一种纯净的电工层压木及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种纯净的电工层压木及其制备方法，通过采用无断点的旋切单板为原料，能够利用木材管孔的生物特性增加层压木与变压器油的相容性，以及抽提原料中木质素改变木材的酸碱度等工艺，从而提高层压木的绝缘性能和变压器的使用寿命；采用去离子的纯净水作为基础蒸煮液，通过氧碱法和化学抽提法，去除了旋切单板纤维中的有机物和无机物质，降低了金属类矿物质和灰分的含量，提高了层压木的耐电强度，再加上调节层压木旋切单板的酸碱性，使本发明专利技术制造的层压木安装到变压器中能够杜绝对变压器设备的腐蚀，增强设备的绝缘性能，从而延长变压器、互感器设备的使用寿命。

A Pure Electrical Laminated Wood and Its Preparation Method

The invention provides a pure electrical laminated wood and its preparation method. By using non-breakpoint rotary cutting veneer as raw material, the biocompatibility of laminated wood and transformer oil can be increased by utilizing the biological characteristics of wood pipe holes, and the process of extracting lignin from raw material to change the acidity and alkalinity of wood, so as to improve the insulation performance of laminated wood and the service life of transformer. Pure water is used as basic cooking liquid, through oxygen-alkali method and chemical extraction method, organic and inorganic substances in rotary-cut veneer fibers are removed, metal minerals and ash content are reduced, electrical strength of laminated wood is improved, and acid-alkalinity of laminated wood veneer is adjusted, so that laminated wood manufactured by the invention can be installed in transformers to avoid absolute transformer equipment. Corrosion, enhance the insulation performance of equipment, thereby prolonging the service life of transformer and transformer equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种纯净的电工层压木及其制备方法
本专利技术属于电力行业，具体涉及一种电工层压木及其制备方法。
技术介绍
层压木的发展和使用，为变压器制造业增加了效益缩减成本。然而随着电力行业的发展，变压器在往小体积高电压等级的方向发展，品种也在不断地增加。从而需要高绝缘性及高机械强度的绝缘层压板。目前市场上常用的有电工层压木和层压纸板两种绝缘层压板，其中电工层压木具有良好的机械性能，但是根据目前的加工技术，生产的电工层压木绝缘性差，不能满足高等级变压器使用的要求；现在市面上生产的绝缘纸板虽然能够满足绝缘性的需求，但是其具有机械强度低、可塑性弱、易降解、价格高等的特点，从而阻碍了电力行业中变压器的发展。目前，行业内很多企业在为提高电工层压木绝缘性的技术上做了大量的研发投入，但是由于技术的限制，无法克服层压木对变压器油浸透率低和使用过程中产生氢气的问题，以及木材中的灰分杂质过多对高等级变压器制造中频繁出现击穿等事故的发生，现急需在技术上做研发突破。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，经过反复试验和尝试，本专利技术提供一种电工层压木及其该层压木的制备方法，通过使用无断点的旋切单板能够在增加层压木机械性能的同时，更能够利用木材本身属性中的无断点管孔充分吸收变压器油，从而能够达到更好的绝缘性能；另外通过对电工层压木制作工艺的改进，使其经过加工化学提纯后压制的层压木呈碱性，从而避免了层压木安装在变压器中与金属接触产生氢气，从而达到了国标中对层压木氢含量检测的标准，而且通过该方法制备的电工层压木价格相对纸板的造价便宜很多，更适于在大、小变压器中使用，成为部分纸板绝缘件的替代产品。本专利技术所采用的技术方案为：一种电工层压木，至少有5层旋切单板制成，且所述旋切单板的层数为多层，优选为奇数层，组成层压木的旋切单板上无断点，其主要目的是使层压木在浸油时能够充分利用其木材本身属性中的管孔，使层压木浸透变压器油，且通过多层旋切单板的纵横交错排列压制成层压木，从而达到更好的绝缘效果，该技术方案中旋切单板的厚度在1.5-3mm之间优选的2-2.5mm，旋切单板的材料优选为桦木或者榉木等高寒地区的木材。针对上述电工层压木本专利技术采用的制备方法为：一种上述电工层压木的制备方法，包括如下步骤：S1：首先将选取的木材切段去皮，然后使用去离子水进行蒸煮，得到待加工木段；S2：将S1中得到的所述木段进行通过旋切机进行旋切，得到旋切单板，然后将旋切单板进行第一次烘干；S3：将S2中烘干的旋切单板放入含有氢氧化钠的溶液中进行蒸煮，直至蒸煮液的PH值不小于14，温度达到90℃，蒸煮12小时以上，取样使蒸煮后旋切单板的电导率不超过8.32ms/m，且该旋切单板经过去离子水高压喷刷后的PH值在7-8之间，然后第二次烘干得到偏碱性的旋切单板；S4：在S3得到的旋切单板中选择板面上无断点的旋切单板，进行涂胶，交错层叠压制成电工层压木。本专利技术技术方案的进一步优化，所有蒸煮容器均为不锈钢容器，且干燥承托物均为不锈钢材料制成。本专利技术技术方案的进一步优化，在所述步骤S1中，对木段的加热方式为蒸汽加热，且使溶液每小时增加1℃，直至水温达到35-45℃，然后进行步骤S2。本专利技术技术方案的进一步优化，在所述步骤S3和步骤S4之间还包含步骤S31:将步骤S3中加工后的旋切单板放入去离子水中蒸煮至40℃，均匀加入六偏磷酸钠，加热至60℃，蒸煮12个小时，然后均匀加入固体氢氧化钠调节PH，多次测试使清洗并烘干后的旋切单板的PH值在7-8之间，金属粒子染色污点少于5个\m2，悬浮在单板表面的灰分降至0.9％一下，再进行步骤S4的处理。本专利技术技术方案的进一步优化，在所述步骤S31中，蒸煮后旋切单板的清洗方法为使用水温为30℃-40℃的去离子水，进行均匀的高压喷洗10-20分钟。本专利技术技术方案的有益效果为：通过使用无断点的旋切单板，能够增加电工层压木的机械性能和可塑性，同时由于无断点的旋切单板能够增加层压木的吸油率，避免浸泡变压器油的过程中，层压木内有气泡存在，从而降低了在使用的过程中被击穿的风险，单个旋切单板的厚度在1.5-3mm之间，能够保证横截面上的管孔数量，从而在浸油的过程中能够充分吸油，从而使层压木的介电常数接近变压器油，绝缘性能更好；另外，使用桦木或者榉木等高寒地区的树木，其枝杈少，无断点旋切单板的出板率高，且油脂和木酸含量少。在电工层压木制作的工艺中，通过去离子水蒸煮和化学抽提能够将旋切单板中木质素和灰分清除，使木材的管孔保持畅通，便于提高变压器油和层压木的相容性，从而能够增加旋切单板的绝缘性；在蒸煮和烘干的过程中均使用不锈钢的材料能够防止金属离子污染旋切单板；另外，通过加入六偏磷酸钠和氢氧化钠进行蒸煮，能够改变木材本身的酸碱度，因为我国木材中有95％以上的木材为酸性，其中的醋酸根、树脂酸、甲酸、丙酸、丁酸、木乙酸等多种酸性成份。如成品电工层压木呈酸性，就会污染变压器油，油中所含酸性产物与变压器中的铁离子等金属离子产生化学反应会使油中的氢气大幅度提升，从而导致导电性能增高，降低绝缘油的绝缘性能，极易引发爬电现象的发生。在运行温度较高时(如80摄氏度)以上还会促使固体纤维质的绝缘材料老化和造成腐蚀，通过将木材碱化发或者微弱的酸性，能够避免层压木在使用中与变压器内金属接触长期接触产生氢气，发生安全事故，进而能够延长设备使用寿命。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例1一种电工层压木，至少有5层旋切单板制成，一般为奇数层，这样方便压制不会开裂，且组成层压木的旋切单板上无断点，其主要目的是使层压木在浸油时能够充分利用其木材本身属性中的管孔，使层压木浸透变压器油，且通过多层旋切单板的纵横交错排列压制成层压木，从而达到更好的绝缘效果，该技术方案中旋切单板的厚度在1.5-3mm之间优选的2-2.5mm，旋切单板的材料优选为桦木或者榉木等高寒地区的木材，因为该种材料多生长在高寒地区，可塑性和机械性都比较强，密度均匀易加工，另外针对该专利技术技术方案中的层压木板，可以加工成变压器中使用的各种绝缘零件，如铆钉、绝缘垫等。木材是树木通过本体的纵行导管细胞，充份吸收地下的水份、矿物质、无机盐类而生长，纵行的导管细胞也称为“管孔”，我们常用的桦木压制的电工层压木，它属中等“管孔”，直径在0.1-0.3mm，树根吸收的水份和矿物营养通过管孔上行输送到树冠。根据这一原理变压器油是起绝缘、散热、消弧作用，为了使变压器油充分浸入层压木中，就必须要重视层压木细胞壁中“管孔”的畅通。如果纵行管孔被横断或重叠搭接，造成严重挤压堵塞，或斜磨被胶膜隔断，使绝缘油的顺畅浸入受阻，油未能浸入间接的纤维管孔内，或管孔内仍充满空气，这样搭接造成的断面重叠、密度局部过高，又极易造成针孔或空腔气室。当油不能将管孔细胞充分浸透，由于气腔的介电常数小，它就会承受比油和层压木，以及层压木胶层，高的多的场强，于是当对变压器进行局放测量时，它就开始局部放电，造成绝缘事故。首先我们改变了目前国内普遍通常采用的电工层压木3米长、纵向横断面短板搭接和斜磨搭接的传统方式。我们经过定制专用超长旋木机，将3.1米长的原木，直接旋切加工成纵向3.1米通长无间断的层压单板，和横本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电工层压木，其特征在于，包括至少5层旋切单板组成，且所述旋切单板的层数为奇数层，多层所述旋切单板之间纵横交错排列，单个所述旋切单板上无断点。

【技术特征摘要】
1.一种电工层压木，其特征在于，包括至少5层旋切单板组成，且所述旋切单板的层数为奇数层，多层所述旋切单板之间纵横交错排列，单个所述旋切单板上无断点。2.根据权利要求1所述的电工层压木，其特征在于，所述旋切单板的厚度为1.5-3mm，所述旋切单板的材料为桦木或者榉木。3.一种权利要求1-2中任一项所述电工层压木的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：首先将选取的木材切段去皮，然后使用去离子水进行蒸煮，得到待加工木段；S2：将S1中得到的所述木段进行通过旋切机进行旋切，得到旋切单板，然后将旋切单板进行第一次烘干；S3：将S2中烘干的旋切单板放入含有氢氧化钠的溶液中进行蒸煮，直至蒸煮液的PH值不小于14，温度达到90℃，蒸煮12小时以上，取样使蒸煮后旋切单板的电导率不超过8.32ms/m，且该旋切单板经过去离子水高压喷刷后的PH值在7-8之间，然后第二次烘干得到偏碱性的旋切单板；S4：在S3得到的旋切单板中选择板面上无断点的旋切单板，进行涂胶，交错层叠压制...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿富杰，徐君，
申请(专利权)人：宁安市安杰木业有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23