Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2940
.pdf
мыла, резинатов, линолеатов, растворы каучука, масляные эмульсии.
В некоторых случаях осаждение не произойдет, если золь или масло добавить вместо конденсатного масла к
протеину или протеоиду, а затем конденсатное масло добавить к смеси.
[0031]
Для получения неосажденных смесей белков или протеоидов с конденсатными маслами
[0032]
Я действую таким образом, что тщательно перемешиваю конденсатное масло с 70% раствором или маслом
до получения однородной массы, а затем добавляю ее к раствору протеинов или протеоидов, тщательно
перемешивая или измельчая компоненты в процессе работы.
Условия и пропорции могут значительно варьироваться и должны быть адаптированы к поставленной цели.
Следующие примеры послужат для иллюстрации данной процедуры.
[0033]
Пример I. 80
[0034]
Одна часть мыла (защитного коллоида) растворяется в 5 частях горячей воды, и этот раствор тщательно
перемешивается с 5 частями конденсатного масла до образования эмульсии.
Эмульсию заливают в горячий 85-градусный раствор клея (протеоид) и измельчают в мельнице до
однородной массы консистенции патоки, которую можно разбавить горячей водой.
[0035]
Пример H. 90
[0036]
Одна часть конденсатного масла тщательно смешивается с одной частью жидкого или холодного клея
(защитного коллоида), и полученная однородная смесь добавляется к одной части раствора горячего клея
(протеоида) при тщательном перемешивании.
В результате образуется прозрачная, очень липкая жидкость, которую можно разбавить горячей водой или
уксусной, муравьиной или молочной кислотой.
[0037]
Пример HI. 100
[0038]
Раствор крахмала (защитный коллоид) готовят, смешивая крахмал с равным количеством воды, а затем
выливая эту пасту в 5 частей кипящей воды при постоянном перемешивании.
Для повышения адгезии этой пасты в 105 раз используется раствор.
[0039]
225,953
[0040]
3
[0041]
Можно добавить каустическую соду.
В эту крахмальную пасту добавляют равное количество конденсатного масла и тщательно перемешивают,
после чего эту смесь добавляют либо к концентрированному раствору кровяного альбумина (протеина), либо
к раствору горячего клея (протеина).
«Если последнее загустеет на холоде, оно разжижится, если его слегка нагреть на водяной бане».
[0042]
Пример IV. 10. Раствор гуммиарабика тщательно перемешивают с равным количеством конденсатного масла,
в результате чего получают очень липкую жидкость.
Его промывают в концентрированном растворе альбумина крови и тщательно измельчают в мельнице на 15
литров.
В результате получается густая, чрезвычайно липкая паста, которую можно разбавить водой.
[0043]
Жидкие цементы, полученные из конденсатных масел и протеинов или протеоидов с помощью защитных
коллоидов или эмульсий 20, при нагревании выше 110°C затвердевают и, таким образом, обеспечивают очень
эффективное склеивание.
Очевидно, что для того, чтобы эти цементы соответствовали своему назначению, могут быть добавлены и
другие ингредиенты.
[0044]
Датировано 13 июня 1924 года.
[0045]
Для заявителя,
[0046]
LLOYD WISE & Co., 10, New Court, Lincoln's Inn, London, 30 W.C.2,
[0047]
Сертифицированные патентные поверенные.
[0048]
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
[0049]
Усовершенствования, касающиеся клеев и цементов; составов, содержащих такие клеи и цементы; и
способов их производства.
[0050]
Я, доктор Роберт Арнот, химик, ранее проживавший по адресу: Брук-стрит, 39, Лондон, 35 Западная Виргиния,
а теперь по адресу: Ричмонд-Хаус, Олденхэм-роуд, Буши-Гроув, Уотфорд, гражданин Чехословацкой
Республики, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: — ■
[0051]
Целью настоящего изобретения является создание материалов с улучшенными характеристиками, которые
могут использоваться в качестве клеев или цементов, а также в составе композиций с более или менее
жесткими или водонепроницаемыми свойствами, или жесткими и водонепроницаемыми свойствами, а также
создание улучшенных способов производства таких клеев, цементов или композиций.
[0052]
Известно, что обычный клей, желатин и другие растворы белков, альбуминов, альбуминоидов или их смесей
осаждаются продуктами конденсации фенолов, нафтолов или их гомологов с альдегидами или любыми
другими так называемыми искусственными смолами, и что эти осадки нерастворимы в воде, будучи
коагулированными.
Я обнаружил, что растворы клейких веществ, обычно называемых жидкими или холодными клеями, которые
не желатинизируются или становятся нежелатиновыми, не образуют осадка с 65 такими продуктами
конденсации, хотя, например, раствор дубильной кислоты осаждает весь содержащийся в нем клейкий
материал.
В результате получается вязкая, очень липкая жидкость консистенции патоки, которую можно разбавлять
водой, спиртами, пиридином, аминами, такими как, например, анилин, или неорганическими алифатическими
или ароматическими кислотами в любой пропорции.
[0053]
Эксперимент также показал, что при добавлении раствора альбумина крови или казеина к смеси таких белков
с конденсатным маслом осаждения не происходит, хотя такие белки коагулируют, если их просто смешать с
конденсатными маслами.
[0054]
В продолжение этого открытия, которое привело к выводу о том, что гидролизованный клей, должно быть,
действовал как защитный коллоид и, таким образом, предотвращал реакцию 85 искусственной смолы с
протеинами, был проведен ряд тестов в более широком диапазоне, при этом были выбраны материалы,
которые иногда рассматриваются как входящие в две группы, соответственно называемые «протеины» и
«протеоиды».
Последнее выражение предназначено для обозначения белковых тел желатиновой группы в отличие от
фибрина, альбумина, казеина и тому подобных веществ, которые в данном контексте будут обозначаться
выражением «протеины».
В целях настоящего описания «протеоиды» можно рассматривать как «протеиниды» группы желатина.
[0055]
Вкратце, результаты 100 проведенных тестов показывают следующее: —
[0056]
(1) Искусственные смолы не осаждают гидролизованные протеоиды (желатин, клей).
[0057]
(2) Смесь искусственной смолы с подходящим защитным коллоидом не будет коагулировать или осаждать
протеиновый золь (альбумин, казеин) или протеиновый золь (клей, желатин).
[0058]
(3) Конденсатное масло или его эмульсия не будут коагулировать или выпадать в осадок (110).
[0059]
4
[0060]
225,953
[0061]
Смесь белков или продуктов с коллоидными золями, такими как жидкие или холодные клеи, растворы
гуммиарабика, растворы декстрина, растительные клеи, такие как пасты из крахмала, водорослей, агар-агара,
глицериновых растворов, золи, приготовленные с глюкозой, золи мыла, золи резинатов, линолеатов,
растворы каучука, масляные эмульсии.
[0062]
Мне известно, что существуют различные методы конденсации для производства смолоподобных продуктов
из фенолов и формальдегида, но сами по себе они не являются частью настоящего изобретения, поскольку
не имеет значения, как производится искусственная смола.
Мне также известно, что к исходной жидкости, такой как фенолы и формальдегид (из которых получают
конденсат), или к кислоте, добавляемой на более позднем этапе, можно добавить клей или желатин, чтобы
придать конечному продукту особые свойства, но адгезивные свойства желатина или клея, добавленных
таким образом, теряются из-за дубильного действия альдегидов, которые еще не вступили в действие с
фенолами и тому подобными веществами.
Было вновь предложено использовать белковые материалы при приготовлении твердых композиций из
формальдегида и фенолов с добавлением сульфокислот или сульфонированных веществ, однако таким
образом невозможно получить коллоидный клей, а также невозможно получить коллоидный клей, если
белковые вещества, такие как клеевой раствор, участвуют в конденсации фенолов и подобных веществ с
альдегидами и кетонами при приготовлении эластично-пластичной композиции.
Наконец, было предложено использовать в качестве лаков, красок и изоляционных материалов растворы
продуктов конденсации фенолальдегида, полученные с помощью растворителей, включая бензиловый спирт
и нитробензол, и хотя в некоторых случаях может быть добавлен казеин, эти растворители не растворяют его
и не образуют с ним золь, поскольку казеин, будучи нерастворимым под действием продуктов конденсации, не
может действовать как клей.
[0063]
Таким образом, настоящее изобретение не следует путать с производством каких-либо из этих известных
материалов, однако, в отличие от них, можно в целом утверждать, что они находятся в таких материалах,
поэтому добавление раствора искусственной смолы, независимо от способа его получения, к белкам или
протеоидам предотвращает их осаждение.
*
[0064]
При осуществлении изобретения можно использовать любые подходящие растворимые продукты
конденсации либо сами по себе, либо в подходящих растворителях.
Однако более экономично использовать жидкое масло, образующееся в начале конденсации между
фенолами и подобными веществами, а также альдегидами, из которых могут быть использованы не только
алифатические, но и ароматические, или веществами, способными выделять альдегиды.
[0065]
Такое конденсационное масло можно, энергично помешивая, выливать в жидкий или старый клей, и
полученный таким образом продукт отлично подходит для склеивания фанеры или шпона под давлением,
скажем, 70–300 фунтов на квадратный дюйм при температуре 110–120°C. Склеивание происходит за 8–10
минут (если толщина слоев составляет около 1 миллиметра), при этом клей становится нерастворимым в
75%-ной воде.
Однако ни такое высокое давление, ни такая высокая температура не нужны для затвердевания клея или
придания ему водонепроницаемости, поскольку он приобретет эти свойства через некоторое время, если ему
дать высохнуть естественным образом между древесиной или если пластины будут обработаны
органическими кислотами на поверхностях, соприкасающихся с клеем.
Экзотические породы древесины, некоторые из которых трудно склеивать, например, тиковое дерево, и
которые обычно необходимо подготовить перед склеиванием, можно склеивать без какой-либо подготовки с
любой другой древесиной с помощью нового клея, который не проникает в пористый шпон, например, дуб.
90
[0066]
Жидкий клей, используемый для изготовления нового клея, может быть приготовлен любым из известных
способов; однако более простой способ заключается в том, чтобы замочить твердый клей в разбавленных
кислотах до полного растворения, а затем нагреть его на водяной бане до получения нужной консистенции.
Избыток кислоты может быть нейтрализован щелочами, аммиаком или органическими основаниями.
Если фосфорная, бромоводородная или любая другая кислота, соли которой используются в качестве
огнезащитных материалов, применяется в качестве растворителей и впоследствии нейтрализуется
неорганическим основанием или другим материалом, например, оксидом цинка, то древесина, склеенная
клеем, содержащим такие соли, станет огнестойкой.
[0067]
Самый быстрый и дешевый способ разжижения клея, который я нашел, — это нагревание его с водой под
давлением в автоклаве при температуре 110 градусов в течение нескольких часов.
Количество воды и время нагрева зависят от качества клея, и наиболее благоприятные условия должны быть
определены экспериментальным путем.
Хороший животноводческий клей можно разжижить, используя примерно 2 части воды на одну часть клея и
нагревая его под давлением и при постоянном перемешивании до температуры около 130°C в течение 2–3
часов.
Если температура (120°C) или временные ограничения будут существенно превышены, гидролиз клея зайдет
слишком далеко, что может привести к значительной потере адгезионной способности.
Целесообразно растворить небольшой процент ингредиента в воде, чтобы сократить время реакции, или
добавить жидкости с низкой температурой кипения, такие как метиловый спирт или ацетон, чтобы получить
давление при более низкой температуре, тем самым предотвращая образование суфостана.
[0068]
225,953
[0069]
5
[0070]
фактическое разрушение молекулярного состава клея.
В качестве таких ингредиентов, например, можно привести кислые и щелочные соли, такие как бикарбонат
натрия, бисульфит натрия, 5-сульфат натрия или ацетат натрия, раствор гипохлорита натрия, гидросульфид
натрия, сульфид натрия, бура, раствор жидкого стекла, резинаты натрия, линолеаты, мыльный раствор,
аммиак, 10-сульфид аммония, хлорид аммония, отбеливающий порошок, гидроксид кальция, хлорид кальция,
гидроксид бария, хлорид цинка, хлорид магния, сульфат магния, карбонат аммония-15 (который, выделяя CO2
при нагревании, позволяет получить необходимое давление при более низкой температуре), щелочные соли
ароматических сульфоновых кислот, декстрин, глюкоза, глицерин, ацетин, амиловый спирт, пиридин,
гликолид, ацетат кальция, фенол или крезол или их фенолаты, нафтол и нафталаты, амидофенол и анилин, а
также их гомологи. дифениламин, фенилендиамин-25, нафтиламины и сульфоновые кислоты или их соли
ароматических аминов, скипидар, перекись водорода, карбамид.
Клей можно быстро разжижить, нагревая его в водной бане с удвоенным количеством раствора, содержащего
от 10 до 20% хлорида цинка или хлорида кальция.
Сжижение или частичная гидролизация клеев без нагревания, которая сделает их менее склонными к
коагуляции с продуктами конденсации или даже предотвратит осаждение, может быть достигнута путем
смешивания их с маслами, растворами мыла, глюкозы, фруктозы, декстрина, гуммиарабика, крахмала,
ацетином, аммиаком, пиридином или смесью таких жидкостей, сульфида аммония, анилина, толуидина,
муравьиной, уксусной, молочной, щавелевой, лимонной, винной и других органических и неорганических
кислот, амилового спирта, амилацетата.
[0071]
В качестве очень экономичного способа производства конденсационного масла я обнаружил, что гипохлориты
являются отличным ускорителем, конденсация происходит примерно за 15-50 минут при температуре около
100°C. При использовании гипохлорита кальция конденсационное масло образует с жидким клеем очень
прочное соединение.
[0072]
Как станет очевидно, другие ингредиенты 55 могут быть добавлены на любом подходящем этапе
производства клея для придания ему других желаемых характеристик, таких как большая или меньшая
степень эластичности или более быстрое затвердевание.
60 Например, к жидкому клею или его эквиваленту, или к любой из используемых в дальнейшем жидкостей,
может быть добавлен подходящий каучуковый латекс или соответствующий препарат, полученный из
высыхающих масел.
65 Аналогичным образом добавление казеина или альбумина крови может придать клею большую
консистенцию; для этой цели также могут использоваться неорганические порошки, такие как оксид цинка,
кизельгур, графит или древесная пыль.
70
[0073]
В некоторых случаях клей или его эквивалент, осажденный продуктами конденсации, как описано выше,
может быть разжижен путем выдерживания с сильными кислотами, такими как уксусная или фосфорная
кислота, в результате чего получается густая липкая жидкость, которую можно разбавить, например, спиртом.
[0074]
Как показали эксперименты, данный продукт может использоваться для многих целей; например, его можно
применять в качестве клея при изготовлении картона, смешивая с ним бумажную массу и нагревая в паровом
прессе.
Или же он может служить цементом для скрепления разбитого фарфора или стекла.
85 Или же его можно использовать в качестве основы для пластмасс и тому подобного.
Хотя пропорции, условия и добавки могут варьироваться, следующие примеры продемонстрируют, как
изобретение может быть реализовано на практике.
[0075]
Пример 1.
[0076]
500
Части 40% формальдегида смешивают с 1000 частями темной крезиловой кислоты (97%), которую медленно
перемешивают в закрытой паровой емкости с рубашкой охлаждения, снабженной обратным холодильником,
после чего добавляют 20 частей мелкодисперсного отбеливающего порошка.
Температура поддерживается на уровне около 90°C. Реакция начинается за 100 минут и, как правило,
завершается в течение 50 минут.
Затем перемешивание прекращают, и смесь оставляют на час, после чего конденсированное масло
отделяется от водянистой жидкости на дне чаши.
Горячий раствор добавляют в жидкий клей, приготовленный следующим образом: 24 части бикарбоната
натрия растворяют в 2000 частях воды в автоклаве с паровой рубашкой, и при перемешивании в этот раствор
добавляют 110 частей измельченного животного клея.
Затем автоклав закрывают, температуру повышают примерно до 130°C, и содержимое при этой температуре
непрерывно перемешивают в течение 115 2-13 часов.
Затем содержимое, пока оно еще горячее, прессуют или сливают в емкость, снабженную мешалкой, а
конденсированное масло, которое может быть разбавлено метиловым спиртом, амиловым спиртом, уксусной
кислотой, ацетином или другими подходящими растворителями, добавляют в жидкий клей при постоянном
перемешивании.
В результате тщательного перемешивания компонентов получается очень липкая жидкость.
125
[0077]
Для особых целей при производстве фанеры, которая может подвергаться обработке паром или кипячению
перед формовкой, используется цемент, приготовленный в соответствии с...
[0078]
6
[0079]
5
[0080]
10
[0081]
15
[0082]
20
[0083]
25
[0084]
30
[0085]
35
[0086]
40
[0087]
45
[0088]
50
[0089]
55
[0090]
225,953
[0091]
Следующий рецепт будет обладать всеми желаемыми качествами:
[0092]
Пример II.
[0093]
1000
В раствор, состоящий из 110 частей карбамида в 1100 частях воды, добавляют при перемешивании
определенное количество мелкодисперсного сухого кровяного альбумина, после чего смесь перемешивают в
течение часа.
Получается однородная липкая черная масса, которую заливают в жидкий клей, приготовленный, как описано
в связи с Примером I. Смесь тщательно перемешивают в течение J часов, а затем в нее заливают
конденсационное масло либо само по себе, либо в разбавленном виде.
Перемешивание продолжается около часа J до полного перемешивания и получения голубовато-серой, очень
липкой массы, которая сохраняет свою однородную жидкую консистенцию в течение любого времени и
поэтому всегда готова к использованию.
[0094]
Для придания клею высокой эластичности можно использовать каучук или муравьиную кислоту, либо
добавляя их растворы в жидкий клей, либо, действуя следующим образом:
[0095]
Пример III.
[0096]
30 частей индийского каучука нагревают со 120 частями декалина (декагидронафталина C10Hlg) или любого
другого подходящего растворителя в закрытом сосуде с обратным холодильником и мешалкой, после чего
добавляют 210 частей темной крезоловой кислоты.
После тщательного перемешивания в эту смесь постепенно добавляют 60 частей параформальдегида.
Температура поддерживается в пределах 120–130 °C. После нагревания в течение 3 часов образуется очень
вязкая, густая жидкость, которую, пока она еще горячая, добавляют в 600 частей горячего жидкого клея,
который непрерывно перемешивают в течение примерно получаса.
Получается чрезвычайно липкая масса, с которой обеспечивается очень эластичное склеивание.
[0097]
Соседние файлы в папке патенты