RU2504609C1 - Способ получения композитного материала - Google Patents
Способ получения композитного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2504609C1 RU2504609C1 RU2012125746/05A RU2012125746A RU2504609C1 RU 2504609 C1 RU2504609 C1 RU 2504609C1 RU 2012125746/05 A RU2012125746/05 A RU 2012125746/05A RU 2012125746 A RU2012125746 A RU 2012125746A RU 2504609 C1 RU2504609 C1 RU 2504609C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composite material
- dispersion
- fibers
- fibrillated cellulose
- fibres
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Композитный материал получают взаимодействием раствора хлорида железа с гидроксидом натрия в присутствии коротких фибриллированных целлюлозных волокон с образованием дисперсии продукта, которую сгущают методом флотации с получением флотошлама. Фибриллированные целлюлозные волокна, содержащие, в мас.%, не менее 94% волокон с длиной не более 1,23 мм и не менее 54% волокон с длиной не более 0,63 мм, присутствуют в жидкой среде в количестве 100-300 мг/дм3. Предложенное изобретение позволяет получить композиционный материал с частицами гидроксида железа, окрашенный в различные оттенки коричневого цвета и обладающий бактерицидными и ферромагнитными свойствами. 2 з.п. ф-лы, 5 пр.
Description
Способ относится к технологиям получения композитных материалов на основе целлюлозных волокон и химически осажденных минеральных частиц, которые могут быть использованы в производстве бумаги и картона различного назначения в качестве наполнителя.
Известен способ получения композитного материала, состоящего из фибриллированных целлюлозных волокон (ФЦВ) и неорганических частиц в виде частиц химически осажденного карбоната кальция, образованных при обработке в водной фазе одного реагента - гидроксида кальция, другим реагентом-осадителем - растворенным в воде диоксидом углерода, включающий две ступени обработки гидроксида кальция в водной среде растворенным в ней диоксидом углерода с получением на каждой из них дисперсий, содержащих гидроксид и карбонат кальция, и третью ступень обработки полученной дисперсии (взвеси) диоксидом углерода в присутствии в ней ФЦВ с образованием композитного материала (КМ), большая часть которого представляет собой механическую смесь частиц карбоната кальция и ФЦВ с иммобилизованными на них частицами СаСО3 (RU, заявка №2005121555, C08J 5/00, опубл. 27.01.2006). ФЦВ имеют толщину от 0,1 до 2,0 мкм и длину от 10 до 400 мкм. Композитный материал предлагают использовать в качестве наполнителя в производстве бумаги и картона.
Недостатками способа являются его многостадийность и, соответственно, высокая сложность исполнения, а также возможность получения КМ лишь с СаСО3.
Новым техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является обеспечение возможности получения КМ с частицами гидроксида железа, окрашенного в различные оттенки коричневого цвета и обладающего бактерицидными и ферромагнитными свойствами.
Указанный результат достигается тем, что способ получения композитного материала, состоящего из коротких фибриллированных целлюлозных волокон и химически осажденных на них частиц гидроксида железа в количестве 50-600 мас.ч. на 100 мас.ч волокон включает обработку в водной среде раствора хлорида железа гидроксидом натрия в присутствии в среде указанных волокон, содержащих, в мас.%, не менее 94% волокон с длиной не более 1,23 мм и не менее 54% волокон с длиной не более 0,63 мм, с образованием дисперсии продукта обработки в виде композитного материала, при этом фибриллированные целлюлозные волокна присутствуют в водной среде в количестве 100-300 мг/дм3, а дисперсию композитного материала сгущают методом флотации с получением флотошлама.
В качестве соли железа предпочтительно использовать FeCl3.
ФЦВ с указанными характеристиками и КМ на их основе обладают уникальными свойствами быстро образовывать в водной среде флоккулы и хлопья, хорошо удерживающие пузырьки воздуха и, благодаря этому, легко флотироваться.
При получении КМ по предлагаемой технологии в жидкой среде при химическом осаждении частиц гидроксида железа образуется NaCl. При необходимости содержание NaCl в дисперсии КМ можно значительно снизить путем сгущения КМ, например, напорной флотацией с получением его в виде флотошлама и отделением флотошлама от жидкой фазы.
Способ осуществляют следующим образом. Готовят с заданными концентрациями суспензию ФЦВ, растворы FeCl3 и NaOH.
Для получения КМ использует установку непрерывного действия, включающую смеситель, реактор, сатуратор и флотатор.
В смеситель подают в заданных количествах суспензию ФЦВ и раствор FeCl3. Образовавшуюся смесь направляют в реактор, в который подают NaOH в количестве, стехиометрически равном содержанию в суспензии ионов железа. В результате реакции образуются ее продукты в виде дисперсии КМ, состоящего из ФЦВ с иммобилизованными частицами Fe(ОН)3 при их химическом осаждении, с растворенным в жидкой фазе NaCl. Дисперсию направляют в сатуратор, затем во флотатор и получают в виде флотошлама сгущенный КМ, который содержит лишь небольшое количество NaCl и который в техническом плане более удобен для использования, например, в производстве бумаги, предназначенной для реставрации старинных пожелтевших бумажных носителей информации, по сравнению с дисперсией, образовавшейся в реакторе.
Следующие примеры иллюстрируют возможности предлагаемого способа.
Пример 1. В смеситель подают воду, суспензию ФЦВ и раствор FeCl3 с их расходом, в расчете на сухие вещества, 100 мг/дм3 и 928,89 мг/дм3 получаемой дисперсии, соответственно. Дисперсию направляют в реактор, в который подают также 687,19 мг NaOH в расчете на 928,89 мг FeCl3. В результате реакций получают 712 мг КМ в 1 дм3 дисперсии, содержащего 100 мг ФЦВ и сорбированных на них 612 мг частиц Fe(ОН)3, а также 1004 мг NaCl. Дисперсию КМ направляют в сатуратор, затем во флотатор и получают в виде флотошлама сгущенный КМ с концентрацией 1,1% и содержанием NaCl в объеме шлама менее 9 мг.
Пример 2. В отличие от примера 1, в смеситель подают воду, суспензию ФЦВ и раствор FeCl3 с их расходом 300 мг/дм3 и 227,67 мг/дм3 получаемой дисперсии, соответственно. Дисперсию направляют в реактор, в который подают также 168,42 мг/дм3 NaOH. В результате реакций получают 450 мг КМ при содержании в нем 50 мас.ч. Fe(ОН)3 в расчете на 100 мас.ч. ФЦВ. В 1 дм3 жидкой фазы содержатся также 246,07 мг NaCl. Содержание NaCl в шламе не превышает 1,5 мг.
Пример 3. В отличие от примера 1, KM готовят при расходе ФЦВ 150 мг/дм3, FeCl3 227,67 мг/дм3 и NaOH 168,42 мг/дм3. Получают дисперсию, содержащую 300 мг/дм3 KM, в котором на 150 мг ФЦВ приходятся 150 мг Fe(ОН)3. Жидкая фаза содержит в 1дм3 246 мг NaCl. Содержание NaCl в массе флотошлама не превышает 1,5 мг.
Пример 4. В отличие от примера 1, KM готовят при расходе ФЦВ 200 мг/дм3, FeCl3 607 мг/дм3 и NaOH 449,12 мг/дм3 суспензии. Получают дисперсию, содержащую 600 мг/дм КМ, в котором на 200 мг ФЦВ приходятся 400 мг Fe(ОН)3. Жидкая фаза в 1дм3 содержит 658 мг NaCl. Содержание NaCl в массе флотошлама не превышает 6 мг.
Пример 5. В отличие от примера 1, KM готовят при расходе ФЦВ 200 мг/дм3, FeCl3 910,68 мг/дм3 и NaOH 673,68 мг/дм3 суспензии. Получают дисперсию, содержащую 800 мг/дм3 КМ, в котором на 200 мг ФЦВ приходятся 600 мг Fe(ОН)3. Жидкая фаза в 1 дм3 содержит 984,3 мг NaCl. Содержание NaCl в массе флотошлама (800 мг по сухим веществам) не превышает 9 мг.
Claims (3)
1. Способ получения композитного материала, состоящего из коротких фибриллированных целлюлозных волокон и химически осажденных на них частиц гидроксида железа в количестве 50-600 мас.ч. на 100 мас.ч. волокон, включает обработку в водной среде раствора хлорида железа гидроксидом натрия в присутствии в среде указанных волокон, содержащих, в мас.%, не менее 94% волокон с длиной не более 1,23 мм и не менее 54% волокон с длиной не более 0,63 мм, с образованием дисперсии продукта обработки в виде композитного материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фибриллированные целлюлозные волокна присутствуют в жидкой среде в количестве 100-300 мг/дм3.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дисперсию композитного материала сгущают методом флотации с получением флотошлама.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012125746/05A RU2504609C1 (ru) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Способ получения композитного материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012125746/05A RU2504609C1 (ru) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Способ получения композитного материала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012125746A RU2012125746A (ru) | 2013-12-27 |
RU2504609C1 true RU2504609C1 (ru) | 2014-01-20 |
Family
ID=49785892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012125746/05A RU2504609C1 (ru) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Способ получения композитного материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2504609C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994008086A1 (en) * | 1992-10-07 | 1994-04-14 | Board Of Regents Of The University Of Washington | Compositions and methods for filling dried cellulosic fibers with an inorganic filler |
US5660735A (en) * | 1994-10-31 | 1997-08-26 | Hazen Research, Inc. | Method for removing metals from waste solutions |
UA27109C2 (ru) * | 1991-03-06 | 2000-02-28 | Міністр Сільського Господарства | Способ наполнения карбонатом кальция целлюлозных волокон, наполненная бумага и способ ее изготовления |
RU2005121555A (ru) * | 2002-12-09 | 2006-01-27 | Спешиалти Минералз (Мичиган) Инк. (Us) | Композит из наполнителя и волокон |
CN101058963A (zh) * | 2007-05-17 | 2007-10-24 | 山东轻工业学院 | 一种两性碳酸钙填料及其制备方法 |
RU2393285C2 (ru) * | 2005-06-23 | 2010-06-27 | М-реал ОИЙ | Способ получения волокнистого полотна |
-
2012
- 2012-06-21 RU RU2012125746/05A patent/RU2504609C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA27109C2 (ru) * | 1991-03-06 | 2000-02-28 | Міністр Сільського Господарства | Способ наполнения карбонатом кальция целлюлозных волокон, наполненная бумага и способ ее изготовления |
WO1994008086A1 (en) * | 1992-10-07 | 1994-04-14 | Board Of Regents Of The University Of Washington | Compositions and methods for filling dried cellulosic fibers with an inorganic filler |
US5660735A (en) * | 1994-10-31 | 1997-08-26 | Hazen Research, Inc. | Method for removing metals from waste solutions |
RU2005121555A (ru) * | 2002-12-09 | 2006-01-27 | Спешиалти Минералз (Мичиган) Инк. (Us) | Композит из наполнителя и волокон |
RU2393285C2 (ru) * | 2005-06-23 | 2010-06-27 | М-реал ОИЙ | Способ получения волокнистого полотна |
CN101058963A (zh) * | 2007-05-17 | 2007-10-24 | 山东轻工业学院 | 一种两性碳酸钙填料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ФРОГ Б.Н., ЛЕВЧЕНКО А.П. Водоподготовка. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2007, с.207, 217. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012125746A (ru) | 2013-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10843932B2 (en) | Surface-coated calcium carbonate-containing material and process for the purification of water | |
TWI406814B (zh) | 製備經表面反應碳酸鈣的方法及其用途 | |
CN102320641B (zh) | 一种氯醇法环氧丙烷皂化废水资源化利用的方法 | |
TW201313621A (zh) | 藉由在軟水中的碳酸鈣溶液之調劑將淡化水和淡水再礦化 | |
CN103748282A (zh) | 疏水化碳酸钙颗粒 | |
RU2534238C2 (ru) | Кислая водная композиция и ее применение для дренирования или разделения твердых веществ | |
KR20170108144A (ko) | 알칼리 토금속 탄산수소염 용액의 제조 방법 | |
US3034913A (en) | Process for the preparation of siliceous pigment | |
CN109133459A (zh) | 一种脱硫废水资源化处理方法 | |
RU2013123906A (ru) | Способ изготовления бумаги и картона | |
RU2468997C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от ионов алюминия | |
CN103691574B (zh) | 一种白云石抑制剂的制备方法及其应用 | |
CN100572662C (zh) | 一种复合碳酸钙及其制备方法 | |
Jung et al. | Effect of monovalent salts on morphology of calcium carbonate crystallized in Couette‐Taylor reactor | |
RU2504609C1 (ru) | Способ получения композитного материала | |
CN100591850C (zh) | 纸和纸板的制备方法 | |
RU2471556C1 (ru) | Способ обработки отработанных регенерационных растворов соли натрий-катионитовых фильтров | |
CN109368850A (zh) | 一种脱硫废水资源化处理***及应用方法 | |
RU2523465C1 (ru) | Способ получения сорбента на основе сульфата кальция на носителе из целлюлозных волокон | |
RU2541017C1 (ru) | Способ умягчения и обезжелезивания воды | |
RU2498850C1 (ru) | Способ получения композиционного сорбента на основе карбоната и гидроксида магния | |
Dobrevsky | Modified Sirofloc process for natural water treatment | |
RU2480419C1 (ru) | Способ очистки кислых сточных вод от ионов тяжелых металлов | |
RU2488561C2 (ru) | Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов | |
RU2494046C2 (ru) | Способ очистки сточных вод от ионов металлов |