Пропиточно-сушильная установка для получения кислотно-основных, реагентных и диагностических индикаторных бумаг

Полезная модель относится к устройствам для пропитки и сушки бумажных лент в процессе навивания, преимущественно к средствам изготовления кислотно-основных, реагентных и диагностических бумаг и может быть использована в лабораториях научно-исследовательских организаций, фирм и заводов, занимающихся разработкой и применением индикаторных тестовых средств. Предлагается пропиточно-сушильная установка для получения кислотно-основных, реагентных и диагностических индикаторных бумаг, содержащая корпус, внутри которого установлены приводные подающий 1 и приемный 2 валы для размещения соответственно бобины 3 с исходной бумагой-основой и бобины 4 для намотки целевой индикаторной бумаги, взаимно контактирующей с направляющими валами 8, 9, 15, емкость 10 для пропиточного раствора, подключенную через запорный кран к пропиточной ванне 6, внутри которой размещен вал 5 для пропитки бумаги-основы и ее перемещения в сушильную камеру, внутри которой выполнены направляющие валы 13, 14, образующие верхние и нижние ряды для зигзагообразного пути перемещения пропитанной бумаги-основы, источник воздуха 20, нагреваемого до заданной температуры сушки, установленный на входе сушильной камеры, выход которой подключен к вытяжному вентилятору 24, при этом приводы подающего 16 и приемного 17 валов, исполнительные механизмы включения (отключения) источника и нагревателя подаваемого в сушильную камеру воздуха и вытяжного вентилятора подключены к пульту управления 23, отличающаяся тем, что направляющие валы, бобины и вал для пропитки выполнены из фторопласта, емкость для пропиточного раствора выполнена в виде мерника-дозатора 10, на спускном штуцере которого закреплен запорный кран 11 и трубка 12, длина которой составляет не более 0,95 высоты пропиточной ванны, которая свободным концом погружена ниже минимального уровня пропиточного раствора в пропиточную ванну 6, в верхней части диаметрально противоположных стенок которой выполнены ложементы для размещения дополнительного вала 25, диаметр и длина которого равны диаметру и длине стержня 26 пропиточного вала 5, закрепленного над пропиточной ванной 6 посредством крепежной рамки 7 с попарно соосными отверстиями в вертикальных стойках, диаметр которых равен диаметру стержня 26 пропиточного вала 5, при этом расстояние между центрами каждой пары соосных отверстий выбирают, исходя из создания условий положения пропиточного вала 5 или в воздухе, или полного погружения, или частичного погружения в пропиточную ванну, при этом при положении пропиточного вала 5 в воздухе дополнительный вал 25, закрепленный в ложементах пропиточной ванны с возможностью вращения, частично погружен в пропитывающий раствор и контактирует с пропитываемой бумагой-основой, проходящей между обоими валами, вращаясь встречно направлению вращения пропиточного вала, либо пропиточный вал закреплен на одной вертикальной подвижной стойке рычажной подвески, с помощью которой проводится регулировка требуемого положения валов. Предлагаемая полезная модель позволяет изготавливать кислотно-основные, реагентные и диагностические индикаторные бумаги, пригодные для создания тест-методов анализа окружающей среды, технологических объектов и биологических препаратов.

1 н.з.п. ф-лы, 2 таб., 3 илл., 6 пр.

Полезная модель относится к устройствам для пропитки и сушки бумажных лент в процессе навивания, преимущественно к средствам изготовления кислотно-основных, реагентных и диагностических бумаг и может быть использована в лабораториях научно-исследовательских организаций, фирм и заводов, занимающихся разработкой и применением индикаторных тестовых средств.

Одним из основных требований к индикаторным тестовым средствам является быстрое и надежное определение микрокомпонентов в окружающей среде, биологических и технологических объектах при доступности, простоте и высокой производительности и воспроизводимости процессов их изготовления.

Этого можно достигнуть при автоматизации процесса изготовления индикаторных бумаг и тест-средств на их основе (исключением ручной пропитки и сушки).

Перед авторами стояла задача разработать такую пропиточно-сушильную установку, которая имела бы мобильный переход от одного режима работы к другому и позволяла бы изготовлять партии индикаторных бумаг разного ассортимента, которые можно было бы использовать для изготовления сотен тысяч индикаторных полос в зависимости от типа бумаг, индикаторов и растворителей.

Основные технические требования к разрабатываемой установке представлены в Таблице 1: «Общие технические требования к разрабатываемой пропиточно-сушильной установке для получения кислотно-основных, реагентных и диагностических индикаторных бумаг».

Таблица 1
п/п	Технические требования	Параметры
1	Размещение бабины с бумагой (исходный материал), размеры:
	- наружный диаметр, мм	300÷500
	- внутренний диаметр, мм	76
	- ширина, мм	7÷300
2	Пропитка бумаги в растворах химических реактивов методами	контактным обмакиванием, смачиванием или погружением в раствор
3	Сушка	нагретым воздухом с приточно-вытяжной вентиляцией
4	Регулировка скорости движения бумаги в растворе и сушильной камере, м/мин	0.5÷10
5	Температура сушки (регулируемая), °С	40÷120
6	Материал конструкции:
- корпус	коррозионно-устойчивый металл, покрытый защитным слоем титан, фторопласт
- места контакта с бумагой

При просмотре научно-технической литературы и источников патентной информации было выявлено следующее.

Установки для получения индикаторных бумаг отличаются сложностью применения и содержат ряд ноу-хау, что затрудняет возможность анализа с целью применения для конкретных задач той или иной известной установки.

Так, известна пропиточно-сушильная машина ПСМ-1, предназначенная для пропитки, полива (накатки) бумаги, пленки, ткани различными растворами, в том числе и агрессивными, с последующей сушкой в герметических шкафах и намоткой в рулоны. Может применяться при изготовлении различной продукции, например для:

- получения индикаторных, реактивных и диагностических бумаг;

- стерилизации бумаги, пленки, ткани;

- лабораторных исследований;

- тиснения, нанесения различных покрытий, печати;

- отработки различных технологий;

- промасливания и пропитки различными составами бумаги и тканей.

[on-line, http://foroll.com/ru/ware/5660/propitochno-sushilnaya_mashina/ Пропиточно-сушильная машина ПСМ-1, Россия, АВА, НПП г.Саратов].

К недостаткам установки относится ее многоступенчатость, совмещение с операциями, загрязняющими установку, отсутствие возможности пропитывать ленты шириною от 80 мм, что ограничивает в лабораторных условиях наработку широкого ассортимента индикаторных бумаг.

Наиболее близкой по технической сущности и взятой за прототип является пропиточно-сушильная установка, содержащая подающую бобину, размещенную на подающем валу, последовательно установленные направляющие валы, пропиточный узел, сушильные камеры, калорифер с воздуходувкой, приемную бобину, подключенные через запорные краны к пропиточным узлам рабочие емкости для растворов, и пульт управления. [Островская В.М., Запорожец О.А., Будников Г.К., Чернавская Н.М. Вода. Индикаторные системы. М.: ВИНИТИ РАН. 2002. С.90.].

Недостатками известной установки-прототипа являются: сложность конструкции, низкая эффективность и высокие ограничения номенклатуры типа бумаги, подлежащей пропитке. Эти недостатки обусловлены следующими особенностями конструктивных узлов машины:

- пропиточно-сушильная установка осуществлена с двумя узлами пропитки и двумя узлами сушки; совмещение в одной установке с передачей, осуществляющей одновременную последующую двухстадийную пропитку в разных растворителях, например, воде и бензоле, и их сушки нецелесообразно, так как время сушки (от этих растворителей) значительно различается, и сами растворители различаются по требованиям техники безопасности в отношении токсичности и взрывоопасности, что требует разных условий;

- наличие цинк-содержащих материалов и стали, которые ингибируют ферменты диагностических бумаг, приводят к загрязнению и окрашиванию высокочувствительных реагентных индикаторных бумаг;

- жесткая посадка пропиточного вала не позволяет варьировать временем пропитки и скоростью движения бумажной ленты в зависимости от структуры и впитываемости бумаги и концентрации используемых растворов.

Технический результат полезной модели - повышение производительности при возможности быстрой смены режимов пропитки с одновременным расширением ассортимента получаемых кислотно-основных, реагентных и диагностических индикаторных бумаг без снижения требований к чистоте и высокой чувствительности индикаторных бумаг.

Указанный технический результат достигается тем, что в пропиточно-сушильной установке для получения кислотно-основных, реагентных и диагностических индикаторных бумаг, содержащей корпус, внутри которого установлены приводные подающий и приемный валы для намотки целевой индикаторной бумаги, взаимно контактирующей с направляющими валами, емкость для пропиточного раствора, подключенную через запорный кран к пропиточной ванне, внутри которой размещен вал для пропитки бумаги-основы и ее перемещения в сушильную камеру, внутри которой выполнены направляющие валы, образующие верхние и нижние ряды для зигзагообразного пути перемещения пропитанной бумаги-основы, источник воздуха, нагреваемого до заданной температуры сушки, установленный на входе сушильной камеры, выход которой подключен к вытяжному вентилятору, при этом приводы подающего и приемного валов, исполнительные механизмы включения (отключения) источника и нагревателя подаваемого в сушильную камеру воздуха и вытяжного вентилятора подключены к пульту управления, согласно полезной модели направляющие валы, бобины и вал для пропитки выполнены из фторопласта, емкость для пропиточного раствора выполнена в виде мерника-дозатора, на спускном штуцере которого закреплен запорный кран и трубка, длина которой составляет не более 0.95 высоты пропиточной ванны и которая свободным концом погружена ниже минимального уровня пропиточного раствора в пропиточную ванну, в верхней части диаметрально противоположных стенок которой выполнены ложементы для размещения дополнительного вала, диаметр и длина которого равны диаметру и длине пропиточного вала, закрепленного над пропиточной ванной посредством подвижной рамки с попарно соосными отверстиями в вертикальных стойках, диаметр которых равен диаметру стержня пропиточного вала, при этом расстояние между центрами каждой пары соосных отверстий выбирают, исходя из создания условий положения пропиточного вала или в воздухе, или полного погружения, или частичного погружения в пропиточную ванну, при этом при положении пропиточного вала в воздухе дополнительный вал, закрепленный в ложементах пропиточной ванны с возможностью вращения, частично погружен в пропитывающий раствор и контактирует с пропитываемой бумагой-основой, проходящей между обоими валами, вращаясь встречно направлению вращения пропиточного вала, либо пропиточный вал закреплен на одной вертикальной подвижной стойке рычажной подвески, с помощью которой проводится регулировка требуемого положения валов.

На фиг.1 представлена блок-схема пропиточно-сушильной установки для получения кислотно-основных, реагентных и диагностических индикаторных бумаг (вид спереди с открытыми дверьми);

фиг.2 - то же (вид сзади без дверей);

фиг.3 - пропиточные валы в разных режимах:

а) - в режиме полного погружения в пропиточный раствор («купающийся» - закреплен в нижних соосных отверстиях вертикальных стоек рамки);

б) - в режиме частичного погружения в пропиточный раствор («плавающий» - закреплен в средних соосных отверстиях вертикальных стоек рамки);

в) - в режиме нахождения в воздухе («воздушно-контактный» с использованием дополнительного пропиточного вала в ложементах пропиточной ванны - закреплен в верхних соосных отверстиях вертикальных стоек рамки);

г) - вид сбоку в).

Общее описание установки для получения универсальной кислотно-основной индикаторной бумаги (в рулонах).

Пропиточно-сушильная установка для получения кислотно-основных, реагентных и диагностических индикаторных бумаг представляет собой короб-шкаф (корпус) с дверями как с лицевой стороны, так и сзади для удобства обслуживания. Корпус разделен на сообщающиеся между собой камеры; I - подготовительную для размещения бобин; II - пропиточную и III - сушильную.

В расположенной в верхней части корпуса подготовительной камере I установлены валы 1 и 2 для размещения на них соответственно бобины 3 для бумаги-основы и бобины 4 для намотки целевой индикаторной бумаги. Бобины 3 и 4 закрепляются на валах 1 и 2 прижимными гайками. Бумага-основа с бобины 3 заправляется на пропиточный вал 5, который размещен над пропиточной ванной 6 посредством рамки, в вертикальных стойках 7 которой выполнены по высоте отверстия, диаметр которых эквидистантен диаметру стержня пропиточного вала 5.

Перед входом пропиточной камеры II и на ее выходе установлены направляющие валы 8 и 9, которые обеспечивают прилегание бумаги-основы к пропиточному валу 5.

В пропиточной камере II установлен мерник-дозатор 10. На спускном штуцере мерника-дозатора 10 установлен запорный кран 11 и подсоединена полимерная трубка 12. Длину трубки 12 выбирают из условия равномерного залива пропиточного раствора, т.е., если необходима максимальная высота пропиточного раствора в ванне 6 равная Н, то длину трубки 12 берут не менее 0.95 Н, чтобы раствор поступал под слой раствора в пропиточной ванне 6 (под минимальный уровень).

С направляющего вала 9 пропитанная бумага-основа через определенный отрезок времени (в зависимости от скорости пропитки и состава) поступает в сушильную камеру III, в которой закреплены направляющие валы 13 (верхний ряд) и 14 (нижний ряд). На выходе из сушильной камеры III закреплен направляющий вал 15, с которого пропитанная и высушенная индикаторная бумага поступает на бобину 4 для намотки целевой индикаторной бумаги. Валы 1 и 2 приводятся во вращение посредством приводов - клиноременных передач 16 и 17, связанных с электродвигателями 18 и 19.

На входе в сушильную камеру III установлен источник воздуха 20 (воздуходувка), воздух от которой подогревают в калорифере 21 и который через распределитель 22 равномерно поступает в сушильную камеру III. Температура в камере III поддерживается заданного значения (в зависимости от режима пропитки, состава пропиточного раствора и качества бумаги-основы).

На корпусе установлен блок управления режимом работы установки с частотными преобразователями, включающий пульты 23 (регуляторы) управления скоростью движения бумажной ленты, регулирования температуры сушки бумажной ленты.

Пульт управления 23 представляет собой блок кнопочных выключателей, запускающих или останавливающих подачу питания на приводы воздуходувки 20, вытяжной вентиляции 24, калорифера 21, электродвигателей 18, 19, приводящих в движение валы 1, 2 и осуществляющих протяжку бумаги-основы.

Вал 5 для пропитки устанавливается над пропиточной ванной 6 в отверстиях вертикальных стоек 7 крепежной рамки.

Отверстия в вертикальных стойках 7 рамки имеют несколько большие диаметры, чем диаметр стержня вала 5, что обеспечивает создание возможности либо частичного погружения пропиточного вала 5 в пропиточный раствор ванны 6 (фиг.3б), либо полного погружения вала 5 в пропиточный раствор ванны 6 (фиг.3а), либо размещения пропиточного вала 5 над дополнительным валом 25, установленным в ложементах боковых стенок пропиточной ванны 6 (воздушно-контактный режим).

Пропиточный вал 5 представляет собой цилиндр диаметром D мм, выполненный как одно целое с центральным осевым стержнем 26 меньшего диаметра d мм, либо жестко насаженный на стержень 26. Стержень 26 имеет длину больше, чем образующая цилиндра - пропиточного вала 5, т.е. центральный стержень 26 имеет по торцам пропиточного вала 5 заплечики, которые непосредственно размещают в соосных отверстиях стоек 7 крепежной рамки, которая может быть закреплена любым известным способом. Главное требование, чтобы закрепляемый, устанавливаемый в соосных отверстиях вертикальных стоек 7 пропиточный вал 5 находился или над, или в пропиточной ванне 6. Выполненные отверстия в вертикальных стойках 7 (соосная пара) соответствуют определенному технологическому процессу пропитки.

А именно нижняя пара соосных отверстий находится внутри пропиточной ванны 6 (фиг.3а), средняя пара соосных отверстий над максимальным уровнем пропиточного раствора (фиг.3б), не более, чем на величину половины диаметра пропиточного вала 5, а верхняя пара соосных отверстий удалена от максимального уровня пропиточного раствора на расстояние, раное 1,5 диаметра пропиточного вала 5 (фиг.3, 3г), т.к. режим пропитки предусматривает использование дополнительного пропиточного вала 25.

В верхней части диаметрально противоположных стенок пропиточной ванны 6 выполнены проточки-ложементы для размещения в них стержня дополнительного вала 25, идентичного пропиточному валу 5. Глубину проточек-ложементов выполняют с учетом верхней границы максимального уровня пропиточного раствора, а диаметр закругления делают чуть большим диаметра стержня дополнительного вала 25.

Режимы могут быть как минимум трех видов: воздушно-контактное взаимодействие с использованием дополнительного вала 25; частичное погружение пропиточного вала 5 под поверхностью уровня раствора в проточной ванне 6; полного погружения пропиточного вала 5 в пропиточный раствор ванны 6.

Установленный на входе сушильной камеры III калорифер 21 обеспечивает нагрев и поддержание температуры от 40°C до 120°C. Ширина пазов валов подающего 1, направляющих 8, 9, 13, 14, 15 и приемного 2 эквидистантна ширине ленты рулона бумаги-основы, а наружный диаметр валов 1, 2, 5 соответствует стандартному диаметру 74 мм отверстия рулона бумаги-основы, наружный диаметр - рулону бумаги-основы - до 400 мм.

Скорость протяжки ленты бумаги-основы составляет 0.5÷10 м/мин.

Пропиточно-сушильная установка выполнена во взрывобезопасном исполнении и в связи с повышенной чувствительностью реактивных индикаторных бумаг к металлам (железу, меди, никелю) - из коррозионно-устойчивых материалов: в местах контакта с бумагой - из титана и фторопласта. Калорифер 21 выполнен из листового алюминия или листовой нержавеющей стали.

Дополнительные характеристики проточно-сушильной установки при ширине ленты бумажного полотна 85 мм и массы рулона 4 кг:

- потребляемая мощность - 5 квт-ч (общая).

- вытяжная вентиляция: марка вентилятора 3, 1 квт/ч, 90 об/мин.

- расход (подача) воздуха - 20 м³/ч.

- калорифер 21 с приточно вытяжной вентиляцией 24, двигатель асинхронный, марка AOJI-I5-A, 380 в, 1 квт-ч.

- количество воды (потребляемой) - 150÷200 дм³/ч.

Пульта управления 23 - щит с кнопочными выключателями от приборов: вытяжной вентиляции 24, воздуходувки 20, калорифера 21 для поддержания заданной температуры (с автоматическим режимом), электродвигателей 18, 19 обеспечивают движение и протяжку пропитываемой бумаги-основы.

Установка для получения кислотно-основных, реагентных и диагностических индикаторных бумаг работает следующим образом.

Ниже приведены примеры изготовления и применения пропиточно-сушильной установки.

Пример 1. Работа на пропиточно-сушильной установки при получении универсальной кислотно-основной индикаторной бумаги УКОИБ pH 2-12 (в рулонах с шириной ленты 85 мм и удельной поверхностью 80 г/кв.м) с применением водно-спиртовых растворов индикаторов.

Пропиточный вал 5 закреплен в средних соосных отверстиях вертикальных стоек 7 рамки («плавающий» - фиг.3б). Применяли пропитку в режиме частичного погружения вала в пропиточный раствор.

Готовили рабочий пропиточный раствор следующего состава. Растворяли кислотно-основные индикаторы: метиловый желтый 2.4 г, метиловый красный 1.6 г, бромтимоловый синий 3.2 г, тимоловый синий 4.0 г, фенолфталеин 0.8 г, ализариновый желтый Р 1.2 г, тетраэтиламмоний бромид 10 г в 2 дм³ 90%-ого этилового спирта. К полученному раствору прибавляли 0.1 н водный раствор натрия гидроокиси до появления чисто желтой окраски.

Полученный пропиточный раствор подавали в мерник-дозатор 10.

Пропиточную ванну 6, направляющие валы 8, 9, 13, 14, 15 пропиточно-сушильной установки (ПСУ) предварительно отмывали 10%-ым массовым раствором соды и дистиллированной водой. Сушили с использованием приточно-вытяжной вентиляции 24. Установку подключали к сети напряжением 380 в, включали воздуходувку 20, калорифер 21, устанавливали заданную температуру сушки 60°C и скорость протяжки бумажного полотна 2 м/мин. Температура сушки, а также температура подаваемого воздуха обеспечивала создание условий, которые соответствуют оптимальным условиям работы и достижение высокого качества продукции.

Рулон бумаги хроматографической марки "С" (ГОСТ 10395-75) диаметром 250 мм и шириной 85 мм массой 2 кг закрепляли на подающем валу 1 бобины 2, в держатели пропиточного узла II пропиточно-сушильной установки, закрепляли рулон хроматографической бумаги и заправляли бумажное полотно в подающие и направляющие валы 8, 9, 13, 14, 15 в пропиточную ванну 6 и сушильную камеру. Конец полотна приклеивали на бумажной втулке, закрепленной на приемном валу 2 бобины 4. Прижимной гайкой на валу 2 регулировали силу прижима бумажного полотна. При достижении в сушильной камере III заданной температуры, открывали кран 11 и заранее приготовленный рабочий раствор из мерника-дозатора 10 поступал в пропиточную ванну 6 самотеком или принудительно до заданного уровня.

На пульте 23 включали протяжное устройство бумажного полотна (двигатели 18, 19), Бумага-основа, контактируя с пропиточным валом 5, установленным в средние отверстия вертикальных стоек 7, пропитывалась приготовленным индикаторным раствором и затем направлялась на сушку через зоны приточно-вытяжной сушки при 60°C. Пропитанная и высушенная бумага наматывалась на приемную бобину 4. с приемным вращением.. В процессе работы значения от датчиков поступали в блок управления 23, который по заданной программе сравнивали текущие значения с заданными и выводил установку на требуемый режим работы. Пропитанная и высушенная бумага наматывалась на приемную бобину 4. Полученный рулон УКОИБ. снимали с приемного вала 2. УКОИБ имела желтую окраску.

Из полученного рулона отрезали пробу и готовили индикаторные полоски шириной 10 мм для определения pH в диапазоне от 2 до 12.. Полоску индикаторной бумаги погружали в соответствующий буферный раствор, затем помещали на белую пластинку и проверяли цветовые характеристики в диапазоне pH 2÷12. Полученная УКОИБ 2-12 окрашивалась в следующие цвета: pH 2 - красный, pH 3 - оранжево-красный, pH 4 - оранжевый, pH 5 - оранжево-желтый, pH 6 - желтый, pH 7 - зеленовато-желтый, pH 8 - зеленый, pH 9 - зеленовато-синий, pH 10 - синий, pH 11 - фиолетово-синий, pH 12 - фиолетовый.

Приготовленную таким образом УКОИБ разрезали на полоски, фасовали в пеналы с цветовой концентрационной шкалой и использовали по назначению.

Техника безопасности: ПДК целлюлозы - 2 мг/дм³ - 3 класс опасности,

ПДК этилового спирта - 1000 мг/дм³ - 4 класс опасности, защита от целлюлозной пыли и спирта - респиратор РПГ-67а, вентиляция.

Пример 2. Получение универсальной кислотно-основной индкаторной бумаги УКОИБ pH 2-12 (в рулонах с шириной ленты 85 мм и удельной поверхностью 160 г/кв.м) с применением водно-спиртовых растворов индикаторов.

Пропитку и сушку проводили так же, как в Примере 1, с тем исключением, что применяли бумагу-основу для экспресс-тестов марки III с удельной поверхностью 160 г/кв.м (ТУ ОП 13-7310005-20-83) и скорость протяжки бумажного полотна была 0,85 м/мин. УКОИБ дублировали, разрезали и закрепляли на белой пластиковой подложке известными методами [Смолицкая Г.И., Бубнова З.П.. Суворов В.В., Островская В.М. Установка для изготовления полиэкспресс-тестов. А.с. СССР 1418070. 1988. Бюл. 31]. Полученные индикаторные полосы с бумажной индикаторной зоной на полимерной полосе-подложке фасовали в пеналы с такой же цветовой концентрационной шкалой, как в примере 1 и использовали по назначению.

Пример 3. Получение реагентной индикаторной бумаги РИБ-Хлор-Тест (в рулонах) с применением водных растворов реагентов на пропиточно-сушильной установке.

Пропитку и сушку осуществляли так же, как в Примере 1 за исключением того, что применяли другие параметры процесса.

Пропиточный вал 5 закреплен в средних соосных отверстиях вертикальных стоек 7 рамки («плавающий» - фиг.3б). Применяли пропитку в режиме частичного погружения вала в пропиточный раствор.

Режим процесса: температура сушки 90°С, скорость протяжки бумажной ленты 0.85 м/мин.

Готовили буферный раствор pH 8 из 21 г Na₂HPO₄, и 1 г КН ₂РO₄. в 2 дм³ дистилированной воды, доводили раствор до кипения, 20 г водорастворимого крахмала в 100 см³ холодной воды вливали в горячий буферный раствор, размешивали 2 мин, охлаждали, добавляли 20 г KI и размешивали 2 мин. Полученный раствор подавали в мерник-дозатор 10. Полученным раствором пропитывали бумагу-основу для экспресс-тестов марки I (80 г/кв.м, ТУ ОП 13-7310005-20-83) и затем ее сушили.

Полученная бумага имела белый цвет и при погружении в раствор, содержащий 100 мг/дм³ активного хлора, окрашивалась в темно-синий цвет.

Приготовленную таким образом бумагу РИБ-Хлор-Тест разрезали на полоски, фасовали в пеналы с цветовой концентрационной шкалой и использовали по назначению.

Пример 4. Работа на пропиточно-сушильной установки при получении диагностической индикаторной бумаги Глюкоза-Тест.

Пропитку осуществляли в две стадии: в режиме полного погружения вала в пропиточный раствор и на второй стадии - в режиме контакта воздушного и частично погруженного валов.

На первой стадии пропиточный вал 5 закреплен в нижних соосных отверстиях вертикальных стоек 7 рамки («купающийся» - фиг.3а). Применяли пропитку в режиме полного погружения вала в пропиточный раствор.

Режим процесса: температура сушки 45°C, скорость протяжки бумажной ленты 0,5 м/мин.

На первой стадии бумагу-основу для экспресс-тестов марки III (с удельной поверхностью 160 г/кв.м ТУ ОП 13-7310005-20-83) пропитывали раствором 0.8 г пероксидазы, 36 г глюкооксидазы в смеси 1.5 дм³ фосфатно-цитратного буферного раствора при pH 5.5 (ГОСТ 4919.2.77) и 0.5 дм³ этанола. Рулон пропитанной и высушенной бумаги снимали с приемной бобины 4, помещали его на подающую бобину 2 для второй стадии пропитки.

Перед проведением второй стадии пропитки устанавливали чистый мерник-дозатор 10, а ванну и направляющие валы промывали дистиллированной водой и очищали фильтровальной бумагой.

Готовили раствор для второй стадии пропитки. 8 г 3,3¹ , 5,5¹ - тетраметилбензидина в 1.8 дм³ этанола.

Режим процесса: температура сушки 45°C, скорость протяжки бумажной ленты 3 м/мин.

На второй стадии пропиточный вал 5 закреплен в верхних соосных отверстиях вертикальных стоек 7. Дополнительный вал 25 устанавливают и закрепляют в ложементах боковых стенок пропиточной ванны 6 (фиг.3в, 3г). Дополнительный вал 25 частично погружен в пропиточный раствор. Поверхности пропиточного вала 5 и дополнительного вала 25 находятся в контакте. Пропитанная на первой стадии бумага проходит между валами 5 и 25, которые вращаются встречно. Находящийся в пропиточной ванне 6 раствор захватывается дополнительным валом 25 и наносится тонким слоем на поверхность бумаги. Полученный рулон индикаторной диагностической бумаги Глюкоза-Тест снимали и отправляли на дальнейшую обработку по получению индикаторных полос с полимерной подложкой, как в примере 2. При погружении полоски бумаги Глюкоза-Тест белого цвета в 0.2%-ый раствор глюкозы, она окрашивается в голубой цвет.

Примечания. 1) Получение диагностической бумаги Глюкоза-Тест на установке с одновременной двухстадийной пропиткой и одинаковой скоростью движения бумажного полотна приводило к следующему: при применении общей скорости движения 0,85 м/мин на второй стадии бумага пересушивалась, 3 м/мин на первой стадии бумага не досыхала. Это увеличивает перерасход энергии или приводит к более низкому качеству бумаги Глюкоза-Тест. 2) Применение металлосодержащих материалов на установке приводит к отравлению бумаги Глюкоза-Тест, т.к. ферменты при действии даже небольших каталитических количеств металлов быстро разлагаются.

Пример 5. Работа на пропиточно-сушильной установки при получении диагностической индикаторной бумаги Нитрит-Тест.

Пропитку и сушку проводили, как в примере 1, за тем исключением, что раствор был приготовлен из смеси 3 г 3-гидрокси-7,8-бензо-1,2,3,4-тетрагидрохинолина, 9 г 4-аминобензойной кислоты, 12 г щавелевой, 12 г лимонной, 6 г винной кислот в 1 дм³ этанола-ректификата. Этим раствором пропитывали бумагу-основу для экспресс-тестов марки III (160 г/м²) по ТУ 13-730800-721-85.

Пропитанную и высушенную бумагу разрезали на ленты шириной 1 см, дублировали по краю полимерной подложки и разрезали полученную заготовку поперек с помощью устройства размерной резки на полосы Нитрит-Тест. При погружении индикаторной полосы раствор 20 мг/дм ³ индикаторная зона окрашивается в пурпурный цвет.

Пример 6. Работа на мини-пропиточно-сушильной установке при получении реагентной индикаторной бумаги на нитрит в виде ленты шириной 7 мм.

Мини-пропиточно-сушильную установку помещали на столе или полке. Роль исходной и приемной бобин выполняли кассеты с внутренним пазом для ленты 7 мм. Пропиточные валики с длиной паза 7 мм закреплены на вертикальной подвижной стойке рычажной подвески.

Пропиточный раствор готовили, как в примере 5. Пропитывали этим раствором бумагу-основу для экспресс-тестов марки 1 (80 г/м²) по ТУ 13-730800-721-85, в режиме контакта воздушного и частично погруженного в пропиточный раствор валиков. Скорость протяжки бумажной ленты 0,5 м/мин, температура сушки 45°C. Пропитанную и высушенную бумажную индикаторную ленту фасовали в кассеты диаметром 50 мм, применяемые по назначению в химических анализаторах.

Проведенные испытания, данные которых приведены в Таблице 2: «Характеристика индикаторных бумаг, полученных на установке» различных типов индикаторных бумаг показали пригодность установки для их получения.

Из таблицы 2 следует, что установка пригодна для изготовления разного типа индикаторных бумаг: кислотно-основных, реагентных и диагностических.

Таким образом, конструкция пропиточно-сушильной установки и задаваемые режимы обеспечивают протекание процесса в заданных условиях применения.

Пропиточно-сушильная установка для получения кислотно-основных, реагентных и диагностических индикаторных бумаг, содержащая корпус, внутри которого установлены приводные подающий и приемный валы для размещения соответственно бобины с исходной бумагой-основой и бобины для намотки целевой индикаторной бумаги, взаимно контактирующей с направляющими валами, емкость для пропиточного раствора, подключенную через запорный кран к пропиточной ванне, внутри которой размещен вал для пропитки бумаги-основы и ее перемещения в сушильную камеру, внутри которой выполнены направляющие валы, образующие верхние и нижние ряды для зигзагообразного пути перемещения пропитанной бумаги-основы, источник воздуха, нагреваемого до заданной температуры сушки, установленный на входе сушильной камеры, выход которой подключен к вытяжному вентилятору, при этом приводы подающего и приемного валов, исполнительные механизмы включения (отключения) источника и нагревателя подаваемого в сушильную камеру воздуха и вытяжного вентилятора подключены к пульту управления, отличающаяся тем, что направляющие валы, бобины и вал для пропитки выполнены из фторопласта, емкость для пропиточного раствора выполнена в виде мерника-дозатора, на спускном штуцере которого закреплен запорный кран и трубка, длина которой составляет не более 0,95 высоты пропиточной ванны, которая свободным концом погружена ниже минимального уровня пропиточного раствора в пропиточную ванну, в верхней части диаметрально противоположных стенок которой выполнены ложементы для размещения дополнительного вала, диаметр и длина которого равны диаметру и длине стержня пропиточного вала, закрепленного над пропиточной ванной посредством крепежной рамки с попарно соосными отверстиями в вертикальных стойках, диаметр которых равен диаметру стержня пропиточного вала, при этом расстояние между центрами каждой пары соосных отверстий выбирают, исходя из создания условий положения пропиточного вала или в воздухе, или полного погружения, или частичного погружения в пропиточную ванну, при этом при положении пропиточного вала в воздухе дополнительный вал, закрепленный в ложементах пропиточной ванны с возможностью вращения, частично погружен в пропитывающий раствор и контактирует с пропитываемой бумагой-основой, проходящей между обоими валами, вращаясь встречно направлению вращения пропиточного вала, либо пропиточный вал закреплен на одной вертикальной подвижной стойке рычажной подвески, с помощью которой проводится регулировка требуемого положения валов.