Способ получения фибры

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Московский лесотехнический институт(73) Московский лесотехнический институт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИБРЫ(51) 5 Р 21 Л 1 00 фибры, включающем обработку бумаги раствором хлористого цинка с последующей отмывкой от него при воздействии силового поля воздействие силового лоля осуществляют путем обработки фибры электрогидравлическим ударом Параметры разрядного импульса следующие: напряжение 1200 В сила тока 140 А продолжительность 4 - 10 мкс 2 ил, 2 табл.Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано для производства фибры, которая находит широкое применение в электротехнике, машиностроении, текстильной, автомобильной, тарной и мебельной промышленности, в железнодорожном транспорте, при производстве спортивного и бытового инвентаря.Известен способ получения фибры, включающий обработку бумаги раствором хлористого цинка с последующей отмывкой от него в силовом поле ультразвуковых колебаний,Однако этот способ не позволяет повысить прочность фибры.Целью изобретения является повышение прочности фибры и ускорение процесса отмывки,Сущность изобретения заключается в том, что отмывку фибры от раствора хлористого цинка осуществляют путем обработки ее электрогидравлическим ударом при следующих значениях параметров разрядного импульса; напряжение 1200 В, сила тока 140 А, продолжительность 4 - 10 мкс.При этом используется электрогидравлицеский эффект, который заключается в осуществлении внутри обьема жидкости, находящейся в закрытом сосуде, электрических разрядов, В этом слу ае вокруг зоны их образования возникает очень высокие давления (от десяток до сотен атмосфер), способных совершать полезную работу в ячейке, в которой происходит разряд,Для обработки фибры используют специальную установку, позволяющую производить за 10 с пять разрядов и 5 электрогидравлических ударов (ЭГДУ), Длительность каждого разряда составляла 4-10 мкс, напряжение импульса 1200 В, сила тока 140 А, Мощность разрядного импульса составляет около 200 кВ т,Эффективность применения ЭГДУ для ускорения отмывки фибры от хлорида цинка объясняется тем, что ЭГДУ приводит к значительному изменению структуры поверхности образцов, При одном ЭГДУ поверхность фибры уплотняется, становится гладкой с поступающими рельефами волокон бумаги. При пяти ЭГДУ поверхность как бы отмывается от слоя волокон и становится идентична первоначальному виду. Это и приводит к повышению прочности фибры.На фиг.1 показана блок-схема установки для создания ЭГДУ; на фиг,2 - принципиальная электрическая схема установки,Установка состоит из выпрямителя 1,накопителя емкости 2, схемы управления 3и рабочей разрядной ячейки 4.Работа ее заключается в следующем.5 Переменный так от повышающегогра нсформатора напряжением 1200 - 1400 Ввыпрямляется на выпрямителе и подаетсяна конденсаторы общей емкостью 100 мкФ.Разряд конденсаторов осуществляется через электроды в рабочей ячейке объемом300 см, где размещено 5 пар электродов:з1-1, 2-2, 3 - 3, 4 - 4; 5-5, Разряд в каждойпаре электродов производится нажатиемспециальной кнопки. Промежуток между15 разрядами составляет 2-4 с. Примерно за 10с можно последовательно произвести 5 разрядов или 5 ЭГДУ, Ориентировочно мощлосгь электрического разряда созданнойустановки можно оценить следующим образом.Ток разрядав импульсе равен отношению заряда конденсаторов 9 по времени 1.ряз =- т9=СОгде 9 - заряд:С - емкость;О - напряжение, В.9 = 100 10 1400 = 1,4 10 К,3" Время разряда, как показывают специ;альные измерения, составляет 2 - 10 мкс,14 1010 1035 Реальный ток, ограниченный сечениемприводов и их индуктивнастью, может бытьна 1-2 порядка меньше этой величины. Приклем его равным 1,4 10 А, тогда мощностьразрядногс импульса составит40 Р = В,4 10 1,4 10= 2 105 Вт = 200 кВтПри уменьшении длительности импульса (10 с) его мощность может значительнопревышать эту величину,45 Способ осуществляют следующим образом,Бумагу марки 13-258-84 пропитывают врастворе хлористого цинка плотностью1,92 г/скл в течение 2 - 4 с при комнатной50 температуре, Накатывание пропитанныхслоев бумаги производят резиновым роликом с усилием в 1,5 - 2 кг в общий пакет,Скорость отмывки фибры от хлоридацинка оценивают по увеличению содержа 55 ния ионов цинка в промывной воде. Содержание ионов цинка в растворе определяютметодом трилонометрии, Отмывка считается полной при постоянстве концентрацииионов цинка в растворе. Исследуемый об-разцы фибры трехслойной размером 150 х2001983 Таким образом, изобретение позволяет ускорить процесс отмывки фибры от хлорида цинка и повысить ее прочность,35 (56) Авторское свидетельство СССР М 306135, кл. 0 21 ) 1/00, 1978, Таблица 1 Зависимость продолжительности отмывки фибры от пергаментирующего раствора от параметров ЭГДУ 40 мм помещают сначала в ячейки с дистиллированной водой, где им сообщают определенное число ЭГДУ, а затем в сосуды емкостью 500 мл с дистиллированной водой для отмывки от хлорида цинка. Контрольные образцы помещают непосредственно для отмывки беэ ЭГДУ, Через определенное время отбирают пробы воды, которые исследуют на содержание ионов цинка,П р и м е р 1, Три образца фибры размером 150 х 40 мм изготавливали пропиткой бумаги в растворе хлорида цинка плотностью 1,92 г/см в течение 2 с при температуре 25 С и накатыванием пропитанных слоев при давлении 1,5 кг, Далее исследуемый образцы фибры в ячейке с дистиллированной водой подвергают воздействию 1 ЭГДУ при следующих значениях параметрое разрядного импульса: напряжение 1200 В, сила тока 140 А,Продолжительность воздействия на образцы злектрогидравлического удара приведены в табл.3,После указанной обработки ЭГДУ образцы отмывали в сосуде с дистиллированной водой емкостью 500 мл,П р и м е р 2. Три образца фибры размером 150 х 40 мм изготавливают пропиткой бумаги в раствэоре хлорида цинка плотностью 1,92 г /см в течение 4 с при температуре 20 С и накатыванием пропитанных слоев при давлении 2 кг. Затем исследуемые образцы фибры в ячейке с дистиллированной водой подвергают воздействию 3 ЭГДУ с последующей отмывкой в сосуде с дистиллированной водой емкостью 500 мл. П р и м е р 3. Три образца фибры размером 150 х 40 мм изготавливают пропиткой бумаги в растворе хлорида цинка плотностью 1,92 г/см в течение 1 с при темпера туре 25 С и накатыванием пропитанныхслоев при давлении 2 кг, Затем исследуемые образцы фибры в ячейке с дистиллированной водой подвергают воздействию 5 ЭГДУ с последующей отмывкой в сосуде с дистил лированной водой емкостью 500 мл,Результаты испытаний образцов приведены в табл.1.В табл.2 показано влияние ЭГДУ припромывке фибры на ее прочность при про дольном растяжении, Испытания проводили на разрывной машине "Инстрон" модель 11 - 95, скорость нагружения 20 мм/мин с пневмозахватом.Как видно из данных табл.1, полная от мывка фибры может быть достигнута эа 20 -65 мин, т.е. в 10 - 20 раэ скорее, чем по прототипу (с обработкой ультразвуком).Как следует иэ табл.2, обработка образцов фибры 1 ЭГДУ повышает их прочность 25 при продольном растяжении примерно на15 О(с 9.8 до 11,3 кг/мм 2). Увеличение числа ЭГДУ снижает разрывную прочность фибры. При обработке 5 ЭГДУ снижение прочности равно примерно 30 .302001983 Таблица 2 ор мул ете н СОБ ПОЛУЧЕНИ обработку бума цинка с последу воздействии си я тем, что, с ц и фибры и ускор Я ФИБРЫ, вклюи раствором хлоющей отмывкой от лового поля, ОТЛИ- елью повышения ения процесса отфиИ ставитель О,Маслаченкохред М,Моргентал Корректор Н,Ревс Редактор Л.Павлов Тираж Подписное НПО"Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 аказ 315 иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 СПО чающий р истого него пр чающийс прочносвие силового поля осущем обработки фибры ческим ударом при следух параметров разрядного яжение 1200 8, сила тока тельность 4 - 10 мкс. мывки, воздейст ствляют путе электрогидравли ющих значения импульса: напр 140 А, продолжи