Состав для обработки волокнистого слоя
Патент 542777
Авторы
Состав для обработки волокнистого слоя
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Реслтбчик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.12.74 (21) 2089623 12 с присоединением заявки №. Кл а D 21Н 3/22
D 21Н 5/26
Совета Министров СССР ло делам изобретений и сткрытнй
Опубликовано 1 5.01.77. Бюллетень № 2
Дата опубликовoíия описания 14.02.77 (53) УДК 676.489.5 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. А, Амосов, В. И. Шарков и Е. И, Жукова (71) Заявитель
Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-оумажной промышленности (54) СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОЛОКНИСТОГО СЛОЯ
Государственный комитет (23) Приоритет
Изобретение относится к составу для обработки волокнистого слоя на основе целлюлозы, который можно применять в производстве бумаги сухим способом и клееных нетканых материалов.
Известен состав для обработки волокнистого слоя, представляющий собой водную эмульсию поливинилацетата (ПВА). Известный состав дефицитен, имеет высокую стоимость и токсичен.
Известен состав для обработки волокнистого слоя на основе целлюлозы, содержащий
0,5 — 2,0% сульфитной целлюлозы высокого выхода в виде геля, 2 — 10% гидротропного средства и остальное — воду. Введенный внутрь слоя волокон состав скрепляет их в сомкнутый и прочный лист. Однако этот известный состав может быть получен ли.пь из некоторых видов полуфабрикатов (сульфитной целлюлозы высокого выхода, небеленой), обладает ограниченной подвижностью и не»ожет быть введен внутрь слоя волокон массой квадратного метра выше 45 — 55 г.
Цель изобретения — повышение физико-механических показателей волокнистых материалов.
Достигается это тем, что состав содержит в качестве целлюлозы гидроцеллюлозу, состоящую из микрокристаллитов размером 20—
60 мкм со степенью полимеризации 40—
180, при следующем соотношении компонентов, вес. %: гидроцеллюлоза 0,5 — 5,0 и вода— остальное.
Состав получают следующим способом.
5 Исходную целлюлозу любого вида разбивают и смачивают раствором какой-либо неорганической, например серной, кислоты 1—
5%-ной концентрации до содержания раствора 100 — 180% к весу сухой целлюлозы. Да)0 лее проводят сушку целлюлозы в режиме струйного фонтанирования прн 120 — 140 С.
Образовавшуюся в ходе процесса сушки гидроцеллюлозу распускают в воде и нейтрализуют разбавленным раствором щелочи. За1 тем проводят размол — измельчение каки»либо известным методом.
Обработку волокнистого слоя осуществляют путем введения указанного состава на основе целлюлозы внутрь слоя волокон. При этом
20 состав на основе целлюлозы — гидроцеллюлоза состоит из анизометрических микрокристаллитов размером 20 — 60 мкм и при концентрации 0,5 — 5,0% выполняет роль связующего вещества, чему способствуют последую25 щие операции прессования и сушки, выполненные по обычной технологии. Связывание волокон в слое происходит благодаря сильно развитой и равномерно доступной поверхности частиц гидроцеллюлозы, имеющей высокую
30 способность к связеобразованию в результате
542777
Т аблица 1
Композиция бумаги о„ состава в бумажном листе
Волокно (;) Состав для обработки
Целлюлозиый гель
Вискозное+сульфитная целлюлоза (50:50)
То же
Вискозное (100) 27
24
21
МКЦ
Целлюлозный гель
МКЦ
Б
В
Г
Т аб лица 3
Таблица 2
Содержание состава в бумаге, вес. о(, Разрывная длина, Сопротивление продавливанию, кг)см
Состав для обработки
Образец бумаги
Композиция бумаги
Масса
1м, r
Волокно
18
22
Вискоза
Хлопок
ПВС
ПВА
Предлагаемый
То же
35 3
1,8
1,8
2,1
2,1
2,2
104
101
106
А
Б
В
Г
3036
3300 высокой химической активности концевых групп, образующихся при деполимеризации целлюлозы.
Частицы гидроцеллюлозы — микрокристаллиты, введенные в межволоконные пространства, в процессе последующего повышения компактности слоя волокон входят в контакт с несколькими соседними волокнами, образуя с ними водородные связи. Целлюлозные микрокристаллиты не только обеспечивают достаточно прочные межволоконные связи в листе, но и способствуют образованию материала с сомкнутой структурой, заполняя пустоты между волокнами, стягивая крупные поры в материале.
Состав не содержит корродирующих веществ, имеет нейтральную реакцию (рН=
=6,5 — 8,0), физиологически абсолютно безвреден.
Предлагаемый состав можно применять в комбинации с синтетическими высокополимерными связующими, что позволит получать материалы с широким диапазоном свойств.
Пример 1. Получение состава.
Листовую целлюлозу (беленую сульфат4 ную) смачивают 2%-ным раствором серной кислоты до влажности 70%, измельчают до ватообразного состояния и гидролизуют в процессе высушивания в режиме струйного фон5 танирования. Температура воздуха на входе аппарата 140, на выходе 120 С. Конечная сухость продукта 3%. Затем его промывают до нейтральной реакции и размалывают на мельнице при концентрации 8 — 10% в течение 20—
10 40 мин. Состав образован из частиц размером
18 — 50 мкм со средней степенью полимеризации 165.
Пример 2. Получение бумаги.
В рыхлое полотно из волокон хлопка или
15 вискозы длиной 30 — 45 мм вводят посредством импрегнирования 0,5 — 4,5%-ную суспензию гидроцеллюлозы под вакуумом 0,1 — 0,3 кг/см, отжимают между вальцами и сушат при 100—
120 С, получая бумагу.
;0 В табл. 1 и 3 представлены композиции бумаги, в качестве известного состава для обработки используют 1%-ный целлюлозный гель, в качестве предлагаемого состава — МКЦ (микрокристаллическую целлюлозу). Свойст25 ва бумаги представлены в табл. 2 и 4.
542777
Таблица 4
Воздухопроницаемость, мл/с при Р=50 мм вод. ст.
Масса 1ма бумаги, г
Образец
Менее 10
1
3
Формула изобретения
Составитель Г. Кочетов
Техред А. Камышникова
Редактор E. Хорина
Корректор А. Галахова
Заказ 114/6 Изд. Мв 146 Тираж 524 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретешгй и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Как следует из данных табл. 2, бумага аэродинамического способа приготовления, полученная с применением предлагаемого состава, обладает несколько более высокими физико-механическими показателями, чем проклеенная известным составом. Так, разрывная длина бумаги возрастает с 2980 до 3300 м, а сопротивление продавливанию с 2,1 до
2,2 кг/см
Образцы 1 и 2 получены при обработке известным составом.
Бумага, полученная при обработке волокнистого слоя предлагаемым составом, имеет более сомкнутую структуру, чем образцы со связующим — известным составом, как показано в табл. 4, воздухопроницаемость опытных образцов выше, чем контрольных (70 — 80 мл/с
5 против 10 и менее).
В настоящее время разработана схема получения указанного состава и осуществлен технический проект установки по получению предлагаемого состава. Установка имеет по
10 проекту производительность 2,5 т/сут и рассчитана на бессточную систему работы.
Состав для обработки волокнистого слоя на основе водной суспензии целлюлозы, отл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения физико-механических показателей волокни20 стых материалов, состав в качестве целлюлозы содержит гидроцеллюлозу, состоящую из микрокристаллитов размером 20 — б0 мкм со степенью полимеризации 40 — 180, при следующем соотношении компонентов, вес. %.
25 гидроцеллюлоза 0,5 — 5,0 вода 95 — 99,5.