DE1817334C3

DE1817334C3 -

Info

Publication number: DE1817334C3
Application number: DE19681817334
Authority: DE
Inventors: Walter 6736 Hambach Riedesser
Original assignee: PAPIERFABRIKEN JULIUS GLATZ 6731 NEIDENFELS
Current assignee: PAPIERFABRIKEN JULIUS GLATZ 6731 NEIDENFELS
Priority date: 1968-12-28
Filing date: 1968-12-28
Publication date: 1973-10-25
Also published as: DE1817334A1; DE1817334B2

Description

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Demgemäß wjrdc des weiteren vorgeschlagen, ein

Die Erfindung betrifft ein dünnes Kondensatorpapier, das entsprechend seinem Verwendungszweck eine Reihe spezieller Eigenschaften aufweisen muß. So muß es z. B. von genügender mechanischer Festigkeit sein, um die bei der Kondensatorherstellung auf es ausgeübten KräUe aufnehmen zu können. Es muß auch eine bestimmte thermische Festigkeit haben, in-Sonderheit dann, wenn es zur Herstellung von Tropenkondensatoren Verwendung finden soll. Am wichtigsten ist schließlich, daß es entsprechend gute elektrische Isoliereigenschaften aufweist und möglichst geringe dielektrische Verluste hervorruft.

Die Fachwelt hat schon längst erkannt, daß Kondensatorpapier, welches in der Regel aus veredelten Holzfaserzellstoffen, vornehmlich aus Kiefersulfatzellstoffen hergestellt wird, hinsichtlich den seiner Verwendung erwünschten bzw. notwendigen Eigenschäften verbessert werden kann. So wurde schon vorgeschlagen, dem Papier Stoffe in feiner Verteilung zuzusetzen, um seine Dielektrizitätskonstante zu erhöhen. Diese Zusatzstoffe sollten insonderheit von der Kugelgestalt abweichende, vorzugsweise Stabchcn- oder lamellcnförmige Gestalt aufweisen. Nach einem anderen Vorschlag sollten diese Stoffe in Gestalt von·Metalloxyden, Metallhydraten oder Metalloxydhydraten als adsorptive Stoffe mit Teilchengrößen von höchstens im Mittel etwa 0,5 μ und darunter zugesetzt werden.

Ein anderer Vorschlag ging dahin, ein Glasfaserflittcrpapicr herzustellen unter Verwendung von Glasflittern an Stelle von Glimmerflittcrn. Derartige Zusätze, wenn sie die Eigenschaft des Papiers überhaupt merkbar beeinflussen sollsn, lassen natürlich nicht die nötigen mechanischen Eigenschaften eines solchen Paniers erreichen.

ken- oder uiaswuui· »m —— -- . . . schwierig gemahlener Cellulose vereinigt wird. H.er vurd aL⁸schon erkannt, daß sich an sich Mineralwolle zur Verwendung anbietet, aber auch hier vermerkt der ältere Erfinder, daß es unmog ich se, e,n Papier mit befriedigenden mechanischen Werten herzustellen. Er geht also den Weg, praktisch zwe, getrennte Bahnen, nämlich eine, d.e in üblicher Weise als Papierbahn ausgebildet ist und eine zweite aus Mineralfasern zusammenzusetzen. Auf derselben Ebene liegt ei. !ckannter Vorschlag, als Schichtpreßstoff für el, irische Isolierzwecke einen solchen anzuwenden, welcher mit einem Mischgewebe aus Glasfasern verstärkt ist. Beide letztgenannten Vorschläge, insonderheit der letzte, liefern kein Kondensatorpapior, welches, abgesehen von der Dielektnz,-tätskonstante, die Eingenschaften aufweist, die von einem Kondensatorpapier erwartet werden.

Schließlich wurde auch schon vorgeschlagen, Glasfasern und Cellulosefasern miteinander zu mischen und dergestalt ein Isolierpapier mit guten . ,elektrischen Eigenschaften zu erhalten. Entsprechende V er suche bewegten sich aber lediglich im Laboratoriumsstadium, wobei in entsprechenden Berichten ausdrücklich auf die bestehenden Schwierigkeiten gerade bezüglich der Bindung von Cellulose und Glasfasern untereinander hingewiesen wurde.

Die zur Papierherstellung, insonderheit auch zu. Kondensatorpapierherstellung verwendeten CeIIuI.-sefasern werden mit Wasser in periodisch und/oder kontinuierlich arbeitenden Apparaten wie Hollandern Kegelmühlen usw. gemahlen, wobei sie eine wesentliche Veränderung hinsichtlich ihrer Ausmaße, ihrer Stuktur und ihrer Eigenschaften erfahren. Insonderheit tritt eine Quellung ein, die bei der Mahlung der Fasern deren Längsspaltung und Fibnll.erung begünstigt. Die Fasern werden hierdurch geschmeidig und plastisch, was zu einer besseren Formung des Papiers und zu einer Verbesserung des Kontaktes der Fasern untereinander beiträgt. Neben der Verfilzung der Fasern sind bei der feinen Aufspaltung in Fibrillen zusätzliche Zvischenfaserbindungskräfte gegeben, welche dem fertigen Papier im wesentlichen seine Festigkeit verleihen.

Die mit dem Zusatz von Glasfasern durchgeführten Versuche führten zwar zur Ausbildung von Papieren mit wesentlich verbesserten elektrischen Eigenschaften, dafür sank mit steigendem Glasfaserzusatz die mechanische Festigkeit des Papiers ab, die aber gerade bei Kondensatorpapier von ebensolcher Wichtigkeit ist.

Man hielt bei Zusatz mineralischer Fasern es fur notwendig, um die gleiche mechanische Festigkeit wie bei einem reinen Cellulosepapier zu erreichen, dem Papier wieder Bindemittel zuzusetzen, wodurch der Verlustfaktor des Papiers für den speziellen Verwendungszweck als Kondensatorpapier wieder unzulässig vergrößert wurde. Papiere mit Glasfaserzusatz wurden nur als stärkere Papiersorten hergestellt. Dies gilt auch und insbesondere für Isolier- bzw. Kondensatorpapier.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege zu finden, wie ein dünnes Kondensatorpapier ausgebildet werden kann, um die

erforderlichen Eigenschaften in jeder Richtung sicherzustellen. Ihr liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es sehr wohl möglich ist, speziell dünnes Kondensatorpapier aus vermischten Cellulosefasern und synthetischen Mineralfasern, vorzugsweise Glasfasern, herzustellen, wobei das erfindungsgemäße dünne Kondensatorpapier dann alle erwarteten und gewünschten Eigenschaften aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt erfindungsgemäß darin, daß das dünne Kondensatorpapier mit Beimischung von synthetischen Mineralfasern zu den Cellulosefasern dergestalt ausgebildet ist. daß der Durchmesser der synthetischen Mineralfasern im Mittel dem Durchmesser der Fibrillen bzw. Fibrillenverbande des durch den Mahlprozeß der Cellulosefascm entstandenen hochschmierigen Faserstoffes entspricht.

Es wurde schon mehrfach erwähnt, daß unter den synthetischen Mineralfasern die Glasfasern zu bevorzugen sind.

Unter dieser Voraussetzung ergibt sich eine einwandfreie Verfilzungsfähigkeit der beiden Faserarten. Sie können sich gut miteinander verschlingen und aneinander binden und ergeben ein Papier mit befriedigender mechanischer !Festigkeit und genügend geringer Dicke. Das erzielte Papier ist einwandfrei geschlossen und porenfrei.

Vorzugsweise gelangen zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kondensatorpapiers Glasfasern und demgemäß aucn Cellulosefibrillen bzw. -verbände mit einem Durchmesser im Mutel von etwa 0,5 Mikron zur Verwendung. Es läßt sich dann ein Papier -mit einer Dicke von 10 Mikron and weniger herstellen.

Ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kondensatorpapiers sieht vorzugsweise vor, daß der Cellulosefaser-Halbstoff in einem an sich bekannten Mahlvorgang zu einem Cellulosefaserfertigstoff hochschmieriger Beschaffenheit aufgeschlossen und diesem Cellulosefaserfertigstoff die synthetischen Mineralfasern kurz vor Einführen in die Papiermaschine beigefügt werden.

Beispiel

66²ZaTeUe Zellstoff für die Herstellung von dünnem Kondensatorpapier geeigneter Qualität, vornehmlich ungebleichter Sulfatzellstoff, werden mit Wasser in periodisch und/oder kontinuierlich arbeitenden Aufbereitungsmaschinen wie Holländer. Kegelmühlen od. dgl. ^cehr weit und fein ausgemahlen. Der Zerfaserurgsgrad der Cellulose wird mikroskopisch überwacht. Selbstverständlich kann die angestrebte Zerfaserung nur in einer gewissen Häufigkeitsverteilung erreicht werden. Die aufbereitete Cellulose wird daneben in geringem Anteil auch noch Fibrillenverbände größeren Durchmessers enthalten. Dagegen kann bei den zuzusetzenden Glasfasern als einem Industrieprodukt davon ausgegangen werden, daß der gewünschte Durchmesser in stärkcrem Umfange den vorausgesetzten Mittelwert aufweist. Dies ändert jedoch₆nichts daran, daß auf Grund der zumindest im Mittel gleichen oder angenähert gleichen Durchmesser von Cellulose- und Glasfasern eine wesentliche Verbesserung der Papierqualitäten eintritt.

33'/aTeile Glasfasern von im Mittel 0,5 Mikron Durchmesser werden bei sehr niedriger Stoffkonzentration aufbereitet. Die aufbereiteten Glasfasern werden dem Cellulosefaser-Fertigstoff vor Einführung in die Papiermaschine beigefügt.

Der erfindungsgemäße Mineralfaserzusatz bewirkt eine außerordentlich starke Verminderung der Rohdichte des Papiers, das z. B. mögliche niedrige spezifische Gewicht von 0,5 g/cm^:l führt zu einer entsprechenden Verminderung des Verlustfaktors im Vergleich zu den bisher bekannten Papieren.

Claims

Patentansprüche:

1. Dünnes Kondensatorpapier aus einer Mischung von Cellulosefasern und synthetischen Mineralfasern, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der synthetischen Mineralfasern im Mittel dem Durchmesser der Fibrillen bzw. Fibrillenverbände des durch den Mahlprozeß der Cellulosefasern entstandenen hochschmierigen Faserstoffes entspricht.

2. Kondensatorpapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als synthetische Mineralfasern Glasfasern vorgesehen sind.

3. Kondensatorpapier nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen Mineralfasern und die CellulosefibriUcn bzw. -verbände im Mittel einen Durchmesser von etwa 0.5 Mikron aufweisen.

4. Verfahren zur Herstellung des Kondensatorpapiers nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Cellulose-Faser-Halbstoff in einem an sich bekannten Mahlvorgang zu einem Ccllulosefaser-Fertigstoff hochschmieriger Beschaffenheit aufgeschlossen und diesem Cellulosefaser-Fertigstoff die synthetischen Mineralfasern kurz vor Einführen in die Papiermaschine beigefügt werden.