SU604890A1

SU604890A1 - Method of manufacturing filtering paper

Info

Publication number: SU604890A1
Application number: SU762389864A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Львович Аким; Вениамин Васильевич Харитонов; Лев Павлович Перепечкин; Евгений Евгеньевич Каталевский; Владимир Павлович Дубяга; Олег Александрович Малев; Моисей Рахшельевич Каган; Татьяна Николаевна Богданова; Татьяна Николаевна Голдовская; Николай Гершевич Ушомирскиэ; Наталья Яковлевна Рассказова; Альберт Сергеевич Хламенко; Геннадий Полиектович Барыкин; Вероника Александровна Кочетова
Original assignee: Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности; Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности; Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол
Priority date: 1976-07-23
Filing date: 1976-07-23
Publication date: 1978-04-30

Description

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ(54) METHOD OF MANUFACTURING A FILTER

БУМАГИPAPERS

1one

Изобретение относитс к области целлюлозно-бумажной промышленности и касаетс получени фильтровальных бумаг, предназначенных дл разделени и концентрировани компонентов в жидких средах, дл очистки жидкостей и газов, улавливани различных веществ и т. д.The invention relates to the field of pulp and paper industry and relates to the production of filter papers intended for the separation and concentration of components in liquid media, for the purification of liquids and gases, the collection of various substances, etc.

Известны способы получени пористых ультрафильтрационных пленок и мембранных фильтров, заключающиес в том, что композицию определенного состава, содержащую полимер, растворитель или несколько растворителей и другие добавки, нанос т на гладкую движущуюс или неподвижную поверхность или на бумагу.Methods are known for producing porous ultrafiltration films and membrane filters, which consist in applying a composition of a specific composition containing a polymer, a solvent or several solvents and other additives to a smooth moving or stationary surface or to paper.

Полученные таким образом материалы обладают р дом существенных недостатков. Ультрафильтры, сформованные без подложки, имеют сравнительно невысокие механические показатели, недостаточно эластичны. Ультрафильтры , полученные нанесением композиции на бумагу, хот и имеют достаточную прочность и эластичность, однако зачастую расслаиваютс (особенно нри тепловой стерилизации ) из-за низкой адгезии полимерного сло к бумаге.The materials thus obtained have a number of significant drawbacks. Ultrafilters, formed without a substrate, have relatively low mechanical properties and are not elastic enough. Ultrafilters obtained by applying the composition to paper, although they have sufficient strength and elasticity, are often delaminated (especially at thermal sterilization) due to the low adhesion of the polymer layer to the paper.

Целью нзобретени вл етс повыщение качества бумаги путем увеличени адгезии пористого пленочного покрыти к подложке. Достигаетс это тем, что перед формовакием пористого пленочного покрыти бумажную подложку обрабатывают раствором полпконденсационной смолы и сущат до содержани органорастворимых фракций от 10 до 85 вес. %, а в композицию пленочного покрыти ввод т растворитель, активный по отноашнию к органорастворимым фракци м частично отвержденной поликондеисацнонпой смолы. За счет частичного растворени неотвержденной смолы растворителем, содержащимс в формовочной композиции, и последующею отверждени смолы в местах контакта подложки и полимерного пористого сло образуетс прочна св зь, обеспечивающа высокуюThe purpose of the invention is to increase the quality of the paper by increasing the adhesion of the porous film coating to the substrate. This is achieved by the fact that before forming a porous film coating, the paper substrate is treated with a solution of a semi-condensation resin and is present in an amount from 10 to 85 weight percent of organic-soluble fractions. %, and in the film coating composition a solvent is added that is active with respect to the organic soluble fractions of a partially solidified polycondensation resin. Due to the partial dissolution of the uncured resin with the solvent contained in the molding composition, and the subsequent curing of the resin at the contact points of the substrate and the polymer porous layer, a strong bond is formed, ensuring a high

стойкость материала ко всем видам тепловой обработки.material resistance to all types of heat treatment.

Пример 1. Изготавливают бумагу-подложку на основе хлопковой целлюлозы п щтапельного вискозного волокна. ХлопковуюExample 1. A substrate paper is made on the basis of cotton cellulose and staple rayon fiber. Cotton

целлюлозу по ГОСТ 595-73 подвергают диспергированию в воде с последующим размолом в роллах РМВ-8 при концентрации 1,8- 2,1%. Размол ведут в форсированном режиме при нагрузке 190-200 А в течение 30-40 мин до степени помола 17-18°ШР. В роллы с подготовленной таким образом хлопковой целлюлозой ввод т штапельное вискозное волокно в количестве 35% от веса всего волокна композиции. Совместное диспергирование компонентов провод т при нагрузке 120-130 А в течение 10 мин, после чего провод т контроль степени помола массы, который должен составл ть 16-17°ШР. Полученную волокнистую суспензию последовательно направл ют в композиционный, а затем машинный бассейны, где концентрацию суспензии довод т до 1,2-1,4%. Отлив бумаги из полученной суспензии осуш;ествл ют на длинносеточной бумагоделательной машине при концентрации массы в напорном ш;ике 0,65-0,72%. Параметры работы машины: Скорость, м/мин16,0-18,0 Тр ска сетки: частота, кол/мин180,0-200,0 амплитуда, мм3,0-5,0 Полученное полотно бумаги-сгсновы подвергают пропитке по предлагаемому способу 10%-ным раствором фенолформальдегидной смолы. Обработанное смолой полотно картона-основы проходит зону пенетрации и поступает в первую зону термообработки, где обрабатываетс при 100°С в течение 3-5 мин, а затем - во вторую зону, где обрабатываетс 3-5 мин при 150°С. По окончании термообработки провод т контроль содержани растворимых фракций смолы в пропитанном картоне-оспове по формуле D-Рисх - Pf. 100% , - где РИСХ - вес пропитанной бумаги; Ра - то же, после обработки в ацетоне; РОСП - вес бумаги-основы. Термообработанное по указанному режиму, пропитанное полотно бумаги-основы содержит 85% растворимых фракций смолы. Достигнутый уровень поликонденсации органорастворимых фракций смолы определ ет необходимую жесткость структуры подложки, а также глубину и равномерность проникновени формовочного раствора. На подготовленную указанным образом подложку нанос т 60%-ный раствор триацетата целлюлозы, приготовленный в смеси растворител метиленхлорида и пропанола в соотношении 2:1, пластифицированного глицерином в количестве 3%. Толщина сло должна находитьс в пределах 10-40 мк. После испарени растворителей, которое проводитс при температуре 20±2°С в течение 20 мин и образовани на поверхности ос-новы полимерной пленки полученный материал прогревают при температуре 120°С в течение 10 мин дл поликонденсации остаточного количества смолы. Пример 2. Бумагу-подложку из примера 1 обрабатывают 20%-ным раствором мочевиноформальдегидной смолы, носле проведени процесса пенетрации, проход ш его в течение 1-2 мин, пропитанный фильтр помещают последовательно в вакуум-сушильные шкафы, где подвергают термообработке по следующему режиму: 1-й шкаф - 80°С, 3 мин; П-й -ИО°С, 3 мин; П1-Й - 160°С, 4 мин; iv-й - 170°С, 5 мин. Такой режим термообработки обеспечивает содержание растворимых фракций на уровне 10%. После термообработки провод т проверку па содержание растворимых фракций по формуле (1). Далее на обработанную подложку нанос т 8%-ный раствор ацетата целлюлозы. В качестве растворителей используют ацетон и воду в соотношении 1 : 2,5. Толщина сло 10-50 мк. Подготовленный таким образом материал помещают в камеру, где поддерживаетс температура 20+2°С и влажность 80%. Через 30 мин после образовани ацетатной пленки на поверхность подложки нанос т второй слой толщиной 30 мк и снова помещают ее в ту же камеру на 30 мин. После этого фильтрующую бумагу с нанесенным ацетатцеллюлозным покрытием прогревают 2 мин при температуре 160°С. Пример 3. Бумагу-подложку (из примеров 1 и 2) пропитывают раствором мочевипоформальдегидной смолы и обрабатывают как описано в примере 2. Пористую плепку, сформированную отдельно на стекл нной металлической или иной гладкой поверхности, смачивают этанолом, м гким валиком отжимают избыток спирта и накладывают фильтр на подготовленную ткань. Пленку прикатывают к ткани так, чтобы ткань и пленка совместились без складок, пузырей и другихдефектов. После этого прогревают ткань с нанесенной пленкой в течение 5 мин при температуре 140°С. Сравнительные данные о свойствах ультрафильтров на капилл рно-пористой подложке, полученных по известному и предлагаемому способам, приведены в таблице. Из приведеииых в таблице резз льтатов испытапий видно, что фильтровальна бумага дл ультрафильтрации, изготовленна по предлагаемому способу, значительно устойчивее известных, в особенности при различных способах стерилизации. За счет этого срок службы предлагаемых ультрафильтров, изготовленных из этой бумаги, увеличитс . Примечание: В знаменателе рафильтра.Cellulose according to GOST 595-73 is subjected to dispersion in water, followed by grinding in the rolls of RMB-8 at a concentration of 1.8-2.1%. Grinding is carried out in a forced mode with a load of 190-200 A for 30-40 minutes to the degree of grinding 17-18 ° SH. Staple viscose fiber is introduced into rolls with cotton cotton so prepared in an amount of 35% by weight of the total fiber composition. The joint dispersion of the components is carried out with a load of 120-130 A for 10 minutes, after which the degree of grinding of the mass is monitored, which should be 16-17 ° SH. The resulting fibrous suspension is sequentially sent to the composite, and then the machine basin, where the concentration of the suspension is adjusted to 1.2-1.4%. The paper is drained from the resulting slurry; it is set up on a long-haul paper machine at a mass concentration in the pressure bar, ike 0.65-0.72%. Machine operation parameters: Speed, m / min 16.0-18.0 Tr ska grids: frequency, count / min180.0-200.0 amplitude, mm3.0-5.0 The resulting canvas of the paper-sssnov is impregnated using the proposed method 10 % solution of phenol-formaldehyde resin. The resin treated canvas of the baseboard passes through the penetration zone and enters the first heat treatment zone, where it is processed at 100 ° C for 3-5 minutes, and then into the second zone, where it is processed 3-5 minutes at 150 ° C. At the end of the heat treatment, the content of soluble resin fractions in the impregnated cardboard-smallpox is monitored using the D-Riesh-Pf formula. 100% - where RICE is the weight of the impregnated paper; Ra - the same, after processing in acetone; ROSP is the weight of the base paper. Heat-treated according to the specified mode, the impregnated canvas of the base paper contains 85% of the soluble fractions of the resin. The achieved level of polycondensation of the organic fractions of the resin determines the required rigidity of the substrate structure, as well as the depth and uniformity of penetration of the molding solution. A 60% solution of cellulose triacetate prepared in a mixture of methylene chloride and propanol in a 2: 1 ratio, plasticized with glycerol in an amount of 3%, is applied to the substrate prepared in this way. The thickness of the layer should be in the range of 10-40 microns. After evaporation of the solvents, which is carried out at a temperature of 20 ± 2 ° C for 20 minutes and the polymer film is formed on the base of the polymer film, the resulting material is heated at 120 ° C for 10 minutes to polycondense the residual resin. Example 2. The substrate paper from example 1 is treated with a 20% urea-formaldehyde resin solution, after carrying out the penetration process, passing through it for 1-2 minutes, the impregnated filter is placed successively in a vacuum-drying oven, where it is heat-treated in the following mode: 1st cabinet - 80 ° С, 3 min; Pth - IO ° C, 3 min; P1-Y - 160 ° C, 4 min; IV - 170 ° C, 5 min. This heat treatment mode provides the content of soluble fractions at the level of 10%. After heat treatment, the content of soluble fractions is checked by formula (1). An 8% cellulose acetate solution is then applied to the treated substrate. Acetone and water in a ratio of 1: 2.5 are used as solvents. The thickness of the layer is 10-50 microns. The material prepared in this way is placed in a chamber where the temperature is maintained at 20 + 2 ° C and the humidity is 80%. 30 minutes after the formation of the acetate film, a second layer with a thickness of 30 microns is applied to the surface of the substrate and placed again in the same chamber for 30 minutes. After that, the cellulose acetate coated filter paper is heated for 2 minutes at a temperature of 160 ° C. Example 3. A substrate paper (from examples 1 and 2) is impregnated with a solution of urea-formaldehyde resin and treated as described in example 2. A porous flap, formed separately on a glass metal or other smooth surface, moistened with ethanol, soft roller squeeze out an excess of alcohol and apply filter on the prepared fabric. The film is rolled to the fabric so that the fabric and the film are combined without folds, bubbles and other defects. After that, warm the fabric with the applied film for 5 minutes at a temperature of 140 ° C. Comparative data on the properties of ultrafilters on a capillary-porous substrate obtained by the known and proposed methods are given in the table. From the tests in the table that have been observed, it can be seen that the filter paper for ultrafiltration produced by the proposed method is much more stable than the known ones, especially with various sterilization methods. Due to this, the life of the proposed ultrafilters made from this paper will increase. Note: In the denominator of the filter.

Claims

Invention Formula

A method of manufacturing filter paper by forming a porous film coating on a paper substrate, characterized in that, in order to improve the quality of the paper, before forming a porous film coating, the paper substrate is treated with a solution of a polycondensation resin and dried to the content of an organic tissue.

Roman fractions from 10 to 85 weight. % and a solvent active in relation to the organo soluble fractions of the partially cured polycondensation resin is introduced into the film coating composition.

Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 446513, cl. C 08J 9/00, 1972. shows the value of the permeability of the substrate, in the numerator-permeability ult