Kertas isolasi biasanya berupa bahan seperti lembaran tipis yang dibentuk dengan cara melapisi serat dari serat tumbuhan, serat mineral, serat sintetis, atau campurannya pada mesin kertas melalui air atau media lainnya.
Kertas insulasi memiliki ketahanan sobek yang tinggi, elongasi rendah, dan sifat insulasi yang baik, sehingga banyak digunakan sebagai bahan insulasi pada motor, kabel, kapasitor, dan transformator. Kertas insulasi juga merupakan bahan komponen utama bahan insulasi seperti produk laminasi, bahan komposit, dan bahan pra-impregnasi.
Dalam beberapa tahun terakhir, seiring dengan perkembangan industri tenaga listrik, peralatan pembangkit dan transmisi tenaga listrik modern telah beralih ke tegangan tinggi dan kapasitas besar. Seiring dengan pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dunia, berbagai serat sintetis berkinerja tinggi telah dikembangkan dan diproduksi serta diaplikasikan dalam industri kertas, seperti kertas serat poliester, kertas serat poliarilamida, kertas serat polisulfon, kertas serat polioksadiazol, dll. Serat-serat ini telah berhasil diaplikasikan dalam peralatan listrik seperti baterai, transformator, kapasitor, dll., khususnya aplikasi kertas insulasi aramid adalah yang paling umum dan berhasil.
Karena penggunaan khusus kertas insulasi, diperlukan beberapa karakteristik yang berbeda dari jenis kertas lainnya, terutama meliputi kinerja mekanis, kinerja listrik, dan stabilitas termal.
Kinerja mekanis
Kertas insulasi dapat mengalami berbagai gaya eksternal selama penggunaan, seperti mampu menahan tekanan mekanis tinggi yang disebabkan oleh putaran berkecepatan tinggi, penyalaan dan penghentian, serta hubungan pendek tiba-tiba pada generator bertegangan tinggi dan berkapasitas tinggi. Oleh karena itu, diperlukan sifat mekanis yang tinggi, terutama meliputi kekuatan tarik dan perpanjangan putus.
stabilitas termal
Stabilitas termal merupakan indikator penting kertas insulasi dan faktor utama yang menyebabkan penuaan insulasi tegangan rendah, yang menentukan masa pakainya. Dalam kondisi pengoperasian normal, kekuatan medan listrik hanya memiliki sedikit pengaruh pada proses penuaan insulasi.
Kertas isolasi yang digunakan di lingkungan bersuhu tinggi dalam jangka waktu lama akan menjadi rapuh akibat penuaan termal, sehingga secara bertahap kehilangan sifat mekanik dan listriknya.
Kinerja listrik
Kertas isolasi banyak digunakan dalam peralatan listrik, oleh karena itu kertas isolasi harus memenuhi persyaratan kinerja listrik tertentu. Kinerja listrik kertas isolasi mengacu pada karakteristik polarisasi, konduktivitas, rugi dielektrik, dan kerusakannya di bawah aksi medan listrik.
Berbagai sifat kertas insulasi saling terkait dan tidak dapat dilihat secara terpisah. Dalam proses pemilihan dan pengembangan material, perlu untuk menyeimbangkan secara komprehensif kelebihan dan kekurangan berbagai material.
Selain itu, untuk menghasilkan kertas insulasi dengan kinerja listrik yang baik, perlu untuk menghindari kotoran seperti ion logam, gelembung, dan uap air sebanyak mungkin selama proses produksi, dan kertas insulasi harus memiliki keseragaman yang tinggi.
Untuk mematahkan monopoli negara asing atas teknologi kertas isolasi, pekerja ilmiah dan teknologi Tiongkok telah mengembangkan beberapa kertas isolasi berkinerja tinggi melalui upaya jangka panjang dan tak henti-hentinya, terutama termasuk kategori berikut
Kertas isolasi aramid domestik
Pasar domestik untuk kertas insulasi aramid dulunya bergantung pada impor untuk waktu yang lama, dan teknologi produksinya dimonopoli oleh DuPont di Amerika Serikat untuk waktu yang lama. Untuk mematahkan monopoli teknologi negara-negara asing, Tiongkok telah secara independen mengembangkan dan memproduksi sistem manufaktur serat khusus, menggunakan teknologi sedimentasi yang unik untuk menghasilkan serat sedimentasi aramid yang lebih cocok untuk pembuatan kertas basah. Teknologi pemintalan canggih dan proses pengolahan permukaan serat digunakan untuk memproduksi serat potongan pendek aramid yang lebih mudah didispersikan. Berdasarkan bahan baku ini, dispersi serat yang unik, pembuatan kertas, dan teknologi pengepresan suhu tinggi dikembangkan untuk menghasilkan kertas insulasi aramid berkinerja tinggi.
PSA
Serat polifenilsulfon tereftalamida merupakan serat para aromatik. Personel ilmiah dan teknologi Tiongkok secara kreatif memperkenalkan struktur para benzena dan gugus sulfon dalam pengembangan serat sulfon aromatik, menghubungkan gugus amida dan gugus sulfon untuk membentuk makromolekul linier dengan gugus para fenil dan meta fenil.
Karena adanya gugus sulfon penarik elektron yang kuat pada rantai makromolekul, konjugasi terjadi melalui ikatan rangkap cincin benzena. Pada saat yang sama, kertas insulasi serat sulfon aromatik memiliki ketahanan api, sifat mekanis, kinerja insulasi, dan stabilitas kimia yang sangat baik.
Kertas insulasi serat poliester/polioksadiazol
Kertas insulasi serat poliester/polioksadiazol dibuat dengan mencampur bubur polioksadiazol dengan serat poliester. Setelah digunakan sendiri atau dikombinasikan dengan film listrik, kertas insulasi ini dapat digunakan untuk insulasi bantalan, lilitan, fasa, dan slot pada motor dan peralatan listrik.
Kertas isolasi berperan penting dalam kestabilan operasi peralatan listrik.
Tren masa depan mengharuskan pengembangan kertas insulasi berkinerja tinggi dan ramah lingkungan yang tahan terhadap tegangan tinggi dan panas, insulasi bebas pelarut dan bebas polusi, insulasi komposit, air, minyak, insulasi dingin yang mendalam, dan konservasi energi. Oleh karena itu, perlu untuk secara giat memperkuat pengembangan material dan proses baru, meningkatkan upaya inovasi, dan secara aktif mempercepat pembaruan dan penggantian kertas insulasi peralatan listrik tradisional.