CN110359178B - 一种电气绝缘用无纺材料生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电气绝缘用无纺材料生产工艺，旨在解决传统的电工绝缘材料无法满足耐高温、高压使用要求的不足。本发明通过纤维开松混合、精开松、梳理成网、纤网加固，形成纤维均匀分布、轻薄的耐130‑260℃的绝缘布。涤纶纤维的软化温度为230℃附近，经过纤维梳理后，纤维之间相互接触，热轧辊对纤维加压使纤维之间热粘合，形成粘合点，使得纤网加固成布面。用一定比例的芳纶纤维与涤纶纤维混合作为原料，可利用涤纶软化点低的特性，使芳纶纤维和涤纶纤维经过梳理，纤维间相互接触，在250‑265°C温度下，涤纶纤维粘合在芳纶纤维上，粘合成布面。
Description
技术领域
本发明涉及一种无纺材料制造技术，更具体地说，它涉及一种电气绝缘用无纺材料生产工艺。
背景技术
目前，在电机中，导体周围的绝缘材料将匝间隔离，并与接地的定子铁芯隔离开来，以保证电机的安全运行。绝缘材料的发展与进步，有赖于高分子材料的发展，以适应电工产品不断发展的需要。现在绝缘材料工业开始出现了新的F级、H级绝缘材料体系。传统的电工绝缘材料常规厚度是0.08-0.25mm，其击穿电压在800V附近，且其极限工作温度常为90°，无法满足耐高温、高压使用要求。
发明内容
本发明克服了传统的电工绝缘材料无法满足耐高温、高压使用要求的不足，提供了一种电气绝缘用无纺材料生产工艺，通过该工艺生产的绝缘材料能耐3000V以上的电压，工作温度在130-260℃，能满足耐高温、高压使用要求。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种电气绝缘用无纺材料生产工艺，包括以下步骤：（1）开松混合，纤维开包后排入圆盘中，排放的纤维为100%涤纶或者10%-40%的芳纶和90-60%的涤纶均匀混合物，纤维排入圆盘后通过风机传输到混棉机中进行纤维混合，混合后的纤维存入多个纤维仓中，每个纤维仓中存入的纤维重量相等，这些纤维仓中的纤维输出后上下堆叠，堆叠的纤维输送到开松机进行精开松，精开松后的纤维按固定重量混合送入高棉箱，高棉箱中的纤维按单位平方米的重量均匀输出到下道工序；（2）梳理成网，均匀重量的纤维进入梳理机，梳理机对纤维进行梳理，形成整个幅宽的网面克重均匀、厚度均匀、纤维排列方向均匀的15-45g/m2 的基材；（3）纤网加固，纤维经过梳理后形成均匀的纤网，将轧辊加热到250-265°C，纤网经过此高温轧辊，纤维和纤维之间进行热粘合，形成加固点；（4）外形修正，对纤网两端的毛边进行剪切修正，使产品端面均匀、松紧度一致；（5）卷尾检验，将产品进行卷绕，对每卷成型产品进行克重、厚度、强力的检验。
本发明通过纤维开松混合、精开松、梳理成网、纤网加固，形成纤维均匀分布、轻薄的耐130-260℃的绝缘布。涤纶纤维的软化温度为230℃附近，经过纤维梳理后，纤维之间相互接触，热轧辊对纤维加压使纤维之间热粘合，形成粘合点，使得纤网加固成布面。用一定比例的芳纶纤维与涤纶纤维混合作为原料，由于芳纶纤维耐热性及绝缘性能很好，芳纶的连续使用温度范围为-196 ℃ ～ 204 ℃，在560℃高温下不分解、不熔化，芳纶纤维和涤纶纤维按比例配合，可利用涤纶软化点低的特性，使芳纶纤维和涤纶纤维经过梳理，纤维间相互接触，在250-265°C温度下，涤纶纤维粘合在芳纶纤维上，粘合成布面。本发明生产出的绝缘布不分层、不起泡，产品具有稳定的厚度、柔韧性、尺寸稳定性。能耐3000V以上的电压，且工作温度在130-260℃，其稳定的耐热、耐老化、耐高压性，常应用在变压器绝缘保护、Y系列电机的定型绝缘材料、高压绕组层、组间等绝缘、中小型电机的槽绝缘、匝间和层间的绝缘。
作为优选，涤纶和芳纶的纤维细度均为1.5D-2 D。这种纤维细度的涤纶和芳纶有利于保证绝缘布的结构强度。
作为优选，涤纶和芳纶的纤维长度为32mm-76mm。涤纶和芳纶为短纤，开松效果好。
作为优选，生产车间湿度控制在40-70%。对生产车间的湿度进行控制，有利于绝缘布的生产。
作为优选，步骤（3）纤网加固时，轧辊对纤网施加6-7Bar压力，使得纤网完全成布，控制纤网厚度在0.03-0.06mm。轧辊对纤网施加一定的压力，纤网的加固效果好。
作为优选，步骤（2）梳理成网时，纤维在梳理机中依次经过针布的梳理、剥取、再次梳理、再次剥取。梳理机对纤维的梳理效果好。
作为优选，开松机和纤维仓之间安装一送料管，每个纤维仓和送料管之间均安装L形的导料管道，导料管道包括竖管和横管，所有导料管道的横管上下堆叠在一起，横管的端部均与送料管连通。通过负压实现纤维的输送，送料管对所有横管内的纤维同步吸入，使所有横管送出的纤维上下堆叠在一起后通过送料管送入开松机，有利于纤维的均匀布设。
作为优选，在步骤（3）纤网加固完成后，将纤网经过两压痕轮辊之间，一压痕轮辊外壁上均布设有若干压痕凸点，另一压痕轮辊表面上和压痕凸点一一对应设有若干个压痕凹坑，两压痕轮辊同步转动，压痕凸点将纤网压在压痕凹坑内使纤网上形成若干凸起。通过该步工艺生产出的绝缘布上形成均布设置的若干凸起，绝缘布安装在线圈和磁钢之间，凸起使绝缘布不会与线圈和磁钢紧密贴合，便于在线圈和绝缘布之间以及绝缘布和磁钢之间灌入绝缘胶，提高绝缘效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）采用电气绝缘用无纺材料生产工艺生产的绝缘材料能耐3000V以上的电压，工作温度在130-260℃，能满足耐高温、高压使用要求；（2）本产品经过梳理设备，不经过胶水粘合等工艺，直接使纤维和纤维间高温粘合，在热辊加压工艺下，形成不分层、无胶水、有强力、均匀厚度的布面。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例1：一种电气绝缘用无纺材料生产工艺，包括以下步骤：（1）开松混合，提前12小时准备原料，原料纤维开包后排入圆盘中，排放的纤维为100%涤纶或者10%-40%的芳纶和90-60%的涤纶均匀混合物，芳纶采用对位芳纶，涤纶和芳纶的纤维细度均为1.5D-2 D，涤纶和芳纶的纤维长度为32mm-76mm，一般选择32mm、48mm 、51mm、64mm、76mm。纤维排入圆盘后通过风机传输到混棉机中进行纤维混合，混合后的纤维存入多个纤维仓中，每个纤维仓中存入的纤维重量相等，这些纤维仓中的纤维输出后上下堆叠，堆叠的纤维输送到开松机进行精开松，精开松后的纤维按固定重量混合送入高棉箱，高棉箱中的纤维按单位平方米的重量均匀输出到下道工序；开松机和纤维仓之间安装一送料管，每个纤维仓和送料管之间均安装L形的导料管道，导料管道包括竖管和横管，所有导料管道的横管上下堆叠在一起，横管的端部均与送料管连通。（2）梳理成网，均匀重量的纤维进入梳理机，梳理机对纤维进行梳理，形成整个幅宽的网面克重均匀、厚度均匀、纤维排列方向均匀的15-45g/m2 的基材；（3）纤网加固，纤维经过梳理后形成均匀的纤网，将轧辊加热到250-265°C，纤网经过此高温轧辊，纤维和纤维之间进行热粘合，形成加固点；纤网加固后为绝缘布提供相应的强力支撑；（4）外形修正，对纤网两端的毛边进行剪切修正，使产品端面均匀、松紧度一致；（5）卷尾检验，将产品进行卷绕，对每卷成型产品进行克重、厚度、强力的检验。
生产车间湿度控制在40-70%。梳理机内设有胸锡林、主锡林、道夫、工作辊、剥取辊等，辊子上包覆顺时针、逆时针的针布。步骤（2）梳理成网时，纤维在梳理机中依次经过针布的梳理、剥取、再次梳理、再次剥取。步骤（3）纤网加固时，轧辊对纤网施加6-7Bar压力，使得纤网完全成布，控制纤网厚度在0.03-0.06mm。绝缘布生产速度为50米/分钟。
实施例2：一种电气绝缘用无纺材料生产工艺，其工艺步骤与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中在步骤（3）纤网加固完成后，将纤网经过两压痕轮辊之间，一压痕轮辊外壁上均布设有若干压痕凸点，另一压痕轮辊表面上和压痕凸点一一对应设有若干个压痕凹坑，两压痕轮辊同步转动，压痕凸点将纤网压在压痕凹坑内使纤网上形成若干凸起。通过该步工艺生产出的绝缘布上形成均布设置的若干凸起，绝缘布安装在线圈和磁钢之间，凸起使绝缘布不会与线圈和磁钢紧密贴合，便于在线圈和绝缘布之间以及绝缘布和磁钢之间灌入绝缘胶，提高绝缘效果。其它步骤与实施例1相同。
以上所述的实施例只是本发明较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (4)
1.一种电气绝缘用无纺材料生产工艺，其特征是，包括以下步骤：（1）开松混合，纤维开包后排入圆盘中，排放的纤维为100%涤纶或者10%-40%的芳纶和90-60%的涤纶均匀混合物，纤维排入圆盘后通过风机传输到混棉机中进行纤维混合，混合后的纤维存入多个纤维仓中，每个纤维仓中存入的纤维重量相等，这些纤维仓中的纤维输出后上下堆叠，堆叠的纤维输送到开松机进行精开松，精开松后的纤维按固定重量混合送入高棉箱，高棉箱中的纤维按单位平方米的重量均匀输出到下道工序；（2）梳理成网，均匀重量的纤维进入梳理机，梳理机对纤维进行梳理，形成整个幅宽的网面克重均匀、厚度均匀、纤维排列方向均匀的15-45g/m2 的基材；（3）纤网加固，纤维经过梳理后形成均匀的纤网，将轧辊加热到250-265°C，纤网经过此高温轧辊，纤维和纤维之间进行热粘合，形成加固点；（4）外形修正，对纤网两端的毛边进行剪切修正，使产品端面均匀、松紧度一致；（5）卷尾检验，将产品进行卷绕，对每卷成型产品进行克重、厚度、强力的检验；步骤（2）梳理成网时，纤维在梳理机中依次经过针布的梳理、剥取、再次梳理、再次剥取；开松机和纤维仓之间安装一送料管，每个纤维仓和送料管之间均安装L形的导料管道，导料管道包括竖管和横管，所有导料管道的横管上下堆叠在一起，横管的端部均与送料管连通；步骤（3）纤网加固时，轧辊对纤网施加6-7Bar压力，使得纤网完全成布，控制纤网厚度在0.03-0.06mm；在步骤（3）纤网加固完成后，将纤网经过两压痕轮辊之间，一压痕轮辊外壁上均布设有若干压痕凸点，另一压痕轮辊表面上和压痕凸点一一对应设有若干个压痕凹坑，两压痕轮辊同步转动，压痕凸点将纤网压在压痕凹坑内使纤网上形成若干凸起。
2.根据权利要求1所述的一种电气绝缘用无纺材料生产工艺，其特征是，涤纶和芳纶的纤维细度均为1.5D-2 D。
3.根据权利要求1所述的一种电气绝缘用无纺材料生产工艺，其特征是，涤纶和芳纶的纤维长度为32mm-76mm。
4.根据权利要求1所述的一种电气绝缘用无纺材料生产工艺，其特征是，生产车间湿度控制在40-70%。
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