Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2203
.pdf
изготовления водонепроницаемых абразивных изделий из указанной композиции; и водонепроницаемым
абразивным изделиям, изготовленным указанными способами. - Такие изделия включают абразивные листы,
диски, ленты, колеса и тому подобное, в которых абразивный материал удерживается на подложке из любого
подходящего материала.
В качестве основы обычно используется подходящая ткань, например, бумага или ткань, или их комбинация,
и в течение последних нескольких лет наблюдается растущий спрос на абразивный материал или ткань,
достаточно водонепроницаемые, чтобы противостоять разрушению при использовании на влажных
поверхностях. Этот спрос стал очень высоким среди специалистов по отделке окрашенных или лакированных
поверхностей, где обычная сухая наждачная бумага крайне вредна из-за ядовитых частиц, отделяющихся от
обрабатываемой поверхности. Многие рабочие, которые вдыхали такую пыль или другие отслоившиеся
частицы в течение длительного времени, получили травмы и заболевания легких. Целью нашего изобретения
является создание Изготовлено таким образом, чтобы выдерживать разрушение при использовании: на
влажных поверхностях, - и На подложку нанесены сито и крупнозернистый абразивный материал. До
настоящего времени при использовании так называемой наждачной бумаги смачивание абразивных и
истираемых поверхностей оказывалось выгодным не только из-за образования пыли, но и из-за
результирующего эффекта в виде более качественной обработки поверхности.
Однако обычная наждачная бумага быстро разрушается при использовании на влажных поверхностях, и это
разрушение материала всегда было нежелательным. Именно по этим причинам среди производителей
наждачной бумаги, органов здравоохранения и рабочих возник значительный спрос на водостойкую
наждачную бумагу. В течение многих лет не удавалось найти ничего, что было бы достаточно
водонепроницаемым и одновременно практичным для удержания на месте как мелких, так и крупных
абразивных зерен, хотя было предпринято множество попыток сделать это с помощью различных составов,
включающих резину, лаки, смолы, воски, целлюлозные соединения, масла и т. д. Насколько нам известно, до
нашего изобретения не было обнаружено состава, при котором более крупные зерна абразива... Устойчивое
абразивное производство. Однако, какими бы превосходными ни были результаты, полученные при
использовании более мелких абразивных зерен, все же верно, что многим рабочим требуется
крупнозернистый абразив. Доказательства, крупнозернистая наждачная бумага, на которую существует
огромный спрос. В попытке решить указанную выше серьезную и сложную проблему мы провели обширные
исследования и множество экспериментов, в результате которых были получены водостойкие наждачные
бумаги мелкого и крупного помола, которые были испытаны в реальных условиях эксплуатации и,
по-видимому, решают данную проблему.
Настоящее изобретение предназначено для создания гибкого, водостойкого клея для фиксации абразивных
материалов на подложках, изготовленного по следующей формуле, хотя указанная ниже формула, по
изложенным ниже причинам, дает лучшие результаты:
Приведенная выше формула обеспечивает нам постоянное значение ! принимая во внимание практические
требования данной области техники; рассматриваемый продукт должен! bE'. Водонепроницаемый, недорогой,
прочный и гибкий, и желательно пригодный для использования с существующим производственным
оборудованием. Мы осознали сложность большинства составов, предложенных в предшествующем уровне
техники, — некоторые из них, будучи водонепроницаемыми, не обладали гибкостью и прочностью и,
следовательно, не могли удерживать абразивные частицы, в то время как другие были очень шероховатыми и
гибкими, но не обладали необходимыми водонепроницаемыми свойствами и поэтому быстро разрушались
при использовании. Отметим, что канифоль в наших формулах, упомянутых выше и ниже, является
практически идеальным водостойким веществом, но ей не хватает прочности и гибкости, а клей, с другой
стороны, обладает гибкостью и прочностью, но не является водостойким. Формула, которую мы сейчас
используем и которая была разработана на основе исследований и экспериментов, касающихся химических,
теоретических и коллоидных характеристик, выглядит следующим образом:
При приготовлении вышеуказанных композиций все количество порошкообразной канифоли помещают в
медный резервуар с рубашкой охлаждения, оборудованный нагревательным устройством. Затем фенол
добавляют в канифоль и тщательно перемешивают, поскольку канифоль растворима в феноле. После
непродолжительного настаивания фенола и канифоли, нагрев включается для полного растворения
канифоли, после чего оба компонента реагируют, образуя эфир канифоли, в этом случае канифоль, вероятно,
действует как кислота, а фенол — как спирт. Этот раствор поглотит ограниченное количество воды. В
отдельной емкости мы готовим раствор клея, предпочтительно животного клея, с использованием воды и
уксусной кислоты, указанных в рецептуре. Клей легко растворяется в растворе уксусной кислоты и воды при
небольшом нагревании, и после растворения его выливают в раствор фенола и канифоли при постоянном и
быстром перемешивании. Раствор клея, уксусной кислоты и воды смешивается с раствором канифоли и
фенола, и при контакте с избытком фенола, превышающим количество фенола, необходимое для соединения
с канифолью, клей немедленно вступает в реакцию с фенолом и коагулировал бы, если бы не избыток
присутствующих кислот, которые, как правило, обращают вспять или предотвращают коагуляцию.
Эта комбинированная смесь раствора канифоли и раствора клея, воды и уксусной кислоты в некоторой
степени нерастворима в воде, но она поглощает ограниченное количество воды и сильно загустевает за счет
гидратации коллоидов. Карболовая кислота в смеси способствует снижению поверхностного натяжения
между клеем и канифолью, что приводит к более тщательному перемешиванию или эмульгированию всей
коллоидной системы. Раствор, состоящий только из канифоли, клея и фенола, если его нанести на бумагу,
будет долго сохнуть и не совсем подходит для нанесения на подложки. Использование фенола практически
осуществимо, поскольку его излишний избыток лишь вредит процессу сушки и, кроме того, является
нежелательным и дорогостоящим. Следовательно, на практике образуется густая или плотная смесь, и такая
смесь требует разбавителя. Мы обнаружили, что вода в данном случае крайне нежелательна в качестве
разбавителя, поскольку она загущает или повышает вязкость, а также влияет на поверхностное натяжение
коллоидной системы, ухудшая ее водоотталкивающие свойства.
Мы обнаружили, что можем использовать уксусную кислоту с содержанием воды в качестве разбавителя,
поскольку присутствие этой кислоты улучшает состояние поверхностного натяжения и предотвращает
загустение клея во время нанесения. Поскольку коллоидная система в данном случае существует в смеси
канифоли, клея, фенола, уксусной кислоты и воды, соединение или смешение обеих фаз, водорастворимой и
водонерастворимой, достаточно однородно и может быть использовано с пользой. Однако мы обнаружили,
что добавление небольшого количества бензина (5 фунтов) еще больше улучшает состав, поскольку
повышает его водоотталкивающие свойства, не снижая при этом существенно прочности и гибкости. Это
происходит вследствие следующих изменений в коллоидной системе. Без бензина нерастворимая в воде
фаза, то есть фаза канифоли, является более дисперсной, чем растворимая в воде фаза, то есть фаза клея,
поэтому в коллоидном растворе присутствуют частицы клея и частицы других веществ. смешанный-. Частицы
клея в большинстве своем образуют непрерывную фазу и обволакивают частицы канифоли.
Чем сильнее достигается это состояние, чего можно добиться добавлением избыточного количества
водорастворимой фазы или чего-либо, что снизит поверхностное натяжение водорастворимой фазы, тем
прочнее будет высохший слой раствора, но тем ниже будут его водоотталкивающие свойства. Если же, с
другой стороны, повысить поверхностное натяжение, что можно сделать путем добавления избыточного
количества нерастворимой в воде фазы или бензина, то ситуация изменится на обратную, то есть частицы
канифоли, благодаря присутствию бензина, займут верхнюю границу и обволакают частицы клея, в
результате чего коллоидная система будет образовывать частицы клея в качестве дисперсной фазы,
окруженные частицами канифоли в качестве непрерывной фазы. Полученный раствор в сухом виде обладает
высокой водонепроницаемостью, но не отличается прочностью или гибкостью. «Итак», если говорить кратко,
то, похоже, когда преобладает клеевая фаза, она обволакивает частицы канифоли и, естественно, клей.
Наружная поверхность высыхает очень прочно, но, будучи открытой, поскольку частицы канифоли находятся
внутри, она не очень водонепроницаема; и наоборот, когда преобладает канифоль.
Для достижения максимально однородного распределения обеих фаз мы обнаружили, что лишь небольшое
количество бензина, используемого в нашей формуле, в данном составе будет способствовать этому, в
результате чего получится коллоидная система, однородная по всему объему, с примерно равным
количеством частиц клея, окружающих частицы канифоли, и частиц канифоли, окружающих частицы клея; и в
результате получаются водонепроницаемые, прочные и гибкие свойства. Возвращаясь к уксусной кислоте,
если бы мы её исключили или исключили в ограниченной степени, мы бы столкнулись со следующими
явлениями. При нанесении на бумагу раствор немедленно застывал, что приводило к агрегации мельчайших
коллоидных частиц. В таком затвердевшем состоянии даже простое растягивание привело бы к разрыву этих
шариков, так сказать. В таких условиях они бы немедленно затвердели, не обладая при этом полезными
свойствами коллоидной однородности. С другой стороны, присутствие уксусной кислоты поддерживает
текучесть и однородность раствора по всему его объему, так что после прекращения воздействия силы,
действующей на массу при ее распределении, раствор восстановит свои первоначальные характеристики и
соответственно высохнет.
Таким образом, очевидно, что каждый из наших ингредиентов имеет определенное значение в этом составе.
В заключение, весь разработанный и описанный нами раствор очень стабилен и может быть использован в
любое время после его приготовления. Оно сохранит свои химические и физические свойства, оставаясь
жидким в горячем состоянии и желеобразным в холодном. Данное решение в том виде, в котором оно есть,
можно использовать самостоятельно, и оно будет вполне удовлетворительным, но мы обнаружили, что
обработка формальдегидом, а затем нанесение очень тонкого слоя льняного масла значительно улучшат
качества готового продукта. Процесс производства водостойкой бумаги, который, как мы убедились, оказался
полностью успешным, выглядит следующим образом: в ходе ручного использования водостойкой абразивной
бумаги на влажных поверхностях было установлено, что как лицевая, так и обратная сторона бумаги должны
быть водонепроницаемыми, поскольку при намокании бумага очень легко изнашивается из-за трения руки или
пальцев об обратную сторону бумаги, которой она удерживается.
Поэтому обратная сторона бумаги в основном покрыта любым недорогим водоотталкивающим составом,
который во влажном состоянии будет противостоять давлению и трению пальцев. Для этой цели мы
использовали хорошо известную реакцию с формальдегидом. Процесс осуществляется следующим образом:
бумага пропускается через машину для нанесения покрытия, которая наносит слой клеевого раствора. Пока
клей на бумаге еще не полностью высох, он обработан... Формальдегид соединяется с клеем, и
образовавшийся сухой слой формирует нерастворимую в воде защиту для подложки бумаги. Ввиду его
прочности, гибкости и удобства изготовления, мы предпочли бы использовать такой материал, а не воск,
масло или лак. После обработки обратной стороны бумаги она пропускается через машину для нанесения
покрытия, где на нее наносится обычный слой клея. Сразу после этого в слой еще теплого и пластичного клея
наносится обычное абразивное покрытие. Затем бумага перемещается по стеллажам в машину для
проклейки.
Здесь, вместо обычного клеевого раствора, используется указанный гидроизоляционный раствор, который
сразу же распыляется разбавленным раствором формальдегида. Водостойкий состав проникает в
пространство между абразивными зернами, и его растворитель, воздействуя на клей, заставляет его
соединяться с нижележащим клеевым слоем, который в основном удерживал абразивные зерна на месте; и
объединенный водостойкий состав и клей затвердевают, образуя прочное, гибкое, водостойкое связующее
вещество, которое удерживает абразивные зерна на месте. Цель и преимущества распыления данного
водостойкого состава раствором формальдегида заключаются в следующем: - Состав состоит из двух
коллоидных фаз - канифольной фазы и клеевой фазы. Следует помнить, что существуют частицы клея,
которые находятся на поверхности, хотя и не являются свободно доступными. Мы обнаружили, что кусок
наждачной бумаги, изготовленный из этого состава, но без обработки формальдегидом, хотя и прослужит
достаточно долго, так как клеевая фаза не такая влажная.
изнашиваться под воздействием трения и воды. Такое удаление частиц клея оставляет открытую структуру
или пористую структуру из частиц канифоли, которая сама по себе не может выдержать дальнейшего трения
и быстро разрушается. Поскольку известно, что формальдегид делает клей нерастворимым, хотя и не
непроницаемым, был применен следующий метод обработки, позволяющий преодолеть это условие. Хотя
частицы клея в растворе, возможно, размягчаются из-за незначительного поглощения воды, они все же не
растворяются и не изнашиваются очень легко, и, следовательно, вся водонепроницаемая конструкция
способна сохранять свои долговечные свойства. Еще одно преимущество обработки формальдегидом
заключается в том, что при немедленном распылении или обработке нашей водоотталкивающей композиции
формальдегидом, формальдегид быстро вступает в реакцию с клеевой фазой коллоидной композиции и
затвердевает или делает ее жесткой, удерживая часть растворителей и замедляя их испарение, тем самым
придавая готовому изделию определенную гибкость.
После нанесения этого водоотталкивающего состава и обработки формальдегидом изделие высушивается.
После сушки его окончательно проклеивают десятипроцентным раствором кипяченого льняного масла в
бензине. Это очень тонкая пленка, которая выполняет полезную функцию, поскольку укрепляет канифоль или
водонерастворимую фазу композиции на поверхности высохшего слоя и служит дополнительной защитой для
нижележащего основного водонепроницаемого и прочного состава, удерживающего абразивные элементы на
месте. Затем изделие снова высушивается и готово к использованию; в результате получается качественная,
водостойкая наждачная бумага, обладающая всеми необходимыми качествами и являющаяся практически
первой в своем роде и единственной из известных на сегодняшний день, которая отвечает всем требованиям
отрасли. Следует отметить, что фактическое содержание воды в каждой из двух указанных выше формул
практически одинаково. Продукт пахнет карболовой кислотой! Если раствор бензина и льняного масла
используется в качестве окончательного проклеивающего средства, то продукт дополнительно
характеризуется наличием масляной пленки, помимо, конечно, твердых веществ.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты