Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10193
.pdf
настоящего изобретения, доля пластификатора 80, как правило, не должна превышать 20% от веса
производного целлюлозы и предпочтительно составляет менее 10%, даже в случае использования ценных
сложных эфиров и простых эфиров целлюлозы, полученных в соответствии с пунктом 85 моей предыдущей
спецификации, упомянутой выше.
Если необходимо получить продукты с пониженной воспламеняемостью или продукты, которые по существу
невоспламеняемы, в состав могут быть также включены подходящие вещества для снижения
воспламеняемости, например, минеральные наполнители, такие как фосфаты и тому подобные. Однако я
предпочитаю использовать вещества, растворимые в производном целлюлозы или совместимые с ним,
например, галогенированные и предпочтительно сильно галогенированные органические соединения. В
качестве примера можно привести галогенированные ароматические аниины и их кислые производные,
например, трихлорметилацетанилид и тетрахлорэтилацетанилид. Наилучшими агентами для этой цели
являются бромированные производные ацидилированных ароматических соединений Хейнса из предыдущей
спецификации № 319073, например, 2.4.6 - трибромдиацетанилид.
Такие галогенированные органические соединения сами по себе могут выступать в качестве пластификаторов
и фактически могут быть единственным присутствующим пластификатором, хотя я предпочитаю использовать
их в сочетании с сульфонамидом или подобными пластификаторами. Для исключения любой возможности
вредного воздействия на листы, пленки и т. д. из-за присутствия свободного галогена или выделения
галогена, небольшие количества диэвандиамида или других веществ, способных легко связываться с
галогеном, могут быть введены вместе с веществами, снижающими способность к связыванию. Однако в
случае с упомянутыми ранее 120 бромированными кислотно-активированными ароматическими аминами
такая осторожность, как правило, не требуется.
Материалы, предназначенные для переработки в листовой металл и тому подобное, могут включать любые
другие 125 желаемых компонентов, необходимых для производства листов, пленок или подобных материалов
требуемой прочности. Например, я обнаружил, что к 130 массам могут быть добавлены значительные
количества наполнителей, например, минеральные порошки, волокна, опилки и т. д. Я обнаружил, что листы
удивительной прочности можно получить, даже если такие наполнители добавлять к массе производного
целлюлозы в сравнительно больших пропорциях, например, в количестве 300 или 400% от веса производного
целлюлозы.
Однако, поскольку изобретение в частности предусматривает производство прозрачных листов или пленок,
предпочтительно добавлять только наполнители или другие вещества, растворимые в производном
целлюлозы или совместимые с ним. Для производства цветных пленок, листов и тому подобного в состав
композиций могут быть включены любые подходящие пигменты или красители, а для производства
бесцветных листов или пленок в композицию может быть добавлен подходящий синий или сине-фиолетовый
краситель или пигмент, например, 1-метиламино-4-гидроксиантрахинон или
1,2-диокси-5,8-диаминоантрахинон, в достаточном количестве для коррекции, если необходимо,
незначительного окрашивания производного целлюлозы и/или смол или других наполнителей, которые могли
быть добавлены в композицию. Составы, используемые в настоящих процессах, могут дополнительно
содержать любые другие подходящие компоненты для придания продуктам любых желаемых свойств,
например, натуральные или синтетические смолы для повышения прочности и снижения хрупкости, а также
эффективные материалы в целом].
В соответствии с настоящим изобретением, для производства листов, пленок и т. д. предпочтительно
использовать непрерывный процесс, при котором расплавленная или полужидкая масса экструдируется через
щели или подобные отверстия, или ей позволяют перетекать через водосливы или иным образом придавать
желаемую форму, а текущая лента проходит через ролики или между другими устройствами для придания
ленте требуемой толщины или толщины, а также для других целей, которые будут описаны ниже.
Массу производного целлюлозы с пластификатором или без него, а также с другими добавками, указанными
выше, можно довести до температуры, необходимой для достижения требуемого состояния текучести, в
любом подходящем резервуаре или подобном устройстве. Как уже было описано, предпочтительно получить
максимально однородную массу, прежде чем переводить ее в жидкое состояние. Однако различные
компоненты массы могут быть перемешаны до однородного состояния непосредственно в нагревательном
баке, и для этой цели или для поддержания однородности уже перемешанной массы нагревательный бак
может быть снабжен соответствующими мешалками или перемешивающими устройствами. Резервуар может
загружаться либо непрерывно, либо периодически свежими порциями композиции, и в предпочтительном
случае, когда композиция используется в измельченном или порошкообразном состоянии, резервуар может
быть снабжен бункером, предназначенным для подачи мелкодисперсной массы или порошка в отмеренных
количествах в соответствии с производительностью аппарата. В качестве альтернативы процесс может быть
выполнен в периодическом режиме, при этом весь полученный материал 755 сначала вводится в резервуар, а
затем доводится до требуемой температуры.
При желании нагревательный бак может быть разделен на два отсека, особенно в тех случаях, когда масса не
была доведена до требуемого однородного состояния до заполнения бака. Два отсека могут быть разделены
друг от друга водосливом, и нагретая однородная масса из первого отсека может перетекать через водослив
во второй отсек, который подает жидкость в щель или другое устройство для подачи жидкости к валкам. 9.
Жидкая масса в резервуаре может быть выдавлена или вытекать из него, и ей может быть придана требуемая
форма любым подходящим способом. Например, валик может фактически опускаться в резервуар и наносить
на него слой массы, который затем может быть удален с валика, например, с помощью подходящего
ракельного ножа, и впоследствии пропущен через другие валы, первая пара которых предпочтительно
включает в себя валики для определения толщины, как указано ниже. Снова два ролика, вращающиеся в
противоположных направлениях так, что их смежные поверхности движутся вверх, могут опускаться в
резервуар, чтобы набрать двойной слой вязкой жидкости, причем два слоя соединяются после извлечения из
резервуара и затем переносятся к паре роликов или другим устройствам для нагнетания или создания
давления, как и прежде.
110 При желании, подходящий перевернутый колоколообразный аппарат с прорезью поперек купола может
быть установлен в резервуаре, и жидкость либо под собственным давлением, либо под приложенным
давлением будет проталкиваться вверх через прорезь и оттуда поступать к паре или нескольким парам
роликов. Однако я предпочитаю предусмотреть возможность отвода жидкости либо сбоку резервуара, либо из
горячего резервуара, и такой отвод может происходить под давлением, создаваемым напором жидкости в
резервуаре, или под любым подходящим приложенным давлением. Например, в дне или боковой стенке
резервуара может быть предусмотрена щель, предназначенная для подачи необходимого количества
жидкости потоком, толщина которого несколько превышает толщину требуемого листа. Например, боковая
стенка резервуара или боковая стенка его второго отсека, упомянутая в пункте 130 4.
355,7,32 355,732 5 Вышеуказанный резервуар может быть снабжен откидной заслонкой, благодаря чему
жидкость стекает со дна резервуара или отсека и направляется вниз откидной заслонкой, которая
предпочтительно регулируется для подачи жидкости требуемой густоты. В качестве альтернативы, боковая
стенка резервуара может быть снабжена подходящим отверстием с бортиком, причем один или оба бортика
предпочтительно регулируются в соответствии с желаемой толщиной потока.
Такие выступы могут придавать жидкости обтекаемый характер, и в ходе исследований было установлено,
что при наличии приспособлений для создания обтекаемого потока можно получить изделие с более высокой
прочностью. При использовании такого обтекаемого потока первая пара роликов, предпочтительно ролики
для выравнивания толщины, может плотно прилегать к краям отверстия, так что обтекаемый поток жидкости
направляется прямо в зону прохождения роликов.
Резервуар предпочтительно снабжен соответствующими средствами для окончательной регулировки
температуры жидкости непосредственно перед экструзией или вытеканием. Например, упомянутое выше
второе отделение может быть снабжено нагревательными средствами, способными придавать жидкости
температуру, которую можно регулировать с высокой точностью. Или же края отверстия или другие части
аппарата, прилегающие к отверстию, могут быть выполнены полыми и снабжены нагревательным газом или
другой жидкостью для ее нагрева до температуры непосредственно перед выходом из нагревательного бака.
В качестве дополнительного средства получения необходимой полосы жидкости резервуар может быть
снабжен водосливом, через который протекает жидкость, при этом высота жидкости в резервуаре может
регулироваться таким образом, чтобы ограничить толщину полосы. Указанные выше композиции,
содержащие гликоли, глюцерин или другие жидкости, являющиеся растворителями при высоких температурах
и нерастворителями при обычных температурах, особенно подходят для этого способа работы, поскольку
жидкая масса в этом случае, как правило, более текучая, чем в других описанных композициях.
Как уже упоминалось ранее, подвижная лента с жидкостью предпочтительно пропускается через ряд роликов,
некоторые или все из которых приспособлены для придания ленте требуемой толщины. Предпочтительно,
чтобы ролики нагревались или охлаждались таким образом, чтобы температура ленты постоянно снижалась,
и для этой цели они могут быть полыми, и через них может пропускаться нагревающая или охлаждающая
жидкость или другая жидкость.
В случае гликолевых, глицериновых и подобных им композиций, лента во время ее прохождения через ряд
валков предпочтительно поддерживается в течение значительного периода времени при температуре,
находящейся между температурой нагревательного бака и температурой атмосферы, чтобы обеспечить
достаточное время для отделения гликоля, глицерина или подобных веществ от листа, пленки или другого
сформированного продукта. Таким образом, может быть предусмотрена серия из четырех или пяти пар
валиков, через которые лента пропускается при температуре от 50 до 100 °C, что позволяет практически
полностью удалить гликоль, глицерин и тому подобное.
Вместо подачи ленты на ряд из 75 пар роликов, лента может подаваться на передвижной стол и, находясь на
столе, проходить под одним или несколькими вращающимися роликами, один или несколько из которых
приспособлены для придания ленте требуемой толщины. Подобный передвижной стол может иметь
шарнирную конструкцию. Например, ряд плоских поверхностей может быть соединен между собой гибкой
лентой или другим устройством, проходящим через 85.
Два ролика расположены на соответствующем расстоянии друг от друга таким образом, что их отдельные
плоские поверхности образуют цельный стол, на который может подаваться лента жидкости.
Как уже указывалось, полоса жидкости 90 из нагревательного бака может иметь практически ту же толщину,
что и требуемый продукт, или лишь немного большую толщину, особенно в случае использования
обтекаемого потока для достижения большей прочности. 95 В качестве альтернативы, жидкость может
подаваться на горизонтальный подвижный стол с соответствующими валками или на подходящую пару
валков таким образом, чтобы образовалась лужа жидкости перед проходом валка или валков, которые затем
используются для подачи жидкости к любым последующим валкам требуемой толщины.
Для регулировки ширины полосы до требуемого значения могут быть использованы любые подходящие
устройства 105. Как правило, полоса жидкости, подаваемая из нагревательного бака, будет несколько уже,
чем требуемый лист или конечный продукт, и первый вал или пара валов раскатают полосу до требуемой
ширины 110. В некоторых случаях, особенно с менее текучими составами, такой метод обработки может
привести к чрезмерным напряжениям в формируемой ленте, и в таких ситуациях предпочтительно подавать
жидкость 115 из резервуара на стол или первую пару валков в виде ряда лент, расположенных на некотором
расстоянии друг от друга по длине валка или валков, причем последние служат для объединения ряда в одну
непрерывную ленту. В других случаях, когда 120 толщина ленты, поступающей из резервуара, ненамного
превышает требуемую толщину листа, лента может поступать из резервуара требуемой ширины, и между
резервуаром и роликами для регулировки толщины должны быть предусмотрены соответствующие
направляющие 125 для поддержания этой ширины.
Направляющие для регулировки ширины ленты могут быть фиксированными или регулируемыми. Для
регулирования ширины щели или отверстия в резервуаре для заливки в соответствии с требуемой шириной
листа или пленки могут использоваться подвижные направляющие, приспособленные для регулирования
ширины щели или отверстия в соответствии с требуемой шириной листа или пленки с помощью
регулируемого затвора или регулируемых выступов, как описано выше. Эти направляющие, регулирующие
поток вязкого состава из нагревательного бака, особенно полезны при изготовлении листов значительной
толщины.
Как уже упоминалось ранее, предпочтительно, чтобы температура ленты постепенно повышалась от
температуры нагревательного бака до температуры атмосферы во время прохождения между парами
роликов или другими прижимными устройствами, и предпочтительно, чтобы при прохождении через
последнюю пару роликов лист имел температуру атмосферы.
При желании или необходимости листы, ленты, пленки или аналогичные изделия, изготовленные в
соответствии с настоящим изобретением, могут быть подвергнуты так называемой обработке для
кондиционирования либо в готовом виде, либо во время их охлаждения от температуры нагревательной
ванны до температуры атмосферы. Такая обработка может представлять собой обработку паром или парами
растворителя, используемого в качестве производного целлюлозы, например, ацетоном, смесью бензола и
спирта, тетрахлорэтаном, метил- или этилформиатом и т.п., или парами нерастворителя, например,
бензолом, метил- или этиловым спиртом, диэтилкетоном и т.п.
Подобная обработка для кондиционирования предпочтительно проводится во время фактического
охлаждения ленты, и для этой цели может быть предусмотрена соответствующая камера для
кондиционирования.
Лента, прошедшая из резервуара, например, через одну или несколько пар роликов, может быть направлена
непосредственно в камеру кондиционирования, которая также может быть снабжена роликами или другими
средствами для пропускания ленты через нее, при этом камера заполняется паром или парами
растворителей или нерастворителей, как указано выше. Предпочтительно использовать такие пары, будь то
воды, растворителей или нерастворителей, в таких количествах, чтобы их количество не превышало точку
полного насыщения атмосферы при используемом давлении.
Растворители или нерастворители, используемые в камере кондиционирования, предпочтительно
прокачиваются через указанную камеру под небольшим разрежением (5,5), чтобы исключить возможность
потери растворителя через отверстия, через которые лента проходит в камеру кондиционирования и из нее, а
также облегчить рекуперацию растворителя.
Кондиционирование с помощью пара или влажной атмосферы может быть облегчено путем использования
триацетина, трифенилфосфата, трикрезилфосфата или другого несколько гигроскопичного вещества в
качестве пластификатора, либо путем использования гликоля, глицерина или подобных специальных
растворителей или смягчителей, либо, в качестве альтернативы, в состав может быть добавлено
гигроскопичное вещество для этой конкретной цели. Если гигроскопические агенты используются в
достаточном количестве или обладают достаточной водопоглощающей способностью, кондиционирование
может происходить просто за счет воздействия на продукт обычной атмосферы или атмосферы, содержащей
сравнительно мало водяного пара. 75 При необходимости листовой материал трабвеллино может быть
разрезан на листы необходимой длины либо во время охлаждения, либо после него, и для этой цели могут
быть предусмотрены соответствующие ножи. Например, рама или барабан, несущий четыре или другое
подходящее количество горизонтальных лезвий, может быть приспособлен для вращения над движущейся
лентой таким образом, чтобы лезвия соприкасались с лентой во время ее перемещения по подходящему
столу или ролику и разрезали ее на необходимые отрезки.
При желании лезвия таких ножей можно нагреть, чтобы облегчить процесс резки.
Опять же, при желании, как во время охлаждения, так и через 90 градусов после охлаждения, подвижную
ленту можно разрезать продольно, если для каких-либо конкретных целей требуются пленки или ленты
шириной меньше ширины подвижной ленты, например, для кинематографических или фотофильмов. В этом
случае могут быть предусмотрены подходящие ножи, например, вращающиеся круглые ножи или
стационарные ножи, расположенные на некотором расстоянии друг от друга по ширине ленты. Здесь также
ножи можно нагревать, особенно для удобства использования стационарных ножей.
При желании ролики или их комбинация, включающая ролик и подвижный стол, могут приводиться в движение
таким образом, чтобы растягивать перемещающуюся ленту 105 и тем самым получать продукт повышенной
прочности. Например, ряд роликов может вращаться с последовательно увеличивающимися периферийными
скоростями. Предпочтительно такое растяжение применяется к ленте во время указанной выше процедуры
кондиционирования, если таковая будет применяться. Применение такого растяжения особенно желательно в
случае формирования тонких пленок или листов, которые, например, служат в качестве оберточной бумаги,
115 и может использоваться в сочетании с другими способами упрочнения изделий, такими как обтекаемый
поток из резервуара, как указано выше.
Ленты, листы, пленки и тому подобное могут быть обработаны любым желаемым способом после или во
время производства. Например, их можно отполировать или придать им матовую поверхность.
Полировка может быть выполнена путем шлифовки, но предпочтительно ее проводить путем прижимания 125
пластин к хорошо отполированной металлической пластине, которую целесообразно нагреть. С другой
стороны, матовую поверхность можно получить с помощью металлической пластины, поверхность которой
была бы 130 листов стекла, помещенных между двумя листами пластика, и вся конструкция была бы
спрессована вместе. При необходимости листы стекла можно размещать поверх и под движущейся лентой
материала до того, как она будет разрезана на листы, и вся конструкция будет спрессована вместе, при этом
между листами стекла должен быть зазор подходящей длины. В таком случае резку цельного листа
пластикового материала можно выполнить после его приклеивания к стеклу, а выступающие с каждого конца
бесщеточного стекла куски пластикового материала можно размягчить и использовать в качестве
герметизирующего состава для бесщеточного стекла.
Настоящее изобретение также предусматривает изготовление ламинированного материала, состоящего из
двух или более листов пластикового материала, изготовленных в соответствии с настоящим изобретением, с
промежуточными армирующими слоями Olut или без них. Например, две движущиеся ленты из материала на
основе ацетата целлюлозы, подаваемые из отдельных нагревательных баков или из одного и того же
нагревательного бака, могут быть соединены после прохождения через выравнивающие валы для
непосредственного образования ламинированного изделия. Я обнаружил, что соединение двух или более
листов на ранней стадии их изготовления обеспечивает хорошую адгезию, а также позволяет получить более
однородный и прочный продукт, чем в случае формирования одного листа эквивалентной толщины.
При желании между слоями такого ламинированного материала можно проложить армирующий материал,
например, хлопчатобумажную или другую текстильную ткань (цветную или белую), проволочную сетку или
перфорированный металл. В таком случае два или более нагревательных бака mav 105 могут быть
приспособлены для подачи отдельных полос жидкого материала к ряду соответствующих валков для
выравнивания толщины, а армирующая ткань или материал, проходящий от соответствующего валка между
отдельными полосами и целым блоком 110, спрессованным вместе последующими парами валков.
- Вместо того чтобы вставной прослойка служила усилением пластиковой ленты, ее можно использовать для
достижения 115 эффектов, и она может быть выполнена таким образом, чтобы быть встроенной в сам
материал лент. Таким образом, например, ткань из ацетата целлюлозы или ткань из другого
термопластичного материала, предпочтительно имеющая практически тот же состав, что и лента,
поступающая из нагревательных баков, может быть окрашена локально или равномерно для получения
желаемых эффектов и пропущена между двумя или более движущимися лентами из пластикового материала,
а затем сварена в ламинированное изделие, сформированное из нее.
Аналогичным образом любые другие желаемые ламинированные изделия или листы с эффектом 130
подвергаются пескоструйной обработке. Такие виды отделки выгоднее всего наносить с помощью валиков с
высокополированными или пескоструйно обработанными металлическими поверхностями во время
непосредственного изготовления изделий или на заключительном этапе производства.
Ленты, листы, пленки и т. д., изготовленные в соответствии с настоящим изобретением, могут быть
использованы непосредственно, то есть без предварительной обработки, для любых желаемых целей,
например, для производства кино- или фотопленок, оберточной бумаги, стекла без осколков или для
изготовления других изделий, которые могут быть изготовлены из листов. При необходимости или
желательно дополнительные методы обработки для преобразования листов или пленок в эти изделия могут
применяться непрерывно во время или в процессе производства листов. Таким образом, например, если
требуется получить рельефный лист или пленку, один или оба ролика одной или нескольких пар роликов в
указанном выше аппарате могут быть украшены рельефной или глубокой гравировкой для получения
требуемого эффекта тиснения. Я считаю, что нанесение тиснения во время фактического охлаждения ленты
очень выгодно, поскольку для операций тиснения обычно требуется нагрев, а проведение операции во время
фактического изготовления ленты полностью исключает дополнительный нагрев.
Опять же, при производстве металлизированных листов или пленок подходящая металлизирующая обработка
может быть применена непосредственно в процессе изготовления листа или ленты, например, путем
распыления желаемого металла на движущуюся ленту во время ее перемещения через ряд валков. Таким
образом, лента может быть пропущена над и/или под рядом пистолетов Шопа или подобных устройств,
расположенных поперек ширины ленты и приспособленных для подачи металла в мелкодисперсной форме с
достаточной скоростью, чтобы он встроился в более или менее мягкую ленту материала.
Производство бесщелевого стекла, будь то стекло, листы которого армированы с обеих сторон листами
ацетата целлюлозы или другого пластикового материала, или пластиковый материал, лист которого
закреплен между двумя листами стекла, может осуществляться одновременно с производством листового
материала в соответствии с настоящим изобретением. Например, листы пластикового материала,
нарезанные на подходящие кусочки, как описано выше, могут непрерывно перемещаться вперед и
помещаться между двумя листами стекла, покрытыми при желании желатином и/или нитратом целлюлозы
или эфирами целлюлозы, или синтетическими смолами (см. мою предыдущую спецификацию № 29484/28
(серийный номер 326520)), или любым другим подходящим клеящим материалом, или же может быть
сформирован единый материал.
Листы или ламинированные изделия, с армирующим слоем или без него, могут также использоваться для
изготовления заготовок для граммофонных пластинок. Здесь также заготовки могут быть вырезаны из
подвижного листа непрерывно в процессе его изготовления. Например, сплошной пуансон над листом может
быть расположен таким образом, чтобы совпадать с полой цилиндрической матрицей под листом, а выбитые
заготовки падают через матрицу в соответствующий желоб. Однако предпочтительно, чтобы резка заготовок
осуществлялась с помощью пары валков или валка, работающего в паре с подходящим столом, причем один
из валков имеет выступающие режущие кромки требуемой формы. Затем заготовки перемещаются вперед по
столу или отваливаются от пары валков. Полученный каркасный лист можно вернуть в резервуар для
термопечати для дальнейшего использования либо напрямую, либо после соответствующей обработки.
Изобретение особенно применимо к производству листовых пленок или подобных изделий из ацетата
целлюлозы, но может также применяться к производству листов, пленок и подобных изделий из любых других
производных целлюлозы, например, форминат целлюлозы, пропионат целлюлозы, бутират целлюлозы или
другие сложные эфиры карбоновых кислот или другие сложные эфиры целлюлозы, или этилцеллюлозы,
метилцеллюлозы или бензилцеллюлозы, или другие эфиры целлюлозы, или другие пластичные материалы,
по отдельности или в сочетании друг с другом или с непластичными материалами, а также к производству
изделий из таких листов, пленок и подобных изделий.
Дата: 21 мая 1930 года.
WIITEREAD & STEPRENS.
Дипломированные патентные поверенные, Celanese House, 22 и 23, Hanover Square, Лондон, W.1.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве листовых материалов на основе сложных эфиров или простых эфиров
целлюлозы или относящиеся к ним.
Я, Генри Дрнсюс, гражданин Швейцарской Республики, проживающий по адресу: Celanese House, 22 & 23,
IHanover Square, London, W. 1, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к производству листовых, пленочных или подобных материалов на основе
ацетата целлюлозы или других сложных эфиров или простых эфиров целлюлозы.
Хорошо известно, что для удаления относительно больших количеств летучих растворителей или
нерастворителей, используемых в производстве листов, пленок и пластмасс, изготовленных из производных
целлюлозы или содержащих их, обычно требуется значительное время, и в результате производственные
затраты очень высоки. Процесс удаления летучих растворителей или нерастворителей обычно называют
периодом выдержки, и он может длиться от 1 до 2 недель, а то и до 2 или 3 месяцев и более, в основном в
зависимости от толщины изделий или предметов. Основная цель настоящего изобретения — производство
листов, пленок или подобных материалов непосредственно из производных целлюлозы без использования
каких-либо операций по сушке. С этой целью, как и в моих предыдущих технических условиях №№...
174,660 и 179,208, я делаю материалы текучими под воздействием hbat при практически полном отсутствии
летучих растворителей.
Согласно настоящему изобретению, при изготовлении листов, пленок или подобных материалов из ацетата
целлюлозы или других материалов, содержащих сложные эфиры или простые эфиры целлюлозы, материалы
становятся текучими под воздействием тепла при практически полном отсутствии летучих растворителей и
наносятся на валы или другие движущиеся поверхности, предназначенные для контроля или поддержания
толщины листа, либо иным образом приводятся в контакт с ними. Благодаря приданию материалам текучести
при практически полном отсутствии летучих растворителей, период выдержки может быть полностью
исключен, и продукция может быть готова к использованию сразу после изготовления. При желании можно
использовать небольшие количества летучих растворителей или разбавителей, которые не обязательно
удалять из материалов для предотвращения деформации, хотя отличные результаты достигаются и при
полном отсутствии таких веществ. Производные целлюлозы в целом, и в частности ацетат целлюлозы и
другие сложные эфиры целлюлозы в той форме, в которой они продаются в коммерческих целях, подвержены
разложению при нагревании до температур, близких к их точке плавления. Сравнительно небольшие
количества пластификаторов или высококипящих растворителей, как я обнаружил, настолько снижают
температуру размягчения, что можно обрабатывать однородные смеси или комплексы пластификаторов и
производных целлюлозы в виде листов, подвергая их соответствующей обработке для созревания. Эти
материалы имеют особенно высокую температуру разложения и поэтому очень подходят для использования в
настоящих процессах.
Их можно применять как по отдельности, так и в сочетании с небольшими или относительно большими
количествами пластификатора в зависимости от требуемых свойств продукта.
Подчеркивая, что эти сложные эфиры целлюлозы, полученные в соответствии с моими 75 предшествующими
процессами, особенно ценны для целей настоящего изобретения, я не исключаю использования ацетатов
целлюлозы или других сложных эфиров целлюлозы, полученных в присутствии серной кислоты или ее
производных, поскольку можно уменьшить количество серной кислоты или подобных веществ, удерживаемых
в сложном эфире целлюлозы, настолько, чтобы их можно было использовать в соответствии с настоящими
процессами. В случае использования таких сложных эфиров целлюлозы, полученных в присутствии серной
кислоты или подобных веществ, целесообразно применять к первичному эфиру обработку для созревания
или вторичную обработку, при которой сначала добавляется количество воды или подобного вещества для
созревания с основной целью удаления серной кислоты, а затем, при необходимости, добавляется
дополнительное количество воды для придания сложному эфиру целлюлозы (ацетату целлюлозы или
другому сложному эфиру целлюлозы) любых желаемых смачиваемых характеристик.
Что касается эфиров целлюлозы, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим
изобретением, я, в частности, имею в виду алкиловые, аралкиловые и смешанные алкил-аралкиловые эфиры
целлюлозы, полученные в соответствии с процессами, описанными в моих предыдущих спецификациях №№.
164,374, 164,375,
164,377 и 187 639. В настоящих Спецификациях описывается этерификация целлюлозы в присутствии
количества воды, не превышающего 4-кратного веса целлюлозы и предпочтительно составляющего от 50 до
150% от ее веса, а также в присутствии количества щелочи, по меньшей мере равного количеству
присутствующей воды. В спецификации № 187639 дополнительно описаны процессы, в которых вода,
присутствующая или образующаяся в ходе реакции, дополнительно восстанавливается путем осуществления
115-го этерификации в присутствии кальция, оксида кальция или других веществ, способных химически
связывать воду. Полученные в соответствии с этими описанными выше процессами эфиры целлюлозы
особенно полезны для настоящего изобретения, поскольку благодаря способу их образования деградация
целлюлозы сводится к минимуму, и, как следствие, получаются продукты с высокой термостойкостью. 125
Однородная смесь сложного эфира или простого эфира целлюлозы и пластификатора для использования в
данных процессах может быть получена любым подходящим способом. Наиболее удовлетворительные
результаты могут быть получены с помощью инкорпленок или подобных материалов без существенного
разложения.
Как уже указывалось, для целей настоящего изобретения желательно, чтобы любой используемый
пластификатор был распределен как можно равномернее по всей массе ацетата целлюлозы или другого
производного целлюлозы, поскольку в противном случае при нагревании для плавления или размягчения
производного целлюлозы либо оно недостаточно размягчается или плавится в некоторых местах, либо
требуются температуры, слишком близкие к температуре разложения. Однако, как будет описано ниже, не во
всех случаях необходимо использовать пластификаторы или использовать их в значительных количествах, и
относительное соотношение пластификатора и производного целлюлозы может, согласно настоящему
изобретению, регулироваться в соответствии с желаемыми свойствами, такими как твердость, требуемого
продукта.
Как известно, коммерческие ацетаты целлюлозы или другие сложные эфиры целлюлозы обычно
производятся путем ацетилирования или иной этерификации целлюлозы в присутствии серной кислоты или
ее производных. В таких сложных эфирах целлюлозы, как правило, сохраняется определенная доля
катализатора, который при нагревании производного целлюлозы до относительно низких температур ускоряет
реакцию стержня или другие виды разложения. Для целей настоящего изобретения особенно желательно
использовать ацетаты целлюлозы или другие сложные эфиры целлюлозы, которые не образуются в
присутствии серной кислоты или ее производных, или из которых полностью или в значительной степени
удален катализатор на основе серной кислоты. Я обнаружил, что сложные эфиры целлюлозы, произведенные
в соответствии с моими предыдущими британскими спецификациями №№... 308,322,
308,323, 309,201, 312,095, 312,096, 842,738, 342,740 и 343,986 представляют особую ценность для целей
настоящего изобретения. Эти сложные эфиры целлюлозы получают путем этерификации целлюлозных
материалов в присутствии хлорида цинка и гидрохлоридной кислоты, хлорида железа(III) и гидрохлоридной
кислоты или смесей хлоридов марганца, кобальта, никеля или меди с соляной кислотой, или в присутствии
только хлорида железа(III), или только хлорида олова(IV), или в смеси с соляной кислотой, или в присутствии
основных хлоридов железа(III), то есть хлорида железа(III), содержащего избыток железа по отношению к
присутствующему кислотному радикалу.
В приведенных выше спецификациях более подробно описывается этерификация целлюлозных материалов в
присутствии других галогенидов вышеуказанных металлов, как в сочетании, так и без использования других
гидролипидных кислот.
Эти сложные эфиры целлюлозы, либо в виде первичных, либо в виде вторичных сложных эфиров после
обработки пластификатора с добавлением или без добавления каких-либо других желаемых добавок
методами, описанными в моих находящихся на рассмотрении заявках №№. 15,555/30 (Серийный номер
354,860) и 15,556/80 (Серийный номер 354,861). Таким образом, например, массу производного целлюлозы,
предпочтительно измельченную, можно обработать раствором пластификатора в эфире или другой
высоколетучей жидкости, так чтобы пластификатор равномерно распределился по поверхности всей массы.
Затем эфир можно выпарить, а полученную массу обработать, чтобы получить смесь, которая, будучи в
основном гомогенной.
Geneous практически не удерживает летучих растворителей. Кроме того, ацетат целлюлозы или другое
производное целлюлозы в виде листа, хлопьев, порошка или другой подходящей формы может быть
распылено с пластификатором, с добавлением или без добавления каких-либо других веществ, входящих в
состав композиции. Дополнительно можно использовать растворитель, например, эфир, который, если он
присутствует, предпочтительно испаряется во время распыления или испаряется или удаляется иным
способом после распыления и перед обработкой. В качестве еще одной альтернативы пластификатор может
быть равномерно введен в производное целлюлозы с помощью воды с органическими растворителями или
разбавителями или без них. Вода с трудом проникает в производное целлюлозы, но благодаря ей можно
добиться очень равномерного распределения пластификатора по всей массе. Предпочтительно, для
достижения максимальной однородности, производное целлюлозы до и, при необходимости, после
добавления пластификатора измельчают до состояния мелкодисперсного порошка. Я считаю, что порошки,
состоящие целиком из частиц или содержащие высокую долю частиц, каждая из которых содержит как
прачечный материал, так и производное целлюлозы, являются наиболее ценными для целей настоящего
изобретения.
Как указывалось ранее, изобретение не исключает использования масс производных целлюлозы,
содержащих или сохраняющих небольшие количества летучего растворителя или разбавителя, которые могут
оставаться в материале после изготовления, не вызывая деформации изделий. В качестве еще одной
альтернативы изобретение предусматривает использование расплавленных масс, смесей, растворов или
дисперсий производных целлюлозы, с пластификатором или без него.
содержащие малые или большие количества нелетучих жидкостей, являющихся растворителями для
производного целлюлозы при сравнительно высоких температурах, при которых осуществляются данные
процессы, и не являющихся растворителями для производного целлюлозы в холодном состоянии и
практически нерастворимых в производном целлюлозы в холодном состоянии. В качестве примеров таких
жидкостей я могу упомянуть этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, триметиленгликоль, 1,2- и
1,3-бутиленгликоль и другие гликоли, глицерин и его монометиловые или этиловые эфиры, а также другие
многоатомные спирты. Производное целлюлозы с пластификатором или без него может, например,
растворяться в глицерине в количестве, в 1–4 раза превышающем его вес, при температуре от 1 до 1900 °C
или в этиленгликоле в количестве, в 4–4 раза превышающем его вес, при температуре от 1200 °C до 1500 °C.
При желании можно использовать меньшие или большие пропорции гликоля, глицерина или других спиртов с
соответствующей корректировкой температуры для получения необходимой текучести массы.
Я обнаружил, что этот тип SO-вещества ценен тем, что позволяет проводить данные процессы при
значительно более низких температурах, чем это возможно в отсутствие таких жидкостей, и в то же время
способен давать 85 продуктов, которые практически не содержат растворителя или смягчающего агента,
поскольку гликоль, глицерин или подобные вещества почти полностью отделяются от производного
целлюлозы при охлаждении. 90 Расплавленные или размягченные и более или менее жидкие массы,
используемые в настоящем изобретении, могут включать любые подходящие пластификаторы, например,
сульфонамиды, сульфионанилиды или другие сульфонарилиды, алкилфталаты, например, диэтилфталат,
дибутилфталат или диамилфталат, органические фосфаты, например, трикрезилфосфат и трифенилфосфат
(предпочтительно используемые в сочетании с сульфонамидами или другими пластификаторами, которые
легко растворяются в производном целлюлозы), триацетин и сложные эфиры ароматических сульфоновых
кислот. Пластификатор может применяться в любой желаемой пропорции в зависимости от требуемой
твердости продукта 105, например, в пропорциях 10, 20, 30 или 50% или более пластификатора по весу
производного целлюлозы.
Для производства очень твердых или прочных изделий доля пластификатора 110, как правило, не должна
превышать 20% от веса производного целлюлозы и может быть менее 10%. Если необходимо получить
продукты с пониженной воспламеняемостью или продукты, которые по существу невоспламеняемы, в состав
могут быть также включены подходящие вещества для снижения воспламеняемости, например, минеральные
наполнители, такие как фосфаты и тому подобные. Однако я предпочитаю использовать вещества,
растворимые в производном целлюлозы или совместимые с ним, например, галогенированные и
предпочтительно сильно галогенированные органические соединения. В качестве примера можно привести
125 галогенированных ароматических аминов и их производные, например, трихлорметилацетанилид и
тетрахлорэтилацетанилид. Наилучшими агентами для этой цели являются бромированные производные 130
S 355,732 (см. типичную схему реализации изобретения). Материал на основе сложного эфира целлюлозы,
предпочтительно в виде мелкодисперсного однородного порошка, подается из бункера 1 с помощью
шнекового конвейера 2 в цилиндрический нагревательный резервуар 3, снабженный паронагревательными
трубами 4 и мешалкой 5, лопасти которой изогнуты вверх для обеспечения зазора с нагревательными
трубами.
Нагревательный бак разделён перегородкой 7 на два отсека 6, 75 и 8. В первом отсеке 6 материал
приобретает достаточную текучесть, чтобы перетечь через перегородку 7 в передний отсек 8, откуда он
выходит через отверстие между 80 и нагретыми паром кромками 9, расстояние между которыми регулируется
с помощью винтов 10. Поток жидкости к губам 9 можно прервать, опустив стальную дверцу 11, движущуюся
между направляющими 8.5 (не показаны), до тех пор, пока она не остановится в опоре 11'. Отсек 8 снабжен
отдельной нагревательной спиралью 12, которая имеет термостатическое управление, позволяющее при
необходимости произвести окончательную регулировку температуры материала перед его удалением через
выступы. Материал, выходящий из выступов 9, проходит через полые регулируемые ролики 13 и 14, которые
подают материал в виде сплошного листа необходимой толщины на фартук 15, включающий три полых
ролика 16, 17 и 18, установленных в раме 19, которая поворачивается вокруг центра ролика 18 таким образом,
что угол контакта полосы материала, выходящей из роликов, может регулироваться по желанию.
Благодаря тому, что фартук свисает вниз, материал при необходимости можно в любой момент откачать из
нагревательного бака 105, не перекрывая фартук. С фартука материал поступает на листовой конвейер или
подвижный стол 20, приводимый в движение барабанным механизмом 21 и поддерживаемый валками 22 и 23.
Предпочтительно, 110 пластин или плит конвейера имеют перфорацию или решетчатую форму, чтобы
обеспечить равномерное охлаждение материала во время его перемещения из нагревательного бака и
облегчить доступ материала к нижней поверхности конвейера, а также к любому газу или пару, которые могут
быть использованы, например, при обработке для кондиционирования. Конвейер перемещает материал через
нижний отсек 24 камеры кондиционирования 25 120, которая разделена на верхний и нижний отсеки
горизонтальной перегородкой 27. Вентилятор 28 подает воздух через верхний отсек 26, где влажность и
температура регулируются 125 с помощью паровых форсунок 29 и паровых нагревательных труб
соответственно. Обработанная жидкость проходит через отверстия 31 в боковых стенках перегородки 27 в
нижний отсек 24, по которому она течет против 130 подкисленных ароматических аминов согласно
спецификации № 319073, например, 2,4,6-трибромдиацетаниликла.
Подобные галогенированные органические соединения сами по себе могут выступать в качестве
пластификаторов и фактически могут быть единственным присутствующим пластификатором, хотя я
предпочитаю использовать их в сочетании с сульфонамидом или подобными пластификаторами. Для
исключения любой возможности вредного воздействия на листы, пленки и т. д. из-за присутствия свободного
галогена или выделения галогена, небольшие количества дициандиамида или других веществ, способных
легко соединяться с галогеном, могут быть добавлены вместе с веществами, снижающими
воспламеняемость.
Соседние файлы в папке патенты