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Verfahren zur Herstellung von in Ölen oder öl-Harz-Gemischen quellfähigem
Isolierpapier Starkstromkabelisolierungen und ähnliche Isolierungen werden üblicherweise
so hergestellt, daß ein Zellstoff-, 1Tanila- oder -Mischpapier oder ein anderer
Faserstoff in trockenem Zustand auf die elektrischen Leiter in Bandform aufgewickelt.
die so geschaffene Faserstoffhülle durch Erhitzen unter Vakuum von der innewohnenden
Feuchtigkeit befreit und im Anschluß daran mit einem Tränkgit, das gewöhnlich aus
Öl oder aus einem Ge- i misch aus Öl " und Harzen besteht. getränkt wird. Ein anderes
Verfahren sieht die Trän kung des Papiers vor der Bewicklung vor. j In jedem Falle
besteht also nach dem bekannten Verfahren das fertige Isolierungsmaterial aus den
üblichen Cellulosefasern einerseits und aus einem Tränkmittel anderseits, das die
Hohlräume zwischen den feinen Fasern und ebenso zwischen den Papierlagen ausfüllt.
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- Der Faserstoff hat einen im Vergleich zu dem Tränkmittel geringen
Ausdehnungskoeffizienten. Die Folge hiervon ist, daf3 bei Erwärmung des isolierten
1-Iaterials das Tränkgut zu einem erheblichen Teile austritt, somit die Isolierung
schädigt. Da das i Tränkgut sich nach Abkühlung, je nach seinen j physikalischen
Eigenschaften, mehr oder lveniger vollständig in das Fasermaterial j -zurückzieht.
entstehen hierbei die so,. Lanker, die Veranlassung zu Glitrnnentladungen geben.
Wenn eine dauernde gute Isolierfähigkeit erreicht werden soll, müssen jedoch die
Glimmentladungen weitgehend vermieden werden. Um dieses zu erreichen, wird deshalb
neuerdings beispielsweise ein verhältnismäßig dichtes Papier verwendet, um das Verhältnis
Tränkgutpapier auf das Mindestmaß zu beschränken. Auch ist vorgeschlagen worden,
Celluloid oder Cellulose der Einwirkung von Säuren zu unterwerfen und auf das ausgewaschene,
dann mit Alkali behandelte und mit zerkleinertem IVIanilapapier vermischte Material
eine Aluminiumseife iiied-erzuschlagen und dieses Erzeugnis .für elektrische Isolierungen
zu verwenden. Ein so hergestellter breiartiger Stoff bindet bei seiner Bieschaffenheit
zwar sehr leicht pulverförmige Isolierstoffe, wie Glimmer, und läßt sich gegebenenfalls
unter Anwendung von Hitze und Druck verpressen, harn. aber für den beanspruchten
Zweck ebensowenig dienlich sein wie der vorerwähnte Stoff, da damit die beschriebenen
Nachteile nicht zu beheben sind.
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Der Weg, auf dem Abhilfe zu schaffen ist, liegt in der Anpassung des
Ausdehnungskoeffizient:en von Faserstoff= und Tränkgit bzw. darin, eine so weitgehende
Erhöhung der Elastizität und Ver biiidungsfäliig1zeit der Zellstoffaser zu erwirken,
daß ein Austreten des Tränkgutes aus der Isolation untn<iglich oder
doch
sehr erschwert wird, da die Ausdehnung der Faser der des Tränkgutes in genügendem
Maße folgt.
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Dies kann man nicht dadurch erreichen, daß man Faserstöffgewebe beispielsweise
mit Natronlauge behandelt und diese Masse in angequollenem Zustand mit Phenolaldehydkondensationsprodukten
versetzt, denn ein solcher mit Phenolaldehydharz hergestellter Stoff stellt kein
in ölen quellfähiges Isolierpapier dar. Zum Ziele führt dagegen das Verfahren nach
der Erfindung.
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Erfindungsgemäß wird in Öl oder Ölharzgemischen quellfähiges Isolierpapier
in der Weise hergestellt, daß Cellulosefasern unter Erhaltung der Faserstruktur
teilweise verestert werden, daß dann die teilweise 'veresterte Cellulose mit mehrwertigen
Alkoholen oder Aminen polymerisiert wird und daß. darauf diese Gellulosemasse mit
gewöhnlicher Papiermasse gemischt und in bekannter Weise zu Isolierpapier verarbeitet
wird. Man kann auch in fertigem Papier die Cellulosefasern unter Erhaltung der Faserstruktur
teilweise verestern und dann die teilweise veresterte Gellulose mit mehlwertigen
Alkoholen oder Aminen polymerisieren. Beispiel i Die Faser wird nach einem bekannten
Verfahren angeestert, jedoch derart, daß die Faser noch nicht in Lösung geht, sondern
nur schleimig wird. Die so vorbereitete Faser wird mit höherwertigen Alkoholen versetzt
und polymerisiert, wobei vorteilhafterweise die Stoffe in äquivalenten Mengen zusammengebracht
und unter Druck vorzugsweise -,während einer Dauer von 3 Stunden bei 6o bis 70°
@erwärmt werden. Die Erwärmung und der Druck bewegen sich in mäßigen Grenzen. Die
Reaktion verläuft am besten bei ungefähr 3 Atmosphären.
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Die so behandelte Faser kann in beliebiger Menge mit anderer Papiermasse
gut vermischt und ohne jede weitere Leimung zu Papier verarbeitet werden. Ein solches
Papier wird ohne weiteres im Tränkgut elastisch, d. h. :es tritt eine Quellung des
Papiers ein. Damit werden die Unterschiede der Ausdehnungskoeffizienten bei den
verschiedenen. Temperaturen ausgeglichen, so daß der Schwund des Tränkgutes belanglos
wird und die damit sonst verbundenen Nachteile, wie lonisierung, Glimmentladungen
u. dgl., vermieden werden. Beispiel 2 Ebenso läßt sich fertiges Papier anestern
und, wie im folgenden beschrieben, auch mit Aminen behandelt und polymerisiert,
iri-ll ein quellfähiges Material umwandeln. 'Das angeesterte Produkt wird mit nachstehender
Reak-_tionsrnischung Kondensat aus: °
Methylalkohol . . . . . . i kg, |
Harnstoff oder Guanidine oder |
deren Gemische o. dgl. . . 5oo g, |
Aeetaldehyd oder Allylaldehyd , |
o. dgl. . . . . . . . 5oo - |
Kolophonium (dieser Zusatz |
kann nach Belieben abge- |
ändert werden) bis . . . 5oo - |
versetzt, 2 bis 3 Stunden lang im Rückflußkühler gekocht. Nach Abdestillieren des
überschüssigen Alkohols und Aldehyds besitzt die Masse bei 8o° eine dem Rizinusöl
ähnliche Viscosität.
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Beispielsweise kann die mit dieser Masse getränkte Kabelisolation
nachträglich, wie üblich, unter Druck mit Öl durchtränkt werden, wobei die Kunstmasse
im gewünschten Ausmaße quillt, jedoch nicht löslich ist, so daß auf diesem Wege
insbesondere eine erhebliche Steigerung der .elektrischen Durchschlagsfestigkeit
erzielt wird.