Способ пропитки упаковочного картона и установка для его осуществления

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСДНиеИЗОБРЕТЕН КдК ПАТЕНТУ 11) 65 О 484ио лелам изобретений и открытий(43) Опубликовано 28.02,79. Бюллетень Че 8 (45) Дата опубликования описания 28,04.79(72) Автор изо,бретения Иностранец Жан Жорж Монмарсон(Франция) Иностранная фирма Мекаликс С. А,(Франция)(54) СПОСОБ ПРОПИТКИ УПАКОВОЧНОГО КАРТОНА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится к технике пропитки пористых материалов,Известен способ пропиткп упаковочного картона, заключающийся в том, что картон помещают в рабочую камеру, в которую затем подают пропиточную жидкость, содержащую растворитель, и после обработки картона пропиточную жидкость удаляют 1.Устройство для осуществления этого способа содержит по крайней мере одну рабочую камеру и по крайней мере один соединенный с ней резервуар для пропиточной жидкости.Согласно известному способу после пропитки обработанный материал сушат, чтобы уничтожить все следы растворителя. Эта операция осуществляется обычно путем помещения еще влажного материала в печь, где циркулирует горячий воздух. Помимо того, обработанный материал должен транспортироваться от места пропитки к месту сушки, что является вредным и опасным для здоровья персонала, выполняющего эти операции, так как растворители, как правило, токсичны и быстровоспламеняемы. В частности, существует опасность образования в печи детонирующей смеси из горячего воздуха и паров растворителя. Следовательно, для таких установок обя. зательно требуется применение очень строгнх норм техники безопасности как по причине вредны., условий работы, так и в связи с опасностью взрыва, Все это неизбежна приводит к заметному увеличению себестоп мости пропиточных установок. Кроме того.имеет место значительныи расход нерекуперируемой энерпш для получения горячего воздуха, а также потеря растворителя.Целью изобретения является повышениеэкономичности процесса и его безопасности.Указанная цель достигается тем, что перед подачей пропиточной жидкости в рабочую камеру последнюю вакуумпруют для удаления следов кислорода, причем после удаления проппточной жидкости удаляют растворитель, присутствующий в картоне и рабочей камере, и далее образовавшиес.пары оастворителя конденсируют. 20 Причем пропиточную жидкость нагревают. Проппточную жидкость нагревают перед подачей ее в рабочую камеру.Кроме того, установка для осуществле.- ния данного способа снабжена средствами 25 удаления пз рабочей камеры следов кислорода и растворителя и конденсатором его паров.Средства для удаления следов кислорода пз рабочей камеры и растворителя вы- зО полнены в виде по крайней мере одного ва5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 куум-насоса, связанного с рабочей камерой.Резервуар для пропиточной жидкостисоединен с рабочей камерой одним трубопроводом с реверсивным насосом,Также установка снабжена соединенным с резервуаром для пропиточной жидкости буферным резервуаром с насосом,связанным с конденсатором паров растворителя.Рабочая камера и/или резервуар с пропиточной жидкостью снабжены нагревательными средствами, выполненными в виде трубопроводов с теплоносителем,Кроме того, установка снабжена устройством для автоматического регулированияскорости испарения растворителя и связанным с ним датчиком температуры, установленным в рабочей камере.На фиг. 1 схематично изображена установка с одной рабочей камерой; нафпг,ф , - то же с несколькими рабочимикамерами.Ъ становка содержит рабочую камер 1с герметичной крышкой 2 и цепью 3,огпод рева, изображенную пунктиром, Установка содержит также два резервуара 4 и5 для пропиточной жидкости. Каждый геющим устройством б и имеет цепь 7,нагревания, изображенную пунктиром. Дляускорения процесса испарения может бытьцелесообразным повышение температурыпропиточной жидкости. Для этого в резе -рахи 5 может создаваться избыточное давление.д, ение. Для некоторых пропиточныхжидкостей небольшое избыточное давление, порядка 0,5 бар, дает выигрыш в температуре около 20 С. Следует отметить,что цепи 3 и 7 нагревания образованы каналами циркуляции теплоносителя (например, горячей воды), расположенными таким образом, чтобы создавались благоприятные условия для передачи тепла черезстенки упомянутых каналов камере или резервуаром. Таким образом, упомянутыйтеплоноситель нагревает продукты, содержащиеся в камере или резервуарах, косвенно, т. е. не перемешиваясь или не соприкасаясь непосредственно с этими продуктами, Пропиточная жидкость можетбыть прямо перелита из одного резервуарав другой благодаря сообщающей цепи 8,содержащей, в частности, насос 9 и двауправляющих вентиля 10 и 11, Резервуары4 и 5 сообщаются с камерой 1 по цепи 12,служащей одновременно для заполнениякамеры пропиточной жидкостью и для опопожнения этой камеры по окончании обработки, Это возможно благодаря тому, чтовключенный в эту цепь насос 13 являетсянасосом реверсивного типа. Вентили 14 и15 позволяют забирать или собирать пропиточную жидкость в том или другом изрезервуаром 4 и 5, Установка, кроме того,содержит цепь 1 б для отвода и рекуперации парообразного растворителя из камеры 1, Эта цепь содержит вентиль 17, вакуумный насос 18 и конденсатор 19. Последний связан через насос 20 с буферным резервуаром 21, выход которого сообщается с обоими резервуарами 4 и 5. Помимо этого, установка содержит цепь откачки, позволяющую создавать вакуум в баке, Эта цепь содержит вентиль 22 и вакуумный насос 23. Цепь подачи нейтрального газа (например, азота) содержит баллон 24 со сжатым газом, который может сообщаться с камерой через вентиль 25. Кроме того, установка содержит следящее устройство 2 б, связанное с датчиком 27 температуры, находящимся в рабочей камере, Следящее устройство воздействует в описываемом примере на насос 18.На фиг. 2 изображена полная установка, содержащая три герметичных рабочих камеры 1 ь 1 г, 1 з. Эти камеры идентичны камере на фиг. 1. Камера 1 г изображена более подробно по сравнению с камерами 1, и 1 з и в ней, как и в камере по фиг. 1, имеется герметичная крышка 2 и цепь 3 нагревания, изображенная пунктиром, Эти же элементы имеются в камерах 1, и 1 з. Установка содержит также два резервуара 4 и 5 для пропиточной жидкости. Каждый резервуар, обладающий герметичностью. снабжен перемешивающим устройством б и имеет цепь 7 нагревания, изображенную пунктиром. Следует отметить, что цепи 3 и 7 нагревания образованы каналами циркуляции теплоносителя (например, воды), расположенными таким образом, чтобы создавались благоприятные условия для передачи тепла через стенки упомянутых каналов камерам или резервуарам. Таким образом, теплоноситель нагревает продукты, содержащиеся в камерах или резервуарах косвенно, т. е. не перемешиваясь и не входя в непосредственный контакт с этими продуктами. Пропиточная жидкость может прямо переливаться из одного резервуара в другой благодаря сообщающей цепи 8, содержащей, в частности, насос 9 и два управляющих вентиля 10 и 11.Резервуары 4 и 5 могут сообщаться с любой из камер 1 ь 1 г, 1 з благодаря единой цепи 12, служащей одновременно для заполнения упомянутых баков пропиточной жидкостью и для опорожнения этих баков по окончании обработки. Это возможно за счет того, что включенный в эту цепь насос 13 является насосом реверсивного типа. Вентили 14 и 15 позволяют забирать или рекуперировать пропиточную жидкость в том или другом из резервуаров 4 и 5. Группа из трех вентилей 28 28 г и 28, позволяет выбирать одну из трех рабочих камер для подключения к резервуару 4 и 5. Установка содержит, кроме того, цепь 1 б для отвода и рекуперации газообразногорастворителя из камер 1 1. и 1 з. Эта цепь содержит группу изфтрех вентилей 17, 17, ц 17 з, реализующих функцию выбора, идентичную ф нкции вентилей 28, Вац 1 мный насос 18 и конденсатор 19. Зтот конденсатор связан через насос 26 с буферным резервуаром 21, выход которого сообщается с обоими резервуарами 4 и 5.Помцмо этого, установка содержит цепь ОТЕЯи(и 29, позволя)сщз)о создавать В 21 О у.; в камерах. Зта цепь также содержит группу из трех вентилей 22 22 з и 22 позволяющих подсоединять одну из раоочих ка. мер к вакуумному насосу 28. Цепь подачи нейтрального газа (например, азота) содержит баллон 24 со с;катым газом, который может подсоединяться к одной или другой из рабочих камер благодаря другой группе из трек вентилей 251, 25, и 25 зКроме того. в установке имеется следяц)ее чстройстзо 26, связанное с датчиками 27 27, ц 27 з температуры, каждый из которых находится Б одной из абочик камер. Следящее устройство;- здсйствует в данном прцчере на насос 18. Предлагаемые установ)си работают следующим образом.Работа установки, содержащей одну камеръ.Камера загрукается пропитываемым материалом. который в некоторык сз 5 чаяк нагревается, герметичная крышка закрывается, и прц помощи насоса 23 в камере создаетс вакууч. Затеч посредством насоса 13 в едкеу подается процточная жид;ость, котодя к этому времени доводится до требуемы состава и температуры в одном цз резервуаров 1 цли 5. По истечении некоторого времени попитки пропиточцая жцкость Возвря:дается по цепи 12 В резервуар прц Гомощи реверсивного насоса 13, С этого момента может начаться :тап собственчо сушки,После опорожнения камеры в ней ос".стся зцчтельное еолчество растворитсля еае В Виде жидеост 1. сзячиВаю 1 цсЙ материал 1)лц стоящей ня дне к 2 меръ, тяе ц Б Биде Газа посеолы(у Воздух который оыл предварительно откачен, может быть замещен только парами растворителя. Сушка осу)цествляется как за счет тепла, выделяемого дгревательнсц цпью 3, так и зд счет Бде, умд, создяВаемого В кяерс насосом 18 и усеоряюьцего испарение. Пары растворителя. откачцваемые насосом 18, еонденсцр;Отся В конзенсатОре 19, и ОбразуОщася В конденсаторе жидкость постепенно удаляется насосом 20, который подает ее в буферный резервуар 21. Рекупер)рованный таким Сордом рдстворитель может быть возвращен в резервуары. После удаления почти всего рдствооигеля цз камеры 1 в ней снова образуется вакуум, и для того, цтобы можно было открыть ерь)шку и прцступиь к выгрузке, необходию заполнить камеру 1 азотом,Следящее устройство:6 предназнд сцо;ля контроля скорости испарения и рекуперацпп растворителя. Г 0:троль за сео.остью испарения является Весьма л(ел)- :ельным, в частности, дл.=. устранения лоЕДЛЬЦОГО ЗаКИПаНИЯ В Сачей СТУ.(ТУРЕ П:.О:.:тывдемык материалов, которос могло Готрццдтельно сказаться нд к;,честве п зоццтец. Для этОГО неоокодимо устаноВитьправльное соответствие мекду темпердтрой и давлением внутри кдмерь:, Именноиоэ:оз) следящее устройство -"6 рд ботас г)5 от темпсратурного датчикз 27 ц Боздейтвует на насос 18, регулируя давлениепд.жв в функции температуры.В том случае, когда установка соде )- : цт несеолы(0 камер, например три к 2 ме 20 ры, еак показано на фиг. 2, каждач из камер (,. 1, и 1 з раоотаст также кдк и ьд, с) ЯОве 2 построена таким Обдзом,. ЫВЯЯ Брея, неоокодимое для здгр 3":, бичс циклы трек ка.ер та)сим образом,: .","; -- разгруждлдсь, Если прредполо: .; ть, что камера 1 была только что загр- (енд пропитываемымц материалами, которые возможно были цагеты, и что гермсТЧ 25 (РЬШЕД ЗДЕГ)ЬТ:., ТО , ОГ;.З В ЭТО)1еамсрс создают Вяег 1. ц по.10 щц насосаа 23, црц этом вецтцль -, открыт, д вентили 22, ц 22 з - закрыты. Здт м пропц".0 Ч 11 Я и ) Е) Д Е 0 С Т Ь, ЕО Т 0 З 2 Я ЕТ 0 М ", Б ) С М Е) Цдоводится до соотвстств в :д);к ссс; 52 итемпературы в одном цз - ." . Вуд юв 15, Годается в камеру 1., пр) по.щи сод 13 через вентиль 82. По истсчеиц опрс.деленного временц обработки пропиточная45 жидкость возвращается по той,е цепи 12В РЕЗЕРВУаРЫ ПРЦ ПОМОЩ РЕБЕОСИВОГО Н- сос 2 18. С этОГО кОмента мо)еет ндчдтьс 51этап собственно сушки.Все то, что было сказано ранее о раб- тс еамерь. 1, остастс ве;".-ь . и для работы кямср чстанОВеи. соде.:1(ддей неско 1 ьео камер. Следящее устойство 26 раб- Яет от соответствующего температурно: )датчика 27 и воздействует на насос 18, р -ГТЛУЯ ДЯВЛСНЦЕ ПДРОБ З ц.")КЦИ. ТСМПЕ)Ят; ры. Всо ддтцие". 7,. ппц ботссоответствующих камер Вкл:о ,:-ются да.- чец 27 ц 27 з,Изобретение не ограиг".Бс-ся ни описанным выше варна том способа. ни частным вариантом Выпол )ч уста)Пэвк,предназначенной для осу )естве)шя способа, В частости, в конст укцио ,ст:;нов(цлгут быть внесены многочисленные изменения: например, единая цепь 12 можег650484 сыть разделена на лве цепи, одна из которых служит для заполнения камеры, другая - для опорожнения ее. Кроме того многочисленные изменения могут быть внесены в сре "ство переключения, позволяю.цее Выбирать ту или иную из рабочих камер. Можно использовать другое число рабочих камер и также обеспечить рабОту нескольких камер в одно время. Помимо этого, может быть значительно изменен и сам способ: например, в некоторых случаях може Оказаться цслесообразным Вводить в камеру азот, начиная с этапа ее опорожнения, для устранения всякой опасности локального закипания растворителя в структуре материалов, Помимо того, согласно варн-.нту. изображенному штрих- пунктиром, насос 18 может быть установлен В параллельной ВетВи тр, бопровола, соединяющего конденсатор 19 с резервуаром 21, при этом в упомянутом трубопро- ВО. е предусматриВается Вентиль 80 между конденсатором 19 и насосом 20.После загрузки материалов в камеру 1, создают вакуум с помощью насоса 18 при открытом вентиле 17, и закрытом вентиле 80. После получения требуемого вакуума закрывают вентиль 17, и останавливают насос 18. Затем обработка материалов идет так, как описано выше,Как было указано, перед пропиткой в камере создается вакуум, в результате этого 5 даляется Воздух и снижается влажность. Зто позволяет осуществлять равномерную пропитку по всей структуре пористого материала (гофрированный картон) и эффективную сушку даже в случае гофрированного фасонированного картона. Действительно, в результате этого значительно улучшаются физические и механические свойства материалов, например механическая прочность повышается на 60% при содержании смолы только 15% от веса картона, происходит усиление клееных швов и повышение влагостойкости, Кроме того, при равной механической прочности, за счет этого способа можно сэкономить до 30% целлюлозы. Помимо этого, поскольку имеет место погружение в жидкость, последняя может содержать в растворенном виде или в виде дисперсной системы любую добавку, позволяющую придавать картону дополнительные специальные свойства такие, как огнестойкость, окраска, стойкость к насекомым, термитам, бактериям и плесени. Формула изобретения 1. Способ пропитки упаковочного картона, заключающийся в том, что картон помещают в рабочую камеру, в которую затем подают пропиточную жидкость, содеркащую растворитель, фи после обработкикартона пропиточную жидкость удаляют,отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса и его5 безопасности, перел подачей пропиточнойжидкости в рабочую камеру последнюю Вакуумируют для удаления следов кислорода, причем после удаления пропиточнойжидкости удаляют растворитель, присутствующий В картоне и рабочей камере, идалее образовавшиеся пары растворителяконденсируют.2. Способ по п. 1, отличающийсятем, что пропиточную жидкость нагрея вают,3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что пропиточную жидкость нагревают перед подачей ее в рабочую камеру,4, Установка для осуществления спосо 20 ба пропиткп упаковочного картона по п, 1,содержащая по крайней мере олпу рабочуюкамеру и по крайней мере олин сослинеиный с ней резервуар лля пропиточной жидкости, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что она25 снабжена средствами удаления из рабочейкамеры следов кислорода п растворителя иконденсатором его паров.5. Установка по п. 4, о тл и ч а ю щ а яс я тем, что средства для удаления слслов30 кислорода из рабочей камеры и растворителя выполнены в виде, по крайней мере,одного вакуум-насоса, связанного с рабочей камерой,35 6. Установка по пп. 4 и 5, о т л и ч а ющ а я с я тем, что резервуар для пропиточной жидкости соединен с рабочей камерой одним трубопроводом с реверсивным насосом.40 7. Установка по пп, 4 - 6, отл ич а ющ а я с я тем, что она сбнажена соединенным с резервуаром для пропиточной жил кости буферным резервуаром с насосом, 45 связанным с конденсатором паров растворителя. 8. Установка по пп, 4 - 7, о т л и ч а ющ а яс я тем, что рабочая камера и/или резервуар с пропиточной жидкостью снабжены нагревательными средствами, выполненными в виде трубопроводов с теплоносителем. 55 9. Установка по пп. 4 - 8, о т л и ч а ю щ а.яс я тем, что она снабжена устройством для автоматического регулирования скорости испарения растворителя и связанным с ним датчиком температуры, установленным в рабочем камере. Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство ССС Р115298, кл. В 05 С 31109, 1958.//г, 2 Корректор С, файн Пилипенк дакт п. Харьк. фил, пред. сПатеы ставитель Л. ЯнковскаяТехред Н. Строганова аказ 55/153 Изд,184 Тираж 8 НПО Государственного комитета СССР по делам изо 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., Подписноетеиий и открытий4/5