RU2086576C1 - Method of preparing porous material - Google Patents
Method of preparing porous material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2086576C1 RU2086576C1 RU95118462A RU95118462A RU2086576C1 RU 2086576 C1 RU2086576 C1 RU 2086576C1 RU 95118462 A RU95118462 A RU 95118462A RU 95118462 A RU95118462 A RU 95118462A RU 2086576 C1 RU2086576 C1 RU 2086576C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filler
- drying
- thermoplastic polymer
- composition
- cellulose
- Prior art date
Links
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims abstract description 10
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 5
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims abstract description 5
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 abstract description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- DHZSIQDUYCWNSB-UHFFFAOYSA-N chloroethene;1,1-dichloroethene Chemical compound ClC=C.ClC(Cl)=C DHZSIQDUYCWNSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 abstract 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 12
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 8
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical class O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 6
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000875 Dissolving pulp Polymers 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000031888 Mycoses Diseases 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000008051 alkyl sulfates Chemical class 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012874 anionic emulsifier Substances 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009924 canning Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N trimagnesium;hydroxy(trioxido)silane;hydrate Chemical compound O.[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O[Si]([O-])([O-])[O-].O[Si]([O-])([O-])[O-] CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к получению пористых материалов, например, применяемых в качестве фильтров для очистки жидких и газообразных сред, а также может быть использовано в производстве материалов для капсулирования репеллентов, ядохимикатов, душистых веществ, тары, стелек для обуви, прокладок под крышки при консервировании, предотвращающих развитие плесени и грибковых заболеваний. The invention relates to the production of porous materials, for example, used as filters for cleaning liquid and gaseous media, and can also be used in the production of materials for encapsulation of repellents, pesticides, fragrances, containers, insoles for shoes, underlay covers for canning, preventing the development of mold and fungal diseases.
Известны различные способы получения пористых материалов из полимеров путем введения газовой фазы в полимерную среду, например в растворы полимеров, в расплавы полимеров, в сырые резиновые смеси. Например газом (N2, CO2) при высоком давлении (в автоклаве), насыщают резиновые смеси, расплавы полимеров или насыщают термопластичные полимеры (в виде гранул) низкокипящими жидкостями (изопентан, метиленхлорид). Насыщенные таким образом гранулы засыпают в форму и нагревают насыщенным водяным паром до температуры, превышающей температуру стеклования полимера, и при этом проводят вспенивание гранул под давлением пара, образовавшегося из низкокипящей жидкости (1).Various methods are known for producing porous materials from polymers by introducing a gaseous phase into a polymeric medium, for example, into polymer solutions, into polymer melts, into crude rubber compounds. For example, gas (N 2 , CO 2 ) at high pressure (in an autoclave) saturates rubber mixtures, polymer melts or saturates thermoplastic polymers (in the form of granules) with low-boiling liquids (isopentane, methylene chloride). Thus saturated granules are poured into a mold and heated with saturated water vapor to a temperature exceeding the glass transition temperature of the polymer, and at the same time, the granules are foamed under the pressure of steam formed from a low boiling liquid (1).
Эти способы не лишены недостатков:
использование сложного технологического оборудования;
токсичность, пожароопасность из-за использования летучих веществ, например растворителей;
полученные материалы невозможно использовать для очистки пищевых продуктов из-за наличия в этих материалах химических веществ, неразрешенных для контакта с пищевыми продуктами;
материалы не обладают антисептическими свойствами без специальной обработки.These methods are not without drawbacks:
the use of sophisticated technological equipment;
toxicity, fire hazard due to the use of volatile substances, such as solvents;
the resulting materials cannot be used for cleaning food products due to the presence of chemicals in these materials that are not allowed for contact with food products;
materials do not have antiseptic properties without special treatment.
Известен способ получения пористых полимерных материалов из полиэтилена высокой плотности с индексом расплава 0,5 г/10 мин путем смешивания его (600 г) с двууглекислым калием (300 г) этиленгликолем, четыреххлористым углеродом в течение 1 ч при комнатной температуре, таблетирования (формования) при давлении 150 кг/см2 и обработкой током высокой частоты (2). Этим способом получают материал с размером пор 2-5000 мк и газопроницаемостью 20-3000 см2/атм-с.A known method of producing porous polymeric materials from high density polyethylene with a melt index of 0.5 g / 10 min by mixing it (600 g) with potassium bicarbonate (300 g) ethylene glycol, carbon tetrachloride for 1 h at room temperature, tableting (molding) at a pressure of 150 kg / cm 2 and high-frequency current treatment (2). In this way, a material with a pore size of 2-5000 microns and a gas permeability of 20-3000 cm 2 / atm-s is obtained.
Однако он имеет достаточно сложную технологию. However, it has a fairly sophisticated technology.
Известен способ изготовления пористых изделий из полиэтилена путем смешения полиэтилена высокой плотности, облученного ионизирующим излучением и необлученного, последующего уплотнения, спекания и охлаждения (3). A known method of manufacturing porous products from polyethylene by mixing high density polyethylene irradiated with ionizing radiation and non-irradiated, subsequent compaction, sintering and cooling (3).
Известно получение пористых материалов на основе целлюлозы. Так известен способ получения пористой пленки и волокон путем растворения эфира целлюлозы в органическом растворителе и формования в осадительной ванне, содержащей осадитель или смесь осадителя с растворителем полимера. Пленка имеет поры с радиусом 0,22 мкм при максимальном размере пор 0,6 мкм (4). It is known to obtain porous materials based on cellulose. Thus, a known method for producing a porous film and fibers by dissolving cellulose ether in an organic solvent and molding in a precipitation bath containing a precipitant or a mixture of a precipitant with a polymer solvent. The film has pores with a radius of 0.22 μm with a maximum pore size of 0.6 μm (4).
Известен способ получения пористого гранулированного целлюлозного сорбента (5). A known method of obtaining a porous granular cellulose sorbent (5).
Однако эти способы не позволяют получить пористый целлюлозный материал широкого назначения. However, these methods do not allow to obtain a porous cellulosic material for general purposes.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения пористого материала (6). Технологический процесс изготовления пористого материала фильтровального картона состоит в следующем:
предварительном роспуске (рубке) целлюлозы марок (сульфитная ТУ-13-7308001-592) и приготовлении водной суспензии с концентрацией 2-3 мас. целлюлозы на 100 мас. суспензии;
предварительном роспуске (рубке) целлюлозы хлопковой (ГОСТ 595) и приготовлении водной суспензии с концентрацией 2-3 мас. целлюлозы на 100 мас. суспензии;
предварительном роспуске (рубке) асбеста (асбест хризотиловый нормальной прочности марок П-3-50 или П-30-60 или П-3-70 ГОСТ12871 или асбест обезжелезенный марки АХО-2 ТУ-21-83-3) и приготовлении водной суспензии с концентрацией 2-3 мас. асбеста на 100 мас. суспензии.The closest in technical essence and the achieved result is a method of obtaining a porous material (6). The manufacturing process of the porous filter paper material is as follows:
preliminary dissolution (cutting) of cellulose grades (sulfite TU-13-7308001-592) and the preparation of an aqueous suspension with a concentration of 2-3 wt. cellulose per 100 wt. suspensions;
preliminary dissolution (cutting) of cotton cellulose (GOST 595) and preparation of an aqueous suspension with a concentration of 2-3 wt. cellulose per 100 wt. suspensions;
preliminary dissolution (cutting) of asbestos (chrysotile asbestos of normal strength grades P-3-50 or P-30-60 or P-3-70 GOST12871 or deferred asbestos grade AXO-2 TU-21-83-3) and the preparation of an aqueous suspension with concentration of 2-3 wt. asbestos per 100 wt. suspensions.
В зависимости от вида фильтрованного картона (однослойный или двухслойный) на картоноделательной машине К-14А производится отлив картонного полотна. На первой стадии происходит обезвоживание полотна самотеком, затем вакуумированием при остаточном давлении 0,5-0,3 кгс/см2 с последующим прессованием при давлении 0,5-5 кгс/см2 и сушкой при 140-170oC. Перед сушкой одна из поверхностей покрывается, например латексом ВХВД-65 (сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом, ТУ-6-01-1170-87) с концентрацией 2,7- 3,3 мас. латекса на 100 мас. сухого фильтрованного картона.Depending on the type of filtered cardboard (single or double layer) on a cardboard machine K-14A, a cardboard web is cast. At the first stage, the web is dehydrated by gravity, then evacuating at a residual pressure of 0.5-0.3 kgf / cm 2 , followed by pressing at a pressure of 0.5-5 kgf / cm 2 and drying at 140-170 o C. Before drying, one from surfaces it is coated, for example, with latex VHVD-65 (vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, TU-6-01-1170-87) with a concentration of 2.7-3.3 wt. latex per 100 wt. dry filtered cardboard.
Независимо от вида картона общее количество асбеста в картоне составляет 20 мас. на 100 мас. сухого картона. Regardless of the type of cardboard, the total amount of asbestos in the cardboard is 20 wt. per 100 wt. dry cardboard.
Недостаток этого способа состоит в том, что при контакте с водной средой целлюлозные волокна набухают и фильтр теряет свою форму и прочность, при этом не исключается вымывание в фильтрат волокон асбеста, обладающих концерогенными свойствами. Для устранения возможного попадания в фильтрат волокон целлюлозы и асбеста одна сторона покрывается латексом ВХВД-65. Но эта операция не устраняет контакта технологических рабочих с асбестовым волокном в процессе проведения подготовительных операций. The disadvantage of this method is that when in contact with the aqueous medium, the cellulose fibers swell and the filter loses its shape and strength, while washing out the asbestos fibers with homogeneous properties in the filtrate cannot be ruled out. To eliminate the possibility of cellulose and asbestos fibers entering the filtrate, one side is coated with VHVD-65 latex. But this operation does not eliminate the contact of technological workers with asbestos fiber during the preparatory operations.
Из-за набухания пористого материала и потери им формы невозможна его регенерация ни противотоком ни смывом, что и определяет его одноразавое использование. Due to the swelling of the porous material and the loss of its shape, it is impossible to regenerate it either in countercurrent or flush, which determines its one-time use.
Материал, полученный по данной технологии, обладает низкой стойкостью к истиранию, особенно во влажном состоянии. The material obtained by this technology has a low abrasion resistance, especially when wet.
Технической задачей изобретения является придание целлюлозному фильтру формостабильности (уменьшение разбухаемости), повышенной прочности и стойкости к истиранию в процессе эксплуатации, уменьшения его токсичности за счет устранения из его состава асбестового волокна. An object of the invention is to give the cellulose filter form stability (reducing swelling), increased strength and resistance to abrasion during operation, reducing its toxicity by eliminating asbestos fiber from its composition.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе получения пористого материала путем формования его из композиции, включающей 2-3%-ную водную суспензию целлюлозы и наполнитель, последующего обезвоживания его вакуумированием при остаточном давлении 0,3-0,5 кгс/см2, прессования его под давлением и сушкой при нагревании, в качестве наполнителя используют порошок термопластичного полимера с размером частиц 0,01-1,0 мм в количестве 10-50 мас. или смесь его с 5-40 мас. на 100 мас. композиции минеральным наполнителем с размером частиц 0,04-0,5 мм, выбранным из группы, включающей шунгит, цеолит, апатит, сушку осуществляют при 80-90oC в течение 10-20 мин, после чего полученный отформованный материал термообрабатывают воздухом или паром при температуре расплава термопластичного полимера в течение 10-20 мин.The stated technical problem is achieved by the fact that in the method for producing a porous material by molding it from a composition comprising a 2-3% aqueous suspension of cellulose and a filler, subsequent dehydration by evacuation at a residual pressure of 0.3-0.5 kgf / cm 2 , pressing it under pressure and drying when heated, a thermoplastic polymer powder with a particle size of 0.01-1.0 mm in an amount of 10-50 wt. or a mixture of it with 5-40 wt. per 100 wt. the composition with a mineral filler with a particle size of 0.04-0.5 mm, selected from the group comprising schungite, zeolite, apatite, drying is carried out at 80-90 o C for 10-20 minutes, after which the obtained molded material is heat treated with air or steam at a melt temperature of a thermoplastic polymer for 10-20 minutes
Одна из сторон получаемого пористого материала может быть покрыта перед сушкой его латексом, например ВХВД-65 (на основе сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом) марки В (по ТУ-6-01-1170-87) с концентрацией не менее 44 мас. и в количестве 2,7-3,3 мас. от массы покрываемого материала. One of the sides of the resulting porous material can be coated before drying with latex, for example, VHVD-65 (based on a copolymer of vinyl chloride with vinylidene chloride) of grade B (according to TU-6-01-1170-87) with a concentration of at least 44 wt. and in an amount of 2.7-3.3 wt. by weight of the material to be coated.
Покрытие должно быть равномерным по всей поверхности. The coating should be uniform over the entire surface.
В качестве термопластичного полимера в способе по заявленному способу используют, например полиэтилен высокого давления (ПЭВД) или полиэтилен низкого давления (ПЭНД), отходы полиэтилена, полистирол, поливинилхлорид в виде порошков с размером частиц 0,01-1,0 мм и другие. As a thermoplastic polymer in the method according to the claimed method, for example, high pressure polyethylene (LDPE) or low pressure polyethylene (HDPE), waste polyethylene, polystyrene, polyvinyl chloride in the form of powders with a particle size of 0.01-1.0 mm and others are used.
В качестве целлюлозы при приготовлении 2-3%-ной водной суспензии используют различные марки хвойной и хлопковой целлюлозы, такие например как целлюлоза марки ЦА, мерсерированная, целлюлоза кордная и вискозная, сульфатная, целлюлоза сульфитная ацетатная, целлюлоза хлопковая по ГОСТ 595. Водную суспензию целлюлозы готовят из предварительно подготовленной целлюлозы: сначала осуществляют роспуск целлюлозы вискозной, ЦА, ацетатной или размол хлопковой целлюлозы, а потом готовят суспензию ее в воде. For the preparation of a 2-3% aqueous suspension, various grades of softwood and cotton pulp are used as cellulose, such as, for example, cellulose of the CA brand, mercerized, cord and viscose pulp, sulfate, cellulose acetate, cellulose in accordance with GOST 595. An aqueous suspension of cellulose prepared from pre-prepared cellulose: first dissolve viscose, CA, acetate or cotton pulp, and then prepare a suspension of it in water.
Используемые минеральные наполнители являются известными природными минералами:
цеолит природный минерал, представляющий собой водный алюмосиликат, в котором цеолитовая вода может удаляться при нагревании и вновь поглощаться минералом во влажной среде, цеолиты являются природными сорбентами, обладающими ионообменными свойствами (катионит);
шунгит природный минерал (сорбент), представляющий собой элементарный углерод, отличающийся от антрацита и графита малым содержанием летучих компонентов, а от графита отсутствием кристаллической структуры;
апатиты основные безводные фосфаты.Used mineral fillers are known natural minerals:
zeolite is a natural mineral, which is an aqueous aluminosilicate, in which zeolite water can be removed by heating and reabsorbed by a mineral in a humid environment, zeolites are natural sorbents with ion-exchange properties (cation exchange resin);
shungite is a natural mineral (sorbent), which is elemental carbon, which differs from anthracite and graphite in a low content of volatile components, and from graphite in the absence of a crystalline structure;
apatites are the main anhydrous phosphates.
При нагревании смеси с порошкообразным термопластичным полимером до температуры его расплава частички последнего сплавляются между собой, образуя полимерный каркас, находящаяся в целлюлозных волокнах вода, испаряясь, препятствует адгезионной связи целлюлозного волокна с расплавом полимера. When a mixture with a powdered thermoplastic polymer is heated to its melt temperature, the particles of the latter melt together, forming a polymer skeleton, water located in the cellulose fibers, evaporating, prevents the adhesion bond between the cellulose fiber and the polymer melt.
При смешивании целлюлозного волокна с термопластичным полимером и минеральным наполнителем в процессе термообработки до температуры расплава полимера также образуется полимерный каркас. При этом расширяющийся в порах минерального наполнителя воздух и испаряющаяся вода препятствуют адгезионной связи минерального наполнителя с расплавом полимера. When cellulose fiber is mixed with a thermoplastic polymer and mineral filler during the heat treatment to the polymer melt temperature, a polymer skeleton is also formed. At the same time, the air expanding in the pores of the mineral filler and the evaporating water prevent the adhesive bond of the mineral filler with the polymer melt.
В том и в другом случаях образование пористой структуры (по величине пористости и размеру пор) происходит как на стадии сушки композиции, так и на стадии термообработки. In both cases, the formation of a porous structure (in terms of porosity and pore size) occurs both at the stage of drying the composition and at the stage of heat treatment.
В процессе эксплуатации разбухающие в жидкости целлюлозные волокна заполняют свободное поровое пространство, происходит самоуплотнение пористого материала, что приводит к улучшению качества фильтрации. During operation, fluid-swellable cellulose fibers fill the free pore space, self-compaction of the porous material occurs, which leads to improved filtration quality.
Преимущества изобретения заключается в следующем:
полученный материал формостабилен в водной среде, имеет повышенную прочность на разрыв и истирание;
в составе пористого материала отсутствуют ингредиенты, обладающие концерогенными свойствами;
пористый материал в виде фильтра можно использовать многократно с регенерацией противотоком или смывом;
подготовленная к формованию водная суспензия целлюлозы с введенным в нее минеральным наполнителем и термопластичным полимером или только термопластичным полимером обладает хорошей гомогенностью, не расслаивается во времени и при обезвоживании вакуумированием частички термопластичного полимера и минерального наполнителя не вымываются;
из подготовленной смеси можно производить отливку пористого материала в виде пленок, полых цилиндров, гофрированных изделий;
полученный материал может быть подвергнут механической обработке, склейке, сварке;
поскольку природные минералы цеолит, шунгит, апатит обладают сорбционными и ионообменными свойствами, полученные по предлагаемому способу пористые материалы способны производить очистку фильтрата не только от твердых частиц, но и от растворимых в фильтрате солей тяжелых металлов и вредных химических соединений;
весовые характеристики материала, полученного по заявленному способу, остаются в пределах весовых характеристик материала, полученного по прототипу;
параметры технологического оборудования, необходимого для получения материала по заявленному способу, аналогичны параметрам оборудования, на котором получают материал по прототипу, дополнительных устройств не требуется;
при изготовлении материала по заявленному способу обслуживающий персонал не имеет контакта с токсичными или концерогенными материалами.The advantages of the invention are as follows:
the resulting material is formostable in an aqueous medium, has increased tensile and abrasion strength;
in the composition of the porous material there are no ingredients with concertogenic properties;
the porous material in the form of a filter can be used repeatedly with countercurrent regeneration or flushing;
An aqueous suspension of cellulose prepared for molding with a mineral filler and a thermoplastic polymer or only a thermoplastic polymer inserted into it has good homogeneity, does not separate in time, and when dehydrated by vacuum, particles of the thermoplastic polymer and mineral filler are not washed out;
from the prepared mixture it is possible to cast porous material in the form of films, hollow cylinders, corrugated products;
the resulting material can be machined, glued, welded;
since natural minerals zeolite, shungite, apatite have sorption and ion-exchange properties, the porous materials obtained by the proposed method are able to purify the filtrate not only from solid particles, but also from heavy metal salts and harmful chemical compounds soluble in the filtrate;
weight characteristics of the material obtained by the claimed method, remain within the weight characteristics of the material obtained by the prototype;
the parameters of the technological equipment necessary to obtain the material according to the claimed method are similar to the parameters of the equipment on which the material is obtained according to the prototype, additional devices are not required;
in the manufacture of the material according to the claimed method, the service personnel does not have contact with toxic or concertogenic materials.
Воспроизводимость заявленного способа иллюстрируется примерами (см.таблицу):
Берут предварительно подготовленную водную суспензию целлюлозы и смешивают с термопластичными полимерами в виде порошка, например полиэтиленом высокого давления низкой плотности (ПЭВД) марки 168 или полиэтиленом низкого давления высокой плотности (ПЭНД) марки 273-79 или полистиролом марки ПСЭ-1 с индексом расплава 0,8 г/10 мин, 0,5 г/ 10 мин, 0,3 г/10 мин соответственно, порошок термопластичного полимера берут с размером частиц 0,01-1,0 мм или берут водную суспензию целлюлозы и смешивают с термопластичным полимером в виде порошка с размером частиц 0,01-1,0 мм и минеральными наполнителями (цеолит, шунгит, апатит) с размером частиц 0,04-0,5 мм. При смешивании вводят анионоактивный эмульгатор алкилсульфатного типа марки Е-30 в количестве 0,01-0,05 мас. на 100 мас. смеси. Из полученных смесей отливают диски диаметром 80 мм и толщиной 2-3 мм, производят вакуумное обезвоживание, затем сушат при 80-90oC в течение 10-20 мин. Полученный образец подвергают термообработке (воздухом или паром) при температуре расплава полимера в течение 10-20 мин.The reproducibility of the claimed method is illustrated by examples (see table):
A pre-prepared aqueous suspension of cellulose is taken and mixed with thermoplastic polymers in the form of a powder, for example, high-density polyethylene (HDPE) grade 168 or low-density polyethylene (HDPE) grade 273-79 or polystyrene grade PSE-1 with
Пористость образца определяют по методике (ГОСТ 18898-73). The porosity of the sample is determined by the method (GOST 18898-73).
Формостабильность образца определяют по разности толщин сухого и того же образца, выдержанного в воде в течение 240 ч. The shape stability of the sample is determined by the difference in thicknesses of the dry and the same sample, soaked in water for 240 hours
Прочность на разрыв определяют на испытательной машине типа "Zwick". The tensile strength is determined on a testing machine type "Zwick".
Результаты опытов представлены в таблице. The results of the experiments are presented in the table.
Свойства материала, изготовленного по прототипу: пористость 60-65% прочность в исходном (сухом) состоянии 0,7 кгс/см2, после пребывания в воде уже через 3 ч образец теряет свою форму и провести испытания на прочность не удается.The properties of the material made according to the prototype: porosity 60-65% strength in the initial (dry) state 0.7 kgf / cm 2 , after staying in water after 3 hours the sample loses its shape and strength tests fail.
Как видно из таблицы, прочность материала, полученного по прототипу, возросла в 20-50 раз, не более чем на 30% теряется прочность образца после 240 ч пребывания в воде. As can be seen from the table, the strength of the material obtained by the prototype increased by 20-50 times, no more than 30% of the strength of the sample is lost after 240 hours in water.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95118462A RU2086576C1 (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Method of preparing porous material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95118462A RU2086576C1 (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Method of preparing porous material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95118462A RU95118462A (en) | 1997-07-20 |
| RU2086576C1 true RU2086576C1 (en) | 1997-08-10 |
Family
ID=20173305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95118462A RU2086576C1 (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Method of preparing porous material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2086576C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2377335C1 (en) * | 2008-10-14 | 2009-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Method to produce high-porosity polymer material |
-
1995
- 1995-10-30 RU RU95118462A patent/RU2086576C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2377335C1 (en) * | 2008-10-14 | 2009-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Method to produce high-porosity polymer material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4344775A (en) | Method for separating gases liquid droplets and/or solid particles from gases or vapors | |
| US4705809A (en) | Process for preparing a porous polymer article | |
| US3121698A (en) | Process of coating cellulosic particles by polymerizing a 1-olefin onto said particles; process of removing the cellulosic particles from the coated particles and hollowshells obtained therefrom | |
| US4584092A (en) | Dehydrating method | |
| JPS61209027A (en) | Gas selective permeable membrane | |
| US3936394A (en) | Polymer adsorbents and method for manufacture thereof | |
| CA2039053C (en) | Material for adsorbing pyrogen | |
| EP1247572A1 (en) | Process for the preparation of a filter body | |
| RU2109767C1 (en) | Method for production of porous material | |
| RU2086576C1 (en) | Method of preparing porous material | |
| CA1264903A (en) | Membrane made by extraction from solidified polymer- seed forming agent/filler/membrane | |
| US4350620A (en) | Process for filtering and encapsulating radioactive particles | |
| RU2086575C1 (en) | Method for preparing porous material | |
| JPH105580A (en) | Activated carbon fiber molded adsorbent | |
| RU2134701C1 (en) | Method of preparing porous material | |
| RU2118967C1 (en) | Method of porous material producing | |
| US6440266B1 (en) | Production of reactive material containing webs | |
| JP3396057B2 (en) | Molded adsorbent that is not a paper sheet | |
| US3887730A (en) | Microporous styrene polymers and method of making same | |
| JP3537149B2 (en) | Molded adsorbent | |
| RU2078098C1 (en) | Method of producing thermoplastic resin-base porous materials | |
| JPH06312133A (en) | Shaped adsorbent | |
| JPH06106162A (en) | Fibrous activated carbon water purifier | |
| JP2636185B2 (en) | Clay / gelatin composite porous body, its fibrous body, and production method thereof | |
| DE2341171A1 (en) | Water-resistant porous paper contg a thermoplastic resin - excluding PVA resins, for filtering foodstuffs, medicinals, etc |