фильтровальный патрон для питьевой воды и способ его изготовления
Классы МПК: | B01D39/04 органические, например целлюлоза, хлопок |
Автор(ы): | Щекина Н.Н., Баутина И.В., Сивцова Г.В., Петрова И.С., Парамонова Л.П., Кислова Е.Н. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество открытого типа "Волжский научно- исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-03-19 публикация патента:
20.10.1995 |
Использование: для очистки питьевой воды. Сущность изобретения: композиция для изготовления патронов включает хлопковую и древесную целлюлозу, стекловолокно, активный уголь и меламиноформальдегидную смолу. В массу вводят связующее, а поверхность патрона покрывают латексом. 2 с. п. ф-лы, 2 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Фильтровальный патрон для питьевой воды на основе хлопковой целлюлозы и стекловолокна, отличающийся тем, что, с целью придания сорбционных свойств, повышения качества очистки, обеспечения высокой пропускной способности и ресурса работы, он дополнительно содержит активный уголь, древесную беленую целлюлозу и меламиноформальдегидную смолу при следующем содержании компонентов, мас. Хлопковая коротковолокнистая целлюлоза 40 60Древесная беленая целлюлоза 14 20
Активный уголь 20 30
Стекловолокно 3 5
Меламиноформльдегидная смола 3 5
2. Способ изготовления фильтровального патрона для питьевой воды, включающий размол компонентов, приготовление композиции, вакуумное формование патрона, его сушку, последующую механическую обработку и термообработку, отличающийся тем, что, с целью сохранения сорбционной способности активного угля, меламиноформальдегидную смолу предварительно осаждают на хлопковой целлюлозе и стекловолокне, активный уголь смешивают с древесной целлюлозой, а на наружную поверхность и внутренний канал патрона наносят латекс в виде 10%-ной дисперсии в количестве 17
![фильтровальный патрон для питьевой воды и способ его изготовления, патент № 2045995](/images/patents/427/2045025/177.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к производству формованных изделий, которые могут быть использованы для очистки питьевой воды в системе городского водоснабжения индивидуальных потребителей, а также в индивидуальных средствах получения питьевой воды из поверхностных источников для туристов, геологов, рыболовов, охотников и т.д. после предварительного обеззараживания воды действием хлорсодержащих реагентов. Наиболее близким к заявляемому по своим свойствам является фильтровальный элемент для тонкой очистки вязких технологических сред, изготовленный в виде толстостенного цилиндра из волокнистой композиции, содержащей коротковолокнистую хлопковую целлюлозу и стекловолокно и пропитанный связующим. Элементы отличаются высокими эксплуатационными характеристиками: производительностью, пропускной способностью, ресурсом, высокой эффективностью очистки от механических примесей. Недостаток известных фильтровальных элементов отсутствие сорбционных свойств, ограничивающее область их использования. Кроме того, они не могут быть использованы для очистки пищевых жидкостей, в том числе питьевой воды, из-за содержания в их составе до 50% связующих на основе фенола и формальдегида. Цель изобретения придание фильтровальным элементам сорбционных свойств, повышение качества очистки воды, обеспечение высокой пропускной способности и ресурса работу. Поставленная цель достигается тем, что композиция для изготовления фильтровальных патронов, включающая коротковолокнистую хлопковую целлюлозу, стекловолокно и связующее, дополнительно содержит древесную беленую целлюлозу, активный уголь, а в качестве связующего меламиноформальдегидную смолу при следующем соотношении компонентов, мас. Коротковолокнистая хлопковая целлюлоза 40-60 Древесная беленая целлюлоза 14-20 Активный уголь 20-30 Стекловолокно 3-5 Меламиноформаль- дегидная смола 3-5Меламиноформальдегидную смолу перед составлением композиции осаждают предварительно на хлопковой целлюлозе и стекловолокне, а активный уголь смешивают с древесной целлюлозой, готовый фильтровальный элемент покрывают 10% -ным раствором латекса ВХВД-65 "В" до содержания латекса 17
![фильтровальный патрон для питьевой воды и способ его изготовления, патент № 2045995](/images/patents/427/2045025/177.gif)
![фильтровальный патрон для питьевой воды и способ его изготовления, патент № 2045995](/images/patents/427/2045025/177.gif)
Использование латекса с концентрацией менее 10% при сохранении требуемого содержания связующего в поверхностном слое приводит к значительному увлажнению патрона, проникновению латекса на большую глубину, что приводит к увеличению времени сушки и снижению сорбционной емкости патрона. При концентрации более 10% дисперсия становится более склонной к пенообразованию, вследствие чего ухудшается однородность поверхностного покрытия, повышается расход латекса. Наблюдается увеличение аэродинамического сопротивления у готового изделия. При содержании в поверхностном слое латекса менее 14% механическая прочность недостаточна и в процессе эксплуатации происходит деформация патрона, в результате чего сокращается ресурс работы и ухудшается качество очистки. Увеличивать содержание латекса свыше 20% нецелесообразно, т.к. это приводит к возрастанию аэродинамического сопротивления, уменьшению скорости фильтрации, ухудшению сорбционных свойств. Образцы фильтрующе-сорбирующих патронов были изготовлены в условиях опытно-промышленного производства по режиму, включающему следующие основные операции: подготовку сорбента; приготовление рабочего раствора МФС; подготовку волокнистых компонентов; осаждение МФС на волокне; приготовление композиции; формование; сушку; механическую обработку; нанесение связующего; термоотверждение связующего. Подготовка сорбента, например активного угля БАУ-А, заключалась в его измельчении в шаровой мельнице до определенного дисперсного состава, который косвенно характеризовался насыпным весом. Для размолотого угля насыпной вес составлял 0,36-0,37 г/см3. Рабочий раствор МФС готовили следующим образом. Предварительно измельченную смолу при интенсивном перемешивании растворяли в подогретом до температуры 35-40оС 1,7%-ном растворе соляной кислоты. Полученный раствор выдерживали для созревания смолы в течение 12-15 ч, после чего использовали при составлении композиции. Подготовку волокнистых компонентов производили в ролле. Коротковолокнистую хлопковую целлюлозу марки А по ТУ 84-301-48-85 и древесную целлюлозу распускали раздельно при концентрации 1,5-2,0% до состояния однородной волокнистой суспензии. Стекловолокно марки М 20 МТВ 0,40 по ТУ 6-11-483-79 размалывали в ролле при концентрации 0,6-0,8% и рН 4,5-5,0, достигаемом за счет введения в ролл концентрированной серной кислоты, до средневзвешенной длины волокна 100-120 дг. Половину от требуемого количества меламиноформальдегидной смолы вводили в суспензию из размолотого стекловолокна и перемешивали в течение 7-10 мин. Оставшуюся часть вводили в ролл с распущенной хлопковой целлюлозой, предварительно создав за счет введения серной кислоты благоприятную среду для осаждения смолы, а именно рН 4,0-4,5. Время, необходимое для осаждения смолы, составляло 7-10 мин. Композицию готовили в продольном мешальном бассейне, куда вначале выпускали из роллов хлопковую целлюлозу и стекловолокно с осажденной на этих волокнах МФС, а затем активный уголь, предварительно смешанный в ролле с распущенной древесной целлюлозой. После перемешивания в течение 15-20 мин массу подавали в ванну аппарата формования. Формование патронов осуществляли при концентрации массы 1,8-2,0% на перфорированных оправках под действием вакуума. Величина вакуума (0,42-0,45) кгс/см2, время формования 45-50 с. Излишки массы обрезались гидроножом, после чего сформованные заготовки сушили путем продувки их горячим воздухом с температурой 180-200оС. Затем на специальном устройстве производили зачистку наружной поверхности до диаметра (68
![фильтровальный патрон для питьевой воды и способ его изготовления, патент № 2045995](/images/patents/427/2045025/177.gif)
![фильтровальный патрон для питьевой воды и способ его изготовления, патент № 2045995](/images/patents/427/2045025/177.gif)
Класс B01D39/04 органические, например целлюлоза, хлопок