Состав влагопрочной добавки для изготовления волокнистого материала,используемого для разделения сред

 

СОСТАВ ВЛАГОПРОЧНОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА , ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СРЕД, преимущественно бумаги-основы для газоразделительных мембран, содержащий меламиноформальдегидную I смолу и дополнительное органическое соединение, отличающийся тем, что, с целью повьппения газопронгщаемости и влагопрочности готового материала, он в качестве дополнительного органического соединения содержит двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%: Меламиноформаль33 ,3-97,5 дегидная смола (Л Двунатриевая соль этилендиаминтетрауксус2 ,5-66,7 ной кислоты

СОЮЗ СожТСНИХ

СОЦ1 1АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (! 1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

33,3-97,5

2,5-66,7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

i10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3696530/29-12 (22) 31.01.84 (46) 28.02.84. Бюл. 8 (72) А.Е.Андрсон, В.А.Волков, А.Т.Капанчан, Л.И.Чекунина, Г.А.Нерославский, В.С.Пшеничников и Л.Н.Леонова (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги (53) 676.1.023.7 (088.8) (56) 1. Патент CmA ) 2548513, кл. 162-166, 1951.

2. Заявка ФРГ У 2324798, кл. 55 11/01, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

И- 241217, кл. 2 21 F 11/14, 1966 (прототип) . (54)(57) СОСТАВ ВЛАГОПРОЧНОИ ДОБАВКИ

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕ4(5i) D 2 t Ц 3/02, Р 21 3 3/00

РИАЛА, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

СРЕД, преимущественно бумаги-основы для газоразделительных мембран, содержащий меламиноформальдегидную

;смолу и дополнительное органическое соединение, отличающийся тем, что, с целью повышения газопроницаемости и влагопрочности. готового материала, он в качестве дополнительного органического соединения содержит двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Меламиноформальдегидная смола

Двунатриев ая соль этилен иаминтетрауксусной кислоты

1142562

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при изготовлении влагопрочных бумаг технического назиачения, например картографической, 5 упаковочной, документной.

Известен состав влагопрочной добанки, содержащий меламиноформальдегидную смолу в количестве 4-57. Влагопрочную добавку вводят в предварительно проклеенную и подкисленную до рН 4-6,5 бумажную массу. Подкисление проводят алюминатом натрия и соляной кислотой или хлоридом алюминия. Кроме соляной кислоты могут ис- 15 пользоваться уксусная и азотная кислота, смеси их солей.

Полученная бумага имеет хорошую эластичность и достаточную влагопрочность Г11. 20

Недостатком известной добавки является значительное снижение гаэопроницаемости бумаги, что затрудняет ее использование для разделения сред. 25

Известен также состав влагопрочной добавки, содержащий меламиноформальдегидную смолу, который дополнительно содержит растворимое стекло, крахмалосодержащие продукты, ЗО

КИЦ (2 .

Полученная бумага имеет повышенную влагопрочность, но использование дополнительно проклеивакцих веществ приводит к заполнению ими пор бума5 ги, в результате чего резко снижается газопроницаемость.

Наиболее близким к изобретению является состав влагопрочной добав 4О ки для изготовления волокнистого материала, используемого для разделения сред, преимущественно бумагиосновы для газораэделительных мембран содержащий меламиноформальдегид9

43 ную смолу и дополнительное органичес. кое соединение f3) .

Недостатком известной влагопрочной добавки, содержащей полиакриламид, является сильная флокуляция 50 массы с введенной добавкой в процессе формования бумаги. В результате этого полученная бумага имеет неравномерный просвет, что приводит к неравномерности влагопрочности бу- 55 маги по ширине бумажного полотна.

Кроме того, полученная бумага имеет недостаточную газопроницаемость, что затрудняет ее использование для разделения газов.

Цель изобретения — повышение газопроннцаемости и влагопрочности готового материала.

Поставленная цель достигается тем, что состав влагопрочной добавки для изготовления волокнистого материала, используемого для разделения сред, преимущественно бумаги-основы для газоразделительных мембран, содержащий меламиноформальдегидную смо. лу и дополнительное органическое соединение, в качестве последнего содержит двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты при следукщем соотношении указанных компонентов, мас.X:

Меламиноформальдегидная смола

Двунатриевая соль э тилендиаминтетрауксусной кислоты

33,3-97,5

2,-5-66,7

Волокнистый материал должен обла-, дать высокой газопроницаемостью и влагопрочностью, чтобы обеспечивать работу мембран в среде с повышенной влажностью воздуха. Отсутствие влагопрочных добавок приводит к значительной адсорбции воды бумагой, что ухудшает механические показатели и газопроницаемость.

Использование меламиноформальдегидной смолы позволяет лишь частично улучшить эти недостатки. Но применение смолы уменьшает газопроницаемость бумаги, а неравномерное ее распределение на волокнах целлюлозы приводит к неоднородности показателя влагопрочности, Установлено, что применение двунатргэвой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты совместно с меламиноформальдегидной смолой приводит не только к уменьшению газопроницаемости бумаги, но и увеличению ее влагопрочности.

В качестве волокнистых полуфабрикатов для изготовления бумаги используют сульфитную и сульфат :,ую хвойную целлюлозы, сульфатную лиственную целлюлозу, а также их смеси.

Дпя изготовления влагопрочных бумаг технического наэна 1ения целесообразно использовать сульфатную хвойную . целлюлозу, в бумагу для разделения сред с целью повышения г;l:çîïðîíèöàå1 142562 мости целесообразно вводить до 8ОХ

I лиственной целлюлозы.

Влагопрочную добавку готовят следукщнм образом.

При перемешивании в присутствии кислоты растворяют в воде при 2528 С меламиноформальдегидную смолу.

Полученный раствор имеет концентрацию 6-10%.

Отдельно растворяют в воде при комнатной температуре и перемешивают двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты до получения раствора концентрацией 2-5 г/л.

Полученные растворы смешивают в соотношении, %:

15

Меламиноформальдегидная смола

Двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты

33,3-97,5

2 5-66,7

Затем в предварительно размолотую и очищенную волокнистую массу, содержащую наполнитель, канифольный клей, вводят состав влагопрочной добавки в количестве 1,5-10Х от массы абсолютно сухого волокна и коагулянт (сернокислый алкииний и др.) .

Пример 1. Предварительно готовят состав влагопрочной добавки, содержащей, мас.Х:

Меламиноформальдегидная смола 33,3

Двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты 66,7

35

2,5

Затем в бумажную массу, содержащую 70Х сульфитной хвойной целлюлозы и 30% сульфатной лиственной целлюпоо зы, размолотых до 35-40 ШР, 20Х каолина и 1,5Х канифольного клея, добав- „ ляют приготовленную влагопрочную добавку в колйчестве 3% от массы абсолютно сухого волокна и сернокислый алюминий до значения рН 4,5-5,0.

Показатели качества бумаги приведены в таблице. 50

Пример 2. Предварительно готовят состав влагопрочной добавки, содержащий, мас.Х:

Меламиноформальдегидная смола 97,5 55

Двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты

Затем в бумажную массу, содержащую волокнистые полуфабрикаты из

20Х сульфитной хвойной целлюлозы и 80% сульфатной лиственной целлюлоо зы, размолотые до 35-40 ШР, 25Х каолина, 1, 0% канифольного клея, добавляют приготовленную влагопрочную добавку в количестве 4,1Х от массы абсолютно сухого волокна, а также

3,5% сернокислого алнйкиния.

Показатели качества бумаги приведены в таблице °

Пример 3. Предварительно . готовят состав влагопрочно6 добавки, содержащей, мас.Х:

Меламиноформальдегидная смола

Двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты

64,3

35,7

Затем в бумажную массу, содержащую волокнистые полуфабрикаты из

60% сульфатной лиственной целлюлозы

20% сульфитной хвойной целлюлозы и

20Х белой древесной массы, размолотые до 35-40 HIP, 15% каолина, 1,6Х канифольного клея, добавляют приго-. товленную влагопрочную добавку в ко-, личестве 2,5Х от массы абсолютно сухого волокна и сернокислый алюми-: ний до рН 5,5.

Показатели качества бумаги приведены в таблице.

Пример 4 (контрольный).

Аналогично примеру 1 изготавливают бумагу той же композиции с введением 3% от массы абсолютно сухого волокна состава влагопрочной добавки, содержащего, мас. :

Ме ламиноформальдегидная смола

Двунатриевая соль э тилендиаминтетрауксусной кислоты

68, Результаты испытаний бумаги приведены в таблице.

Пример 5 (контрольный). Аналогично примеру 2 изготавливают бумагу той же композиции с введением

4,1Х от массы абсолютно сухого волокна состава влагопфочной добаВки, содержащего, мас.Х: меламиноформальдегидной смолы 99, двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты 1. Результаты испытаний бумаги приведены в таблице.

1142562

Количе ство состава, Х к абсолют-, Влаго-.

Pазрушающее усилие, Н

Газопр оницаемость по кислороду, мэ /м (число атмосфер) Содержание три.— лона, %

Состав по примерам

Содержание МлФС прочность

Х в составе, % но сухому в олокну

411 (8) 33,7

66,7

34,9

59,3

65,3, 4,1

39,2 - 368 (3) 97,5

2,5

2,5

36,4

391 (5)

435 (0)

269 (,7) 64,3

35,7

62,7

15,8

32,0

68,0,58, 6

4,1

40,3

99,0

1,0

° (no прототипу) 48,7 29,7

208 (8)

250 (9) 2,5

45,1

17,5

ВНИИПИ Заказ 671/28 Тираж 361 Полисное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул.Проектная,4

Пример 6 (по прототипу) .

В бумажную массу, содержащую 70Х сульфитной хвойной целлюлозы и ЗОХ сульфитной лиственной целлюлозы, размолотых до 35-40 ШР, 25Х каолнна, о

1,5Х канифольного клея и 4 5% сернистого алюминия, вводят меламино формайьдегидную смолу (17 от массы абсолютно сухого волокна) и полиакриламид (1,5Х от массы абсолютно сухого волокна). Вумагу изготавливают обычными приемами на бумагоделательной машине.

Показатели качества получения бумаги приведены в.таблице.

Пример 7 (контрольный) .

Для сравнения в бумажную массу, содержащую волокнистые полуфабрикаты из 20% сульфитной хвойной целлюлозы и 80% сульфатной лиственной целлюлозы, размолотые до 35-40 IIIP, 257. каоо лина, 1,0% канифольного клея, добав-.. ляют 2,5% меламиноформальдегидной смолы и затем 0,5% двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты от массЫ абсолютно сухого волокна, а также 4,5Х сернокислого алюминия.

Показатели качества полученной бумаги приведены в таблице.

Как видно из таблицы, введение в состав влагопрочной добавки двунатриевой соли этилендиаминтетр:— уксусной кислоты позволяет в сравнении с прототипом повысить в 1,52,5 раза газопроницаемость бумаги.

Влагопрочность при этом также возрастает на 5-70Х. Это позволяет использовать бумагу для изготовления газоразделительных мембран и в других областях, где требуется повышенная влагопрочность.

Как видно из контрольных примеров, применение в составе влагопрочной добавки 97,57 меланиноформальдегидной смолы и двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты более 66,7Х нецелесообразно, так как при этом значительно снижается газопроницаемость бумаги. Кроме того, использование таких количеств меламиноформальдегидной. смолы невыгодно с экономической точки зрения, поскольку ухудшается ее удерживаемость на волокнистых полуфабрикатах.

Однако снижение содержания меламиноформальдегидной смолы менее

33,3% и двунатриевой соли этилендиамннтетрауксусной кислоты менее

2,5Х в составе влагопрочной добавки ухудшает прочностные свойства и влагопрочность бумаги.