CZ305566B6

CZ305566B6 - Multifunkční zařízení pro modifikaci celulózových materiálů a způsob modifikace celulózových materiálů

Info

Publication number: CZ305566B6
Application number: CZ2008-566A
Authority: CZ
Inventors: Svetozár Katuščák; Michal Jablonský
Original assignee: Stu Fakulta Chemické A Potravinářské Technologie
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2008-09-16
Publication date: 2015-12-16
Also published as: DE102008034100B4; DE102008034100A1; SK287845B6; CZ2008566A3; SK1182007A3

Abstract

Multifunkční zařízení k modifikaci celulózových materiálů především tištěných a papírových výrobků, knih, časopisů, dokumentů, manuskript, map, uměleckých prací na papíru, technických výkresů sestává z kombinace nejméně jedné sušicí komory (1) na sušení celulózových materiálů, dále z modifikační komory (2) spojené s odpařovací komorou (3), která je opatřena zařízením (5.1) na ohřev inertního plynu, zařízením (6.1) pro cirkulaci inertního plynu a zařízením (9) na oddělování odpařeného rozpouštědla, případně nádobou (10) pro sběr odděleného kapalného rozpouštědla a těkavých látek, přičemž modifikační komora (2) je spojena s odpařovací komorou (3) ochranným pláštěm (4.1) s inertní tekutinou. Dále je popsán způsob modifikace celulózových materiálů sušením tekutinou na vlhkost menší než 3 %, následnou impregnací a odpařením těkavých látek.

Description

Multifunkční zařízení pro modifikaci celulózových materiálů a způsob modifikace celulózových materiálů

Oblast techniky

Vynález se týká multifunkčního zařízení pro modifikaci celulózových materiálů a způsobu modifikace celulózových materiálů těkavými impregnačními látkami.

Dosavadní stav techniky

Problém deteriorace celulózových materiálů se řeší procesy ochrany a stabilizace celulózových materiálů ve velkokapacitních zařízeních masové deacidifikace.

Dosud jsou známy různá zařízení pro modifikaci celulózových materiálů jako jsou zařízení s tryskami listujícími v souborech listových materiálů (CS 272960, CS 271527, CS 3274353, CS 270139, CS 187943, CA 2327786 Al, EP 1055031 Al, EP 1055031 Bl, US 5827578 Al, US 6471915 Bl, WO 99/41454, WO 99/518, CS 291713 B6, WO 99/41454, EP 1055031 Bl, US 2004/0056235 Al, WO 00/08250, US 5770148, US 5409736 A, US 5770148, CA 2202475), beztlakové zařízení (US 7211221, US 5770148), tlakové, například vakuové zařízení (WO91/04800, WO 91/04797), zařízení na vakuově-tlakovou impregnaci (US 5120500, US 3969549, US 393091).

Zvláštním druhem modifikace kyselých celulózových materiálů je jejich neutralizace a stabilizace, pro které jsou navrženy různé deacidifikační a modifikační látky anebo sestavy (US 2033452, CA 782604, US 3472611, US 3767182, US 3676055, US 5094888, US 5104997, US 5137760, CA 2317564, US 5277842, US 5482781, US 6071475, CA 2060926, US 6676856, CA 2142195 Al, WO 2005/083176, WO 91/04797, WO 91/04800, US 5120500, US 7211221, DE 4138750 Al, DE 3904111 Al, US 5322558, US 6676856). Některé patenty řeší neutralizaci a stabilizaci pomocí organokovových sloučenin, které reagují s vodou, přičemž před impregnací těmito látkami se celulózový materiál suší vakuovým sušením (WO 91/04800, US 5120500, US 7211221, WO 91/04797, DE 4225780, US 5322558, ES 2130994, US 5277842, EP 0545180 Bl, EP 0545180 Al, DE 4225780 Cl, DE 4138750 Al, DE 3904111 Al, US 5322558, US 6676859, US 5104997, US 3969549, US 3969549, US 393091) anebo i ochlazením (WO 2005/083176 Al, CA 2556626 Al).

Je všeobecně známé, že k významnému chlazení a snížení teploty celulózového anebo jiného pórovitého materiálu dochází v průběhu odpařování vody. Dle patentové přihlášky WO 91/04800 se zařízení skládá z vakuové sušicí komory, kde se knihy suší pomocí vakua při dielektrickém ohřevu. Dopravníkem se dopraví kontejnery s knihami do zásobníku naplněného roztokem s deacidifikačními chemikáliemi v rozpouštědle. Po impregnaci roztokem, dopravník přiváží kontejner s knihami do vypouštěcího zásobníku, kde se vypustí roztok a potom se v sušicí komoře za pomoci vakua za dielektrického ohřevu rozpouštědlo odstraní.

Způsoby impregnace a zušlechťování celulózových pórovitých materiálů máčením a působením rozdílů tlaků ve vakuově-tlakových zařízeních, které využívají postupů dle Ruepinga, Lowryho, Brouse von Groenan, Bethela a nebo jejich modifikovaných postupů jsou dobře známy. Dle těchto postupů se obyčejně používají jeden až dva sdružené cykly tlaku vzduchu a tlaku impregnační látky, přičemž funkci úspory zajišťuje tlak vzduchu, který při zrušení tlaku impregnační látky vytlačuje nadbytečnou impregnační látku z materiálu.

Dle patentů BRD 898803, BRD 965765 a US 945693 se před impregnací materiál suší vjednom médiu a impregnuje se v druhém médiu.

- 1 CZ 305566 B6

Další skupinou známých postupů pro modifikaci celulózových materiálů tvoří patenty CS 94367, CS 101587, CS 144399, CS 233 451, CS 240456), kde se využívá jedna impregnační látka, která je současně nositelem tepelné energie.

Dle patentu CS 233451 se celulózový materiál impregnuje impregnační kapalinou tak, že se nejdříve natlačí do materiálu tekutina, např. vzduch, při tlaku 0,1 až 0,6 MPa po dobu 10 až 40 minut a poté se do materiálu natlačí impregnační prostředek, který cirkuluje v impregnační nádobě při tlaku 0,5 až 1,3 MPa po dobu 60 až 300 minut za teploty 100 až 150 °C a přebytek prostředku se z celulózového materiálu zpětně získá působením vzduchu při tlaku 1 až 40 kPa.

Jsou známá dýzová zařízení a způsoby impregnace souborů listových celulózových pórovitých materiálů s oddělováním jednotlivých listů, anebo listováním působením proudu tekutiny, tedy kapaliny anebo plynu, která proudí z pohybující se trysky směrem mezi jednotlivé listy dle čs. patentů CS 272960, CS 270139, CS 271527, CS 272960, CS 274353. Dle čs. patentu č. CS 187943 se hydrodýzové zařízení pro impregnaci souborů listových celulózových pórovitých materiálů s oddělováním jednotlivých listů používá k zušlechťování například k barvení dýhových listových materiálů. Dle čs. patentu CS 272960 zařízení sestává z nádrže na zušlechťování roztok a nosiče zušlechtěného materiálu, přičemž mezi dnem nádrže a spodní částí nosiče je těleso na rozvod plynného média, které má alespoň jeden otvor a je na jedné straně spojené s přívodní trubkou a na druhé straně s kyvným ramenem. Podle čs. patentu CS 272960 jsou průtokové průřezy po sobě následujících otvorů větší ve směru proudění, anebo jsou vzdálenosti po sobě následujících otvorů menší ve směru proudění, případně otvor může být štěrbinový. Dle čs. patentu CS 274353 zařízení k zušlechťování sestává z nádrže na zušlechťovací roztok a nosiče zušlechtěného materiálu, přičemž mezi dnem nádrže a spodní částí nosiče je rotační proudová turbínka, která je pomocí přívodu spojena se zásobníkem plynného média, přičemž aspoň jedno otočné rameno rotační proudové turbínky může mít s výhodou vstupní otvory a aspoň jedno otočné rameno má pohonné otvory. Pohonné otvory rotační proudové turbínky mohou mít s výhodou regulovatelný výtokový průřez. Dle čs. patentu CS 271527 zařízení na zušlechťování celulózových materiálů sestává z nádrže se zušlechťovacím médiem, v kterém je ponořený nosič se zušlechťovaným materiálem, jehož hlavní plochy jsou uspořádány vertikálně a pod úrovní spodních hran zušlechťovaného materiálu je alespoň jedno duté těleso s alespoň jedním otvorem pro výstup plynného média. Těleso může mít alespoň jednu trubku s otvory, případně je těleso tvořeno ze soustavy paralelně spojených trubek s otvory anebo je těleso vytvořené ze soustavy sériově spojených trubek s otvory.

Dle čs. patentu CS 274353 zařízení k zušlechťování celulózových materiálů sestává z nádrže se zušlechťovacím roztokem, v kterém je nosič se zušlechťovaným materiálem. Mezi dnem nádrže a spodní částí nosiče je těleso pro přívod plynného média, které je spojené přívodní trubkou. Výtokové průřezy otvorů v tělese jsou s přibývající vzdáleností od přívodní trubky větší. Dle čs. patentu CS 274353 jsou vzdálenosti mezi otvory na tělese s přibývající vzdáleností od přívodní trubky kratší. Těleso pro přívod plynného média má alespoň jeden štěrbinový otvor. Šířka štěrbinového otvoru může být s přibývající vzdáleností od přívodové trubky postupně větší.

Pro impregnaci celulózových materiálů, například papíru se používají procesy a zařízení na deacidifikaci organickými sloučeninami (DE 4225780, US 5322558, ES 2130994, US 52778842, EP 0545180 Bl, EP 0545180 Al, DE 4225780 Cl, DE 4138750 Al, DE 3904111 Al, US 5322558, WO 91/04797, US 6676856, US 5208072, US 5264243, US 5322558, US 5104997, US 396549, WO 98/00217) v hořlavých rozpouštědlech (US 5120500, US 5277842, US 5482781, EP 0386436 Bl, DE 3904111 Al, US 5104997, US 3969549, US 393091, US 3676055).

Výhodou některých organických impregnačních látek jako jsou roztoky organokovových sloučenin v hexametyldisiloxanu (HMDO) je lepší průnik deacidifikační látky do souboru listů jako jsou zavřené archivní krabice s dokumenty a knihami (US 5277842, EP 0545180 Bl, EP 0545180 Al, US 5322558). Deacidifikace celulózových materiálů se uskutečňuje například tak (US

-2 CZ 305566 B6

5277842, EP 0545170 Bl, EP 0545180 Al, US 5322558), že se tyto materiály vloží do impregnační komory, v které je nejprve materiál předsušený při teplotě menší než 50 °C při vakuu po dobu 48 hodin na vlhkost menší než 1 %. Po předsušení následuje deacidifikace roztokem organokovových sloučenin, například etanolátem hořečnato- titaničitým a izopropylátem titaničitým v hexametyldisiloxanu. Po deacidifikaci se deacidifikační roztok vypustí, impregnační komora se evakuuje a materiál se vakuově suší po dobu cca 24 hodin. Odstraňování zápachu zbytků VOC trvá dlouhou dobu po impregnaci. Proces deacidifikace pomocí impregnačního roztoku organokovových sloučenin etanolátem hořečnato - titaničitým a izopropylátem titaničitým v hexametyldisiloxanu (HMDO) se dělá v jedné komoře (1. krok - předsušení, 2. - krok impregnace, 3. krok dosušení).

Hlavní nevýhody současných procesů deacidifikace papíru roztoky deacidifikačních látek v HMDO je velký objem impregnační komory na jednotkový výkon impregnační komory, vyjádřený například jako hmotnost impregnovaného celulózového materiálu za jednotku času. Z toho vyplývají další nevýhody: velký objem používaného hořlavého rozpouštědla při nízkém specifickém výkonu a vysoké riziko požáru. Malý specifický výkon impregnačního zařízení vyjádřený jako výkon vztahovaný na 1 m³ objemu impregnační komory je způsoben dlouhým časem sušení vody a jiných difuzních procesů. Objem používaného hořlavého rozpouštědla anebo impregnační látky je v rozsahu 10³ až 10⁴ litrů na jednu várku, při roční kapacitě zařízení 10¹ tun/rok. Nevýhodou je i velký objem impregnačního roztoku citlivého na přítomnost vody, který se musí používat a chránit před přítomností vody anebo vodních par, při určitém jednotkovém výkonu. Takovéto zařízení se proto nedá z důvodu velikosti a bezpečnosti transportovat a nemůže být mobilní, anebo přenosné. Nevýhodou známých způsobů deacidifikace papíru roztokem organokovových sloučenin v hexametyldisiloxanu je i dlouhý čas, řádově desítky hodin, potřebný k odstranění kapalných a plynných složek z papíru po impregnaci a následné potřebné odstraňování těkavých látek.

Cílem předloženého vynálezu je zařízení s multifunkčním charakterem, které má při malých rozměrech vysoký výkon, snížení objemu používaného hořlavého rozpouštědla při daném specifickém výkonu, zvýšení bezpečnosti práce, snížení času na odstranění kapalných a plynných složek z celulózového materiálu a možnost transportu zařízení z důvodu menších rozměrů impregnační části při daném výkonu.

Podstata vynálezu

Tento cíl do značné míry řeší multifunkční zařízení pro modifikaci celulózových materiálů, především novinových a papírových výrobků, knih, časopisů, dokumentů, manuskript, map, uměleckých prací na papíru, technických výkresů, jejichž podstata spočívá v tom, že sestává z kombinace nejméně jedné sušicí komory na sušení celulózových materiálů, dále z modifikační komory spojené s odpařovací komorou, která je opatřena zařízením na ohřev inertního plynu, zařízením pro cirkulaci inertního plynu a zařízením na oddělování odpařeného rozpouštědla, případně nádobou pro sběr odděleného kapalného rozpouštědla a těkavých látek, přičemž modifikační komora je spojena s odpařování komorou ochranným pláštěm s inertní tekutinou.

Výhodně je sušicí komora spojena s modifikační komorou ochranným pláštěm.

Nejméně jedna sušicí komora je výhodně opatřena výhřevným tělesem nebo vnitřním cirkulačním zařízením nebo regulačním zařízením na regulaci teploty nebo infračerveným zařízením, nebo jejich kombinací.

Sušicí komora může být opatřena dvojitými stěnami nebo dvojitým dnem s vnitřní perforovanou stěnou, ventilem na přívod, ventilem na odvod sušicí tekutiny, ventilem pro vnější recirkulaci a zařízením na regeneraci sušicí tekutiny.

-3 CZ 305566 B6

Sušicí komora může být opatřena nejméně jedním kontejnerem s regenerovatelným sušicím činidlem, případně nejméně jedním externím kontejnerem s regenerovatelným sušicím činidlem.

Sušicí komora může být opatřena policemi, případně oplášťovanými policemi a/nebo kontejnerem na celulózové materiály nebo sušicí komoru tvoří opláštěný sklad nebo opláštěné regály celulózo vých materiálů.

Zjistilo se, že je výhodné, když externí kontejner s regenerovatelným sušicím činidlem a/nebo sušicími činidly je opatřený zařízením na regulaci teploty, průtoku a rychlosti proudění sušicí tekutiny a/nebo zařízením na vymrazování vody ze sušicího činidla.

Taktéž je výhodné, když zařízení sestává nejméně ze dvou externích kontejnerů, přičemž nejméně jeden externí kontejner slouží k regeneraci sušicího činidla a nejméně jeden externí kontejner slouží na sušení sušicí tekutiny ze sušicí komory.

Modifikační komora může být opatřena zařízením na vytváření a regulování vakua a tlaku a zařízením na regulaci teploty.

Modifikační komora a/nebo sušicí komora a/nebo odpařovací komora mohou být opatřeny dýzami pro prodění tekutiny mezi listy celulózového materiálu a zařízením, které pomocí převodového mechanismu zabezpečuje vzájemný pohyb celulózových materiálů a dýz.

Výhodou zařízení je, že sušicí komora, modifikační komora a odpařovací komora mohou být umístěny nejméně na jednom společném nosném rámu a mohou být připojitelné na dopravní prostředek.

Způsob modifikace celulózových materiálů podrobených sušení a následné impregnaci máčením a nebo účinkem rozdílu tlaků při teplotách impregnace v rozsahu -58 až 30 °C hořlavými kapalnými těkavými impregnačními látkami obsahujícími aktivní a modifikační látky reagující s vlhkostí, jako jsou organokovové sloučeniny, dále těkavé hořlavé rozpouštědla jako jsou alkalsiloxany, zpevňující, konzervační, biologicky aktivní látky, antioxidanty, deacidifikační částice nebo nanočástice, látky reagující s karbonylovými skupinami, monomery, změkčovadla a jiné pomocné průmyslové přípravky, a nakonec odpařením rozpouštědla na nárokovaném zařízení dle vynálezu spočívá v tom, že se celulózový materiál suší v sušicí komoře sušicí tekutinou při teplotě 10 až 106 °C na vlhkost menší než 3 %, s výhodou na vlhkost menší než 0,6 %. Potom se celulózový materiál impregnuje v modifikační komoře máčením v kapalné impregnační látce nebo účinkem rozdílu tlaků bez přístupu vlhkosti a vzduchu. Po odstranění přebytku kapalné impregnační látky z naimpregnovaného celulózového materiálu a z jeho okolí se dále v odpařovací komoře v atmosféře suché inertní tekutiny odpaří zbytky kapalné impregnační látky.

Celulózový materiál se suší sušicí tekutinou za atmosférického tlaku při teplotě nejvíce do 50 °C.

Sušicí tekutinou je přehřátá pára, vzduch, inertní nebo reaktivní anebo hygroskopická tekutina nebo jejich kombinace nebo hydrofobní nebo s vodou reagující tekutiny, jako jsou dietylzinek, kapalný amoniak, dimetylsulfoxid, alkylenoxidy, anebo izokyanáty anebo jejich směs s rozpouštědly.

Odpařování rozpouštědla z naimpregnovaného celulózového materiálu může probíhat v odpařovací komoře v proudící inertní tekutině při atmosférickém tlaku.

Výhodou multifunkčního zařízení a způsobu dle vynálezu je, že se podstatně sníží objem modifikační komory a zvýší její specifický výkon. Další předností vynálezu je podstatné snížení času na odstranění kapalných a plynných složek z celulózového materiálu a následného odstraňování těkavých organických látek.

-4CZ 305566 B6

Zařízením a způsobem dle vynálezu se v modifikační komoře obsah volné kapalné impregnační látky v celulózovém materiálu sníží na 25 až 35 % a v odpařovací komoře se kapalná impregnační látka anebo rozpouštědlo úplně odstraní.

V neposlední řadě je třeba vyzdvihnout výhodu zařízení v tom, že z důvodu jeho velikosti se může transportovat.

Objasnění výkresu

Podstata vynálezu bude blíže vysvětlena na přiložených výkresech

Na obr. 1 je znázorněno multifunkční zařízení k modifikaci celulózových materiálů dle nároků 1 až 10.

Na obr. 2 je znázorněno multifunkční zařízení k modifikaci celulózových materiálů dle nároku 9.

Příklady uskutečnění vynálezu

Multifunkční zařízení k modifikaci celulózových materiálů znázorněné na obr. 1 sestává z kombinace nejméně jedné sušicí komory i na sušení celulózových materiálů, případně opatřené výhřevným tělesem 5 anebo vnitřním cirkulačním zařízením 6 anebo regulačním zařízením 7 k regulaci teploty nebo infračerveným zařízením 8 nebo jejich kombinací. Multifunkční zařízení dále sestává z modifikační komory 2 spojené s odpařovací komorou 3, která je opatřena zařízením 5.1 na ohřev inertního plynu, zařízením 6.1 k cirkulaci inertního plynu a zařízením 9 k oddělování odpařeného rozpouštědla, případně nádobou 10 ke sběru odděleného kapalného rozpouštědla a těkavých látek. Modifikační komora 2 s odpařovací komorou 3, případně sušicí komora i s modifikační komorou 2 jsou připojené ochranným pláštěm 4, případně ochranným pláštěm 4.1.

Sušicí komora 1 může být opatřena dvojitými stěnami, anebo dvojitým dnem s vnitřní perforovanou stěnou, ventilem 11 na přívod, ventilem 12 na odvod sušicí tekutiny, ventilem 13 pro vnější regulaci a zařízením Γ4 k regeneraci sušicí tekutiny.

Sušicí komora 1 může být opatřena nejméně jedním kontejnerem 15 s regenerovatelným sušicím činidlem, případně nejméně jedním externím kontejnerem 15.1 s regenerovatelným sušicím činidlem.

Sušicí komora 1 může být opatřena policemi 16, případně oplášťovanými policemi a/nebo kontejnerem 33 na celulózové materiály, anebo opláštěným skladem, anebo regálem s celulózovými materiály nebo sušicí komoru I tvoří opláštěný sklad.

Externí kontejner 15.1 s regenerovatelným sušicím činidlem a/nebo sušicími činidly může být opatřen zařízením 17 na regulaci teploty, průtoku a rychlosti proudění sušicí tekutiny a/nebo zařízením J8 pro vymrazování vody ze sušicího činidla.

Multifunkční zařízení může obsahovat nejméně dva externí kontejnery 15.1, 15.2, přičemž nejméně jeden externí kontejner 15.1 slouží k regeneraci sušicího činidla a nejméně jeden externí kontejner 15,2 slouží k sušení tekutiny ze sušicí komory L

Modifikační komora 2 může být opatřena zařízením 19 pro vytváření a regulování vakua a tlaku a zařízením 5.3 pro regulaci teploty.

-5CZ 305566 B6

Modifikační komora 2 a/nebo sušicí komora I a/nebo odpařovací komora 3 mohou být opatřeny dýzami 20 pro proudění tekutiny mezi listy celulózového materiálu a zařízením 21, které pomocí převodového mechanismu 22 zabezpečuje vzájemný pohyb celulózových materiálů a dýz 20.

Způsob modifikace celulózových materiálů podrobených sušení a následné impregnace dle vynálezu se uskutečňuje tak, že se celulózový materiál suší v sušicí komoře 1 sušicí tekutinou při teplotě 10 až 106 °C a vlhkosti menší než 3 %. Potom se celulózový materiál impregnuje v modifikační komoře 2 máčením v kapalné impregnační látce nebo účinkem rozdílu tlaků bez přístupu vlhkosti a vzduchu, a po odstranění přebytku kapalné impregnační látky z naimpregnovaného celulózového materiálu a z jeho okolí se v odpařovací komoře 3 v atmosféře suché inertní tekutiny odpaří zbytky kapalné impregnační látky.

Příklad 1

Modifikace celulózových materiálů v multifunkčním zařízení znázorněném na obr. 1 se uskutečňuje tak, že se knihy vysuší při atmosférickém tlaku v sušicí komoře 1 na vlhkost 0,3 % ve vzduchu při teplotě 45 °C, potom se knihy impregnují máčením v modifikační komoře 2 v impregnačním roztoku etanolátu hořečnato-titaničitého a izopropylátu titaničitého v hexametyldisiloxanu. Po odstranění přebytku modifikační látky z okolí naimpregnovaného materiálu vypuštěním přebytku modifikační látky z komory 2, se vloží celulózový materiál v atmosféře suchého dusíku do odpařovací komory 3, kde se z něho odpaří zbytky rozpouštědla a těkavých organických látek. Modifikační komora 2 a odpařovací komora 3 jsou spojeny pláštěm 4,1.

Příklad 2

Modifikace celulózových materiálů v multifunkčním zařízení znázorněném na obr. 1 se uskutečňuje tak, že se knihy vysuší při atmosférickém tlaku v sušicí komoře i, kteráje opatřena jedním kontejnerem 15 s regenerovatelným tuhým sušicím činidlem, výhodné je použít silikonový gel, na vlhkost 0,5 % ve vzduchu při teplotě 45 °C. Potom se knihy přemístí v atmosféře suchého vzduchu do modifikační komory 2. Knihy se impregnují máčením v modifikační komoře 2 v impregnačním roztoku etanolátu hořečnato-titaničitého a izopropylátu titaničitého v hexametyldisiloxanu. Po odstranění přebytku modifikační látky z okolí naimpregnovaného materiálu vypuštěním přebytku modifikační látky z okolí naimpregnovaného materiálu vypuštěním přebytku modifikační komory 2, se vloží celulózový materiál v atmosféře suchého dusíku do odpařovací komory 3, kde se z něho odpaří zbytky rozpouštědla a těkavých organických látek. Sušicí komora i je propojena s modifikační komorou pláštěm 4 a modifikační komora 2 a odpařovací komora 3 jsou spojeny pláštěm 4.1.

Příklad 3

Způsob modifikace celulózových materiálů v multifunkčním zařízení znázorněném na obr. 1 se uskutečňuje tak, že se knihy vysuší při atmosférickém tlaku v sušicí komoře 1 na vlhkost 0,3 % ve vzduchu při teplotě 45 °C, potom se knihy vloží do uzavíratelného kontejneru 33, uzavíratelný kontejner 33 se vloží do modifikační komory 2, kde následuje modifikace v impregnačním roztoku etanolátu hořečnato-titaničitého a izopropylátu titaničitého v hexametyldisiloxanu. Po odstranění přebytku modifikační látky z okolí naimpregnovaného materiálu vypuštěním přebytku modifikační látky z okolí naimpregnovaného materiálu vypuštěním přebytku modifikační komory 2, se do uzavíratelné přepravky 5 napustí atmosféra suchého dusíku. Kontejner 33 se vloží do odpařovací komory 3, kde se z impregnovaného materiálu odpaří zbytky rozpouštědla a těkavých organických látek.

-6CZ 305566 B6

Příklad 4

Způsob modifikace celulózových materiálů v multifunkčním zařízení znázorněném na obr. 2 se uskutečňuje tak, že se knihy vysuší při atmosférickém tlaku v sušicí komoře I na vlhkost 0,3 % ve vzduchu při teplotě 45 °C, potom se kniha vloží do modifikační komory 2, která je tvořena reaktorem, kteiý je opatřený dýzami (20) pro proudění tekutiny mezi listy celulózového materiálu a zařízením (21), které pomocí převodového mechanismu (22) zabezpečuje vzájemný pohyb celulózových materiálů a dýz (20), které se reverzním pohybem posouvaly napravo a nalevo, a přes dýzy se nastřikoval impregnační 2% roztok etanolátu hořečnato-titaničitého a izopropylátu titaničitého v hexametyldisiloxanu. Po odstranění přebytku modifikační látky z okolí naimpregnovaného materiálu vypuštěním přebytku modifikační látky z modifikační komory 2, se vloží celulózový materiál v atmosféře suchého dusíku do odpařovací komory 3, kde se z něho odpařily zbytky rozpouštědla a těkavých organických látek.

Průmyslová využitelnost

Multifunkční zařízení a způsob dle vynálezu je možné využívat pro modifikaci celulózových materiálů, především tištěných a papírenských výrobků, knih, časopisů, dokumentů, manuskript, map, uměleckých prací na papíru, technických výkresů, knih a jiných dokumentů těkavými impregnačními deacidifikačními a stabilizačními látkami.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Multifunkční zařízení k modifikaci celulózových materiálů, především tištěných a papírových výrobků, knih, časopisů, dokumentů, manuskript, map, uměleckých prací na papíru, technických výkresů, vyznačující se tím, že sestává z kombinace nejméně jedné sušicí komory (1) na sušení celulózových materiálů, dále z modifikační komory (2) spojené s odpařovací komorou (3), která je opatřena zařízením (5.1) na ohřev inertního plynu, zařízením (6.1) pro cirkulaci inertního plynu a zařízením (9) na oddělování odpařeného rozpouštědla, případně nádobou (10) pro sběr odděleného kapalného rozpouštědla a těkavých látek, přičemž modifikační komora (2) je spojena s odpařovací komorou (3) ochranným pláštěm (4.1) s inertní tekutinou.
2. Multifunkční zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nejméně jedna sušicí komora (1) je spojena s modifikační komorou (2) ochranným pláštěm (4).
3. Multifunkční zařízení podle nároků la2, vyznačující se tím, že nejméně jedna sušicí komora (1) je opatřena výhřevným tělesem (5) nebo vnitřním cirkulačním zařízením (6) nebo regulačním zařízením (7) na regulaci teploty nebo infračerveným zařízením (8), nebo jejich kombinací.
4. Multifunkční zařízení podle nároků laž3, vyznačující se tím, že sušicí komora (I) je opatřena dvojitými stěnami, anebo dvojitým dnem s vnitřní perforovanou stěnou, ventilem (II) pro přívod, ventilem (12) na odvod sušicí tekutiny ventilem (13) pro vnější recirkulaci a zařízením (14) pro regeneraci sušicí tekutiny.
5. Multifunkční zařízení podle nároků laž4, vyznačující se tím, že sušicí komora (1) je opatřena nejméně jedním kontejnerem (15) s regenerovatelným sušicím činidlem, případně nejméně jedním externím kontejnerem (15.1) s regenerovatelným sušicím činidlem.

-7 CZ 305566 B6
6. Multifunkční zařízení podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že sušicí komora (1) je opatřena policemi (16), případně oplášťovanými policemi a/nebo kontejnerem (33) na celulózové materiály.
7. Multifunkční zařízení podle nároků 1,5a 6, vyznačující se tím, že sušicí komoru (1) tvoří opláštěný sklad nebo regál celulózových materiálů.
8. Multifunkční zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že externí kontejner (15.1) s regenerovatelným sušicím činidlem a/nebo sušicími činidly je opatřen zařízením (17) pro regulaci teploty, průtoku a rychlosti proudění sušicí tekutiny a/nebo zařízením (18) na vymrazování vody ze sušicího činidla.
9. Multifunkční zařízení podle nároků laž7, vyznačující se tím, že obsahuje nejméně dva externí kontejnery (15.1), (15.2), z toho nejméně jeden externí kontejner (15.1) k regeneraci sušicího činidla a nejméně jeden externí kontejner (15.2) k sušení sušicí tekutiny ze sušicí komory (1).
10. Multifunkční zařízení podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že modifikační komora (2) je opatřena zařízením (19) k vytváření a regulaci vakua a tlaku a zařízením (5.3) k regulaci teploty.
11. Multifunkční zařízení podle nároků 1 až 7a 9, vyznačující se tím, že modifikační komora (2), a/nebo sušicí komora (1) a/nebo odpařovací komora (3) je opatřena dýzami (20) pro prodění tekutiny mezi listy celulózového materiálu a zařízením (21), které pomocí převodového mechanismu (22) zabezpečuje vzájemný pohyb celulózových materiálů a dýz (20).
12. Multifunkční zařízení podle nároků laž7a9al0, vyznačující se tím, že sušicí komora (1), modifikační komora (2) a odpařovací komora (3) jsou umístěny nejméně na jednom společném nosném rámu ajsou připojitelné na dopravní prostředek.
13. Způsob modifikace celulózových materiálů sušením a následnou impregnací máčením anebo účinkem rozdílu tlaků při teplotách impregnace v rozsahu -58 °C až 30 °C hořlavými kapalnými těkavými impregnačními látkami obsahujícími aktivní modifikační látky reagující s vlhkostí, jako jsou organokovové sloučeniny, dále pravá hořlavá rozpouštědla jako jsou alkylsiloxany, zpevňující, konzervační, biologicky aktivní látky, antioxidanty, deacidifikační částice nebo nanočástice, látky reagující s karbonylovými skupinami, monomery, změkčovadla a jiné pomocné průmyslové přípravky, a nakonec odpařením rozpouštědla, vyznačující se tím, že se celulózový materiál suší sušicí tekutinou při teplotě 10 °C až 106 °C na vlhkost menší než 3 %, potom se celulózový materiál impregnuje máčením v kapalné impregnační látce nebo účinkem rozdílu tlaků bez přístupu vlhkosti a vzduchu, a po odstranění přebytku kapalné impregnační látky z naimpregnovaného celulózového materiálu a zjeho okolí se dále v atmosféře suché inertní tekutiny podrobí odpaření zbytků kapalné impregnační látky.
14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že se celulózový materiál suší sušicí tekutinou za atmosférického tlaku a při teplotě 10 °C až 106 °C na vlhkost menší než 0,6 %.
15. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že se celulózový materiál suší sušicí tekutinou za atmosférického tlaku při teplotě maximálně do 50 °C.
16. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že odpaření rozpouštědla z naimpregnovaného celulózového materiálu probíhá v odpařovací komoře (3) v proudící inertní tekutině při atmosférickém tlaku.