Способ получения гранул волокнистой структуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

; 13 503490

Сон3а Советски

Социалистических

1 ecII15s, (б1) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 27.03.69 (21) 1317782/23-5 (51) М. Кл В 29В 1/02 (23) Приоритет — (32) 27.03.б8 (31) 145б32 (33) Франция

Опубликовано 15.02,76. Бюллетень ¹ 6

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий (53) УДК 678.024.2 (088.8) Дата опубликования описания 30.04.7б (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Жан Фурнэ и Ги 7Какелен (Франция) Иностранная фирма

«Сосьете д Эксплуатасьон де Бреве Гранофибр СЕБРЕГ» (Франция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ ВОЛОКНИСТОЙ

СТРУКТУР Ы

Изобретение относится к области предварител?п1ой обработки полимерных материалов для последующей переработки их в изделия.

Известен способ получения гранул волокнистой структуры обработкой волокнистого сырья и жидкой среде путем ее турбулизации с образованием !IIccTII«l> завихрений, вследствие чего в отдельных зонах суспензий наблюдается интенсивное скопление волокон в комки, которые при дальнейшей обработке уплотняются. прпшимая правильную гранулометрическую форму.

Известный способ весьма трудоемок и требует длительного времени для промышленного осу ществ.1ен и».

С целью повышения производительности процесса в предлагаемом способс исходные волокна перед помещением в жидкую среду группиру1от и обрабатывают сухим путем для получения из нпх грубо образованных волокнистых сгустков, которые затем помещают в жидкость в виде суспензин с возможным добавлением других продуктов и подвергают турбулентной обработке при вращательном движении с возмо>кной комбинацией пульсиру1ощего движения, Сухая обработка зак>ночается в том, что систему волокон подвергают «ращатель?юму движения вокруг горизонтальной осп для воздействия на них комбинаций качения и падения, порождающих отдельные волокнистые сгустки.

Получают мокрым способом гранулы исключительно интереснь|е по своим свойствам, но с высокой себестоимостью, с одной стороны, в связи с высокой стоимостью обрабо-,кп для их получения и, с другой стороны, в свя10 зи с ограниченным выбором базовых волокон, которые дол>кны быть сравнительно длинные (2 — 3 мм) и хорошего качества, поскольку короткие волокна густолистовых деревьев (например, 0,5 — 1,5 мм) трудно поддаются обра25 ботке. Полученные сухим путем волокнистые сгустки не требуют больших затрат, но они не г1одходят для промышленного использования в связи с недостаточной сцепляемостью.

При проведении опытов мокрым способом

20 значительная часть времени обработки затрачи«ается на создание первоначальных образований гранул путем сцепл»ющего присоединения нескольких «о loKoH так, что собственно гранул а, которая получастс» от увеличения

25 перваначал1>11ого Образованп?1, требует для

cBocI создания намного меньше времени.

Более того, было замечено, что пе все зггн первоначальныс образования гранул создают503490 более с>! одновременно, что первые пз них крупные, чем послсдуннцие.

Выло также (ста!10влспо, что напоолее блаГоll j)11!1TIIO((оз, (3111!(. . Г!(. .рil01111 Il, IÜIIÛХ 0(>p ЯЗОв !1 н 11 Й I I il (>. 1 10 Л 11 С C S I в C p 11 0 11 11 T C.l h H O С Л а б 0 и

I(oIIIIcHTp lliil1I суспснзпи, а IIx увеличение, т. е, окончательная грануляция, ускоряется при более высокой концентрации суспснзии.

Однако эти условия практически невозможно осуществить при промышленной обработке мокрым способом.

iIro касается сухой обработки, то было у!0 !асио, что сцепление волокон в полученных сгуc.lI(ax настолько недостаточно, что волокна, I сГко отд(c, slк)тс!! д1) Г 0т дP Г<1.

В llpcдлагасмом способе эти волокнистые (усткп помещают в жидкость в форме суспс пзии и обрас>атывак>т мокрым способом.

C па !ала сухим способом ооразуют волокнистые структуры, затсм их разрушают в суспснзпп и, наконец, создают вновь новые структуры с целью более быстрого получения прочных гранул.

В зависимости от величины концентрации было замечено два явления.

Если концентрация суспензии волокнистых

cгустков сравнительно слабая и среда достаточно жидкая (напри(!ер, весовое содер>кание сухих смолистых волокон 2 — 7%) то сгустки стремятся освободиться от волокон и от их групп.

Иными словами, в суспензии волокнистых сг:стков сначала при обработке мокрым спосооом появляются базовые волокна и начальные образования грануляции, состоящие из

Групп, полученных сухим путем. При дальнейшей обработке начальные образования более пли менее консолидируются уплотнением под дсйсгвпем столкновений при движении в жидкости и в то же время они захватывают свободные волокна, размещая их по касательной.

Структура полученных гранул может быть изображена приблизительно следующим образом.

Каждая гранула содержит ядро, представляющее собой начальное образование, полученное сухим путем, а вокруг этого ядра имеется нечто вроде кокона тангенциально наслоенных волокон. Эта структура менее однородна, чем структура гранул, полученных только одним мокрым способом. В самом деле в ядре большая часть волокон наслоена пучком, ориентация которых в основном радиальная, а в конце большая часть волокон переплетается по касательной.

Если же концентрация суспензии со сгустками волокон сравнительно большая и среда достаточно плотная (например, весовое содержание сухих смолистых волокон 10 — 15%), имеется меньше векторной жидкости, способной отделять волокна от сгустков. Под влиянием более многочисленных столкновений в более плотной среде волокнистые сгустки стремятся уплотняться и укрепляться более

65 энергичным наслоением волокон и пучком волокон друг на друга.

Структура г!олучспн!!х таким путем гранул отличается от прс.(п!еству10!цей превалирова1>иех! ядра, составлякицис волокна которого в с>ольшинствс радиальны. Тем не менее, повсрхностныс волокна и в этом случае в большинстве тангенпиальны. Это объясняется в основном не влиянием внешней причины, а реориентацией выступающих перифетических волокон под действием взаимного трения.

Независимо от того, прп слабой или сильной концентрации обрабатываются волокнистые сгустки мокрым способом, полученные гранулы имеют хорошее сцепление.

Однако в случае древесных волокон отмечено, что чем больше концентрация волокнистых сгустков, тем большее сцепление элемспToIJ Il гранулс. В самом деле, при последующих манипуляциях после сушки выделяется нампого меньше пыли и волокон. Это объясняется особенно сохранением растворимых элементов древесины, которые вместо отвода их с жидкостью остаются в грапулс и усилиBI!JOT ИХ СВЯЗИ.

Кроме того, было установлено, что чем выше концентрация волокнистых сгустков, тем выше плотность гоанул. Так, например, если концентрация волокнистых сгустков морской сосны 5 — 12%, то плотность полученных сухих гранул — 35 — 55 кг/см навалом.

Наконец, если обработка мокрым способом суспензии волокнистых сгустков производится при сильной концентрации, продолжительность обработки более короткая, и производительность на единицу объема суспензии бо,Iее высокая, чем при обработке со слабой концентрацией.

Из этого следует, что подбором концентрации суспепзии волокнистых сгустков определяется структура полученных гранул, их плотность, сцепление, гранулометрия и вытекающие из этого свойства.

К тому же предлагаемый способ позволяет легко использовать менее значительные волокна. Можно даже разнообразить структуры

1! свойства гранул путем использования волокон для сердечника (древесные короткие во>окна густолиственной древесины, бумажные отходы и др.) и более качественные волокна для периферии (длинные волокна морской сосны, синтетические волокна и др.) .

Формула изобретения

Способ получения гранул волокнистой структуры, включающий обработку волокнистого сырья в жидкой среде путем ее турбулизации с образованием в суспензии местных завихрений, интенсивность которых достаточна для скопления отдельных волокон в комки, отличающийся тем, что, с целью повыи ения производительности процесса, исходи:.!е волокна перед помещением в жидкую

503490

Составитель М. Самигуллин

Техред Т. Курилко

Корректор Е. Хмелева

Редактор T. Девитко

Заказ 1221/8 Изд. М2 1 144 Тираж 830 1!однисное

ЦНИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 среду группируют в комкообразныс сгустки, подвергая массу волокон вращению вокруг горизонтальной оси с одновременным отсортнровыванпем получаемых сгустков н введением пх в жидкость до образования суспензии с концентрацией сгустков 2 — 20 вес. /о.