СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ СОРБИРУЮЩЕЙ БУМАГИ Российский патент 2000 года по МПК D21F11/14 D21H27/08 B01D39/04 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности, к производству фильтровальной сорбирующей бумаги, которая найдет применение в качестве сорбирующего слоя при изготовлении защитного материала от агрессивных воздушных сред. Данный защитный материал используется для пошива специальной одежды для персонала, работающего на химических предприятиях.

Известно, что в составе фильтровальных видов бумаги и картона, с целью придания этим материалам избирательных сорбционных свойств, в некоторых случаях в качестве адсорбента используют силикагели (Канарский А.В. Фильтровальные виды бумаги и картона для промышленных технологических процессов. - Экология, 1991, с. 145 - 146. ISB N 5-7120-0325-2).

Известен фильтрующе-поглощающий материал из ультратонких стеклянных штапельных волокон и силикагеля, который выпускается по ТУ 6-16-1824-73. Этот материал обладает высокой сорбционной способностью, что обеспечивается содержанием в нем 40 - 60% силикагеля. Основным недостатком материала является низкая механическая прочность.

В настоящее время для изготовления защитной ткани фильтрующе-сорбирующего типа в качестве активного сорбирующего слоя используется материал, изготовленный на основе небеленой сульфатной целлюлозы, активного угля и связующего. Использование в качестве адсорбента активного угля в количестве 32,0 - 40,0% позволяет получить прочный эластичный материал с высокой сорбционной способностью (RU патент 2068295, кл. B 01 D 39/04, оп. 1996).

Вместе с тем актуальной проблемой сегодня является дальнейшее повышение сорбционной емкости химзащитного слоя, что позволило бы увеличить срок эксплуатации готового изделия. При этом необходимо учитывать, что дальнейшее повышение массовой доли активного угля в материале за счет снижения содержания небеленой целлюлозы приводит к резкому снижению механической прочности, что недопустимо.

Задачей настоящего изобретения является создание фильтровальной сорбирующей бумаги, которая может служить в качестве химзащитного слоя при изготовлении высокоэффективных тканей фильтрующе-сорбирующего типа с введением в бумагу максимального количества адсорбента без снижения прочности, эластичности, а также допустимо по санитарно-гигиеническим требованиям.

Поставленная задача достигается предлагаемым способом, а именно путем отлива полотна из смеси небеленой сульфатной целлюлозы и активного угля, проклейки связующим, осаждения его на волокне и модификации отливного с последующим прессованием полотна водным раствором кремнезоля с привесом к массе бумаги 10 - 12%. В процессе сушки бумаги кремнезоль превращается в пористый силикагель, в основе защитного действия которого лежит адсорбция токсичных веществ структурными элементами.

Модификация фильтровальной бумаги кремнезолем позволяет улучшить адсорбционную способность целлюлозных волокон и в целом увеличивает эффективную емкость материала.

Технический результат, достигаемый в предлагаемом способе заключается в повышении сорбционной емкости материала, а также его прочности как в сухом, так и во влажном состоянии.

Образцы бумаги по предлагаемому способу получали следующим образом. Сульфатную небеленую целлюлозу (ТУ ОП 13-00279410-61-97) обрабатывали в ролле до достижения степени помола 60 - 62^oШР, затем в целлюлозу добавляли высокодисперсный активный уголь марки АГ-ЗД (ТУ 6-00-102844-041-91). После тщательного перемещения в угольно-целлюлозную массу добавляли проклеивающий состав - смолу полиаминоэпихлоргидридную "Каустамин-115" (ТУ 6-01-0023312-140-92) и сульфат алюминия (ГОСТ 12966-85). После перемешивания в течение 2 - 3 минут производили отлив образцов на листоотливном аппарате ЛОА-2. Масса 1 м² бумаги 100 - 120 г. Для снижения потерь сорбента с отходящими водами использовался минимальный вакуум. После прессования образцы пропитывали водным раствором кремнезоля марки СН-2 (ТУ 38.301013-81). Образцы высушивали на сушильной горке в обычном режиме (100 - 130^oC).

Образец N 1 (прототип) изготовлен из массы аналогичного состава, но без пропитки кремнезолем.

Было получено 6 вариантов образцов с различным содержанием кремнезоля (образцы NN 2 - 7). Физико-механические свойства материала оценивали по принятым стандартным методам. Адсорбционные свойства определяли методом визуального наблюдения изменения окраски индикаторной ткани под воздействием паров уксусной кислоты, прошедших сквозь образец.

Оценка защитных свойств по качественным показателям образцов фильтровальной бумаги, обработанных кремнезолем, показывает рост адсорбционной емкости с увеличением содержания кремнезоля (см. табл.). При содержании кремнезоля 6% (образец N 2) время удерживания паров уксусной кислоты повышается на 20 мин по сравнению с прототипом, но при этом наблюдается некоторое снижение предела прочности при растяжении.

Увеличение содержания кремнезоля свыше 12% (образец N 6 - 17%, образец N 7 - 22%) приводит к дальнейшему повышению адсорбционной емкости, однако при этом заметно снижается воздухопроницаемость бумаги. С учетом требований, предъявляемых к фильтровальной сорбирующей бумаге (воздухопроницаемость не менее 1000 см³/мин), оптимальным следует считать содержание кремнезоля в бумаге 10 - 12%.

Таким образом, заявляемый способ получения фильтровальной сорбирующей бумаги имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:
1. Модификация фильтровальной бумаги методом пропитки водным раствором кремнезоля позволяет получить фильтровальный сорбирующий материал с более высокими адсорбционными и прочностными свойствами.

2. Выбранный для пропитки кремнезоль марки СН-2 отвечает санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к материалам для защитной одежды, а расход кремнезоля в пределах 10 - 12% к массе бумаги сохраняет необходимую воздухопроницаемость материала.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к производству фильтровальной сорбирующей бумаги, которая найдет применение в качестве сорбирующего слоя при изготовлении защитного материала от агрессивных воздушных сред. Полотно бумаги, полученной из смеси сульфатной целлюлозы с активным углем с осажденным на волокна проклеивающим агентом, пропитывают раствором кремнезоля до его привеса в полотне бумаги 10 - 12%. Способ позволяет повысить сорбционную емкость материала и его прочность как в сухом, так и во влажном состоянии. 1 табл.

Способ изготовления фильтровальной сорбирующей бумаги, включающий смешение сульфатной небеленой целлюлозы с активным углем, проклейку угольно-целлюлозной массы связующим с последующим осаждением проклеивающего агента на волокне, отлив и прессование полотна, отличающийся тем, что отлитое полотно дополнительно модифицируют методом пропитки водным раствором кремнезоля до его привеса в полотне бумаги 10 - 12% от его массы.