Спосіб одержання пористого матеріалу

Спосіб одержання пористого матеріалу шляхом формування його із 0,2-1,4% водної суспензії, яка містить целюлозу і наповнювач, наступного зневоднювання його самопливом і вакуумуванням при залишковому тиску 0,2-0,8кгс/см 2, пресуванням під тиском і сушінням при нагріванні, який відрізняє ться тим, що як наповнювач використо 3 34421 Із-за набухання пористого матеріалу і втрати ним форми неможлива його регенерація, що і визначає його одноразове використання. Причиною, яка перешкоджає одержанню технічного результату корисної моделі, яка заявляється, прототипом, є наступна: при формуванні пористого матеріалу із водяної суспензії, яка містить целюлозу з попереднім розпуском і розмелом її та наповнювач, в якості якого використовують азбест хрізотиловий нормальної міцності або азбест знезалізнений, пресуванні матеріалу після відливу картонного полотна при тиску 0,51,0кгс/см 2 і сушінні його при 80-140°С. Целюлозні волокна при контакті з водяним середовищем набухають і фільтр губить свою форму і міцність, а також стійкість при стиранні, при цьому не виключено виливання в фільтрат волокон азбесту, який має канцерогенні властивості. Завданням корисної моделі є розробка способу одержання пористого матеріалу, в якому при забезпеченні формостабільності пористого матеріалу з регулюючою структурою пор, досягають підвищення міцності його і стійкості до стирання, особливо в вологому стані з виключенням токсичності. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі одержання пористого матеріалу шляхом формування його із 0,2-1,4%ої водяної суспензії, яка містить целюлозу і наповнювач, наступного зневоднювання його самопливом і вакуумуванням при залишковому тиску 0,2-0,8кгс/см 2, пресуванням під тиском і сушінням при нагріванні, відповідно корисної моделі, в якості наповнювача використовують порошок термопластичного полімеру з розміром частинок не більш 0,4мм у кількості 0,525мас.%, пресування відформованого матеріалу здійснюють під тиском з зусиллям 0,6-6,0кгс/см 2, а сушіння при температурі 90-120°С протягом 15-30 хвилин, після чого відформований матеріал термообробляють повітрям або паром при температурі розплаву термопластичного полімеру протягом 15-20 хвилин, при цьому в якості наповнювача додатково використовують 0,5-65мас.% мінерального наповнювача з розміром частинок не більш 0,074мм, вибраного із групи, яка містить тальк, шунгіт, цеоліт, апатит, діатоміт, перліт, трепел або їх суміші. Суттєвими ознаками корисної моделі, яка заявляється, є: - формування матеріалу з 0,2-1,4%ої водяної суспензії; - наявність у водяній суспензії целюлози і наповнювача; - зневоднювання матеріалу самопливом і вакуум уванням при залишковому тиску 0,20,8кгс/см 2; - пресування матеріалу під тиском; - сушіння матеріалу при нагріванні; - використання в якості наповнювача порошку термопластичного полімеру з розміром частинок не більш 0,4мм в кількості 0,5-25мас.%; - здійснення пресування відформованого матеріалу під тиском з зусиллям 0,6-6,0кгс/см 2; - здійснення сушіння при температурі 90-120°С протягом 15-30 хвилин; 4 - термообробка відформованого матеріалу повітрям або паром при температурі розплаву термопластичного полімеру протягом 15-20 хвилин; - додаткове використання в якості наповнювача 0,5-65,0мас.% мінерального наповнювача з розміром частинок не більш 0,074мм, вибраного із групи, яка містить тальк, шунгіт, цеоліт, апатит, діатоміт, перліт, трепел або їх суміші. Новими суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, необхідними та достатніми у всіх випадках, на які поширюється запитуваний обсяг правової охорони, є: - використання в якості наповнювача порошку термопластичного полімеру з розміром частинок не більш 0,4мм в кількості 0,5-25мас.%; - здійснення пресування відформованого матеріалу під тиском з зусиллям 0,6-6,0кгс/см; - здійснення сушіння при температурі 90-120°С протягом 15-30 хвилин; - термообробка відформованого матеріалу повітрям або паром при температурі розплаву термопластичного полімеру протягом 15-20 хвилин; - додаткове використання в якості наповнювача 0,5-65,0мас.% мінерального наповнювача з розміром частинок не більш 0,074мм, вибраного із групи, яка містить тальк, шунгіт, цеоліт, апатит, діатоміт, перліт, трепел або їх суміші. Внаслідок того, що у якості наповнювача використовують порошок термопластичного полімеру з розміром частинок не більш 0,4мм у кількості 0,525мас.% або суміші його з мінеральним наповнювачем у кількості 0,5-65,0мас.% з розміром частинок не більш 0,074мм, вибраного із групи, яка містить тальк, шунгіт, цеоліт, апатит, діатоміт, перліт, трепел або їх суміші, при цьому у якості термопластичного полімеру в корисній моделі, яка заявляється, використовують наприклад, поліетилен високого тиску або поліетилен низького тиску, відходи поліетилену, полістиролу, полівінілхлориду у вигляді порошків і інші, то при сушінні водяної суспензії, яка має і целюлозу неоднакового помелу, відбувається утворення пористої структури з регулюючим розміром пор, як частинками термопластичного полімеру, так і розміром частинок мінералу та його концентрацією в композиції, а при термообробці розплавлення частинок, сприяє скріпленню поміж собою целюлозних волокон, а також і частинок мінералу (у випадку використовування їх суміші), що забезпечує фільтру картону формостабільність, міцність в водяному середовищі, стійкість до стирання особливо в водяному середовищі та перешкоджає виносу мінералу й целюлозних волокон у фільтрат. Одержання технічного результату підтверджується таблицею. В якості целюлози при приготуванні водяної суспензії використовують бавовняну целюлозу і різні марки хвойної целюлози, такі, наприклад, як целюлоза водяна і віскозна, сульфатна, целюлоза сульфітна ацетатна, білена облагороджена. З целюлози і наповнювача готують водяну суспензію. Використовувані мінеральні наповнювачі є відомими природними мінералами: 5 34421 - тальк або цеоліт водяний, у яких вода може віддалятися при нагріванні і знову поглинатися мінералом у вологому середовищі; - шунгіт - природний мінерал, представляє собою елементарний вуглевод, який відрізняється від антрациту малим утриманням летючих компонентів, а від графіту - відсутністю кристалічної структури; - апатит - основні безводні фосфати; - діатоміт - залишки кременистих панцирів або скелетів, синтезованих діатомовими водоростями, рацхлеріями або джгутиковими (діатомовий кремнезем); - перліт - природний силікат опалового типу; - трепел - опаловий кремнезем, який представляє собою надзвичайно мілкі неправильної форми тільця діаметром від 0,002 до 0,02мм. Внаслідок того, що пресування відформованого матеріалу здійснюють під тиском з зусиллям 0,6-6,0кгс/см 2, а сушіння при температурі 90-120°С протягом 15-30 хвилин і термообробку повітрям або паром при температурі розплаву термопластичного полімеру протягом 15-20 хвилин відбувається утворення пористої структури, яка має властивості досягати максимальних значень по забезпеченню міцності, формостабільності, стійкості до стирання особливо у вологому становищі з виведенням токсичності, що підтверджується даними приведеними у таблиці. Таким чином, внаслідок сукупності перелічених вище відомих і нових суттєви х ознак стало можливим здійснення причинно-наслідкового зв'язку між ними, що забезпечує можливість одержання технічного результату корисної моделі, що заявляється. У якості термопластичного полімеру в корисній моделі, що заявляється, використовують, наприклад, поліетилен високого тиску або поліетилен низького тиску, відходи поліетилену, полістиролу, полівінілхлориду у вигляді порошків з розмірами частинок не більш 0,4мм і інші. Одержання пористого матеріалу відбувається наступним чином. При суміші водяна суспензія з целюлози неоднакового помелу і наповнювача - термопластичного полімеру або суміші його з мінеральним наповнювачем утворюється пориста структура, розміри пор якої регулюються як розміром частинок мінералу і його концентрацією в композиції, так і частинками термопластичного полімеру, який при термообробці розплавлюється і скріплює між собою целюлозні волокна, а також і частинки мінералу (у випадку використовування їх суміші), що 6 забезпечує фільтру картону формостабільність, міцність у водяному середовищі і перешкоджає виносу мінералу і целюлозних волокон у фільтрат. В процесі перемішування в суспензію, яка має целюлозу і термопластичний полімер або целюлозу, термопластичний полімер і мінеральний наповнювач, можна вводити розчин сірчанокислого глинозему, який сприяє зниженню електрокінетичного потенціалу, що й приводе до значного підвищення коефіцієнта утримання наповнювачів при відливі зразків і утворення більш рівномірної суміші компонентів. До такого ефекту приводить і збільшення концентрації компонентів у водяній суспензії. Переваги корисної моделі, що заявляється, полягають в такому: - матеріал стійкий у вологому середовищі, що відстороняє винесення волокон целюлози і частинок мінеральних наповнювачів у фільтрат; - матеріал не містить токсичних або канцерогенних речовин. Приклад. Попередньо проводять розпуск або при необхідності розмел целюлози до заданої величини помелу. Готують водяну суспензію целюлози заданої концентрації і в неї вводять при перемішуванні порошок термопластичного полімеру або порошків термопластичного полімеру і мінерального наповнювача - природного мінералу. Для одержання рівномірної суспензії в неї вводять розчин сірчанокислого глинозему до одержання значення pH 5,5-5,7, після чого перемішування продовжують ще 20-30 хвилин. Приготовлену суспензію виливають в листовідливний апарат, де відбувається зневоднювання вакуум уванням з залишковим тиском 0,20,8кгс/см 2, після чого зразок термовідробляють при температурі розплаву термопластичного полімеру протягом 15-20 хвилин і тиску 0,6-6,0кгс/см 2. Отримані зразки піддають випробуванням. Конкретні приклади виготовлення пористого матеріалу і його властивості представлені в таблиці. В таблиці приведені конкретні приклади виготовлення зразків пористих матеріалів, де перемінними величинами була наявність термопластичного полімеру, гранолуметричний склад і кількість мінерального наповнювача, розмел целюлози і величина тиску при термообробці. В таблиці приведені приклади для тальку, цеоліту та інших видів мінералів із властивостями пористого матеріалу, приготовленого по програмі для цеоліту, мають ті ж значення. 7 34421 8 9 34421 1. Зразки №28-49 №50-72, №73-89, №96-118, №119-141 виготовлені по схемі прикладів №4-27 теперішньої таблиці, але з застосуванням інших мінеральних наповнювачів - тальку, діатоміту, шунгіту, апатиту, трепелу, трепелу + цеоліту відповідно, мають такі ж характеристики, що і в випадку зразків №4-27. 2. Зразки №142-159 виготовлені по схемі прикладів №9-16 для всіх видів мінералів наповнювачів, мають такі ж характеристики, що і для прикладів №9-16. 3. Зразки №160-175 виготовлені по схемі прикладів №9-22 для всіх видів мінералів наповнювачів, мають такі ж характеристики, що і для прикладів №9-22. Зразки за прикладами 1, 2, 3 виготовлені по технології, що відповідають прототипу. Як видно з таблиці по кожному виду перемінних спостерігається область, в якій властивості досягають максимальних значень. Так, наприклад, для одержання максимальної формостабільності переважно вводять в пористий матеріал 5мас.% термопластичного полімеру на 100мас.% абсолютно сухого пористого матеріалу. При подальшій зміні параметрів, наприклад, гранулометричного складу мінерального наповнювача і його відсоткового складу в композиції в таблиці показані приклади з утримання у складі 5мас.% термопластичного полімеру. А для установлення залежності складу пористого матеріалу від тиску при термообробці в таблиці приводяться Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 10 приклади по одному якісному складу мінерального наповнювача. В таблиці (приклади 1, 2, 3) показані властивості матеріалу виготовленого по технології викладеної в прототипі. Як видно з таблиці цей матеріал повністю губить форму через три доби перебування в водяному середовищі. В прикладі №8 показані властивості матеріалу утримуваного 25% термопластичного полімеру. Як видно з таблиці пористість цього матеріалу складає 30% і, як слідство, швидкість води в цьому матеріалі дуже низька. Застосування матеріалу з такою пористістю можливо у вигляді будівного матеріалу. Застосування корисної моделі, що заявляється, одержання пористого матеріалу дозволить збільшити міцність його і стійкість до стирання з виключенням токсичності при забезпеченні формостабільності матеріалу з регулюючою стр уктурою пор, за рахунок того, що в якості наповнювача використовують порошок термопластичного матеріалу з заданим розміром частинок і кількістю, можливо додаткове використання мінерального наповнювача. Крім того, пресування, сушіння і термообробку здійснюють також при заданих параметрах. Одержаний пористий целюлозний матеріал має широке призначення, в зв'язку з його технологічністю за рахунок застосування відомих природних мінералів, нетоксичністю, а також усунення контакту робітників з шкідливими виділеннями в процесі проведення технологічних операцій. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601