SU779482A1

SU779482A1 - Capacitor paper and method of making same

Info

Publication number: SU779482A1
Application number: SU782681824A
Authority: SU
Inventors: Петр Николаевич Федосеев; Александр Федорович Тищенко; Анфиса Григорьевна Володина; Любовь Ивановна Коваленко; Нинель Ивановна Еременко
Original assignee: Украинское научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности
Priority date: 1978-11-10
Filing date: 1978-11-10
Publication date: 1980-11-15

Description

Изобретение относитс к составу и способу изготовлени конденсаторной бумаги и предназначено дл ис пользовани на предпри ти х целлюлозно-бумажной промышленности. Известна конденсаторна бумага, в которую введен активный наполнитель в виде диспергированной окиси и гидроокиси Мд, А1, SI, TI с размером частиц 0,5 JI и меньше. Активный наполнитель содержитс в бумаге а таком количестве, чтобы при последующей пропитке св зать наход щиес в бумаге ионные примеси и исключить или существенно уменьшить их негатив нов вли ние на диэлектрические свойства конденсатора, т.е. уменьшить по 1ери электроэнергии в конденсаторе. Применение такого диэлектрика решает задачу снижени тангенса угла диэлектрических потерь конденсатора 1 Недостатком известного технического решени вл етс применение , крупных частиц размером 0,5 fA, что снижает эффект удержани их в бумаж ной массе, приводит к промою и, сле довательно, к росту себестоимости конденсаторной бумаги. Известна конденсаторна бумага, котора в качестве активного наполн тел содержит гаглма-окись гипомини , введенную в бумажную массу в виде водной суспензии концентрацией 5-20% с величиной частиц не более 100 А и содержанием примесей не более 0,010 ,02% р Данноетехническое решение вл етс наи«5олее близким по технической сущности к описываемому изобретению. Недостатком его вл ютс предъ вл емые высокие требовани к химической чистоте активного наполнител , что повышает его себестоимость, а следовательно , себестоимость бумажного диэлектрика. Кроме того, така конденсаторна бумага имеет относительно высокое значение fcgcf в сухом состо нии . Целью изобретени вл етс снижение тангенса угла диэлектрических потерь. Поставленна цель достигаетс тем, 1то известна конденсаторна бумага, включающа целлюлозное волокно и гамма-окись алюмини , согласно изобретению .содержит гамма-окись алюмини с содержанием щелочным металлов 5010000 мг/кг при следующем соотношении компонентов (в вес.%): целлюлозное волокно 90-99,5 и гамма-окис алюмини 0,5-10. Отличием способа изготовлени та кой бумаги вл етс также то, что в известном способе, включающем размо.л бумажной массы, введейие гамма-окис «алюмини , отлив и отделку бумажного полотна, согласно изобретению, гамм окись алюмини перед введением в бу мажную массу обрабатывают раствором гидроксида щелочного металла до содержани катионов щелочных металлов 50-10000 мг/кг и нагревают ,п;р температуры 500-бООС. ,.-- . Изобретение иллюстрируетс следую щими примерами. Пример 1. Из 81 г конденсаторной массы , содержащей 2,7 г целлюлозного волокна (а.с.в.) и 0,3 г гамма-окиси алюмини (ТУ-б-09-426-7 с содержанием натри 1000 мг/кг, в лабораторных услови х- получали отЛивку по известной методике. Полученна конденсаторна бумага имела состав: вес.%: Целлюлозное волокно 90 Гамма-Окись алюмини 10 Пример 2. Из89,7г конденсаторной массы, содержащей 2,985 г целлюлозного волокна (а.с.в.) и 0,015 г .гамма-окиси алюмини с содержанием натри 1000 мг/кг,в лабораторных услови х получали отливку по .известной-методике. Гамма-окись французского производства предварительно перед введением в. бумажную массу обрабатывали 0,16%-ным раствором гидроксида натри (NaOH) до содержани ионов натри 1000 мг/к затем нагревали до температуры Полученна конденсаторна бумага име ла состав (вес..%): 99,5 Целлюлозное волокно 0,5 Гамма-окись алюмини г кондёнсаПример 3. Из 90 торной массы, содержащей 3,0 г целлюлозного волокна (а.с.в.) и 0,24 г гамма.-ок,иси алюмини с содержанием натри 50 мг/кг, в лабораторных услови х получали отливку по известной методике. Га.мма-окись алюмини французского производства предварительно перед введением в бумажную массу- обрабатывали 0,01%-ным раствором гидроксида натри (NaOH) до содержани ионов натри 50 мг/кг, зате нагревали до температуры . Полученна конденсаторна бумага имела состав (вес.%): Целлюлозное волокно 92,6 Гамма-окись алюмини 7,4 Пример 4/ 90 г конденсаторной массы (содержание абсолютно сухого волокна 3 г) распускают в 1 л дистиллированной, воды. Затем при перемешивайии добавл ют 0,6 мл 5%-ной суспензиии гамма-окиси алюмини , т.е 1% от.а.с.в. Предварительно перед введением в бумажную массу 1 кг гамма-окиси алюмини французского производства обрабатывают 1 л 0,16%-ного раствора до содержани ионов натри 900 мг/кг, затем нагревают до температуры 500 С. Образцы конденсаторной бумаги отливают из полученной смеси по известной методике. Пример 5. Аналогично примеру 4 готов т образцы конденсаторной бумаги. Ввод т 3 мл 5%-ной суспензии , гамма-окиси алюмини по примеру 4, нагретой до.600°С, т.е. 5% От а.с.в. ,, Пример 6. Аналогично примеру 4 готов т образцы конденсаторной бумаги,Ввод т 4,8 мл 5%-ной суспензии гамма-окиси алюмини , т.е. 8% от а.с.в. Пример 7. Аналогично примеру 5 готов т образцы конденсаторной бумаги. Ввод т 6,0 мл 5%-ной суспензии , гамма-окиси алюмини , т.е. 10% от а.с.в. Пример 8. 90 г конденсаторной массы с содержанием абсолютно сухого волокна 3 г распускают в 1 л дистиллированной воды. Затем при перемешивании добавл ют 0,6 мл 5%-ной суспензии гамма-окиси алюмини , т.е. 1% от а.с.в. Предварительно перед введением в бумажную массу 1 кг гамма-окиси алюмини французского производства обрабатывают 1 л 1,6%-ного раствора NaOH до содержани ионов натри 10000 мг/кг, затем нагревают до 500 С. Образцы конденсаторной бумаги отливают из полученной смеси по известной методике. Пример 9. Аналогично примеру 8 готов т образцы конденсаторной бумаги. Ввод т 3 мл 5%-ной суспензии гамма-окиси алюмини (температура нагрева ее 600°С), т.е. 5% от а.с.в. Пример 10. Аналогично примеру 8 готов т образцы конденсаторной бумаги. Ввод т 4,8 мл 5%-ной суспензии гамма-окиси алюмини ,т.е. 8% от а.с.в. Параллельно в аналогичных услови х были изготовлены образцы конденсаторной бумаги в соответствии с изобретением по авт.св. № 469790. Полученные образцы конденсаторной бумаги, были испытаны по известной методике определени величины tgcf в сухом виде.Результаты испытаний приведены в таблице. 10000,0005 0,0007 9000,0007 0,0009 10000,0007 0,0013 500,0010 0,0015The invention relates to a composition and method for manufacturing a capacitor paper and is intended for use in the pulp and paper industry. Known condenser paper, in which the active filler is introduced in the form of dispersed oxide and hydroxide MD, A1, SI, TI with a particle size of 0.5 JI and less. The active filler is contained in paper and in such a quantity that, during subsequent impregnation, to bind the ionic impurities in the paper and to eliminate or substantially reduce their negative effect on the dielectric properties of the capacitor, i.e. reduce the amount of electricity in the capacitor. The use of such a dielectric solves the problem of reducing the dielectric loss tangent of the capacitor 1. A disadvantage of the known technical solution is the use of coarse particles with a size of 0.5 fA, which reduces the effect of keeping them in the paper pulp, leads to washing and, consequently, to an increase in the cost of capacitor paper. Known capacitor paper, which, as the active filling of the bodies, contains gaglma-oxide of hypomini, introduced into the paper pulp in the form of an aqueous suspension with a concentration of 5–20% with a particle size of not more than 100 A and an impurity content of not more than 0.010.02% p. the closest to the described invention in terms of technical essence. The disadvantage of it is the high requirements imposed on the chemical purity of the active filler, which increases its cost and, consequently, the cost of paper dielectric. In addition, such capacitor paper has a relatively high fcgcf value in a dry state. The aim of the invention is to reduce the dielectric loss tangent. This goal is achieved by the fact that condenser paper, including cellulose fiber and gamma-alumina, according to the invention is known. It contains gamma-alumina with an alkali metal content of 5,010,000 mg / kg in the following ratio of components (% by weight): cellulose fiber 90- 99.5 and gamma alumina 0.5-10. The difference in the method of making such paper is that in the known method, including softening of paper pulp, introduction of gamma-oxide "aluminum, pouring and finishing the paper web, according to the invention, gamma alumina is treated with a solution alkali metal hydroxide to the content of alkali metal cations of 50-10000 mg / kg and heated, n; p temperature 500-BOOS. .--. The invention is illustrated by the following examples. Example 1. Of 81 g of a capacitor mass containing 2.7 g of cellulose fiber (a.s.s.) and 0.3 g of gamma alumina (TU-b-09-426-7 with a sodium content of 1000 mg / kg , in laboratory conditions x- was obtained from the process according to a known method.The resulting condenser paper had the composition: wt.%: Cellulose fiber 90 Gamma-Alumina 10 Example 2. From 89.7 g of a capacitor mass containing 2.985 g of cellulose fiber (as.c. .) and 0.015 g. of gamma-alumina with a sodium content of 1000 mg / kg, under laboratory conditions, a casting according to the well-known method was obtained. Gamma-oxide french Before production, prior to introduction of the pulp, the paper pulp was treated with 0.16% sodium hydroxide solution (NaOH) until the content of sodium ions was 1000 mg / kg and then heated to a temperature. The resulting capacitor paper had the composition (wt.%): 99.5 Cellulose fiber 0.5 gamma alumina g condensation Example 3. Out of 90 pulp weight containing 3.0 g cellulose fiber (aa cv) and 0.24 g gamma.-ok, aluminum oxide with 50 mg sodium content / kg, under laboratory conditions, a casting was obtained according to a known method. French-manufactured ga-mum-alumina was previously treated with 0.01% sodium hydroxide (NaOH) solution to a 50 mg / kg sodium ion content before being introduced into the paper pulp, then it was heated to a temperature. The resulting condenser paper had the composition (wt.%): Cellulose fiber 92.6 Gamma-alumina 7.4 Example 4/90 g of condenser mass (content of absolutely dry fiber 3 g) is dissolved in 1 liter of distilled water. Then, with stirring, 0.6 ml of a 5% suspension of gamma-alumina is added, i.e. 1% of the abcc. Before being introduced into the paper mass, 1 kg of gamma-alumina from French production is treated with 1 liter of a 0.16% solution until the content of sodium ions is 900 mg / kg, then it is heated to a temperature of 500 ° C. Samples of capacitor paper are cast from the resulting mixture according to the known method . Example 5. Analogously to Example 4, samples of capacitor paper were prepared. 3 ml of a 5% suspension, gamma-alumina according to example 4, heated to .600 ° C, i.e. 5% From a.s.v. ,, Example 6. Analogously to Example 4, samples of capacitor paper were prepared. 4.8 ml of a 5% gamma-alumina suspension, i.e. 8% of a.s.v. Example 7. In a manner analogous to Example 5, samples of capacitor paper were prepared. 6.0 ml of a 5% suspension, gamma-alumina, i.e. 10% of a.s.v. Example 8. 90 g of condenser mass containing absolutely dry fiber 3 g dissolve in 1 liter of distilled water. Then, with stirring, 0.6 ml of a 5% gamma-alumina suspension, i.e. 1% of a.s.v. Before being introduced into the paper mass, 1 kg of gamma-alumina from French production is treated with 1 liter of 1.6% NaOH solution until the content of sodium ions is 10,000 mg / kg, then heated to 500 C. The samples of capacitor paper are cast from the resulting mixture according to the known method . Example 9. In a manner similar to Example 8, samples of capacitor paper were prepared. 3 ml of a 5% gamma-alumina suspension (its heating temperature is 600 ° C), i.e. 5% of a.s.v. Example 10. In a manner similar to Example 8, samples of capacitor paper were prepared. 4.8 ml of a 5% gamma-alumina suspension is introduced, i.e. 8% of a.s.v. In parallel, under similar conditions, samples of a capacitor paper according to the invention were made according to the author. No. 469790. The obtained samples of capacitor paper were tested using the well-known method for determining the value of tgcf in a dry form. The test results are given in the table. 10,000,0005 0,0007 9,000,0007 0,0009 10,000,0007 0.0013 500.0010 0.0015

Продолжение таблицыTable continuation

Анализ данных, приведенных в таблице , показывает, что бумажный диэлектрик , изготовленный по предложенному способу, обладает р дом преимушеств по сравнению с известным способом;An analysis of the data in the table shows that a paper dielectric made according to the proposed method has several advantages compared with the known method;

tgcP снижаетс на 41% при (0,0007 против 0,0017 по прототипу) и на 45% при (0,0009 против 0,0020 по прототипу);tgcP is reduced by 41% at (0.0007 versus 0.0017 on the prototype) and by 45% at (0.0009 versus 0.0020 on the prototype);

адсорбент не требует сложной и трудоемкой очистки до содержани Примесей 0,01-0,02%.The adsorbent does not require complex and time-consuming purification to the impurity content of 0.01-0.02%.

Операци подготовки адсорбента не сложна. Она не требует специального оборудовани и применени дефицитных реагентов и позвол ет увеличить сорбционную емкость адсорбента за счетThe preparation of the adsorbent is not difficult. It does not require special equipment and the use of scarce reagents and allows you to increase the sorption capacity of the adsorbent due to

изменени характера поверхности сорбента , а именно по влени активных центров сорбции.changes in the nature of the surface of the sorbent, namely the appearance of active sorption centers.

Снижение tgcf в нашем случае объ сн етс тем, что в активных центрах поверхности адсорбента образуетс алюминат натри , который подвергаетс гидролизу под действием паров воды, наход щейс в бумаге. .Образовавшиес на поверхности бумаги мельчайшие капли гидроксида натри вл ютс прекр с0 ным поглотителем воды, т.е. сушат бумагу дополнительно.The decrease in tgcf in our case is due to the fact that sodium aluminate is formed in the active centers of the surface of the adsorbent, which is subjected to hydrolysis under the action of water vapor in the paper. The smallest droplets of sodium hydroxide formed on the surface of the paper are a perfect water absorber, i.e. dried paper additionally.

Использование насто щего изобретени в производстве бумажного диэлектрика позволит значительно сни5 зить производственные затраты за счет замены примен емой в насто щее врем в технологии импортной окиси алюмини (цена 1 т 8000 руб.) отечественной (цена 1 т 300-400 рублей).The use of this invention in the production of paper dielectric will significantly reduce production costs by replacing the currently used aluminum oxide (the price of 1 ton is 8000 rubles) by domestic (the price of 1 ton is 300-400 rubles).

00

Claims

1.Condensity Ornament Paper incorporating Ygamma Oxide Cellulose Fiber

5 aluminum, characterized in that, in order to reduce the dielectric loss tangent, it contains G1mma-alumina with an alkali metal content of 50-10000 mg / / kg in the following ratio of components (% by weight): cellulose fiber 90- 99.5 and gamma alumina 0.5-10.

2. A method of manufacturing a capacitor paper according to claim 1, including

5, raemol paper pulp, the introduction of gamma: ma-alumina, the ebb and finish of the paper web, characterized in that gamma-alumina is treated with an alkali metal hydroxide solution to an alkali metal cation of 50-10000 mg / / before introduction into the paper mass. kg and heated to a temperature of 500 BOO C.

Information sources,

5 taken into account in the examination

1. US patent 3090705, cl. 117154, 1963.

2. Authors certificate of USSR 469790, cl. O 21 N 3/00, 1963.

0