Способ подготовки бумажной массы для изготовления конденсаторной бумаги

 

!

В. S. Èèòêosà, В. И. Заплатина, 1ф Гуз,еев ;,:- j и Г. Н. Андреев

"% у

Украинское научно-производственйбв..обМ 4ун ние " j целлюлозно-бумажной промышленности " ." " /

« /

{72) Авторы изобретения

{7 l ) Заявитель (54) СПОСО6 ПОДГОТОВКИ 6УИИНОЙ ИАССЫ

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНДЕНСАТОРНОЙ 6УИАГИ

Изобретение относится к способу подготовки бумажной массы для изго" товления конденсаторной бумаги и пред назначено для использования в целлюлозно-бумажнойпромышленности.

Современный уровень конденсаторостроения требует оущественного повыше ния качества конденсаторной бумаги, как no tgd", так и по электрической прочности. Качество конденсаторной бумаги во многом определяется химическим составом и физико-механичес" кими свойства полуфабриката. Необходимым условием достижения хороших электрических характеристик бумаги является чистота целлюлозы по минеральному составу и органическим примесям. Уменьшение количества органических примесей в целлюлозе дает снижение тангенса угла диэлектрических потерь только в области низких положительных температур. В свете сказанного особое значения для производства конденсаторной бумаги при.

2 обретает целлюлоза с высоким содержанием af -целлюлозы (92-953) и минимальным содержанием эолы оптимального состава.

Известна технология производства конденсаторной бумаги, включающая роспуск целлюлозы предразмол, набухание и размол бумажной массы, отлив; прессование, сушку и отделку бумажного полотна. Типичным полуфабри.катом для производства конденсаторной бумаги является сульфатная целлюлоза с содержанием aL -целлюлозы893, золы 0,253, пентоэанов 103.

Известна целлюлоза с содержанием

1 . pl -целлюлозы до 92-953 1.1 ).

Однако область ее применения ог- раничена производством электролитической бумаги, где размол ведут до

40-603 ШР . Для конденсаторной бумаги с улучшенными электрическими характе» ристиками такая целлюлоза использоваться не может, так как дает низкую степень фибриллированности волокон

830

97,0

92-93

30,2

3 98894 прй раэмоле не существующем .в настоящее время оборудовании и не может быть размолота до 97-98 ШР, а следовательно, и,нельзя получить бумаж» .

íое полотно с удовлетворительной струк- 5 турой1обеспечивающей приемлемую электрическую прочность бумажного диэлектрика.

Известен способ подготовки бумажной массы для изготовления конденсаторной бумаги из целлюлозы с высоким содержанием с -целлюлозы, заключающийся в роспуске, набухании целлюлсбзы в водном растворе кислородсодержащей кислоты, выбранной из группы, содержащей фосфорную, уксусную или борную кислоту, и размоле t2 l.

Недостаток описанного способа состоит в том, что концентрация кислоты в сточной воде даже при минимальном го ее расходе превышает допустимую норму (0,1 мг/л).

Целью изобретения является снижение концентрации кислоты в сточных водах. 25

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу подготовки бумажной массы для изготовления конденсаторной бумаги, включающему роспуск, набухание целлюлозы в водном раство- 30 ре кислородсодержащей кислоты, выбранной из группы, содержащей фосфорную, уксусную или барную кислоты, и размол, согласно изобретению набухание целлюлозы в водном растворе кислоты ведут перед ее-роспуском..

Отличие предлагаемого способа подготовки бумажной массы для производства конденсаторной бумаги от известного состоит в том, что операцию на- 40 бухания целлюлозы в водном растворе кислородосодержащей кислоты проводят перед роспуском целлюлозы, т.е. набуханию подвергается целлюлоза в листах. Такое решение позволяет обеспечить эффективное набухание целлюлозы при значительном сокращении расхода кислоты. Если по прототипу расход кислоты составляет 0,5-103 от массы абс. сухого волокна при концент.5в рации водного раствора кислоты 0,0114„ то в соответствии с изобретением необходимая для набухания концентрация достигается при расходе кислоты 0,1-0,33 от массы абсолютного 55 волокна, т.е. при десятикратном снижении, что обеспечивает снижение концентрации кислоты в сточной воде до

8 4

0,016-0,48 мг/л при допустимой норме

О,1 мг/л.

Пример 1. Берут 70 г абсолютной уксусной целлюлозы в виде листа содержание аЬцеллюлозы в ней 923.

Целлюлозу замачивает в 0,033-ном растворе борной кислоты (расход борной кислоты 0,13 от массы целлюлозы ).

Затем она набухает в этом растворе в течение 16 ч. После набухания целлюлозу распускают в лабораторной мешалке в течение 3-5 мин и помещают в б лабораторный ролл, заливают деионизированной водой до концентрации 23 и размалывают. Готовая бумажная масса имеет следующие показатели

Степень помола, lllP 97,2

Массовый показатель

СДВ, дг 30,2

Степень фибрильности, 91-93 рН водной вытяжки 5,7

Время размола, ч 7,0

Из полученной бумажной массы изготавливают отливки (образцы бумаги )

Масса 10 г/м

Толщина мкм 37 2

Плотность, г/см 0,67

Пробивное напряжение, В

Электрическая прочность, кв/мм 22,4

Содержание НЗВОЗ 9 образцах бумаги Следы

Концентрация кислоты в воде, отходящей при отливе; образцов бумаги, мг/л 2 5Пример 2. Берут 70 г абсолютно сухой целлюлозы в виде стопки листов, содержание oL-целлюлозы в ней

924,. Целлюлозу эамачивают в 0,034-ном растворе фосфорной кислоты (расход фосфорной кислоты 0,1 от массы целлюлозы ). Затем она набухает в этом растворе в течение 16 ч. После набухания целлюлозу распускают в лабораторной мешалке в течение 3-5 мин, и помещают в лабораторный ролл, заливают деионизированной водой до концентрации 2 и размалывают. Готовая бумажная масса имеет следующие показатели:

Степень помола, ОШР

Степень фибрильности,i

Массовый пока». затель СДВ, дг

988948

30,0

Предлагаемый способ, не уступая по технологическим параметрам и характеристикам материала по прототипу, имеет преимущества по содержанию кислоты в сточных водах.

5 рН водной вытяжки 5,8

Время размола, ч 7 ч 10 мии

Иэ полученой бумажной массы изготавливают отливки (образцы бумаги)

Масса 10 г/м

Толщина, мкм 36;0

Плотность, г/смЗ 0,67

Пробивное напряжение, В 774

Электрическая проч30 ность, кв/мм 21,5

Содержание Н РО в образцах бумаги Следы

Концентрация кислоты в воде, отходящей при отливе. образцов бумаги мг/л - 2,5.

Пример 3. Берут 70 r абсолютно сухой целлюлозы в виде стопы листов, содержание -целлюлозы в ней 924. Целлюлозу замачивают в

0;24-ном растворе НЭВО (расход борной кислоты 0,53 от массы целлюлозы .

Затем она набухает в этом растворе в течение 16 ч. После набухания целлюлозу распускают в лабораторной мешалке в течение 3-5 мин., помещают в лабораторный ролл, заливают деионизированной водой до концентрации 23 и раэмалывают. Готовая бумажная масса имеет следующие показатели, 30

Степень помола, вШР 97,5

Массовый показатель, СДВ, дг

Степень фибрильности, ь 93-94 рН водкой вытяжки 5,7

Время размола, ч 7,0

Из полученной бумажной массы изготавливают отливки (образцы бумаги)

Масса 10 г/см

Толщина, мкм . 37,0

Плотность, г/см 0,66

Пробивное напряжение, В 825

Электрическая прочность,кв/мм 22,3

Содержание И ВО в образцах бумаги Следы

Концентрация кислоты в воде, отходящей при отливе образцов бумаги, мг/л 12,5

П р и и е р 4- Берут 70 г абсолютно сухой целлюлозы в виде стопы листа, содержание aL-целлюлозы в ней

923. Целлюлозу эамачивают в 0,23-ном растворе Фосфорной кислоты, гидромо-. дуль - 1:3 (расход фосФорной кислоты 0,5ß от массы целлюлозы). Затем она набухает в этом растворе в течение 16 ч. После набухания целлюлозу распускают в лабораторной мешалке в течение 3-5 мин и помещают в лабораторный ролл, заливают деионизированной водой до концентрацйи 23 и размалывают, Готовая бумажная масса имеет сле-. дующие показатели

Степень помола, ШР 97,4

Массовый показатель

СДВ, дг 30,1

Степень фибрильности,3 93-94 рН водной вытяжки 5-7

Время размола 7 ч

Из полученной бумажной массы изготавливают отливки (образцы бумаг).

Масса 10 г/м

Толщина, мкм, 36,0

Плотность, г/см 0,6б

Пробивное напряжение, В 792

Электрическая прочность, кв/мм 22,0

Содержание H @0 в образцах бумаги Следы

Концентрация кислоты в воде, отходящей при отливе образцов бумаги 12,5

1В таблице сведены данные, характеризующие исходное сырье, технологические параметры процесса подготовки массы, характеристики массы, отливок и сточной воды. Для сравнения приведены аналогичные сведения по традиционному промышленному способу (поэ. 1) и по способу-про-.

1 тоти пу.

988948

Технология обработки

Степень диссоциации кислоты К при 20 С

Среда набухания

Время размола,ч рН

5 3 ° 10

Ъ 3

0,01

0,003

0,015

НАВОЗ

0,05

«)!»

«I I »

«I I »

0,03

0,1

0 3

0,1

0,17

0 5

0,003

0)015 «II

0,05

PG-92

«)!»

0)1

0,03

PG-92

0)3

«) l

0,1

Н РО,!

PG-92

PG-92

PG«92

«I I»

0 5

0117

Н РО

Марка целлюлозы

PG-92 исходная

PG-92

PG 92

PG 92

PG-92

PG 92

PG 92

Вид кислоты )при» меняемой для обработки целлюлозы

3 3

3 Э

3 3

3 4

Н Р04

Количество добавок в Ф от веса,абсолютно сухого волокна

7,9 10 0,01

53 ° 10 О !0)0

6,3 11,0

4 9 8)5

4,8 7,5

4,8 7,0

4,7 7,0

4,6 7,0

4)3 8ч

50 мин

4,2 7,5

4,1 7ч

10 мин

4,0 7,0.

4,0 7,0

5,0 8,1

988948

Продолжение таблицы

* Ъ

Степень РН вод- Пробивфибриль ной вы- ное наности Д пряжение, В массы

39,0 0,67 663

38,0 0,67 722

37. 7 0,66 791

Характеристика массы

Марка целлюлозы

Степень помола массы, вщр

Массовый показатель

СДВ,дг

Толщи на от ливок мкм

Плотность

rfcH3 тяжки r товой

49,6 69-70 6,5

PG-92 исходная 94,5

95,4 44,2 65-76 5,9

30,4 90-92 5,8

30,2 91-93 5,7

30,0 92-94 5,6

97,1

37,2 0,67 833

37,0 0,65 821

37,0 0,66 825

36,0 0,67 626

35,0 0,66 700

36,0 0,67 774

97,2

97,3

93-94 5,7

97.5

30,0

44,6 66-74 5,9

95,0

90-93 5,9

97,5 30,3

30,2 92-93 5,8

PG+2

97,0

PG-92

PG-92

PG-92

PG-92

PG 92

PG-92

PG-92

Характеристика отливок

97,4

PG-92

PG-92

PG-92

97,2 30,2 92-94 5,8

3п,1 93-94 5,7

98,1 31,0 92-94 6,6.

370 0 65 814

36,0 0,66 814

21,6 0,67 800

988948

Продолжение таблицы

Концентрация кислоты в воде, мг/л

Иарка целлюлозы

Речной(с учетом коэФфициентов .разбавления) Примечание

В пром" стоках производства

Отходя- щей при отливе (подсеточный ) PG"92 исходная

PG-92

PG 92

PG-92

0,25 0,005

1,25 0,025

0,0016

0,0080

1, Нинимальный коэффициент разбавления в промстоках К=55

2 5

0,05

0;016

7,5 0,15

0,048

12 5

0,08

0,24

2. Иинимальный коэффициент разбавления при спуске в реку К3

0,25 0,005 0,0016

125 0,025 0,0080

2,5 0,05 0,016

7,5 0,15 0,048

12 5 0,24

0,08

4,6

1,6

250

Формула изобретения

Способ подготовки бумажной массы 4о для изготовления конденсаторной бумаги, включающий роспуск, набухание целлюлозы в водном растворе кислородосодержащей кислоты, выбранной из группы, содержащей фосфорную, уксусную 4s или борную кислоту, и размол, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения концентрации кислоты:

Составитель О, Иаслаченко

Редактор M. Товтин Техред Ж.Кастелевич Корректор E Рошко

Заказ 11007/38 Тираж 382 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал РПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, PG-92

PG-92 PG-92

PG-92

PG""92 .

PG 92

PG-92

PG-92 в сточных водах, набухание целлюлозы в водном растворе кислоты ведут перед ее роспуском.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иилов Б. Г. и др. Электроизоляционная бумага. И., нЛесная промышленностью, 1974, с. 180-190.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2796749/12, кл. 0 21 H 5/00, 13.07.79. (прототип).