UA152012U - Спосіб одержання пористого матеріалу фільтрів для очищення рідких і газоподібних середовищ - Google Patents

Abstract

Спосіб одержання пористого матеріалу фільтрів для очищення рідких і газоподібних середовищ включає формування матеріалу фільтрів із 0,2-1,4 %-ої водної суспензії, яка містить целюлозу і наповнювач, наступне зневоднювання його самопливом і вакуумуванням при залишковому тиску 0,2-0,8 кгс/см2, пресування під тиском і сушіння при нагріванні. Як наповнювач використовують порошок термопластичного полімеру з розміром частинок не більше 0,4 мм у кількості 0,5-25 мас. % від маси целюлози, при цьому пресування відформованого матеріалу здійснюють під тиском з зусиллям 0,6-6,0 кгс/см2, після чого здійснюють сушіння при температурі 90-120 °C протягом 15-30 хвилин, після чого відформований матеріал термообробляють повітрям або парою при температурі розплаву термопластичного полімеру протягом 15-20 хвилин. При цьому як наповнювач додатково використовують 0,5-65,0 мас. % від маси целюлози мінеральний наповнювач з розміром частинок не більше 0,074 мм.

Description

Корисна модель належить до області одержання пористих матеріалів фільтрів для очищення рідких і газоподібних середовищ, які застосовуються як фільтри для очищення рідких і газоподібних середовищ, а також може бути використана у виробництві матеріалів для капсулювання репелентів, отрутохімікатів, запашних речовин, тари, устілок для взуття, що запобігають розвитку плісені та грибкових захворювань.

Найближчим аналогом є спосіб одержання пористого матеріалу фільтрів для очищення рідких і газоподібних середовищ шляхом формування його із 0,2-1,4 95-ої водної суспензії, яка містить целюлозу і наповнювач, наступного зневоднення його самопливом і вакуумування при залишковому тиску 0,2-0,8 кгс/сме, пресування під тиском і сушіння при нагріванні.

Технологічний процес виготовлення пористого матеріалу фільтрувального картону складається таким чином з: - попереднього розпускання целюлози марки ЦА або целюлози кордної; - або віскозної, сульфатної, або сульфітної, або сульфітної для виробництва натрійкарбоксилцелюлози, або сульфатної, сульфітної біленої облагородженої; - попереднього розпускання і розмелу бавовняної целюлози; - попереднього розпускання (рубки) наповнювача - азбест хризотиловий нормальної міцності або азбест знезалізнений.

Попередньо підготовлені компоненти змішують у відношенні: 12 мас. 95 бавовняної целюлози, 68 мас. 95 целюлози кордної або віскозної, або ацетатної, або біленої облагородженої, 20 мас. 96 азбесту на 100 мас. 95 абсолютно сухого пористого матеріалу, і готують водну суспензію суміші з концентрацією 0,2-1,4 95.

Далі на картоноробній машині К-14А виготовляється відлив картонного полотна - матеріалу, наприклад, із вищевказаної композиції (суміші). Спочатку відбувається зневоднювання при залишковому тиску 0,2-0,8 кгс/см2 з наступним пресуванням при тиску 0,5-1,0 кгс/см і сушінням при 80-140 "С |див. "Енциклопедія полімерів", т. 2, М., 1974, с. 549-555).

Недоліками відомого способу є низька міцність пористого матеріалу і стійкість його до стирання особливо у вологому стані з виключенням формостабільності матеріалу та можливості регулювання структури пор. Крім того пористий матеріал токсичний. Це пояснюється тим, що при контакті з водним середовищем целюлозні волокна набухають і

Зо фільтр губить свою форму і міцність, при цьому не виключено виливання у фільтрат волокон азбесту, що має канцерогенні властивості.

Із-за набухання пористого матеріалу і втрати ним форми неможлива його регенерація, що і визначає його одноразове використання.

Причиною, яка перешкоджає одержанню технічного результату корисної моделі, яка заявляється, найближчим аналогом, є наступна: при формуванні пористого матеріалу із водної суспензії, яка містить целюлозу з попереднім розпуском і розмелом її та наповнювач, за який використовують азбест хризотиловий нормальної міцності або азбест знезалізнений, пресуванні матеріалу після відливу картонного полотна при тиску 0,5-1,0 кгс/см? і сушінні його при 80- 140 "С. Целюлозні волокна при контакті з водним середовищем набухають і фільтр губить свою форму і міцність, а також стійкість при стиранні, при цьому не виключено виливання у фільтрат волокон азбесту, який має канцерогенні властивості.

Задача корисної моделі є розробка способу одержання пористого матеріалу фільтрів для очищення рідких і газоподібних середовищ, в якому, при забезпеченні формостабільності пористого матеріалу з регулюючою структурою пор, досягають підвищення міцності його і стійкості до стирання, особливо в вологому стані, з виключенням токсичності.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання пористого матеріалу фільтрів для очищення трідких і газоподібних середовищ шляхом формування його із 0,2-1,4 95-0ї водної суспензії, яка містить целюлозу і наповнювач, наступного зневоднювання його самопливом і вакуумуванням при залишковому тиску 0,2-0,8 кгс/см, пресування під тиском і сушіння при нагріванні, згідно з корисною моделлю, як наповнювач використовують порошок термопластичного полімеру з розміром частинок не більш 0,4 мм у кількості 0,5-25 мас. 95 від маси целюлози, пресування відформованого матеріалу здійснюють під тиском з зусиллям 0,6- 6,0 кгс/см7, а сушіння - при температурі 90-120 С протягом 15-30 хвилин, після чого відформований матеріал термообробляють повітрям або парою при температурі розплаву термопластичного полімеру протягом 15-20 хвилин, при цьому як наповнювач додатково використовують 0,5-65 мас. 95 від маси целюлози мінеральний наповнювач з розміром частинок не більш 0,074 мм, вибраного із групи, яка містить тальк, шунгіт, цеоліт, апатит, діатоміт, перліт, трепел або їх суміші.

Технічний результат від використання корисної моделі полягає у тому, що одержання бо пористого матеріалу дозволить збільшити міцність його і стійкість до стирання з виключенням токсичності при забезпеченні формостабільності матеріалу з регулюючою структурою пор, за рахунок того, що як наповнювач використовують порошок термопластичного матеріалу з заданими розміром частинок і кількістю, можливо додаткове використання мінерального наповнювача.

Суттєвими ознаками корисної моделі є: формування матеріалу з 0,2-1,4 95-0ї водної суспензії; наявність у водній суспензії целюлози і наповнювача; зневоднювання матеріалу самопливом і вакуумуванням при залишковому тиску 0,2-0,8 кгс/см"; пресування матеріалу під тиском; сушіння матеріалу при нагріванні; використання як наповнювача порошку термопластичного полімеру з розміром частинок не більш 0,4 мм в кількості 0,5-25 мас. 9о від маси целюлози; здійснення пресування відформованого матеріалу під тиском з зусиллям 0,6- 6,0 кгс/см; здійснення сушіння при температурі 90-120 "С протягом 15-30 хвилин; термообробка відформованого матеріалу повітрям або парою при температурі розплаву термопластичного полімеру протягом 15-20 хвилин; додаткове використання як наповнювача 0,5-65,0 мас. 95 від маси целюлози мінеральний наповнювач з розміром частинок не більш 0,074 мм, вибраного із групи, яка містить тальк, шунгіт, цеоліт, апатит, діатоміт, перліт, трепел або їх суміші.

Новими суттєвими ознаками корисної моделі є: - використання як наповнювача порошку термопластичного полімеру з розміром частинок не більш 0,4 мм в кількості 0,5-25 мас. 95 від маси целюлози; - здійснення пресування відформованого матеріалу під тиском з зусиллям 0,6-6,0 кгс/см; - здійснення сушіння при температурі 90-120 "С протягом 15-30 хвилин; - термообробка відформованого матеріалу повітрям або парою при температурі розплаву термопластичного полімеру протягом 15-20 хвилин; - додаткове використання як наповнювача 0,5-65,0 мас. 95 від маси целюлози мінерального наповнювача з розміром частинок не більш 0,074 мм, вибраного із групи, яка містить тальк, шунгіт, цеоліт, апатит, діатоміт, перліт, трепел або їх суміші.

Внаслідок того, що як наповнювач використовують порошок термопластичного полімеру з розміром частинок не більш 0,4 мм у кількості 0,5-25 мас. 95 від маси целюлози або суміші його з мінеральним наповнювачем у кількості 0,5-65,0 мас. 95 від маси целюлози з розміром частинок не більш 0,074 мм, вибраного із групи, яка містить тальк, шунгіт, цеоліт, апатит, діатоміт, перліт,

Зо трепел або їх суміші при цьому як термопластичний полімер в корисній моделі, використовують, наприклад, поліетилен високого тиску або поліетилен низького тиску, відходи поліетилену, полістиролу, полівінілхлориду у вигляді порошків і інші, то при сушінні водної суспензії, яка має і целюлозу неоднакового помелу, відбувається утворення пористої структури з регулюючим розміром пор, як частинками термопластичного полімеру, так і розміром частинок мінералу та його концентрацією в композиції, а при термообробці розплавлення частинок, сприяє скріпленню поміж собою целюлозних волокон, а також і частинок мінералу (у випадку використовування їх суміші), що забезпечує фільтру картону формостабільність, міцність в водному середовищі, стійкість до стирання особливо в водному середовищі та перешкоджає виносу мінералу й целюлозних волокон у фільтрат. Одержання технічного результату підтверджується таблицею.

Як целюлозу при приготуванні водної суспензії використовують бавовняну целюлозу і різні марки хвойної целюлози, такі, наприклад, як целюлоза водна і віскозна, сульфатна, целюлоза сульфітна ацетатна, білена облагороджена.

З целюлози і наповнювача готують водну суспензію.

Використовувані мінеральні наповнювачі є відомими природними мінералами: - тальк або цеоліт водний, у яких вода може видалятися при нагріванні і знову поглинатися мінералом у вологому середовищі; - шунгіт - природний мінерал, являє собою елементарний вуглевод, який відрізняється від антрациту малим вмістом летючих компонентів, а від графіту - відсутністю кристалічної структури; - апатит - основні безводні фосфати; - діатоміт - залишки кременистих панцирів або скелетів, синтезованих діатомовими водоростями, рацхлеріями або джгутиковими (діатомовий кремнезем); - перліт - природний силікат опалового типу; - трепел - опаловий кремнезем, який являє собою надзвичайно дрібні неправильної форми тільця діаметром від 0,002 до 0,02 мм.

Внаслідок того, що пресування відформованого матеріалу здійснюють під тиском з зусиллям 0,6-6,0 кгс/см", а сушіння при температурі 90-120 "С протягом 15-30 хвилин і термообробку повітрям або парою при температурі розплаву термопластичного полімеру протягом 15- бо 20 хвилин відбувається утворення пористої структури, яка має властивості досягати максимальних значень по забезпеченню міцності, формостабільності, стійкості до стирання особливо у вологому становищі з виведенням токсичності, що підтверджується даними, приведеними у таблиці.

Таким чином, внаслідок сукупності перелічених вище відомих і нових суттєвих ознак стало можливим здійснення причинно-наслідкового зв'язку між ними, що забезпечує можливість одержання технічного результату корисної моделі, що заявляється.

Як термопластичний полімер в корисній моделі, використовують, наприклад, поліетилен високого тиску або поліетилен низького тиску, відходи поліетилену, полістиролу, полівінілхлориду у вигляді порошків з розмірами частинок не більш 0,4 мм і інші.

Одержання пористого матеріалу відбувається наступним чином:

При змішуванні водної суспензії з целюлози неоднакового помелу і наповнювача - термопластичного полімеру, або змішуванні його з мінеральним наповнювачем утворюється пориста структура, розміри пор якої регулюються як розміром частинок мінералу і його концентрацією в композиції так і частинками термопластичного полімеру, який при термообробці розплавлюється і скріплює між собою целюлозні волокна, а також і частинки мінералу (у випадку використовування їх суміші), що забезпечує фільтру картону формостабільність, міцність у водному середовищі і перешкоджає виносу мінералу і целюлозних волокон у фільтрат.

В процесі перемішування в суспензію, яка має целюлозу і термопластичний полімер або целюлозу, термопластичний полімер і мінеральний наповнювач, можна вводити розчин сірчанокислого глинозему, який сприяє зниженню електрокінетичного потенціалу, що й приводить до значного підвищення коефіцієнта утримання наповнювачів при відливці зразків і утворення більш рівномірної суміші компонентів.

До такого ефекту приводить і збільшення концентрації компонентів у водній суспензії.

Переваги корисної моделі, що заявляється, полягають в такому: - матеріал стійкий у вологому середовищі, що запобігає винесенню волокон целюлози і частинок мінеральних наповнювачів у фільтрат; - матеріал не містить токсичних або канцерогенних речовин.

Одержаний пористий целюлозний матеріал має широке призначення, в зв'язку 3 його

Зо технологічністю за рахунок застосування відомих природних мінералів, нетоксичністю, а також усуненням контакту робітників з шкідливими виділеннями в процесі проведення технологічних операцій.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

   Спосіб одержання пористого матеріалу фільтрів для очищення рідких і газоподібних середовищ, що включає формування матеріалу фільтрів із 0,2-1,4 95-0ї водної суспензії, яка містить целюлозу і наповнювач, наступне зневоднювання його самопливом і вакуумуванням при залишковому тиску 0,2-0,8 кгс/см7, пресування під тиском і сушіння при нагріванні, який відрізняється тим, що як наповнювач використовують порошок термопластичного полімеру з розміром частинок не більше 0,4 мм у кількості 0,5-25 мас. 956 від маси целюлози, при цьому пресування відформованого матеріалу здійснюють під тиском з зусиллям 0,6-6,0 кгс/см", після чого здійснюють сушіння при температурі 90-120 С протягом 15-30 хвилин, після чого відформований матеріал термообробляють повітрям або парою при температурі розплаву термопластичного полімеру протягом 15-20 хвилин, при цьому як наповнювач додатково використовують 0,5-65,0 мас.9о від маси целюлози мінеральний наповнювач з розміром частинок не більше 0,074 мм, вибраного із групи, яка містить тальк або шунгіт, або цеоліт, або апатит, або діатоміт, або перліт, або трепел або їх суміші.