CN1626731A - 一种电解电容器纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电解电容器纸，采用多层结构，为1层耐压层和多层吸收层组成，耐压层纸的纸浆选自木浆、龙舌兰科纤维、草类纤维中的一种或多种混合；吸收层纸可以是一层或多层结构，其纸浆选自麻类纤维、韧皮纤维、草类纤维中的一种或多种混合；本发明还提供了一种电解电容器纸的制备方法，用本发明得到的电解电容器纸，解决了现有技术中电解电容器纸的孔洞问题，所制成的电容器短路率低，采用了多层结构，使电容器的耐压性好的同时其吸收层也具有较强的吸附电解液的能力，改善电气性能，提高电解电容器的寿命，降低电解电容器的能耗。

Description

一种电解电容器纸及其制备方法
                         技术领域
本发明涉及纸及造纸技术，尤其涉及一种电解电容器纸及其制备方法。
                         背景技术
电解电容器纸用于电解电容器的阳极和阴极之间，它不但能防止两极接触，而且还能保持电解液，也称隔离纸。电解电容器纸和普通的纸有所不同，它对于纸的要求如下：(1)、纯度要高；(2)、纸质要均匀，厚度和紧度要均一，纤维排列要均匀，要有充分必要的机械、电气强度；(3)、吸收性要好，能吸附足够的电解液；(4)、要有较好的耐电压性能。目前的电解电容器纸均多为单层纸，而且品种单一，多为纯木浆制造。该纸存在着一些以下问题：(1)、由于是单层纸，其孔洞不可避免，致使短路率较高；(2)、采用单一纤维种类，在耐压、降低损耗和耐毛刺性能上无法兼顾；(3)、无法满足电容器高压和低压的系列化要求。这些严重影响了电解电容器的使用寿命及电容器的能耗问题。
                           发明内容
为解决上述背景技术中存在的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种耐压性能好，制成的电容器短路率低的电解电容器纸。
本发明的技术方案如下：本发明一种电解电容器纸，由耐压层纸和吸收层纸组成，耐压层纸的纸浆选自木浆、龙舌兰科纤维、草类纤维中的一种或多种混合；吸收层纸可以是一层或多层结构，其纸浆选自麻类纤维、韧皮纤维、草类纤维中的一种或多种混合；其中所述的龙舌兰科纤维是剑麻；所述的麻类纤维是马尼拉麻、红麻、黄麻、亚麻、大麻；所述的韧皮纤维是三桠皮、构皮、檀皮、桑皮；所述的草类纤维是龙须草。
本发明还公开了一种电解电容器纸的制备方法，包括耐压层纸和吸收层纸的制备方法，该方法包括打浆、上网抄纸，吸收层纸和耐压层纸分别在网上成型后进行复合，然后干燥、卷取得到；干燥是用烘缸进行干燥，其中耐压层纸贴缸；在抄纸工艺中用的抄纸机可以是多圆网纸机、长圆网纸机、圆网—侧浪网复合纸机或斜网和其他机型的组合；耐压层纸的纸浆的打浆度为30°SR～98°SR；吸收层纸使用的纸浆的打浆度为12°SR～50°SR。
本发明一种电解电容器纸解决了现有技术中电解电容器纸的孔洞问题，所制成的电容器短路率低，采用了多层结构，使电容器的耐压性好的同时其吸收层也具有较强的吸附电解液的能力，改善电气性能，提高电解电容器的寿命，降低电解电容器的能耗。
                         具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不为实施例所限制。
实施例1：耐压层纸的纸浆采用全木浆，吸收层纸的纸浆采用剑麻浆。木浆过圆盘磨打浆至浆度为98°SR，湿重为2.8g；剑麻浆用浆车打浆至36°SR，湿重13.6g。然后用双圆网进行抄纸，等耐压层纸和吸收层纸在湿毛毯上成型后进行复合，复合后用烘缸进行干燥，干燥时耐压层纸贴缸进行烘干，卷取得到电解电容器纸。经测定，该纸的厚度为40μm，紧度达1.02g/cm3，抗张强度为1.85kN/m。这种由木浆作耐压层，剑麻作吸收层的电解电容器纸，吸水高度纵向为3mm/10min，横向为2mm/10min，损耗比为1.986，击穿电压为863V，电路短路率低。
实施例2：本实施例电解电容器纸的耐压层纸的纸浆采用木浆，打浆度为67°SR，湿重为5.6g，吸收层纸的纸浆用马尼拉麻浆，打浆度为18°SR，湿重27g。用长圆网纸机抄纸后，等耐压层纸和吸收层纸在湿毛毯上成型后进行复合，复合后用烘缸进行干燥，干燥时耐压层纸贴缸进行烘干，卷取得到电解电容器纸。经测定，该纸的厚度为40μm，紧度达0.663g/cm3，抗张强度为1.75kN/m。这种由木浆作耐压层，剑麻作吸收层的电解电容器纸，吸水高度纵向为9mm/10min，横向为6mm/10min，损耗比为0.515，击穿电压为592V。
实施例3：本实施例电解电容器纸的耐压层纸的纸浆采用剑麻浆，打浆度为40°SR，湿重为14.5g，吸收层纸的纸浆用三桠皮浆，打浆度为23°SR，湿重19g。用圆网—侧浪网纸机进行抄纸，耐压层纸和吸收层纸在湿毛毯上成型后进行复合，复合后用烘缸进行干燥，干燥时耐压层纸贴缸进行烘干，卷取得到电解电容器纸。经测定，该纸的厚度为40μm，紧度达0.362g/cm3，抗张强度为1.29kN/m。这种由木浆作耐压层，剑麻作吸收层的电解电容器纸，吸水高度纵向为33mm/10min，横向为25mm/10min，损耗比为0.130，击穿电压为374V。
实施例4：本实施例电解电容器纸的耐压层纸的纸浆采用木浆，打浆度为98°SR，湿重为2.8g，吸收层纸为2层结构，其纸浆分别用剑麻浆和马尼拉麻浆，剑麻浆的打浆度为36°SR，湿重13.6g，马尼拉麻浆的打浆度为18°SR，湿重27.6g。用三圆网进行抄纸，耐压层纸和吸收层纸在湿毛毯上成型后进行复合，复合后用烘缸进行干燥，干燥时耐压层纸贴缸进行烘干，最外层是马尼拉麻浆纸，卷取得到电解电容器纸。经测定，该纸的厚度为40μm，紧度达0.975g/cm3，抗张强度为2.03kN/m。这种由木浆作耐压层，剑麻作吸收层的电解电容器纸，吸水高度纵向为5mm/10min，横向为3mm/10min，损耗比为1.553，击穿电压为842V。
实施例5：本实施例电解电容器纸的耐压层纸的纸浆采用木浆，打浆度为40°SR，湿重为14.5g，吸收层纸为2层结构，其纸浆用三桠皮浆和构皮浆，三桠皮浆的打浆度为23°SR，湿重19g，构皮浆的打浆度为22°SR，湿重26.4g。用三圆网进行抄纸，耐压层纸和吸收层纸在湿毛毯上成型后进行复合，复合后用烘缸进行干燥，干燥时耐压层纸贴缸进行烘干，最外层是构皮质纸，卷取得到电解电容器纸。
除上述实施例外，本发明的实施例还可以有多种组合，其制备方法与上述实施例基本相同，为叙述方便，其他实施例简述列表如下：
编号          耐压层                           吸收层 抄纸机
          一层            第一层             第二层
浆料 打浆度  湿重 浆料 打浆度  湿重 浆料 打浆度 湿重
1 木浆 98°SR  2.8g 剑麻浆 36°SR  13.6g -- -- -- 双圆网
2 木浆 98°SR  2.8g 马尼拉麻浆 34°SR  15.8g -- -- -- 圆网—侧浪网
3 木浆 98°SR  2.8g 红麻浆 35°SR  12.6g -- -- -- 长圆网
4 木浆 98°SR  2.8g 黄马浆 32°SR  11.9g -- -- -- 长圆网
5 木浆 98°SR  2.8g 亚麻浆 41°SR  11.5g -- -- -- 双圆网
6 木浆 98°SR  2.8g 大麻浆 32°SR  12.5g -- -- -- 斜网—圆网
7 木浆 98°SR  2.8g 三桠皮 45°SR  10.5g -- -- -- 长圆网
8 木浆 98°SR  2.8g 构皮浆 36°SR  14.5g -- -- -- 双圆网
9 木浆 98°SR  2.8g 檀皮浆 34°SR  13.7g -- -- -- 双圆网
10 木浆 98°SR  2.8g 桑皮浆 44°SR  14.6g -- -- -- 斜网—长网
11 木浆 98°SR  2.8g 马尼拉麻浆 18°SR  27.6g 剑麻浆 36°SR 13.6g 三圆网
12 木浆 98°SR  2.8g 构皮浆 22°SR  26.4g 三桠皮 45°SR 10.5g 三圆网
13 木浆 67°SR  5.6g 剑麻浆 22°SR  21g -- -- -- 双圆网
14 木浆 67°SR  5.6g 马尼拉麻浆 18°SR  27g -- -- -- 双圆网
15 木浆 67°SR  5.6g 红麻浆 25°SR  18g -- -- -- 长圆网
16 木浆 67°SR  5.6g 黄马浆 24°SR  19g -- -- -- 长圆网
17 木浆 67°SR  5.6g 亚马浆 23°SR  19g -- -- -- 长圆网
18 木浆 67°SR  5.6g 大麻浆 21°SR  21g -- -- -- 双圆网
19 木浆 67°SR  5.6g 三桠皮浆 31°SR  18g -- -- -- 斜网—侧浪网
20 木浆 67°SR  5.6g 构皮浆 29°SR  26g -- -- -- 双圆网
21 木浆 67°SR  5.6g 檀皮浆 28°SR 25g -- -- -- 双圆网
22 木浆 67°SR  5.6g 桑皮浆 33°SR 24g -- -- -- 长圆网
23 木浆 98°SR  2.8g 马尼拉麻浆 18°SR 27g 剑麻浆 36°SR 13.6g 三圆网
24 木浆 67°SR  5.6g 构皮浆 29°SR 26g 三桠皮 31°SR 18g 三圆网
25 剑麻浆 35°SR  14.5g 剑麻浆 22°SR 21g -- -- -- 双圆网
26 剑麻浆 35°SR  14.5g 马尼拉麻浆 18°SR 27g --   -- -- 双圆网
27 剑麻浆 35°SR  14.5g 红麻浆 25°SR 18g -- -- -- 长圆网
28 剑麻浆 35°SR  14.5g 黄马浆 24°SR 19g -- -- -- 双圆网
29 剑麻浆 35°SR  14.5g 亚马浆 23°SR 19g -- -- -- 长圆网
30 剑麻浆 35°SR  14.5g 大麻浆 21°SR 21g -- -- -- 双圆网
31 剑麻浆 35°SR  14.5g 三桠皮浆 31°SR 18g -- -- -- 斜网—侧浪网
32 剑麻浆 35°SR  14.5g 构皮浆 29°SR 26g -- -- -- 双圆网
33 剑麻浆 35°SR  14.5g 檀皮浆 28°SR 25g -- -- -- 双圆网
34 剑麻浆 35°SR  14.5g 桑皮浆 33°SR 24g -- -- -- 长圆网
35 剑麻浆 35°SR  14.5g 马尼拉麻浆 18°SR 27g 剑麻浆 22°SR 21g 三圆网
36 剑麻浆 35°SR  14.5g 构皮浆 29°SR 26g 三桠皮浆 31°SR 18g 三圆网
按上述表格中制备出来的电解电容器纸，如是三层结构，其中间层是表格中吸收层的第二层。
按上述表格中各实施例的浆料制备出来的电解电容器纸，用如下的方法测试：1、打浆度(OSR)和湿重
按GB3332-1982。所记载的方法实施测试。
2、定量
按GB/T451.2-2002所记载的方法实施测试。
3、厚度
按GB/T451.3-2002所记载的方法实施测试。
4、抗张强度
按GB/T453-2002所记载的方法实施测试。
5、吸水高度
按GB/T461.1-2002所记载的方法实施测试。
6、损耗比，
以全木浆抄成的厚度为40μm，紧度为0.65g/cm3时的电解纸的损耗(ESR值，也称为tgδ值)为标准，求出各种型号电解纸与其的损耗值之比率。
将电解纸浸渍在溶有乙二酸铵的乙二醇电解液(电阻率为100欧姆/cm)中，再用白金电极(5cm2)夹住电解纸，上面压200g重物，在20±1℃、AC10V、100KHz条件下，使用电阻表，测量出该电极间的电阻，以表示纸在电容器中的损耗。
7、击穿电压。用以表示纸在电容器中的耐压。
用GB/T12656-1990所示方法进行测量。将经过烘干的纸样夹在φ25mm的黄铜电极之间，通进50Hz的电流，在10-20s的时间内，连续升压，直至纸样被击穿，记此时的电压值。用以表示纸在电容器中的耐压。
经测试得到如下性能数据：
  编号     纤维组成   紧度g/cm3   厚度um   抗张强度(纵)kN/m   吸水高度mm/10min   击穿电压V 短路率％   损耗比
纵向 横向
  1     木浆  剑麻   1.02   40   1.85   3   2   863 -----   1.986
  2     木浆  马尼拉麻   0.99   40   1.96   4   3   854 -----   1.873
  3     木浆  红麻   1.01   40   1.87   3   2   860 -----   2.014
  4     木浆  黄麻   0.995   40   1.62   3   2   859 -----   2.023
  5     木浆  亚麻   0.998   40   1.70   3   2   856 -----   2.056
  6     木浆  大麻   0.996   40   1.98   3   2   868 -----   2.014
  7     木浆  三桠皮   1.03    40    1.77    3   2    850   ---     2.069
  8     木浆  构皮   0.995    40    1.79    4   3    846   ---     1.856
  9     木浆  檀皮   0.988    40    1.79    4   3    843   ---     1.975
10 木浆  桑皮 1.01 40 1.99 3 2 860   --- 1.996
  11     木浆、剑麻、马尼拉麻   0.975    40    2.03    5   3    842   ---     1.553
  12     木浆  三桠皮  构皮   0.98    40    2.14    5   4    845   ---     1.669
13 木浆  剑麻 0.655 40 1.70 9 6 586 --- 0.460
14 木浆  马尼拉麻 0.640 40 1.72 10 7 589 --- 0.401
15 木浆  红麻 0.663 40 1.75 9 6 592 --- 0.515
  16     木浆  黄麻   0.645    40    1.68    9   6    572   ---     0.523
  17     木浆  亚麻   0.640    40    1.65    9   6    568   ---     0.517
18 木浆  大麻 0.640 40 1.74 10 7 589   --- 0.504
  19     木浆  三桠皮   0.667    40    1.64    11   8    588   ---     0.587
20 木浆  构皮 0.648 40 1.78 9 6 573 --- 0.443
  21     木浆  檀皮   0.658    40    1.67    9   6    577   ---     0.413
  22     木浆  桑皮   0.653    40    1.77    10   8    585   ---     0.524
  23     木浆、剑麻、马尼拉麻   0.645    40    1.73    11   9    596   ---     0.345
  24     木浆  三桠皮  构皮   0.655    40    1.87    11   9    598   ---     0.386
  25     剑麻  剑麻  0.355    40     1.15    35    28    368   0.07   0.460
  26     剑麻  马尼拉麻  0.345    40     1.22    38    30    357   0.05   0.401
  27     剑麻  红麻  0.360    40     1.13    34    28    344   0.05   0.515
  28     剑麻  黄麻  0.350    40     1.17    34    27    359   0.08   0.523
  29     剑麻  亚麻  0.340    40     1.10    33    26    348   0.10   0.517
  30     剑麻  大麻  0.355    40     1.14    34    29    358   0.06   0.504
  31     剑麻  三桠皮  0.362    40     1.29    33    25    374   0.05   0.587
  32     剑麻  构皮  0.348    40     1.30    37    31    378   0.06   0.443
  33     木浆  檀皮  0.352    40     1.32    38    31    385   0.05   0.413
  34     剑麻  桑皮  0.363    40     1.28    32    25    387   0.07   0.524
  35     剑麻、剑麻、马尼拉麻  0.343    40     1.11    42    37    356   0.08   0.345
  36     剑麻  三桠皮  构皮  0.347    40     1.25    40    35    358   0.07   0.386

Claims (10)

1、一种电解电容器纸，由耐压层纸和吸收层纸组成，耐压层纸的纸浆选自木浆、龙舌兰科纤维、草类纤维中的一种或多种混合；吸收层纸可以是一层或多层结构，其纸浆选自麻类纤维、韧皮纤维、草类纤维中的一种或多种混合。
2、根据权利要求1所述的一种电解电容器纸，其特征在于所述的龙舌兰科纤维是剑麻。
3、根据权利要求1所述的一种电解电容器纸，其特征在于所述的麻类纤维是马尼拉麻、红麻、黄麻、亚麻、大麻。
4、根据权利要求1所述的一种电解电容器纸，其特征在于所述的韧皮纤维是三桠皮、构皮、檀皮、桑皮。
5、根据权利要求1所述的一种电解电容器纸，其特征在于所述的草类纤维是龙须草。
6、一种电解电容器纸的制备方法，包括耐压层纸和吸收层纸的制备方法，该方法包括打浆、上网抄纸，其特征在于吸收层纸和耐压层纸分别在网上成型后进行复合，然后干燥、卷取。
7、根据权利要求6所述的一种电解电容器纸的制备方法，其特征在于干燥是用烘缸进行干燥，其中耐压层纸贴缸。
8、根据权利要求6所述的一种电解电容器纸的制备方法，其特征在于所说的抄纸工艺中用的抄纸机是用多圆网纸机、长圆网纸机、圆网-侧浪网复合纸机或斜网和其他机型的组合。
9、根据权利要求6或8所述的一种电解电容器纸的制备方法，其特征在于耐压层纸使用的纸浆的打浆度为30°SR～98°SR。
10、根据权利要求6或8所述的一种电解电容器纸的制备方法，其特征在于吸收层纸使用的纸浆的打浆度为12°SR～50°SR。
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