Paper & power: optimierung von isolationspapieren

Abstract

Der Einfluss von Oberflächen- und Strukturveränderungen auf die elektrische und mechanische Festigkeit sowie auf die dielektrische Systemantwort im Frequenzbereich werden untersucht. Unterschiedliche Zellstofftypen, Füllstoffe und die Rolle von Additiven werden betrachtet, ebenso wie die Auswirkung von Füllstoffgehalt, Papierdichte, Papierdicke, Oberflächenrauigkeit und Porosität. Der industriell verwendete ungebleichte Langfaser Kraftzellstoff erzielt höhere Festigkeitswerte als Papier aus gebleichtem Langfaser Zellstoff oder Laubholz Zellstoff. Im Vergleich zu den ungefüllten Papieren verschlechtert der Zusatz von hydrophilem Bentonit die elektrischen Eigenschaften der Papiere, wohingegen das hydrophobe Talkum diese klar verbessert. Die hochgefüllten Papiere weisen reduzierte mechanische Festigkeiten auf. Um dem entgegen zu wirken, werden verschiedene chemische Additive eingesetzt.

Polyvinylalkohol (PVA) und Stärke verbessern beide die mechanische Festigkeit und die elektrische Durchschlagsfestigkeit. Die dielektrischen Eigenschaften werden durch den Zusatz der kationischen Stärke jedoch signifikant verschlechtert und durch die Gegenwart von PVA leicht verbessert. Das Kalandrieren der Papiere verbessert die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Papiere, reduziert jedoch deren dielektrische Eigenschaften.

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