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一文了解云母纸的制备工艺

2019-10-29

云母纸是以碎云母或云母粉为原料,经纸浆、抄造、成型、压榨等工艺制成的可代替天然片云母作为工业电气绝缘材料的云母制品


云母纸的制备工艺包括云母纸浆的制备(简称制浆)和抄造。其中关键在于云母纸浆的制备。


一、云母纸浆的制备


目前制备云母纸浆的方法有煅烧化学制浆法、水力制浆法、胶辊粉碎法和超声波粉碎法,以前两种方法应用较多。



煅烧化学制浆法


将经过分选的碎云母,经高温煅烧脱除云母结构中的部分结晶水,使云母片沿着垂直于解理面的方向产生膨胀,质地变软,再经化学方法处理,使云母片充分地分裂解离,再经洗涤分级成浆。用这种方法制浆、抄造的云母纸叫做粉云母纸。


a.云母原料的分选和干燥

天然云母纸所用的原料主要是天然碎云母和片云母加工的边角料。分选的目的主要是除去不适于制造云母纸的黏结片、黑云母、绿云母以及与云母伴生在一起的其他杂质和外来杂质。为保证云母的煅烧质量,还必须除去厚度大于1.2mm的厚云母片。分选后的云母在圆筒筛或振动筛中加水清洗,以除去云母料中的泥沙等杂质并筛去尺寸太小的细料,使云母料净化。净化后的云母含有20%~25%的水分,必须除去,使附着水含量降到2%以下。干燥在特制的带式烘干机上进行,以蒸汽为热源。


b.云母的煅烧

将云母装入一特定的电炉中,加热至700~800℃,并保持50~80min,以除去云母晶体中的结晶水,得到优质的制浆用云母料。云母的煅烧,目前大多采用间接加热式回转窑。经过煅烧后的云母熟料,需进行筛选,以除去原来夹在云母层间的泥沙、易燃物的灰分和直径小于6mm的云母碎片。云母的煅烧质量将影响云母纸的电气性能、柔软性、耐折度、抗拉强度和云母的成浆率。


c.粉云母浆的制备

对煅烧好的云母(熟料)进行化学处理,使之成为能分散于水中呈均匀悬浮的鳞片状浆料,并经洗涤除去其中的水溶性杂质,以满足造纸工艺的要求。



水力制浆法


水力制浆法的工艺流程是:碎云母的分选(除杂质)——水选——水力制浆——水力旋流分级——脱水浓缩。

水力制浆法是用高压喷射水流在特制的腔体内将云母片剥离成细小鳞片,然后进行选矿,将适用于造纸的云母鳞片分选出来。这种水力制浆法又称为生法。用这种方法制得的云母纸浆抄造而成的天然云母纸称为生云母纸,简称生纸。

水力制浆系统由循环水池、高压水泵、进料器、浓缩分级筛、水力分级器和水力制浆机等组成。国内采用的水力制浆如下图所示。


水力制浆机示意图

高压喷射水流将云母片沿切线方向带入制浆机的环形空间;在水力的作用下,进行分剥破碎,其云母浆鳞片通过芯筒上的小孔或溢流口排出,而孔眼的大小和数量是根据对云母鳞片的要求和保持流量平衡来确定的。一般孔径为1.1~1.3mm。


云母鳞片的分级通常采用水力旋流器。旋流器锥角10°~20°,直径200~300mm,与之配合的水泵压力一般不超过20kPa。分级合格的云母浆经固定筛脱去大部分水后送至储浆池,筛孔一般为120~200目。


a.合成云母纸的水力制浆

合成云母纸是一种耐高温(达1000℃)的新型绝缘材料,具有比天然云母纸更优异的性能和更广泛的用途。Z常见的是合成氟金云母纸,其纸浆以水力制浆法效果比较好。合成云母纸水力制浆机如下图所示。

合成云母纸水力制浆机示意图

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