ВОЛОКНИСТАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРОВАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2001 года по МПК D21F11/14 D21H27/08 D21H11/02 D21H11/12 B01D39/04 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к изготовлению фильтровальных материалов, и может быть использовано для изготовления бумаги или картона, предназначенных для очистки от механических примесей технических жидкостей, преимущественно дизельного топлива.

В технологии изготовления фильтровальных материалов традиционно используется волокнистая масса на основе размолотой натуральной целлюлозы, например размолотой хлопковой целлюлозы (А.В.Канарский Фильтровальные виды бумаги и картона. М.: Экология, 1991, с. 73).

Однако известная композиция не обеспечивает возможность формования из нее на существующем оборудовании равномерного по структуре полотна, т.к. при размоле из-за спирального расположения фибрилл в клеточной стенке хлопковая целлюлоза плохо фибриллируется и легче укорачивается. Кроме того, полученные волокна неравномерны по длине и ширине.

В настоящее время широкое распространение получили фильтровальные материалы, изготовленные из волокнистой массы на основе смеси размолотых натуральных волокон с искусственными и/или синтетическими волокнами (А.В.Канарский Фильтровальные виды бумаги и картона. М.: Экология, 1991, с. 123).

Наиболее близкой из известных является волокнистая масса для изготовления фильтровальных материалов для очистки топлива на основе целлюлозы хлопковой размолотой и стекловолокна ультратонкого и микротонкого диаметра с использованием высокополимерного органического связующего (ТУ 13-7308001-777-89).

Однако известная композиция не обеспечивает изготовление из ней фильтровального материала с развитой равномерно пористой структурой по всему объему материала.

Технической задачей изобретения является повышение качества фильтровального материала на основе экологически чистого натурального сырья за счет повышения равномерности распределения пор по всему объему материала, а также расширение ассортимента фильтровальных материалов для очистки технических жидкостей, преимущественно дизельного топлива.

Поставленную техническую задачу решает волокнистая масса для изготовления фильтровального материала, содержащая целлюлозу хлопковую размолотую, которая дополнительно содержит целлюлозу вискозную размолотую и целлюлозу вискозную распущенную при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Целлюлоза хлопковая размолотая - 5-30
Целлюлоза вискозная размолотая - 30-55
Целлюлоза вискозная распущенная - 30-40
причем в качестве целлюлозы вискозной распущенной используют целлюлозу с равномерно волокнистой структурой, в качестве целлюлозы вискозной размолотой используют целлюлозу со степенью помола 16 - 20 град.ШР, в качестве целлюлозы хлопковой размолотой используют целлюлозу со степенью помола 15-20 град. ШР, в качестве целлюлозы вискозной используют целлюлозу вискозную сульфатную. Данная совокупность признаков обеспечивает увеличение межволоконных связей и повышение равномерности и развитости структуры по всему объему материала.

Для изготовления фильтровальной бумаги готовят волокнистую массу следующего состава (в мас.%): целлюлоза хлопковая размолотая 5 - 30, целлюлоза вискозная размолотая 30-55, целлюлоза вискозная распущенная 30-40. Целлюлозу вискозную сульфатную распущенную до равномерно волокнистого состояния получают путем роспуска в гидроразбивателях в течение 15-20 мин при концентрации массы 2,0 - 3,% с последующим пропусканием через пульсационную мельницу. Целлюлозу размолотую до степени помола 15-20 град.ШР получают в роллах в течение 30-50 мин при концентрации массы 2,0-3,0%. Полученную массу разбавляют водой при периодическом перемешивании до концентрации 0,35-0,4%. Затем суспензию подвергают очистке на установке вихревых центробежных очистителей. Очищенную суспензию подают в нижний и два верхних напорных ящика бумагоделательной машины и формуют элементарные слои на нижней и двух верхних сетках, затем соединяют их на нижней сетке при разности значений влажности нижнего слоя и верхних слоев 3-7% путем регулирования влажности нижнего слоя под действием вакуума в отсасывающих ящиках, прессуют до влажности 62%, сушат, а затем наматывают в рулоны и упаковывают.

Пример 1. Для изготовления фильтровального материала марки БТ-4 готовят волокнистую массу следующего состава, (мас.%):
Целлюлоза хлопковая размолотая - 5
Целлюлоза вискозная размолотая - 55
Целлюлоза вискозная распущенная - 40
50 кг Целлюлозы хлопковой сульфатной по ГОСТ 595-85 размалывают в роллах, предварительно на 50% заполненных водой, при присаженном барабане при концентрации массы 2,0 - 3,0% в течение 40 мин до степени помола 20 град.ШР. Целлюлозу вискозную сульфатную по ГОСТ 24299-80 в количестве 550 кг также размалывают в ролле при присаженном барабане, предварительно заполненном на 50% водой, в течение 30 мин при концентрации массы 3,0% до степени помола 18 град. ШР. 400 кг целлюлозы вискозной сульфатной по ГОСТ 24299-80 подвергают роспуску до равномерно волокнистого состояния в гидроразбивателе в течение 15 мин при концентрации массы 3,0%, с последующим пропусканием через пульсационную мельницу МП-03. Составление волокнистой массы осуществляют в композиционном бассейне, куда подают при непрерывном перемешивании соответствующие количества целлюлозы хлопковой размолотой, целлюлозы вискозной сульфатной размолотой и целлюлозы вискозной сульфатной при концентрации массы - 1,5%. Затем массу подают в смесительный насос, где на ее основе готовят суспензию, разбавляя регистровой водой до концентрации 0,4%. Полученную суспензию очищают на установке вихревых центробежных очистителей УВК-50-2. Затем очищенную суспензию подают сначала в нижний напорный ящик и два верхних напорных ящика бумагоделательной машины и далее на нижний сеточный стол и два верхних сеточных стола, где при концентрации массы 0,25% осуществляют формование элементарных слоев. Толщину элементарного слоя регулируют с помощью высоты выпускной щели и количества подаваемой суспензии. Для обеспечения равномерного распределения волокнистых компонентов при формировании элементарных слоев осуществляют однозональную тряску с амплитудой колебаний 10 мм и частотой 150 в минуту. При формировании элементарного нижнего слоя на регистровой части машины происходит удаление избыточной воды за счет свободного стекания, усиливаемого вращением регистровых валиков. Далее в процессе движения сетки воду из слоев отсасывают под действием вакуума на отсасывающих ящиках. Два верхних элементарных слоя отливают на сеточных столах с использованием сетки N 16 при влажности слова 85% и переводят на нижний стол для соединения с нижним слоем с влажностью 82%. С нижнего сеточного стола сформированное полотно поступает в зону прессования первого и второго прессов, где происходит дальнейшее его обезвоживание и уплотнение в отсасывающей камере первого пресса при вакууме 0,2 кгс/кв.см и давлении прижима (или вылегчивания) верхних валов 4,0 кгс/кв. см. После прохождения первого пресса влажность бумажного полотна достигает 65%. На втором прессе полотно обезвоживают до влажности 62% в режиме давления прижима (или вылегчивания) 1,5 кгс/кв.см. Отпрессованное полотно поступает в сушильную часть бумагоделательной машины, после чего полотно наматывают в рулоны и упаковывают.

У полученных образцов по общепринятым методикам определяли массу, толщину, сопротивление потоку воздуха, разрушающее усилие в машинном направлении и герметичность. Полученные показатели марки БТ-4 представлены в таблице. Как показали результаты испытаний полученные образцы фильтровальной бумаги обладают необходимым уровнем прочностных и гидродинамических показателей для очистки дизельного топлива.

Пример 2. Волокнистая масса для изготовления фильтровальной бумаги марки БТ-3 имеет следующий состав, мас.%:
Целлюлоза хлопковая размолотая - 10
Целлюлоза вискозная размолотая - 45
Целлюлоза вискозная распущенная - 40
Фильтровальную бумагу марки БТ-3 изготавливают согласно примеру 1. Исходные компоненты берут в количестве: целлюлоза хлопковая 100 кг, целлюлоза вискозная сульфатная, подвергнутая размолу, 450 кг и целлюлоза вискозная сульфатная, подвергнутая роспуску, 400 кг. Свойства полученных образцов фильтровальной бумаги марки БТ-3 представлены в таблице.

Пример 3. Фильтровальную бумагу изготавливают согласно примеру 1 из волокнистой массы, имеющей следующий состав, мас.%:
Целлюлоза хлопковая размолотая - 20
Целлюлоза вискозная размолотая - 45
Целлюлоза вискозная распущенная - 35
Исходные компоненты берут в количестве: целлюлоза хлопковая - 200 кг, целлюлоза вискозная сульфатная для размола в роллах - 450 кг и целлюлоза вискозная сульфатная для роспуска - 350 кг. Свойства полученных образцов фильтровальной бумаги марки БТ-1,7 представлены в таблице.

Масса относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности для изготовления фильтровальных материалов, и может быть использована для изготовления бумаги или картона, предназначенных для очистки от механических примесей технических жидкостей, преимущественно дизельного топлива. Волокнистая масса для изготовления фильтровального материала содержит целлюлозу хлопковую размолотую, целлюлозу вискозную размолотую и целлюлозу вискозную распущенную. В качестве целлюлозы вискозной распущенной используют целлюлозу с равномерно волокнистой структурой. В качестве целлюлозы вискозной размолотой используют целлюлозу со ступенью помола 16-20 град.ШР. В качестве целлюлозы хлопковой размолотой используют целлюлозу со степенью помола 15-20 град. ШР. В качестве целлюлозы вискозной используют целлюлозу вискозную сульфатную. Данная совокупность признаков обеспечивает увеличение межволоконных связей и повышение равномерности и развитости структуры по всему объему материала. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Волокнистая масса для изготовления фильтровального материала, включающая целлюлозу хлопковую размолотую, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит целлюлозу вискозную размолотую и целлюлозу вискозную распущенную при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Целлюлоза хлопковая размолотая - 5 - 30
Целлюлоза вискозная размолотая - 30 - 55
Целлюлоза вискозная распущенная - 30 - 40
2. Волокнистая масса по п.1, отличающаяся тем, что в качестве целлюлозы вискозной распущенной используют целлюлозу с равномерно волокнистой структурой. 3. Волокнистая масса по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве целлюлозы вискозной размолотой используют целлюлозу со степенью помола 16 - 20 град. ШР. 4. Волокнистая масса по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что в качестве целлюлозы хлопковой размолотой используют целлюлозу со степенью помола 15 - 20 град. ШР. 5. Волокнистая масса по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что в качестве целлюлозы вискозной размолотой используют целлюлозу вискозную сульфатную размолотую.