Способ изготовления биостойкого волокнистого материала Советский патент 1992 года по МПК D21H21/36 D21H17/01 D21H17/63 

Изобретение относится к получению материалов из волокон растительного или животного происхождения типа бумаги, картона или подобных материалов и может быть использовано на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности, промышленности строительных материалов.

Известен способ изготовления волокнистого материала типа бумаги, картона путем подготовки и подачи волокнистой суспензии в напорный ящик бумаге- или картоно- делательной машины, формования массы из волокнистой суспензии на сеточном столе с последующим прессованием ее и сушкой.

Недостатком указанного способа является низкая устойчивость к биологическому повреждению полученных материалов из природных органических волокон.

Известен способ изготовления биостойкой бумаги, включающий приготовление бумажной массы, обработку антисептиком и отлив бумажного полотна, где в качестве антисептика используют продукт обработки серной кислотой отходов медеплавильной промышленности, содержащий следующие компоненты, г/л: As20s 8,5-9,0; СгОз 11,7- 12,5; CuC033,0-3,5;ЈnO 1.5-2.0.

Недостатком известного способа является высокая токсичность антисептика вследствие присутствия в его составе хрома.

Целью изобретения является повышение биостойкости волокнистого материала при одновременном снижении токсичности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что при изготовлении волокнистого материала

vl

N3

СП

о

в волокнистую массу вводится растворенный в серной кислоте антисептик - отход металлургического производства и коагулянта с последующим отливом и сушкой бумажного полотна. В качестве антисептика используют отход медеплавильного производства - кек, содержащий следующие компоненты, мас.%: МпзСАзОф 15-30: МпОа 24-30: CaSOo 20-30; Fe(OH)35-8; ZnS04 0.5- 1,0; CuS04 0,5-1,0; вода - остальное, или отход производства кобальта, содержащий следующие компоненты, мас.%: Мдз(Аз04)2 60,0-70,5; МдО 5,0-9,5; вода остальное.

С целью повышения экономичности процесса, из полученной после отлива полотна подсеточной воды отделяют антисептик и направляют его на повторное использование.

Антисептические растворы получают обработкой отходов 30%-ной серной кислотой (р 1,834 г/л). Количество расходуемой кислоты регулируется рН раствора, которое должно находиться в пределах 1,27-1,4. При указанных величинах рН отходы цветной металлургии, которые представляют собой порошок, растворяются в кислоте. Растворы антисептиков концентрацией 1% используют для антисептирования волокнистой массы.

На чертеже приведена схема изготовления волокнистых материалов типа бумаги,, картона.

Схема включает массный бассейн 1, резервуар 2 с раствором антисептика, напорный ящик 3 бумаге- или картонодела- тельной машины, сеточный стол 4 БМД, прессовая часть 5 БДМ, сушильная часть 6 БДМ. накат 7 БДМ, сборник 8 подсеточной оборотной воды, емкость 9 для приготовления раствора антисептика и смесительный насос 10..

Изготовление антисептированного волокнистого материала происходит следующим образом.

Из массного бассейна 1 волокнистая суспензия поступает в смесительный насос 10, сюда же поступает. 1%-ный раствор из резервуара 2. Из смесительного насоса волокнистая суспензия с раствором антисептика подается в напорный ящик бумаго- или картоноделательной машины. Сюда же подается 6%-ный раствор сернокислого алюминия, способствующего фиксации частиц антисептика на волокнах.

При резком изменении рН раствора от 1,24-1,4 до нейтральной величины вследствие перемешивания волокон в воде волокнистой суспензии концентрацией около 0.5-1% (обычный диапазон концентраций

волокон в воде при изготовлении бумаги или картона) происходит выпадение из раствора арсенатов, которые осаждаются на волокна. Закреплению их на волокнах способствует наличие в волокнистой суспензии коагулянта-раствора сернокислого алюминия, который перезаряжает отрицательные частицы антисептика с -4,3 до +5.6 мВ, чем способствует прочной фиксации частиц антисептика на отрицательно заряженных волокнах. Частицы антисептика, не закрепившиеся на волокнах, поступают с подсеточной водой в сборник 8 подсеточной воды. Сюда же дополнительно подают используемый при производстве бумаги коагулянт - водный раствор глинозема. В результате коагуляции взвешенных частичек происходит эффективное разделение воды и антисептика, Очищенную воду (98%)

направляют на повторное использование по традиционной схеме (оборотная вода). Незначительную часть воды (2%) с осадком антисептика направляют в емкость 9 для приготовления раствора антисептика. Сюда

же подают раствор 30%-ной серной кислоты для растворения частичек антисептика, регулируя при этом ее расход путем контроля величины рН, равной 1,27-1,4, Приготовленный раствор антисептика направляют в

резервуар 2.

П р и м е р 1. В волокнистую массу, состоящую из макулатуры и тряпичного сырья с концентрацией в воде 1%. вводят 1%-ный раствор кека. Для фиксации частиц

антисептика на волокнах вводят в волокнистую массу коагулянт - 6%-ный раствор сер- нокислого алюминия в количестве, необходимом для перезарядки частиц кека (20 мас.% абсолютно сухого вещества от

количества кека). Отливки картона изготовляют на лабораторном листоотливном аппарате ЛОА-1, Одновременно изготовляют контрольные образцы без введения в волокнистую массу растворов кека и сернокислого алюминия. Полученные образцы картона испытывают на биостойкость. Для испытания на биостойкость образцы подвергают разрушительному действию домового пленочного грибка в течение 60 сут.

Результаты биологических испытаний приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. В волокнистую массу, состоящую из макулатуры и тряпичного сырья с концентрацией в воде 1%, вводят

1%-ный раствор отхода производства кобальта. В массу вводят 6%-ный водный раствор сернокислого алюминия в количестве, необходимом для перезарядки частиц антисептика (10 мас.% абсолютно сухого веще- ства от количества антисептика). Отливки

картона изготовляют на листоотлиеном аппарате ЛОА-1. Полученные образцы картона испытывают на биостойкость как в примере 1.

Результаты биологических испытаний приведены в табл. 2.

Формула изобретения 1. Способ изготовления биостойкого волокнистого материала, включающий введение в волокнистую массу растворенного в серной кислоте антисептика - отхода металлургического производства и коагулянта, отлив полотна и его сушку, отличающийся тем, что, с целью повышения биостойкости материала при одновременном снижении токсичности процесса, в качестве антисептика используют отход меде- плавильного производства - кек, содержащий следующие компоненты,

мас.%: МпзСАзОф 15-20; Мп02 24-30; CaS04 20-30; Fe(OH)3 5-8; ZnSO/i 0,5-1,0; CuSCM 0,5-1,0; вода - остальное, или отход производства кобальта, содержащий следующие компоненты, мас.%: Мдз(Аз04)2 60,070,5; МдО 5,0-9,5; вода - остальное.

2, Способ по п. 1,отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса, из полученной после отлива полотна подсеточной воды отделяют антисептик и направляют его на повторное использование.

i

Таблица 1

Изобретение относится к способам изготовления биостойкого волокнистого материала, включающий введение в волокнистую массу растворенного в серной кислоте антисептика - отхода металлургического производства - и коагулянта, отлив полотна и его сушку, в качестве антисептика используют отход медеплавильного производства - кек, содержащий следующие компоненты, мас.%: МпзСАзОф 15-30; Мп02 24-30; CaS04 20-30; Fe(OH)35-8;ZnS040,5- 1,0; CuS04 0,5-1,0 ; вода - остальное, или отход производства кобальта, содержащий следующие компоненты, мае. % Мдз ( 60,0-70,5; МдО 5,0-9,5; вода - остальное. Для повышения экономичности процесса из полученной после отлива полотна на подсе- точной воды отделяют антисептик и направляют его на повторное использование. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. с/

Таблица 2

Волокнистая

-

рН-1,27... 1,Ц

AUCSO%)...7

(OH)jl

...1,Ц

BtjMtuu, картон