本公司自開始生產(chǎn)電絕緣紙板，是國(guó)內(nèi)最早的電絕緣紙板生產(chǎn)企業(yè)之一，至今已有50年的生產(chǎn)歷史，對(duì)電絕緣紙板的生產(chǎn)控制及各種紙病的處理積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

電絕緣紙板，最初是用冷壓方法生產(chǎn)的，由于生產(chǎn)的局限性，存在著規(guī)格小、厚度公差大、翹曲不平等缺點(diǎn)。隨著電力工業(yè)的發(fā)展及大容量變壓器的出現(xiàn)，冷壓方法生產(chǎn)的電絕緣紙板已無(wú)法滿足電力工業(yè)的需要，從而使進(jìn)口紙板量逐年增加。1979年，公司由德國(guó)引進(jìn)了一臺(tái)當(dāng)時(shí)具有國(guó)際先進(jìn)水平的大型熱壓紙板生產(chǎn)線，開始了利用熱壓方法生產(chǎn)電絕緣紙板的生產(chǎn)歷史。

在這臺(tái)生產(chǎn)線中，長(zhǎng)4m、寬2m的大型熱壓機(jī)是生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)它的控制，決定了電絕緣紙板生產(chǎn)的質(zhì)量。而熱壓機(jī)在整個(gè)生產(chǎn)過程中是通過熱壓曲線來(lái)控制的，因而對(duì)熱壓曲線及其操作方法的合理運(yùn)用和控制在整個(gè)電絕緣紙板的生產(chǎn)中是十分重要的。

1、熱壓曲線的制定

所謂熱壓曲線就是指某一溫度下壓力隨時(shí)間變化而改變的一條反映壓力變化的曲線。熱壓曲線作為絕緣紙板熱壓過程工藝控制的主要因素，對(duì)它的控制，既要求其能發(fā)揮出設(shè)備的最佳功能，又要求其能滿足壓后紙板的質(zhì)量要求。

熱壓過程是由四個(gè)階段來(lái)完成的：合板升壓、保壓、降壓緩壓、降壓?jiǎn)?，這四個(gè)階段是自動(dòng)進(jìn)行的。壓力曲線就是要反映出這四個(gè)階段中壓力隨不同階段的時(shí)間的變化而改變的情況。其控制的關(guān)鍵在于各時(shí)間段長(zhǎng)短的確定和各時(shí)間段中壓力大小的確定以及溫度的確定。其制定的必要性在于反映最佳生產(chǎn)狀況以指揮日常的生產(chǎn)。

2、最初熱壓曲線的應(yīng)用

最初的熱壓曲線是這樣制定的，以2.0mm紙板為例：

合板升壓：30s保壓：43min

降壓緩壓：5min降壓?jiǎn)澹?min

最高表壓：16MPa最低表壓：13MPa

壓后水分：8%全程時(shí)間：49.5min

3、對(duì)熱壓曲線的分析

3.1、熱壓過程紙板的變化

3.1.1、水分的變化

進(jìn)入熱壓機(jī)的濕紙板水分一般在75%～8O%之間，升壓合板過程，濕紙板靠機(jī)械的壓力排掉約4O的水分；在其余三個(gè)過程中，再靠熱壓板的熱量蒸發(fā)掉其余的水分。為了便于脫水，濕紙板兩面襯上40目的銅網(wǎng)，這樣，濕紙板中的水分開始是以液態(tài)狀況被擠出來(lái)的，很快轉(zhuǎn)入汽化混合狀態(tài)，最后轉(zhuǎn)入完全汽化狀態(tài)。因此，在熱壓曲線的控制中，水分經(jīng)過：液態(tài)排水→排水蒸發(fā)→蒸發(fā)逸散三個(gè)階段。

3.1.2、熱量的消耗

濕紙板在熱壓過程水分經(jīng)過三個(gè)變化階段的同時(shí)，熱量的消耗也經(jīng)歷了三個(gè)階段的變化——熱消耗的高峰期、不穩(wěn)定吸熱的暫時(shí)潛伏期和熱傳導(dǎo)穩(wěn)定期。濕紙板在升壓時(shí)大量排水的同時(shí)，帶走了大量的熱量，熱壓板的溫度急劇下降，消耗了大量的熱量，形成了一個(gè)熱量消耗的高峰。轉(zhuǎn)入蒸發(fā)階段時(shí)熱消耗趨于緩和，熱壓板溫度開始上升，曲線進(jìn)行到后期，即紙板水分6%～8%時(shí)，紙板的溫度接近于熱壓板的溫度，溫差很小，熱消耗處于平穩(wěn)階段。

3.1.3、纖維的變化

濕紙板在熱壓過程中，最明顯的現(xiàn)象就是它的收縮，在加壓及升溫的作用下，當(dāng)水分降到67左右濕紙頁(yè)就開始緩慢地收縮，此時(shí)濕紙板還處于升壓階段。這時(shí)去掉的主要是纖維之間的非結(jié)合水，而且主要是以液態(tài)形式靠機(jī)械力擠掉的，隨著濕紙中水分的逐漸減少，水的表面張力牽引纖維，造成紙的收縮，但收縮速率較小。當(dāng)水分降到42%以后，濕紙板基本上進(jìn)人保壓階段，這時(shí)水分開始大量蒸發(fā)，蒸發(fā)掉的是纖維細(xì)胞壁內(nèi)部的結(jié)合水，纖維本身徑向開始收縮，造成紙板的收縮速率急劇上升，直到水分降到15%左右，收縮才又緩慢下來(lái)。收縮對(duì)于紙頁(yè)，最重要的意義就在于使纖維之間產(chǎn)生了結(jié)合力，即形成了氫鍵，使紙板具有了各項(xiàng)物理強(qiáng)度，同時(shí)，提高了紙板的緊度和伸長(zhǎng)率。

3.2、熱壓的影響因素及其關(guān)系的協(xié)調(diào)

溫度、壓力和時(shí)間是熱壓曲線控制中必不可少的三個(gè)因素，在整個(gè)熱壓曲線的控制中三者必須相互協(xié)調(diào)、適應(yīng)。

在曲線開始，靠機(jī)械壓力大量脫水期，對(duì)壓力的控制顯然更重要一些，壓力的大小是由紙板的厚度、緊度、強(qiáng)度決定的，適當(dāng)?shù)膲毫τ兄诩埌宓拿撍?，也是形成紙板最佳物理性能的重要因素?/p>

熱壓板的溫度是決定熱壓板的熱壓效果和熱壓周期的重要條件，盡管在熱壓曲線的圖形上沒有直觀的顯示，但在壓力曲線的控制中它的作用與壓力和時(shí)間是同等重要的。紙板內(nèi)部溫度的傳遞速度與紙板含水量有關(guān)，當(dāng)熱壓的壓力適當(dāng)時(shí)，提高熱壓板的溫度就會(huì)縮短熱壓周期。即熱壓周期是由壓力、溫度及濕紙板的水分決定的，當(dāng)然所有因素的最佳值的選取都取決于成紙的最佳物理性能。那么，一個(gè)合理的熱壓曲線，其壓力、溫度、時(shí)間一定是相協(xié)調(diào)相適應(yīng)的，并要保證熱壓機(jī)的最高效率。

3.3、熱壓主要因素對(duì)紙板質(zhì)量的影響

濕紙板由于兩相鄰纖維羥基之間距離較大，不能形成氫鍵，因而強(qiáng)度很低。而在熱壓脫水的過程中，隨著水分的蒸發(fā)，水的表面張力使纖維與纖維之間的距離減小，形成了氫鍵，提高了紙板的強(qiáng)度。適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫τ兄诶w維之間氫鍵的形成，但是，如果壓力過大，使纖維受壓變形，就會(huì)破壞纖維之間氫鍵的結(jié)合；同樣，當(dāng)溫度過高，紙板表面焦化，也會(huì)破壞纖維的交織和氫鍵的結(jié)合，使紙板的物理強(qiáng)度下降。因此，熱壓階段是成紙質(zhì)量形成的關(guān)鍵時(shí)期，必須掌握最佳的溫度、壓力以及時(shí)間周期，制定最佳的熱壓曲線以指導(dǎo)生產(chǎn)，產(chǎn)出高質(zhì)量的紙板。

4、熱壓曲線的修改

最初制定的熱壓曲線在使用一段時(shí)間之后，發(fā)現(xiàn)熱壓后紙板翹曲不平，經(jīng)過理論分析及多次試驗(yàn)，對(duì)熱壓曲線進(jìn)行了修改，將原控制干后水分8%修改為1%，為此相應(yīng)改變了熱壓條件。同時(shí)，設(shè)計(jì)了紙板加濕機(jī)，使干后紙板在均勻加濕之后再進(jìn)行養(yǎng)生，解決了紙板的翹曲問題。

一個(gè)合理的能夠正確指導(dǎo)生產(chǎn)的熱壓曲線，不是固定不的，它是隨著紙板的生產(chǎn)和質(zhì)量情況的變化而改變的。而它所不變的是，就是要永遠(yuǎn)反映出最佳的生產(chǎn)和質(zhì)量狀況，以適應(yīng)生產(chǎn)的需要。