RU2472892C1 - Method of obtaining bactericidal paper - Google Patents
Method of obtaining bactericidal paper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2472892C1 RU2472892C1 RU2011141329/05A RU2011141329A RU2472892C1 RU 2472892 C1 RU2472892 C1 RU 2472892C1 RU 2011141329/05 A RU2011141329/05 A RU 2011141329/05A RU 2011141329 A RU2011141329 A RU 2011141329A RU 2472892 C1 RU2472892 C1 RU 2472892C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- paper
- bactericidal
- fibers
- preparation
- dispersion
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства специальных видов бумаги и может найти применение в целлюлозно-бумажной и медицинской отраслях промышленности.The invention relates to the production of special types of paper and may find application in the pulp and paper and medical industries.
Известен способ приготовления бактерицидного препарата с использованием наноразмерных частиц карбоната кальция в качестве субстрата, на который химически осаждают бактерицидный компонент (CN 101480194 МПК A01N 59/00, опубл. 15.07.2009 г.). В этом способе в суспензию Са(ОН)2 добавляют диспергатор и подают диоксид углерода до полного преобразования Са(ОН)2 в наноразмерные частицы карбоната кальция с получением его дисперсии. В нее подают раствор соли титана, и/или цинка, и/или серебра, а также растворимый фосфат или фосфорную кислоту и смесь выдерживают 1-4 часа до полного преобразования этих солей в труднорастворимые фосфаты титана, и/или цинка, и/или серебра, которые осаждаются на поверхности частиц карбоната кальция. Полученную суспензию промывают и получают бактерицидный препарат. Поскольку ионы указанных металлов обладают бактерицидным действием на воду при их содержании в ней на следовом уровне, его можно использовать в качестве наполнителя в производстве тех видов бумаги, которые должны обладать бактерицидными свойствами, например, бумаги для изделий санитарно-гигиенического назначения.A known method of preparing a bactericidal preparation using nanosized particles of calcium carbonate as a substrate on which a bactericidal component is chemically precipitated (CN 101480194 IPC A01N 59/00, published on July 15, 2009). In this method, a dispersant is added to the suspension of Ca (OH) 2 and carbon dioxide is fed until the conversion of Ca (OH) 2 into nanosized particles of calcium carbonate to form a dispersion thereof. It is fed with a solution of a salt of titanium and / or zinc and / or silver, as well as soluble phosphate or phosphoric acid, and the mixture is kept for 1-4 hours until these salts are completely converted to insoluble phosphates of titanium and / or zinc and / or silver that precipitate on the surface of calcium carbonate particles. The resulting suspension is washed and a bactericidal preparation is obtained. Since the ions of these metals have a bactericidal effect on water when they are contained in it at a trace level, it can be used as a filler in the production of those types of paper that must have bactericidal properties, for example, paper for sanitary products.
Недостаток способа - большая длительность приготовления препарата.The disadvantage of this method is the long duration of preparation of the drug.
Известен способ получения бумаги с бактерицидными свойствами, включающий приготовление дисперсии целлюлозных волокон, введение в нее суспензии бактерицидного препарата и формование бумажного полотна (RU 2361029 D21H 23/36, опубл. 10.07.2009 г.). В качестве препарата используют гидрозоль бентонитового порошка, промодифицированного ионами серебра и/или меди с содержанием их в бентоните 2,0-8,0 мас.ч. Концентрация бентонита в гидрозоле 4,0-10 мас.ч. Расход такого порошка при изготовлении бумаги составляет 0,2-1,8% в расчете на массу воздушно-сухого волокна. Длительность приготовления модифицированного бентонита - 12-24 часа.A known method of obtaining paper with bactericidal properties, including the preparation of a dispersion of cellulose fibers, the introduction of a suspension of a bactericidal preparation into it and the formation of a paper web (RU 2361029 D21H 23/36, published on July 10, 2009). As a preparation, a hydrosol of bentonite powder modified with silver and / or copper ions with a content of 2.0-8.0 parts by weight in bentonite is used. The concentration of bentonite in the hydrosol 4.0-10 wt.h. The consumption of such a powder in the manufacture of paper is 0.2-1.8% based on the weight of air-dry fiber. The duration of the preparation of modified bentonite is 12-24 hours.
Для получения гидрозоля порошок смешивают с деионизированной водой и смесь выдерживают в течение 10-24 час. По условиям способа содержание бактерицидного компонента (ионов серебра и/или меди) в бумаге - 0,04-1,44 мг на 1 г целлюлозного волокна.To obtain a hydrosol, the powder is mixed with deionized water and the mixture is incubated for 10-24 hours. According to the method, the content of the bactericidal component (silver and / or copper ions) in the paper is 0.04-1.44 mg per 1 g of cellulose fiber.
Недостатки способа - его сложность и большая длительность приготовления бактерицидного препарата и его гидрозоля.The disadvantages of the method are its complexity and the long duration of the preparation of the bactericidal preparation and its hydrosol.
Наиболее близким по технической сущности и назначению к предлагаемому изобретению является способ получения бактерицидного формованного изделия, например бумаги, из дисперсии целлюлозных волокон (RU 2005134210, МПК D01F 1/10, опубл. 10.05.2006 г.). В этом способе часть дисперсии обрабатывают слабосшитым катионоактивным полиакрилатом, который связывается с волокнами и образует ионообменный композиционный препарат. Затем на волокнах ионным обменом иммобилизуют бактерицидно действующие ионы из ряда, содержащего ионы серебра, меди, ртути, циркония, цинка, а также анионные фармацевтически активные вещества, например бензойную или сорбиновую кислоту. Модифицированные таким образом волокна промывают от продуктов ионного обмена, смешивают с целлюлозными бумагообразующими волокнами и получают массу, из которой способом сухой или мокрой экструзии формуют бумагу. Эта бумага при контакте с водой выделяет ионы металлов и/или активные вещества и тем самым проявляет свои бактерицидные и/или фармацевтически активные способности.The closest in technical essence and purpose to the present invention is a method for producing a bactericidal molded product, for example paper, from a dispersion of cellulose fibers (RU 2005134210, IPC D01F 1/10, published on 05/10/2006). In this method, part of the dispersion is treated with a weakly crosslinked cationic polyacrylate, which binds to the fibers and forms an ion-exchange composite. Then, bactericidal ions from a series containing silver, copper, mercury, zirconium, zinc ions, as well as anionic pharmaceutically active substances, for example benzoic or sorbic acid, are immobilized on the fibers by ion exchange. The fibers thus modified are washed from ion exchange products, mixed with cellulosic paper-forming fibers and a pulp is obtained from which paper is formed by dry or wet extrusion. When in contact with water, this paper releases metal ions and / or active substances and thereby exhibits its bactericidal and / or pharmaceutically active abilities.
Недостаток этой бумаги обусловлен тем, что бактерицидные катионы в воде могут появиться в воде лишь в результате ионного обмена с катионами других металлов или с H+-ионами. Поэтому она должна либо содержать кислоту, либо в воду следует добавлять растворимую соль металла, катионы которого могут участвовать в ионном обмене.The disadvantage of this paper is due to the fact that bactericidal cations in water can appear in water only as a result of ion exchange with cations of other metals or with H + ions. Therefore, it should either contain acid, or a soluble metal salt, the cations of which can participate in ion exchange, should be added to water.
Новыми положительными результатами от использования предлагаемого изобретения являются упрощение процесса приготовления бактерицидного препарата, обеспечение возможности готовить препарат и, соответственно, содержащую его бумагу, с разным количеством в них бактерицидных компонентов, а также расширение ассортимента и областей применения бумаги.The new positive results from the use of the present invention are to simplify the process of preparing a bactericidal preparation, providing the ability to prepare the preparation and, accordingly, the paper containing it, with different amounts of bactericidal components in them, as well as expanding the range and applications of paper.
Указанные цели достигаются тем, что в способе получения бактерицидной бумаги, включающем приготовление дисперсии бактерицидного препарата, состоящего из целлюлозных волокон с иммобилизованными на них бактерицидными компонентами, приготовление дисперсии бумагообразующих целлюлозных волокон, смешение дисперсий с образованием бумажной массы, формование бумаги, согласно изобретению в качестве целлюлозных волокон используют фибриллированные целлюлозные волокна (ФЦВ), а в качестве бактерицидных компонентов - наноразмерные частицы труднорастворимых соединений бактерицидных металлов. Фибриллированные волокна имеют, в расчете на массу, не менее 94% волокон с длиной не более 1,23 мм и не менее 54% с длиной волокон не более 0,63 мм, а иммобилизацию компонентов проводят их химическим осаждением путем реагентной обработки растворенных солей бактерицидных металлов. В качестве источника растворенных солей можно использовать производственные сточные воды, содержащие такие соли. При этом содержание бактерицидных компонентов составляет от 1 до 300 мас.ч. на 100 мас.ч. фибриллированных волокон, а содержание бактерицидного препарата в бумажной массе составляет 5-10 мас.ч. на 100 мас.ч. бумагообразующих волокон.These goals are achieved in that in a method for producing a bactericidal paper, comprising preparing a dispersion of a bactericidal preparation consisting of cellulose fibers with bactericidal components immobilized on them, preparing a dispersion of paper-forming cellulose fibers, mixing the dispersions to form a paper pulp, forming paper, according to the invention, as cellulose fibers use fibrillated cellulose fibers (FCV), and nanoscale particles are used as bactericidal components insoluble compounds of bactericidal metals. Fibrillated fibers have, on a weight basis, at least 94% fiber with a length of not more than 1.23 mm and not less than 54% with a fiber length of not more than 0.63 mm, and the components are immobilized by chemical precipitation by the reagent treatment of dissolved bactericidal salts metals. Industrial waste water containing such salts can be used as a source of dissolved salts. The content of bactericidal components is from 1 to 300 parts by weight. per 100 parts by weight fibrillated fibers, and the content of the bactericidal preparation in the paper pulp is 5-10 wt.h. per 100 parts by weight paper-forming fibers.
Следует отметить, что при использовании фибриллированных волокон в качестве добавки в бумажную массу повышается степень удержания в бумажном полотне при его формовании всех компонентов массы, а также физико-механические показатели бумаги.It should be noted that when using fibrillated fibers as an additive in the paper pulp, the degree of retention in the paper web during its formation of all mass components, as well as the physical and mechanical properties of the paper, increase.
Способ осуществляют следующим образом (см. таблицу).The method is as follows (see table).
Беленую хвойную целлюлозу или сгущенный скоп бумагоделательной машины измельчают на ролле с получением 2-3%-ной дисперсии ФЦВ, имеющих, в расчете на массу, не менее 94% волокон с длиной не более 1,23 мм и не менее 54% с длиной волокон не более 0,63 мм. Готовят также растворы солей бактерицидных металлов. Дисперсию разбавляют до 0,3-0,5%-ного содержания волокон, добавляют раствор заданного количества соли (или солей) бактерицидного металла, обрабатывают дисперсию при перемешивании реагентом, в результате реакции которого с солью бактерицидного металла образуется его труднорастворимое соединение в виде наноразмерных частиц. Эти частицы в дисперсии под действием сил стяжения прочно сорбируются на фибриллах целлюлозы, которые обладают высокой активностью к взаимодействию как с новообразованными частицами, так и друг с другом и с обычными целлюлозными волокнами. Частицы, образующиеся в межволоконных зазорах в порах пучков фибрилл, оказывают расклинивающее воздействие на эти пучки. Поэтому количество фибрилл в процессе реагентной обработки увеличивается.Bleached coniferous cellulose or a thickened scap of a paper machine are crushed on a roll to obtain a 2-3% dispersion of PCB having, based on the weight, at least 94% of the fibers with a length of not more than 1.23 mm and not less than 54% with a fiber length not more than 0.63 mm. Solutions of salts of bactericidal metals are also prepared. The dispersion is diluted to a 0.3-0.5% fiber content, a solution of a given amount of salt (or salts) of a bactericidal metal is added, the dispersion is treated with stirring with a reagent, as a result of the reaction of which with a salt of a bactericidal metal its insoluble compound forms in the form of nanosized particles . These particles in dispersion under the action of tensile forces are strongly adsorbed on cellulose fibrils, which are highly active in interacting with both newly formed particles and with each other and with ordinary cellulose fibers. Particles formed in the inter-fiber gaps in the pores of the bundles of fibrils, have a proppant effect on these beams. Therefore, the number of fibrils in the process of reagent processing increases.
В результате обработки получают дисперсию композиционного бактерицидного препарата, который благодаря свойствам фибриллированных волокон хорошо сочетается с бумагообразующими волокнами.As a result of processing, a dispersion of a composite bactericidal preparation is obtained, which, due to the properties of fibrillated fibers, combines well with paper-forming fibers.
Готовят также дисперсию бумагообразующих волокон, размолотых до заданной степени помола. Ими могут быть волокна сульфатной, сульфитной целлюлозы, их смеси, древесной массы, приготовленных из хвойной или лиственной пород древесины. Эти факторы определяются назначением бумаги.A dispersion of paper-forming fibers, milled to a predetermined degree of grinding, is also prepared. They can be sulphate, sulphite cellulose fibers, mixtures thereof, wood pulp prepared from coniferous or deciduous wood. These factors are determined by the purpose of the paper.
Обе дисперсии смешивают, из бумажной массы формуют бумажное полотно и определяют антимикробную способность бумаги.Both dispersions are mixed, a paper web is formed from the pulp and the antimicrobial ability of the paper is determined.
Для выполнения примеров готовят дисперсию ФЦВ с указанными выше характеристиками, дисперсии из разных бумагообразующих волокон, растворы солей меди, цинка, никеля, смесей этих солей, с заданными концентрациями катионов бактерицидных металлов, а также растворы NaOH и Na3PO4 в качестве реагентов.To perform the examples, a PCV dispersion with the above characteristics is prepared, dispersions from various paper-forming fibers, solutions of copper, zinc, nickel salts, mixtures of these salts, with given concentrations of bactericidal metal cations, as well as solutions of NaOH and Na 3 PO 4 as reagents.
С использованием этих материалов готовят композиционные бактерицидные препараты с Cu(OH)2, Zn3(PO4)2, Ni3(PO4)2 в качестве бактерицидных компонентов и заданным их содержанием в препарате, а также бумажные массы из разных целлюлозных волокон с заданным количественным соотношением целлюлоза/бактерицидный препарат в каждой из них.Using these materials, composite bactericidal preparations with Cu (OH) 2 , Zn 3 (PO 4 ) 2 , Ni 3 (PO 4 ) 2 as bactericidal components and their predetermined content in the preparation are prepared, as well as paper pulp from various cellulose fibers with a given quantitative ratio of cellulose / bactericidal preparation in each of them.
Бумажные отливки готовят на аппарате типа «Рапид» из навесок массы с разным содержанием сухих веществ.Paper castings are prepared on the apparatus of the type "Rapid" from a portion of the mass with different dry matter content.
Примеры 4 и 5 выполнены при использовании модельных растворов солей бактерицидных металлов с их концентрацией, равной концентрациям этих же солей в сточных водах некоторых гальванических производств. Содержание бактерицидных компонентов в препарате может достигать 10 и более мас.ч. на 1 мас.ч. ФЦВ. Добавка препарата по примеру 4 в бумажную массу равноценна добавлению минерального наполнителя в количестве 18%, по примеру 5-9,1%.Examples 4 and 5 were performed using model solutions of salts of bactericidal metals with their concentration equal to the concentrations of these salts in the wastewater of some galvanic plants. The content of bactericidal components in the preparation can reach 10 or more parts by weight. per 1 part by weight FCV. The addition of the preparation according to example 4 to the paper pulp is equivalent to the addition of a mineral filler in the amount of 18%, according to example 5-9.1%.
Бактерицидные свойства образцов бумаги определяют экспресс-методом термостатирования затравок тестовых культур Е.coli, Ps. aeruginosa и Staph. aureus на поверхности увлажненной бумаги с последующим анализом смывов. Гибель этих тест-культур происходит за 15-30 мин. В смывах частицы бактерицидного препарата не обнаруживаются.The bactericidal properties of paper samples are determined by the express method of thermostating the seeds of test cultures of E. coli, Ps. aeruginosa and Staph. aureus on the surface of moistened paper with subsequent analysis of washouts. The death of these test cultures occurs in 15-30 minutes. In swabs particles of a bactericidal preparation are not found.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011141329/05A RU2472892C1 (en) | 2011-10-13 | 2011-10-13 | Method of obtaining bactericidal paper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011141329/05A RU2472892C1 (en) | 2011-10-13 | 2011-10-13 | Method of obtaining bactericidal paper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2472892C1 true RU2472892C1 (en) | 2013-01-20 |
Family
ID=48806555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011141329/05A RU2472892C1 (en) | 2011-10-13 | 2011-10-13 | Method of obtaining bactericidal paper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2472892C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651249C1 (en) * | 2016-11-10 | 2018-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Бумага и Картон" (ООО "Бумага и Картон") | Method of producing paper with antimicrobial characteristics |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0799928A2 (en) * | 1996-04-05 | 1997-10-08 | Mitsubishi Paper Mills, Ltd. | Antibacterial antifungal agent and fibrous material containing the same |
RU2229547C1 (en) * | 2003-04-29 | 2004-05-27 | Научно-исследовательский институт Гознака - Государственное предприятие | Method for manufacture of bactericidal paper with chemical protection and paper possessing antimicrobic properties |
RU2005134210A (en) * | 2003-04-04 | 2006-05-10 | Тюрингишес Институт Фюр Текстиль-Унд Кунстштофф-Форшунг Е.Ф. (De) | FORMED PRODUCT FROM CELLULOSE WITH FUNCTIONAL ACTION AND METHOD FOR PRODUCING IT |
RU2277140C2 (en) * | 2000-04-24 | 2006-05-27 | Вейерхойзер Компани | Process of manufacturing cellulose fiber with improved biological stability and substances obtained by this process |
US7655112B2 (en) * | 2002-01-31 | 2010-02-02 | Kx Technologies, Llc | Integrated paper comprising fibrillated fibers and active particles immobilized therein |
-
2011
- 2011-10-13 RU RU2011141329/05A patent/RU2472892C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0799928A2 (en) * | 1996-04-05 | 1997-10-08 | Mitsubishi Paper Mills, Ltd. | Antibacterial antifungal agent and fibrous material containing the same |
RU2277140C2 (en) * | 2000-04-24 | 2006-05-27 | Вейерхойзер Компани | Process of manufacturing cellulose fiber with improved biological stability and substances obtained by this process |
US7655112B2 (en) * | 2002-01-31 | 2010-02-02 | Kx Technologies, Llc | Integrated paper comprising fibrillated fibers and active particles immobilized therein |
RU2005134210A (en) * | 2003-04-04 | 2006-05-10 | Тюрингишес Институт Фюр Текстиль-Унд Кунстштофф-Форшунг Е.Ф. (De) | FORMED PRODUCT FROM CELLULOSE WITH FUNCTIONAL ACTION AND METHOD FOR PRODUCING IT |
RU2229547C1 (en) * | 2003-04-29 | 2004-05-27 | Научно-исследовательский институт Гознака - Государственное предприятие | Method for manufacture of bactericidal paper with chemical protection and paper possessing antimicrobic properties |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651249C1 (en) * | 2016-11-10 | 2018-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Бумага и Картон" (ООО "Бумага и Картон") | Method of producing paper with antimicrobial characteristics |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69007794T2 (en) | FIBERS WITH A LARGE SPECIFIC SURFACE, THEIR METHOD FOR THE PRODUCTION, THE FLEM PULP MADE THEREOF AND THE USE THEREOF AS AN ABSORBENT MATERIAL. | |
Chaudhary et al. | Hydroxyapatite doped CeO 2 nanoparticles: impact on biocompatibility and dye adsorption properties | |
DE60029778T2 (en) | SOLE BASED ON SILICA | |
DE68917069T2 (en) | Dry strength additive for paper. | |
DE69834035T2 (en) | Polysilicate microgels | |
Wang et al. | A biocompatible cellulose-nanofiber-based multifunctional material for Fe 3+ detection and drug delivery | |
CN105646923A (en) | Preparation method of nano-silver particle supported nanocellulose antibacterial film | |
JP2019529299A (en) | Surface-reacted calcium carbonate with functional cations | |
CN101926363A (en) | Method for preparing liquid antibacterial agent containing complex silver | |
TR201809764T4 (en) | Filler for papermaking. | |
CN102427720A (en) | Nanostructured Compositions of Biocides | |
KR20150080346A (en) | Preparation method of chitosan-Ag nano complex and manufacturing method of antibacterial paper using the same | |
FR3013182A1 (en) | HYDROXYAPATITE PARTICLE, COMPOSITIONS BASED ON THIS PARTICLE, USE AS VECTOR OF BIOACTIVE MOLECULES | |
RU2472892C1 (en) | Method of obtaining bactericidal paper | |
RU2495830C1 (en) | Method of extracting ions of heavy metals from aqueous solutions | |
EP4101973A1 (en) | Wash-resistant bioactive cellulose fibre having antibacterial and antiviral properties | |
EP1185349B1 (en) | Filters consisting of filter paper or paper-type nonwoven material | |
PL221411B1 (en) | Hybrid material containing silver nanoparticles, process for the preparation of the hybrid material and the use thereof | |
Li et al. | Nano ZnO-decorated corn stalk for three-dimensional composite filter with efficiently antimicrobial action | |
CN101390524B (en) | Silver-carrying hydroxyapatite and preparation method thereof | |
RU2651249C1 (en) | Method of producing paper with antimicrobial characteristics | |
RU2447206C1 (en) | Process of obtaining synthetic fabric with biocidal properties | |
RU2474121C1 (en) | Method of producing composite bactericidal preparation | |
KR20130006425A (en) | Process for preparing biocides | |
EP3613896A1 (en) | Inorganic particle composite fiber, method for manufacturing same, and molded article |