CN105926334B - 一种电解电容器纸用棉浆粕及其生产工艺 - Google Patents

一种电解电容器纸用棉浆粕及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电解电容器纸用棉浆粕，该棉浆粕具有以下指标：聚合度900～950；在保证必须的机械强度的同时，保证了对电解液的吸收性，电导率≤1.5ms/m；水溶性氯化物≤10ppm；灰分＜0.08%；铁质≤10ppm，满足了电解电容器纯度高的要求，消除不纯物对电解液和电极箔性能的影响，这也是电解电容器纸区别于其它纸的主要标志。该国内公开了上述棉浆粕的工艺，该工艺包括棉短绒的前期处理步骤。步骤、后期处理步骤，满足了电解电容器纯度高的要求，消除不纯物对电解液和电极箔性能的影响，这也是电解电容器纸区别于其它纸的主要标志。

Description

一种电解电容器纸用棉浆粕及其生产工艺
技术领域
本发明涉及一种棉浆粕及其生产工艺,具体的说涉及一种电解电容器纸用棉浆粕及其生产工艺，属于电解电容器纸原料生产技术领域。
背景技术
电解电容器纸又称电容器隔膜纸，它在电解电容器的阳极与阴极铝箔之间起隔离、绝缘作用。
电解电容器纸（又称电解纸）是构成铝电解电容器的三大关键材料之一。它作为电解液的吸附载体，与电解液共同组成铝电解电容器的阴极，同时起到隔离两极箔的作用，也被称为隔离纸。
从行业分类来说，电解纸既属于特种纸范畴，又是电子元器件材料，因此，电解纸不仅需要具有苛刻的物理要求和极高的化学纯度，而且要具有优良的电气性能，它的生产工艺不仅需要造纸技术，还涉及了电气、基础化学、高分子材料化学、纯水制备等技术，可以说是技术密集的产品。
由于电解电容器纸的特殊要求，电解电容器纸的生产设备都是由特种材料制成的。为了满足不同品种、不同性能、不同原料的生产，需要各式各样的电解电容器纸生产设备，仅抄纸设备就有圆网-长网复合纸机、圆网-特种网复合纸机、长网多缸纸机、多圆网纸机、斜网纸机等。
电解电容器纸的特性要求：
电解纸的品质直接影响铝电解电从器的损耗、漏电流、容量、额定电压四大主要指标。电解电容器纸应满足下列要求：
1、纯度要高，对影响电解液和电极箔性能的不纯物必须严加控制。如各种酸根离子和导电金属离子等。这也是电解电容器纸区别于其它纸的主要标志。
2、纸质要均匀，厚度和紧度要均一，纤维排列要均匀，同时不能有孔洞，纤维束等纸病。
3、要有充分必要的机械、电气强度。
4、对电解液要具有良好的含浸性、保持性，指标上就是吸收性。
5、在与电解液成为复合体时，从低温到高温范围内具有低阻抗性。
传统的电解电容器纸是用未漂硫酸盐针叶木浆或麻浆为原料加工而成。由于麻浆价格较贵，且国内电解电容器纸用浆长期依赖从国外进口，二目前普通市场上通用的棉浆粕的铁质：≤30PPM，灰份：≤0.20%，还不能达到制作电容器纸的要求。针对这一现状，结合公司几十年棉浆粕的生产经验，我们决定对这一难关进行攻克。
该产品研发成功后，不仅可以打破国外长期对电解电容器纸原料的垄断，而且丰富了公司的产品类型，提高了公司的竞争力。
发明内容
本发明要解决的问题是根据电解电容器纸的上述特点，在结合常规棉浆粕的考核指标的基础上，提供一种价格低廉，能够满足电解电容器纸的各项指标要求的棉浆粕。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种电解电容器纸用棉浆粕，该棉浆粕具有以下指标：
聚合度 900～950；
电导率 ≤1.5ms/m；
水溶性氯化物 ≤10ppm；
灰分 ＜0.08%；
铁质 ≤10ppm。
本发明采用上述方案，棉浆粕的聚合度900～950，在保证必须的机械强度的同时，保证了对电解液的吸收性。
电导率 ≤1.5ms/m；水溶性氯化物 ≤10ppm，满足了电解电容器纯度高的要求，消除不纯物对电解液和电极箔性能的影响，这也是电解电容器纸区别于其它纸的主要标志。
本发明还提供一种上述棉浆粕的生产工艺，该工艺包括以下步骤：该工艺包括棉短绒的前期处理步骤和后期处理步骤。
前期处理步骤包括以下步骤：
棉短绒→干法除杂→湿法除杂→蒸煮→洗料。
所述棉短绒采用新疆II类绒；
干法除杂步骤为去除棉短绒中的棉籽壳、灰分等杂质；
湿法除杂步骤为进一步去除棉短绒中的棉籽壳、灰分等杂质；
蒸煮步骤中，控制聚合度在1300～1400。
后期处理步骤包括将洗料后的中间产品进行以下操作步骤：打浆→前除砂→漂白→酸处理→纸机。
所述打浆步骤，采用大锥度和盘磨联合使用，控制纤维长度35～50%；
前除砂步骤，除砂时间80±10 分钟/球；
漂白步骤，采用二氧化氯、双氧水漂白，漂白后的棉浆粕，白度70～74%，聚合度950～1050，电导率≤1.5ms/m，水溶性氯化物≤10ppm，尘埃度：<=50mm2/kg；
酸处理步骤，处理后棉浆粕，白度73～77%，灰分＜0.08%，铁质≤10ppm；
纸机步骤，将酸处理后棉浆粕通过纸机抄造，抄造后的棉浆粕的水分含量为7～13%，PH值：5.0～7.5。
漂白工段采用DEP无元素氯漂白方式，产生的废水中COD和AOX含量低，经简单处理即可满足国家对棉浆企业环保排污标准。
D段：浆浓5%，二氧化氯用量1.5%（对绝干浆），温度70℃，时间60min，终点PH值3～4；
E段：浆浓5%，用碱量2%（对绝干浆），温度50℃，时间60min；
P段：浆浓5%，双氧水用量2.5%（对绝干浆），温度70℃，时间120min，初始PH值10.5～11.5，终点PH值9～10。
本发明采用棉浆代替传统电解电容器用原料，蒸煮工段通过添加蒸煮助剂降低棉浆粕中灰分和铁质含量（灰分＜0.08%，铁质≤10ppm）确保了棉浆粕的纯度，满足了电解电容器纯度高的要求，消除不纯物对电解液和电极箔性能的影响，这也是电解电容器纸区别于其它纸的主要标志。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例，一种电解电容器纸用棉浆粕，该棉浆粕具有以下指标：聚合度 900～950；在保证必须的机械强度的同时，保证了对电解液的吸收性。
电导率 ≤1.5ms/m；水溶性氯化物 ≤10ppm；灰分 ＜0.08%；铁质 ≤10ppm。
满足了电解电容器纯度高的要求，消除不纯物对电解液和电极箔性能的影响，这也是电解电容器纸区别于其它纸的主要标志。
上述棉浆粕的工艺，该工艺包括棉短绒的前期处理步骤。步骤如下：棉短绒，采用新疆II类绒；
干法除杂；去除棉短绒中的棉籽壳、灰分等杂质；
湿法除杂；进一步去除棉短绒中的棉籽壳、灰分等杂质；
蒸煮；控制聚合度在1300～1400。
洗料。
后期处理步骤，将洗料后的中间产品进行以下操作步骤：
打浆；采用大锥度和盘磨联合使用，控制纤维长度35～50%；打浆过程采用大锥度精浆机和双盘磨浆机协同打浆方式，保证了棉浆中纤维的均一性，同时提高了棉浆的强度；
大锥度精浆机和双盘磨浆机均为现有设备，前大锥度：3台，电流：300A，后大锥度：1台，电流：300A，盘磨：1台，电流：200A，大锥度精浆机主要作用是对纤维进行切断，双盘磨浆机则使纤维帚化，通过控制电流控制纤维长度和帚化程度，保证棉浆粕的机械强度和吸湿性。
前除砂；除砂时间80±10 分钟/球；
漂白；采用二氧化氯、双氧水漂白，漂白后的棉浆粕，白度70～74%，聚合度950～1050，电导率≤1.5ms/m，水溶性氯化物≤10ppm，尘埃度：<=50mm2/kg；(面积为：0.2mm2～2.0mm2）
酸处理；处理后棉浆粕，白度73～77%，灰分＜0.08%，铁质≤10ppm；
纸机，将酸处理后棉浆粕通过纸机抄造，抄造后的棉浆粕的水分含量为7～13%，PH值：5.0～7.5。
漂白工段采用DEP无元素氯漂白方式，产生的废水中COD和AOX含量低，经简单处理即可满足国家对棉浆企业环保排污标准。
D段：浆浓5%，二氧化氯用量1.5%（对绝干浆），温度70℃，时间60min，终点PH值3～4；
E段：浆浓5%，用碱量2%（对绝干浆），温度50℃，时间60min；
P段：浆浓5%，双氧水用量2.5%（对绝干浆），温度70℃，时间120min，初始PH值10.5～11.5，终点PH值9～10。
漂白工段采用DEP无元素氯漂白方式，同时用去离子水对浆料进行洗涤，保证了浆料中水溶性氯化物和各种金属离子的低含量（电导率≤1.5ms/m，水溶性氯化物≤10ppm）。

Claims (4)

1.一种电解电容器纸用棉浆粕的生产工艺，该棉浆粕具有以下指标：聚合度 900～950；
电导率 ≤1.5ms/m；水溶性氯化物 ≤10ppm；灰分 ＜0.08%；铁质 ≤10ppm；其特征在于：
该工艺包括棉短绒的前期处理步骤和后期处理步骤；
前期处理步骤包括以下步骤：
棉短绒→干法除杂→湿法除杂→蒸煮→洗料；
所述棉短绒采用新疆II类绒；
干法除杂步骤为去除棉短绒中的棉籽壳、灰分杂质；
湿法除杂步骤为进一步去除棉短绒中的棉籽壳、灰分杂质；
蒸煮步骤中，控制聚合度在1300～1400；后期处理步骤包括将洗料后的中间产品进行以下操作步骤：打浆→前除砂→漂白→酸处理→纸机；
所述打浆步骤，采用大锥度和盘磨联合使用，控制纤维长度35～50%；
前除砂步骤，除砂时间80±10 分钟/球；
漂白步骤，采用二氧化氯、双氧水漂白，漂白后的棉浆粕，白度70～74%，聚合度950～1050，电导率≤1.5ms/m，水溶性氯化物≤10ppm，尘埃度：≤50mm2/kg；
酸处理步骤，处理后棉浆粕，白度73～77%，灰分＜0.08%，铁质≤10ppm；
纸机步骤，酸处理后棉浆粕通过纸机制成电解电容器纸，电解电容器纸的水分含量为7～13%，PH值：5.0～7.5。
2.根据权利要求1所述的电解电容器纸用棉浆粕的生产工艺，其特征在于：打浆过程采用大锥度精浆机和双盘磨浆机协同打浆方式，保证了棉浆中纤维的均一性，同时提高了棉浆的强度。
3.根据权利要求2所述的电解电容器纸用棉浆粕的生产工艺，其特征在于：漂白工段采用DEP无元素氯漂白步骤，同时用去离子水对浆料进行洗涤。
4.根据权利要求3所述的电解电容器纸用棉浆粕的生产工艺，其特征在于：DEP无元素氯漂白步骤如下：
D段：浆浓5%，二氧化氯用量1.5%（对绝干浆），温度70℃，时间60min，终点PH值3-4；
E段：浆浓5%，用碱量2%（对绝干浆），温度50℃，时间60min；
P段：浆浓5%，双氧水用量2.5%（对绝干浆），温度70℃，时间120min，初始PH值10.5～11.5，终点PH值9～10。
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