CN103700456A - 一种不使用有机溶剂的云母带生产方法 - Google Patents
一种不使用有机溶剂的云母带生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种不使用有机溶剂的云母带生产新方法，包括以下步骤：补强材料放卷、云母纸放卷和辊涂胶粘剂；热压复合；收卷；分切；所述云母带生产新方法不使用任何溶剂、不使用烘箱烘焙；所述辊涂胶粘剂采用热辊涂胶，通过辊筒加热和控制刮辊间隙来控制涂胶量。所述辊涂胶粘剂采用夹层结构的上胶辊、刮辊和胶槽，夹层结构内通热水或热油。所述热压复合采用热压辊和冷压辊对压的方式，热压辊内通热油，冷压辊内通冷却水。本发明不需使用有机溶剂，无需烘焙，避免了生产过程中有机溶剂的使用，极大地降低了生产成本，减少废气排放，减少了烘焙过程能源消耗，提高了生产速度。设备方面投入成本低，生产安全性高，上胶均匀性易于控制。
Description
技术领域
本发明涉及少胶云母带制造技术领域，特别是一种不使用有机溶剂的云母带生产方法。
背景技术
云母带是大中型电机制造中最为关键的绝缘材料之一。云母带是用胶粘剂把云母纸和补强材料粘合在一起，经分切而成的带状绝缘材料。现有普通云母带生产方法是将胶粘剂树脂使用有机溶剂溶解稀释至50%以下，便于涂胶操作及胶含量控制，然后经烘箱烘焙，烘除溶剂。烘除的溶剂直接排放到大气中或通过废气处理设备处理。普通生产方法中需要使用大量有机溶剂，提高了生产成本，同时废气的排放和处理也对环境造成了一定的污染，溶剂的烘除过程造成生产速度较慢。随着国家节能减排及环保要求的提高，人们一直在寻求减少溶剂用量、减少污染的新技术、新工艺。
因此，现有技术中需要大量使用有机溶剂将树脂溶解稀释到合适的粘度，以实现上胶和上胶量控制，上胶复合之后需要经过烘箱烘焙将加入的有机溶剂除去，这样造成了云母带生产成本高，污染严重，生产速度慢的缺点。或利用电荷吸附性，采用喷洒树脂粉末的方式实现上胶。该方式多应用于粉末涂装，喷粉装置投入高，高压电荷存在安全隐患，涂覆位置和均匀性不易控制，多采用固体树脂，造成云母带柔软性下降。
经检索，现有技术中，申请号为201110103575.2 的发明公开了一种减少有机溶剂用量的少胶云母带生产新方法，专利中使用胶粘剂固含为50%-60%，使用刮胶方式控制上胶量，较传统工艺减少了有机溶剂的使用量。申请号为201110107239.5的发明公开了一种少胶云母带的干法生产方法，方法中不使用有机溶剂，使用胶粘剂为固体粉末状，通过铺撒的方式实现上胶。申请号为201110331311.2 的发明公开了一种高透气性少胶云母带制备方法，该专利介绍了高透气性云母带的生产方法，方法中不使用有机溶剂，使用胶粘剂为固体粉末状，通过铺撒的方式实现上胶，胶粘剂粉末呈点状分布。申请号为201110411241.1的发明公开了一种云母带的制造方法，该发明是利用电荷的自然特性产生的一种生产新工艺，生产过程中不使用云母纸，通过电荷将云母粉吸附到涂胶的补强材料上。胶粘剂中含有溶剂，上胶方式为辊涂和喷涂。以上现有技术中，或者使用有机溶剂从而造成了云母带生产成本高、污染严重、生产速度慢，或者高压电荷存在安全隐患、涂覆位置和均匀性不易控制，均有待进一步改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种不使用有机溶剂的云母带生产方法，其能降低了生产成本、减少废气排放、提高生产速度。
本发明采用的技术方案是：所述不使用有机溶剂的云母带生产新方法包括以下步骤：1）补强材料放卷、云母纸放卷和辊涂胶粘剂；2）热压复合；3）收卷；4）分切；所述云母带生产新方法不使用溶剂、不使用烘箱烘焙；所述辊涂胶粘剂采用热辊涂胶，通过辊筒加热和刮辊间隙来控制涂胶量。
所述辊涂胶粘剂采用夹层结构的上胶辊、刮辊和胶槽，夹层结构内通热水或热油，使用上胶辊辊筒内和胶槽加热的方法降低胶粘剂树脂粘度，通过控制上胶辊转速和上胶辊与刮辊之间的间隙、采用刮辊刮胶的方式来控制涂胶量；所述胶粘剂涂覆在云母纸表面或者涂布在补强材料上；所述热压复合采用热压辊和冷压辊对压的方式，热压辊内通热油，冷压辊内通冷却水。
作为优选方式的不使用有机溶剂的云母带生产新方法，所述云母带是单面玻璃布补强少胶云母带，所述补强材料采用玻璃布；所述胶粘剂是聚酯改性环氧树脂，树脂中加入1%-10%的填料，树脂软化点35-55℃；所述云母纸是白云母纸，定量为80-180g/m2，云母纸中含有3-7%聚芳酰胺纤维；所述玻璃布是单位面积质量为20-26g/m2的玻璃纤维布，经纬密度分别为23-27根/cm和9-13根/cm，所述玻璃布经过与环氧兼容的偶联剂处理。具体工艺过程如下：
A、玻璃布放卷、云母纸放卷和辊涂胶粘剂：云母纸放卷后经过加热辊筒涂覆胶粘剂，辊筒温度为70-110℃，上胶量为10-20g/m2；
B、热压复合：将玻璃布与涂覆胶粘剂的云母纸面复合，进行热压形成整体；热压复合采用热压辊和冷压辊对压的方式，热压辊辊筒温度为60-100℃，冷压辊辊筒温度10-20℃，两辊筒间压力为5-15 MPa；
C、收卷：使用“S”型结构进行牵引，收卷；复合物牵引速度为5-15m/min；
D、分切：使用分切机将半成品按客户要求的宽度进行分切、检验、包装、入库。
作为优选方式的不使用有机溶剂的云母带生产新方法，所述云母带是单面聚酯薄膜补强少胶云母带，所述补强材料采用聚酯薄膜；所述胶粘剂是改性聚酯树脂，树脂软化点40-60℃；所述云母纸是白云母纸，定量为80-160g/m2；所述聚酯薄膜是单位面积质量为38-46g/m2的聚酯薄膜，厚度为0.025-0.035mm。具体工艺过程如下：
A、聚酯薄膜放卷、云母纸放卷和辊涂胶粘剂：云母纸放卷后经过加热辊筒涂覆胶粘剂，辊筒温度为70-110℃，上胶量为5-20g/m2；
B、热压复合：将聚酯薄膜与涂覆胶粘剂的云母纸面复合，进行热压形成整体；热压复合采用热压辊和冷压辊对压的方式，热压辊辊筒温度为60-100℃，冷压辊辊筒温度为10-20℃，两辊筒间压力为5-15 MPa；
C、收卷：使用“S”型结构进行牵引，收卷；复合物牵引速度为5-15m/min；
D、分切：使用分切机将半成品按客户要求的宽度进行分切、检验、包装、入库。
作为优选方式的不使用有机溶剂的云母带生产新方法，所述云母带是多孔云母带，所述胶粘剂是聚酯改性环氧树脂，树脂软化点≦45℃；所述云母纸是白云母纸，定量为80-160g/m2，云母纸中含有3-7%聚芳酰胺纤维；所述补强材料包括玻璃布和单位面积质量为15-25g/m2的聚酯无纺布；所述玻璃布是单位面积质量为20-26g/m2的玻璃纤维布，经纬密度分别为23-27根/cm和9-13根/cm，玻璃布经过与环氧兼容的偶联剂处理。具体工艺过程如下：
A、云母纸放卷后经过加热辊筒涂覆胶粘剂，辊筒温度为80-120℃，上胶量为（10-30）g/m2，涂胶面复合聚酯薄膜；
B、在云母纸另一面涂覆胶粘剂，辊筒温度70-110℃，上胶量为5-15g/m2；
C、复合聚酯无纺布，进行热压形成整体；热压复合采用热压辊和冷压辊对压的方式，热压辊辊筒温度为70-110℃，冷压辊辊筒温度为10-20℃，两辊筒间压力为5-15 MPa；
D、使用“S”型结构进行牵引，收卷；复合物牵引速度为5-15m/min；
E、使用分切机将半成品按客户要求的宽度进行分切、检验、包装、入库。
本发明还提供一种采用模具涂头加热挤压上胶的云母带生产新方法，包括以下步骤：1）补强材料放卷、云母纸放卷和涂胶粘剂；2）热压复合；3）收卷；4）分切；所述云母带生产新方法不使用溶剂、不使用烘箱烘焙；所述涂胶粘剂采用模具涂头加热挤压上胶的方式，所述涂头中间有供胶粘剂通过的间隙，涂头的间隙能被调节，通过涂头间隙来控制涂胶量，在涂头两侧加热，通过压力将加热后的胶粘剂树脂挤压涂布在云母纸或补强材料表面。
所述不使用有机溶剂的云母带生产设备，包括补强材料放卷部、云母纸放卷部、施胶部、复合部、收卷部及控制系统，所述施胶部包括热辊涂胶机构，所述热辊涂胶机构包括胶槽、刮辊和位于胶槽内的上胶辊；所述上胶辊与刮辊相接近且留有间隙；所述上胶辊，刮辊和胶槽均为夹层结构，夹层结构内通热水或热油，所述上胶辊转速和上胶辊与刮辊之间的间隙能被调节；所述复合部包括相互对压的热压辊和冷压辊；热压辊内能通热油，冷压辊内能通冷却水。
本发明采用加热熔融的方式使胶粘剂树脂达到工艺要求的粘度，通过双辊刮胶的方式控制上胶量，该方法不需使用有机溶剂，无需烘焙，避免了生产过程中有机溶剂的使用，极大地降低了生产成本，减少废气排放，极大地减少了对环境的污染。因不需要烘焙过程，减少了烘焙过程能源消耗，提高了生产速度。设备方面投入成本低，生产安全性高，上胶均匀性易于控制，对胶粘剂树脂的要求低。
附图说明
图1是采取不使用有机溶剂的云母带生产方法制备单面玻璃布补强少胶云母带的工艺流程图；
图2是采取不使用有机溶剂的云母带生产方法制备单面聚酯薄膜补强少胶云母带的工艺流程图；
图3是采取不使用有机溶剂的云母带生产方法制备多孔云母带的工艺流程图；
图4是不使用有机溶剂的云母带生产设备的热辊涂胶机构的结构示意图；
图5是不使用有机溶剂的云母带生产设备的复合部的结构示意图；
图6是模具涂头加热挤压上胶示意图。
图中：1、胶槽，2、上胶辊， 3、云母纸，4、刮辊，5、热压辊，6、冷压辊，7、涂头，8、胶粘剂，9、补强材料。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明是一种不使用有机溶剂的云母带生产新方法，包括以下步骤：1）补强材料放卷、云母纸放卷和辊涂胶粘剂；2）热压复合；3）收卷；4）分切；本发明不使用任何溶剂，通过辊筒加热和刮辊间隙精确的控制涂胶量。生产中不使用溶剂，所以不需要使用烘箱烘焙，节约了大量电能，生产线长度缩短8米-10米，节省了厂房空间，同时生产速度可以提高到10米/分钟以上，较原生产速度提高200%以上。无溶剂的生产方法，不仅降低了生产成本，而且从源头控制了有害气体的排放，避免了环境的污染。
本发明技术关键点是热辊涂胶和热压复合，其采用的热辊涂胶机构和复合部中的相互对压的热压辊和冷压辊的详细结构分别如图4、图5所示。热辊涂胶机构的上胶辊2、刮辊4和胶槽1均为夹层结构，结构内通热水或热油实现加热，通过控制上胶辊转速和上胶辊与刮辊之间间隙控制在云母纸3上涂布胶粘剂的量。热压复合采用冷热双辊对压的方式，热压辊5内通热油，冷压辊6内通冷却水，冷压辊的使用可以减少热压对云母纸的损伤。基材为云母纸或补强材料，根据生产需要调整位置。
下面是三个具体实施例。
实施例1：单面玻璃布补强少胶云母带
使用无溶剂云母带生产方法制备单面玻璃布补强少胶云母带，所需原材料如下：
1）聚酯改性环氧树脂，树脂中加入1%-10%的填料，树脂软化点（45±2）℃。
2） 白云母纸定量为（160±10）g/m2，云母纸中含有3-7%聚芳酰胺纤维。
3） 单位面积质量为20-26g/m2的玻璃纤维布，经纬密度分别为23-27根/cm和9-13根/cm，玻璃布经过与环氧兼容的偶联剂处理。
如图1所示，采取不使用有机溶剂的云母带生产方法制备单面玻璃布补强少胶云母带的具体工艺过程如下：
A、云母纸放卷后经过加热辊筒涂覆胶粘剂，辊筒温度（100±5）℃，上胶量为10-20g/m2。
B、将玻璃布与涂覆胶粘剂的云母纸面复合，进行热压形成整体。热压辊辊筒温度为（90±5）℃，冷压辊辊筒温度为（15±2）℃，两辊筒间压力为(10±1）MPa。
C、使用“S”型结构进行牵引，收卷。复合物牵引速度10m/min。
D、使用分切机将半成品按客户要求的宽度进行分切、检验、包装、入库。
实施例1生产单面玻璃布补强少胶云母带性能满足以下指标要求：
实施例2：单面聚酯薄膜补强少胶云母带
采用不使用有机溶剂云母带生产方法制备单面聚酯薄膜补强少胶云母带，所需原材料如下：
1）改性聚酯树脂，树脂软化点（40±2）℃。
2） 白云母纸定量为（160±10）g/m2。
3） 单位面积质量为42g/m2的聚酯薄膜，聚酯薄膜厚度0.03mm。
如图2所示，采取不使用有机溶剂的云母带生产方法制备单面聚酯薄膜补强少胶云母带的具体工艺过程如下：
A、云母纸放卷后经过加热辊筒涂覆胶粘剂，辊筒温度（95±3）℃，上胶量为(10-15)g/m2。
B、将聚酯薄膜与涂覆胶粘剂的云母纸面复合，进行热压形成整体。热压辊辊筒温度为（90±3）℃，冷压辊辊筒温度为（15±2）℃，两辊筒间压力为（10±1） MPa。
C、使用“S”型结构进行牵引，收卷。复合物牵引速度10m/min。
D、使用分切机将半成品按客户要求的宽度进行分切、检验、包装、入库。
实施例2生产单面聚酯薄膜补强少胶云母带性能满足以下指标要求：
实施例3：多孔云母带
采用不使用有机溶剂云母带生产方法制备多孔云母带，所需原材料如下：
1）聚酯改性环氧树脂，树脂软化点≦45℃。
2） 白云母纸定量为（160±10）g/m2，云母纸中含有3-7%聚芳酰胺纤维。
3）单位面积质量为20-26g/m2的玻璃纤维布，经纬密度分别为23-27根/cm和9-13根/cm，玻璃布经过与环氧兼容的偶联剂处理。
4） 单位面积质量为（20±3）g/m2的聚酯无纺布。
如图3所示，采取不使用有机溶剂的云母带生产方法制备多孔云母带的具体工艺过程如下：
A、云母纸放卷后经过加热辊筒涂覆胶粘剂，辊筒温度（100±5）℃，上胶量为20-25g/m2，涂胶面复合聚酯薄膜。
B、云母纸另一面涂覆胶粘剂，辊筒温度（90±3）℃，上胶量为（10~15）g/m2。
C、复合聚酯无纺布，进行热压形成整体。热压辊辊筒温度为（90±3）℃，冷压辊辊筒温度为（15±3）℃，两辊筒间压力为（10±1） MPa。
D、使用“S”型结构进行牵引，收卷。复合物牵引速度10m/min。
E、使用分切机将半成品按客户要求的宽度进行分切、检验、包装、入库。
实施例3生产多孔云母带性能满足以下指标要求：
本发明采用胶粘剂加热经过辊筒转移擦涂的方式实现无溶剂上胶。加热上胶的实现也可以采用模具涂头加热挤压上胶的方式, 如图6所示，所述涂头中间有供胶粘剂8通过的间隙，涂头7的间隙可控，两侧可加热，通过一定的压力将加热后的胶粘剂8挤压涂布在云母纸或补强材料9表面。
本发明是将加热胶粘剂涂布在云母纸表面上，替代方案也可以将胶粘剂涂布在补强材料上，然后与云母纸热压复合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种不使用有机溶剂的云母带生产新方法，包括以下步骤：1）补强材料放卷、云母纸放卷和辊涂胶粘剂；2）热压复合；3）收卷；4）分切；其特征是，所述云母带生产新方法不使用溶剂、不使用烘箱烘焙；所述辊涂胶粘剂采用热辊涂胶，通过辊筒加热和刮辊间隙来控制涂胶量。
2.根据权利要求1所述的不使用有机溶剂的云母带生产新方法，其特征是，所述辊涂胶粘剂采用夹层结构的上胶辊、刮辊和胶槽，夹层结构内通热水或热油，使用上胶辊辊筒内和胶槽加热的方法降低胶粘剂树脂粘度，通过控制上胶辊转速和上胶辊与刮辊之间的间隙、采用刮辊刮胶的方式来控制涂胶量；所述胶粘剂涂覆在云母纸表面或者涂布在补强材料上；所述热压复合采用热压辊和冷压辊对压的方式，热压辊内通热油，冷压辊内通冷却水。
3.根据权利要求1所述的不使用有机溶剂的云母带生产新方法，其特征是，所述云母带是单面玻璃布补强少胶云母带，所述补强材料采用玻璃布；具体工艺过程如下：
A、玻璃布放卷、云母纸放卷和辊涂胶粘剂：云母纸放卷后经过加热辊筒涂覆胶粘剂，辊筒温度为70-110℃，上胶量为10-20g/m2；
B、热压复合：将玻璃布与涂覆胶粘剂的云母纸面复合，进行热压形成整体；热压复合采用热压辊和冷压辊对压的方式，热压辊辊筒温度为60-100℃，冷压辊辊筒温度10-20℃，两辊筒间压力为5-15MPa；
C、收卷：使用“S”型结构进行牵引，收卷；复合物牵引速度为5-15m/min；
D、分切：使用分切机将半成品按客户要求的宽度进行分切、检验、包装、入库。
4.根据权利要求3所述的不使用有机溶剂的云母带生产新方法，其特征是，所述胶粘剂是聚酯改性环氧树脂，树脂中加入1%-10%的填料，树脂软化点35-55℃；所述云母纸是白云母纸，定量为80-180g/m2，云母纸中含有3-7%聚芳酰胺纤维；所述玻璃布是单位面积质量为20-26g/m2的玻璃纤维布，经纬密度分别为23-27根/cm和9-13根/cm，所述玻璃布经过与环氧兼容的偶联剂处理。
5.根据权利要求1所述的不使用有机溶剂的云母带生产新方法，其特征是，所述云母带是单面聚酯薄膜补强少胶云母带，所述补强材料采用聚酯薄膜；具体工艺过程如下：
A、聚酯薄膜放卷、云母纸放卷和辊涂胶粘剂：云母纸放卷后经过加热辊筒涂覆胶粘剂，辊筒温度为70-110℃，上胶量为5-20g/m2；
B、热压复合：将聚酯薄膜与涂覆胶粘剂的云母纸面复合，进行热压形成整体；热压复合采用热压辊和冷压辊对压的方式，热压辊辊筒温度为60-100℃，冷压辊辊筒温度为10-20℃，两辊筒间压力为5-15MPa；
C、收卷：使用“S”型结构进行牵引，收卷；复合物牵引速度为5-15m/min；
D、分切：使用分切机将半成品按客户要求的宽度进行分切、检验、包装、入库。
6.根据权利要求5所述的不使用有机溶剂的云母带生产新方法，其特征是，所述胶粘剂是改性聚酯树脂，树脂软化点40-60℃；所述云母纸是白云母纸，定量为80-160g/m2；所述聚酯薄膜是单位面积质量为38-46g/m2的聚酯薄膜，厚度为0.025-0.035mm。
7.根据权利要求1所述的不使用有机溶剂的云母带生产新方法，其特征是，所述云母带是多孔云母带，具体工艺过程如下：
A、云母纸放卷后经过加热辊筒涂覆胶粘剂，辊筒温度为80-120℃，上胶量为10-30g/m2，涂胶面复合聚酯薄膜；
B、在云母纸另一面涂覆胶粘剂，辊筒温度70-110℃，上胶量为5-15g/m2；
C、复合聚酯无纺布，进行热压形成整体；热压复合采用热压辊和冷压辊对压的方式，热压辊辊筒温度为70-110℃，冷压辊辊筒温度为10-20℃，两辊筒间压力为5-15MPa；
D、使用“S”型结构进行牵引，收卷；复合物牵引速度为5-15m/min；
E、使用分切机将半成品按客户要求的宽度进行分切、检验、包装、入库。
8.根据权利要求7所述的不使用有机溶剂的云母带生产新方法，其特征是，所述胶粘剂是聚酯改性环氧树脂，树脂软化点≦45℃；所述云母纸是白云母纸，定量为80-160g/m2，云母纸中含有3-7%聚芳酰胺纤维；所述补强材料包括玻璃布和单位面积质量为15-25g/m2的聚酯无纺布；所述玻璃布是单位面积质量为20-26g/m2的玻璃纤维布，经纬密度分别为23-27根/cm和9-13根/cm，玻璃布经过与环氧兼容的偶联剂处理。
9.一种采用模具涂头加热挤压上胶的云母带生产新方法，包括以下步骤：1）补强材料放卷、云母纸放卷和涂胶粘剂；2）热压复合；3）收卷；4）分切；其特征是，所述云母带生产新方法不使用溶剂、不使用烘箱烘焙；所述涂胶粘剂采用模具涂头加热挤压上胶的方式，所述涂头中间有供胶粘剂通过的间隙，涂头的间隙能被调节，通过涂头间隙来控制涂胶量，在涂头两侧加热，通过压力将加热后的胶粘剂树脂挤压涂布在云母纸或补强材料表面。
10.一种不使用有机溶剂的云母带生产设备，包括补强材料放卷部、云母纸放卷部、施胶部、复合部、收卷部及控制系统，其特征是，所述施胶部包括热辊涂胶机构，所述热辊涂胶机构包括胶槽、刮辊和位于胶槽内的上胶辊；所述上胶辊与刮辊相接近且留有间隙；所述上胶辊，刮辊和胶槽均为夹层结构，夹层结构内通热水或热油，所述上胶辊转速和上胶辊与刮辊之间的间隙能被调节；所述复合部包括相互对压的热压辊和冷压辊；热压辊内能通热油，冷压辊内能通冷却水。
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