Как производится изоляционная бумага?

Изоляционная бумага является ключевым материалом в основных компонентах электрооборудования, электронных изделий и промышленного оборудования, обеспечивая стабильные электроизоляционные характеристики при экстремальных температурах, высоком давлении и агрессивных средах. В этой статье подробно описан процесс производства изоляционной бумаги, объясняется трансформация от волокнистого сырья до высокоэффективных изоляционных материалов.

Изоляционная бумага — это особый вид бумаги, используемый для электроизоляции, обладающий высокой диэлектрической прочностью, хорошими механическими свойствами и термической стабильностью. Она в основном используется в трансформаторах, двигателях, кабелях и электронном оборудовании для предотвращения утечки тока и коротких замыканий, обеспечивая безопасную работу электрооборудования.

Изоляционная бумага

Основные сырьевые материалы для производства изоляционной бумаги

1. Выбор волокнистого сырья

Высококачественная изоляционная бумага обычно изготавливается из древесных целлюлозных волокон высокой чистоты, характеризующихся:

Длинной длиной волокон и низким содержанием примесей

Чрезвычайно низким содержанием золы

Отсутствием ионов металлов и проводящих примесей

К распространенным сырьевым материалам относятся:

Цемент из хвойных пород (обеспечивает прочность)

Очищенный сульфатный древесный целлюлозный материал (улучшает изоляционные свойства)

Чистота сырья является основным фактором, определяющим электрические характеристики изоляционной бумаги.

Технологический процесс производства изоляционной бумаги

1. Подготовка и обработка волокон

Выбор волокнистого сырья соответствующих спецификаций в соответствии с требованиями класса изоляции.

Удаление проводящих примесей, таких как лигнин и смола.

Разделение волокон механическими и химическими методами для получения однородной целлюлозы.

Фосфорилирование и ацетилирование волокон для повышения их термической стабильности.

2. Процесс производства бумаги

Подготовка и смешивание целлюлозы: Смешивание различных типов волокон и добавок в точных пропорциях.

Формирование бумаги: Используется бумагоделательная машина типа «фурдринье» или цилиндрическая бумагоделательная машина.

Массовая масса равномерно распределяется на движущемся сите, а влага удаляется под действием силы тяжести и вакуума.

Формируется непрерывное влажное бумажное полотно.

Преобразование и обезвоживание: Дополнительное удаление влаги из влажного бумажного полотна путем механического прессования для улучшения сцепления волокон.

Процесс сушки:

Используется многоступенчатая система сушки для точного контроля температуры сушки.

Предотвращается пересушивание, которое может привести к хрупкости бумаги.

Обеспечивается стабильность размеров бумаги.

3. Пропитка и последующая обработка

Пропитка смолой:

Высушенная бумага пропускается через резервуар со смолой.

Точно контролируется количество пропитки для обеспечения равномерного распределения смолы внутри бумаги.

Обработка отверждением:

Помещается пропитанная смолой бумага в высокотемпературную печь для отверждения смолы.

После отверждения смола образует трехмерную сетевую структуру, улучшая общие характеристики изоляционной бумаги.

Каландрирование и калибровка:

Контроль толщины и плоскостности бумаги осуществляется с помощью каландра.

Обеспечивает стабильные диэлектрические свойства изоляционной бумаги.

4. Специальные обработки

Композит из слюдяной бумаги: Композит из слюдяных листов и бумажной основы для повышения термостойкости изоляционной бумаги.

Обработка для создания складок: Изоляционная бумага сминается для повышения ее мягкости и эластичности, что облегчает намотку рулонов.

Покрытие: На поверхность изоляционной бумаги наносится специальное покрытие для повышения ее стойкости к коррозии под воздействием масел и химических веществ.

Огнезащитная обработка: В изоляционную бумагу добавляются огнезащитные добавки для соответствия стандартам безопасности.

Ключевые моменты контроля качества

Испытание на диэлектрическую прочность: Каждая партия продукции тестируется для обеспечения соответствия диэлектрической прочности стандартам изоляции.

Равномерность толщины: Для измерения толщины используются прецизионные приборы, обеспечивающие допуски на уровне микрон.

Контроль пористости: Строгий контроль пористости бумаги для предотвращения ее влияния на эффективность пропитки и диэлектрические свойства.

Испытания на термическую стабильность: Моделирование длительной эксплуатации в условиях высоких температур для проверки стабильности характеристик изоляционной бумаги.

Испытания механических характеристик: Проверка прочности на разрыв, сопротивления разрыву, гибкости и других показателей изоляционной бумаги.

Основные области применения изоляционной бумаги

Маслянопогружные трансформаторы: Витки обмоток, межвитковые слои, обмотка выводных проводов, изоляционные прокладки

Сухие трансформаторы: Вспомогательная изоляция, композитные изоляционные конструкции

Двигатели и генераторы: Щелевая изоляция, межфазная изоляция

Электрооборудование: Термостойкие и вольтостойкие изоляционные конструкции

Соображения при покупке изоляционной бумаги

Понимание процесса производства изоляционной бумаги может помочь в ее закупке. К числу важных моментов относятся:

Соответствие требованиям применения: выбор подходящего типа изоляционной бумаги в зависимости от температурного и напряженного режимов работы оборудования.

Оценка возможностей поставщика: проверка производственных процессов и системы контроля качества поставщика.

Анализ затрат и выгод: баланс между показателями эффективности изоляционной бумаги и производственными затратами.

Проверка соответствия: обеспечение соответствия продукции соответствующим стандартам, таким как IEC, UL и GB.

Производство изоляционной бумаги — это сложная технология, объединяющая материаловедение, процессы производства бумаги и электротехнику. Каждый этап производства напрямую влияет на производительность и надежность продукции. По мере развития электрооборудования в сторону более высоких напряжений, более высоких температур и меньших размеров, технология производства изоляционной бумаги требует постоянных инноваций для обеспечения более безопасных и эффективных изоляционных решений для энергетической и электронной промышленности.