CN102619124A

CN102619124A - 一种绝缘纸浆及其生产方法

Info

Publication number: CN102619124A
Application number: CN2012101221549A
Authority: CN
Inventors: 周鲲鹏; 徐远梅; 万政; 黄百文; 徐应盛; 樊春华; 潘敏; 郭均; 党佩
Original assignee: Hu'nan Juntai Pulp Paper Co Ltd
Current assignee: Hunan Jun Thai New Materials Technology Co. Ltd.
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2032-04-25
Also published as: CN102619124B

Abstract

一种绝缘纸浆及其生产方法。用针叶木纤维原料经硫酸盐法蒸煮制浆、氧脱木质素而制得，在纸浆洗涤和抄造过程中使用去离子水，纸浆的水抽提物电导率不超过4.0ms/m；水抽提物pH值为6~9；金属粒子染色污点不超过30个；尘埃面积为0.2mm²～2.0mm²的尘埃不超过500mm²/Kg、尘埃面积为1.2mm²～2.0mm²的尘埃不超过20个/Kg、尘埃面积为2.0mm²以上的尘埃不许有；灰分不高于0.3%；聚合度不低于1500；在打浆度为45⁰SR，抄片定量为60g/m²时的抗张指数不低于90N?m/g、撕裂指数不低于9.0mN?m²/g。

Description

一种绝缘纸浆及其生产方法

技术领域

本发明涉及制浆造纸技术领域，尤其是涉及一种绝缘纸浆；本发明还涉及一种绝缘纸浆的生产方法。

背景技术

绝缘纸浆为生产绝缘纸的材料，一般为硫酸盐木浆、棉浆、麻浆等。根据生产纸种的不同，要求所具有的特性也不同，如要求疏松多孔、有韧性、纤维长，化学纯度高等。为了增加其介电强度，在生产过程中必须使用软化水，避免带入有导电性的金属离子。

专利CN1071982A公开了一种氧碱法生产韧皮纤维电绝缘纸浆工艺，该工艺包括如下工序：将麻类韧皮纤维原料切断，除尘，输入压力容器，加入NaOH药液并通入氧气，进行氧碱反应以制成粗浆；粗浆入半浆机切断打浆，经筛选、浓缩进入抽提系统化学抽提和洗涤；再经连续打浆、磁力除铁、精筛，制成韧皮纤维电绝缘纸浆；通过氧碱反应对韧皮纤维进行化学蒸煮，经化学抽提减少导电离子数量，降低灰份，用磁力除去铁质微粒，以提高纸浆的机械与电气性能。

专利 CN1407175A公开了一种绝缘浆板及其加工工艺，采用龙须草为原料制作而成；其加工工艺为：备料→蒸煮→洗涤→浆料净化→抄造浆板。由于龙须草纤维细长、均整，柔软性能好，采用龙须草制作的绝缘浆板，恰能满足于抄造高档绝缘纸的要求，适于抄造高档电器绝缘用纸。

以上方法，棉浆和龙须草资源量有限，且按其方法生产的电绝缘纸浆，性能指标难以满足适应质量水平日益提高的电工材料的使用要求。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，一方面，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种绝缘纸浆。

为了解决上述技术问题，本发明提供的绝缘纸浆，用针叶木纤维原料经硫酸盐法蒸煮制浆、氧脱木质素，在纸浆洗涤和抄造过程中使用去离子水而制得，纸浆的水抽提物电导率不超过4.0ms/m；水抽提物pH值为6~9；金属粒子染色污点不超过30个；尘埃面积为0.2mm²～2.0mm²的尘埃不超过500mm²/Kg、尘埃面积为1.2mm²～2.0mm²的尘埃不超过20个/Kg、尘埃面积为2.0mm²以上的尘埃不许有；灰分不高于0.3wt%；聚合度不低于1500；在打浆度为45⁰SR，抄片定量为60g/m²时的抗张指数不低于90N·m/g、撕裂指数不低于9.0 mN·m²/g。

进一步地，本发明提供的绝缘纸浆的白度为25%～32%ISO。

进一步地，本发明提供的绝缘纸浆的卡帕值为24~28。

进一步地，本发明提供的绝缘纸浆的叩解度为11～15°SR、湿重为18~25g。

另一方面，本发明所要解决的技术问题之二是提供一种绝缘纸浆的生产方法。

本发明提供的绝缘纸浆的生产方法，其生产步骤包括用针叶木纤维原料经硫酸盐法蒸煮制浆、氧脱木质素、抄造等过程，在纸浆洗涤和抄造过程中使用去离子水，所述硫酸盐法蒸煮制浆采用低固形物连续蒸煮工艺，包括以下步骤：所述针叶木纤维原料在95～99℃的温度下汽蒸0.6～0.9小时，汽蒸过程的二次饱和蒸汽进行回收利用；汽蒸后的针叶木纤维原料在130～134℃的温度下浸渍1.0～1.5h，浸渍过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的9wt%～12wt%，碱液的硫化度为26%～30%；浸渍后的纤维原料在160～164℃温度下蒸煮2.8～3.6 h、蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的12wt%～9.5wt%，硫化度为26%～30%；浆料经洗涤区用黑液洗涤后喷放；所述氧脱木质素时间为60～90分钟、浆料浓度不低于9.5wt%、温度为90～96℃、氧气压力为0.8～1.5Mpa、pH值为10～11、氧气用量为10～20kg/adt、氢氧化钠用量为10～15kg/adt。

进一步地，本发明提供的绝缘纸浆的生产方法，所述浸渍过程和蒸煮过程的用碱为碱回收过程得到的白液，白液的澄清度≤30ppm。

进一步地，本发明提供的绝缘纸浆的生产方法，所述蒸煮过程还使用蒸煮助剂，添加量为所述绝干纤维原料的0.05wt％～0.15wt％。

进一步地，本发明提供的绝缘纸浆的生产方法，所述蒸煮助剂为蒽醌或二氢二羟基蒽二钠盐。

进一步地，本发明提供的绝缘纸浆的生产方法，所述浆料喷放的喷放温度为90~96℃，喷放浓度为8.5wt%～11wt%，纸浆的卡伯值为28～33。

进一步地，本发明提供的绝缘纸浆的生产方法，所述氧脱木质素过程中还使用2～5 kg/adt的硫酸镁，氧脱木质素后纸浆的卡伯值为24~28。

在不冲突的情况下，以上改进方案可以单独或组合实施。

本发明带来的有益效果：本发明提供的绝缘纸浆，经硫酸盐法立式连续蒸煮制浆、氧脱木质素制得，生产过程中能耗低、污染物排放量少，具有环境友好的特点。

具体实施方式

实施例用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

实施例1：本发明提供的绝缘纸浆生产方法，蒸煮制浆采用低固形物连续蒸煮工艺，马尾松和南方松混合纤维原料在99℃的温度下汽蒸0.6小时，汽蒸过程的二次饱和蒸汽进行回收利用；木纤维原料经汽蒸后，在130℃的温度下浸渍1.5h，浸渍过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的9wt%，碱液的硫化度为26%；经浸渍后的纤维原料在164℃温度下蒸煮2.8 h、蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的12wt%，硫化度为26%；浆料经连续蒸煮器的洗涤区用黑液洗涤后喷放；浆料经洗筛后送氧脱木质素段处理，氧脱木质素时间为60分钟、浆料浓度不低于9.5wt%、温度为96℃、氧气压力为1.5Mpa、pH值为11、氧气用量为20kg/adt、氢氧化钠用量为15kg/adt。生产时，在纸浆洗涤和抄造过程中使用去离子水。得到的纸浆经测试，纸浆的水抽提物电导率不超过4.0ms/m；水抽提物pH值为9；金属粒子染色污点20个；尘埃面积为0.2mm²～2.0mm²的尘埃400mm²/Kg、尘埃面积为1.2mm²～2.0mm²的尘埃10个/Kg、尘埃面积为2.0mm²以上的尘埃没有；灰分0.25wt%；聚合度1600；在打浆度为45⁰SR，抄片定量为60g/m²时的抗张指数为95N·m/g、撕裂指数为9.5mN·m²/g。

实施例2：本发明提供的绝缘纸浆生产方法，蒸煮制浆采用低固形物连续蒸煮工艺，落叶松纤维原料在95℃的温度下汽蒸0.9小时，汽蒸过程的二次饱和蒸汽进行回收利用；木纤维原料经汽蒸后，在134℃的温度下浸渍1.0h，浸渍过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的12wt%，碱液的硫化度为30%；经浸渍后的纤维原料在160℃温度下蒸煮3.6 h、蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的9.5wt%，硫化度为30%；浆料经连续蒸煮器的洗涤区用黑液洗涤后喷放；浆料经洗筛后送氧脱木质素段处理，氧脱木质素时间为90分钟、浆料浓度不低于9.5wt%、温度为90℃、氧气压力为0.8 Mpa、pH值为10、氧气用量为10kg/adt、氢氧化钠用量为10kg/adt。生产时，在纸浆洗涤和抄造过程中使用去离子水。得到的纸浆经测试，纸浆的水抽提物电导率不超过4.0ms/m；水抽提物pH值为6；金属粒子染色污点为30个；尘埃面积为0.2mm²～2.0mm²的尘埃为500mm²/Kg、尘埃面积为1.2mm²～2.0mm²的尘埃为20个/Kg、尘埃面积为2.0mm²以上的尘埃没有；灰分为0.3wt%；聚合度为1500；在打浆度为45⁰SR，抄片定量为60g/m²时的抗张指数为90N·m/g、撕裂指数为9.0 mN·m²/g。

实施例3：本发明提供的绝缘纸浆生产方法，蒸煮制浆采用低固形物连续蒸煮工艺，冷杉纤维原料在97℃的温度下汽蒸0.8小时，汽蒸过程的二次饱和蒸汽进行回收利用；木材纤维原料经汽蒸后，在132℃的温度下浸渍1.3h，浸渍过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的10wt%，碱液的硫化度为28%；浸渍过程完成后，纤维原料在162℃温度下蒸煮3.2 h、蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的11wt%，硫化度为28%；浆料经连续蒸煮器的洗涤区用黑液洗涤后喷放；浆料经洗筛后送氧脱木质素段处理，氧脱木质素时间为80分钟、浆料浓度不低于9.5wt%、温度为93℃、氧气压力为1.1Mpa、pH值为10.5、氧气用量为15kg/adt、氢氧化钠用量为12kg/adt。生产时，在纸浆洗涤和抄造过程中使用去离子水。得到的纸浆经测试，纸浆的水抽提物电导率不超过4.0ms/m；水抽提物pH值为7；金属粒子染色污点为12个；尘埃面积为0.2mm²～2.0mm²的尘埃为300mm²/Kg、尘埃面积为1.2mm²～2.0mm²的尘埃为5个/Kg、尘埃面积为2.0mm²以上的尘埃没有；灰分为0.15wt%；聚合度为1620；在打浆度为45⁰SR，抄片定量为60g/m²时的抗张指数为108N·m/g、撕裂指数为10.5 mN·m²/g。

实施例4：本发明提供的绝缘纸浆生产方法，蒸煮制浆采用低固形物连续蒸煮工艺，思茅松纤维原料在99℃的温度下汽蒸0.6小时，汽蒸过程的二次饱和蒸汽进行回收利用；木纤维原料经汽蒸后，在130℃的温度下浸渍1.5h，浸渍过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的9wt%，碱液的硫化度为26%；浸渍过程完成后，纤维原料在164℃温度下蒸煮2.8h、蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的12wt%，硫化度为26%，蒸煮过程还添加绝干纤维原料0.1wt％的蒽醌蒸煮助剂，浸渍过程和蒸煮过程的用碱为碱回收过程得到的白液，白液的澄清度为30ppm，蒸煮液用黑液与白液配制；浆料经连续蒸煮器的洗涤区用黑液洗涤后喷放，喷放温度为96℃，喷放浓度为11wt%，纸浆的卡伯值为33；浆料经洗筛后送氧脱木质素段处理，氧脱木质素时间为90分钟、浆料浓度不低于9.5wt%、温度为90℃、氧气压力为1.5Mpa、pH值为11、氧气用量为20kg/adt、氢氧化钠用量为115kg/adt，硫酸镁用量为5 kg/adt，氧脱木质素后纸浆的卡伯值为28，纸浆的白度为26%ISO。生产时，在纸浆洗涤和抄造过程中使用去离子水。得到的纸浆经测试，纸浆的卡伯值为28，白度为25%ISO，叩解度为11°SR、湿重为25g，纸浆的水抽提物电导率不超过4.0ms/m；水抽提物pH值为8；金属粒子染色污点为9个；尘埃面积为0.2mm²～2.0mm²的尘埃为100mm²/Kg、尘埃面积为1.2mm²～2.0mm²的尘埃为3个/Kg、尘埃面积为2.0mm²以上的尘埃没有；灰分为0.2wt%；聚合度为1620；在打浆度为45⁰SR，抄片定量为60g/m²时的抗张指数为109N·m/g、撕裂指数为9.9 mN·m²/g。

实施例5：本发明提供的绝缘纸浆生产方法，蒸煮制浆采用低固形物连续蒸煮工艺，火炬松纤维原料在95℃的温度下汽蒸0.9小时，汽蒸过程的二次饱和蒸汽进行回收利用；纤维原料经汽蒸后，在134℃的温度下浸渍1.0h，浸渍过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的12wt%，碱液的硫化度为30%；浸渍过程完成后，纤维原料在160℃温度下蒸煮3.6 h、蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的9.5wt%，硫化度为30%，蒸煮过程还添加量绝干纤维原料0.05wt％的二氢二羟基蒽二钠盐蒸煮助剂，所述浸渍过程和蒸煮过程的用碱为碱回收过程得到的白液，白液的澄清度为28ppm，蒸煮液用黑液与白液配制；浆料经连续蒸煮器的洗涤区用黑液洗涤后喷放，喷放温度为90℃，喷放浓度为8.5wt%，纸浆的卡伯值为28；浆料经洗筛后送氧脱木质素段处理，氧脱木质素时间为60分钟、浆料浓度不低于9.5wt%、温度为90℃、氧气压力为0.8Mpa、pH值为10、氧气用量为10kg/adt、氢氧化钠用量为10kg/adt，硫酸镁用量为2 kg/adt，氧脱木质素后纸浆的卡伯值为24，纸浆的白度为33%ISO。生产时，在纸浆洗涤和抄造过程中使用去离子水。得到的纸浆经测试，纸浆的卡伯值为24，白度为32%ISO，叩解度为15°SR、湿重为18g，纸浆的水抽提物电导率不超过4.0ms/m；水抽提物pH值为7；金属粒子染色污点为8个；尘埃面积为0.2mm²～2.0mm²的尘埃为220mm²/Kg、尘埃面积为1.2mm²～2.0mm²的尘埃为7个/Kg、尘埃面积为2.0mm²以上的尘埃没有；灰分0.21wt%；聚合度为1510；在打浆度为45⁰SR，抄片定量为60g/m²时的抗张指数为91N·m/g、撕裂指数为9.0 mN·m²/g。

实施例6：本发明提供的绝缘纸浆生产方法，蒸煮制浆采用低固形物连续蒸煮工艺，云杉纤维原料在96℃的温度下汽蒸0.8小时，汽蒸过程的二次饱和蒸汽进行回收利用；木纤维原料经汽蒸后，在132℃的温度下浸渍1.4h，浸渍过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的10wt%，碱液的硫化度为27%；浸渍过程完成后，纤维原料在163℃温度下蒸煮3 h、蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的11wt%，硫化度为27%，蒸煮过程还添加量绝干纤维原料0.12wt％的改性蒽醌蒸煮助剂，所述浸渍过程和蒸煮过程的用碱为碱回收过程得到的白液，白液的澄清度为25ppm，蒸煮液用碱回收过程中得到的稀白液与白液配制；浆料经连续蒸煮器的洗涤区用黑液洗涤后喷放，喷放温度为94℃，喷放浓度为10.5wt%，纸浆的卡伯值为30；浆料经洗筛后送氧脱木质素段处理，氧脱木质素时间为70分钟、浆料浓度10wt%、温度为93℃、氧气压力为0.9Mpa、pH值为10.5、氧气用量为13kg/adt、氢氧化钠用量为12kg/adt，硫酸镁用量为3kg/adt，氧脱木质素后纸浆的卡伯值为26，纸浆的白度为29%ISO。生产时，在纸浆洗涤和抄造过程中使用去离子水。得到的纸浆经测试，纸浆的卡伯值为26，白度为28%ISO，叩解度为12°SR、湿重为22g，纸浆的水抽提物电导率不超过4.0ms/m；水抽提物pH值为7.5；金属粒子染色污点11个；尘埃面积为0.2mm²～2.0mm²的尘埃为310mm²/Kg、尘埃面积为1.2mm²～2.0mm²的尘埃为9个/Kg、尘埃面积为2.0mm²以上的尘埃没有；灰分为0.17wt%；聚合度为1570；在打浆度为45⁰SR，抄片定量为60g/m²时的抗张指数为96N·m/g、撕裂指数为9.2 mN·m²/g。

纤维原料还可以是红松、湿地松等针叶木纤维原料；蒸煮助剂可以是蒽醌衍生物、多硫化合物、亚硫酸钠、连二核酸钠等；浸渍液、蒸煮液可用黑液、稀白液、水与碱、硫化碱或白液进行配制，均具有相同或相近的技术效果，得到相近的产品。

本发明中有关性能指标及工艺参数指标的检测方法请参考国家或行业现执行的推荐性方法标准。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不以任何方式限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种绝缘纸浆，用针叶木纤维原料经硫酸盐法蒸煮制浆、氧脱木质素而制得，其特征在于：在纸浆洗涤和抄造过程中使用去离子水，纸浆的水抽提物电导率不超过4.0ms/m；水抽提物pH值为6~9；金属粒子染色污点不超过30个；尘埃面积为0.2mm²～2.0mm²的尘埃不超过500mm²/Kg、尘埃面积为1.2mm²～2.0mm²的尘埃不超过20个/Kg、尘埃面积为2.0mm²以上的尘埃不许有；灰分不高于0.3wt%；聚合度不低于1500；在打浆度为45⁰SR，抄片定量为60g/m²时的抗张指数不低于90N·m/g、撕裂指数不低于9.0 mN·m²/g。

2.根据权利要求1所述的绝缘纸浆，其特征在于：所述纸浆的白度为25%～32%ISO。

3.根据权利要求1所述的绝缘纸浆，其特征在于：所述纸浆的卡帕值为24~28。

4.根据权利要求1所述的绝缘纸浆，其特征在于：所述纸浆的叩解度为11～15°SR；湿重为18~25g。

5.一种权利要求1所述的绝缘纸浆的生产方法，其生产步骤包括用针叶木纤维原料经硫酸盐法蒸煮制浆、氧脱木质素、抄造过程，其特征在于：在纸浆洗涤和抄造过程中使用去离子水，所述硫酸盐法蒸煮制浆为低固形物连续蒸煮工艺，包括以下步骤：所述针叶木纤维原料在95～99℃的温度下汽蒸0.6~0.9小时；汽蒸后的纤维原料在130～134℃的温度下浸渍1.0~1.5h，浸渍过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的9wt%～12wt%，碱液的硫化度为26%～30%；浸渍后的纤维原料在160～164℃温度下蒸煮2.8～3.6小时、蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干纤维原料的12wt%～9.5wt%，硫化度为26%～30%；浆料经洗涤区用黑液洗涤后喷放；所述氧脱木质素时间为60～90分钟、浆料浓度不低于9.5wt%、温度为90～96℃、氧气压力为0.8～1.5Mpa、pH值为10～11、氧气用量为10～20kg/adt、氢氧化钠用量为10～15kg/adt。

6.根据权利要求5所述的绝缘纸浆的生产方法，其特征在于：所述浸渍过程和蒸煮过程的用碱为碱回收过程得到的白液，白液澄清度≤30ppm。

7.根据权利要求5所述的绝缘纸浆的生产方法，其特征在于：所述蒸煮过程还使用蒸煮助剂，添加量为所述绝干纤维原料的0.05wt％～0.15wt％。

8.根据权利要求7所述的绝缘纸浆的生产方法，其特征在于：所述蒸煮助剂为蒽醌或二氢二羟基蒽二钠盐。

9.根据权利要求5所述的绝缘纸浆的生产方法，其特征在于：所述浆料喷放的喷放温度为90~96℃，喷放浓度为8.5 wt％~11 wt％，纸浆的卡伯值为28~33。

10.根据权利要求6所述的绝缘纸浆的生产方法，其特征在于：所述氧脱木质素过程中还使用2～5 kg/adt的硫酸镁，氧脱木质素后纸浆的卡伯值为24~28。