RU2026439C1 - Method of preparing of multilayer paper dielectric material - Google Patents
Method of preparing of multilayer paper dielectric material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2026439C1 RU2026439C1 SU5004218A RU2026439C1 RU 2026439 C1 RU2026439 C1 RU 2026439C1 SU 5004218 A SU5004218 A SU 5004218A RU 2026439 C1 RU2026439 C1 RU 2026439C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layers
- paper
- moisture content
- pressing
- multilayer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии изготовления многослойных электроизоляционных материалов из волокон на основе ароматических термостойких полимеров и может использоваться в целлюлозно-бумажной промышленности. The invention relates to a technology for the manufacture of multilayer insulating materials from fibers based on aromatic heat-resistant polymers and can be used in the pulp and paper industry.
Известен способ изготовления многослойного электроизоляционного картона, включающий пропитку бумаги из синтетических волокон на основе ароматических полиамидов водой или водным раствором органических веществ, формирование многослойного полотна из нескольких слоев (листов) бумаги, прессование материала и его термическую обработку. В этом известном способе пропитывают все слои бумаги, из которых формируют многослойное полотно, пропитку ведут до влажности 6-30%. A known method of manufacturing a multilayer insulating cardboard, including the impregnation of synthetic fiber paper based on aromatic polyamides with water or an aqueous solution of organic substances, the formation of a multilayer web of several layers (sheets) of paper, pressing the material and its heat treatment. In this known method, all layers of paper are impregnated, from which a multilayer web is formed, the impregnation is carried out to a moisture content of 6-30%.
Прессование ведут при давлении 3-15 МПа (30-150 кг/см2) сначала при комнатной температуре (I ступень), затем при том же давлении проводят термообработку - постепенный разогрев до температуры 150-230oC (II ступень). Этот процесс длится 10-15 мин. В качестве органических веществ используют диметилформамид, ацетон, метилэтилкетон, метиловый и этиловый спирт, N-метилпирролидон.Pressing is carried out at a pressure of 3-15 MPa (30-150 kg / cm 2 ), first at room temperature (I stage), then heat treatment is carried out at the same pressure - gradual heating to a temperature of 150-230 o C (II stage). This process lasts 10-15 minutes. As organic substances, dimethylformamide, acetone, methyl ethyl ketone, methyl and ethyl alcohol, N-methylpyrrolidone are used.
Прессование при комнатной температуре и постепенный разогрев до 150-230oC позволяет исключить резкое образование газов и паров и получить хорошее соединение слоев при сравнительно низкой температуре.Pressing at room temperature and gradual heating to 150-230 o C eliminates the sharp formation of gases and vapors and get a good connection of the layers at a relatively low temperature.
К недостаткам этого способа относятся: низкая скорость изготовления материала, связанная с тем, что для удаления водяного пара и газа из пропитанной бумаги требуется достаточно большое время (10-15 мин) вследствие последовательности операции прессования (сжатия) и длительного процесса разогрева материала до 150-230oC.The disadvantages of this method include: the low production speed of the material, due to the fact that it takes a sufficiently long time (10-15 min) to remove water vapor and gas from the impregnated paper due to the sequence of the pressing (compression) operation and the long process of heating the material to 150- 230 o C.
Целью изобретения является повышение скорости изготовления материала при сохранении его качественных показателей. The aim of the invention is to increase the speed of manufacture of the material while maintaining its quality indicators.
Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления многослойного бумажного электроизоляционного материала, включающем пропитку слоев бумаги из синтетических волокон на основе ароматических полиамидов водой или водным раствором органических веществ до влажности 6-18%, формирование многослойного полотна, его прессование и термообработку, согласно изобретению, пропитке подвергают только каждый внутренний четный слой бумаги, нечетные слои перед соединением их с пропитанными четными слоями подсушивают до остаточной влажности 0-2%, а прессование и термообработку осуществляют одновременно путем каландрирования при температуре 240-280oC и давлении 30-40 МПа.This goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing a multilayer paper insulating material, comprising impregnating layers of synthetic fiber paper based on aromatic polyamides with water or an aqueous solution of organic substances to a moisture content of 6-18%, forming a multilayer web, pressing and heat treating it according to the invention, only each inner even layer of paper is subjected to impregnation; the odd layers are dried to residual moisture before combining them with the impregnated even layers 0-2%, and pressing and heat treatment are carried out simultaneously by calendaring at a temperature of 240-280 o C and a pressure of 30-40 MPa.
В предлагаемом способе реализуется смешанный механизм адгезии между слоями, связанный со специфической адгезией, обусловленной взаимодействием функциональных групп макромолекул на контактирующих поверхностях, образованных при взаимном перепутывании и зацеплении волокон и фибрилл различных слоев за счет квазимгновенного образования пластифицирующих газов и паров во внутренних четных, а также за счет сегментальной совместимости и образования дополнительных физических связей между волокнами и фибриллами различных слоев путем перевода волокнообразующего полимера в высокоэластическое состояние. The proposed method implements a mixed mechanism of adhesion between layers associated with specific adhesion due to the interaction of functional groups of macromolecules on contact surfaces formed by the mutual entanglement and meshing of fibers and fibrils of different layers due to the quasi-instant formation of plasticizing gases and vapors in the even, and also due to segmental compatibility and the formation of additional physical bonds between fibers and fibrils of various layers by ode fiber forming polymer in the rubbery state.
Перевод бумагообразующих полимеров в высокоэластическое состояние на границах увлажненных и подсушенных слоев при температуре ниже температуры стеклования достигается вследствие совместного пластифицирующего воздействия жидкой и газообразной сред и давления. The transfer of paper-forming polymers into a highly elastic state at the boundaries of wetted and dried layers at a temperature below the glass transition temperature is achieved due to the combined plasticizing effect of liquid and gaseous media and pressure.
При указанном чередовании слоев с влажностью 6-18% и 0-2% проблемы отвода паров и газов при каландрировании вообще не возникает, так как суммарная (усредненная) влажность материала после каландрирования близка к его равновесной влажности. With the indicated alternation of layers with a moisture content of 6-18% and 0-2%, the problem of venting vapors and gases during calendering does not arise at all, since the total (average) moisture of the material after calendering is close to its equilibrium humidity.
Пропитка четных внутренних слоев до влажности 6-18% является оптимальной, так как при меньшей влажности указанных слоев ухудшается адгезия слоев, а при большей влажности могут образовываться пузыри. Impregnation of even inner layers to a moisture content of 6-18% is optimal, since at lower humidity of these layers, adhesion of the layers deteriorates, and at higher humidity bubbles can form.
При этом при прессовании при давлении ниже 30 МПа понижается значение плотности и усилия адгезии между слоями; повышение давления выше 40 МПа - приводит к ухудшению физико-механических свойств вследствие чрезмерной монолитизации материала и, возможно, к механодеструкции полимерных компонентов бумаги. In this case, when pressing at a pressure below 30 MPa, the density and the adhesion force between the layers decrease; increase in pressure above 40 MPa - leads to a deterioration in physical and mechanical properties due to excessive monolithization of the material and, possibly, to mechanical destruction of the polymer components of paper.
При температуре ниже 240oC не обеспечивается перевод из стеклообразного в высокоэластическое состояние пластифицированного (увлажненного) внутреннего слоя, при температуре выше 280oC начинается протекание процессов рекристаллизации, термодеструкции, что приводит к ухудшению физико-механических свойств бумаги.At temperatures below 240 o C, the plasticized (moistened) inner layer is not transferred from the glassy to highly elastic state; at temperatures above 280 o C, the processes of recrystallization and thermal degradation begin, which leads to a deterioration in the physical and mechanical properties of paper.
Предлагаемый способ позволяет получать многослойный материал со скоростью 10-30 м/мин. Выбор пределов скорости определяется временем подсушивания наружных слоев, зависящим от толщины слоев и температуры нагрева, расстоянием от сушильной камеры до каландра и количеством слоев многослойного материала. The proposed method allows to obtain a multilayer material with a speed of 10-30 m / min. The choice of speed limits is determined by the drying time of the outer layers, depending on the thickness of the layers and the heating temperature, the distance from the drying chamber to the calender and the number of layers of the multilayer material.
В качестве растворимых в воде органических веществ можно использовать диметилформамид (ДМФА), диметилацетамид (ДМАА), метиловый или этиловый спирты при их концентрации в воде до 30%. Использование водных растворов этих веществ при концентрации выше 30% нецелесообразно, так как не приводит к изменению физико-механических характеристик материала. As water-soluble organic substances, you can use dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAA), methyl or ethyl alcohols with their concentration in water up to 30%. The use of aqueous solutions of these substances at a concentration above 30% is impractical, since it does not lead to a change in the physicomechanical characteristics of the material.
На чертеже приведена схема реализации способа при получении трехслойной бумаги. The drawing shows a diagram of the implementation of the method upon receipt of three-layer paper.
Способ осуществляется следующим образом. Бумагу из синтетических волокон на основе ароматических полиамидов с трех раскатов - 1, 2, 3 подают на прессование на нагретые валы 4,5 каландра. При этом бумага с раската 1, предназначенная для внутреннего четного слоя, проходит через пропиточную ванну (увлажняющее устройство) 6, где увлажняется до влажности выше равновесной влажности бумаги. Бумага с раскатов 2 и 3, предназначенная для нечетных наружных слоев, проходит зоны ИК-сушки 7, где досушивается до влажности ниже равновесной влажности бумаги. Прессование проводят при давлении 30-40 МПа, температуре 240-280oC, со скоростью 10-30 м/мин.The method is as follows. Paper from synthetic fibers based on aromatic polyamides from three peals - 1, 2, 3 is fed to a press on heated rolls of 4.5 calendars. In this case, the paper from the
Количество слоев материала обусловлено предъявляемыми требованиями к толщине материала. The number of layers of material is determined by the requirements for the thickness of the material.
П р и м е р 1. Изготавливают трехслойный материал. PRI me R 1. Make a three-layer material.
В качестве бумаги на основе ароматических полиамидов используют бумагу промышленного производства, изготовленную из синтетических волокон "Фенилон", полученных из полимера - полиметафенилизофталамида и связующего из того же полимера, имеющую равновесную влажность 5%. Бумагу для внутреннего - четного слоя пропитывают водой до влажности 6-18%, бумагу на наружных - нечетных слоях подсушивают до остаточной влажности 0-2%. Формуют трехслойное полотно путем соединения подсушенных и увлажненных слоев и каландрируют его при 240-280oC и давлении 30-40 МПа в течение 10-30 мин (опыты 1-5).As paper based on aromatic polyamides, paper of industrial production is used, made from synthetic phenylone fibers obtained from a polymer - polymethaphenylisophthalamide and a binder from the same polymer, having an equilibrium moisture content of 5%. The paper for the inner - even layer is impregnated with water to a moisture content of 6-18%, the paper on the outer - odd layers is dried to a residual moisture of 0-2%. A three-layer web is formed by combining dried and moistened layers and calendering it at 240-280 o C and a pressure of 30-40 MPa for 10-30 minutes (experiments 1-5).
П р и м е р 2. Трехслойный материал получают аналогично примеру 1, но для пропитки внутреннего - нечетного слоя используют водный раствор диметилацетамида (ДМАА) концентрацией 10, 30, 40% (опыты 6-8) и водный раствор диметилформамида (ДМФА) той же концентрации (опыты 9-10). PRI me
П р и м е р 3 (прототип). Изготавливают трехслойный листовой материал из той же бумаги, что и в примере 1, 2. Для чего все три листа бумаги пропитывают до влажности 7-18%, формируют многослойное полотно - укладывают листы между плитами пресса и прессуют при давлении 15 МПа без нагрева (I ступень). Затем, не снимая давления, осуществляют постепенный разогрев плит до 230oC (опыты 11-12). Полученные материалы подвергают испытанию.PRI me R 3 (prototype). A three-layer sheet material is made of the same paper as in Example 1, 2. For this, all three sheets of paper are impregnated to a moisture content of 7-18%, a multilayer sheet is formed - sheets are laid between the press plates and pressed at a pressure of 15 MPa without heating (I stage). Then, without removing the pressure, carry out a gradual heating of the plates to 230 o C (experiments 11-12). The resulting materials are tested.
Условия получения материала и характеристики полученных материалов приведены в таблице. The conditions for obtaining the material and the characteristics of the materials obtained are given in the table.
Как видно из данных, приведенных в таблице, предлагаемый способ, по сравнению со способом по прототипу, позволяет повысить скорость изготовления материала в 10-30 раз при сохранении его адгезионной прочности. Кроме того предлагаемый способ позволяет получать многослойный материал непрерывным способом. As can be seen from the data given in the table, the proposed method, in comparison with the method of the prototype, allows to increase the manufacturing speed of the material by 10-30 times while maintaining its adhesive strength. In addition, the proposed method allows to obtain a multilayer material in a continuous way.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5004218 RU2026439C1 (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Method of preparing of multilayer paper dielectric material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5004218 RU2026439C1 (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Method of preparing of multilayer paper dielectric material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2026439C1 true RU2026439C1 (en) | 1995-01-09 |
Family
ID=21586231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5004218 RU2026439C1 (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Method of preparing of multilayer paper dielectric material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2026439C1 (en) |
-
1991
- 1991-07-01 RU SU5004218 patent/RU2026439C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Заявка Японии N 55-22596, кл. D 21H 1/02, 1980. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2655753B2 (en) | Method for producing aromatic polyamide paper with high porosity | |
| EP1502992B1 (en) | Carbon fiber paper and porous carbon electrode substrate for fuel cell therefrom | |
| US2865790A (en) | Method of treating fibrous material utilizing a radio-frequency field which extends predominantly at right angles to the length of said material | |
| CN103080418B (en) | Nonwoven fabric comprising polyphenylene sulfide fibers | |
| JP2013533928A (en) | Parchmented fibrous support comprising parchmentable synthetic fiber and method for producing the same | |
| US2891279A (en) | Process of and apparatus for the manufacture of paper-like materials from thermoplastic synthetic materials | |
| US20100122769A1 (en) | Processes for Making Sheet Structures having Improved Compression Performance | |
| US4482603A (en) | Wholly aromatic polyamide fiber non-woven sheet and processes for producing the same | |
| CA2017556C (en) | Thin, resin-saturable aromatic polyamide paper and process for making same | |
| GB1595300A (en) | Non woven fabrics | |
| RU2026439C1 (en) | Method of preparing of multilayer paper dielectric material | |
| JPS6121825B2 (en) | ||
| US4595457A (en) | Oil-impregnatable insulating board | |
| FI89526B (en) | Svaorantaendbara, hot temperature safety cardboard pappersartade material baserade pao thermostable polymerer | |
| JP3181754B2 (en) | Aramid crepe paper manufacturing method | |
| US1663504A (en) | Press-dried structural insulating board and process of making same | |
| CN109235113B (en) | Food-grade baking paper and manufacturing method thereof | |
| US3264170A (en) | Polyacrylonitrile paper and methods for the manufacture thereof | |
| US10836112B2 (en) | Laminate of aramid paper sheet and polyimide film and method for producing same | |
| RU2021414C1 (en) | Process for manufacturing multi-layer paper-based material | |
| US8431213B2 (en) | Sheet structures having improved compression performance | |
| JPH08199494A (en) | Aramid paper and its production | |
| SU1741181A1 (en) | Method of making composite electroinsulating material | |
| JPS6038193A (en) | Stencil paper for mimeograph | |
| JPH0215654B2 (en) |