CN109722945A - 一种耐击穿复合电解电容器纸及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明目的是用能控制耐压层和吸收层的层数及排列结构的长圆网复合纸机生产耐击穿复合电解电容器纸，用于生产低阻抗、耐击穿的中高压电解电容器。本发明中的耐击穿复合电解电容器纸在漂洗过程中均匀加入盐酸和硫酸进行浆料纯化，使浆料中的金属离子分解去除，降低电导率。本发明中的耐击穿复合电解电容器纸在耐压层中使用纳米纤维素，有助于填充纸张纤维间的空隙，并增加结合面积，减少孔洞产生的概率，降低电解电容器使用中电击穿事故的发生概率。

Description

一种耐击穿复合电解电容器纸及其生产方法

技术领域

本发明属于铝电解电容器用特种纸技术领域，具体涉及一种新型耐击穿复合电解电容器纸及其生产方法。

背景技术

电容器是使用最广、用量最大，又是不可取代的电子元件，其产量约占电子元件的40%，而铝电解电容器又占三大类电容器（铝电解电容器、陶瓷电容器、有机薄膜电容器）产值的45%，铝电解电容器是十年来我国乃至全球发展速度最快的元件之一。电解电容器纸是构成电容器的关键材料之一。它作为电解液的吸附载体，匀度好，无杂质，无导电物质存在，与电解液共同组成的阴极，同时起到隔离两极箔的作用。从行业分类来说，电解纸既属于特种纸范畴，又是特殊材料，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。目前的电解电容器纸生产中均以漂洗作为纯化方法，金属杂质去除不彻底，而且目前生产的电解电容器纸多为单层和双层结构，由于该产品厚度要求低，抄造过程中容易出现孔洞，双层纸的耐压层和吸收层容易出现单层局部缺失的现象，由于金属离子及层间缺失的存在，所以容易造成电击穿，从而导致电容器寿命短，电器电路损坏、电器报废。

发明内容

本发明目的是利用长圆网复合纸机生产三到四层复合电解电容器纸，可根据电解电容器生产需求不同，排列耐压层和吸收层的结构和层数。

本发明中使用加入盐酸、硫酸纯化浆料的技术减少了漂洗时间，纯化效果好，基本消除了铁微离子和其他金属杂质。

本发明中的耐压层使用绝缘木浆和纳米纤维素生产，吸收层使用麻浆、棉浆和西班牙草浆按不同比例配比生产。

本发明要求保护一种耐击穿复合电解电容器纸，其特征在于，所述的耐击穿复合电解电容器纸由下述重量百分比的原料生产：

绝缘木浆 50%—77%

纳米纤维素 3%—5%

麻浆 10%—20%

棉浆 10%—20%

西班牙草浆 0%—5%

助剂 5%—15%

所述耐击穿复合电解电容器纸纸机为圆网复合纸机，长网上浆为耐压层，圆网为两到三个圆网箱上浆系统，可根据需要设置一层耐压层，一到两层吸收层。

前述的耐击穿复合电解电容器纸其中：

所述的绝缘木浆为长纤维本色绝缘木浆；

所述的纳米纤维素为利用纳米技术制备的木纤维素，作为纤维间的填充物，有助于增大结合面积，填充空隙；

所述的麻浆、棉浆和西班牙草浆均为本色长纤维浆；

所述助剂为：聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚酰胺环氧氯丙烷、AKD、盐酸、硫酸、片碱等中的一种或多种；

所述耐击穿复合电解电容器纸的成纸指标如下：紧度0.30g/cm³—0.85g/cm³，水溶性氯化物含量≤2.0mg/kg，电导率≤ 1.4 mS/m，铁微粒子>0.1mm²的不许有；

所述助剂中的盐酸浓度为30%—36%%，硫酸浓度为50%—60%，其作用为纯化浆料，去除浆料中的金属离子。

前述耐击穿复合电解电容器纸的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、按以下重量比例准备原料：

绝缘木浆 50%—77%

纳米纤维素 3%—5%

麻浆 10%—20%

棉浆 10%—20%

西班牙草浆 0%—5%

助剂 5%—15%

B、耐压层浆料制备：

将绝缘木浆放入水力碎浆机中碎解，浓度为4%—6%；

将浆料放入漂车中进行漂洗，漂洗时用计量泵均匀加入浓度为30%—36%的盐酸和50%—60%的硫酸，加入的目的纯化浆料，盐酸和硫酸加入量和漂洗时间根据检测的金属离子和电导率指标确定；

漂洗后的浆料进入磨浆机打浆处理，打浆时间1—3小时，打浆度为50⁰SR-90⁰SR；

打浆后进入成浆机进行洗打，时间为0.5—4小时，洗打后的浆料指标为：水溶性氯化物≤1.0mg/kg，电导率≤1.0mS/m，PH值6.0-7.5；

在加填池中根据绝干浆量的5%—15%加入一种或多种造纸助剂，加入3%—5%的纳米纤维素，在抄前池中稀释到0.4%—0.6%备用；

C、吸收层浆料的制备：

麻浆、棉浆和西班牙草浆根据产品不同按不同比例放入水力碎浆机中碎解，浓度为4%—6%；

将浆料放入漂车中进行漂洗，漂洗时用计量泵加入浓度为30%—36%的盐酸和50%—60%的硫酸，加入的目的纯化浆料，盐酸和硫酸加入量和漂洗时间根据检测的金属离子和电导率指标确定；

漂洗后的浆料进入磨浆机打浆处理，打浆时间0.5—2.5小时，打浆度为60⁰SR-90⁰SR；

打浆后进入成浆机进行洗打，时间为0.5—3小时，洗打后的浆料指标为：水溶性氯化物≤1.0mg/kg，电导率≤1.0mS/m，PH值6.0-7.5；

在加填池中根据绝干浆量的5%—15%加入一种或多种造纸助剂，在抄前池中稀释到0.4—0.6%备用；

D、采用长圆网复合纸机抄造；

E、耐压层浆料和吸收层浆料分别进入长网流浆箱、圆网箱，上网后在压榨部复合成纸页，进入干燥区（组缸）进行干燥，然后经压光、卷纸分切、成品装箱、打包入库；

F、步骤E中的长网流浆箱和圆网箱可通过管道分别上浆，分别上浆的作用是可控制耐压层和吸收层的层数及排列结构；

G、上述步骤中所使用的水均为去离子纯水，以保证制浆过程中的浆料纯度

与现有技术比本发明所具有的有益效果是：

1、本发明中电解电容器纸的耐压层使用绝缘木浆制成，吸收层使用麻浆、棉浆和西班牙草浆按不同比例配比制成；

2、本发明在耐压层中使用纳米纤维素，有助于填充纸张纤维间的空隙，并增加结合面积，减少孔洞产生的概率，降低电解电容器电击穿事故的发生概率；

3、本发明在漂洗过程中均匀加入盐酸和硫酸进行浆料纯化，使浆料中的金属离子分解去除，降低电导率；

4、本发明中的纸机长网流浆箱和圆网箱可通过管道分别上浆，分别上浆的作用是可根据不同产品的抗压强要求控制耐压层和吸收层的层数及排列结构。

具体实施方式：

实施例1、

纤维配比：绝缘木浆55%重量百分比，纳米纤维素3%，麻浆20%，棉浆20%，草浆2%，加入助剂10%，其中盐酸20kg、硫酸10kg在漂车加入，其他助剂在加填池加入；

成纸紧度0.40g/cm³，水溶性氯化物含量≤1.2mg/kg，电导率≤ 0.4 mS/m，铁微粒子>0.1mm²的无。

实施例2、

纤维配比：绝缘木浆60%重量百分比，纳米纤维素5%，麻浆17%，棉浆18%，加入助剂11%，其中盐酸20kg、硫酸15kg在漂车加入，其他助剂在加填池加入；

成纸紧度0.55g/cm³，水溶性氯化物含量≤1.0mg/kg，电导率≤ 0.5 mS/m，铁微粒子>0.1mm²的无。

实施例3：

纤维配比：绝缘木浆69%重量百分比，纳米纤维素3%，麻浆16%，棉浆11%，草浆1%，加入助剂13%，其中盐酸22kg、硫酸10kg在漂车加入，其他助剂在加填池加入；

成纸紧度0.70g/cm³，水溶性氯化物含量≤1.1mg/kg，电导率≤ 0.35 mS/m，铁微粒子>0.1mm²的无。

本发明关于成纸性质的测试方法，具体采用了如下标准的表述:

试样的制取按GB/T 450的规定进行；紧度按GB/T 451.3的规定进行；水溶性氯化物含量按GB/T2678.2-2008中硝酸银电位滴定法规定进行；电导率按GB/T7977-2007中的方法二规定进行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明所涉及的组成成分和制备方法均可根据实施方式进行相应调整，但不能超出该发明保护范围。

Claims (3)

1.本发明要求保护一种耐击穿复合电容器纸，其特征在于，所述的耐击穿电解电容器纸由下述重量百分比的原料生产：

绝缘木浆 50%—77%

纳米纤维素 3%—5%

麻浆 10%—20%

棉浆 10%—20%

西班牙草浆 0%—5%

助剂 5%—15%。

2.如权利要求1所述的一种耐击穿电解电容器纸，其特征在于：

所述耐击穿电解电容器纸纸机为圆网复合纸机，长网上浆为耐压层，圆网为两到三个圆网箱上浆系统，可根据需要设置一层耐压层，一到两层吸收层。

前述的耐击穿电解电容器纸其中：

所述的绝缘木浆为长纤维本色绝缘木浆；

所述的纳米纤维素为利用纳米技术制备的木纤维素，作为纤维间的填充物，有助于增大结合面积，填充空隙；

所述的麻浆、棉浆和西班牙草浆均为本色长纤维浆；

所述助剂为：聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚酰胺环氧氯丙烷、AKD、盐酸、硫酸、片碱等中的一种或多种；

所述耐击穿电解电容器纸的成纸指标如下：紧度0.30g/cm³—0.85g/cm³，水溶性氯化物含量≤2.0mg/kg，电导率≤ 1.4 mS/m，铁微粒子>0.1mm²的不许有；

所述助剂中的盐酸浓度为30%—36%%，硫酸浓度为50%—60%，其作用为纯化浆料，去除浆料中的金属离子。

3.一种耐击穿电解电容器纸的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、按以下重量比例准备原料：

绝缘木浆 50%—77%

纳米纤维素 3%—5%

麻浆 10%—20%

棉浆 10%—20%

西班牙草浆 0%—5%

助剂 5%—15%

B、耐压层浆料制备：

将绝缘木浆放入水力碎浆机中碎解，浓度为4%—6%；

将浆料放入漂车中进行漂洗，漂洗时用计量泵均匀加入浓度为30%—36%的盐酸和50%—60%的硫酸，加入的目的纯化浆料，盐酸和硫酸加入量和漂洗时间根据检测的金属离子和电导率指标确定；

漂洗后的浆料进入磨浆机打浆处理，打浆时间1—3小时，打浆度为50⁰SR-90⁰SR；

打浆后进入成浆机进行洗打，时间为0.5—4小时，洗打后的浆料指标为：水溶性氯化物≤1.0mg/kg，电导率≤1.0mS/m，PH值6.0-7.5；

在加填池中根据绝干浆量的5%—15%加入一种或多种造纸助剂，加入3%—5%的纳米纤维素，在抄前池中稀释到0.4%—0.6%备用；

C、吸收层浆料的制备：

麻浆、棉浆和西班牙草浆根据产品不同按不同比例放入水力碎浆机中碎解，浓度为4%—6%；

将浆料放入漂车中进行漂洗，漂洗时用计量泵加入浓度为30%—36%的盐酸和50%—60%的硫酸，加入的目的纯化浆料，盐酸和硫酸加入量和漂洗时间根据检测的金属离子和电导率指标确定；

漂洗后的浆料进入磨浆机打浆处理，打浆时间0.5—2.5小时，打浆度为60⁰SR-90⁰SR；

打浆后进入成浆机进行洗打，时间为0.5—3小时，洗打后的浆料指标为：水溶性氯化物≤1.0mg/kg，电导率≤1.0mS/m，PH值6.0-7.5；

在加填池中根据绝干浆量的5%—15%加入一种或多种造纸助剂，在抄前池中稀释到0.4—0.6%备用；

D、采用长圆网复合纸机抄造；

E、耐压层浆料和吸收层浆料分别进入长网流浆箱、圆网箱，上网后在压榨部复合成纸页，进入干燥区（组缸）进行干燥，然后经压光、卷纸分切、成品装箱、打包入库；

F、步骤E中的长网流浆箱和圆网箱可通过管道分别上浆，分别上浆的作用是可控制耐压层和吸收层的层数及排列结构；

G、上述步骤中所使用的水均为去离子纯水，以保证制浆过程中的浆料纯度。