摘要:介绍了电解电容器纸用麻浆的传统纯化工艺,并对传统纯化工艺进行改进,将传统纯化工艺过程中酸处理后的浆料进行了置换洗涤和加碱处理,重点探讨了置换次数、加碱量对洗涤效果的影响,得出最优置换次数为两次,最优加碱量为1%。使用改进工艺抄造的纸张制备铝电解电容器半成品并对其电气性能进行检测,检测结果显示产品介质损耗角正切值(tanδ)降低40%,漏电流减小73%,有效提高了产品质量。
关键词:置换洗涤;加碱处理;介质损耗角正切值(tanδ);漏电流
中图分类号:TS749+.4
Process Improvement on Manila Hemp Pulp Purification for MakingElectrolytic Capacitor Paper
ZHANG Cheng
(Zhejiang xianhe Special Paper Co., Ltd., Quzhou, Zhejiang Province, 324022)
(cnzhangcheng@126.com)
Abstract: Traditional Manila hemp pulppurification processused for electrolytic capacitor paper papermakingwas reported andimprovedbyadding methodsof replacement-washing andalkali treatmentto the pulp treated bysulfuricacid. Timesof replacement-washing and volume ofalkali were discussed.Results showed that two times replacement-washing was enough, and the optimum volume of alkaliwas 1%. Then the paper was used to make aluminium electrolytic capacitorsand the electrical performance was tested, results showed the dielectric loss angle tangent delta (tanδ) reduced 40 % and the leakage current decreased 73%, which greatly improved products’ quality.
Keywords:Replacement washing; alkali treatment; dielectric loss angle tangent delta (tanδ); leakage current
引言
电解电容器纸是生产电解电容器的重要材料,用于电解电容器的阴极和阳极之间,能防止两极接触并保持电解液,对电解电容器的质量有重要影响[1]。近几年电子信息行业的迅速崛起带动了电解电容器消费量的快速增长,进而电解电容器纸的需求量逐年上升。在技术改进和国家反倾销政策扶持下,我国电解电容器纸稳步发展,进口量逐渐减少,出口量逐年增加,质量上与国外差距逐渐减小[2-3]。
电解电容器纸普遍以麻浆为原材料,其易取材,纯度高、品质好、纤维细长,在抄造电解电容器纸方面具有无可替代的优势[4]。由于电解电容器纸纯度要求较高[5],因此用于生产电解电容器纸的麻浆需具备较低的灰分和电导率,尤其是要控制一价、二价金属离子含量,这是影响电解电容器介质损耗和漏电流的关键,此外还须严格控制Cl-含量,Cl-能与阳极氧化膜反应,加重电解电容器的漏电流,严重时还会引起芯包发热、铝箔穿孔[6-8]。在生产中,麻浆的纯化包括酸处理和洗涤,其中酸处理是不同于其他制浆工序的特有工序[9-10],能使一些不溶性灰分溶解,经洗涤后除去,以减少灰分、降低电导率;洗涤时对水质要求较高,需使用高纯度的脱盐水。传统麻浆的纯化洗涤时间长、脱盐水用量大,离子脱除效果不理想,制备的电解电容器产品电气性能较差。长期以来国内外致力于该技术的研究[11-13],但相关报道较少,本研究是在车间传统纯化工艺上的改进,在酸处理后,增加了置换洗涤和加碱处理,大大降低了产品介质损耗和漏电流,提高了产品合格率,对现实生产具有一定的指导意义。
1实验
1.1实验原料
实验所用主要原料、来源及性质如表1所示。
表1 实验原料、来源及性质 原料名称 产地 性质 马尼拉麻浆 菲律宾 黏度1250mL/g,硬度1-4,水分9%,pH7-8,灰分0.80%,Fe含量55ppm MgO 浙江仙鹤特种纸有限公司 粉状、白色 浓硫酸 上海三鹰化学试剂有限公司 质量分数98% 清水 浙江仙鹤特种纸有限公司自制 电导率2.5mS/m,pH6.9,Cl-含量3.74ppm 脱盐水 浙江仙鹤特种纸有限公司自制 电导率0.6mS/m,pH6.5,Cl-含量0.05ppm 1.2设备仪器
本实验所用主要设备仪器、型号及厂家如表2所示。
表2 设备仪器、型号及厂家 名称 型号 生产厂家 真空泵 TW-1.5A 温岭市挺威真空设备有限公司 分光光度计 UV-1800 岛津公司 电导率仪 JENCO3173 上海任氏仪器仪表有限公司 pH计 JENCO6810 上海任氏仪器仪表有限公司 箱式电阻炉 SX2-4-10TP 上海仪分科学仪器有限公司 LCR 数字电桥 TH2816B 常州同惠 漏电流测试仪 TH2686 常州同惠 原子吸收分光光度计 Z2000 7JQ8024 日本日立 电热鼓风干燥箱 XT5108L-07V0 杭州雪中炭恒温技术有限公司 磁力加热搅拌器 IT-09A 上海一恒科技有限公司 1.3实验方法
1.3.1传统纯化工艺