Фильтровальная бумага

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИГРАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 834299(22) Заявлено 28 Л 1.79 (21) 2843373/ 51)М. Кл. Р 23. Н 5/О Государственный комет СССР ио делам изооретеннй и откритнй) Прйоритет Опубликовано 30,0 Дата опубликован 1 Бюллетень РЙ 53) УДК 676, ,391 (088.8 описани 6,8 А. Амосов,.В. А, Че и В. А. Копейкин 2) .Авторы изобретени Е. Гущин В. А. Кондр но-производственное объединенимажной промышленности Всесоюзноель 1) 3(84) ФИЛЬТРОВАЛЬ АГА 1Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может бытьиспользовано при производстве нетканныхи фильтрующих материалов сухим спос обом, для фильтрации смазочно-охлаждающих жидкостей в процессах металлообработки и для других целей,Известен фильтровальный материалсостоящий из двух слоев, содержащихвискозные волокна и связующее, при следу щем соотношении компонентов в слоях %:Вискозное волокно 60-90Связующее . 10-40с неравномерностью распределения волокон в первом слое - Х 5-25%, а во вром - 38-50% при соотношении толщинслоев 0.7 Я,В-ХЯ, причем в обоих слоях волокна расположены хаотически.Данный материал обеспечивает различный характер распределения пор по размерам в слоях, что повышает его фильтрующие свойства,ю тоы а 2Недостатком фильтрующего материалаявляется ограниченная тонкость фильтрации, которая может быть повышена только чрезмерным увеличением его массыквадратического метра, что ведет к дополнительным затратам волокна и связующего полимера. Кроме того, при этомпроисходит недопустимое возрастаниетолщины материала и возникают затруднения при переработке его на фильтры,1 О,например невозможность образовыватьскладки при изготовлении фильтрующихштор. При большей неоднородности фильтрующего слоя, помимо создания определенных условий фатьтрации, возможно15получение этого слоя с большей производительностью бумагоделательной машины,Однако, когда оба слоя двухслойногоматериала имеют хаотическое расположение волокон, указанная возможность не20; может быть реализована, так как слой обычно формируют на одной бумагоделательной машине и при равных значенияхмассы квадратного метра фильтрматери25 Поставленная цель достигается тем, что фильтровальная бумага, состоящая из волокнистых слоев с хаотическим и ориентированным расположением волокон, содержащих целлюлозное волокно и связующее, состоит из двух слоев,изкоторых наружный слой содержит хаотически расположенные волокна с неравномерностью их распределения 30-60%,авнутренний слой - ориентированные волокна, при соотношении тогпцин волокнистых слоев, соответственно равном 2,5: И-ЗЯ, и следующем содержаний компо- . нентов в слоях, масс. %:Целлюлозное волокно 65.-85Связующее 15-.35., В качестве целлюлозных волокон исИОльзуются вискозные или хлопковые волокна.Получаемая таким образом двухслойНая фильтровальная бумага с различньщ Характером пор в слоях по размерам и 3 8342ла общая производительность определяет-:ся производительностью получения болееоднородного слоя тонкой фильтрации,и, следовательно, она сильно ограничи. вается.5Известен также фильтровальный нетканный материал, который для расширения его технологических возможностейвыполнен трехслойным, причем наружныеслои такого материала выполнены из 10волокнистого холста с ориентированнорасположенными волокнами, а внутренний слой содергкит хаотически расположенные волокна и его толщина соответствует суммарной толщине равновеликих 15слоев, т,е. она составляет 200240 мкм 12.Недостатком указанного нетканногоматериала является отсутствие предвари.тельной грубой фильтрации (предфильтрации) на крупнопористом слое, так какон заключен между двумя мелкопористыми слоями, состоящими из ориентированно расположенных волокон. Фильтры;из такого трехслойного материалаимеют невысокую грязеемкость (быстрозабиваются) и мрлую фильтрующую способность - высокое сопротивление току жидкости. Из-аа низкой пропускной способности этот фильтрматериал не может зобыть использован для фильтрации смазочно-охлаждающих жидкостей в металлообработке.Цель изобретения - улучшение пропускной способности при одновременном .,повышении тонкости фильтрации бумаги. конфигурации имеет повышенную фильтрующую и пропускную способность.Сочетание слоя из волокон преимущественно продольной ориентации и слояс хаотическим расположением волоконповышает производительность бумагоделательных машин, так как слой из ориентированных волокон обычно получаютна скорости, по меньшей мере в,2 разавысокой, чем слой из волокон хаотического расположенияпри том же минимальном размере пор,Чрезмерное повышение неоднородности распределения волокон приводит кобразованию структуры с недопустимоувеличенными порами. Такая опасностьустраняется, если использовать болеекороткие волокна, чем обычно применяемые и технологии (30-45 мм). Применение более коротких волокон, хлопковых или вискозных, длиной 10-15 ммповышает скорость формирования слоя схаотическим их расположением,Получение двухслойной фильтровальной.бумаги осуществляется следующимобразом.В подготовительном отделе бумагоделательной машины сухого формования(БДЯ), на чесальных машинах, получаюториентированный волокнистый слой изхлопковых или вискозных волокон длиной35-40 мм (внутренний слой, или тонкойфильтрации), Одновременно путем диспергирования волокон в газовом потоке споследующим распределением . их насетке получают слой их тех же волокондлиной 10-15 мм (внешний слой, илислой предфильтрации). При этом путемрегулирования скорости вращения зубчатого барабана (которыи разделяет волокнаперед подачей последних в газовый поток)и расхода воздуха в этом потоке, получают наружный слой с неравномерностьюраспределения массы волокон в пределах 30-60%. На этой же сетке производят совмещение обоих слоев и последующую пропитку сухого двухслойного волокнистого полотна дисперсий проклеивающегосостава (например дисперсия поливинилацетата - ПВЛ, раствор поливиниловогоспирта - ПВС и др.) для скрепленияволокон между собой (возможны и другиеварианты введения адгезивов в.слойволокон). Далее полотно поступает впрессовую часть БДЯ, состоящую из3,-3-х вальцовых прессов с сукном, гдепроисходит более равномерноераспреде-ление связующего вещества и отжим егоизбытка из полотна, а также повышение5 8342компактности материала в одном из направлений. В течение последующей сушкипроисходит удаление дисперсной среды,внесенной в полотно при пропитке связующим веществом, сопровождающееся сшивкой его макромолекул, поликонденсацией,адгезионными процессами. Полученныйматериал, после наматывания в рулонына БДМ подвергают при необходимостиспециальной отделке. 1 ОП р и м е р 1. Изготавливаютфильтровальную двухслойную бумагу,имеющую неравномерность распределенияволокон в наружном слое 33.% и внутренний слой из ориентированных (по.ходу бумажного полотна) Волокон, Соотношение толщин наружного и внутреннего слоев 2,5 й. Образец изготавливаютна лабораторной БДМ марки. ЛДБ-Р. ИзхлопкоВых Волокон длиной 10 15 мм 20посредством аэродинамического формования (осаждение волокон на бесконечной сетке из газового .потока) изготавливают слой с хаотическим расположением волокон (наружный слой двухслойной 25фильтровальной бумаги). Слой из хлопковых волокон длиной 35-40 мм, с ориентированным их расположением берут спромышленной БДМ сухого формованиямарки П 6-01. Дублирование (совмещение, зосоединение) двух слоев с одновременнымвведением связующего в волокнистоеполотно проводят на ЛДБ-Р.Масса квадратного метра наружногослоя - 9 г, а внутреннего - 2,5 г. Далее 55двухслойное волокнистое полотно пропитывают дисперсией ПВА. с добавками ипосле прессования и сушки получают материал, содержащий, %: ПВА 2,5, аминоальдегидная смола 4 и хлористый" аммоний 400,5, хлопковое волокно 70,8,Таким образом, соотношение компонентов в слоях составляет, %:Хлопковое волокно 70,845,Связующие вещества 29,5Соотношение толшин волокнистых слоев 2,8:1, определяется на толщиномере типа ТЛБ. Неравномерность распределения массы волокон в наружном слое фильтро 50 вальной бумаги разная, определяется оптическим методом при помощи светового луча 0,5)0,5 мм. При измерении плотности расположения волокон в листовом материале меняется (из а изменения оптической плотности) интенсивность светового потока, проходящего пер пендикулярно сквозь лист фильтрматериала и фиксирующегося фотоэлементом. Из 99 6менения интенсивности светового потокавызывают соответствующие колебаниявеличины фототока, возникающего в фотоэлементе. Регистрирующее устройствопоЗволяет вычислять коэффициент вариацииизменений световых потоков, что и харак.теризует неравномерность распределениямассы волокон в бумажном листе,П р и м е р 2. Аналогично примеру1 изготавливают фильтруюший материал,имеющий неравномерность наружногослоя - 50% и внутренний слой из ориентированных волокон соотношение толщиннаружного и внутреннего слоев 2,8 Я,массу квадратного метра наружногослоя (по волокну) - 9 г, а внутрешего -24 г. Готовая .бумага содержит 24%ПВА, 4,5% дминоальдегндной смолы н0,5% хлористого аммония нри массеквадратного метра, равной 46 г,Таким образом, соотношение компонентов в слоях составляет, %.Хлопковое волокно , 7 3.Связующие вещества 29П р и м е р 3. Аналогично примеру1 изготавливают материал, имеющийраспределение волокон в наружном слое60%, а внутренний слой из ориентнровочных Волокон, Соотношение толщиннаружного и внутреннего слоев 3;1,масса квадратного метра наружного слоявысокая - 8 г, а внутреннего - 24 г.Кроме волокна, материал содержит 25%ПВА, 4% амипоальдегидной смолы и0,5% хлористого аммония при массе квадратного метра готового материала 46 г.Таким образом, соотношение компонентов В словес составляет, %:Хлопковое волокно 70,5, Связующие вещества 29,5П р и м е р 4. Аналогично примеру3., изготавливают фильтрующую бумагу из вискозных волокон, имеющую неравномерность. наружного слоя 30%, а соотношение толщин наружного и внутреннего сло- ев 2,5:3., массу квадратного метра этих слоев соответственно 23,6 и 9,8 г.Готовая бумага содержит 20% ПВА, 3,5% аминоальдегидной смолы и 0,4% хлористого аммония, при массе квадратногометра бумаги 44 г.Таким образом, соотношение компонентов в слоях составляет,%:Вискозное волокно 76Связующие вещества 24П р и м е р 5. Аналогично примеру .1 изготавливают из вискозных волокон фильтровальную бумагу с неравномер7 834299 8постыл наружного слоя 60% и соотноше%, а соотношение толщин наружного нием толщины наружного и внутреннего и внутреннего слоев 2,75:1 при массе слоев 3:1 при массе квадратного метра квадратного метра этих слоев соответэтих слоев,по волокну соответственно ственно 28 и 3.0 г. Готовая бумага со,4 и 7,8 г, Готовая бумага содержит 5 держит 13% ПВА, 2,5% аминоальдегид% ПВА, 4,5% аминоальдегидной смо- ной смолы и 0,3% хлористого аммония лы и О 5% нашатыря цри массе квадрат при массе квадратного метра бумаги ного метра бумаги 48 г, 45 г. Таким образом, соотношение комТаким образом, соотношение компо- понентов в бумажном листе составлянентов в слоях составляет, %; ет,%:Вискозное волокно 65 Вискозное волокно 84Связующие вещества 35 Связующие вещества 16П р и м е р 6. Аналогично примеру1, изготавливают фильтр овальную двух- В таблице приведены физико-мехащ- слойную бумагу из вискозных волокон, 15 ческие свойства предлагаемой и известимеющую неравномерность наружного слоя ной композиций. Сопротивление прод авливанию, кгс/с Удельнаяпропускнаяспособностсм/см вч РазрыМасса ной3. м,г груз,онкоть фи льтрации, мкм ТолщиПример на, мкм,7 Из приведенных в таблице данных ентированным расположением волокон, следует, что предлагаемая фильтроваль содержащих. целлюлозное волокно й ная бумага обладает такой же механи- связующее, о т л и ч а ю щ а яческой прочностью, что и известная, но с я тем, что, с целью улучшеимеэт высокие фильтрационные свойства. ния пропускной способнос ги при одТонкость фильтрации ее составляет 3.0- повременном повышении тонкости 15 мкм против 20 мкм у известной, а О фильтрации бумаги, она состоит из удельная пропускная способность 1200- двух слоев, из которых наружный 1500 против 3.000 сьЬсм в ч. слой содержит хаотически располоТаким образом, использование предла- женные волокна с неравномерностью Гаемой фильтровальной бумаги улучшает их распределения 30-60%, а внут- качество и повышает скорость фильтрации , ренний слой - ориентированные волок СОИ при металлообработке. на, при соотношении толщин волокнис- :Ф о р м у л а, и з о б р е т е н ия тых слоев, соответственно равномФильтровальная бумага, сост 2,5:1 3;1 и следующем содержании ВОлокнистых слоев с хаотически компонентов в слоях, масс.%: оящая из м и ори%01. Авторское свидетельство СССРа 684718, кл. Р 21 Н 8/00, 1976.2. Авторское свидетельство СССРМ 834838, кл. Э 04 Н 1/70, 19785 (прототип) е 834299 Целлюлозное вопокноСвязующее 68-88 18-38 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЗаказ 4023/86 Тираж 407ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений иоткрытий113038, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/8 подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Составитель В. БезбородоваРедактор Т. Мермелштайн Техред М.Голннка Корректор О. Билак