СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВОГО ВОЛОКНИСТОГО ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2001 года по МПК D21F11/14 D21H27/08 

Изобретение относится к способам изготовления листовых волокнистых фильтрующих материалов (бумаги и картона) и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности при изготовлении бумажных фильтрующих материалов для фильтрации жидкостей и газов, преимущественно воздуха.

Известно изготовление фильтрующего материала, содержащего, мас.%: стеклянное или базальтовое волокно 65-90, нативное хлопковое волокно 8-30 и поливинилацетат 2-5 (SU 1122340 A, 07.11.1984).

Известный фильтрующий материал обладает высокой пропускной способностью.

Недостатком такого материала является его недостаточная механическая прочность, а также тот факт, что он пригоден только при изготовлении фильтров для очистки вирусных вакцин в медицинской промышленности.

Известен также способ изготовления листового волокнистого фильтрующего материала, включающий раздельный размол стекловолокна и хлопковой целлюлозы, введение в полученную смесь поливинилацетатной дисперсии при pH смеси 6-7, нагрев массы до 50-60^oC и последующий отлив полотна (SU 1244226 A1, кл. D 21 F 11/14, 15.07.1986).

Такой способ также не обеспечивает достаточно высокой механической прочности изготавливаемого фильтрующего материала, а также вызывает пыление в процессе его эксплуатации.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления листового волокнистого фильтрующего материала, включающий роспуск минерального волокна - стекловолокна или базальтового волокна, добавление связующего - размолотого целлюлозного волокна из лиственных пород древесины, образование суспензии минерального и целлюлозного волокон и отлив полотна на картоноделательной или бумагоделательной машине (SU 943366, МПК7 D 21 H 27/00, 29.12.1980).

Согласно этому способу роспуск минерального волокна осуществляют в присутствии минеральной многоосновной кислоты или ее соли, имеющей катион одновалентного металла.

Кроме того, в массу размолотого целлюлозного волокна вводят хлорид алюминия.

Размол целлюлозного волокна проводят до 60-98^oШР. Роспуск минерального волокна проводят при pH = 3-8. В качестве минерального волокна используют стекловолокно из силикатного стекла или базальтовое волокно.

Такой способ не обеспечивает высокой прочности изготавливаемому фильтрующему материалу, и в первую очередь, при низкой степени помола целлюлозного волокна из древесины лиственных пород. Кроме того, имеет место пыление материала в процессе его эксплуатации. Этот способ приводит к образованию кислых стоков за счет использования кислоты или ее соли, что приводит к повышению коррозии оборудования, а также к снижению долговечности фильтрующего материала.

Новым техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является создание комплекса прочностных и фильтрующих свойств материала при одновременном снижении пылимости материала, что позволяет его использовать для дыхательных аппаратов и "чистых" комнат. Дополнительным техническим результатом является снижение коррозии оборудования и повышение долговечности фильтрующего материала за счет уменьшения количества кислых стоков, что обусловлено исключением добавки кислоты или ее соли.

Указанный новый технический результат достигается тем, что в способе изготовления листового волокнистого фильтрующего материала, включающем роспуск минерального волокна - стекловолокна, добавление связующего - размолотого целлюлозного волокна из древесины лиственных пород, образование суспензии стекловолокна и целлюлозного волокна и отлив полотна на бумаго- или картоноделательной машине, согласно изобретению в качестве связующего дополнительно используют поливинилацетатную дисперсию в количестве 2-10% (в переучете на абсолютно сухое волокно) от массы абсолютно сухого стекловолокна и катионную полиаминполиамидэпихлоргидринную смолу в количестве 0,2-3,0% (в пересчете на абсолютно сухое вещество) от общей массы абсолютно сухих волокон, при этом поливинилацетатную дисперсию вводят в массу либо до добавления целлюлозного волокна из лиственных пород древесины к распущенному стекловолокну, либо после смешения стекловолокна или базальтового волокна с указанным древесным волокном, а полиаминполиамидэпихлоргидринную смолу вводят в массу после смешения всех компонентов или непосредственно перед отливом.

При этом стекловолокно и целлюлозное волокно используют при следующем их соотношении, мас. %: стекловолокно или базальтовое волокно 75-95 и целлюлозное волокно из лиственных пород древесины, размолотое до степени помола 25-95^oШР, 5-25.

В качестве стекловолокна используют стекловолокно из силикатного стекла или базальтовое стекловолокно.

Именно за счет сочетания в предлагаемом способе присутствия целлюлозы из древесины лиственных пород с поливинилацетатной дисперсией и полиаминполиамидэпихлоргидринной смолой достигается максимальное извлечение прочности при сохранении фильтрующих свойств материала, исключается его пыление при обеспечении возможности снижения степени помола до 25^oШР, вследствие чего при изменении степени помола от 25 до 95^oШР обеспечиваются условия регулирования в широком диапазоне фильтрующих свойств материала, т.е. создается комплекс высоких прочностных и фильтрующих свойств фильтрующего материала. Кроме того, за счет исключения кислоты или ее соли процесс ведется при pH выше 4,5-5,0, что позволяет снизить коррозию оборудования и повысить долговечность фильтрующего материала.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Пример 1. Минеральное волокно (стекловолокно из силикатного стекла) МТВ-0,6 распускают в ролле и после получения равномерной дисперсии в ролл добавляют связующее - размолотое до 25^oШР целлюлозное волокно из лиственных пород древесины (смесь березы и осины), затем в полученную массу вводят поливинилацетатную дисперсию в количестве 5% (в пересчете на абсолютно сухое вещество поливинилацетата) от массы абсолютно сухого стекловолокна, а после перемешивания катионную полиаминполиамидэпихлоргидринную смолу марки Водамин-115 в количестве 1,5% (в пересчете на абсолютно сухое вещество смолы) от общей массы абсолютно сухих волокон. После перемешивания из массы готовят отливки на листоотливном аппарате ЛОА-2 и сушат их на электрической горке. Распущенное стекловолокно и размолотое целлюлозное волокно используют при их соотношении (в мас.%) соответственно 75 и 25.

Высушенные отливки испытывают на прочность и сопротивлению потоку.

Значения показателей полученного бумажного листового волокнистого фильтрующего материала представлены в таблице.

Пример 2. Материал готовят аналогично примеру 1, но с той разницей, что поливинилацетатную дисперсию вводят в распущенное стекловолокно в количестве 2% от массы стекловолокна до добавления целлюлозного волокна, а полиаминполиамидэпихлоргидринную смолу (марки "Каустамин") вводят в массу непосредственно перед отливом в количестве 3% от массы абсолютно сухого стекловолокна.

В качестве целлюлозного волокна используют указанное волокно из древесины лиственных пород (смесь березы и осины), размолотое до 95^oШР, в качестве стекловолокна берут волокно марки МТВ-0,4. Соотношение распущенного стекловолокна к размолотому целлюлозному волокну составляет (в мас.%) соответственно 95 и 5.

Пример 3. Материал готовят аналогично примеру 1, но с той разницей, что в качестве минерального волокна используют базальтовое стекловолокно со средним диаметром 0,8 мкм. Поливинилацетатную дисперсию вводят в количестве 10% от массы абсолютно сухого базальтового волокна, а катионную смолу марки "Кюммене" в количестве 0,2% от общей массы абсолютно сухих волокон.

Распущенное базальтовое волокно и размолотое до 50^oШР целлюлозное волокно из древесины эвкалипта берут при их соотношении (в мас.%) соответственно 85 и 15.

При этом изготавливают картонное полотно.

Из таблицы видно, что в сравнении с прототипом предлагаемый материал обладает улучшенными показателями механической прочности и фильтруемости.

При этом полученные материалы практически не пылят.

Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает снижение коррозии оборудования и повышение долговечности фильтрующего материала.

Способ касается изготовления листового волокнистого фильтрующего материала - бумаги и картона для фильтрации жидкостей и газов. Распускают стекловолокно, добавляют связующее - размолотое до 25 - 95°ШР целлюлозное волокно из древесины лиственных пород, поливинилацетатную дисперсию в количестве 2 - 10% от массы абсолютно сухого стекловолокна и катионную полиаминполиамидэпихлоргидринную смолу в количестве 0,2 - 3,0% от общей массы абсолютно сухих волокон. Затем массу подвергают отливу с получением бумажного или картонного полотна. При этом поливинилацетатную дисперсию вводят в массу либо до добавления целлюлозного волокна из лиственных пород древесины к распущенному стекловолокну, либо после смешения указанного минерального волокна с указанным целлюлозным волокном, а полиаминполиамидэпихлоргидринную смолу вводят в массу после смешения всех компонентов или непосредственно перед отливом. Техническим результатом является улучшение прочностных и фильтрующих свойств материала при снижении его пылимости, коррозии оборудования и повышении долговечности фильтрующего материала. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Способ изготовления листового волокнистого фильтрующего материала, включающий роспуск минерального волокна - стекловолокна, добавление связующего - размолотого целлюлозного волокна из древесины лиственных пород, образование суспензии стекловолокна и целлюлозного волокна и отлив полотна на бумагоделательной или картоноделательной машине, отличающийся тем, что в качестве связующего дополнительно используют поливинилацетатную дисперсию в количестве 2 - 10% (в пересчете на абсолютно сухое вещество) от массы абсолютно сухого стекловолокна и катионную полиаминполиамидэпихлоргидринную смолу в количестве 0,2 - 3,0% (в пересчете на абсолютно сухое вещество) от общей массы абсолютно сухих волокон, при этом поливинилацетатную дисперсию вводят в массу либо до добавления целлюлозного волокна из древесины лиственных пород к распущенному стекловолокну, либо после смешения стекловолокна с указанным древесным волокном, а полиаминполиамидэпихлоргидринную смолу вводят в массу после смешения всех компонентов или непосредственно перед отливом полотна. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стекловолокно и целлюлозное волокно используют при следующем их соотношении соответственно, мас.%: стекловолокно 75 - 95 и целлюлозное волокно из древесины лиственных пород 5 - 25. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что целлюлозное волокно из древесины лиственных пород размалывают до степени помола 25 - 95^oШР.