Состав для обработки волокнистого слоя

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >882626

Союз Соеетскнх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.04.80 (21) 2913363/29-12 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (5! ) М. Кл з D 21 Н 3/2

П21 H 5/26

Хасудерстееиный комитат

СССР на делам изобретений н аткрытнй (53) УДК 676.489.5 (088.8) (72) Авторы

ызо бр етения

И. Д. Кугушев, О. А. Терентьев, О. И. Шаповалов, А. В. Буров, P И. Зорина, Г. Л. Долгин, В. А. Диевский и Н. А, Мельчакова

Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ВОЛОКНИСТОГО СЛОЯ

Изобретение относится к получению составов на основе целлюлозы, пред назначенных для обработки волокнистого слоя, например, в производстве бумаги или нетканных материалов сухи м способом.

Известен состав, применяемый для обработки волокнистых, материалов в пр0цессе сухого формования бумапи (1).

Однако в этом составе используются токсичные и дефицитные связующие.

Ближайлгим к изобретению является состав, содержащий целлюлозные микрокристаллиты размером 20 — 60 мкм и степенью полимеризации 40 — 180, и воду (2).

Однако в этом соста ве в,качестве основы применяется связующее — продукт, сильно деструктированный в процессе изготовления, что снижает физико-механические свойства волокнистого слоя. Гидроцеллюлоза, состоящая из целлюлозных микрокрисгаллитов,,полученная сушкой горячим воздухом известным способом при 120—

140 С, содержит в высушенном виде серную кислоту с высокой концентрацией,,которая оказывает сильное дегидратирующее и деструктирующее,воздействие на целлюлозные цепи. Этим объясняется низкое значение средней степени полимеризации гидроцеллюлозы, равное 40 — 180 ед., а также ее потемнение,и даже обугливание при незначительных нарушениях технологического реж,има.

Серная кислота, содержащаяся в высутпенной гидроцеллюлозе, вследствие испарения воды при сушке оказывает сильное воздействие и на ее микрокристаллиты, ароныкая в глубь,их, разрушая и тем самым снижая их степень христаллизации (до 70%).

10 Цель изобретения — повышение физикомеханических показателей готового материала.

Достигается она тем, что известный со15 став, содержащий целлюлозные микрокристаллиты и воду, согласно изобретению содержит целлюлозные микрокристаллиты со степенью христалличности 85 — 90% и степенью полимеризации 100 — 230 при

20 следующем соотношении компонентов (вес. % ), целлюлозные микрокристаллиты

0,4 — 12 и вода 88 — 99,6.

Состав получают в виде водной суслензии целлюлозных микрокристалл пов, которые изготовляют путем, предварительной обработки целлюлозы 1н. раствором НС! лри 70 — 80 С до получения белого порошкообразного,материала, для опделения которого от раствора кислоты ло окончании зо процесса применяют известные методы

887676 фильтрации, промывки и сушки lnpH 105—

120 С.

Волоинистый слой обрабатывают путем введения указанного состава на основе водной суопензии целлюлозных микрокр исталлитов с концентрацией 0,4 — 12%, который играет роль связующего,вещества, чему способствуют последующие операции прессования и .сушки, выполняемые ло обычной технологи(и.

Связывание .волокон в слое лроисходит благодаря сильно развитой и равномерно доступной, поверхности целлюлозных микpoKpHcTBJIJIHòîâ, имеющих, высокую спосо бность к образованию «сетки» водородных связей, вследствие чего мHKpolKplHcTBJIJIHTbI, введенные в межволоканные пространства волокнистого слоя в процессе последующего,ловы щения его,компак11ности в,процессах прессования и сушки, увеличивают Бе только прочность водородных связей и (KOличество прочных межволоконных связей з слое, но и способствуют образованию материала с сомкнутой структурой, заполняя пустоты .между волокнами iH стягивая в нем крупные поры.

Предлагаемый состав не содержит координирующих веществ, имеет нейтралыное рН, равное 7, физиологичеаки безвреден.

П,р и м е р 1. Получение состава.

1) Целлюлозные микрокристаллнты получают гидролизом сульфатной или сульфитной целлюлозы раствором 1Н. соляной кислоты при 70 — 80 С с последующим отделением белого порошка фильтра ц ией, промывкой и сушкой известными методами.

2) Состав получают перемеши ванием целлюлозных микрокристаллов с,водой до образова ния сметанообразной жидкости или пасты.

Полученный продукт характеризуют следующими качественными .показателями:

Степень кристалличности 85 — 90%

Степень полимеризации 100 — 230

П р и.м е р 2. Получение бумаги.

В полотно из волокон хло пка, дре(неснятой целлюлозы, вискозной целлюлозы с длиной волокон от 20 до 60,м м или смесей волокнистых мапериалов вводят методом пропитки 0,4 — 12%-ную водную суспензию целлюлозных микрокр исталлитов под вакуумом 0,1 — 0,2 кг/см, прессуют .и сушат при 105 — 120 С:известными методами, получая,бума(гу.

П р,и м е р 3. Получение бумаги.

Полотно, состоящее из смеси вискозных волокон длиной от 20 до 60 .мм и сульфатной небеленой древесной целлюлозы в соотношении 50: 50, обрабатывают составом, содержащим 0,4% целлюлозных iMHKpQKptHсталлитов с СП-230, степенью кристалличности 90% и далее получают бумагу по примеру 2, а затем ве испытывают стан3050 м разрыв(ная для на число двойных перегибов сопротивление прода;вли,ванию

185

3,6 кпс/см

Пример 4. Получение бумаги.

Полотно, состоящее из смеси вискозных волокон длиной от 20 до 60 мм и сульфатной небеленой целлюлозы в соотношении

50: 50, обрабатывают составом, содержащим 4,5% целлюлозных микрокристаллитов с СП-230, степенью кристаллич(ности

90% и далее получают бумагу по .примеру

2, а затем ее испытывают стандартными методами на механическую прочность.

Результаты следуюш1ие:

3400 м разрывная длина число двойных лерегибов сопротивление продавливанию

290

4,1 кгс/см

Пример 5. Получение бумаги.

Полотно, состоящее из смеси вискозных волокон длиной от 20 до 60 мм и древесной небеленой сульфатной целлюлозы в соотнашен ии 50: 50, обрабатывают составом, содержащим 12% целлюлозных микрокристаллитов с СП-230, степенью кристаллич,ности 90%, и далее получают бумагу по примеру 2, а затем ее испытывают стандартными методами на механическую прочность., Результаты следующие:

3900 м разрывная длина число двойных перегибов 440 сопротивление продавливанию 4,6 кгс/см

Пример 6. Получение бумаги.

Полотно, состоящее из смеси вискозных волокон длиной от 20 до 60 мм,и древесной небеленой сульфатной бумаги в соотношении 50: 50, обрабатывают составом, содержащим 12% целлюлозных микрокристаллов с СП-100, степенью кристалличности

85%, и далее получают бумагу по примеру

2, а затем ее испытывают ста ндартными методаvm на механическую прочнооть.

Результаты следующие:

3150 и разрывlная длина число двойных перегибов сопротивление продавливанию

120

4,2 кгс/см

65 дартными методами на механическую прочность.

Результаты следующие: ( (5

887676

Пример 7.

Таблица 1

Физико-механические свойства бумаги

Физико-механические свойства

% состава в бумаге

Композиция основы сопротивление продавливанию, кгс/см разрывная длина, м

2,4

2,4

3650

25 2920

2,2

Таблица 2

Физико-мех. свойства

Состав для обработки на основе

% состава в бумаге

Композиция волокнистого слоя сопротивление продавлнванпю, кгс/см разрывная длина, м

21 .3036

2,1 известный предлагаемый

3650

2,4

2,4 известный предлагаемый

1,8

2610 27

2,2

2920

Получение бумаги с различной композицией полотна, состоящей из вискозных волокон длиной 20 — 60 мм или из вискозных волокон длиной от 20 до 60 мм и сульфитной древесной целлюлозы в соотлошении

50: 50, или из вискозных волокон длиной

-от 20 до 60 мм и сульфапной древесной

Вискозные волокна (100)

Вискозные волокна и сульфитная целлюлоза (50: 50)

Вискозные волокна и сульфатная целлюлоза (50: 50)

Вискозные и хлопковые волокна (50: 50) В табл. 2 приведены сравнительные данные, характеризующие физико-.механические свойства бумаг, полученных обработ1. Вискозное полотно (100)

2. Вискозное полотно (100) 1. Вискозные волокна и сульфит ная целлюлоза (50: 50)

2. — ))—

Из табл. 2 видно, что предлагаемый состав по сравнению с известным более эффективен, т. к. повышает физико-,механические,показатели волокин стого слоя.

Формула изобретения

Состав для обработки волокнистого слоя, содержащий целлюлозные микрокристаллиты,и воду, отличающийся тем, что, с целью ловышения физико-механических показателей готового материала, он содержит целлюлозные мижрокристаллиты

6 целлюлозы (50: 50) .или из вискозных и хлопковых волокон в соотношении 50: 50, обрабатывают составом, состоящим из 12% целлюлозных микрокристаллитов с СП-230, степенью кристалличности 90% и далее получают бумагу и,испытывают стандартными методами на механическую прочность.

Результаты ислыталнй лриведены в табл. 1. (20 3900 (4,6

20 14100 I s 1 кой волокнистого слоя предлагаемым и известным (по прототипу) составами. со степенью кристалличности 85 — 90% и степенью полимериза ции 100 — 230 лри следующем соотношении комлонентов, вес. 7о1

Целлюлозные,микро.кристаллиты

Вода

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Великобританиями № 1420429, кл. D 21 Н 3/36, 1975.

2. Авторское свидетельство № 542777, кл. D 21 Н 3/22, 1974 (прототил).