Бумажная масса для изготовления фильтровальной бумаги и картона для очистки жидких нефтепродуктов

 

БУМАЖНАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИПЬТРОВАЛЬНОЙ БУМАГИ И КАРТОНА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЛСВДКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ, содержащая целлюлозу из хвойной древесины , беленую лиственную целлюлозу. обработанную раствором щелочи, и волокно винол, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения сопротивления потоку воздуха готового материала , масса содержит в качестве волокна винолсвежесформованное волокно винол с температурой растворения в воде до , беленую лиственную целлюлозу , обработанную раствором щелочи концентрацией 80-140 г/л, хвойную целлюлозу со степенью помола не выше 20ШР при следующем соотношении компонентов , мас.%: Целлюлоза из хвойной древесины20-78 Беленая лиственная| целлюлоза, обработан (Л ная раствором щелочи 20-71 Волокно винол2-9 с

ÄÄSUÄÄ 1113448

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН

"ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

20-78

Ф

ГОСТЮ СТВЕННОЙ КОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ И306РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3239925/29-12 (22) 22. 12. 80 (46) 15.09.84. Бюл, ¹ 34 (72) В.Ф. Неволин, И.M. Иванова, Н.H. Кудряшова, В.А. Алешин, Г.И. Сазонова, А.N. Бантиков и Г.А. Новиков (53) 676.391(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 268892, кл. D 21 Н 5/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 3.15742, кл. D 21 Н 5/12, 1969 (лрототип). (54)(57) БУМАЖНАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИПЬТРОВАЛЬНОЙ БУМАГИ И КАРТОНА ДПЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ, содержашая целлюлозу из хвойной древесины, беленую лиственную целлюлозу, y g 0 21 Н 1/00; D 21 F 11/14 обработанную раствором щелочи, и волокно винол, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения сопротивления потоку воздуха готового материала, масса содержит в качестве волокна винолсвежесформованное волокно винол с температурой растворения в воде до 70 С, беленую лиственную целлюлозу, обработанную раствором щелочи концентрацией 80-140 г/л, хвойную целлюлозу со степенью помола не выше

20 ШР при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Целлюлоза иэ хво :Hîé древесины

Беленая лиственная целлюлоза, обработанная раствором щелочи

Волокно винол

1113448

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может

I быть использовано при производстве различных видов фильтровальной бумаги, применяемой в машиностроении.

В последние годы различные отрасли машиностроения предъявляют все более жесткие требования к качеству фильтровальных материалов. При этом в первую очередь требуется при задан- 10 ной тонкости фильтрования обеспечить увеличение пропускной способности фильтровального материала. Это объясняется тем, что чем ниже пропускная способность бумаги, тем больше срок службы и меньше габариты фильтрующего элемента. Увеличение срока службы фильтрующего элемента позволяет значительно сократить расход фильтровальной бумаги, металла и т.д., а также затраты рабочего времени на обслуживание техники.

Известна бумажная масса для изготовления мелкопористой фильтровальной бумаги, содержащая 10-50% целлюлозы из лиственных пород древесины, обработанной концентрированным раствором щелочи, целлюлозу из осины и сульфатную целлюлозу иэ хвойных пород древесины. Указанная бумажная масса обеспечивает изготовление фильтровальной бумаги с сопротивлением потоку воздуха 25-30 мм вод, ст., герметичностью 500 мм вод. ст. и числом двойных перегибов 30 L1j .

Недостатком указанной бумаги является низкое число двойных перегибов, что затрудняет изготовление из нее на современном оборудовании фильтрующих элементов. Вследствие этого данная бумажная масса не нашла практического применения.

Наиболее близкой к изобретению является бумажная масса, содержащая

10-157 термообработанкого волокна 45 винол диаметром 10-30 мкм и водостойкостью (температурой растворения в воде) 70-98 С, 15-257 мерсериэованной целлюлозы, 55-657 лиственной целлюлозы, 10-207. сульфатной хвойной 50 целлюлозы. Известная бумажная масса по сравнению с указанной бумажной массой обеспечивает изготовление фильтровальной бумаги с примерно равными значениями сопротивления по- 55 току воздуха и герметичности, но со значительно большим числом двойных перегибов, достигающим 500 Т2»,.

Однако известная бумажная масса не нашла практического применения в связи с тем, что не организовано промышленное производство термообработанного волокна винол. Кроме то го, ожидаемая цена термообработанного волокна винол составляла свыше

7 тыс. руб. эа тонну, что существенно увеличило бы цену фильтровальной бумаги.

В настоящее время существенно повысились требования потребителей к качеству фильтровальной бумаги и в первую очередь к величине сопротивления потоку воздуха, от которого зависят пропускная с особность и срок службы фильтрующего элемента.

Для улучшения качества фильтровальной бумаги необходимо снизить концентрацию раствора щелочи при обработке лиственной целлюлозы до 80-140 г/л по сравнению с 180 †2 г/л, применяемой в настоящее время (концентрация щелочи свыше 140 г/л приводит к значительному снижению числа двойных перегибов, а при концентрации менее

80 г/л затруднительно обеспечить требуемую величину сопротивления потоку воздуха); увеличить содержание в композиции бумажной массы лиственной целлюлозы, обработанной раствором щелочи до 20-717 по сравнению с 15-257, и в известной бумажной массе по прототипу; исключить из бумажной массы исходную лиственную целлюлозу, не обработанную раствором щелочи, содержание которой в известной бумажной массе 55-657., в свяэи с тем, что хотя исходная лиственная целлюлоза благоприятствует образованию мелкодисперсной структуры, но одновременно приво»дит к повышению сопротивления потоку воздуха и снижению числа двойных перегибов; увеличить содержание в композиции бумажной массы хвойной целлюлозы до 20-787 по сравнению с 10-207 в известной бумажной массе, что позволяет значительно повысить число двойных перегибов бумаги; ввести в композицию предлагаемой бумажной массы 2-97 свежесформованного волокна винол с температурой начала растворения в воде до 70 С вместо 10-157 термообработанного волокна винол и температурой растворения в воде 7098 С. Свежесформованное волокно винол по сравнению с термообработанным имеет лучшие связующее свойства, что

11134

3 способствует повышению числа двойных перегибов фильтровальной бумаги.

Цель изобретения — уменьшение сопротивления потоку воздуха фильтровальной бумаги.

Поставленная цель достигается тем, что бумажная масса для изготовления фильтровальной бумаги и картона для очистки жидких нефтепродуктов, содержащая целлюлозу иэ хвойной древесины, беленую лиственную целлюлозу, обработанную раствором щелочи, и волокно винол, содержит в качестве волокна винол свежесформованное волокно винол с температурой растворения в воде до 70 С, беленую лиственную целлюлозу, обработанную раствором щелочи концентрацией 80-140 г/л, хвойную целлюлозу со степенью помола не выше 20 ШР при следующем соотноше-20 нии компонентов, мас.7:

Целлюлоза иэ хвойной древесины 20-78

Беленая лиственная целлюлоза, обработанная раствором щелочи 20-71

Волокно винол 2-9

Сочетание комплекса указанных веществ при производстве фильтроваль30 ной бумаги обеспечивает существенное уменьшение сопротивления потоку воздуха и сокращению расхода сырья, т.е. значительное улучшение качества.

Предлагаемую бумажную массу приготавливают следующим образом.

Целлюлозу из хвойных пород древесины размалывают в ролле или другом типе размалывающей аппаратуры до степени помола 14-20 ИР.

Беленую целлюлозу нз лиственной древесины обрабатывают раствором щелочи концентрацией 80-140 г/л при температуре не выше 30 С. В зависимости от вида оборудования модуль ванны (целлюлоза — раствор щелочи) может находиться в пределах от 1:1 до 1:6. После созревания в течение

20-60 мин щелочную целлюлозу в промывном ролле или на сцеже промывают водой до нейтральной реакции по фенолфталеину, Свежесформованное волокно винол длиной 4-6 мм вводят в хвойную или лиственную целлюлозу, прошедшую щелочную обработку, 55

После указанной подготовки компоненты волокнистой массы смешивают в укаэанном выше соотношении и иэго48 4 тавливают бумагу на длинносеточной или другом типе бумагоделательной

I машины. Для придания влагопрочности и водостойкости в бумажную массу вводят проклеивающие и (или) связующие вещества или сформованную бумагу промывают раствором (дисперсиями) смол или латексов.

Ниже сопоставлены показатели качества образцов фильтровальной бумаги из предлагаемой и известной бумажной массы.

Варьирование в указанных выше пределах композиции и концентрации раствора щелочи при обработке лиственной целлюлозы позволяет в широких пределах регулировать как число двойных перегибов, так и фильтрующие свойства бумаги.

Предложенный состав бумажной массы обеспечивает образование структуры бумаги, состоящей из большого числа мелких пор, что позволяет снизить массу 1 м и, следовательно, сократить расход волокнистых полуфабрикатов и химикатов.

Пропускная способность фильтровальных материалов характеризуется величиной сопротивления потоку воздуха.

Чем меньше сопротивление потоку воздуха, тем больше пропускная способность фильтровальной бумаги и лучше ее качество.

Тонкость фильтрования, т.е ° размер наиболее крупных частиц, пропускаемых фильтровальным материалом, характеризует давление проскока первого пузырька воздуха (герметичность) при измерении диаметра максимальных пор. Между давлением проскока первого пузырька воздуха и тонкостью фильтрования существует близкая к,функциональной связь.

При этом чем больше давление проскока первого пузырька воздуха, тем меньше размер пропускаемых частиц и лучше эффективность очистки.

В табл. 1 приведены составы предлагаемой и известной бумажных масс.

В табл. 2 представлены показатели качества бумаги.

Пример 1. Фильтровальная бумага, изготовленная в лабораторных условиях иэ предлагаемой бумажной массы, по сравнению с фильтровальной бумагой из известной бумажной массы, как видно из табл. 1 и 2, имеет меньшее сопротивление потоку воздуха (21 мм вод. ст. по сравнению с

27 мм вод. ст.), выше давление про48

11134 скока первого пузырька воздуха (570 но сравнению с 500) и число двойных перегибов (430 по сравнению с 400).

Все это достигается при меньшей массе квадратного метра бумаги из предлагаемой бумажной массы по сравнению с известной бумажной массой {169 г/м по сравнению с 220 г/м ).

Пример 2. Из данных, приведенных в табл. 1 и 2, следует, что 1О фильтровальная бумага, изготовленная в лабораторных условиях из предлагаемой бумажной массы, по сравнению с фильтровальной бумагой из известной бумажной массы имеет на 8 большее значение давления проскока первого пузырька воздуха (540 мм вод. ст. о сравнению с 500 мл вод. ст.), на 30% меньшую величину сопротивпения потоку воздуха (21 мм вод. ст. по срав- ур нению с 27 мм вод. ст.). Число двойных перегибов бумаги из предлагаемой бумажной массы в 1,6 раза меньше, чем у бумаги из известной бумажной массы (250 по сравнению с 400). Одна- 25 ко указанной прочности на излом достаточно для изготовления фильтрующей шторы формы многолучевой звездочки.

При этом указанные в табл. 2 свойства бумаги из предлагаемой бумажной массы достигаются при значительно меньшей массе квадратного метра (170 г/м по сравнению с 220 г/м ) и в 5 раз меньшем содержании в композиции дорогостоящего волокна винол (2 . по сравнению с 10 ).

Пример 3. Как видно из табл.

1 и 2, фильтровальная бумага, изготовленная в лабораторных условиях из предлагаемой бумажной массы, по сравнению с фильтровальной бумагой из известной бумажной массы имеет в 3 раза меньшее сопротивление потоку воздуха (9 мм вод. ст. по сравнению с 27 мм вод. ст.). Давление проскока

45 первого пузырька воздуха у бумаги из предлагаемой бумажной массы всего на б меньше, чем у-бумаги из известной бумажной массы (460 мм вод. ст. по сравнению с 500 мм вод, ст.), а число

50 двойных перегибов практически одинаково (соответственно 390 и 400). Указанные в табл. 2 свойства бумаги из предлагаемой массы достигаются при значительно меньшей массе квадратного метра )68 г/мапо сравнению с 220 г/м

155 и в два раза меньшем содержании дорогостоящего волокна винол (5X по сравнению с 10X).

Пример 4. В производствен-. ных условиях на оборудовании Косинской бумажной фабрики из предлагаемой бумажной массы по техническим требованиям ОКБ объединения "Гидравлика изготовлена опытная партия фильтровальной бумаги БТ-5 для тонкой очистки авиационного топлива.

В соответствии с техническими требованиями фильтровальная бумага должна иметь сопротивление потоку воздуха не более 13 мм вод. ст. и давление проскока первого пузырька воздуха не менее 360 мм вод. ст., что обеспечивает и номинальную тонкость фильтрования 5 мкм.

Результаты, приведенные в табл.

1 и 2, показывают, что фильтровальная бумага из предлагаемой бумажной массы по сравнению с бумагой из известной бумажной массы имеет в 2,3 раза меньшее сопротивление потоку воздуха (11,5 мм вод. ст. по сравнению с 27 мм вод. ст.) при,меньшем всего на 25% давлении проскока первого пузырька воздуха (400 мм вод. ст. по сравнению с 500 мм вод. ст.). При этом давление проскока первого пузырька воздуха у бумаги из предлагаемой бумажной массы 400 мм вод ст., что выше нормы, предусмотренной техническими требованиями (360 мм вод. ст.).

Число двойных перегибов у бумаги из предлагаемой, а также из известной бумажной массы практически одинаково.

Указанные выше показатели качества фильтровальной бумаги из предлагаемой бумажной массы достигаются при меньшей по сравнению с бумагой из известной бумажной массы массе 1 м

{168 г/м по сравнению с 220 г/м ) и в 3 раза меньшем содержании в композиции дорогостоящего волокна винол (3% по сравнению с 10X).

Проведенные испытания показали, что срок службы фильтрующих элементов из бумаги БТ-5, изготовленной из предлагаемой бумажной массы, возрастает примерно в t,5 раза. Достигаемый при этом экономический эффект составит около 1 млн руб. С учетом полученных положительных результатов разработаны и утверждены в установленном порядке технические условия ТУ ОП У 81-11-30-79 на опытнопромышленную партию фильтровальной бумаги БТ-5.

1113448

Таблица

Компоненты

Известный

Сульфатная целлюлоза марки

3-1 из хвойной древесиньФ

20 78

58

Обработанная целлюлоза.из осиновой древесины раствором щелочи, г/л:

71 20

140

180-200

Свежесформованное волокно винол с длиной 5 мл и с температурой растворения в воде 68" С

Целлюлоза из осиновой древесины

Термообработанное волокно винол с температурой растворения в воде 70-98 С

" Для предлагаемой бумажной массы степень помола хвойной древесины 17 ШР.

Г

Из весМВяПоказатели

220

0,39

Сопротивление потоку воздуха при скорости 0,83 см/с, мм вод ст, 9 11,5

21

Давление проскока первого пузырька воздуха, мм. вод. ст. 570

540

500

400

430

Число двойных перегибов

ВНИИПИ Заказ 6539/23, Тираж 371 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Масса 1 м, r

Толщина, мм

Содержание компонентов, Ж по примерам

1 2 3 4

Бумажная масса по примерам

2 3 4

169 170 168 168

0,35 0,35 0,35 0,36

470 400

390 420