電気絶縁紙は、電気絶縁材として使用される特殊な種類の紙です。純粋なセルロースの優れた電気特性により、多くの用途で使用されています。セルロースは優れた絶縁体であり、また極性があり、比誘電率は1よりかなり大きいです。[ 1 ]
電気用紙製品は厚さによって分類され、1.5 ミル(0.0381 mm)より薄い紙はティッシュペーパー 、20ミル(0.508 mm)より厚い紙はボード紙とみなされます。[ 2 ]
電気絶縁紙として板紙が使われるようになったのは、20世紀初頭から中頃にかけてのことです。高電圧変圧器の必要性が高まったことで、コアや巻線周辺で発生する高い電気的・物理的ストレスに耐えられる絶縁材料が求められるようになりました。プレスボードは、紙の層を圧縮して乾燥させた板で、初期の電気機器の多くで設置用として使われていました。しかし、電気技術の進歩に伴い、より大型で高電圧の変圧器を絶縁できる高密度材料の必要性が高まりました。1920年代後半、ハンス・チュディ=ファウデはH.ヴァイトマン社の取締役に就任し、より高性能な新型変圧器に必要な高い基準を満たすプレスボードの開発に着手しました。従来のプレスボード製造方法とは異なり、トランスフォーマーボードは使用済み紙や綿くずを原料とせず、高品質の硫酸セルロースを原料としていました。この新製品は、樹脂やバインダーを使用せず、セルロースのみで作られており、電気絶縁性能が向上し、完全に乾燥、脱気、油含浸することができました。この新製品はトランスフォーマーボードという名称で有名になった。1930年代を通じて、新たな製造方法と技術理解の進歩により、変圧器の絶縁部品のほぼすべてがトランスフォーマーボード製の部品に置き換えられた。
用途が高度に要求されるほど、紙の清浄度は高くなります。高グレードの電気絶縁紙を製造する際には、製紙機械は脱イオン水、あるいは蒸留水を用いて稼働されます。電気絶縁紙は、十分に脱リグニン処理された未漂白のクラフトパルプから作られます。
電気ケーブルは、使用される電圧と電流によって分類されます。電話ケーブルは、中程度の電圧と電流を持ち、中程度の電流を流したり、電気信号を伝送したりするケーブルに使用されます。電話ケーブルには、個別に絶縁された多数の導体があります。紙は薄くする必要があります(30~40 g/m² )。通常の電力ケーブルはより多くの絶縁を必要とするため、紙密度が高い紙(通常60~190 g/m² )が使用されます。紙は丈夫で弾力性があり、均一で、穴や異物がない必要があります。これらの用途は、プラスチック絶縁に置き換えられつつあります。
超高電圧(400kV以上)の海底送電ケーブルは、非常に厳しい要求が課せられる用途です。使用される紙は通常65~155g/ m²で、主に2枚重ねの抄紙機で製造されます。海底ケーブルに紙を使用する利点は、漏水が発生した場合に紙が膨張し、ケーブルに沿って水が流れるのを防ぐことです。
この紙はコンデンサに使用されるもので、非常に薄く、極めて清潔なティッシュペーパー(通常6~12g/m² )で、スーパーカレンダー加工が施されています。パルプは、極めて精製された無漂白のクラフトパルプです。原料を非常にゆっくりと排出する必要があるため、この紙は小型の低速抄紙機で製造されます。
変圧器用ボードは、主に油入変圧器など、堅牢な絶縁構造が必要とされる用途で使用されます。これは 厚さ最大8mmのプレスボードです。ボードは成形シリンダー上で湿式成形され、所定の厚さに達したら切断されます。これにより、ドラムの幅と円周と同じサイズのシートが作られます。湿式シートは、熱間または冷間プレス乾燥され、別の機械で仕上げられます。