Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 1 (3-е изд., 1986) (1152095), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Тонкую конденсаторную бумагу изготовляют на односеточных машинах; прв изготовлении более толстых бумаг применяют также многосеточные машины (до четырех сеток), на которых идет одновременный отлив нескольких элементарных слоев, сходящихся на прессовой засти в один. Этим способом можно получить более равномерное распределение массы по площади листа и повысить качество бумаг, особенно больших тожцив. Бумага, выходящая нз сушильной части машины, имеет относительно невысокую плотность — 900 кг/и', для увеличения плотности ее пропускают через глезер — систему валов, расположенных одни под другим, давление между которымн постепенно увеличивается; часть валов может имегь повышенную температуру, После прохождения через них бумага приобретает ровную поверхность н плотность ее можно увеличить до 1!00 — !200 кг/мз.
Если требуется придать бумаге лоск и уплотнение, зто достягается обработкой на каландрах с высоквм давлением между валами. Для наматывания готовой бумаги в рулон за глезером установлен накат, Рулон с наката доствгает массы до 3 — 3,5 т. Картоны изготовлшот на специальных картоноделательных машинах, в которых элементарный слой, снимаемый с сеточной части машины с помощью сукна, наслаивается на форматный вал. При достижении необходямой толщины сырой лист автоматнческя срезают ножом, выдвигающимся вз тела форматного вала, и передают для провеления дальнейших операций: отжима на прессе, сушки в туннельной сушилке, обрезки кромок и каландрированию. Таким способом получают листы толшлной 1 — 6 мм и плотностью до 1100 кг/мз Размеры листа зависят от диаметра в ширины форматного вала бумагоделательной машины.
Для получения нартонов более высокой плотиостя (до 1300 кг/м') используют технологию горячего прессоваивя, отличие которой от предыдущей закшочается в том, что сырой лист, снимаемый с форматного вала, подвергается прессованшо и окончательной сушке под давлением в прессе. Способность целлюлозных волоков образовывать прочный бумажный лист связана с наличием гидроксильиых групп, которые образуют водородные связи между сближающимися молекулами.
й/ак/зокмлэкула 'О О: вг-1 рлйкак 'Н Н Н Н Н О О О А/ак/зомалекцла Наличие этих связей обеспечивает прочное сцепление целлюлозиых волокон в бумажном листе без применения каких-либо клеяших везцеств, хотя в бумажном производстве широно используются проклейки. Материалы, изготовленные иэ древесной целлюлозы, обладают хорошимн механическими свойствами и вполне удовлетворительными ээектрнческими, позволяющими использовать их в высушенном и пропитанном виде прн весьма высоннх напряжениях, О некоторых особенностях поведения материалов в электрическом поле — см равд.2. Для' непользования прн высоких частотах целлюлозные материалы непригодны ввиду упомянутой выше полярности целлюлозы, вызывающей повышенные диэлектрические потеря. Даже в области звуковых частот (1 — 10 кГц) бумажная изоляция требует принятия специальных мер для отвода выделяющегося в ней тепла. Некоторое снижение потерь при 50 Гп в области температур 20 — 30'С дает прямеиение облагороженная целлюлозы с повышенным содержанвем зх-целлюлозы, потери пря низких температурах в области релаксационного максимума при этом нескольно возрастают (рис.
8.Ц. Для снижения потерь прв повышенных температурах необходимо удаление нз целлюлозы катионов (прежде всего Ыа+) и аннонов (прежде всего С1-), для чего в производстве целлюлозы н бумаги необходимо использовать деиоиизврованиую воду Химическая чистотэ сырья. без различных постороннвх примесей, является необходимым условвем для получения высококачественных электровзоляциовных бумаг. о, Оз о -хго-зо-бо о йо до яго 'с Рве. 8Л. Зависимость !Кб конденсаторной бу- маги от температуры при 50 Гц: З вЂ” бумаге эз обычная целлюлозы (Зэ % ц-цекэюкоем); Э вЂ” бумага зз обл горежеееез целлюлозы (ЗЗ% а-цеэлюэеэм! Общие сведения о лриродньгх жагврналпх 213 % 8.1 Нагревостойкость обжчных целлюлозных материалов невелика, и в пропитанном состонннн онн относятся к классу А (105 'С). Применение при изготовлении бумаги некоторых видов модифицированной целлюлозы или модификация целлюлозы в самой бумаге з некоторой мере повышают нагревостойкость.
зяб ьгг ь ьвва Фба ю гюа бюю баа вба суг Рпс. 8.2. Зависимость степени полимеризацни от времени в температуры старения кабейьной бумаги марки КМТУ-080 в трансформаторном маойе: г-орк (Ю'С; г — арн (бе С; З вЂ” арн (Ю С; б— орн (20'С ганг ь гбаа ь жаа й вва ь 8 зва ю ва гаю хбю гаю гуг Рис. 8.3. Изменение степени полимеризации бумаги марки ТВУ-080 в процессе старения з масле с различным содержанием кяслорода: ( — в гормагкчкой анкаагк баь орадэаркгалькаго авкуумкроьькнк, аолержкнка кколороко ко 3 Уг (обн: 2 — ь гарнаткчкой амкасгн а костной оолугокай к орадвкрктальнын какуункракакаан. аалержакко ккс- лорока до б,з)] (об.] уаб уаг вю гга на 'с Рис.
8.4. График зависимости срока службы бумаги марки КМТУ-080 от температуры При нагревании целлюлозы в ней происходят процессы термоокиойнтельной деструкции, приводящие к ее разрушению Можно различить следующие вцйы этих процессов: а) чисто термическая деструкция (пиролиз), которая происходит при полном отсутствии кислорода и влаги и характеризуется разрывом молекулярных цепей, снижением степени полимеризации; б] гидролиз, характеризующийся разрывом кислородных мостиков и присоединением гидроксилов в местах разрывов; наблюдается при нагревании целлюлозных материалов в прнсутстнии влаги, особенно при наличии в материале следов минеральных кислот. прн этом также снижается степень полимеризации; в) онисление, происходящее в основном нри нагревании целлюлозы с доступом воздуха; при этом в первой стадии старения при 00 — 70 С окисляются гирокснльные группы.
но без разрыва цепей ьголекул. При более высоких температурах происходит более глубокое окисление, приводящее к деструкции молекул„ Практически при нагревании целлюлозных материалов проявляются одновременно все вышеперечисленные процессы, поэтому приходится говорить о сложном процессе термоокислительной деструкции При тепловом старении целлюлознь|х материалов наибольшему изменению подвержены их механические показатели: прочность при перегибах, продавливании, разднрании, усилие надрыва Одним из основных показателей, характеризующих деструкцию целлюлозы при тепловом старении, является степень полимеризации (СП], определяемая по вязкости раствора целлюлозы в кадмийэтилсндиаминовом комплексе (кадоксене) (рис.
8.2) Снижение степени полимернзации до 25 ай исходного значения (!800— 2000] вызывают опасные изменения свойств целлголозной изоляции. На тепловое старение целлюлсзных материалов влияют количество содержащейся в них влаги, кислород воздуха, напряькенность электрического поля; на изоляцяю, работающую в среде трансформаторного масла, оказывают воздействие также продукты его окисления.
Влишгие влаги на старение целлюлозы подчиняется следующему закону: при содержании воды в интервале 0,3 — 7 а(о скорость разложения целлюлозной изоляции пропорциональна количеству содерькащейся в ней воды При более сильном конечном разрушения (СП 400) влияние влаги становится более заметным. На рнс, 8.3 прннедена влияние растворенного в масле кислорода на стаРение бумаги при 140'С. Снижение его содерткания с 3 до 0,3 а(о уменьшает скорость стаРения в 3 раза. Прн тепловом старении целлюлсеных материалов их электричесяие цоказатойи изменнются незначительно; изменению подвержены в основном механические показатели Разрушающие напрнжение при растяжении, продавливании, раздирании.
По мере старения волокна целлюлозы теряют свого эластичность, материал станонится хрупким и электРическая прочность его снижается в результате образования трещин и нарушения целостности при механических воздействиях, которым подвергается изоляция в эксплуатации. Зависимость срока службы целлюлозной изоляции от температуры (при неизменности Равд. 8 214 Преэасина, бумаги, нортон, фибра остальных воздействукяцнх Факторов) выражается следующим соотношением: )Кь = А+ ВТ, где Ь вЂ” срок сну>ком; Т вЂ” термодинамическая температура; А,  — эмпирические коэффициенты Срок службы целлюлозной изоляции в >юделив зависит пт тех воздействий, которым она ппдвергается в процессе эксплуатации, и для конкретных изделий определяется путем проведения ресурсных вслытаннй на образцах или моделях, На рнс. 8.4 приведена зависимость срока службы ат температуры изоляции обмоточного провода нз бумаги КМТУ-080 (нагревастайкой, см.
с. 231) в трансформаторном масле в негерметичиых сосудах. Перед старением образцы провода были высушены н пропитаны сухим маслам по техиолопщ обработки йктбицых частей трансформаторов 17 и Ч габаритов. Срок службы опрелеляется по приведенной выше Формуле с эмпирическими коэффициентами, Работа была проведена в соответствии с ГОСТ 10518-72, в период его действия. В качестве критерия конечной точки взята степень палимернзацвн, равная 25 % исходного значения. Гидрокснльные группы целлюлозы играют отрицательную роль в процессе ее термоакислительнай деструкции, так как онн участвуют в образовании воды и способствуют развитию пРоцесса гндрализа, поэтому замена гидрокснльных групп какими-либо иными радикаламн (эгерифнкацня) может обеспечить повышение нагревостойкости материалов.
Следует отметить, чта при уменьшенви содержания гидракснлов в целлюлозе соответственно уменьшается ее сппсобнасгь образовывать водородные связя, обеспечивающие механическую прочность целлюлазных материалов. Поэтому получение особо тонких материалов, например конденсаторной бумаги, даже из частична этерифицираваиной целлюлозы практически оказывается иевоамажным, н приходится использовать данный метод повышения нагревостойкости (ва 20 — 30 С] только для относительно толстых бумаг (типа кабельной и трансФорматорной). Ссжращенне числа пщроксильиых групп не только увеличввает нагревастойкость целлюлпзных материалов, но снижает их гигроскапичность, что повышает наимпжность использаваник подобных материалов для пеней электрической иаоляции. Повышеняе нагревастайкастн целлюлазных материалов может быть достигнуто также путем введения добавок — ингибиторав, задерживающих процесс термаакислвтельной деструкции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
