СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИБРЫ Российский патент 1997 года по МПК D21J1/00 D21J1/08 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано в производстве листовой, трубочной фибры, областью применения которой являются различные отрасли народного хозяйства, преимущественно электротехника, машиностроение, железнодорожный транспорт и текстильная промышленность, где фибра применяется как особо прочный материал.

Известен способ изготовления фибры, включающий пропитку бумаги-основы 65-70% -ным раствором хлорида цинка при температуре 45-55^oC, формирование пропитанных слоев в монолитный пласт, прессование, охлаждение и вызревание полученного полотна фибры-сырца, диффузионную промывку в растворах хлористого цинка убывающей концентрации от 30 до 5%-ной концентрации с окончательной промывкой проточной водой до остановочного содержания цинка 0,15-0,05% сушку фибры при температуре 40-100^oC до влажности 6-10% плавку и досушивание материала на гидропрессе с обогреваемыми плитами, последующую отделку фибры, включающую каландирование, окраску /1/.

Недостатками аналога являются большие энергозатраты вследствие необходимости поддерживания высоких температур пергаментирующего раствора, а также низкое качество фибры из-за существенного различия прочности при продольном и поперечном растяжениях.

Известен также способ получения фибры с применением в качестве пергаментирующего агента роданистого кальция Ca(CNS)₂ в смеси с хлористым кальцием CaCl₂ в весовом соотношении 1:1, упаренной до точки кипения 155^oC. Фибрование проводят последовательно в трех пропиточных ваннах: в первой ванне при температуре 60-80^oC происходит глубокая пропитка бумаги-основы раствором, во второй ванне при 130-140^oC - пергаментация бумаги, в следующей ванне проводят третью пропитку тем же раствором, но при температуре 50-80^oC. Далее проводят формование монолитного листа фибры-сырца, охлаждение на воздухе, выщелачивание в специальных диффузорах, в растворах Ca(CNS)₂ убывающей концентрации с окончательной отмывкой фибры от пергаментирующего раствора проточной водой, сушку при температуре 80-120^oC, прессование в гидропрессе, каландирование для придания ей гладкой, лощеной поверхности /2/.

Несмотря на сокращение продолжительности процесса фибрования, меньшую корродирующую способность растворов роданистого кальция, их нейтральность по сравнению с хлористым цинком, указанный аналог имеет следующие недостатки: высокие затраты на электроэнергию, необходимую для поддержания высокой температуры в ваннах пергаментирования, низка производительность из-за медленного взаимодействия целлюлозы с роданистым кальцием.

Наиболее близким к заявленному решению по совокупности признаков, т.е. прототипом является способ изготовления фибры, включающий пропитку бумаги-основы пергаментирующим 85-90% -ным раствором фосфорной кислоты при температуре 5-30^oC, формирование из пропитанных слоев бумаги монолитного полотна, отмывку от пергаментирующего агента в растворах фосфорной кислоты убывающей от 45 до 5% концентрации с последующей отмывкой проточной водой в течении 4-5 ч, сушку при температуре 30-35^oC и прессовании при давлении 0,1-0,2 МПа и температуре прессования 60-80^oC.

Недостатком данного прототипа является неудовлетворительное качество получаемой фибры, а именно невысокие плотность и показатели склейки фибры.

Задачей является улучшение качества, а именно повышение показателей склейки и плотности при сохранении высокой прочности.

Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления фибры, включаюеим пропитку бумаги-основы пергаментирующим раствором 85-90%-ной фосфорной кислоты, формирование из пропитанных слоев бумаги монолитного полотна, отмывку от пергаментирующего раствора, сушку и прессование, в пергаментирующий раствор вводят однозамещенный фосфат кальция в количестве 0,1-0,5% в пересчете на CaO. Однозамещенный фосфат кальция Ca(H₂PO₄)₂2H₂O /ГОСТ 10091-75/ представляет собой бесцветные кристаллы, плавящиеся при 150-200^oC, хорошо растворимые в горячей воде, кислотах.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Листы бумаги-основы пропитываются 85%-ным раствором фосфорной кислоты, содержащей однозамещенный фосфат кальция в количестве 0,1 мас. в пересчете на CaO при температуре 20^oС в течении 3-4 с. Пропитанные слои бумаги-основы соединяют и спрессовывают в монолитное полотно. Полученную фибру сырец выщелачивают в растворах фосфорной кислоты, убывающей от 45%-ной концентрации с окончательной промывкой проточной водой, после чего фибру сушат при температуре 30-35^oC, прессуют при давлении 0,1-0,2 МПа и температуре пресса 60-80^oC, каландрируют на типовом технологическом оборудовании. В соответствии с ГОСТ 14613-83 определяют качественные показатели фибры. Примеры с другими значениями параметров способа и показатели качества полученной фибры приведены в таблице.

Как следует из данных таблицы, введение в пергаментирующий раствор фосфорной кислоты добавки однозамещенного фосфата кальция в количестве 0,1-0,5 мас. в пересчете на CaO позволяет получить фибру с плотностью на 14-18% выше, полученной по прототипу. Показатель склейки фибры по сравнению с фиброй, полученной известным способом, повышен на 8-19% Кроме того, получены высокие показатели механической прочности фибры.

Использование: в производстве листовой трубочной фибры. Сущность изобретения: бумагу- основу пропитывают пергаментирующим раствором 85 - 90 %-ной фосфорной кислоты. Из пропитанных слоев бумаги формируют монолитное полотно, отмывают от пергаментирующего раствора,сушат и прессуют. В пергаментирующий раствор вводят однозамещенный фосфат кальция в количестве 0,1 - 0,5 % в пересчете на CaO. 1 табл.

Способ изготовления фибры, включающий пропитку бумаги основы пергаментирующим раствором 85 90%-ной фосфорной кислоты, формирование из пропитанных слоев бумаги монолитного полотна, отмывку от пергаментирующего раствора, сушку и прессование, отличающийся тем, что в пергаментирующий раствор вводят однозамещенный фосфат кальция в количестве 0,1 0,5% в пересчете на СаО.