Электропроводящая фибра

Волокно хлопковой и древеснойцеллюлозы диспергируют в воде, раэмалывают обычным образом, затем добавляют заданное количество волокнауглен и тщательно перемешивают. Иэполученной массы отливают на бумагоделательной машине полотно бумаги-,основы. Далее бумагу-основу обрабатывают,пергаментирующим агентом, например, хлористым цинком, наслаиваютлисты пергаментированной основыдруг на друга, промывают полученныйпродукт, сушат и отделывают. Получаемый при,промывке слабый растворпергаментирующего агента упариваютдо рабочей концентрации и вновь используют в производстве.Возможно также получение фибрыпутем непосредственной пергаментациисмеси волокон целлюлозы и волокнауглен с последующим формованием полученной массы. Дальнейшие операции-,промывка (включая регенерацию раствора пергаментирующего агента),сушка и отделка аналогичны первомуспособу. Однако способ непосредственной пергамеятации волокна покане получил широкого распространения,ввиду сложности используемого оборудования,50 Изобретение относится к производ-,ству фибрыи может быть использованов качестве электропроводящего материала для нагрева, например в качестве электронагревательных стеновых панелей.фибра представляет собой монолит"ный продукт, образованный из пергаментированного целлюлозного волокна,с диэлектрическими свойствами.Фибра, состоящая из 100 пергаментированного целлюлозного волокна,является диэлектриком.Известна Фибра с электропроводящими свойствами, содержащая пергаментированное целлюлозное волокно и 15 мелкодисперсный графит, который является проводником 1).Однако при промывке до 15 графита от общего его содержания перехо" дит в раствор. 20В связи с тем, что в производстве фибры организован замкнутый цикл использования пергаментирующихреагентов, по мере накопления в растворе мелкодисперсного инертного вещества, активность рабочих растворов в целом непрерывно снижается, Удаление мелкодисперсного графита известными механическими и физико-химическими (с помощью поверхностно-активных веществ) методами представляет собой30 сложную задачу и не обеспечивает достаточно эффективной очистки регенерируемых растворов.Электрическое сопротивление фибры с наполнителем-мелкодисперсным графитом сравнительно высокое. например, для лабораторного образца . с 5 графита в композиции оно составляет 13500 Ом.Вследствие укаэанных причин, до 40 настоящего времени, несмотря на потребность народного хозяйства в электропроводящей фибре, последняя не получила промышленной реализации.целью изобретения является повы шение эффективности процесса регенерации пергаментирующего агента при одновременном снижении электрического сопротивленйя фибры. Поставленная цель достигается тем, что фибра, содержащая пергаментированное целлюлозное волокно и наполнитель, в качестве наполнителя.бумага содержит волокно углен при следующем соотношении компонентов, мас.гПергаментированноецеллюлозное волокно 50"97 Волокно углен 3-50 В связи с тем, что волокно углен 60 по физико"механическим характеристикам сопоставимо с пергаментированным. целлюлоэным волокном (по длине, структуре, способности к связеобраэованию), в процессе фибрования оно 5 образует с последним монолитную массуу обеспечивающую прочное удержание составных частей. При промывке фибры-сырца с добавкой волокна углен, содержание последнего в промывной воде не превышает 20 мг/л.Полученная электропроводящая фибра обладает низким электрическим сопротивлением (200-2000 Омсм) и хорошими механическими свойствами.Фибру с наполнителем - Волокном углен получают следующим образом.П р и м е р 1. Целлюлозное волокно смешивают с волокном углен в заданном соотношении. Из полученной массы отливают бумагу-основу, Затем производят.ее пергаментироваяие раствором хлористого цинка с концентрацией 72 при температуре 25 С,о при этом пергаментации подвергаются только целлюлозные волокна, так как волокно углен неспособно к пергаментироваяию. Обработанные пергаментирующим агентом листы наслаивают друг на друга, затем промывают, сушат и прессуют при следующем соотношении компонентов в готовом продукте, мас.:Пергамеятированяое целлюлоэное волокно 97Волокно углен 3Показатели качества полученной фибры и содержание напоЛнителя в промывном растворе в сравнении с графитированяой фиброй приведены в фгабл.1.1043220 Таблица 1,Показатели 1900 13500 63 55 2,9 Склейка Н/м 120 0 38 5,1 Как следует из данных табл.1,удельное объемное электрическое со 1противление злектропроводящей фибры,содержащей волокно углен, в 7,5 раза ниже сопротивления фибры., содер"жащей мелкодисперсный графит. Коли"чество наполнителя в промывном растворе при производстве фибры значи- .,тельно виже количества мелкодисперсноуо графита, выпадающего при промывке графитйрованнбй фибры соответственно 0,38 и 5,1).П р и м е р 2. Целлюлозное во "локно смешивают с волокном углен взаданном отношении. Из полученноймассы отливают бумагу-основу. Затемпроизводят ее пергаментированиераствором хлористого цинка с коноцентрацией 72 при температуре 25 С,Обработанные нергаментирующим агентом листы наслаивают друг на друга,.затем промывают, сушат и прессуют .при следующем соотношении компонентов в готовом продукте, мас.:Пергаментированноецеллюлоэное волокно 50Волокно углен 50:./,Показатели качества полученнойфибры и содержание наполнителя впромывном растворе приведены втабл.2.Как следует из табл.2, удеЭГьноеобъемное электрическое сопротивлейиеэлектропроводящей Фибры, содержащейволокно углен, в 22 раза ниже сопротивления фибры, содержащей мелко: дисперсный графит. Количество ваполнителя, выпадающего при промывкефибры с волокном углеи, составляетлишь 1/7 часть наполнителя, выпадающего иэ графитированной фибры.П р и м е р 3. Целлюлозное во"локно смешивают с волокном углен взаданном соотношении. Из полученной Удельное объемное электри- ческое сопротивление,ОМ см Предел прочности при растяжении, МПа Содержанйе наполнителя в промывном растворе, мг/л Количество наполнителя,:удаленного из фибры с про 1 мывным раствором, мас. массы отливают бумагу-основу. Затемпроизводят ее пергаментированиераствором хлористого цинка с концентрацией 72 при температуре 25 ОС,Обработанные пергаментирующие агентом листы наслаивают друг на друга,затем промывают, сушат и прессуютпри следующем соотношении компонентов в готовом продукте, мас.:Пергаментированное10 целлюлозное волокно 85Волокно углен 15Показатели качества полученнойфибры и содержание нанолнителя впромывном растворе приведенй в 15 табл.3. Как следует из данных табл.3удельное объемное электрическое сопротивление электропроводящей фибры,содержащей волокно Углен в 13 разниже сопротивления фибры, содержащеймелкодисперсный графит. Механические/показатели фибры: предел прочностипри растяжении - 52 МПа и склейка.2,4 Н/м, находятся ва достаточно высоком уровне (норма по ГОСТ 14613-69для предела прочности - не менее,45 МПадля склейки не менее 1,8 Н/см 1,Количество ваполнителя, выпадающегоиз фибры при промывке, также значи- ЗО тельно виже дпя фибры, содержащейуглен (0,55 против,5,1 для графитированной фибры) .Электропроводящая фибра можетнайти применение в изготовлении наг ревательных панелей, в качестве моделирующего материала в системахэлектрогидродинамического аналогового моделирования; при изготовлениитруб для подачи сыпучих агрессивных 4 О материалов, не подверженных деФектунакопления электростатических заря.дов и т.д. Известная фибра Предлагаемаяфибра6 1043220 Таблица 2:г Известная Предлагаемая Показатели удельное объемное электрическое сопротивление,Омсм 60.0 13500 Предел прочности при рас,тяжении, МПа 55 2,9 2,8. Склейка, Н/м Содержание иаполнителя:в промывном растворе, мг/л 17 120 Количество наполнителя,удаленного иэ фибры с промывным раствором, ратас.В 5,1 0,70 Таблнца 3 Известная . Предлагаемая Показатели Удельное объемное электрическое сопротивление, Омфсм 13500 950 Предел прочности нри растяжении, МПа 52 55 Склейка, Н/м:120 Количество наполнителя, уда- .ленного из фибры с промывнымраствором, мас.% 5,1 0,55 Составитель В. БезбородоваРедактор А. ШандорТехред СЛегеэа Корректор О. Билакав евившеа 5 ЕЗаказ 7286/30Тираж 384,ПодписноеВНИИПИ Государствениого комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская .наб., д. 4/5Ш аМ ЮвЮ МФилиал ППП Патентфр г. Ужгород, ул. Проектная, 4