Патент на изобретение №2266994
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА
(57) Реферат:
Способ касается получения волокнистого полуфабриката с антисептическими свойствами, не содержащего ионы тяжелых металлов, и может быть использован для производства санитарно-бытовых и гигиенических видов бумаг, а также изделий бытового назначения (ложек, вилок, тарелок, блюдец, чашек, подносов). Макулатурную массу или ее смесь с небеленой лиственной или хвойной целлюлозой обрабатывают перманганатом калия при его расходе 0,1-0,5% от массы абсолютно сухой целлюлозы в кислой среде с расходом серной кислоты 3,1-18,6% при температуре 20-40°С до полного поглощения реагента. Техническим результатом является улучшение качества полуфабриката за счет повышения его гигиенических свойств. 2 табл.
Изобретение относится к области целлюлозного производства и может быть использовано для антисептической обработки и отбелки волокнистого полуфабриката для производства санитарно-бытовых и гигиенических видов бумаг, а также изделий бытового назначения (ложек, вилок, тарелок, блюдец, чашек, подносов) без применения молекулярного хлора и хлорсодержащих реагентов. В ряде случаев, когда изделия из бумаги санитарно-бытового назначения должны находиться в контакте с открытыми ранами, слизистыми оболочками, кожными покровами, к ним предъявляются высокие требования по стерильности и токсичности, которые не обеспечиваются существующей технологией производства бумаги санитарно-гигиенического назначения. В отличие от полимерных материалов, использование биологически разлагаемых макулатуры и растительных волокон дает возможность решить проблему утилизации изделий, загрязнение окружающей среды отходами, выделения токсичных диоксинов, которые образуются при сжигании полимерных материалов. Известно, что в последнее время ужесточились требования к целлюлозе для производства санитарно-гигиенических бумаг (Pulp and Paper International, 2001, №.3, p.21-24). Покупатели предпочитают длинное волокно с повышенной мягкостью и целлюлозу с низким содержанием “мелочи”, поэтому увеличился спрос на волокно высокого качества, предпочтение отдается первичному волокну, а не вторичному. Сокращается доля макулатурного волокна в композиции санитарно-гигиенической бумаги, т.к. использование его снижает прочность и мягкость бумаги. При этом добавление небеленой целлюлозы уменьшает концентрацию хлорсодержащих соединений, оставшихся после отбелки и ионы тяжелых металлов, если в качестве макулатуры использовалась бумага после типографии (газетная, журнальная, книжная). Известны способы отбелки волокнистого полуфабриката с использованием перманганата калия (Igt Pulp Bleach Conf., Vancouver., June 15, 1994: Pollsters. – Monreal, 1994, – с. 141-145. – Kojim Yasuo. Cjorine free bleaching og KR wich permanganatea. Способ отбелки целлюлозы / Федорова Э.И., Смолева Л.Л., Демин В.А., Кулькова Е.В.; RU патент № 2123261, кл. D 21 С 9/16). Задачей настоящего исследования является разработка способа получения волокнистого полуфабриката с антисептическими свойствами при обработке кислым раствором перманганата калия как макулатурной массы, так и композиционного материала, содержащего небеленую хвойную и лиственную целлюлозу. Этот реагент представляет интерес для скоростных процессов без нагрева в кислой среде, когда окислительные свойства наиболее выражены. Выбор перманганата калия для обработки волокнистого материала обусловлен антимикробным свойством, что очень важно для получения изделий санитарно-бытового назначения. Предлагаемый способ отличается от всех известных тем, что обработку (расход составляет 0,1-0,5%) проводят раствором перманганатом калия в кислой среде при расходе серной кислоты 3,1-18,6% до полного поглощения перманганата калия, при температуре 20-40°С при обработке макулатурной массы, композиционного материала, содержащего хвойную и лиственную целлюлозу. При расходе перманганата калия 0,1-0,4% от массы абсолютно сухой целлюлозы (при обработке макулатурной массы) белизна волокнистого полуфабриката достигает 70,8-74,2%, тогда как для композиционного материала (при расходе перманганата калия 0,1-0,5% от массы абсолютно сухой целлюлозы) белизна достигает 53,2-59,9%. Технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения, состоит в получении волокнистого полуфабриката на основе макулатуры, композиций, содержащих небеленую хвойную и лиственную целлюлозу, с антисептическими свойствами и не содержащего ионы тяжелых металлов. Существенные признаки изобретения: способ отбелки целлюлозы, включающий обработку целлюлозы с концентрацией массы 5,0% раствором перманганатом калия в кислой среде (рН 1,9-3,3), выдерживание целлюлозной суспензии при 20-40°С в течение 30-40 минут (до полного поглощения перманганата калия) с расходом перманганата калия 0,1-0,5% и расходом серной кислоты 6,2-18,6%, отделение массы от раствора и ее промывку (таблица 1). Общее микробное число, колиформные бактерии, сульфитредуцирующие клостридии, колифаги в образцах после перманганатной обработки не обнаружены, таблица 2. Пример 1 Макулатурную массу белизной 69,3%, вязкостью 22,4 сПз подвергают перманганатной обработке, включающей обработку макулатуры с концентрацией массы 5% раствором перманганатом калия в кислой среде (рН 2,0) с расходом KMnO4 0,4% в присутствии серной кислоты (12,4%), при выдерживании целлюлозной суспензии при 40°С в течение 30 минут. Затем волокнистый полуфабрикат промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 74,2%, вязкость 16,6 сПз, выход 99,6%. Пример 2 Макулатурную массу обрабатывают по примеру 1 при 30°С. Другие условия аналогичны примеру 1. Белизна целлюлозы 73,5%, вязкость 16,8 сПз, выход 99,6%. Пример 3 Макулатурную массу обрабатывают по примеру 1 при расходе H2SO4 18,6% и температуре 20°С. Другие условия аналогичны примеру 1. Белизна целлюлозы 72,2%, вязкость 16,7 сПз, выход 99,6%. Пример 4 Макулатурную массу обрабатывают по примеру 1 при расходе Н2SO4 6,2% и температуре 20°С. Другие условия аналогичны примеру 1. Белизна целлюлозы 71,0%, вязкость 20,0 сПз, выход 99,7%. Пример 5 Макулатурную массу обрабатывают по примеру 3 при расходе Н2SO4 9,3%, KMnO4 0,3%. Другие условия аналогичны примеру 3. Белизна целлюлозы 72,3%, вязкость 19,0 сПз, выход 99,7%. Пример 6 Макулатурную массу обрабатывают по примеру 3 при расходе H2SO4 6,2%, KMnO4 0,2%. Другие условия аналогичны примеру 3. Белизна целлюлозы 71,2%, вязкость 19,2 сПз, выход 99,7%. Пример 7 Макулатурную массу обрабатывают по примеру 3 при расходе H2SO4 3,1%, KMnO4 0,1%. Другие условия аналогичны примеру 3. Белизна целлюлозы 70,8%, вязкость 19,4 сПз, выход 99,7%. Пример 8 Композиционный материал, содержащий макулатурную массу (70%) и небеленую хвойную целлюлозу (30%) с исходной белизной 45,3% и вязкостью 39,6 сПз обрабатывают раствором перманганата калия в кислой среде (рН 2,35), концентрации суспензии 5% при расходе перманганата калия 0,1% от абсолютно сухой массы целлюлозы, расходе серной кислоты 3,1%, температуре 20°С. Отбеленную массу отделяют и промывают. Белизна целлюлозы 53,2%, вязкость 38,9 сПз, выход 99,8%. Пример 9 Композиционный материал обрабатывают по примеру 8 при расходе Н2SO4 6,2%, KMnO4 0,2%. Другие условия аналогичны примеру 8. Белизна целлюлозы 55,6%, вязкость 38,3 сПз, выход 99,8%. Пример 10 Композиционный материал обрабатывают по примеру 8 при расходе Н2SO4 9,3%, KMnO4 0,3%. Другие условия аналогичны примеру 8. Белизна целлюлозы 57,8%, вязкость 37,8 сПз, выход 99,8%. Пример 11 Композиционный материал обрабатывают по примеру 8 при расходе Н2SO4 12,4%, KMnO4 0,4%. Другие условия аналогичны примеру 8. Белизна целлюлозы 58,5%, вязкость 37,3 сПз, выход 99,8%. Пример 12 Композиционный материал обрабатывают по примеру 8 при расходе Н2SO4 15,5%, KMnO4 0,5%. Другие условия аналогичны примеру 8. Белизна целлюлозы 58,8%, вязкость 36,8 сПз, выход 99,7%. Пример 13 Композиционный материал обрабатывают по примеру 8 при расходе H2SO4 6,2%, KMnO4 0,4%. Другие условия аналогичны примеру 8. Белизна целлюлозы 56,4%, вязкость 36,3 сПз, выход 99,7%. Пример 14 Композиционный материал обрабатывают по примеру 8 при расходе Н2SO4 18,6%, KMnO4 0,4%. Другие условия аналогичны примеру 8. Белизна целлюлозы 59,5%, вязкость 37,0 сПз, выход 99,7%. Пример 15 Композиционный материал обрабатывают по примеру 8 при расходе Н2SO4 12,4%, KMnO4 0,4%, температуре 30°С. Другие условия аналогичны примеру 8. Белизна целлюлозы 59,2%, вязкость 36,5 сПз, выход 99,8%. Пример 16 Композиционный материал обрабатывают по примеру 8 при расходе H2SO4 12,4%, KMnO4 0,4%, температуре 40°С. Другие условия аналогичны примеру 8. Белизна целлюлозы 59,9%, вязкость 29,6 сПз, выход 99,8%. Пример 17 Композиционный материал, содержащий макулатурную массу (70%) и небеленую лиственную целлюлозу (30%) с исходной белизной 49,9% и вязкостью 28,4 сПз, обрабатывают раствором перманганата калия в кислой среде (рН 2,4), концентрации суспензии 5% при расходе перманганата калия 0,1% от абсолютно сухой массы целлюлозы, расходе серной кислоты 3,1%, температуре 20°С. Отбеленную массу отделяют и промывают. Белизна целлюлозы 59,9%, вязкость 24,4 сПз, выход 99,7%. Пример 18 Композиционный материал обрабатывают по примеру 17 при расходе Н2SO4 6,2%, KMnO4 0,2%. Другие условия аналогичны примеру 17. Белизна целлюлозы 62,1%, вязкость 24,2 сПз, выход 99,7%. Пример 19 Композиционный материал обрабатывают по примеру 17 при расходе Н2SO4 9,3%, KMnO4 0,3%. Другие условия аналогичны примеру 17. Белизна целлюлозы 63,8%, вязкость 24,3 сПз, выход 99,7%. Пример 20 Композиционный материал обрабатывают по примеру 17 при расходе H2SO4 12,4%, KMnO4 0,4%. Другие условия аналогичны примеру 17. Белизна целлюлозы 64,1%, вязкость 24,0 сПз, выход 99,7%. Пример 21 Композиционный материал обрабатывают по примеру 17 при расходе Н2SO4 15,5%, KMnO4 0,5%. Другие условия аналогичны примеру 17. Белизна целлюлозы 64,3%, вязкость 23,8 сПз, выход 99,6%. Пример 22 Композиционный материал обрабатывают по примеру 17 при расходе H2SO4 6,2%, KMnO4 0,4%. Другие условия аналогичны примеру 17. Белизна целлюлозы 62,8%, вязкость 26,2 сПз, выход 99,7%. Пример 23 Композиционный материал обрабатывают по примеру 17 при расходе Н2SO4 18,6%, KMnO4 0,4%. Другие условия аналогичны примеру 17. Белизна целлюлозы 65,6%, вязкость 23,5 сПз, выход 99,7%. Пример 24 Композиционный материал обрабатывают по примеру 17 при расходе Н2SO4 12,4%, KMnO4 0,4%, температуре 30°С. Другие условия аналогичны примеру 17. Белизна целлюлозы 66,7%, вязкость 23,9 сПз, выход 99,7%. Пример 25 Композиционный материал обрабатывают по примеру 17 при расходе H2SO4 12,4%, KMnO4 0,4%, температуре 40°С. Другие условия аналогичны примеру 17. Белизна целлюлозы 67,1%, вязкость 23,5 сПз, выход 99,7%. Общее микробное число, колиформные бактерии, сульфитредуцирующие клостридии, колифаги в образцах после перманганатной обработки не обнаружены.
Формула изобретения
Способ получения волокнистого полуфабриката с антисептическими свойствами, не содержащего ионы тяжелых металлов, включающий обработку макулатурной массы, композиционного материала, содержащего небеленую лиственную и хвойную целлюлозы, перманганатом калия при расходе 0,1-0,5% от массы абсолютно сухой целлюлозы в кислой среде при расходе серной кислоты 3,1-18,6% и температуре 20-40°С до полного поглощения реагента.
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 08.06.2006
Извещение опубликовано: 20.08.2007 БИ: 23/2007
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
