Способ отмывки от целлюлозы для производствадиэлектриков ионных примесей

Способ отмывки от целлюлозы для производствадиэлектриков ионных примесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >504391 (6) ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.03.73 (21) 1897906/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 230481. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 23, 04. 81 (51)М. Кл.

D 21 С 9/00

Государственный комитет

; СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 661. 728. 2 (088.8) (72) Авторы изобретения

A Ô. Тищенко, В.Ф.. Лохмачев, Н.И. Еременко, A,Ã. Володина и П.H. Федосеев

Украинский научно-исследовательский институ целлюлозно-бумажной промьыленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОТМЫВКИ ОТ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА

ДИЭЛЕКТРИКОВ ИОННЫХ ПРИМЕСЕИ

Изобретение относится к технологии химической обработки целлюлозы перед формованием целлюлозного листа или бумаги и может быть исполь- 5 зовано на предприятиях целлюлознобумажной промышленности, выпускающих электраизоляционные сорта целлюлозы или бумаги.

Электронзоляционные свойства цел- тО люлозы и изготовленных из нее диэлектриков определяются количеством и составом ионных примесей и оцениванцся по тангенсу угла диэлектрических потерь и электрической прочности.

Основным фактором, ухудшающим диэлектрические свойства, являются примеси ионов одновалентных металлов (Ма, К И др.).

Основнымн методами в технология 29 отмывки целлюлозы от ионных примесей ,является обработка растворами сильных кислот (И S04, НС1 и -др.), которые требуют значительного расхода обессоленной воды (до 2000 м на 1 т кон-25 денсаторной бумаги) на отмывку от ионных примесей. Очевидно, что такой расход дорогостоящей обессоленной воды существенно повышает себестоимость и рыночные цены продукции., З() Так, например, известен способ обработки целлюлозы для гроизводства диэлектриков, включающий отмывку ионных примесей сернистой кислотой при рН около. 3, последующую промывку обесаоленной водой для уменьшения зольности и удаления остатков кислоты и введение,в суспензию соединений магния, илн бария, или стронция, также снижающих диэлектрические потери при значении рН реакционной массы

6-9, с последующей повторной промывкой водой для удаления избытка ионов магния, или бария, или стронция, которые не связались с целлюлозой.

Однако при применении такого спссоба после обработки целлюлозы растворами сильных или средней силы кислот требуется тщательная отмывка до нейтральной реакции, что, как уже указывалось, связано с большими расходами дорогостоящей обессоленной воды, кроме того, кислоты частично необратимо адсорбируются волокнами целлюлозы и в процессе эксплуатации диэлектрика являются катализатором деструктивных процессов.

Применение же слабых органических

Кислот не только не устраняет укаэан504391 ных недостатков, но и удорожает способ обработки эа счет их большей, стоимости°

Для упрощения способа и повыаения качества целевого продукта предлагается способ отмывки от целлюлозы для производства диэлектриков, заключающийся в том, что в качестве ,кислого реагента используют углекислый газ, который пропускают через водную суспензию целлюлозы, предпочтительно до значения рН реакционной массы 4-5, с последующим непосредственным введением соединений магния, желательно в количестве

0,0001-10 вес.%.

Кислая среда, создаваемая эа счет образования угольной кислоты, и последующее введение в суснензию целлюлозы сульфата магния обеспечивает отмывку одновалентных ионных примесей до величины порядка 10 мг на 1 кг целлюлозы за счет более интенсивного вытеснения остатков одновалентных металлов, химически связанных с целлюлозой, при этом вводимый в суспензию сульфат магния, гидролизуясь,. образует нерастворимые основные карбонаты магния, которые, осаждаясь на поверхности целлюлозы, повышают ее диэлектрические свойства и не влияют на отмывку ионных примесей.

Кроме того, предлагаемая технология обработки целлюлозы не требует промывки водой ввиду того, что несвязавшаяся угольная кислота по обратимой реакции переходит в углекислый газ, который улетучивается из суспензии и, таким образом, среда становится нейтральной.

II р и м е р 1. Целлюлозу марок

ЭИ-1 и ЭИ-2 производства целлюлозного завода г. Питкяранта (Карельская АССР) распускают в обессоленной и обычной водопроводной воде до концентрации 1-2%. Через водную суспензию целлюлозы пропускают углекислый газ в течение 0,5 ч до рН 4,2.

В тех же условиях проводят обработку целлюлозы с последующим добавлением -О, 1% И9504. Из исходной и обработанных целлюлоз, не подвергавшихся размолу, изготавливают„ отливки целлюлозы весом 60 г/м 4 на листоотливном аппарате "Рапид".

Диэлектрические свойства отливок целлюлозы определяют стандартными методами.

Данные о влиянии способа обработки водной суспензии целлюлозы ЭИ-1 при концентрации массы 1% на диэлектрические свойства отливок приведены в табл.1. °

Данные о влиянии способа обработки водной суспенэии целлюлозы ЭИ-1 при концентрации массы 2% на ди.электрические свойства отливок приведены в табл.2.

Данные о влиянии способа обработки водной суспензии целлюлозы ЭИ-2 при концентрации массы 1% на диэлектрические свойства отливок приведены в табл..З.

Как видно из табл.1-3, наилучшие диэлектрические свойства показали образцы целлюлозы, обработанные углекислым газом и содержащие в массе 0,1% сульфата магния, при этом применялась обычная водопроводная вода .

Пример 2. Предлагаемый способ обработки целлюлозы был про15 верен в полупромышленных условиях на целлюлоэном заводе r.Ïèòêÿðàíòà, для чего была изготовлена опытная установка.

Через сосуд объемом 1,8 м5, заполненный целлюлозной массой ЭИ-1 концентрации 0,5%, пропускают в течение 1 ч углекислый газ по перфорированным трубам, расположенным на дне сосуда. Равномерная обработка массы углекислым газом обеспечивалась непрерывным перемешиванием ее за счет барботажа пузырьков углекислого .газа, выходящих через многочисленные отверстия в трубах»Обработку углекислым газом проводят

3(» до рН 4,6 без добавок и с добавкой

0,1% сульфата магния в массу. Расход газа составляет около 0,01 кг на

1 кг сухой целлюлозы. Повышенный расход газа объясняется использованием

35 открытой схемы обработки, при которой свыше 90% газа улетучивается в атмосферу. Расход сульфата магния при концентрации его в массе 0,1% составляет 0,25 кг на 1 Kl сухой ,ц» целлюлозы.

Использовали заводскую промышленную воду с содержанием ионов натрия около 4-5 мг на 1 кг воды.

Из исходной и обработанных образцов массы изготавливают отливки целлюлозы весом 100 г/м . Величины .диэлектрических потерь изготовленных отливок целлюлозы приведены в табл .4. Из табл.4 следует, что обработка углекислым газом водной суспензии целлюлозы (рН 4,6) существенно улучшает ее тангенс угла диэлектрических потерь, снизив его приблизительно в

2 раза, а обработка ее углекислым

55 газом с последующей добавкой 0,1% сульфата магния позволяет снизить тангенс угла диэлектрических потерь

2 5 раза.

Содержание натрия в целлюлозе после обработки указанным способом уменьшилось в 2 раза (с 60 до

28 мг/кг).

Сравнительные данные по качеству целевого продукта по известному и по предлагаемому способам (показатели

504391

Таблица 1

0 0013 0,0029 O 0047

Исходная ЭИ-1

После обработки массы углекислым газом (на дистиллированной воде) 22

0,0004 0,001-1 0,0019

После обработки массы углекислым газом (на водопроводной воде) 21

0,0006 0,0016 0,0023

После обработки массы углекислым газом с последующим добавлением 0,1Ъ

NgS04 (на водопроводной воде) 27

0,0002 0,0008 0,0012

Таблица 2

0,0010 0,0025 0,0038

Исходная ЭИ-1

После обработки массы углекислым газом (на дистиллированной воде) 21

0,0005 0,0013 0,0021

После обработки массы углекислым газом .(на водопроводной воде) 0,0006 0,0015 0,0026

После обработки массы углекислым газом с последующим добавлением 0,1Ъ MgS04 (на водопроводной воде) 26

0,0004 0,0009 0,0015 дизлектрических свойств целлюлозы) приведены в табл.5.

Как видно из табл.5, обработка целлюлозы по предлагаемому способу позволяет получать электроизоляционную целлюлозу с более высокими ди-, 5 электрическимй свойствами, чем целлюлоза, обработанная по способу прототипа.

В известном способе обработки, по данным патентного описания прото- О типа, используют концентрацию соединений магния, или бария, или стронция в интервале от 2 до 6%. В предложенном способе используется более широкий интервал концентраций сульфата магния: от 0,0001 до 10 вес.Ъ.

Например, при опытной обработке целлюлозы на заводе r. Питкяранта использовали 0,1Ъ-ную концентрацию сульфата магния (при добавлении в суспензию целлюлозы); а при замачивании целлюлозы в папках использовали 6Ъ-ную концентрацию сульфата магния в воде.

504391

Таблица .3

Исходная ЭИ-2

0,0012 0,0027 0,0043

0,0004 0,0012 0,0018

0,0006 0,0016 0,0022

0,0002 0,0009 0,0013

Таблица 4

0,0029 0,0047 0,0014 0,0022

0,0027 0,0043 0,0015 0,0026

0,0016 0,0028

0,0015 0,0028

Таблица 5

Целлюлоза, обработанная по способу прототипа (S0 .+ ИЯБО@) 0,0022

0,0035

Целлюлоза, обработанная но предлагаемому cnoco6y (CO> + Hg80@) 0,0008

0,0012

После обработки массы углекислым газом (на дистиллированной воде) После обработки массы углекислым газом (на водопроводной воде) После обработки массы углекислым газом с последующим добавлением 0,13 Mg504 (на водопроводной воде) 0,0012

0,0013

0,0011

0,0018

0,0019

0,0017

504391

Формула изобретения

Составитель С. Котова

Редактор Е. Месропова Техред Ж.Кастелевич КорректорМ. Шароши

Заказ 2247

Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

1. Способ отмывки от целлюлозы для производства диэлектриков ионных примесей с применением обработки исходной целлюлозы кислым реагентом и введения в реакционную массу соединений магния, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества целевого продукта„ ъ качестве кислого реагента используют углекислый газ„ который пропускают через водную суспензию целлюлозы, с последующим непосредственным введением в реакционную массу соединений магния.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что углекислый газ пропускают до значения рН реакционной массы 4-5, а соединения магния используют в количестве 0,000110 вес.%.