CH654438A5

CH654438A5 - Papier de mica renforce, procede d'obtention et applications.

Info

Publication number: CH654438A5
Application number: CH706782A
Authority: CH
Inventors: De Pradenne Henri-Paul Vayson
Original assignee: Alsthom Atlantique
Priority date: 1982-01-13
Filing date: 1982-12-06
Publication date: 1986-02-14
Also published as: DE3300674A1; FR2519795A1; BE895456A; FR2519795B1

Description

La présente invention a pour but de présenter un papier mica renforcé par adjonction d'un composant additionnel, ne conduisant toutefois pas à une augmentation d'épaisseur notable et n'entraînant qu'un très faible coût supplémentaire.

L'invention a pour objet un papier mica renforcé, caractérisé par le fait qu'il comporte, incorporée dans sa masse, au moins une grille comprenant un assemblage d'au moins deux jeux de fils isolants parallèles entrecroisés.

Selon l'invention, pour un jeu de fils parallèles le duitage correspond à moins de 10 fils/cm. Il peut être avantageusement compris entre 3 et 5 fils/cm.

Selon un mode d'exécution, les jeux de fils constituant la grille sont perpendiculaires, mais ils pourraient également définir des losanges.

Les fils utilisés sont de préférence des fils de verre, mais cela peut être également des fils de polytéréphtalate d'éthylène, ou de toute autre matière synthétique mécaniquement résistante, par exemple à base de polyamides.

A titre d'exemple, on pourra utiliser des fils de verre de 5,5, 11 et

34 tex.

L'assemblage des fils de la grille est réalisé au moyen d'un liant.

La proportion pondérale de liant dans la grille est relativement importante. Elle peut atteindre 30%.

Le liant peut être constitué par une colle acrylique ou époxy, ou tout autre produit chimique ayant des caractéristiques adhésives valables et une stabilité thermique convenable.

Selon une caractéristique de l'invention, ces grilles peuvent être incorporées directement dans le papier mica au cours des opérations d'élaboration d'une feuille de papier mica sur la machine à papier normalement utilisée.

Pour que la grille se trouve correctement intégrée à l'intérieur de la feuille de papier mica, il importe que la dimension des mailles de la grille soit du même ordre de grandeur que, ou supérieure à, la dimension des particules élémentaires de la feuille de papier mica utilisée. Ainsi des grilles présentant des duitages de 5 x 3 ou 4 x 4 conviendront bien à des papiers d'origine chimique, cependant que des

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grilles présentant des duitages de 3 x 3 conviendront mieux à des papiers d'origine mécanique. La possibilité pour les particules élémentaires du papier mica de se loger entre les fils de la grille permettra à celle-ci de s'incorporer dans l'isolant ou l'isolation sans apporter d'épaisseur supplémentaire et sans effet gênant en ce qui concerne l'homogénéité du matériau.

Au cas où une résistance diagonale importante est demandée au papier mica ainsi renforcé, il est possible d'introduire, au niveau de la grille, des fils obliques par rapport aux deux jeux de fils entrecroisés.

L'introduction du produit de renfort mécanique au niveau de la feuille de papier mica s'effectuant pendant l'élaboration de cette dernière sur la machine à papier, il en résulte un faible coût supplémentaire dû uniquement au prix de la grille, alors que l'emploi d'un tissu de verre, nécessitant une opération de transformation supplémentaire, entraînait une augmentation substantielle du coût.

On peut également, conformément à l'invention, réaliser des composites constitués de plusieurs feuilles de papier mica et comportant, incorporée dans leur masse, au moins une grille présentant les caractéristiques précédemment définies.

D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre de différents exemples de réalisation de papiers mica et de composites renforcés conformes à l'invention.

Exemple A :

Une pulpe de mica composée de 50% de pâte chimique et de 50% de pâte thermique, à la concentration de 2%, est versée sur le tapis d'une machine à papier. Une grille d'un duitage de 5 x 3 en fil de verre de 11 tex est placée également en tète de la machine, de façon à être baignée dans la suspension de pulpe de mica qui peut la traverser.

Cet ensemble avance sur le tapis et suit alors les traitements normaux d'essorage, de séchage, d'enroulement, qui conduisent ainsi à une feuille de papier mica armée, sans apport supplémentaire de résine sous une forme quelconque.

Les caractéristiques mécaniques d'une telle feuille sont celles de la grille utilisée et donc très supérieures à celles de la feuille de papier mica non armée. Ainsi, avec une grille d'un duitage de 5 x 3 en fil de 11 tex, on aura une résistance à la rupture de 2,8 kg/cm dans le sens de la chaîne et de 1,8 kg/cm dans le sens de la trame, au lieu d'une résistance de 0,5 kg/cm pour un papier mica non armé.

Une telle feuille peut être utilisée pour tous les emplois habituels d'isolation faite en général avec un ruban contrecollê sur un tissu de verre après découpage en rubans de largeur adaptée.

Il est également possible d'enduire avec un liant la feuille de papier mica armée ainsi réalisée et d'obtenir un ruban imprégné, le taux d'agglomérant pouvant alors atteindre 30 à 40%, ce chiffre étant donné à titre indicatif.

Exemple B:

Dans la pulpe de mica qui est mise en suspension dans l'eau, on peut introduire également un liant époxy à des teneurs variables. Ces teneurs peuvent être de l'ordre de 2% si l'on désire avoir une feuille de papier mica légèrement agglomérée pour éviter tout poudrage, ou encore de l'ordre de 8% si l'on désire avoir une feuille de papier mica armée susceptible de s'agglomérer sous presse, ou encore pouvant atteindre 30 et 40% si l'on désire avoir un ruban pour la réalisation d'isolation. On place dans la pulpe contenant le liant dans la proportion choisie une grille de même nature que dans l'exemple A et on accomplit de la même manière les différentes phases de la fabrication.

Exemple C:

Il est également possible de réaliser des composites ou plaques dénommées micanite comportant plusieurs feuilles de papier mica et des grilles de renforcement. On peut réaliser un tel composite par agglomération de feuilles de papier mica contenant une grille avec une io teneur en liant additionnel de l'ordre de 8%. Mais il est également possible d'introduire cette grille entre deux ou plusieurs feuilles de papier mica non renforcées de qualité habituellement disponible sur le marché.

Ainsi on réalisera le composite suivant:

15 — trois feuilles de papier mica 150 g/m2 avec 8% de liant époxy,

— une grille d'un duitage de 4 x 4 en fil de verre de 34 tex,

— dix feuilles de papier mica 150 g/m2 avec 8% de liant époxy,

— une grille d'un duitage de 4 x 4 en fil de verre 34 tex,

— trois feuilles de papier mica 150 g/m2 avec 8% de liant époxy.

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L'ensemble est alors pressé pour polymériser la résine époxy, par exemple 1 lA h à I79°C sous environ 72 kg/cm2.

La feuille composite renforcée ainsi obtenue a la même épaisseur que celle réalisée sans les grilles. Ce qui démontre bien que lesdites 25 grilles se sont parfaitement bien incorporées dans l'isolant ainsi préparé.

Par contre, l'action bénéfique des grilles se mesure en déterminant la résistance à la flexion. Ainsi, celle-ci atteint une valeur de 28 daN/mm2 au lieu des 22 trouvés pour une feuille composite non 30 renforcée.

Le nombre des grilles ou de feuilles de papier mica introduites dans la préparation du composite est fonction uniquement de la résistance à la flexion ou à la traction demandée pour le produit final. Celui-ci permet de découper des lames de composite ayant de 35 meilleures résistances dans les zones fragiles, c'est-à-dire le talon et l'angle du cône.

Exemple D:

On peut également réaliser des pièces moulées, telles que des cô-40 nés de collecteurs, des cylindres de collecteurs, des fourrures, en utilisant des éléments de papier mica renforcé de forme appropriée, par exemple trapézoïdale.

De tels éléments peuvent être découpés dans une préfeuille réalisée en interposant une grille entre deux feuilles de papier mica conte-45 nant 35 à 40% de liant, et en compactant l'ensemble d'un coup de presse durant 5 min, par exemple à 120° C, et permettant l'agglomération de l'ensemble sans en avancer la polymérisation.

Les éléments découpés sont alors classés les uns à la suite des autres avec recouvrement sous une disposition circulaire et permettent so de réaliser, dans un moule approprié, un cône de collecteur.

Il est également possible d'arriver au même résultat en utilisant directement une feuille de papier mica armée contenant la teneur en liant voulue.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisa-55 tion décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. On peut sans sortir du cadre de l'invention apporter des modifications de détail, changer certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents.

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Claims

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REVENDICATIONS

1. Papier de mica renforcé, caractérisé par le fait qu'il comporte, incorporée dans sa masse, au moins une grille comprenant un assemblage d'au moins deux jeux de fils isolants parallèles entrecroisés.
2. Papier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que,

dans la grille, pour un jeu de fils parallèles, le duitage correspond à moins de 10 fils/cm.
3. Papier selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le duitage est compris entre 3 et 5 fils/cm.
4. Papier selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les jeux de fils constituant la grille sont perpendiculaires.
5. Papier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les fils sont en verre.
6. Papier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les fils sont en polytéréphtalate d'éthylène.
7. Papier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les fils sont à base de polyamides.
8. Papier selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les fils de verre constitutifs de la grille ont un tex choisi parmi les valeurs 5,5, 11 et 34.
9. Papier selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les fils de la grille sont solidarisés au moyen d'un liant.
10. Papier selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le liant est une colle acrylique.
11. Papier selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le liant est une colle époxy.
12. Papier selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que la proportion pondérale de liant dans la grille atteint 30%.
13. Papier selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que la grille comporte des fils obliques par rapport aux deux jeux de fils entrecroisés.
14. Procédé de fabrication d'un papier de mica renforcé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que la grille est incorporée directement dans celui-ci au cours des opérations d'élaboration sur la machine à papier.
15. Procédé de fabrication selon la revendication 14, caractérisé par le fait que l'on introduit dans la pulpe de mica, mise en suspension dans l'eau et baignant la grille, un liant époxy, la teneur en liant pouvant être comprise entre 2 et 40%.
16. Composite de papier mica comprenant au moins deux feuilles agglomérées de papier mica renforcé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte, incorporée dans sa masse, au moins une grille comprenant un assemblage d'au moins deux jeux de fils isolants parallèles et entrecroisés.
17. Composite selon la revendication 16, caractérisé par le fait que dans la grille, pour un jeu de fils parallèles, le duitage correspond à moins de 10 fils/cm.
18. Composite selon la revendication 17, caractérisé par le fait que le duitage est compris entre 3 et 5 fils/cm.
19. Composite selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisé par le fait que les jeux de fils constituant la grille sont perpendiculaires.
20. Composite selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé par le fait que les fils sont en verre.
21. Composite selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé par le fait que les fils sont en polytéréphtalate d'éthylène.
22. Composite selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé par le fait que les fils sont à base de polyamide.
23. Composite selon la revendication 20, caractérisé par le fait que les fils de verre constitutifs de la grille ont un tex choisi parmi les valeurs 5,5,11 et 34.
24. Composite selon l'une des revendications 16 à 23, caractérisé par le fait que les fils de la grille sont solidarisés au moyen d'un liant.
25. Composite selon la revendication 24, caractérisé par le fait que le liant est une colle acrylique.
26. Composite selon la revendication 24, caractérisé par le fait que le liant est une colle époxy.
27. Composite selon l'une des revendications 24 à 26, caractérisé par le fait que la proportion pondérale de liant dans la grille atteint 30%.
28. Composite selon l'une des revendications 16 à 27, caractérisé par le fait que la grille comporte des fils obliques par rapport aux deux jeux de fils entrecroisés.
29. Pièces d'isolation utilisables dans les matériels électriques comportant du papier mica renforcé selon l'une des revendications 1 à 13.

Le papier mica est très utilisé dans les isolations ou les isolants électriques, en raison de ses très bonnes caractéristiques diélectriques.

Il peut être obtenu par voies thermique, chimique ou mécanique. Mais dans tous les cas ses caractéristiques mécaniques sont très faibles. De ce fait, il est nécessaire de le renforcer et, pour ce faire, on utilise généralement des tissus de verre ou éventuellement des feutres de polytéréphtalate d'éthylène.

Si ces moyens, et en particulier les tissus de verre, apportent de très bonnes caractéristiques mécaniques, en raison notamment de leur très faible allongement à la rupture, ils présentent toutefois l'inconvénient de conduire à une épaisseur plus importante de l'isolation sans gain de rigidité diélectrique notoire. De plus, les tissus de verre peuvent conduire à une plus grande facilité de clivage en raison de l'hétérogénéité qu'ils apportent.

On a ainsi utilisé des tissus relativement fins allant de 19 à

33 g/m2, réalisés avec des fils de 2,8, 4,5, 11 tex, et des duitages tels que 24 fils en chaîne/cm et 14 fils en trame/cm.