Арамідні волокна, фрикційний папір на їх основі, спосіб одержання арамідної пульпи та спосіб одержання фрикційного паперу

1 Арамідні волокна, що мають покриття, які в і д р і з н я ю т ь с я тим, що як покриття використано хітозан у КІЛЬКОСТІ від 1 до 10 процентів в залежності від ваги арамідних волокон, довжина арамідних волокон становить від 0,15 до 10 міліметрів, площа поверхні - від 0,5 до 20 квадратних метрів на грам 2 Арамідні волокна за п 1 які відрізняються тим, що як арамідні волокна використано арамідний флок 3 Арамідні волокна за п 1 які відрізняються тим, що як арамідні волокна використано арамідну пульпу 4 Фрикційний папір, що містить арамідні волокна, в'яжучі компоненти та наповнювачі, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що папір містить від 5 до 95 вагових процентів арамідного волокна та від 10 до 80 вагових процентів неорганічного наповнювача і в якому арамідне волокно має покриття хітозану у КІЛЬКОСТІ від 1 до 10 процентів в залежності від ваги арамідного волокна 5 Фрикційний папір за п 4, який відрізняється тим, що середнє значення коефіцієнта фрикційності паперу становить від 0,164 до 0,178 6 Спосіб одержання арамідної пульпи, що включає диспергування, який відрізняється тим, що спочатку диспергують арамідні волокна у водному розчині хітозану з рН від 2,5 до 4,5 при концентрації від 1 до 10 в залежності від ваги арамідних волокон, змінюють рН дисперсії в межах від 6,5 до 11 для можливості осідання і покриття хітозаном диспергованих арамідних волокон та вилучають воду з покритих хітозаном волокон 7 Спосіб за п 6, який відрізняється тим, що як арамідні волокна використовують ара мідну пульпу 8 Спосіб за п 6, який відрізняється тим, що спочатку розчинюють хітозан для отримання водного розчину хітозану, а потім диспергують в ньому арамідні волокна 9 Спосіб за п 6, який відрізняється тим, що спочатку арамідні волокна диспергують для отримання дисперсії арамідних волокон, а потім розчинюють в ній хітозан 10 Спосіб за п 6, який відрізняється тим, що в'язкість 1 %-ного розчину хітозану у 1 %-ній оцтовій кислоті становить 10-22,000 мПа/сек 11 Спосіб за п 6, який відрізняється тим, що як арамідні волокна використовують арамідний флок, який після диспергування арамідних волокон та перед змінюванням рН дисперсії подрібнюють для отримання пульпи 12 Спосіб одержання фрикційного паперу, який включає отримання паперової маси, що містить арамідні волокна, заливання отриманої маси на папероутворювальну сітку для вилучення води та осушування м, який відрізняється тим, що отримують водну паперову масу, яка містить від 5 до 95 % арамідних волокон в залежності від загальної ваги фрикційного паперу, причому волокна мають довжину від 0,15 мм до 10 мм та покриття хітозану у КІЛЬКОСТІ від 1 до 10 вагових процентів в залежності від ваги волокон 13 Спосіб за п 12, який відрізняється тим, що паперову масу отримують шляхом диспергування арамідних волокон у водному розчині хітозану рН від 2,5 до 4,5 при концентрації від 1 до 10 процентів в залежності від ваги арамідних волокон, та змінювання рН води до значень в межах від 6,5 до 11 14 Спосіб за п 12, який відрізняється тим, що рН паперової маси змінюють до значень в межах від 6,5 до 11 після отримання паперової маси та перед її заливанням на папероутворювальну сітку О о ю 47504 Винахід належить до матеріалів покриття, зокрема до маси або паперу з поліамідів, і може використовуватися для одержання фрикційного паперу на основі арамідної пульпи, який застосовується, наприклад, у фрикційних накладках систем електромереж та полосах пропускання фільтрів Відомо арамідні волокна, які використовуються для виготовлення фрикційного паперу [патент ЕР 0 123 312, F16D69/06, 1984] Такі волокна не мають необхідної МІЦНОСТІ та ВОЛОГОСТІЙКОСТІ Відомо спосіб одержання арамідної пульпи шляхом подрібнення флоку або безпосередньо з інгредієнтів [патент США №5,202,184] Проте, цей спосіб не дозволяє одержати таку арамідну пульпу, з якої б можна було отримати достатньо міцний фрикційний папір Відомо фрикційній папір, який містить арамідні волокна, наповнювачі та ІНШІ матеріали, насичені термореактивною смолою з можливістю отвердіння Вміст СМОЛИ у папері складає від 15 до 60 вагових процентів Відомо І спосіб виробництва цього фрикційного паперу, який включає приготування водного розчину, що містить арамідні волокна, рублені скляні волокна та наповнювачі, приготування з цього розчину на апараті паперової маси, просочуючи її смолою, яка затвердіває, та затвердіння просоченого смолою паперового продукту [патент ЕР 0 123 312, F16D69/06, 31 10 1984] Зазначений фрикційний папір не має достатньо високого коефіцієнту фрикційності та достатньої МІЦНОСТІ, а вказаний спосіб не може забезпечити папір цими якостями Відомо застосування волокон, які вкриті хітозаном, для покриття ран [заявка Японії 95051139, A61L15/03, 1995], для створення різного міцного покриття [Elsevier Applied Science, London, 1989, p 765 - 776], для основи паперу [заявка Японії 94081299, D21H5/00, 1994], як полотно для сільського господарства у плантаціях [заявка Японії 01 002 303, D21H5/00, 1990] Використання хітозану як покриття волокон підвищує МІЦНІСТЬ та ВОЛОГОСТІЙКІСТЬ ВОЛОКОН, про те хітозан досі не застосовували для покриття арамідних волокон В основу винаходу поставлено задачу підвищити МІЦНІСТЬ та ВОЛОГОСТІЙКІСТЬ арамідних волокон шляхом покриття їх хітозаном Друга задача винаходу полягає у створенні способу одержання арамідної пульпи, що включає покриття хітозаном Інші задачі винаходу полягають у створенні простого способу одержання фрикційного паперу та створенні за цим способом цього фрикційного паперу з високим коефіціетом фрикційності та з достатньою МІЦНІСТЮ ШЛЯХОМ використання арамідних волокон, покритих хітозаном Поставлена задача вирішуються тим, що в арамідних волокнах, що мають покриття, згідно з винаходом як покриття використано хітозан у КІЛЬКОСТІ ВІД 1 до 10 процентів в залежності від ваги арамідних волокон, довжина арамідних волокон становить від 0,15 до 10 міліметрів, площа повер хні - від 0,5 до 20 квадратних метрів на грам За даним винаходом як арамідні волокна може бути використано арамідний флок або арамідну пульпу Друга поставлена задача вирішується тим, що у фрикційному папір, що містить арамідні волокна, в'яжучі компоненти та наповнювачі, згідно з винаходом папір містить від 5 до 95 вагових процентів арамідного волокна та від 10 до 80 вагових процентів неорганічного наповнювача і в якому арамідне волокно має покриття хітозану у КІЛЬКОСТІ ВІД 1 до 10 процентів в залежності від ваги арамідного волокна За даним винаходом середнє значення коефіцієнту фрикційності паперу становить від 0,164 до 0,178 Ще одна поставлена задача вирішується тим, що у способі одержання арамідної пульпи, що включає диспергування, згідно з винаходом спочатку диспергують арамідні волокна у водному розчині хітозану з рН від 2,5 до 4,5 при концентрації від 1 до 10 в залежності від ваги арамідних волокон, змінюють рН дисперсії в межах від 6,5 до 11 для можливості осідання і покриття хітозаном диспергованих арамідиих волокон та вилучають воду з покритих хітозаном волокон За даним винаходом у способі як арамідні волокна можуть використовувати арамідну пульпу Згідно З винаходом спочатку можуть розчинювати хітозан для отримання водного розчину хітозану, а потім диспергувати в ньому арамідні волокна або спочатку можуть діспергувати арамідні волокна для отримання дисперсії арамідних волокон, а потім розчинювати в ній хітозан За винаходом в'язкість 1%-ного розчину хітозану у 1%-ній оцтовій кислоті становить 10 22 000мПа/сек Згідно З винаходом у способі як арамідні волокна використовують арамідний флок, який після диспергування арамідних волокон та перед змінюванням рН дисперсії подрібнюють для отримання пульпи Ще одна поставлена задача вирішується тим, що у спосіб одержання фрикційного паперу, який включає отримання паперової маси, що містить арамідні волокна, заливання отриманої маси на паперо-утворювальну сітку для вилучення води та осушування м, згідно з винаходом отримують водну паперову масу, яка містить від 5 до 95% арамідних волокон в залежності від загальної ваги фрикційного паперу, причому волокна мають довжину від 0,15мм до 10мм та покриття хітозану у КІЛЬКОСТІ ВІД 1 до 10 вагових процентів в залежності від ваги волокон За винаходом паперову масу отримують шляхом диспергування арамідних волокон у водному розчині хітозану рН від 2,5 до 4,5 при концентрації від 1 до 10 процентів в залежності від ваги арамідних волокон, та змінювання рН води до значень в межах від 6,5 до 11 Згідно З винаходом рН паперової маси можуть змінювати до значень в межах від 6,5 до 11 після отримання паперової маси та перед її заливанням на паперово-утворювальну сітку 47504 Покриті арамідні волокна можна отримати шляхом диспергування непокритих волокон у водному розчині хітозану та регулювання показника рН розчину для осідання хітозану на волокна Покрита пульпа може також бути отримана шляхом подрібнення непокритого флоку у розчині хітозану для вироблення в ньому дисперсії пульпи і наступного регулювання показника рН для осідання хітозану Покритий флок можна отримати шляхом такого осідання хітозану на диспергований флок Папір можна отримати шляхом комбінації арамідної пульпи, покритої хітозаном, з іншими звичайними компонентами арамідного паперу в установках для виготовлення паперу Крім того, його можна одержати шляхом комбінації всіх компонентів арамідного паперу та додавання хітозану, наприклад, у вигляді водного розчину, в установку для вироблення паперу Взагалі при виготовленні паперу спостерігається, що при збільшенні вмісту арамідних волокон, коефіцієнт фрикційності знижується, а дисперсія волокон у папері стає неоднорідною Використання коротших арамідних волокон покращує рівномірність дисперсії волокон, але знижує МІЦНІСТЬ паперу, що призводить до технологічних проблем при виробництві паперу Бажано використовувати коротші арамідні волокна у більш міцному папері при більшому коефіцієнті фрикційності Арамідні волокна, згідно з цим винаходом, отримують із ароматичного поліамідного волокна, в яких принаймі 85% амідних (-СОМН-) зв'язків безпосередньо приєднуються до двох ароматичних кілець При цьому використовують добавки з араміду, і було виявлено, що з арамідами можна змішати до 10 вагових процентів інших полімерних матеріалів або можна використовувати сополімери, які мають до 10% іншого діаміну, заміщеного діаміном араміду, або до 10 % іншого хлориду двохосновної кислоти, заміщеного двокислотним хлоридом араміду Пара-араміди - це первинні полімери у волокнах, згідно з цим винаходом, а кращим пара-арамідом є полі(п-фенилен терефталамід) (РРВ-Т) Мета-араміди також можна використовувати у волокнах, згідно з цим винаходом, при цьому полі(т-фенилен ізофталамід) (МРО-І) це переважно мета-арамід Арамідним волокном, згідно з цим винаходом, може бути флок або пульпа Арамідний флок отримують обрізанням довгих арамідних волокон способами, описаними у патентах США №№3,063,966, 3,133,138, 3,767,756 та 3,869,430 Під терміном "пульпа" розуміють частки арамідного матеріалу, що мають стовбур і фібрили, які виступають з нього, причому стовбур має, в основному, форму колони з діаметром приблизно від 10 до 50 мікрон, а фібрили - це волосяні частки, які мають діаметр розміром з частку мікрона або декілька мікрон, які приліплені до стовбура і мають довжину приблизно від 10 до 100 мікрон При виробництві паперу фібрили на пульпі мають важливе значення у функції "гачків" або закріплювачів для утримання суміжних часток у папері і для забезпечення суцільності паперової структури Папір також можна отримувати шляхом комбінації арамідного флоку та арамідних фібридів, де фібрили забезпечують утримання флоку та інших компонентів паперу разом Зокрема і для досягнення мети цього винаходу як в'яжучий матеріал використовують арамідні фібрили Фібрили - це не волокна Термін "арамідні фібрили" належить до негранульованих плівкових часток - ароматичного поліаміду, який має точку плавлення або декомпозицм вище за 320°С Фібрили мають довжину від 0,2 до 1мм при співвідношенні довжини і ширини від 5 1 до 10 1 Товщина має розмір порядку долі мікрона Такі арамідні фібрили перед висушуванням можна використовувати вологими і наносити як в'яжучу речовину, фізично обгортаючи її навколо арамідного ворсистого компоненту паперу Для паперу, згідно з цим винаходом, фібрили можна одержати, використовуючи апарат для отримання фібрилів, описаний в патенті США №3,018,091, де розчин полімеру наноситься та знімається на одному етапі Притому, що довжина часток пульпи безпосередньо визначається довжиною вихідного флоку, пульпа і флок, в основному, мають довжину приблизно від 0,15 до 10мм В цьому винаході площа поверхні є важливою характеристикою пульпи для використання, тому що цей параметр є мірою рівня волокнистості і впливає на пористість паперу та робочу поверхню, яка існує для внутрішнього склеювання волокон Площа поверхні пульпи, яка була використана в цьому винаході, має розмір від 0,5 до 20 метрів квадратних на грам, а площа поверхні флоку - від 0,8 до 0,6 метрів квадратних на грам У зв'язку з тим, що флок не має такої волокнистості як пульпа, папір, виготовлений з флоку, часто у своєму складі серед інших компонентів має в'яжучий компонент, наприклад, фібрили За Стандартом Канади ступень помелу пульпи коливається в межах від 100мл до 800мл, згідно з вимірами в кожному ТАРРІ-тесті Т 227 ом-92, який є мірою її дренажних характеристик Крім того, процент залишків на 14 трафаретній СІТЦІ Класифікатора Кларка за вимірами в кожному ТАРРІ тесті Т 233 см-82 використовується як міра довжини волокна Для пульпи, згідно з цим винаходом, цей процент коливається від 0 до 15% Хітозан - це амінополісахарид, який звичайно отримується шляхом деацетилювання ХІТИН(ПОЛІбета(1,4)-Н-ацетил-О-глюкозамшу), одержаного з морських організмів (дрібних креветок, крабів, лангустів, кальмарів і т ш ) Про ступінь деацетилювання звичайно свідчить процент аміногруп, що деацетилізуються, і він, як правило, більший 50% Молекулярна вага хітозану залежить від його джерела та способу переробки Значення молекулярної ваги отримують шляхом вимірювання характеристичної в'язкості В 0,3 моля оцтової кислоти з 0,2 молями ацетату натрію або шляхом вимірювання в'язкості однопроцентного розчину хітозану в однопроцентній оцтовій кислоті при 25°С Значення в'язкості хітозану, використані в цьому винаході, коливаються від ЮмПа/сек до 22 000мПа/сек, а характеристичної в'язкості - від 4 до 20децилітрів/грам Хітозан може використовуватись у вигляді розчину в таких кислотах, як оцтова, молочна, лимонна, або у формі солей цих кислот, наприклад, ацетату, лактату та цитрату Спосіб, згідно з цим винаходом, включає по 47504 криття арамідних волокон хітозаном як окремий процес або як етап процесу одержання паперу В окремому процесі отримують водний розчин хітозану у формі ацетату, лактату, пдрохлориду тощо, при рН з боку кислоти переважно 2,5 - 4,5 або трохи вище при концентрації приблизно від 1 до 10 вагових процентів в залежності від ваги арамідних волокон, які потім диспергують в ньому Потім рН дисперсії збільшують до від 6,5 до 11 при додаванні основи Кращою основою є гідроксид натрію, хоча можна використовувати будь-яку відповідну основу Збільшення рН викликає осідання хітозану на арамідні волокна, який при цьому покриває їх При необхідності в різних випадках можна отримувати водний розчин хітозану, який має дисперговані в ньому арамідні волокна Порядок додавання не має жодного значення при отриманні виробу з покритих арамідних волокон Як було встановлено вище, арамідна пульпа це арамідний флок, подрібнений для одержання фибрилів Спосіб одержання арамідної пульпи, згідно з цим винаходом, можна також здійснювати шляхом отримання дисперсії арамідного флоку у розчині хітозану та подрібнення флоку до утворення пульпи в цьому розчині перед збільшенням рН, усунення води та одержання продукту з арамідної пульпи, покритої хітозаном У випадку, коли покриття арамідної пульпи хітозаном є складовою частиною процесу одержання паперу, дисперсію або паперову масу, яка містить арамідні волокна, покриті хітозаном при його концентрації від 1 до 10 процентів від ваги сухих арамідних волокон, заливають на сітку для вироблення паперу, з волокон вилучають воду, яка міститься в масі, волокна осушують для вироблення паперу Папір взагалі містить від 5 до 95 процентів арамідних волокон в залежності від ваги паперу, а арамідні волокна - це, як правило, арамідна пульпа, вже покрита хітозаном Існує, хоча і не є кращим, варіант виконання цього винаходу, при якому хітозан спочатку додають в паперову масу, що містить арамідні волокна, потім покривають ним арамідні волокна, збільшуючи рН паперової маси до значення в межах від 6,5 до 11 для осідання хітозану В цьому варіанті хітозан додають у КІЛЬКОСТІ, достатній для покриття арамідних волокон при його осіданні на них, від 1 до 10 процентів в залежності від ваги волокон Вважається доброю практикою збільшення рН маси до 6,5 - 11 або під час покриття арамідних волокон хітозаном у масі або перед додаванням його в масу Покриті арамідні волокна, згідно з цим винаходом, зокрема застосовуються у фрикційному папері Фрикційний папір - це папір, який застосовується у фрикційних накладках систем електромереж та полосах пропускання фільтрів для забезпечення більш м'яких контактів, включень, більш ефективного охолодження та загального удосконалення при виконанні електропередачі Взагалі фрикційний папір, згідно з цим винаходом, містить зміцнені волокна у формі пульпи або ворсу, в'яжучі компоненти та наповнювачі Для виготовлення накладок фрикційний папір, як правило, пропитують смолами, наприклад, фенольними або силіконовими або їх сумішшю В 8 основному, фрикційний папір має приблизно від 5 до 95 вагових процентів флоку або пульпи, 15-85 вагових процентів наповнювача і від 0 до 10 процентів в'яжучих компонентів, та від 0 до ЗО процентів інших компонентів Пульпа або флок - це покрите арамідне волокно, згідно з цим винаходом Наповнювачами можуть бути неорганічні матеріали, наприклад, діатоміт, тальк, вуглець тощо До інших компонентів можна віднести ІНШІ волокна, наприклад, скловолокно або керамічні волокна тощо Папір, згідно з цим винаходом, містить від 1 до 10 вагових процентів хітозану Хітозан значною мірою збільшує коефіцієнт фрикційності паперу, одержаного згідно з цим винаходом, порівняно з подібним фрикційним папером без хітозану Крім того, хітозан значно збільшує МІЦНІСТЬ паперу Саме наявність хітозану у волокнах і в папері є патентоспроможною ознакою цього винаходу ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ СПОСОБИ Методика тестування фракційності Була виконана перевірка коефіцієнту фрикційності листів за допомогою тестера фрикційності Кейнесса, виготовленого Кейнес інк , Морганзтаун ПА 19543 Звичайне експериментальне зусилля збільшувалось від 200г до 1456г шляхом прикладання додаткової ваги для збільшення чутливості вимірювання При цьому приділялася увага тому, щоб при виконанні кожного виміру нержавіючий стальний стіл був чистий, а поверхня взірця та настил стального столу були не забруднені Взірці для тестування вирізались за шаблоном розміром 6,3см на 11,4см "V''-подібними мітками, як рекомендовано в методиці тестування фрикційності Кейнесса Кожний взірець обгортали навколо нижньої частини прямокутної тестувальної гирі і надійно перев'язували стрічкою Для кожного тесту гирю ставили в одному і тому ж МІСЦІ на нержавіючому столі Датчик зусилля встановлювали на нуль для проведення кожного тесту, а лінійну швидкість установки регулювали до 15,2 +/- 0,2см за хвилину При кожному тесті проводили ковзання гирі в межах приблизно 14см до виключення станка, і по датчику зусилля нотували фрикційне зусилля Для кожного листа проводили тестування чотирьох взірців, якщо іншого не відзначено в таблицях Для кожного взірця знімалося п'ять показань датчика Коефіцієнт фрикційності - це співвідношення фрикційного і стандартного зусиль Стандартне зусилля дорівнює вазі Коефіцієнт фрикційності ковзання розраховували діленням фрикційного зусилля на 1456 Обчислювали середнє значення отриманих таким чином двадцяти коефіцієнтів, потім стандартне відхилення і заносили в таблиці Температура в лабораторії протягом цих експериментів була приблизно 23°С Методика для визначення хітозапу в папері КІЛЬКІСТЬ залишеного на паперових взірцях хітозапу визначали за наступною методикою Один грам сухого паперового взірця зважували з точністю до 0,0001г Потім різали взірець на дрібні шматочки і занурювали в ХІМІЧНИЙ стакан 500мл з 250мл однопроцентної оцтової кислоти Вміст стакану нагрівали до 55 - 60°С, перемішуючи протягом 60 хвилин Потім ХІМІЧНИЙ стакан та його вміст 47504 охолоджували у холодильній камері до менш, ніж 30°С Потім ВМІСТ стакану відфільтровували і фільтрат випаровували шляхом осушки в тарированій посудині у вакуумній печі при температурі 130°С, а осад далі осушували в сушилці з примусовою вентиляцією при температурі 130°С протягом ЗО хвилин Посуд з осадом ставили у сушильну шафу для охолодження і потім зважували Сліпий дослід проводили з 250мл оцтової кислоти без паперу згідно з вищевикладеною методикою Вага осаду обчислювалась наступним чином Вага осаду = вага (посудини + осад) - вага посудини - вага пробірки з 1% - ною оцтовою кислотою Процентний вміст хітозану визначали наступним шляхом %хітозану = (вага осаду / 1,37) / вага взірця Коефіцієнт 1,37 використовується для обчислення різниці між хітозаном і ацетатом хітозану і означає співвідношення молекулярних ваг ацетату хітозану і хітозану ПРИКЛАД 1 Для тестування фрикціиності папір одержували за наступною методикою, використовуючи ручну дослідну листовідливну форму 20см х 20см Кожна відливка була виготовлена з 85 вагових процентів пара-арамідного флоку з ЛІНІЙНОЮ густиною 2,0дцтекс і довжиною приблизно 6,4мм та 15 вагових процентів мета-арамідного фібридного в'яжучого компоненту Пара-арамідний флок - це продукт із полі(р-фенилентерефталамід)ного волокна, який продається компанією Е І дю Немурз енд Компані під торговою маркою KEVLAR® 49 Мета-арамідні фібриди були отримані із полі(метафениленізофталамід)у, як описано в патенті США №3,756,908, і за стандартом Кайаані FS100 Нюмерикал Евередж має довжину 0,49мм та ступінь помелу 341 мл Крім того, до бумажної маси додавали різні КІЛЬКОСТІ хітозану для виробництва па 10 перу, вказанного в таблицях І та II Напір, вказаний в таблиці І, виробляли, використовуючи хітозан з високого молекулярною вагою, а в таблиці II - з низькою Компанія ДДВ ХІТІН Технолоджиз Л П поставляла високомолєкулярний хітозан під торгового маркою VNS-6I8 у вигляді водного розчину хітозану у оцтовій кислоті у співвідношенні 1 1 вагових процентів, при в'язкості однопроцентного розчину - 11400мПа/сек при 25°С, характеристичній в'язкості приблизно 12,5дл/гта ступені деацетилювання - 85,7% Компанія ДЦВ ХІТІН Технолоджиз Л П поставляла низькомолекулярний хітозан під торговою маркою VNS-589 у вигляді водного розчину хітозану у оцтовій кислоті у співвідношенні З 3 вагових процентів, при однопроцентній в'язкості - 14мПа/сек при 25°С та ступені деацетилювання - 78,9% Для одержання одного листа у Англійський Аппарат для Одержання Пульпи (ААОП) заливали ЮООмл води і додавали 0,4389 грам вищезгаданих поліметафениленізофталамідних фібридів (MPDI) на сухій основі для отримання 0,3% водної суспензії До цієї суспензії додавали 2,4871г поліпарафенилентерефталамідного флоку на сухій основі довжиною 6мм та діаметром 12 мікрон, змішуючи з ВІДПОВІДНОЮ КІЛЬКІСТЮ хітозану Потім В ААОП ще раз доливали ЮООмл води Дисперговану масу старанно перемішували протягом 5 хвилин Листовідливну форму наповнювали водою у обсязі 8000мл, а потім диспергованою масою Листовідливну форму піддавали вакууму для вилучення води та утворення листа Кожний лист виймали з форми, промокали та висушували при температурі 190°С Потім листи пресували в плоскому пресі при температурі 446°С та тиску 285кН протягом однієї хвилини Потім виконували вимірювання ваги та товщини основи кожного листа і використовували листи для подальшого тестування фрикціиності, як показано нижче Таблиця І % хітозану добавленого % хітозану в папері Вага основи (г/м2)* Густина (г/см3) 0 1 2 4 6 0 0,71 1,38 2,00 3,01 67,5 69,2 68,2 69,2 72,9 0,305 0,306 0,286 0,301 0,315 Коефіцієнт фрикціиності середнє знастандартне відхичення лення 0,164 0,002 0,165 0,002 0,167 0,002 0,172 0,002 0,178 0,002 Таблиця II % хітозану добавленого % хітозану в папері Вага основи (г/м2)* Густина (г/см3) Коефіцієнт фрикціиності середнє знастандартне відхичення лення 0,165 0,002 0,174 0,002 0,172 0,002 0,173 0,004 0,173 0,003 0 65,1 0,262 1,21 66,1 0,260 1,73 66,8 0,254 1,73 66,1 0,266 2,52 66,8 0,263 для цього паперу було знято тільки десять показань фрикціиності * для цього паперу було знято тільки п'ятнадцять показань фрикціиності 0* 1 2 4 6** Приклади 2, 3 та 4, наведені нижче, показують вплив на МІЦНІСТЬ паперу пульпи, покритої різним 47504 12 11 шаром хітозану у фрикційному папері з різною мішуванні у суміш додавали 0,098г нітрилу латексу КІЛЬКІСТЮ пульпи та для осідання латексу на інгредієнти паперової маси додавали 11г 6%-ного водного розчину квасДля отримання одного листа паперу пульпу із ців В усіх випадках рН паперової маси був між 5 і PPD-T і 0,393г бавовняної целюлози (закуплено 6 Потім додавали добавку для утримання катіонів від Альфа Целюлоз Корпорейшн) на сухій основі Bubond 65 (закуплену від Бакман Лабораториз) у додавали у приблизно 1500мл води і змішували у вигляді 0,44%-ного розчину Паперову масу залиАнглійському Апараті для Отримання пульпи (ААвали у ручну листовідливну форму розміром приОП) протягом 5 хвилин PPD-T пульпа мала сере2 близно 20 х 20см , заповнену водою у КІЛЬКОСТІ дньо зважену довжину приблизно 0,61мм по стан8000мл Потім форму піддавали вакууму для видарту довжин Кайаані FS-200, та лучення води і утворення листа паперу Кожний середньоарифметичну довжину приблизно 0,18мм лист виймали із форми, промокали та пресували та середньозважену довжину по вазі приблизно валковим пресом і осушували при температурі 1,48мм 3 метою визначення переважної середприблизно 120°С Проводили вимірювання ваги та ньої довжини за способом згідно з цим винаходом товщини основи кожного листа паперу, а МІЦНІСТЬ використовували середньозважене значення довна розтягування виміряли тестером розтягування жини Покриту хітозаном пульпу отримували шляІнстрона при каліброваній довжині приблизно 5см хом додавання необхідної КІЛЬКОСТІ однопроцентта ширині стрічки приблизно 2,5см ного водного розчину хітозану у однопроцентній оцтовій кислоті у пульпу, дисперговану у воді в ПРИКЛАД 2 апараті ААОП і потім нейтралізовану до рН вище Папір із 45%-ним вмістом пульпи 8,0 Використаний тут хітозан - це той же самий хітозан з високою молекулярною вагою (VNS618), Вміст сухої основи що і в першому прикладі КІЛЬКІСТЬ хітозану розраІнгредієнт % г ховували, виходячи із вагового проценту пульпи Пульпа 45 4,16 на сухій основі Додавали відповідну КІЛЬКІСТЬ акАктивоване вугілля 35 3,435 тивованого вуглецю та діатомиту в залежності від Ді ато мит 15 1,472 вагового проценту сухої основи паперу і переміБавовняна целюлоза 4 0,393 шували протягом 5 хвилин На цьому етапі рН суміші для всіх видів паперу було 9 - 1 0 При переНітрил латекс 1 0,098 % хітозану в пульпі Вага основи(г/м^) Товщина (мм) Густина МІЦНІСТЬ на розтяг (кг/см^) Міц розт/густина 0 219 0,778 0,282 6,75 23,96 2 235 0,882 0,266 8,72 32,72 4 218 0,778 0,280 11,74 41,94 6 230 0,896 0,257 9,98 38,92 ПРИКЛАД З Папір із 33%-ним вмістом пульпи Інгредієнт Пульпа Активоване вугілля Ді ато мит Бавовняна целюлоза Нітрил латекс % 33 47 14 4 1 Вміст сухої основи г 3,238 4,612 1,472 0,392 0,098 % хітозану в пульпі Вага основи(г/м^) Товщина (мм) Густина МІЦНІСТЬ на розтяг (кг/см^) Міц розт/густина 0 218 0,746 0,292 4,50 15,39 2 209 0,746 0,279 6,75 24,21 4 219 0,755 0,290 6,82 23,50 6 222 0,819 0,272 6,96 25,60 ПРИКЛАД 4 Папір із 20%-ним вмістом пульпи Інгредієнт Пульпа Активоване вугілля Ді ато мит Бавовняна целюлоза Нітрил латекс % 20 60 15 4 1 Вміст сухої основи г 1,963 5,888 1,472 0,393 0,098 47504 13 14 % хітозану в пульпі Вага основи(г/м^) Товщина (мм) Густина МІЦНІСТЬ на розтяг (кг/см^) Міц розт/густина 0 210 0,636 0,330 3,52 10,64 2 205 0,645 0,318 3,80 11,93 4 188 0,596 0,316 4,92 15,60 6 202 0,641 0,316 5,41 17,15 ПРИКЛАД 5 Для отримання кожного листа пульпа PPD-T, яку використовували у попередніх прикладах, та 0,88г бавовняної целюлози додавали приблизно у 1500мл води, перемішували протягом 5 хвилин у мішалці Варинг Блендор і потім переливали у ААВП Покриті хітозаном пульпи отримували шляхом додавання у посудину необхідної КІЛЬКОСТІ хітозану у вигляді однопроцентного розчину у однопроцентній оцтовій кислоті у воду для дисперсії пульпи та її наступної нейтралізації дисперсії до рН приблизно 10 або вище Використаний у цьому прикладі хітозан був той же хітозан з високою молекулярною вагою (VNS618), що і в попередньому прикладі 1 КІЛЬКІСТЬ хітозану розраховували, виходячи із ваги пульпи на сухій основі Додавали КІЛЬКІСТЬ активованого вугілля та діатомиту, відповідну до ваги сухого паперу, та переміщували протягом 5 хвилин При перемішуванні у суміш додавали 0,44г нітрилу латексу та для осідання латексу на інгредієнти маси у воду додавали 25г 5%-ного водного розчину квасців Потім додавали приблизно 25г добавки для утримання катіонів Bubond 65 у вигляді 25%-ного розчину Отриману масу заливали у ручну листовідливну форму розміром приблизно ЗО х 30см2, в яку заливали приблизно 34 літри води, а потім паперову масу Форму піддавали вакууму для вилучення води та утворення листа Кожний лист виймали з форми, промокали та пресували валковим пресом та осушували при температурі приблизно 120°С Проводили вимірювання товщини кожного листа паперу, а МІЦНІСТЬ на розтягування виміряли тестером розтягування Інстрона при каліброваній довжині приблизно % хітозану в пульпі 0 0,1 0,5 1,0 Вага основи (г/м2) 201 207 174 193 Товщина (мм) 0,691 0,728 0,627 0,717 12,7см при ширині стрічки приблизно 2,5см Проводили контрольну перевірку за тою ж методикою тільки без хітозану Пульпа Активоване вугілля Ді ато мит Бавовняна целюлоза Нітрил латекс % хітозану Товщина в пульпі (мм) 0 2% пульпи, добавленої до папер, маси 3% пульпи, добавленої до папер, маси 1,5% у вологій пульпі МІЦНІСТЬ на розтяг (кг/см2) 0,761 0,696 0,759 0,716 0,756 0% 0,1 0,5 1,0 5,0 3,02 4,08 7,31 7,45 7,52 Міц на розтяг, /міц на розтяг, при 0% 1 1,35 2,42 2,47 2,49 ПРИКЛАД 6 Вид паперу в цьому прикладі отримували аналогічно прикладу 5, тільки застосована тут пульпа довша і має ступінь помелу згідно зі стандартом Канади 629мл і площу поверхні 4,36м2/г із 10%ним залишком (осадом) на 14 СІТЦІ Кларка Пульпа має середньо зважену довжину приблизно 1,03мм за стандартом довжин Кайаані FS-200, середньо арифметичне довжини приблизно 0,20мм та середньо зважену довжину по вазі приблизно 2,63мм Папір із 33%-ним вмістом пульпи МІЦНІСТЬ на розтяг Густина (кг/см2) 3,52 5,89 6,27 5,23 0,291 0,285 0,277 0,268 ПРИКЛАД 7 Види паперу, отриманого в цьому прикладі, мають ту ж саму композицію, як і в прикладі 5 з тої ж пульпи, але з добавкою до паперу 0,45% латексу, крім того, у двох випадках хітозан додавали безпосередньо у паперову масу, без попереднього % хітозану в пульпі Вміст сухої основи % г 33 7,28 46 10,14 15 3,31 4 0,88 2 0,44 Інгредієнт Міц розт/густина 12,10 20,68 22,60 19,47 покриття ним пульпи перш, ніж додати м у паперову масу Результати показали, що в цих випадках папір, отриманий з пульпи, покритої хітозаном до початку процесу одержання паперу, має більшу МІЦНІСТЬ Вага основи (г/м2) 206 Товщина (мм) 0,648 0,318 (кг/см2) 5,76 Міц розт/густина 18,14 229 0,841 0,272 4,88 17,93 226 0,742 0,304 8,43 27,69 225 0,845 0,265 6,76 25,45 Густина МІЦНІСТЬ на розтяг 47504 15 ПРИКЛАД 8 Папір у цьому прикладі отримували подібно до прикладу 5, додатково включаючи композицію, вказану нижче Крім того, молекулярні ваги хітозану за показниками в'язкості однопроцентного розчину в однопроцентній оцтовій кислоті були різні 5700 одиниць хітозану було закуплено від Компанії ДСВ Хітин Технолоджіз Л П у вигляді розчину лактату з позначенням RNS-049 з характеристичною 16 Інгредієнт Пульпа Активоване вугілля Ді ато мит Бавовняна целюлоза Нітрил латекс Вміст сухої основи % г 33 3,238 47 4,612 15 1,472 4 0,392 1 0,098 в'язкістю 9,5ДЛ/Г Вага основи (г/м2) 222 244 0,863 0,277 6,05 21,83 244 Відсутній 11,400 сантіпуаз (85,7% DEA) VNS-618 5700 сантіпуаз (83,2% DEA) RNS-049 5700 сантіпуаз (83,2% DEA) RNS-049 Товщина (мм) 0,752 0,838 240 % хітозану в пульпі 0,813 0,303 6,47 21,35 ПРИКЛАД 9 Цей приклад показує переваги використання волокон, вкритих хітозаном, згідно з цим винаходом, порівняно з волокнами, просто змішаними з хітозаном В цьому прикладі 7,28г пульпи диспергували у 1500мл води, куди потім додавали необхідну КІЛЬКІСТЬ хітозану у вигляді 1%-ного водного розчину в однопроцентній оцтовій кислоті В одному вказаному нижче випадку дисперсію пульпи нейтралізували до рП приблизно 8 для осідання 0,297 0,296 (кг/см2) 4,29 6,89 Міц розт/густина 14,44 23,28 Густина хітозану, воду випаровували з неї для відбору сухої вкритої хітозаном пульпи В інших випадках, наведених нижче, воду випаровували з дисперсії пульпи та ненейтралізований хітозан для отримання сухої суміші пульпи і хітозану Папір виробляли за методикою, описаною в прикладі 5, з використанням цих компонентів пульпи і хітозану, і результати занесли в таблицю нижче Товщина (мм) % хітозану в пульпі 2%нейтралі-зовано до рН 8 потім осушено 1% осушено 2% осушено 3% осушено МІЦНІСТЬ на розтяг Густина (кг/см2) Міц розт /густина 0,927 0,351 7,49 21,35 0,953 0,940 0,978 0,335 0,356 0,347 5,80 5,38 5,86 17,31 15,11 16,90 МІЦНІСТЬ на розтяг ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71