تاثیر سیانواتیلاسیون خمیرکاغذ و نانوالیاف سلولزی بر خواص فیزیکی کاغذهای عایق ترانسفورماتور

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

2 کارشناس ارشد صنایع خمیر و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

3 استادیار، گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تهران

چکیده

خواص کاغذهای عایق الکتریکی ترانسفورماتور متأثر از فرایند اصلاح شیمیایی انجام شده بر روی الیاف است. در این تحقیق تأثیر سیانواتیلاسیون خمیرکاغذ و افزودن نانوالیاف سلولزی سیانواتیل­دار شده بر خواص دی­الکتریک شامل ظرفیت، تلفات دی‌الکتریک، مقاومت عایقی، ولتاژ شکست و همچنین مقاومت به کشش دو نوع کاغذ دست­ساز تهیه‌شده از خمیرکاغذ رنگبری­نشده الیاف بلند و ترکیبی از آن با خمیرکاغذ سودای باگاس با نسبت 1:1 پس از آغشته­سازی با روغن معدنی ارزیابی شده است. برای این منظور سیانواتیلاسیون نانوالیاف سلولزی و خمیرکاغذ توسط پیوندزنی با آکریلونیتریل به‌ترتیب در دمای C˚40 و دمای اتاق در شرایط قلیایی انجام شد. پس‌ازآن میزان نیتروژن نمونه­های سیانو­اتیل­دار شده با روش کجدال تعیین و درجه استخلاف آنها محاسبه شد. نتایج نشان داد که سیانواتیلاسیون خمیرکاغذ و افزودن نانوالیاف سلولزی اصلاح‌شده موجب کاهش ظرفیت و مقاومت به کشش کاغذهای عایق شد. همچنین مشاهده شد که اصلاح شیمیایی تأثیر اندکی بر تلفات دی‌الکتریک داشته ولی مقاومت عایقی و ولتاژ شکست کاغذها را افزایش داده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


- Casey, J.P. 1980. Pulp and Paper, Chemistry and Chemical Technology.Volume 3(3rd edition). John Wiley and Sons. New York, 236p.

- Enayati, A.A., and Abdolkhani, A., 2007. Dielectric Properties of Wood and Wood-Based Materials, University of Tehran Press. 222p.

- Ferrito, S.J., and Stegehuis, R.L., 2001. High temperature reinforced cellulose iinsulation for use in electrical applications. Transmission and Distribution Conference and Exposition, IEEE/PES, 2001, Vol. 2, 684-687.

- Hassan, M., 2002. Dielectric properties of cyanoethylated bagasse compasites. Polymer Plastics Technology and Engineering. 41(3): 589-600.

- Jayamani, E., Hamdan, S., Rahman, M.R., and Bakri, M.K.B. 2014. Comparative study of dielectric properties of hybrid natural fiber composites. Procedia Engineering, 97: 536-544.

- Joseph, S., and Thomas, S. 2008. Electrical properties of banana fiber-reinforced phenol formaldehyde composites. Journal of Aplied Polymer Science, 109(1): 256-263.

- Kajanto, I., and Kosonen, M. 2012. The Potential use of micro-and nano-fibrillated cellulose as a reinforcing element in paper. J-FOR- Journal of Science & Technology for Forest Products and Processes, 2(6): 42-48.

- Majidnia, M., 2013. Distribution transformers, Dayere Danesh Publication, 302p.

- Mark, R., and Borch, J., 2002. Handbook of Physical Testing of Paper. Marcel Dekker Press. Volume 1: 564p.

- Moradian Gilan, K., Azadfallah, M., Shaygani Akmal, A.A., and Abdolkhani, A., 2013. Dielectric properties of oil impregnated kraft and soda pulps. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 28 (2):329-340.

- Nada, A., and Hassan, H., 2000. Thermal behavior of cellulose and some cellulose derivatives. Polymer Degradation and Stability, 67(1):111-115.

- Nakayama, E., and Azuma, J. I., 1998. Substituent distribution of cyanoethyl cellulose. Cellulose, 5(3):175-185.

- Prevost, T., 2005. Degradation of cellulose insulation in liquid-filled power transformers. EHV-Weidmann Industries Inc. W-ACTI, 2005 4th Annual Technical Conference.

- Sefain, M.Z., Naoum, M.M., Fadl, M.H., and El-Wakil N.A., 1994. Thermal behaviour of cyanoethylated cellulose. Theoretica Chimica Acta, 231:257-265.

- Wang, Y., Tian, M., and Yang, T., 2012. Influence of cyanoethylated chemical modification on transformer insulation paper: molecular modeling study. International Conference on High Voltage Engineering and Application, Shanghai, China, 17-20 September, 119-122.

- Yılmaza, N.D., 2013. Effect of chemical extraction parameters on corn husk fibres characteristics. Indian Journal of Fibre & Textile Research, 38: 29-34.