Способ получения волокнистой массы

Авторы патента:

D21H3/66 - Составы исходной массы; их приготовление, не отнесенное к подклассам D21C,D21D; пропитка или нанесение покрытий на бумагу; обработка готовой бумаги, не отнесенная к классу B31 или подклассу D21G; специальные виды бумаги и их изготовление, не предусмотренные в других подклассах

D21D3 - Обработка материалов перед поступлением на бумагоделательную машину

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ путем обработки суспензии целлюлозосодержащего полуфабриката гелем аморфной гидроокиси железа, отличающийся тем, что, с целью придания массе магнитных свойств, в качестве геля испольэуют продукт взаимодействия аммонийсернокислого железа с гидроокисью щелочного металла при рН.7,2-8,4, а после обработки суспензии гелем ее продувают кислородом воздуха со скоростью 700-720 л/ч в течение 1,5-2,0 ч.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЯВИ ВОН

РЕСПУБЛИК (!9) (!!) 01

4(5l) D 2.1 D 3/00 D 2! Н 3/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР ЫТИЙ

"м. фкцб

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

Н ASTOPCNONIV СаИавъльСтвм (21) 3696547/29-12 (22) 31. О1. 84 (46) 30.03 ° 85. Бюл. У l2 (72) В.E. Головко, Г. f.Íåñòåð÷óê и В.П. Аликин (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт целлюлозно"бумаиной промышленности .(53) 676.1.023.7(088.8) (56) !. Патент ФРГ Â 1141876, кл. 55 f, 11/01. . 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

В 971968, кл(D 21 D 3/00, f98! (прототип),. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ путем обработки суспензии целлюлоэосодержащего полуфабриката. гелем аморфной гидроокиси келеза, отличающийся тем, что, с целью придания массе магнитных свойств, в качестве геля используют продукт взаимодействия аммонийсернокислого зелеза с гидроокисью щелочного металла при рН. 7,2-8,4, а после обработки суспензии гелем ее продувают кислородом воздуха со скоростью 700-720 л/ч в течение

1 S-2,0 ч.

1147801

Изобретение относится к способам получения волокнистой массы путем обработки суспензии целлюлозосодержащего полуфабриката перед отливом и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при изготовлении неактиничных бумаг, например упаковочных бумаг для фото- бумаг и ценных реактивов.

Известен споеоб получения волокнистой массы на основе целлюлоэных волокон путем обработки ее сульфатом аммония, взятом в количестве 10 15X к массе абсолютно сухих волокон при рН среды 4,3 (1 1

Однако данный способ не позволяет получать волокнистую массу, восприимчивую к внешнему магнитному полю.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения волокнистой массы путем обработки суспензии целлюлоэосодержащего полуфабриката гелем аморфной. гидроокиси железа (2).

Согласно известному способу в волокнистую массу вводят гель аморфной гидроокиси железа в количестве 0,5-2Х в пересчете íà Ре20 к

2 3 ,массе абсолютно сухой целлюлозы. Обработку гелем проводят при рН массы в пределах 5,5-7,0. При этом гель аморфной гидроокиси железа (Fe ) имеет структуру полимерного соединения, устойчивого в среде с рН более 3,5

OH ОН . ОН

l I I

Ко -Fe вЂ” 0 вЂ” Fe - .. - 0. -Fe вЂ” Он

I I

Н О Н О К О

Удаление воды из структуры геля приводит к его абсорбции на целлюлозных волокнах в форме Fe>05.

Однако полученная волокнистая масса не обладает магнитной восприим чивостью., Цель изобретения вЂ” придание массе магнитных свойств.

Поставленная цель достигается тем, .что согласно способу получения волокнистой массы путем обработки суспензии целлюлозосодержащего полуфаб" риката гелем аморфной гидроокиси железа, в качестве геля используют продукт взаимодействия аммонийсернокнслого железа с гидроокисью щелочного металла при рН 7,2-8,4, а после обработки суспензии гелем ее продувают кислородом воздуха со скоростью

700-720 л/ч в течение 1,5-2,0 ч.

В качестве целлюлозосодержащего полуфабриката могут быть использованы сульфитная небеленая целлюлоза, сульфатная полубеленая целлюлоза, бисульфитная целлюлоза, моносульфитная целлюлоза.

В качестве гидроокиси металла используют гидроокись, например, натрия или калия. В качестве аммонийсернокислого железа используют соль

Мора (NH<) $0 FeSO<-6Н О.

Проведение в предлагаемом способе обработки суснензии целлюлозосодержащего полуфабриката продуктом взаимодействия аммонийсернокислого же- леза с гидроокисью щелочного металла в указанном режиме обеспечивает максимальные магнитные свойства волокнистому материалу, а также равномерность

25 обработки как по толщине, так и по поверхности целлюлозного полуфабриката. При этом образуется гель как внутри, так и на поверхности волокна.

Продувание кислорода воздуха через суспензию осуществляют при скорости подачи кислорода 700-720 л/ч. При скорости подачи воздуха ниже 700 л/ч . снижается скорость дегидратации геля, реакционная система барботируется недостаточно интенсивно, имеют место застойные эоны в реакторе. При подаче воздуха со скоростью выше 720.л/ч барботаж-протекает интенсивно, однако возникает возможность смыва поверх40 костного слоя закисно-окисного железа с волокна целлюлозы.

Пример. В колбе, снабженной мешалкой, растворяют 398 г соли Мора (NH<)>" S0<-FeS04 6Н О в присутствии

500 мл воды. После растворения соли в раствор помещают 20 г сульфитной беленой целлюлозы марки А-1, ГОСТ 3914-60 со степенью помола 20 ШР.

После пропитки в течение 1,5 ч целлюлозы водным раствором указанной соли. выделяют гель железа посредством прилйвания к раствору 100 мл 407-ного водного раствора NaOH. В результате химической реакции -образуется гель гидроокиси железа в самой колбе, а также внутри целлюлозных волокон.

После 25-минутного стояния суспенэию целлюлозы в геле железа помещают в реактор, снабженный бар- ботажной трубкой, и начинают продувать воздухом в течение 1,5 ч при рН 7,2. Скорость подачи воздуха

700 л/ч.

После отстаивания и декантацни жидкости целлюлозу отделяют и промывают водой на фильтре Пиотта до нейтральной реакции. После высушивания волокна получают целлюлозную сухую массу, имеющую черный цвет.

Магнитные свойства массы оцени-, вают по величине относительной магнитной проницаемости.

Определение относительной магнитной проницаемости массы проводили по следующей методике.

Пробирка с испытуемым волокном помещается внутрь двух тороидов.

По определению, относительной магнигной проницаемостью называется величина, характеризующая, во сколько раз увеличивается поток магнитной индукции в бесконечно длинн4м. соленоиде нли тороиде при заполнении его этим веществом

Pвтн = y . о

v где Ф вЂ” магнитный поток с испытуемым волокном ф вЂ” магнитный поток без волокна.

МагнитньФ поток Ф, создается в тороиде с числом витков иа единицу длины и источником тока, сила

1 тока s обмотке Т;

Магнитный поток Ф (являющийся результатом действия магнитного потока Ф на испытуемое волокно) о пронизывает витки второго тороида с числом витков Ng и возбуждает в нем электрический ток, величина которого фиксируется гальванометром, на который замкнута обмотка тороида.

Величины магнитных потоков опре= деляют формулами: Ф е г-в магнитная постоянная; величина тока в обмотке гч» ), 1 тороида; число витков на 1 м длины тороида; площадь сечения в м, nt ф= вЂ”

bd. R

2л!г

10 где Ъ вЂ” боллистич

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что по сравнению

40 с известным способом обработки волокнистой массы предлагаемый способ обеспечивает наличие у получаемой . массы магнитных свойств, о чем говорит величина т„ > 1 (! .ото = 1 показывает на полное отсутствие маг" нитных свойств). еская постоянная гальванометра, oL вЂ” угол отклонения стрелки гальванометра;

R вЂ” полное сопротивление вторичной обмотки (Ом) ;

N вЂ” количество витков на вто2, ричной катушке.

Ь а

20 ото 2 ° n 8

"a 2. или „= Я вЂ”, где. А вЂ” постоянная

06 прибора.

Таким образом, для определения се, 1, достаточно измерить только величину тока I в первичной обмотке тороида и угол отклонения указателя гальванометра в.

Проводят серию опытов при различных значениях рН, скорости и времени продувания суспензии кислородой воздуха °

Для сравнения получали волокнистую массу путем обработки суспензии целлюлозы по известному способу.

35 Результаты испытаний приведены. в таблице.

Способ обработки рН мас"

Время продувания кислорода, ч

Предлагаемый

7,2

700

1,5

1, 005

Пример 1

7,6