Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3472
.pdf
получается загущенный продукт, в котором каучуковые частицы, по-видимому, сохраняют свое
первоначальное состояние; при добавлении воды загущенный продукт дает материал, который по существу
похож на исходный латекс, за исключением того, что он значительно чище в отношении растворимых
веществ, связанных с каучуком в обычном латексе. Промывка является преимуществом при производстве
стандартизированного латекса. Путем контроля процесса промывки в сочетании с исходным составом латекса
можно получить концентрированный очищенный латекс 100 с практически постоянным соотношением
некаучуковых тел к каучуковым.
Однако, как уже было сказано, эти некаучуковые тела, связанные с каучуком, идентичны тем, что содержались
в исходном латексе. «В рамках дальнейшего расширения моего изобретения я могу обеспечить
дополнительную очистку и стандартизацию латекса путем замены разбавленной латексной сыворотки
другими жидкостями, сохраняя при этом эмульсию, тем самым уменьшая в желаемой степени долю
некаучуковых частиц по отношению к каучуку». При этом, независимо от состава исходных латексов, а они,
как уже отмечалось, значительно различаются, продукт может быть получен одинаковым. Большое
количество щелочных реагирующих жидкостей обладают свойством поддерживать эмульсию каучука.
Стойкость каучуковой эмульсии из латекса никоим образом не зависит от наличия исходных некаучуковых
тел, таких как протеины, а может поддерживаться другими веществами. Удаление этих белков и других
структур имеет значительные преимущества для многих целей.
Белки латекса, или их значительная доля, не всегда являются желательными компонентами высушенного
латексного геля, как уже было сказано.
Из щелочереагирующих жидкостей, которые можно использовать вместо сыворотки для поддержания
резиновой эмульсии, наиболее удобным является слабый аммиак. Будучи летучим веществом, его
присутствие не препятствует последующим операциям по производству и использованию высушенного геля.
Однако можно использовать буру, цитрат натрия, фосфат натрия и даже карбонат натрия или карбонат калия.
В любом случае наличие большого количества щелочи не является необходимым. Для этого достаточно
примерно 2 или 8 процентов аммиака.
В практических вариантах осуществления моего изобретения, где резиновые эмульсии должны быть
получены с удалением всех или большинства природных растворенных веществ сыворотки, загущенная
жидкость, в той или иной степени промытая после центрифугирования, подвергается повторной обработке
промывкой с использованием в качестве промывочной жидкости того вещества, которое должно заменить
сывороточную жидкость. Вторая обработка может быть проведена в другой центрифуге или, путем
соответствующей модификации машины, в той же центрифуге, в которой осуществляется концентрирование и
первая промывка.
При замене сыворотки щелочной жидкостью эмульсию обрабатывают щелочным раствором так же, как и
воду. Щелочная жидкость разбавляет и вытесняет сыворотку в той степени, в которой это необходимо.
Попутно оно обладает очищающим эффектом, поскольку, помимо вытеснения сывороточного раствора,
растворяет в растворе определенное количество кислых примесей (смол и т. д.).
Зачастую целесообразно использовать это очищающее свойство щелочных растворов, промывая эмульсии —
более или менее тщательно — щелочным раствором перед добавлением жидкости, которая должна
образовать «внешнюю фазу» конечной стабилизированной, ипиризованной резиновой эмульсии. Например,
латекс можно сначала концентрировать центрифугированием описанным способом, затем промыть слабым
раствором, скажем, карбоната натрия, для удаления кислых примесей, и, наконец, заменить карбонат натрия
слабым раствором аммиака.
Это позволяет получить чистую, стабильную резиновую эмульсию, свободную от кислотных примесей, а также
от природных растворенных веществ натурального латекса.
При описанной операции необходим ряд мер предосторожности. При интенсивном перемешивании латекса
частицы или шарики резины в эмульсии склонны в большей или меньшей степени сливаться, укрупняя
эмульсию или разрушая ее; эта тенденция гораздо более выражена у одних латексов, чем у других. Эта
тенденция к слиянию усиливается с увеличением концентрации. В загущенном латексе частицы каучука
находятся в непосредственной близости друг от друга и поэтому легче подвергаются коалесценции.
Используемый центробежный сепаратор должен быть сконструирован таким образом, чтобы его работа
осуществлялась под углом 70 градусов во избежание сильного перемешивания латекса. Латекс необходимо
подвергать чрезвычайно быстрому вращению, но при этом не следует чрезмерно его перемешивать. На
практике я использую модифицированный жидкостный сепаратор типа 75, применяемый в сепараторах для
сливок, но без внутренней облицовки; и я могу подавать латекс медленной струей нерадиально и в
направлении движения вращающейся кольцевой стенки 80 с жидкостью; цель состоит в том, чтобы
поступающий латекс соприкасался со стенкой с минимальным локальным воздействием или
перемешиванием.
Если используется жидкостный сепаратор с нижней подачей, верхняя часть машины 85 может быть снабжена
радиальными лопастями, но нижняя часть должна быть свободна от препятствий. Частицы каучука в
загущенном латексе, выходящем из аппарата, склонны к слиянию под воздействием ударов или
перемешивания; и я так сконструировал свое устройство для приема выходящего потока, чтобы медленно и
постепенно останавливать движение выходящего потока латекса. Нецелесообразно внезапно останавливать
движение 95 мощной струи, выходящей из центрифуги.
Прилагаемый рисунок представляет собой фрагментарный поперечный разрез хорошо известного типа
центрифуги, модифицированной таким образом, чтобы предотвратить перемешивание латекса во время его
центрифугирования.
Корпус 1, нижняя часть которого показана на рисунке 1, окружает ротор 2. Известным способом корпус в
верхней части (105) поддерживает турбину (не показана), а полый вал 5 закреплен на турбинном колесе. Этот
вал поддерживает ротор 2 — посредством кольца 6, съемно закрепленного на роторе в точке 7. 110 Трубки
подачи жидкости проходят через:
Вал 5. - Внутренняя трубка 18 простирается вниз до точки, расположенной значительно ниже метчика ротора.
- Трубка 14, окружающая трубку 13, заканчивается около верхней части ротора 115, чуть выше отклоняющей
перегородки 13 на трубке 13. В роторе предусмотрены радиальные крылья для вращения жидкости, но вместо
того, чтобы эти крылья доходили до верха, как это принято, они заканчиваются значительно ниже верха и
срезаны с внешней стороны центра. Примерно в том месте, где крылья достигают оси ротора, расположена
трубка-втулка 16, верхняя часть которой окружает нижний конец 125 трубки 13. Нижний конец элемента 16
окружен более широкой втулкой 17, расположенной ниже точки, где крылья сходятся с осью.
В нижней части ротора, чуть ниже крыльев, находится блокирующая мембрана. 180 236,624 а-
мелкодисперсный туман. Приемная тарелка 26 расположена таким образом, что расширяющийся лист
латекса соприкасается с ней под очень острым углом, предпочтительно до того, как лист распадется на туман.
Каждая частица латекса движется по спиральной траектории 70 вдоль дна диска до внешнего удерживающего
края 27, где формируется вращающаяся масса, внутренняя стенка которой почти вертикальна. По мере того,
как масса латекса перетекает к периферии чашки, на остром крае 27 происходит равномерный перелив,
который, в свою очередь, улавливается и...
отклоняется внутрь внутренней поверхностью корпуса 25. Здесь скорость вращения массы еще больше
уменьшается, 80 до тех пор, пока, наконец, латекс не попадает в ловушку 29. Важно, чтобы края, по которым
течет латекс, были острыми, и, конечно же, все поверхности, по которым он растекается, должны быть
чистыми и отполированными до блеска, причем такие поверхности предпочтительно должны быть из никеля.
В концентрированном латексе, по мере его прохождения...
В случае, если для стирки не используется вода, как указано, все частицы или шарики ткани остаются в своем
первоначальном состоянии.
удерживается во взвешенном состоянии жидкостью, по своим характеристикам аналогичной той, что
присутствовала в исходном латексе. Однако эта водянистая жидкость присутствует в гораздо меньшем
объеме; 95 окружающие частицы, так сказать, разделены и соединены лишь тонкими пленками серной
кислоты. Как уже говорилось, из-за их близости данный препарат более подвержен слиянию, чем исходный
латекс 100%. В тех случаях, когда применяется промывание, при котором снижается концентрация сыворотки
и не производится замена сыворотки другой жидкостью, риск коалесценции еще выше. Поэтому в этих
обстоятельствах я обычно сразу же добавляю к загущенному латексу, который выходит из аппарата в виде
густой, маслянистой или маслянистой массы, определенную долю щелочного вещества, действующего в
качестве стабилизирующего агента. В тех случаях, когда концентрация сыворотки снизилась в результате
промывания, я обычно добавляю несколько большую долю стабилизирующего агента. В качестве
стабилизирующего агента можно использовать любое из большого числа щелочных или щелочереагирующих
веществ; но на практике я обычно использую аммиак.
При использовании этих стабилизаторов сохранение некоторого количества остаточной сыворотки в жидкости
становится менее важным, и полное, или практически полное, промывание может быть осуществлено в
центрифуге.
В этом случае, однако, желательно добавить некоторую долю стабилизатора непосредственно в сам аппарат
125.
Полученные в соответствии с настоящим изобретением загущенные препараты можно рассматривать как
настоящие резиновые эмульсии. Они могут иметь "внешнюю фазу" 130-го ротора, образующую каналы для
потока диаметром 18 дюймов с коническим нижним концом 20 ротора, имеющим обычный подшипник
скольжения. Блок 18 выступает в клоунском направлении из ротора 6 в виде трубки 19. Под кожухом 1
находится отливка 23, предназначенная для периферического сброса из каналов 18& и имеющая выходное
отверстие 24.
Трубка 19 заканчивается выступом, расположенным чуть выше внутренней вогнутой чаши 26, концентричной
с трубкой и имеющей острый, загнутый край 27.
Чаша снабжена корпусом 25, внутренняя поверхность которого 928 заканчивается желобом 29, из которого
отбирается концентрат.
При использовании этого аппарата ротор запускается и достигает полной скорости, после чего через трубу 13
подается вода, содержащая небольшое количество аммиака или подобного вещества. По мере того, как
жидкость выходит из трубы 13, она быстро разгоняется до скорости вращения ротора с помощью втулок 16 и
17 и крыльев 15.
Когда ротор почти заполнен, жидкость вытекает через выходное отверстие 18a, и внутренняя вертикальная
стенка жидкости прилегает к краю центрального выходного отверстия 19. Латекс вводится (L) через трубу 14.
Латекс, деформированный диском 13L, соединяется с жидкостью в верхней части ротора, где угловая
скорость жидкости значительно меньше угловой скорости ротора, поскольку в этой точке жидкость увлекается
только за счет трения между ней и внутренней поверхностью ротора, при этом лопасти или лопатки 1,5 здесь
опущены. По мере того, как лопасти, начиная с периферии ротора ниже верхней части, постепенно
увеличиваются в ширине, вся масса латекса постепенно попадает под их воздействие, тем самым доводя
скорость жидкости до скорости ротора, так что вся жидкость под втулкой 17 движется со скоростью самого
ротора. Дальнейший раствор аммиака, подаваемый по трубе 18, разгоняется до скорости ротора с помощью
втулок 16 и 17, так что, выходя из последней, он омывает внутреннюю стенку латекса, проходя через нее без
перемешивания или опасных ударов.
По мере подачи воды и латекса концентрированный латекс выходит через трубку 19, а вода — через каналы
1Sa, унося с собой водорастворимые нерезиновые компоненты, вымытые из латекса. В конце трубки 19
латекс выходит в виде горизонтального листа, имеющего скользящую нисходящую составляющую движения и
вращающегося с угловой скоростью, приблизительно равной угловой скорости ротора.
Очевидно, что этот лист быстро истончается, и при этом распадается на эмульсию 236:62i, по своим
характеристикам идентичную сыворотке исходного латекса, за исключением наличия добавленного
стабилизатора; или же эту сыворотку можно разбавить водой; или же сыворотку можно полностью или
частично заменить другими жидкостями. Характеристики и, соответственно, свойства различных препаратов,
предлагаемых в соответствии с настоящим изобретением, различаются в этой степени. Однако все они
должны рассматриваться как очищенные и стандартизированные концентрированные латексные препараты
или резиновые эмульсии. Они отличаются от исходного латекса не только по концентрации, но и по своим
характеристикам. Отчасти это различие в свойствах обусловлено разницей в соотношении каучука и других
твердых веществ, а отчасти — соотношением твердых веществ каучука и воды. Именно в этом смысле в
прилагаемых пунктах формулы изобретения используется слово «стандартизированный». Разница в
характерах существенна. Некоторые коагулирующие агенты, которые легко вызывают свертывание или
коагуляцию исходного латекса, не влияют на данную эмульсию.
Разница в характере, безусловно, становится более заметной в тех случаях, когда некаучуковые компоненты
исходной сыворотки полностью или практически полностью удалены.
В целом, для материалов, подлежащих вулканизации, и особенно в сочетании с измельченной резиной,
целесообразно максимально удалить природные некаучуковые твердые частицы латекса. Каучук, полученный
из высушенного геля, с добавлением или без добавления других твердых веществ латекса, обладает многими
преимуществами по сравнению с каучуком, полученным коагуляцией, как по своим химическим, так и по
физическим свойствам. Она поглощает большое количество серы, напоминая в этом отношении скорее
длинноизмельченную резину, чем сырую или короткоизмельченную; и она обладает гораздо более
однородными физическими свойствами, поскольку не имеет жил и сетчатой структуры сырой коагуляционной
резины. Очищенные эмульсии каучука обладают этими преимуществами в большей степени, чем латексные
эмульсии, которые являются лишь концентрированными; кроме того, очищенные эмульсии имеют
стандартизированный состав.
Такая однородность характера очищенных эмульсий крайне желательна в процессах вулканизации. Удаление
смолы в процессе очистки позволяет дополнительно улучшить характеристики продуктов, полученных в
результате вулканизации. При вулканизации гелевый каучук дает результаты, которые можно получить только
из коагулированного каучука после промывки и длительного измельчения.
Я не утверждаю, что латекс каучука можно концентрировать, подвергая его, например, консервированному в
аммиаке, центрифугированию без образования коагуляции, а скорее:
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
Соседние файлы в папке патенты