Состав для обработки волокнистого слоя Советский патент 1977 года по МПК D21H3/22 D21H5/26 

1

Изобретение относится к составу для обработки волокнистого слоя на основе целлюлозы, который можно применять в производстве бумаги сухим способом и клееных нетканых материалов.

Известен состав для обработки волокнистого слоя, представляющий собой водную эмульсию поливинилацетата (ПВА). Известный состав дефицитен, имеет высокую стоимость и токсичен.

Известен состав для обработки волокнистого слоя на основе целлюлозы, содержащий 0,5-2,0% сульфитной целлюлозы высокого выхода в виде геля, гидротропного средства и остальное - воду. Введенный внутрь слоя волокон состав скрепляет их в сомкнутый и прочный лист. Однако этот известный состав может быть получен лищь из некоторых видов полуфабрикатов (сульфитной целлюлозы высокого выхода, небеленой), обладает ограниченной подвижностью и не может быть введен внутрь слоя волокон массой квадратного метра выще 45-55 г.

Цель изобретеиия - повыщение физико-механических показателей волокнистых материалов.

Достигается это тем, что состав содержит в качестве целлюлозы гидроцеллюлозу, состоящую из микрокристаллитов размером 20- 60 мкм со степенью полимеризации 40-

2

180, при следующем соотнощении компонентов, вес. %: гидроцеллюлоза 0,5-5,0 и вода- остальное.

Состав получают следующим способом.

Исходную целлюлозу любого вида разбивают и смачивают раствором какой-лпбо неорганической, например серной, кислоты 1 - 5%-ной концентрации до содержания раствора 100-180% к весу сухой целлюлозы. Далее проводят сущку целлюлозы в режиме струйного фонтанирования при 120-140°С. Образовавщуюся в ходе процесса сушки гидроцеллюлозу распускают в воде и нейтрализуют разбавленным раствором пл,елочи. Затем проводят размол - измельчение какимлибо известным методом.

Обработку волокнистого слоя осуществляют путем введения указанного состава на основе целлюлозы внутрь слоя волокон. При этом состав на осиове целлюлозы - гидроцеллюлоза состоит из анизометрических микрокристаллитов размером 20-60 мкм и при концентрации 0,5-5,0% выполняет роль связующего вещества, чему способствуют последующие операции прессования и сушки, выполненные по обычной технологии. Связывание волокон в слое происходит благодаря сильно развитой и равномерно доступной поверхности частиц гидроцеллюлозы, имеющей высокую способность к связеобразованию в результате

высокой химической активности коицевых групп, образующихся при деполимеризации целлюлозы.

Частицы гидроцеллюлозы - микрокристаллиты, введеиные в межволокоиные пространства, в процессе последующего повышения компактности слоя волокон входят в контакт с несколькими соседними волокнами, образуя с ними водородные связи. Целлюлозные микрокристаллиты не только обеспечивают достаточно прочные межволоконные связи в листе, но и способствуют образованию материала с сомкнутой структурой, заполняя пустоты между волокнами, стягивая крупные поры в материале.

Состав не содержит корродирующих веществ, имеет нейтральную реакцию (рН 6,5-8,0), физиологически абсолютно безвреден.

Предлагаемый состав можно применять в комбинации с синтетическими высокополимерными связующими, что позволит получать материалы с щироким диапазоном свойств.

Пример 1. Получение состава.

Листовую целлюлозу (беленую сульфатную) смачивают 2%-ным раствором серной кислоты до влажности 70%, измельчают до ватообразкого состояния и гидролизуют в процессе высущивания в режиме струйного фонтанирования. Температура воздуха на входе аппарата 140, на выходе 120°С. Конечная сухость продукта 3%. Затем его промывают до нейтральной реакции и размалывают на мельнице при концентрации 8-10% в течение 20- 40 мин. Состав образован из частиц размером 18-50 мкм со средней степенью полимеризации 165.

Пример 2. Получение бумаги.

В рыхлое полотно из волокон хлопка или вискозы длиной 30-45 мм вводят посредством импрегнирования 0,5-4,5%-ную суспензию гидроцеллюлозы под вакуумом 0,1-0,3 кг/см отжимают между вальцами и сущат при 100- 120°С, получая бумагу.

В табл. 1 и 3 представлены композиции бумаги, в качестве известного состава для обработки используют 1%-ный целлюлозный гель, в качестве предлагаемого состава - МКЦ (микрокристаллическую целлюлозу). Свойства бумаги представлены в табл. 2 и 4.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Как следует из данных табл. 2, бумага аэродинамического способа приготовления, полученная с применением предлагаемого состава, обладает несколько более высокими физико-механическими показателями, чем проклеенная известным составом. Так, разрывная длина бумаги возрастает с 2980 до 3300 м, а сопротивление продавливанию с 2,1 до 2,2 кг/см2.

Образцы 1 и 2 получены при обработке известным составом.

Бумага, полученная при обработке волокнистого слоя предлагаемым составом, имеет более сомкнутую структуру, чем образцы со связующим - известным составом, как показано в табл. 4, воздухопроницаемость опытных образцов выше, чем контрольных (70-80 мл/с против 10 и менее).

В настоящее время разработана схема получения указанного состава и осуществлен технический проект установки по получению предлагаемого состава. Установка имеет по проекту производительность 2,5 т/сут и рассчитана на бессточную систему работы.

Формула изобретения

Состав для обработки волокнистого слоя на основе водной суспензии целлюлозы, отличающийся тем, что, с целью повышения физико-механических показателей волокнистых материалов, состав в качестве целлюлозы содержит гидроцеллюлозу, состоящую из микрокристаллитов размером 20-60 мкм со степенью полимеризации 40-180, при следующем соотношении компонентов, вес. %: гидроцеллюлоза0,5-5,0

вода95-99,5.