Способ получения фибры Советский патент 1985 года по МПК D21J1/00 D21H5/26 

ел

аю

05 4 42 1 Изобретение относится к способам получения фибры из целлюлозных воло кон и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при изготовлении различных видов фи ры для электротехнической, текстиль ной вагоностроительной и других отраслей промыпшенности. Цель изобретения - упрощение и с жение энергоемкости процесса при одновременном повьшении качества фи ры. Способ осуществляют следующим . образом. Целлюлозу с влажностью 3-21% в к пах подают в разрыватель, а потом направляют на размол. Питание размалывающих устройств осуществляют т ким образом, чтобы концентрация вол на при размоле составляла 5-20 кг/м При размоле происходит полное разделение волокон и частичное смешение их с воздухом. В газовую среду может быть добавлен углекислый или другой неподцерживакщий горение газ для предотвращения возможной вспышки из-за накопления на волокне в процессе его переработки трибо электрического заряда. Накопление трибоэлектрического заряда при пере работке можно предотвратить, подавая в мельницу ионизированный возДУХ. Воздух поступает в мельницу вместе с целлюлозой и через специап ные отверстия в корпусе. Размол осуществляют как в дисковых, так и в молотков{ 1х мельницах до получения удельной поверхности волокон 250-520 MVKr. Разделенные волокна подают затем на диспергирование,осуществляемое с помощью нагнетательного вентилятора. В вентиляторе происходит окон чательное смешение волокон с возду хом и дополнительное разбавление полученной массы, если зто необходи мо. Нагнетательный вентилятор подает массу на формование, причем формуюиие устройства получают волокно или непосредственно от нагнетательного вентилятора, или от распределителя, предназначенного дпя равномерного питания нескольких формующих устройств. Формование осуществляют е помощь формующих устройств любой известной 44 Конструкции, в которых дополнительно устанавливают спёциатьную решетку с размером ячейки до 20x20 мм и высотой 150-180 мм, вследствие чего степень турбулентности равна 5-20%. В результате формования из взвеси волокна удаляют воздух, а получаемь1й волокнистый слой поступает на обработку растворов хлористого цинка. Обработку осуществляют в обычной пропиточной ванне раствором хлористого цинка с концентрацией 65-73%. Температура в пропиточной ванне 15бОС. Если необходимо, то параллельно могут быть получены несколько волокнистых слоев, которые после обработки хлористым цинком накладывают друг на друга и прессуют., После прессования образовавшееся полотно фибры поступает-на азрацию. При зтом продолжается действие хлористого цинка на волокно. Длительность нахождения полотна фибры в аэрационной секции 0,5-30 мин. Если необходимо, то для усиления действия хлористого цинка в секцию подводят тепло. . После аэрации проводят вьш елачивание, которое осуществляют в последовательно установленных диффузорах, выщелачивание заключается в удалении хлористого цинка путем переп ада его концентрации в слое и в растворе, поступающем в диффузоры. Концентрацию раствора хлористого цинка , поступающего в каждый последующий диффузор, снижают от 40% до 0. Вьш;елачивание заканчивают промывкой чистой водой. После вьш елачивания фибра поступает на сущку, которую осуществляют, например, в цилиндровой сушилке при температуре до 110°С. После сушки проводят каландрирование фибры дпя придания фибре желательной толщины и гладкости.Готовую фибру разрезают на листы или накатывают в рулоны. Пример 1. Хлопковую целлюлозу по ГОСТ 535-79, имеющую влажность 24%, из измельчителя подают в молотковую мельницу, где ее подвергаютразмолу при концентрации волокна 5 кг/м и окружной скорости 85 м/с. Средняя длина получаемых воЛокон составляет 1,9 мм, удельная поверхность 520 кг.

Полученная масса по трубопроводу поступает в нагнетательный вентилятор, число оборотов ротора которого составляет 1200 об/мин. Концентрация взвеси (массы ),. выходящей из вентилятора, равна 220 г/м.

По трубопроводу полученная масса поступает затем в формующее устройство, в кЬтором ра зрушаются образовавшиеся при транспортировании конки волокон, а отдельные волокна, проходя через решетку с,размером ячейки 16x17 мм, осаждаются на сетке в виде равномерного ело;. Степень турбелентности при формовании 16%.

В результате формования на сетке образуется р жмёрный слой целлю;лозшос волокон с массой 200 г/м.

Параллельно формуют вфорой такой же слой. . . :., „.. . ,., ...

Затем слой поступает на обработку в пропиточйую ванну, концентра ция раствора хйорястогр Ш1нка в которой 72%, температура раствора 30°С время обработки 20с.

Обработашо е слои накладывают дру на друга и гч ессук т, а затем подают на аэрацию t которую осуществляют в течение 10 мин при 30°С. После аэра1щи а51 аэов«шшееся полотно фибры поступает на выщелачивание, осущестт вляемое постепенно раствором клористого цинка с концентршщей от 40% до О и заве1япаемое промьшкой чистой во дой. ; ; ; ; , - (

Остаточная концентрация хлористого цийка 8 (0ре составляет не более 0,10%, затем фибру сушат я каланд1жруют.

Характе стика свойств образца фибры, полученного по предаагаемому способу, приведена в таблице.

Пример 2. Хлопковую целшшоз по ГОСТ 595-79 с влажностью 10% подают в дисковую мельний(у, окружная

скорость ротора которой составляет 60 м/с.

Размол осуществляют при концентрации волокна 12 кг/м и 1)асстоянии между дисками 0,5 мм. Расстояние между дисками мельницы определяет среднюю длину получаемьк волокон, которая в данном случае, мм. Удельная поверхность волокон, выходящих и мельницы, равна 260 .

Одновременно в другую мельницу . загружают целлюлозу сульфатную корд««

ную по ГОСТ 16762-71 с влажностью &% к размальгоают концентрации волокна 15 кг/м. Зазор между дисками 1,2 мм, окружная скорость ротора 40 м/с, Средняя длина получаемых волокон Ij2 мм. Удельная поверхность волокон, выходящих из мельницы, ра.вна 380 .

Полученная масса из обеих мельниц поступает по трубопроводу в нагнетательный вентилятор, где происходит смешение в соотношении 1:1. Ротор вентилятора вращается со скоростью 1500 об/мин. Концентрация взвеси на выходе из вентилятора 160 г/м,

Далее по трубопроводу масса посту пает в формующее устройство. В результате формования при степени трубулентности, равной 6%, на сетке, образуется слой волокон массой 350 г/м. После формования осуществ- v ляют обработку слоя раствором хлористого цинка с концентрацией 70%, температура раствора 40С время обработки 20 с,

осуществляют прессование и аэрацию. Температура при аэрации , время аэрации 10 мин. Последующе операции выщелачивание, сзппку и каландрирование проводят цо примеру 1.

Характеристика свойств получаемого образца фибры приведена в таблице.

Примерз. Хлопковую целлюлозу по ГОСТ 595-79 с влажностью 6% подают в дисковую мельницу и размалывают, при концентрации волокна 14 кг/м, окружной скорости ротора 60 м/с и зазоре между дисками 2,0 мм. Средняя дайна получаемых волокон 2,1 мм, 3 дельная поверхность волокон 390 .

Целлншоза сульфитная беленая по ГОСТ 10126-74 с влажностью 6% потупает в дисковую мельницу, зазор между дисками которой 3,0 мм. Концентрация волокна в мельнице 17 кг/м,окружная скорость ротора 30 м/с. Средаяя лина получаемого волокна 3,0 мм, дельная поверхность волокон 400 . .

По трубопроводам массу из дисковых мельниц подают в нагнетательный ентилятор, где происходит смешение отношении 2:1. Число оборотов роора вентилятора 1800 об/мин. Конентрация взвеси на выходе 90 г/м.

Из нагнетательного вентилятора звесь волокон подают на формование. 5 которое осуществляют при степени тур GyneHTHocTiT 14%. На формующей сетке образуется слой волокон массой 120 г/м Параллельно еще четыре таких же слоя. Образовавшиеся слои обрабатывают раствором хлористого цинка с концентрацией 68% при 60°С. Время обработки 20 с. После oбpaбQTки слои накладывают друг на друга и прессуют. Образовавшееся полотно фибры поступает затем на аэрацию, которую проводят при в течение J5 мин, Выщелачивание, сушку и каландрирование проводят по примеру 1, Характеристика свойств полученного образца фибры приведена в табли-це. . , : . П р и м е р 4. Целлюлозу сульфитную беленую по ГОСТ 10126-74 с влажиост ью 3 % подают в дисковую мельницу, концектрахщя волокон в мельнице 20 кг/м, окружная скорость 50 м/с, зазор между дисками которой 2,5 мм. Средняя длина получаемых волокон 2,6 ми, а удельная поверхность волокон 420 . По трубопроводу полученную массу из мельнищ подают в нагнетательный вентилятор. Концентраций массы на выходе 180 г/м. Из нагнетательного вентилятора взвесь волокон подают на формование которое осуществляют при степени турбулентности 20%. Одновременно в формующее устройство подают отваpeuHbie волокна хлопка длиной до 30 мм по ГОСТ 3279-76, которые предв рительно разделяют на барабане, обтянутом пильчатой гарнитурой. В результате формования на формую щей сетке образуется волокнистый слой массой 250 г/м, содержащий 0% длинных неразмолотьпс волокон. Параллельно формуют второй такой же слой. Образовавшиеся слои обрабатывают раствором хдористого цинка с концентрацией 71% при 25° С , после чего слои накладывают друг на друга и прессуют, а затем полученное полотно фибры аэрируют при в течение 30 мин. Вьщелачивание, сушку и каландрирование проводят аналогично по 1. 4 Характеристика свойств полученного образца фибры приведена в таблице. Для сравнения свойств образцов фибры, полученнь1х по предлагаемому способу с фиброй, полученной вне интервала предлагаемых параметров, и с фиброй, полученной по прототипу были изготовлены соответственно по два образца. П р и м е р 5. Хлопковую целлюлозу предварительно высушенную До влажности 2%, размалывают в дисковой мель нице призазоре междудисками 3,5 мм, концентрации 25 кг/м и окружной СКОРОСТИ ротора 75 м/с. Удельная поверхность полученной массы Эту массу подают в нагнетательный вентилятор, из которого она поступает в формующее устройство. Формование ведут при степени турбулентности 30%. Сформованнйй слой пропитывают раствором хлористого цинка, прессуют, аэрируют, вьпцелачивают я сушат. Характеристика свойств полученного образца приведена в таблице. П РИМ е р 6. Хлопковую целлншозу влажностью 26% размалывают.в дисковой мельнице при зазоре меядцу дисками 0,4 мм, концентрации 3 кг/м и окружной скорости ротора 27 м/с. Удельная поверхность полученной массы 200 м /кг. Из ЭТОЙ массы формуют волокнистый слой при степени турбулентности 4%. Сформованный слой пропитьЬвают раствором хлористого цинка, прессуют, аэрируют, вьш1елачивают и сушат. Характеристика свойств полученного образца приведена в таблице. П р и м е р 7, Хлопковую целлюлозу с влажностью 10% разрывают на кусочки и затем размалывают в дисковой мельнице при окружной скорости ротора 50 м/с. Затем полученную массу, с удельной поверхностью волокон 160 , разбавляют водой до концентрации 2% и размалывают в дисковой мельнице до 38°ШР. Из этой массы изготавливают отливки, и из них -- фибру. При м е р 8. Хлопковую целлюлозу, влажностью 15% размальшают на дисковой мельнице до удельной ..поверхности волокон 120 , а затем после разбавления водой размалывают

1iСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИБРЫ, .вклоочанщий размол целлюлозных волокон, диспергирование полученной массы, формование из нее волокнистого слоя, обработку сформованного слоя химическим реагентом с последующим прессованием, азрацией, вьпцелачйва- нием, сушкой и каландрированием, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения и снижения энергоемкости процесса при одновременном повышении качества фибры, размол целлюлозных волокон, диспергирование полученной массы и формование волокнистого слоя осуществляют в воздушной среде, причем размол ведут при влажности 3-2А% и концентрации кг/м до получения массы с удельной поверхностью, равной 250520 , формование ведут при степени турбулентности 5-20%, а обработку химическим реагентом - не- , посредственно после формования волокнистого слоя. (Л 2.Способ по п.1, отличающий с я тем, что размол ведут на дисковой мельнице.