SE515941C2 - Ett elektriskt ledande skikt av cellulosafibrer och en komposit därav - Google Patents

Description

515 åfftl z hänför sig till en vulkaniserad fiberskiva, som framställts genom att doppa ett pappersark i en koncentrerad vattenhaltig lösning av ZnClg. F iberarket har företrädesvis en tjocklek av 0,213 mm. Dervvent Patent Abstract. 91-290 618 beskriver ett ark, som dämpar elektriska vågor och som innehåller rostfria stålfibrer, cellulosafibrer, poiyamid-epiklorhydrin-hartser och polyvinylidenkloridpolymer. Derwent Patent Abstract 88-047 415 beskriver ett ledande termoplastiskt material, som innehåller elektriskt ledande fibrer, som företrädesvis är giorda av glas, nylon eller polyester och belagda med Cu och Agi två skikt Derwent Patent Abstract 88-047 415 visar ett elektriskt ledande. ark, som är format av en. blandning av metallbelagda kolfibrer, på vilka en vattenlöslig högmolekylär polymer har applicerats, och andra typer av fibrer.

Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett material, som har hög effekt på elektriska och elektrornagnetiska fält och som är lätta att framställa till en låg kostnad. Ett annat syfte är att åstadkomma ett material, som är lämpligt att applicera på eller kombinera med andra material utan att ge. dessa material icke önskvärda egenskaper. Ytterligare ett syfte. är att erhålla ett material med hög genomsläpplighet av vattenånga för att säkerställa god ventilation genom materialet och därmed förhindra inneslutning av vatten och möiliggöra dess användning vid framställning av gipsskivor. På detta sätt kan flera processteg, såsom montering, grundning, målning och fastsättning av det dämpande materialet, reduceras till ett steg, nämligen montering. av gipsskivan Överraskande har det visat sig att dessa syften kan tillmötesgàs med ett material iform av ett tunt cellulosaskilrt, som innehåller elektriskt ledande. kolfibrer. Mer specificerat sig föreliggande uppfinning till ett cellulosaskikt, som har en tjocklek av 30-80 rnikrori, företrädesvis 35-70 mikron, och en vikt av 29-60 gram per m2, och innehåller 95-10096» kolfibrer och cellulosafibrer, beräknat på de. torrtänkta vikterna, varvid mängden kolfibrer med en diameter av 1-15. mlkron, företrädesvis av 4-1 Q mikron, och en längd av 1-20 mm, företrädesvis 2- 1.0 mm, utgör 420%, företrädesvis 845919, beräknat på de torrtänkta vikterna, och cellulosafibrer utgör 75-96%, företrädesvis 80-92Vø, beräknat på de torrtänkta vikterna Skiktet enligt uppfinningen uppvisar överraskande en bög elektromagnetisk dämpande effekt och en låg elektrisk resistens under beaktande av mängden kolfibrer per ytenhet av skiktet Dessutom har skiktet en hög Ü? ífgïš ef» frå. ...x permeabilitet för vattenånga. Dessa egenskaper beror förmodligen på dimensionerna av kolfibrerna och skiktets begränsade tjocklek, Skiktet. kan lätt produceras i en vanlig pappersmaskin genom att först bereda en mäld genom att blanda koltibrer och cellulosafibrer i. önskade. mängder i vatten De. cellulosafibrer, som lämpligen användes vid framställning av skiktet kan komma från en konventionell cellulosarnassa, såsom kemisk massa, kemomekanisk massa och mekanisk massa. Returmassa. är även lämplig att använda F öreträdesvis har 90 viktprocent av cellulosafibrerna en diameter och en längd inom samma intervall. som kolfibrerna. Förutom cellulosa- och kolfibrer kan retentionsmedel, limmedel, dispergeringsmedel, avrinningshjälpmedel, flockulanter, skumdämpare och pigment tillsättes massan. Vanligtvis finns. det inget behov av att tillsätta något våtstyrkeharts, eftersom. mängden hemioellulosa och harts i massan är tillräcklig för att sammanbinda fibrerna i skiktet. Maiden klar för användning när vanligtvis en tørnänkt han av o, 1 till 5 viktproßem av massa och företrädesvis O, 141,5 viktprocent, när den avvattnas på en fourdrinier-vira.

Maiden. avvattnas lämpligen på konventionellt sätt på en fourdrinier-vira eller en cylindervals och den bildade pappersbanan torkas och, om så önskas kalendreras till ett skikt, som kan rullas upp. på en rulle. len utföringsform av uppfinningen införlivas det ovan beskrivna cellulosaskiktet i kartong, varvid en elektriskt. ledande kartong erhålles En sådan kartong kan framställas på en kartongmaskin genom att en eller flera av de samordnade. formeringsenheterna. producerar ett cellulosaskikt enligt uppfinningen.

Konventionella cellulosaskikt framställs i de. återstående formeringsenheterna, varpå dessa skikt kombineras till en elektriskt ledande kartong med en hög kapacitet att dämpa elektriska och elektromagnetiska fält Denna kartong liksom, ett erikelt skikt kan lätt införlivasi produkter, såsom golvmaterial och produkter för väggar och tak.. Exempel. härpå är linoleumrnattor, gipsskivor och betongsklvor.

Kartong som innehåller åtmirtstorte ett elektriskt ledande skikt enligt uppfinningen, är mycket lämplig att använda som liner vid framställning av gipsskivor. En kontinuerlig liner användes som en bas och form för en vattenuppslamning av gipshemihydrat. Uppslamningen kan även innehålla stärkelse i en mängd av 0.,Ol5-0,5 viktprocent av vikten gipshemihydrat Efter an; oo flïll and LW) Éïftêl tilltorseln. av uppslamningen appliceras omedelbart en andra kontinuerlig liner ovanpå gipsuppslarnnirlgen Någon av de. två linrarna eller båda innehåller ett elektriskt ledande skikt enligt uppfinningen Lämpligen uppvisar linrarna ett konventionellt. celluiosaskikt närmast gipsuppslarnningen. Kort efter med vattnet startar gipsen att härda och samtidigt utvecklas bindningar mellan gipset och linrarna Det har överraskande visat sig att lirlrarna med det elektriskt ledande skiktet enligt uppfinningen har en utmärkt vattenpernlabilitet och tillåter avdunstningi en konventionell torkoperation för gipssldvor av det. stora överskottet av vatten, som är närvarande ivattenuppslamningen utan att spränga linrarna och de. bindningama mellan linrarna och gipserl. Glpsskivarls våt- och torrstyrka är väsentligen opåverkad av närvaron. av skiktet med kolfibrer. l elllllanllel ekell ee s-s kg-ev evefekellvellefl eveullelee per m2 llller under eezo minuter med en topp av ca 10-20 liter vattenånga per m2 liner och sekund. Fastän mängden elektrisk leeellee kelllefef pel el* glpeeklve är leg es är den eemeellee effekten väsentlig.

Föreliggande. uppfinning åskådliggores ytterligare av nedanstående. exempel.

Exempel 1 En gipsskivas effekt på det. elektriska fält., som orsakas av en treledarkablel med 230 V och 5G Hz, mättes hadepà en sida en. kartong, som bestod av fyra cellulosaskikt och ett elektriskt ledande skikt enligt uppfinningen.

Deteiektrisktledandeskiktethadeentjocklekav Gântilrron och innehöll 1G viktprocent koitibrer och 9G viktprocent returtibrer. Koltibrernas diameter och längd var 2-9 mikron respektive 4-10 mm. och cellulosans 2-5. mikron respektive. 1- 3. mm. Förutom det elektriskt. ledande skiktet innehöll kartongen fyra skikt framställda av returfibrer av samma typ, som användesi det elektriskt ledande eklklel. ' Gipsskivor (12 mm tiocka) i enlighet med. vad som ovan beskrivits (uppfinningen) eller konventionella gipsskivor (jämförelse) monterades i trärarnar och. placerades med fiberriktningen. vertikalt pà ett betonggolv. Gipsskivorna var antingen iordade eller ojordade. De. elektriska fälten bestämdes på olika avstånd från. gipsskivan med en mätanordning ( F NlßE från Fauser Electrotechnik i 515 941 e . q ~ v - . l» . . e e . u e s . . ,' , fl: N: H: O: : u: u : : e a 5 ' f 0 0 n n u u n. n' ' Tyskland), som var ansluten till iord och placerad framför gipssklvan med. den elektriska ledningen placerad på gipsskivans baksida.

F ollande resultat erhölls.

Elektriskt fält Vlm Avstånd, Cm 5 10 2G 30 40 50 ingen Skiva 237 142 100 75 62 53 Gipsskiva (iärnförelse) -Ojørdad 1 53 lOS 852 64 53 42 -lørdad 151 H17 8.1 64. 53 42 Gipsskiva (uppfinningen) -elordea V 17 ss 42 33 26 2.1. -iordad O Q 0 O Q 0 Av resultaten framgår att gipsskivan enligt uppfinningen har en god dämpancle effekt. vid elektriska växelströmmar på 50 HL Exempel 2 Olika materials resistens mättes påfallande sätt. Två kvadrater med sidorna 10. om markerades på en konventionellt kartong (iärrstörelse) och. på en kartong med ett yttre elektriskt ledande. skikt enligt upptlnningerr. På tvà motstående. sidor av kvadraterna. målades linier med en bredd av 4 mm med ílytande. silver. l en kvadrat var silverlinjerna vlnkelräta mot fiberriktnirmgen och iden andra parallella. med fiberriktnirtgeni kartongen Det flytande silvret ger en utomordentlig gnd ledning ever bredden ev de: reereee materialet. Merefrelele feelerene meuee mellan de två silverliniernasl diagonala purlltter.

Följande resultat erhölls.. “ 515 941 0 o u u. i; _ ... .- o..:. , . .. I. n: z a-Ooa . , ,., .ID:I: :none e; . l s ~ - - - -- .. .. - Material Resistens kOhmlz Jämförelse -parallell >40 000 -vinkelrät >40 000 uppfinningen -parallell 0,03 -vinkeirät 0,05 Av resultaten framgår att den elektriska lednlngsförrnåga för kartongen enligt uppfinningen är mycket högre än för en konventionell kartong.

Exempel 3 Formagan" . l ° nos olika material att dämpa högfrekventa elektromagnetiska fält mättes på följande säfi. Materialet för testning placerades enligt. MlL-standard 285 mellan en sändarantenn och en mottagarantenn. Den utsända frekvensen var polarlaerad och varierade mellan 'l GHZ och 10 GHZ. De testade materialen, var en elektriskt ledande väggtapet från Marburger Tapetenfabrlk, Tyskland; en latextärg med grafitpulver från, Bíologa, Tyskland; en, konventionell kartong; kartonger enligt uppfinningen, varvid den ena typen har ett skikt med 10 vlktprocent kolflbrer ocn den andra typen innehåller två elak: med. l få: een en prerabrlceran väga son innehåller från utsidantillinsldanenârnmgipsskivaf en30 mmträspånsskivai- l00mmmlneralull+ en poletylenlïolle + en 9 mm gipssklva med en konventionell liner eller med en liner, som innehåller en slak: med to »ilmprocem kolfibrer enllgt uppfinningen.

Följande resultat Tesla: material ae dämpning” vie 1. GHZ 2 GHZ 6 GHZ 'iQ GHZ Konventlonell kartong Q 0 0 0 Kartong (uppfinningen) -parallell med polarlsation 13 16 13 16 515 941 7 -vertikal mot polarisation 9 10 9 1 1 -två skikt 17 21 1 9 16 Dämpande tapet 9 7 8 9 Dämpande färg Prefabricerad vägg -med liner enligt uppfinningen 18 25 23 16 -med konventionell liner 2 4 3 4 1) = instrumentets kapacitet >27 >27 23 16 Resultaten visar att de material, som innehöll ett skikt enligt uppfinningen har en god förmåga att dämpa högfrekventa fält. Förmågan är väsentligt bättre än för de konventionella materialen i jämförelsen. Skiktet enligt uppfinningen är även mer användbart, eftersom det lätt kan integreras i ett antal produkter.

Claims (6)

515 941 Patentkrav

1. Ett elektriskt ledande cellulosaskikt med förmåga att dämpa elektriska och högfrekventa fält, kännetecknat därav, att det har en tjocklek av 30-80 mikron och en vikt av 20-60 gram per m2, och innehåller 95-100 viktprocent av kolfibrer och cellulosafibrer, beräknat på den torrtänkta vikten, varvid mängden kolfibrer med en diameter av 1-15 mikron och en längd av 1-20 mm är 4-20 viktprocent, räknat på den torrtänkta vikten, och mängden av cellulosafibrerna är 75-96 viktprocent, räknat på den torrtänkta vikten.

2. Cellulosaskikt enligt krav 1, kännetecknat därav, att det har en tjocklek av 35-70 mikron, mängden kolfibrer med en diameter av 4-10 mikron och en längd av 2-10 mm är från 8-15 viktprocent, räknat på den torrtänkta vikten, och mängden cellulosafibrer är från 80-92 viktprocent, räknat på den torrtänkta vikten.

3. Cellulosaskikt enligt något av kraven 1 eller 2, kännetecknat därav, att cellulosafibrerna är returfibrer.

4. Ett elektriskt ledande kartong med förmåga att dämpa elektriska och högfrekventa fält, kännetecknat därav, att det innehåller ett elektriskt ledande skikt enligt något av kraven 1-3.

5. Ett elektriskt ledande byggmaterial med förmåga att dämpa elektriska och högfrekventa fält, kännetecknat därav, att det innehåller ett skikt enligt något av kraven 1-3 eller en kartong enligt kravet 4.

6. En elektriskt ledande gipsskiva med förmåga att dämpa elektriska och högfrekventa fält, kännetecknat därav, att den innehåller en elektrisk ledande kartong enligt krav 4 som liner.