[发明专利]一种提升芳纶绝缘纸机械性能和疏水疏油性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及芳纶绝缘纸的造纸工艺和芳纶绝缘纸疏水疏油的技术，具体涉及一种提升芳纶绝缘纸机械性能和疏水疏油性能的方法。

背景技术

电力变压器是电网供电的关键设备之一，电力变压器的安全、可靠运行，是电网可靠运行的保障。而变压器的油纸绝缘系统是变压器安全运行的基础。

变压器油纸系统在长期的运行过程中，受到电场、磁场、温度，水分和机械振动等因素影响，会逐渐老化，并产生水分。而缠绕于变压器绕组上的绝缘纸的老化，是不可逆的，且无法被替换。大量的研究结果表明，水分是影响绝缘纸老化的最重要因素之一。绝缘纸中水分含量每增加一倍，其机械性能将降低一半，所以水分对绝缘纸的实用性、可靠性、机械性能和使用寿命有巨大的影响。

间位芳纶纤维作为一种具有良好的耐热性能和机械性能的新型合成材料，被广泛运用于变压器的油纸绝缘系统。变压器油纸绝缘系统在长期的运行过程中，会产生大量水分。在水分的作用下，将加快变压器绝缘纸的老化，且机械性能随着水分的增加而降低；而且间位芳纶纤维的热稳定性也会随着水分的增加而降低。因此，有必要设计出一种机械性能较普通间位芳纶更高的且疏水疏油的新型芳纶绝缘纸。

发明内容

本发明目的在于提供一种简单实用的芳纶纤维制备方法，以提升芳纶绝缘纸机械性能和疏水疏油性能。

一种提升芳纶绝缘纸机械性能和疏水疏油的方法，其步骤如下：

一、芳纶绝缘纸抄制

（1）将分散剂聚氧化乙烯（PEO）分别加入间位芳纶短切纤维和间位沉析纤维（浆粕）分散搅拌；将PEO与间位芳纶短切纤维混合溶液标记为PMIA-1，将PEO与对位芳纶短切纤维混合溶液标记为PMIA-2；再将沉析纤维溶液（PMIA-2）倒入短切纤维溶液（PMIA-1）并分散搅拌，将得到短切纤维和沉析纤维混合溶液，标记为PMIA。

（2）同步骤（1），将分散剂聚氧化乙烯（PEO）分别加入对位芳纶短切纤维和对位沉析纤维（浆粕）并分散搅拌；再将沉析纤维混合倒入短切纤维溶液做分散搅拌。将PEO与间位芳纶短切纤维混合溶液标记为PPTA-1，将PEO与对位芳纶短切纤维混合溶液标记为PPTA-2；再将沉析纤维（PPTA-2）混合倒入短切纤维溶液（PPTA-1）做分散搅拌，得到短切纤维和沉析纤维混合溶液，标记为PPTA。

（3）将步骤（1）、（2）得到的混合溶液PMIA、PPTA混合并搅拌均匀，得到PMIA-PPTA混合纸浆，标记为AF。

（4）分散疏解后，将步骤（3）得到的AF纸浆再进行打浆处理，打浆过程棍棒与内壁间距为2 mm，打浆度为30~40 ºSR，飞刀转子转速为1400 r/min，打浆压力为4.89 N/mm。

（5）将步骤（4）得到的均匀混合溶液加入纸页成型器进行抄片，并充分干燥。

二、氟气改性芳纶纸

（6）将（5）步骤得到的芳纶绝缘纸用纯氟气处理，即得到改性的芳纶纸。

三、高温软压光处理

（7）取出步骤（6）得到的改性芳纶绝缘纸，进行高温软压光压制处理，即得到机械性能优良且疏水疏油性能良好的芳纶纸。

进一步方案，所述步骤（1）中，间位芳纶短切纤维PMIA-1和间位芳纶沉析纤维PMIA-2质量比为1:1.2~1.6；间位芳纶短切纤维和沉析纤维由杜邦公司提供；

进一步方案，所述步骤（2）中，对位芳纶短切纤维PPTA-1和对位芳纶沉析纤维PPTA-2质量比1:1.2~1.6；对位芳纶短切纤维和沉析纤维由杜邦公司提供；

进一步方案，所述步骤（1）、（2）分散剂聚氧化乙烯（PEO）加入比例为0.15%，分散时间为10~20 min，工作环境温度为50~65 ℃，搅拌速度为900~1200 r/min。分散剂（PEO）采用鼓臣试剂GC9651，分散搅拌机采用科彩FLZ37真空脱泡分散机。

进一步方案，所述步骤（3）中，间位芳纶纤维混合溶液PMIA和对位芳纶纤维混合溶液PPTA质量比重为1:0.05~0.1；分散搅拌时间为40~60 min，搅拌速度为900~1200 r/min，环境温度为50~65 ℃。分散搅拌机采用科彩FLZ37真空脱泡分散机。

进一步方案，所述步骤打浆过程：分散疏解后，再进行打浆处理，打浆机采用IMT-VL01瓦利打浆机，打浆过程棍棒为内壁间距为2 mm，打浆度为30~40 ºSR，飞刀转子转速为1400 r/min，打浆压力为4.89 N/mm。