Фибра
Иллюстрации
Реферат
. Союз Советских
Социалистическиx
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<>787538 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (5!)М. Кл. (22) Заявлено 220179 (21) 2715147/29-12
D 2l У 1/00 с присоединением заявки йо Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 15,1280. Бюллетень Ж 46
Дата опубликования описания 15,1280 (53) УДК б21. 315. . 614. 1 (088. Ы) (72) Авторы изобретения
В. И. Крупин, И. С. Блинова, О.В. Зайцева, A.Ã. Сирота, Е.П.Кузнецова, Н.А.Бойцов и Ю.Д.Сергеичев (71) Заявитель (54) ФИБРА
Изобретение относится к производству фибры и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности.
Известна фибра, представляющая 5 собой материал, получаемый иэ отдельных листов бумаги путем обработки
:ее пергаментирующими агентами, например хлористым цинком, превращающими бумажные листы в гомоген- 10 ную массу модифицированной целлюлозы.. После вымывания пергаментирующего агента получаемый продукт сушат и отделывают. Низкая плотность (1,1-1,5 кг/cM ), высокая механическая прочность (до 13 МПа в машинном и до 8 МПа в поперечном направлениях), хорошие электроиэоляционные свойства и легкая обрабатываемость делают этот материал неэа- 2О менимым во многих отраслях промышленности.
Фибра выпускается толщиной до
35 вею. Изготовление монолитной фибры большой толщины — очень длитель- 25 ный процесс, требующий значительных производственных площадей. Поэтому для ускорения процесса производства листы фибры склеивают до нужной толщины. 30
Для склеивания фибры применяют казеиновый клей (1) .
При приготовлении каэеинового клея s качестве растворителя исполь эуют воду, вызывающую при склеива» нии увлажнение фибры, что приводит к появлению нежелательных внутрен них напряжений н короблеиию материала. Недостатками казеинового клея являются ограниченная жизнеспособность приготовленного клея (3-5 ч), высокий расход .(600-700 r на 1 м склеиваемой площади) .и длительность процесса склеивания. (до 18 ч) . Учитывая это, а также его пищевую ценность, каэеиновый клей не используют.
Используемая при с*леивании фибры фенолформальдегидиая смола С-Х также применяется в виде водного раствора (2) .
Для удаления воды, проникающей в фибру, требуется подсушиванне, что удлиняет технологическйй про1тесс.
Смолу, нагретую до 35-45о С, наносят на лИСты фибры вруччую при помОщи щетки. Намазанные листы складывают в штабель для подсушки и по истечении 20 ч загружают в пресс. Вре мя прессования составляет 2 мин на
787538
Таблица1
Прочность склеивания
ИПа (кгс/см ) 6,5 (66, 3) 4,7 (48, 1) 10,0
Водопоглощение, %
11,2
Предел прочности при растяжении
ИПа (кгс/cM1) 81 (820) 71 (720) 1 мм толщины при 1 30-135о С, При с кле ивании фибры толщиной свыше 20 мм (время прессования более 40 мин) появляется опасность термодеструкции фибры. Поэтому листы фибры толщиной, например 30-35 мм, склеивают в два приема. Фенолформальдегидная смола являетс я вредным веществом, так как при намаэке, сушке и прессовании вЫделяет токсичный фенол. Нетехнологичность процесса склеивания, длительное время подготовки и прессования, высокая стоимость смолы делают процесс .получения клееной фибры малопроизводительным и повышают . стоимость готового продукта.
Цель изобретения — повышение элек- 15 трической прочности и снижение водопоглощения фибры при одновременном увеличении прочности склеивания, Поставленная цель достигается тем, что клеевая пленка выполнена из сополимера этилена и винилацетата, причем слои пергаментированной бумаги и планки взяты в следующем соотношении, масс.Ъ:
Пергаментированн.ая бумага 92,4 — 99,6
Клеевая пленка- 0,4 — 7,6
Полученный материал обладает высокой прочностью склеивания слоев (6,5-7,5 ИН/м ), что обеспечивает2 ся расплавлением пленки и заполне- 30 нием пор фибры расплавом сополимера под давлением.
Электроизоляционные свойства фибры, склеенной при помощи сополимера 35 этилена и винилацетата, существенно выше, чем у обычной клееной фибры, Особенно заметно это проявляется после выдерживания фибры в условиях повышенной влажности. Так, после выдер» 4р живания при относительной влажности воздуха 95+2% в течение 2-х сут электрическая прочность фибры толщиной 12 мм, склеенной сополимером этилена и винилацетата, в два раза вы.ше, чем электрическая прочность фиб- 45 ры той же толщины, склеенной фенолформальдегидной смолой С-1, Это объ» ясняется тем, что расплав сополимера, заполнивший поры Фибры, препятствует проникновению B нее влаги, Ко» торая бы снижала электроизоляционные свойства материала.
Фибру, склеенную сополимером этилена и винилацетата, получают следующим образом.
Листы бумаги-основы из хлопковой или древесной целлюлозы пропускают через пергаментируюший раствор (например, водный раствор хлористого цинка с концентрацией 68-72% при 2060 С), после чего все листы соединяо ют в один пласт под давлением, Затем посредством промывки водой пеогаментирующий агент удаляют, полученный продукт сушат при 40-120ОС и прессуют °
Иэ полученных листов толщиной
1-5 мм с проложенной между ними пленкой сополимера этилена и винилацетата толщиной 40 - 50 мкм набирают пакет н еоб ходи мой толщины, Пакет прессуют на многолитном гидравлическом прессе при высокой температуре с последующим охлаждени ем в прессе до 30 - 40 о С, Пример 1. На лист Фибры марки ФТ толщиной 5 мм укладывают пленку из сополимера этилена и винилацетата и на нее затем вновь лист фибры, Получают пакет толщиной
10 мм с соотношением, масс,Ъ:
Пергаментированная бумага 99,6
Клеевая пленка из сополимера этилена и винилацетата 0,4
Пакет помещают в гидравлический пресс. Прессование производят при
115оС, удельном давлении 10 ИПа в течение 10 мин.
Технические показатели качества полученной фибры в сравнении с Фиброй, склеенной фенолформальдегидной смолой С-1, приведены в табл.1.
787538
Продолжение табл.1
Электрическая прочность. кВ/мм
2,8
3,4
2,7
1,3
Таблица2
Н аимен о вани е показателей
Фибра, склеенная смолой
С-1
Прочность склеивания, ИПа (кгс/см ) 7,1 (72,1) 3,5 (36,2) 10,4
Предел прочности при растяжении, NIIa (кгс/см ) 72 (730) 71 .(720) Электрическая прочность, кВ/мм
5,7
3,8
Электрическая прочность после выдерживания при относительной влажности воздуха 95+2% в течение 48 ч, кВ/ьм
3,9
2,2. Электрическая прочность после выдерживания при относительной влажности воздуха
95+2% в течение
48 ч, кВ/мм
Как следует из данных табл.1,, прочность склеивания фибры, склеенной сополимером этилена и винилацетата, в 1,4 раза выше, электрическая прочнооть предлбженной фибры после выдержи вани я при 9 5%-ной влажности в 2 раза больше; также выше пре- 20 дел прочности при растяжении по сравнению с фиброй, склеенной фенолфор- мальдегидной смолой, Н р и м е р 2, Набирают пакет, состоящий из листов фибры марки ФТ толщиной 0,5 мм и проложенной между .ними пленки сополимера этилена и виВодопоглощение, Ъ 11,3 нилацетата (24 слоя фибры и 23 слоя пленки), в соотношении, масс.З: .
Пергаментированная бумага 92,9
Клеевая пленка из сополимера этилена и винилацетата 7,1
Набранный пакет помещают в пресс.
Прессование производят при 130 С, удельном давлении 12 ИПа, в течение
25 мин.
Показатели качества полученной фибры приведены в табл.2.
Фибра, склеенная пленкой сополимера этилена и винилацетата
787538
Таблица 3
Наименовайне показ ателей
Фибра, склеенная смолой
С-1
Фибоа, склеенная пленкой сополимера этилеча и винилацетата
7 5 (76,9) 3,4 (34р9) Водопоглощение, Ъ
10 6
8,0
Предел прочности при растяжении, УПа (кгс/см ) 73 (740) 73 (740) Электрическая прочность кВ/мм
3,5
5., 3
1,6
3,2
Как следует из данных табл.2, прочность склеивания фибры, имеющей между слоями пленку сополимера этилена и винилацетата, в 2 раза выше, чем у обычной клееной фибры, Электрическая прочность рекомендуемой фибры, особенно после выдерживания ее в условиях 95%-ной влажности на 80% выше, чем у фибры, склеенной фенолформальдегидной смолой.
Также несколько лучше механические свойства и водопоглощение, Пример 3. Составляют пакет из фибры марки ФЭ толщиной 1,5 мм и
Прочность склеивания, МПа (кгс /см ) Электрическая прочностьь после выдержи вани я при относительной влажности . воздуха 9 5+ 2 Ъ в течени е 4 8 ч, к В/мм
Как следует иэ данных табл.3, прочность склеивания предложенной фибры в 2,2 раза выше, чем прочность склеивания фибры, склеенной по извест. ному способу смолой С-1. Электрическая прочность Либры, склеенной 50 пленкой сополимера этилена и винилацетата, в 1, 5-2 раза выше обычной клееной фибры. При сохраняющейся механической прочности водопоглощение у фибры снижается на. 24, Ы, 55
Проводят испытания опытных образцов фибры, склеенной сополимером этилена и винилацетата с целью определения возможности применения фибры для изготовления дугостойких элемен тов масляных выключателей типа d0
ВМПЭ-10 ..
Внедрение фибры, склеенной сополимером этилена и винилацетата, позволяет получить значительный экономический эффект за счет удешевле- 65 пленки из сополимера этилена и винилацетата (8 слоев фибры, 7 слоев пленки) в соотношении, масс,%:
Пергаментированная бумага 97,8
Клеевая пленка из сополимера этилена и винилацетата 2,2
Склеивание фибры производят в гидравлическом прессе при 120 С, удельном давлении 14 ИПа в течение 15 мин.
Результаты анализа полученчой фибры приведены в табл,3. ния применяемого клеевого состава, упрощения и ускорения технологического процесса.
Так, например, при толщине склеиваемых слоев 3 мм расход сополимера составляет 1Ъ. При стоимости пленки сополимера 1500 р за 1 т затраты на 1 т фибры составят 15 р.
При склеивании смолой С-1 расход ее составляет 5,24. При стоимости смолы 950 р. ча 1 т затраты на 1 т фиб. ры составляют 49,4 р,Следовательно, только за счет сйижения стоимости клеящего агента получают экономический эффект 34,4 р. íà 1 т фибры. При выработке в год 180 т фибры годовой экономический эффект составляет
6200 р. Йроме того, значительно упрощается и ускоряется ппоцесс склеивания и повышается качество получаемой фибры, 787538
Формула изобретения
Составитель Г.Кочеток
Редактор Л.Днлин Техред С. Мигунова
Корректов В.Вутяга
Заказ 8294/29 Тираж 430 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, М-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4
Предложенный клеевой состав не токсичен, в отличие от применяемой смолы фенолформальдегидной С-l, Фибра, состоящая из спрессованных слоев пергаментированной бумаги и клеевой пленки между ними, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повчшения электрической прочности и снижения водопоглощения Фибры при одновременном увеличении прочности
6клеивания, клеевая пленка выполнена из сополимера этилена и вннилацетата, причем слои .пергаментированной бумаги и клеевой пленки взяты в следующем соотношении, мас,Ъ:
Пергаментированная бумага 92,4-99,6
Клеевая пленка 0,4- 7,6.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Труды ЦНИИ вспомогательных изделий и запасных деталей к текстильному оборудованию. Сб. Р 2, Гизлегпром, 1952, с.45-49, 2. Васильев Д.Н. Производство фибры,. И., 1959, с.96 (прототип) .