Brevet FR2131954A1 — publié le 19721117

La présente invention concerne de façon générale le papier et plus particulièrement du papier utilisable comme isolant électrique. On fabrique le papier destiné à l'application dans 5 l'isolement électrique pour lequel il est requis d'avoir une grande résistance diélectrique, comme dans les condensateurs par exemple, sur des machines à papier Fourdrinier, en utilisant de la pulpe de bois pour kraft fortement "battue, spécialement purifiée. Un papier de ce genre est essentiellement de caractère 10 pelliculaire, c'est à dire qu'il est pratiquement dépourvu de trous et de lacunes internes et qu'il présente une perméabilité extrêmement faible aux fluides. Toutefois, au contraire des pellicules qui sont préparées à partir de systèmes homogènes, par exemple en cellophane et en pellicules plastiques coulées ou ex-15 trudées, la surface du papier pour condensateur est rugueuse ou "grainé" à l'échelle microscopique. Cette fine rugosité est un important avantage lors de l'application du papier comme isolant électrique puisqu'elle fournit un passage pour l'entrée des liquides imprégnants entre les couches d'isolant. Cependant, si 20 deux "vallées" microscopiques sur les faces opposées viennent à se trouver en même position, il en résulte une mince tache qui représente un point de faiblesse diélectrique et une possibilité de rupture du diélectrique. l'un des buts généraux de la présente invention electria,ue 25 est d'augmenter la résistance diélectrique d'un papier isolant/ sans augmenter toutefois son épaisseur. La conservation de la minceur du papier est importante lorsqu'on doit l'utiliser comme séparateur diélectrique dans un condensateur puisqu'on sait que sa capacité sera d'autant plus grande que l'espacement diélec-30 trique entre les électrodes du condensateur est plus faible. L'avantage d'isolement en papier présentant une résistance diélectrique maximale pour une épaisseur minimale n'est pas limitée aux condensateurs, mais il est généralement utile dans la fabrication de dispositifs électriques. Par exemple un papier de ce 35 genre enroulé autour de fils formant le bobinage de transformateurs permet de diminuer l'encombrement d'un transformateur sans diminuer sa capacité de traitement de la puissance. 72 04317 2 2131954 la présente invention repose sur la découverte selon laquelle l'application à la surface du papier de solutions diluées de certains polymères hydrosolubles, formant des pellicules, produit une augmentation considérable de la résistance 5 diélectrique du papier. Par exemple, une quantité de revêtement qui augmente le poids du papier, par unité de surface de moins de 4 $ peut augmenter la résistance diélectrique d'une valeur aussi importante que 25 En d'autres termes, le papier amélioré d'un poids de base total donné comprenant à la fois les fibres 10 et le revêtement superficiel selon la présente invention est supérieur en résistance diélectrique au papier classique de même poids, entièreaent composé de fibres. Ce résulafc totalement inattendu de si faibles taux de matière de revêtement indique probablement que la solution de 15 polymère a tendance à se concentrer dans les "vallées" à la surface du papier, mais si tel est le cas, l'effet de "nivellement" n'est pas tel que le "graiti" superficiel soit suffisamment diminué pour interférer de façon importante avec l'imprégnation d'isolement du papier par des liquides diélectriques. 20 Ainsi, la présente invention doit être distinguée de ce qu'on appelle du papier pour condensateur ou isolant vernis dans lequel on applique une couche continue de matière à la surface du papier, ce qui augmente l'épaisseur efficace du papier d'origine. 25 On dispose évidemment de nombreuses matières qui sont à la fois hydrosolubles et formatrices de pellicules. Cependant, pour être utile selon la présente invention, la matière doit être insolubles dans les diélectriques liquides couramment utilisés pour l'isolement du papier par imprégnation, comme des 30 biphényles chlorés, l'huile minérale, etc ; elle ne doit pas provoquer elle-même une augmentation intolérable du facteur de perte diélectrique du papier et elle doit être pratiquement dépourvue de métaux alcalins, parce que la présence de ces métaux augmente le facteur de puissance du papier. Comme la Demanderesse 35 a trouvé que toutes les autres matières qui sans celà seraient appropriées, contiennent des quantités excessives de sodium, elle a mis au point un procédé pratique industriellement pour éliminer les métaux alcalins de certaines matières formatrices 72 04317 3 2131954 de pellicule, hydrosolubles, potentiellement utiles, et les exigences du procédé d'élimination définissent et limitent les matières qui sont présentement utiles, mis à part d'autres critères qui ont été décrits ci-dessus. 5 Donc, pour servir au but de la présente invention, la matière formatrice de pellicule doit être l'une de celles qui sont insolubles dans l'eau dans une certaine gamme de température, mais qui se dissolvent dans une gamme de température diffé- v rente. Pour la facilité du traitement, ces deux gammes de tempé-10 rature sont situées de préférence en dessous de 100°C, mais ceci"1, n'est pas essentiel. On entend par "insoluble" que la matière ne gonfle pas fortement (se gélatinise) ou devient collante, mais elle doit être perméable à l'eau de sorte que la diffusion des ions puisse se faire depuis le solide dans la phase aqueuse. Des 15 matières qui présentent cette caractéristique rigoureuse permettent l'élimination aisée des métaux alcalins par simple lavage à l'eau de la faible teneur en métal alcalin, en conservant la température dans la gamme de température pour laquelle aucune dissolution ne peut se produire. On améliore l'efficacité du 20 processus de lavage en ajoutant de très petites quantités de cations "inoffensifs" comme des ions hydrogène ou des ions de métaux aiealino-terreux, à l'eau de lavage. Ces cations n'ont pas d'effet défavorable sur les propriétés électriques de la matière formatrice de pellicule comme les ions de métaux alcalins, et 25 ils servent à déplacer les ions de métal alcalin des sites d'échange de cation dans la matière, ce qui diminue considérablement la quantité de lavage requis pour effecturer l'abaissement désiré de la teneur en métal alcalin. La Demanderesse a trouvé avantageux de fournir les cations lors des premières étapes du pro-30 cessus de levage par addition à l'eau de lavage de sulfate de magnésium ou d'acide sulfurique en quantité d'environ 0,01 à 0,1 fi du poiàs de l'eau. Le processus de lavage est également facilité lorsque la matière à laver est à l'état de fine division (rapport élevé entre, la surface et le volume) de sorte que 35 la vitesse de diffusion des ions du solide dans la phase liquide soit rapide. 72 04317 4 2131954 On peut effectuer le lavage selon l'un quelconque des nombreux procédés bien établis pour le lavage de solides finement divisés comme la dispersion, le dépôt et la décantation répétés par lots, le lavage continu et la décantation centrifuge 5 et le lavage à contre-courant avec filtres rotatifs. Quelle que soit la, technique, l'extraction doit se poursuivre jusqu'à ce que la teneur en métal alcalin de la matière formatrice de pellicule qui, de façon caractéristique est d'environ 1000 parties par million avant le lavage ait été abaissée jusqu'à n'être plus 10 que 200 parties par million environ, et de préférence n'être pas supérieure à environ 20 parties par million. Après l'achèvement du lavage à la température à laquelle on conserve l'insolubilité de la matière, on disperse la matière dans la quantité d'eau désirée, pratiquement exempte de métaux alcalins et on élève ou on 15 abaisse ensuite la température, selon le cas, jusqu'au point de la gamme dans laquelle la solubilité se produit. Après que la dissolution est achevée, on effectue un éventuel réglage de la concentration et de la température finale, et la solution est prête à être utilisée dans la fabrication du papier perfectionné 20 selon la présente invention. Quatre matières qui satisfont aux critères selon la présente invention sont la méthyl-cellulose, l'amidon, l'alcool polyvinylique et une protéine. Des éthers méthyliques de la cellulose sont fabri-25 qués aux Etats-Unis par Dow Chemical Company sous la marque de fabrique "Methocel". Ces produits proviennent soit de pulpe de bois soit de bourres de coton et sont disponibles dans des gammes de viscos.ité étendues et divers degrés de méthoxylation. La Demanderesse préfère des qualités dont les viscosités sont com-30 prises entre 10 et 25 centipoises (solution aqueuse à 2 °/o à 20°C) et dont le degré de substitution est compris entre 1,64- et 1,92. Ce type de méthyl-cellulose est insoluble dans des solvants organiques et il présente la propriété inhabituelle d'être insoluble dans l'eau chaude mais d'être facilement soluble dans l'eau 35 'froide. En conséquence, on effectue le processus de lavage de cette matière à température de 80°C environ et on refroidie ensuite la suspension de méthyl-cellulose lavée entre 0 et 10°C de façon à obtenir une solution exempte de gel. Après que la méthyl- 72 04317 5 2131954 cellulose se soit dissoute, la solubilité est conservée si on augmente la température jusqu'à 35°C environ, et la viscosité de la solution est abaissée. La température optimale pour l'application sur papier est de 30°C environ. 5 Les amidons que la Demanderesse a trouvé être les plus utiles sont du type oxydé et chimiquement substitué, comme l'amidon hydroxyétiiyié . l'amidon acétylé, etc.., qui sont couramment utilisés comme encollage superficiel vet liants de cou- \ chage dans la fabrication des papiers pour l'écriture et l'impri-10 merie. On peut aussi utiliser des amidons en perle transformés ~ par enzymes, mais ils sont moins commodes et la rhéologie de leurs solutions est moins désirable que celle des amidons modifiés chimiquement. Ces amidons proviennent habituellement du maïs mais ils peuvent aussi provenir de la pomme de terre, du 15 sorgho, du tapioca, etc. La Demanderesse préfère des qualités à faible et à moyenne viscosité, inférieures à 200 centipoises environ (solution aqueuse à 10 c/o à 20°C). Ces amidons sont insolubles dans l'eau froide ou chaude mais se dissolvent par chauffage à 90°C environ pendant 20 à 30 minutes. Une fois dis-20 sout, l'amidon reste en solution par refroidissement, et on peut abaisser la température de la solution pour l'application sur papier. La température optimale de l'application se situe à une valeur quelconque entre 30 et 90°C en fonction de la concentration de la solution et de la viscosité de l'amidon. 25 L'alcool polyvinylique est disponible en qualités qui sont solubles dans l'eau au dessus la gamme de température de 0 à 100°C, mais le type utilisé par la Demanderesse est celui qu'on désigne comme "totalement hydrolysé" et dont 98 ?£ environ ou plus des groupes acétyle ont été éliminés par hydrolyse. Ce 30 type d'alcool polyvinylique est similaire à l'amidon quant à ses caractéristiques de solubilité, c'est-à-dire qu'il est insoluble dans lreau rx>ur des températures modérées mais se dissout par chauffage à 80°C, en fonction du poids moléculaire et du nombre des groupes acétyle résiduels. La Demanderesse préfère utiliser 35 des produits dont les viscosités sont comprises entre environ 25 et 125 centipoises (solution aqueuse à 4 i° à 20°C). Pour une viscosité ou un degré d'hydrolyse plus faible, il peut se produire une certaine sensibilité à l'eau qui peut rendre le processus de lavage plus difficile. 72 04317 6 2131954 La protéine utilisable pour le papier diélectrique perfectionné selon la présente invention peut provenir d'une source quelconque à la condition qu'elle se trouve sous une forme qui présente le comportement de solubilité requis pour le la-5 vage. Le produit que préfère la Demanderesse est une protéine purifiée du soja communément désignée comme "alpha protéine". La variante à faible viscosité de cette matière est particulièrement appropriée. Au contraire des trois autres matières précédemment décrites, la protéine exige l'addition d'ammoniaque pour 10 atteindre un pH de 8-9> ainsi qu'un chauffage jusqu'à 50°C environ ou plus, pour obtenir la solubilité. Ces quatre matières hydrosolubles, formatrices de pellicule sont à peu près égales quant à leur aptitude à augmenter la résistance électrique des papiers isolants. Cependant, 15 l'alcool polyvinylique et la protéine augmentent le facteur de dissipation du papier traité d'une faible valeur et, pour cette raison, ces deux matières sont moins bien appropriées que la méthyl-cellulose et l'amidon dans les applications telles que la fabrication de condensateurs pour lesquels cette propriété d'i-20 solement électrique est rigoureuse. La méthyl-cellulose, en plus de l'augmentation de la résistance électrique du papier, présente l'aptitude unique de supprimer la décharge par effet "corona" et de prolonger la vie utile des diélectriques en papier dans des conditions de 25 température élevée et de forte contrainte électrique. Le comportement amélioré des condensateurs fabriqués avec un papier diélectrique traité par la méthyl-cellulose sera étudié ci-après. On peut appliquer la matière hydrosoluble, formatrice de pellicule sur le papier selon l'une quelconque des 30 techniques couramment utilisées de couchage ou de traitement superficiel du papier comme le couchage en presse à encoller, couchage à la râclette, couchage au cylindre, couchage par râclette à air, etc. On peut l'appliquer sur ou en dehors de la machine à papier bien qu'il soit préférable de le faire sur machine pour 35 des raisons d'économie. On peut appliquer la matière de revêtement sur une seule face du papier ou sur les deux. En général, on préfère le traitement sur les deux faces de façon à rendre l'effet du 72 04317 7 2131954 traitement ."aximal et éviter des problèmes d'incurvation» Cependant, dans des cas spécifiques, tels que la préparation d'un papier de condensateur pour la métallisation sous vide, il est avantageux d'appliquer un traitement épais sur une face seule-5 ment du papier de façon à rendre le lissage maximal de la surface à métalliser, laissant l'autre face "grainée" pour permettre la pénétration facile des imprégnants liquides dans le "bobinage du condensateur. L'importance du traitement superficiel qui est 10 requis pour fournir une amélioration importante de la résistance •-électrique est d'au moins 2 $ sur une base du poids à sec, du poids total du papier traité. La quantité maximale qu'on peut appliquer n'est limitée que par la mécanique d'application et de séchage, mais on ne trouve aucun avantage pratique à appli-15 quer des quantités supérieures à 15 $ environ du poids total du papier traité et la gamme préférée est comprise entre environ 3 "fi et 10 i environ. Les exemples suivants sont illustratifs de la façon selon laquelle la présente invention peut être mise en pra-20 tique et des buts atteints EXEMPLE 1 On lave selon le procédé précédemment décrit de la méthyl-cellulose dont, le degré de substitution est de 1,64 à 1,92 jusqu'à ce que sa teneur en sodium soit abaissée à 12 par-25 ties par million. On la dissout ensuite dans l'eau pour former une solution à 4 i» en poids par refroidissement à 5°C. Cette solution présente une viscosité de 120 cp environ à 20°C. On applique la solution sur un ruban de tissu pour condensateur à l'aide d'une presse à encoller classique située sur la machine à 30 papier. Le poids de base du papier traité résultant est réglé pour obtenir le même poids qu'avant l'application de la solution de méthyl-cellulose. On effectue un sur-calendrage à la fois du papier traité et du papier non traité pour une épaisseur de 0,0127 mm et une densité de 1,0 g/cm3. 35 On trouve que le tissu classique pour condensateur qui a un poids de base de ^,40 kg pour 185,8 m2 et une épaisseur de 0,0130 mm présente une résistance diélectrique de 1540 volts/ 0,0254 mm lors de l'essai ASTM L-202-70. Le papier traité dont le 72 04317 8 2131954 poids de "base à sec est de 2,40 kg pour 185,8 m2 dont 3>8 $ sont de la méthyl-cellulose et une épaisseur de 0,0127 mm a une résistance diélectrique de 1850 volts/0,0254 mm, EXEMPLE 2 5 On produit un papier traité tel qu'il est décrit à l'exemple 1 à ceci près qu'on mtilise une solution à 3,8 en poids de méthyl-cellulose pour enduire un papier qui, après sur-calendrage a une épaisseur de 0,01 mm. Le papier produit avant le couchage a une force de 1,905 kg pour 185>8 m2, une épaisseur 10 de 0,0104 mm et une résistance diélectrique de 1770 volts/0,0254 mm. Le papier enduit qui présente également une force de 1,905 kg/185,8 m2 dont 3»7 $> de méthyl-cellulose et une épaisseur de 0,01 mm a une résistance diélectrique de 2080 volts/0,0254 mm. On utilise également les papiers enduits ou non 15 pour fabriquer des condensateurs de 5,0 F imprégnés d'"askarel'' qui sont soumis à contrainte jusqu'à claquage avec une tension en courant continu. Chaque condensateur est fabriqué par bobinage d'électrode en feuille métallique avec intercalaire en papier, on place le corps bobiné dans une enceinte et on fait le vide 20 dans l'enceinte puis on le remplit d'askarel. Les condensateurs préparés avec du papier classique non traité présente une tension moyenne de rupture de 1690 volts en courant continu, tandis que les éléments préparés avec du papier traité présente une tension de rupture moyenne de 2140 volts en courant continu. 25 EXEMPLE 3 On produit du papier traité comme il est décrit à l'exemple 1 à ceci près qu'on prépare un amidon hydroxy-éthylé par lavage jusqu'à une teneur en sodium de 10 parties par million selon le procédé précédemment décrit puis on le dissout dans 30 l'eau par chauffage à 90°C pendant 30 minutes pour donner une solution à 8 $ en poids. On règle la température de la solution à 50°C avant l'application sur papier, température à laquelle la viscosité est de 65 centipoises. On trouve que le papier produit an-35 -térieurement à l'application de la solution d'amidon a une force de 1,814 kg pour 185,8 m2 et une épaisseur de 0,01 mm et une résistance diélectrique de 1520 volts/0,0254 mm. Le papier traité à une force à sec de 1,86 kg pour 185,8 m2 dont 7,8 $ est de 72 04317 9 2131954 l'amidon, une épaisseur de 0,01 mm et une résistance diélectrique de 2030 volts/0,0254 mm. Des condensateurs classiques de 5s 0 pF imprégnés d'askarel ainsi qu'il est décrit ci-dessus, sont préparés à la 5 fois avec du papier traité et non traité et sont soumis à contrainte électrique jusqu'à claquage. Les éléments préparés avec un papier non traité présentent une valeur de rupture de 1600 volts en moyenne en courant continu tandis que les éléments traités présentent une valeur moyenne de rupture dfe 1^10 volts en 10 courant continu. EXEMPLE 4 On produit un papier traité ainsi qu'il est décrit à l'exemple 1 en utilisant de l'amidon hydroxy-éthylé comme décrit à l'exemple 3. Le papier obtenu antérieurement à l'appli-15 cation de cette solution a une force de 2,268 kg/185,8 m2, une épaisseur de 0,0127 mm et une résistance diélectrique de 1365 volts/0,0254 mm. Le papier traité a une force de 2,313 kg/185,8 m2 dont 7,7 $ est de l'amidon, une épaisseur de 0,0127 mm et une résistance diélectrique de 1855 volts/0,0254 mm. 20 EXEMPLE 5 On produit un papier traité ainsi qu'il est décrit à l'exemple 1 à ceci près qu'on utilise une solution d'alpha-protéine à 7 $ en poids. On prépare cette solution à 7 $ ainsi qu'il est décrit précédemment par lavage jusqu'à une teneur en 25 sodium de 14 parties par million puis on utilise de l'hydroxyde d'ammonium pour amener le pH de la solution à 8-9 et on chauffe à 60°0. On trouve que le papier préparé antérieurement à l'application de cette solution a une force de 1,860 kg/l85»8 m2 et une épaisseur de 0,0107 mm et il présente une résistance diélec-30 trique de 1620 volts/0,0254 mm. Le papier traité a une force de 1,860 kg pour 185,8 m2, aont 6,5 $ de protéine, une épaisseur de 0,0107 mm et une résistance diélectrique de 1960 volts/0,254 mm. On fabrique des condensateurs classiques de 5,0 35 p F avec ces papiers imprégnés d'askarel ainsi qu'il est décrit précédemment. Les éléments préparés avec du papier non traité ont une tension de rupture moyenne de 2340 volts en courant continu. Les éléments préparés avec du papier traité ont une valeur moyenne de rupture de 2650 volts en courant continu. 72 04317 10 2131954 EXEMPLE 6 On traite un tissu classique pour condensateur en utilisant un appareil de couchage hors de la machine à papier et une solution "complètement hydrolysée" d'alcool polyvinylique. 5 La solution a été préparée au préalable par lavage jusqu'à teneur en sodium de 3 parties par million et chauffage à 90°C. La solution résultante présente une viscosité de 35 ep à 20°C, et une concentration de 3,9 $ en poids de solides. Le papier non traité a une force à sec de 1,950 kg/185,8 m2 une épaisseur de 0,0127 10 mm et une résistance diélectrique de 1780 volts/0,0254 mm. Le papier traité portant 1,8 $ d'alcool polyvinylique a une épaisseur de 0,0127 mm et une résistance diélectrique de 1950 volts/ 0,0254 mm. Dans tous les exemples présentés ci-dessus, la 15 force (ou poids de base) et l'épaisseur du papier couché sont pratiquement les mêmes que la force (ou poids de base) et l'épaisseur du papier non enduit. Néanmoins, la résistance diélectrique des échantillons couchés est dans chaque cas supérieure à celle de la résistance diélectrique des feuilles non couchées. 20 II s'ensuit que si l'on produit des feuilles couchées et non couchées présentant la même résistance diélectrique, les feuilles couchées seront plus minces que les feuilles non couchées. On peut aussi conclure des exemples précédents que l'augmentation en pourcentage de la résistance diélectrique 25 du papier couché dû à la présence de l'enduit dépasse l'augmentation du pourcentage pondéral dû à la présence du couchage. Les exemples suivants indiquent directement ceci : EXEMPLE 7 On produit un papier traité par utilisation d'une 30 solution à 15 $ d'amidon acéthylé préparé ainsi qu'il est décrit à l'exemple 3- On chauffe cette solution à 50°C puis on l'applique sur la presse à encoller de la machine à papier sur un papier pour condensateur de force de 1,871 kg/185,8 m2. La force du produit traité résultant est de 2,131 kg/185,8 m2. Après avoir 35 préparé une certaine quantité de papier traité, on arrête l'application de la solution d'amidon et on augmente la quantité de fibres de cellulose dans la feuille ce qui donne une force de 2,086 kg/185,8 m2. 72 04317 n 2131954 On sur-calandre les trois papiers pour condensateurs résultants et on les essaye ainsi qu'il est décrit à l'exemple 1, à ceci près qu'on contraint jusqu'à rupture chaque papier en appliquant une tension alternative croissante. Le pa-5 pier d'origine dont la force est de 1,871 kg/185,8 m2 et de 0,01 mm d'épaisseur présente une tension moyenne de rupture de 1285 volts (2 feuilles) en courant alternatif. Le papier traité dont la force est de 2,131 kg/185,8 m2, dont 13 $> d>'amidon, en épaisseur de 0,0114 mm, présente une tension de rupture moyenne (deux 10 feuilles) de 1850 volts en courant alternatif. Ceci représente, comparé au papier d'origine, une augmentation de 44 $ pour la résistance au claquage pour une augmentation de la force de 13 $ en poids. Le papier final de force 2,312 kg/185,8 m2 dont la totalité est en fibre de cellulose, en 15 épaisseur de 0,114 mm, présente une résistance moyenne à la rupture de 1450 volts en courant alternatif. Ceci représente comparé au papier originel une augmentation de la'tension de claquage de 13 5a, pour une augmentation de la force de 12 fê. EXEMPLE 8 20 On prépare un papier traité en utilisant une solu tion à 4 CÀ de méthyl-cellulose ainsi qu'il est décrit à l'exemple 1• On applique la solution de métnyl-cellulose sur un papier pour condensateur dont la force est de 1,655 kg/185,8 m2. La force du papier traité est de 1,724 kg/185,8 m2. Après avoir pré-25 paré une certaine quantité de papier traité, on arrête le traitement et on augmente la quantité de fibres de cellulose pour porter la force à 1,724 kg/185,8 m2. On sur-calandre les trois papiers obtenus et on détermine sous tension alternative la résistance à la rupture 30 électrique de deux épaisseurs de chaque papier. Le- papier d'origine dont la force est de 1,655 kg/185,8 m2 et d'épaisseur 0,089 mm présente une tension moyenne de rupture (deux feuilles) de 1030 volts en courant alternatif. Le papier traité de force 1,724 kg/185,8 m2, en épaisseur de 0,091 mm présente une tension 35 moyenne de rupture de 1270 volts. Ceci représente, comparé au papier d'origine une augmentation de 23 $ de la tension de claquage pour une augmentation de 4 fo du poids de base. Le troisième papier de force 1,724 kg/185,8 m2 dont la totalité est en fibres de 72 04317 12 2131954 cellulose, en épaisseur de 0,091 mm présente une tension moyenne à la rupture de 1080 volts. Ceci représente comparativement au papier d'origine une augmentation de 5 ^ de la tension à la rupture pour une augmentation de 4 i° du poids de "base. 5 les dessins annexés illustrent certains des béné fices de la présente invention : Dans ces dessins, la figure 1 représente les résistances à la rupture électrique d'un papier isolant non traité et un papier traité conformément à la présente invention ; la figure 2 représente la vie utile des conden-10 sateurs fabriqués avec des papiers traités et non traités ; la figure 3 représente les facteurs de dissipation des papiers traités et non traités, et la figure 4 présente la résistance de condensateurs à l'effet "corona", préparés avec des papiers non traités et ceux faits avec un papier enduit de méthyl-cellulose. 15 la figure 1 indique les résistances à la rupture électrique d'une paire de feuilles de tissu pour condensateur dont les épaisseurs sont comprises entre 0,0076 et 0,0127 mm. la courbe 1 porte la résistance électrique vis-à-vis de l'épaisseur d'un papier classique, et la courbe II montre la même relation 20 pour le papier enduit selon la présente invention avec 4 $ en poids d'une solution de méthyl-cellulose. Les essais de rupture sont conduits avec une tension en courant alternatif de 60 cycles en appliquant l'appareillage spécifié par la Norme ASTM D-149-64. La figure 2 illustre graphiquement l'aptitude des 25 papiers traités présentement décrits à résister aux effets de dégradation de fortes contraintes électriques. On construit des condensateurs classiques de 0,5 Jiî1 chacun utilisant deux épaisseurs de papier de condensateur comme diélectrique. On utilise trois types différents de papiers pour condensateurs. Deux des 30 papiers choisis sont un tissu classique pour condensateur d'excellente qualité industrielle, tandis que le troisième papier est traité par le procédé décrit dans les exemples utilisant une solution à 4 f> en poids de méthyl-cellulose. On imprègne simultanément les condensateurs avec de l'askarel non modifié dans un 35 récipient courant, en appliquant des pratiques bien établies. Après imprégnation, on bobine les éléments pour recevoir une contrainte électrique et on les place dans une enceinte protectrice pour les essais de vie utile. Tous les éléments sont soumis 72 04317 13 2131954 simultanément à contrainte à 800 volts en courant alternatif et on les laisse ainsi jusqu'à la rupture de tous les éléments. Les délais jusqu'à la rupture sont notés pour tous les éléments et ils sont présentés à la figure 2. 5 la figure 3 illustre l'effet des traitements dé crits précédemment dans les exemples, sur le facteur de dissipation des papiers secs, les courbes superposées numérotées I, II et III représentent des valeurs caractéristiques trouvées pour \ des papiers de condensateurs traités avec une solution à 4 cle 10 méthyl-cellulose, une solution à 8 fo d'amidon et des papiers pour condensateurs non traités, les courbes superposées IV et Y représentent des valeurs trouvées par expérience avec des papiers pour condenssteurs traités avec des solutions à 3,8 fo d'alcool polyvinylique et à 7 $ d'alpha-protéine. Il convient de 15 noter que le revêtement superficiel selon la présente invention avec de la méthyl-cellulose et de l'amidon n'a aucun effet sur le facteur de dissipation. la figure 4 présente l'aptitude unique des papiers traités par de la méthyl-cellulose à supprimer l'effet des dé-20 charges par effet "corona" dans des condensateurs lorsqu,on applique des tensions importantes. En se référant à la figure 4, les courbes I, II et III illustrent l'effet de la contrainte électrique sur le facteur de dissipation des papiers classiques pour condensateurs, 25 des papiers avec adjuvants absorbants pour condensateurs et des papiers traités avec la méthyl-cellulose, respectivement. les condensateurs utilisés sont des éléments classiques de 1,0 yiW imprégnés d'askarel utilisant deux feuilles de papier de 0,01 mm d'épaisseur comme matériau diélectrique. 30 la courbe I (papier classique pour condensateur) présente la dépendance caractéristique de la contrainte du facteur de dissipation des conaensateurs. les valeurs initialement élevées du facteur de dissipation sont dues à des mouvements d'impuretés ioniques qu'on trouve en petites quantités dans la phase liquide 35 d'imprégnation des condensateurs, lorsqu'on applique la contrainte en courant alternatif. lorsque la contrainte augmente la~vi-tesse du mouvement ionique augmente et le facteur de dissipation résultant est plus faible, la courbe I de la figure 4 présente 72 04317 14 2131954 le plus faible facteur de dissipation pour des condensateurs préparés avec des papiers pour condensateurs classiques qui se produit dans la gamme comprise entre 300 et 400 volts/0,0254 mm, A mesure qu'augmente la contrainte en courant alternatif au des-5 sus de 400 volts par 0,0254 m pour le papier classique, on observe une augmentâtiou du facteur de dissipation, ce qui indique que le diélectrique ne supporte pas convenablement la contrainte appliquée et qu'une décharge en couronne à faible échelle se produit donnant lieu à la génération d'un plus grand nombre d'impu-10 retés ioniques provenant des décharges électriques. A mesure que ce processus se poursuit, le facteur de dissipation augmente à vitesse accélérée. En se référant encore à la figure 4, on a porté la courbe II représentant les nouveaux papiers à "adjuvants" pour 15 condensateurs, industriellement utilisés et fabriqués conformément aux Brevets des Etats-Unis d'Amérique N° 3 090 705, 3 480 847 et 3 555 377. Ces papiers sont des papiers classiques pour condensateurs qui ont, incorporés, de faibles pourcentages d'adsorbants minéraux finement divisés. Ces matériaux ont l'ef-20 fet désirable de nettoyage et de rétention par des forces d'adsorption des impuretés ioniques précédemment mentionnées provenant du diélectrique liquide, ce qui les élimine de la phase liquide d'un condensateur et les immobilise lorsqu'on applique de faibles contraintes en courant alternatif. Ceci explique la forme 25 plate de la courbe II. Cependant, cet effet bénéfique de nettoyage n'empêche pas que des décharges électriques se produisent pour des contraintes supérieures à 400 volts/0,0254 mm. Donc, alors que le facteur de dissipation des condensateurs fabriqués avec des papiers à adjuvants ne dépend pas de la contrainte pour des 30 valeurs inférieures de la gamme de contrainte, et alors même qu'on observe un "nettoyage" de la phase liquide d'un condensateur, il y a de rainces preuves que l'on puisse attendre des papiers avec adjuvants qu'ils résistent à des décharges par effet corona. 35 La courbe III illustre l'effet de la contrainte électrique sur le facteur de disapation de condensateurs préparés en utilisant le papier traités avec la méthyl-cellulose 72 04317 15 2131954 selon la présente invention. On note que, depuis une valeur du facteur de dissipation initialement légèrement élevé, la courbe tombe rapidement à sa valeur de dissipation la plus faible pour 300 volts/0,0254 mm environ. Une contrainte portée jusqu'à 5 500 volts/0,0254 mm ne provoque pas d'augmentation du facteur de dissipation et elle n'est que légère jusqu'à des contraintes ex- ■ trêmes de 800 volts/0,0254 mm et supérieures. La présente invention a été décrite et présentée uniquement sous sa forme préférée et à titre d'exemple, et de 10 nombreuses variantes peuvent être apportées à la présente inven-'-tion qui entrent toujours dans son esprit. Il est par conséquent bien entendu que la présente invention ne saurait être limitée à une forme spécifique quelconque ou mise en oeuvre sauf dans la mesure où ses limitations sont incluses dans les revendications 15 qui vont suivre. 72 04317 16 2131954 BEVEHDIGATIONS 1 - Papier isolant électrique, caractérisé en ce qu'il porte un enduit superficiel de matière insoluble dans des diélectriques liquides comme les biphényles chlorés et l'huile minérale, et qui est pratiquement exempte de métaux alcalins, 5 cette matière pour enduire étant insoluble dans l'eau dans une certaine gamme de température mais solubies dans une gamme de température différente, la matière pour enduire étant présente à raison de 2 à 15 "/a du poids total du papier enduit, le papier enduit étant plus mince qu'un papier autrement identique mais 10 non enduit présentant la même résistance diélectrique, et le papier enduit présentant un pourcentage d'augmentation de la résistance diélectrique supérieure à l'augmentation du pourcentage en poids dû à la présence de l'enduit. 2 - Papier isolant électrique selon la revendica- 15 tion 1, caractérisé en ce qu'une seule face du papier est enduite . 3 - Papier isolant électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux faces du papier sont enduites. 20 4 - Papier isolant électrique selon la revendica tion 1, caractérisé en ce que la matière pour enduire ne contient pas plus de 200 parties par million de métaux alcalins. 5 - Papier isolant électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matièi^e pour enduire ne contient 25 pas plus de 20 parties par million de métaux alcalins. 6 - Papier isolant électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enduit est présent à raison de 3 à 10 ^ du p'oids total du papier enduit. 7 - Papier isolant électrique selon la revendica- 30 tion 1, caractérisé en ce que la matière pour enduire est la méthyl-cellulose. 8 - Papier isolant électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une solution aqueuse à 2 % de cette methyl—cellulose a une viscosité à 20°C de 10 à 25 centipoises 35 environ et un degré de substitution compris entre 1,64 et 1,92. 9 - Papier isolant électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière pour enduire est l'amidon. 72 04317 17 2131954 10 - Papier isolant électrique selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une solution aqueuse à 10 fi de cet amidon a une viscosité à 20°C inférieure à 200 centipoises environ, 5 11 - Papier isolant électrique selon la revendica tion 1, caractérisé en ce que la matière pour enduire est l'alcool polyvinylique. 12 - Papier isolant électrique "selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'alcool polyvinylique est complè- 10 tement hydrolysé et qu'une solution aqueuse à 4 fi de cet alcool polyvinylique a une viscosité à 20°C comprise entre 25 et 125 centipoises environ. 13 - Papier isolant électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière pour enduire est une 15 protéine. 14 - Papier isolant électrique selon la revendication 11, caractérisé en ce que la protéine est une al pha-protéine . 15 - Procédé de fabrication d'un papier isolant électrique, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivan— 20 tes : (a) on fournit une matière insoluble dans des diélectriques luqûides comme des biphényles chlorés et l'huile minérale» cette matière étant soluble dans l'eau dans une première gamme de température mais insoluble dans une seconde gamme de température ; (b) on lave la matière à l'eau dans la seconde gamme de tempéra- 25 ture pour éliminer pratiquement tous les métaux alcalins de la matière, (c) on dissout la matière lavée dans l'eau dans la première gamme de température pour produire une solution aqueuse et (d) on enduit la surface d'un ruban de papier isolant électrique avec la solution aqueuse de sorte que la matière d'enduisage 30 soit présente i.. raison de 2 à 15 fi du poids total à sec du papier enduit. 16 - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'on ajoute des cations à l'eau de lavage à l'étape (b). 17 - Procédé selon la revendication 16, caractéri- 35 sé en ce qu'on ajoute les cations par addition de sulfate de magnésium ou d'acide sulfurique dans une proportion de 0,01 à 0,1 fien poids d'eau de lavage environ. 72 04317 18 2131954 18 - Procédé selon la revendication 15» caractérisé en ce que la matière est finement divisée avant le lavage. '19 - Procédé selon la revendication 15» caractérisé en ce qu'on effectue l'étape (b) du lavage jusqu'à ce que 5 la teneur en métal alcalin de la matière ait été abaissée à moins de 200 parties par million. 20 - Procédé selon la revendication 15» caractérisé en ce que l'on effectue l'étape (b) du lavage jusqu'à ce que la teneur en métal alcalin de la matière ait été abaissée à 10 moins de 20 parties par million.