Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10779
.pdf
В других конструкциях витой трубки и направляющей, представляющих собой дополнительные
иллюстративные варианты осуществления данного изобретения, кронштейн, выполненный для обеспечения
опоры и снабженный направляющей, аналогичной уже упомянутому кронштейну, снабжен
шарикоподшипником или роликовым подшипником, обеспечивающим опору и фиксацию в нужном положении
витой трубки, которая имеет форму или снабжена воротником или иным приспособлением, предназначенным
для вращения в шарикоподшипнике или роликовом подшипнике, и что касается внутреннего канала или
полости и точки, расположенной вблизи выходного отверстия, то она аналогична уже описанной.
Дата: 22 марта 1933 года.
Говард Сититем, дипломированный агент по патентам, Манчестер, представитель заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования в устройствах для использования с кручеными трубками или аналогичными
устройствами для машин прядения или скручивания волокнистого материала. Мы, компания PLATT
BROTHERS AND COMPANY LIMITED, расположенная по адресу: Hartford Works, Oldham, графство Ланкастер,
британская компания, и Джон Хьюз, проживающий по адресу: 903, Oldham Road, Rochdale, графство
Ланкастер, британский подданный, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и подтверждены следующим заявлением: Данное
изобретение, представляющее собой усовершенствования в устройствах для использования с кручеными
трубками или аналогичными устройствами для машин прядения или скручивания волокнистого материала,
относится к машинам, включающим крученые трубки или устройства для скручивания волокнистого
материала в промежуточных между ними частях его прохождения в виде лент или тому подобного с помощью
роликов или других устройств, подающих его или контролирующих его прохождение. к волочильным роликам
или другим аппаратам для вытягивания или удлинения85) I) 421,612 его или на пути от волочильных роликов
или других аппаратов, вытягивающих или удлиняющих его к средствам намотки или скручивания и намотки на
веретена, бобины или трубки или другие тела волокнистого материала после того, как он был вытянут,
удлинен и скручен или спряден, например, веретена, используемые с кольцами и бегунками, или веретена с
бегунками или колпачковыми веретенами.
В дальнейшем для простоты описания данного изобретения слова «скручивающая трубка» будут
использоваться для обозначения скручивающей трубки или устройства любой формы или конструкции для
скручивания волокнистого материала в промежуточной между другими частями, независимо от того, проходит
ли волокнистый материал через трубчатую или кольцевую вращающуюся часть или через канал,
образованный пространством, вокруг которого вращается часть или части, а слова, подразумевающие выступ,
вставку, введение или удлинение или прохождение в скручивающую трубку или через нее, будут
использоваться для обозначения выступа, вставки, введения или удлинения или прохождения в такую
трубчатую или кольцевую вращающуюся часть или канал или через них.
Было разработано или предложено стационарное сопло для направления потока сжатого воздуха аксиально
во входное отверстие крученой трубки прядильной машины с целью обеспечения прохождения ленты или
пряжи через крученую трубку, и, в частности, было разработано или предложено использование такого сопла,
выступающего во входное отверстие крученой трубки, а также использование направляющей трубки для
направления ленты или пряжи в такое сопло, так что сжатый воздух, выходящий из сопла, будет действовать
подобно эжектору, способствуя направлению ленты или пряжи через направляющую трубку и внутрь крученой
трубки.
Изобретение представляет собой направляющую, установленную в неподвижном положении или подвижную
относительно витой трубки, и характеризуется наличием трубки, воронки или эквивалентного элемента,
форма или конструкция которой предусматривает наличие внутри прохода, цилиндрического, конического или
сужающегося любым соответствующим образом, или части (частей) к выходному отверстию от входного,
позволяющего вводить и пропускать через него свободный конец волокнистого материала в виде ленты или
подобного материала простым введением, и имеет такую внешнюю форму и предназначен для прохождения
через витую трубку или в непосредственной близости от части (частей), предусмотренной или установленной
на витой трубке для соприкосновения или приема или захвата ленты или подобного материала, что во время
вращения витой трубки волокнистый материал в виде ленты или подобного материала, путем простого
введения свободного конца через проход в направляющей, который защищает его от контакта с
вращающимися частями, может быть выдвинут через выходное отверстие и легко протянут через витую
трубку или приведен в контакт или зацепление с вращающейся частью (частями). Из скрученной трубки, либо
путем простого извлечения из скрученной трубки, либо путем контакта или зацепления с вращающейся
частью или частями и последующего перемещения вместе с ней, с захватом роликами или другим
устройством для ее удлинения или без него, должна быть доставлена или приведена в положение,
обеспечивающее захват части оператором для соединения или прикрепления к волокнистому материалу,
который уже прошел через скрученную трубку или был обработан ею, или для направления по любому
необходимому пути и соединения с волокнистым материалом на бобине, трубке, шпинделе или другом теле,
на которое волокнистый материал должен быть намотан в машине, в которой может использоваться
скрученная трубка.
Направляющая, включающая трубку, воронку или эквивалентное устройство, предусмотренное в
соответствии с данным изобретением для использования с витой трубкой, в которой канал для волокнистого
материала 90 представляет собой простой гладкий конический или иной канал, ведущий к выходному
отверстию или к части или частям для захвата или удержания волокнистого материала, может быть
установлена таким образом, чтобы всегда выступать внутрь или сквозь канал 95 витой трубки, но такая
направляющая, используемая с витой трубкой, снабженной штифтами или другими выступами или
эквивалентными элементами для захвата или вибрации волокнистого материала, поступающего в витую
трубку 100, должна быть установлена таким образом, чтобы ее можно было перемещать от витой трубки, так
чтобы после введения волокнистого материала в витую трубку штифты, выступы или эквивалентные
элементы могли воздействовать на волокнистый материал 1025, поступающий в витую трубку.
Направляющие, предусмотренные в соответствии с данным изобретением и облегчающие введение
волокнистого материала в виде ленты или подобного материала путем простого введения свободного конца
110, как описано выше, могут быть предусмотрены по отдельности для каждой витой трубки в машине или
могут быть установлены по две или более вместе на неподвижных или подвижных опорах внутри или на
машине для использования с двумя или более витыми трубками 115 соответственно.
Направляющие, облегчающие введение волокнистого материала в виде тонкой ленты или подобного
материала в витую трубку путем простого введения свободного или незакрепленного конца, могут быть
установлены или использованы с проходом через трубку, воронку или аналогичное устройство в любом
положении, необходимом в соответствии с положением витой трубки или витых трубок, с которыми могут
использоваться или к которым могут применяться направляющие.
В данной конструкции, включающей витую трубку и направляющую, предназначенную для взаимодействия с
витой трубкой с целью облегчения введения волокнистого материала в виде ленты или чего-либо подобного в
витую трубку, в качестве иллюстративного варианта осуществления направляющей, предусмотренной в
соответствии с данным изобретением, витая трубка выполнена снаружи в виде цилиндра с выступающим
воротником вокруг конца, являющегося верхним в рабочем положении, и внутри с коническим проходом или
полостью, сужающейся вниз, а на конце, расположенном ниже нижнего, имеется заостренный конец,
выступающий ниже кронштейна. Кронштейн проходит вокруг оси витой трубки в форме приблизительно
сегмента конуса на протяжении чуть более полукруга, так что выходное отверстие для прохождения
волокнистого материала из витой трубки образовано частично нижним концом круглого конического канала, а
частично более или менее треугольным отверстием между двумя концами более или менее конической и
полукруглой стенки. Трубка скручивания установлена в кронштейне, имеющем цилиндрическое отверстие для
цилиндрической внешней поверхности трубки скручивания и выступ, на который может опираться воротник
трубки скручивания.
Кронштейн крепления выполнен с прорезью, посредством которой он может быть закреплен на подходящей
опоре, и имеет полость, сообщающуюся с отверстием или штырями, ведущими внутрь цилиндрического
отверстия, чтобы к нему можно было подавать масло. Шкив крепится с помощью установочного винта к части
цилиндрического участка витой трубки, которая выступает ниже кронштейна. Кронштейн также имеет выступ и
углубление круглой формы, так что он может обеспечивать опору и определять положение круглого кольца,
образованного вокруг направляющей, для облегчения введения в скручивающуюся трубку путем простого
введения свободного или неплотно прилегающего конца волокнистого материала в виде тонкой нити или
подобного материала. Направляющая представляет собой трубку или воронку с круглым каналом,
сужающимся сначала резко, а затем более 4,5 постепенно до конического или приблизительно конического
канала, и достаточно длинную, чтобы проходить через или почти через круглый канал в закрученной трубке.
Для полного понимания и применения изобретения, на прилагаемых чертежах показаны примеры форм
направляющих, разработанных в соответствии с данным изобретением, которые будут описаны со ссылкой на
них.
На чертежах, рис. На фиг. 1 показан вертикальный разрез верхней и нижней пар роликов, а также витой
трубки, направляющей и рычага, поддерживающего витую трубку и направляющую, а на фиг. 2 показан
вертикальный разрез, соответствующий части фиг. 1, в большем масштабе, проходящий через нижнюю пару
роликов, витую трубку, направляющую и рычаг. На рис. 8 представлен вертикальный разрез пары роликов,
витой трубки, направляющей и рычага, поддерживающего витую трубку и направляющую. На рис. 4 показан
вертикальный разрез через пару роликов, витую трубку, направляющую и рычаг, поддерживающий витую
трубку и направляющую, а также через другие части конструкции. На фиг. 5 представлен вертикальный разрез
через пару роликов, 70-ю спиральную трубку, направляющую и винтовое зубчатое колесо, закрепленное на
спиральной трубке, а также через другие детали, и на боковом виде показано винтовое зубчатое колесо,
соединенное в зацеплении с зубчатым колесом на спиральной трубке. На фиг. 6 показан вертикальный разрез
через две пары роликов, трубку для скручивания и направляющую, а также рычаг, поддерживающий трубку
для скручивания и направляющую, и через другие части, а также подвижную или неподвижную
вспомогательную направляющую.
На рис. 7 изображен вертикальный разрез под углом 80°, проходящий через две пары роликов, витую трубку,
рычаг, несущий витую трубку, а также через вал, несущий направляющую, перемещающуюся внутрь и наружу
витой трубки; на рис. 7 показан рычаг, несущий направляющую, в боковом ракурсе под углом 85°.
Одинаковые символы ссылки указывают на соответствующие части на разных рисунках.
На фиг. 1, 2 и 3 витая трубка a выполнена снаружи в виде цилиндра с выступающим воротником a' вокруг
конца, который будет использоваться, и внутри с цилиндрическим проходом или полостью, а на конце 1e
нижняя часть снабжена выступом 95 a" 2o, выступающим вниз от конца стенки za, которая проходит вокруг оси
витой трубки a в виде сегмента полого конуса на расстояние чуть больше полукруга, так что выходное
отверстие для прохождения волокнистого материала из витой трубки a образовано частично: нижним концом
круглого цилиндрического прохода и частично более или менее треугольным отверстием между двумя
концами более или менее круглой и полукруглой стенки a. Трубка a скручивается в кронштейне b, имеющем
цилиндрическое отверстие, образующее подшипник, в котором может вращаться цилиндрическая внешняя
поверхность трубки a, и опору b), на которой может вращаться кольцо a трубки a. Кронштейн b) выполнен с
прорезным рычагом (не показан), с помощью которого он может быть закреплен на подходящей опоре, и
имеет внутри полость b2, соединенную с отверстием или каналом b, ведущим внутрь цилиндрического
отверстия, так что масло может подаваться в него.
Шкив c закреплен с помощью установочного винта c' на части цилиндрического участка 120 витой трубки a,
которая выполнена выступающей ниже кронштейна h. Кронштейн b также имеет выступ b4 и углубление
круглой формы, так что он может обеспечивать опору и определять положение круглого воротника d',
образованного вокруг направляющей d для облегчения введения в скрученную трубку a. путем простого
введения свободного или неплотного конца волокнистого материала в виде ленты или подобного.
Направляющая d представляет собой трубку или воронку с круглым каналом, сужающимся сначала резко, а
затем более плавно до цилиндрического канала, и достаточно длинную, чтобы проходить почти через круглый
канал в закручивающей трубке a, и выполнена снаружи немного меньшего диаметра, чем канал в
закручивающей трубке a, так что закручивающая трубка a может вращаться вокруг направляющей d, не
касаясь ее. Трубка a, установленная с помощью кронштейна b в положении, позволяющем ей вращаться с
осью в плоскости, содержащей зазор или место ближайшего сближения верхних роликов e, f и зазор или
место ближайшего сближения нижних роликов g, h, может быть легко вставлена оператором через
направляющую d и установлена в положение, позволяющее захватить ее и скрутить или намотать вокруг
выступа a2 трубки a, чтобы прижать ее к одному из роликов g, h в нижней паре и захватить ими.
При необходимости направляющую d можно зафиксировать в положении, предотвращающем вращение, с
помощью штифта или установочного винта, проходящего через или входящего в зацепление с воротником b4,
или путем выполнения так, чтобы воротник b4 и углубление, в которое он установлен, удерживали
направляющую d от вращения.
На фиг. 3 витая трубка a, будучи во многом схожей с трубкой, показанной на фиг. 1 и 2, имеет конический
канал, а направляющая d, имеющая внешнюю и внутреннюю коническую форму и вращающаяся вокруг витой
трубки a, расположена над воротником d' с наклонной поверхностью d2 вокруг входа в воронкообразное
отверстие, которое, следовательно, является несимметричным. Направляющая d на рис.
3 Используется в точности так же, как показано на рис. 1 и 2.
На фиг. 4 витая трубка a, внутри и в нижней части аналогичная показанной на фиг. 1 и 2, крепится с помощью
кольца a', расположенного вокруг ее верхнего конца, к одной из поверхностей внутреннего шарикоподшипника
i, плотно прилегающего к цилиндрической внешней поверхности витой трубки a, и вращается в контакте с
шариками j, установленными между ней и внешним шарикоподшипником k, который установлен в полости,
образованной в опорном кронштейне b, и упирается в выступ b5, образованный на кронштейне b в нижнем
конце полости, образованной в нем для размещения витой трубки a, направляющей d и шарикоподшипников i,
k. Шкив c, закрепленный установочным винтом c' на трубке a, выполнен таким образом, чтобы охватывать
кольцо, образованное на кронштейне b, и имеет ободок или круговую кромку, входящую в канавку,
образованную в кронштейне b, и тем самым препятствовать разбрызгиванию масла и попаданию грязи на
шарикоподшипники i, k и шарики j. Направляющая d выполнена с канавкой d2 в воротнике по ее внешней
поверхности, в которую входит верхний конец скручивающей трубки a, и предназначена для удержания с
помощью воротника вокруг этой канавки da на верхнем конце 70 наружного шарикоподшипника k, а также для
установки с помощью воротника d' в паз кронштейна b вокруг полости, в которую установлен наружный
шарикоподшипник k.
В остальном, внутренняя направляющая d аналогична показанной на рис. 1 и 2 (см. рис. 75). На рис. 4 на
внешнем конце кронштейна b сформированы полость b2 и канал bW для масла. Шарикоподшипник,
образованный дорожками качения i, k и шариками j, облегчает вращение поворотной трубки 80a, а
образование шкива c, входящего в канавку в кронштейне b, и направляющей d с канавкой d3, в которую
входит верхний конец поворотной трубки a, эффективно препятствует попаданию ворса или грязи в
шарикоподшипник 85. В остальном трубка a и направляющая d выполняют точно такую же функцию, как
показано на рисунках. Я и 2.
На фиг. 5 трубка a аналогична показанной на фиг. 1 и 2, за исключением того, что она длиннее и установлена
ближе к своему нижнему концу для вращения во втулке 1, закрепленной установочным винтом F' в отверстии
в кронштейне m, и снабжена винтовым зубчатым колесом n, установленным вокруг трубки a и закрепленным
на ней установочным винтом n'. Зубчатое колесо n выполнено таким образом, чтобы упираться в верхний
конец втулки I и, следовательно, поддерживать спиральную трубку a. Второе винтовое зубчатое колесо o,
выполняющее функцию приводного колеса при вращении 100 зубчатого колеса n и винтовой трубки a,
закреплено на валу p, установленном и вращающемся любым подходящим способом в подшипниках (не
показаны), и вращается в полом углублении m, образованном в кронштейне m и 105, образуя емкость для
масла для смазки зубчатых колес n и o, а также защитный кожух по бокам для нижних частей колес n, o.
Кронштейн m имеет полость или зазор im2, через который он крепится к опорному стержню q таким образом,
чтобы частично поддерживаться и удерживаться в нужном положении этим стержнем q, а частично другими
крепежными средствами, не показанными на рисунке.
Фланец M3 в задней части кронштейна 'm обеспечивает крепление с помощью установочных винтов или
болтов (не показаны), шарнира или иным подходящим способом крышки r, предназначенной для установки
над верхней частью и вперед над трубкой a и зубчатым колесом n, и снабжен по бокам пластинами или
деталями, соприкасающимися с краями полой трубы mt' и образующими защитные кожухи для боковых сторон
и верхней части колес n, o, а также снабжен спереди выступающей пластиной s, выступающей вперед и по
бокам зубчатого колеса n. Крышка r имеет круглое отверстие, в которое вставлен воротник d4, образованный
на верхнем конце направляющей d, которая, будучи выполнена с внешним воротником d5, опирающимся на
крышку r, имеет наружную цилиндрическую форму и простирается до нижнего конца цилиндрической части
скручивающей трубки a, а внутри выполнена воронкообразная часть, сужающаяся к цилиндрическому каналу.
Направляющая dI, показанная на рис. 5, выполняет точно такую же функцию, как и показанная на рис. 1 и 2.
Шестерни n, o обеспечивают равномерное вращение витой трубки a без риска остановки или изменения
скорости, что иногда наблюдается при использовании витых трубок, вращающихся с помощью шкивов и
приводных лент.
На рис. 6 показано использование вспомогательной направляющей t вместе с трубкой a и направляющей d,
аналогично показанным на рис. 1 и 2.
Вспомогательная направляющая выполнена в виде канала или желоба U-образной формы в поперечном
сечении, образующего зазор или щель вдоль одной стороны, показана в сломанном виде и может быть
закреплена любым подходящим способом на любой удобной части машины, чтобы оставаться в указанном
положении для прохождения ленты вниз по ней от верхних роликов к направляющей, или может быть
подвижно установлена в машине для перемещения в положение, в котором она показана, и из него.
На фиг. 7 показана направляющая одной из форм, подходящей для использования с поворотной трубкой, на
входе которой предусмотрены штифты или выступы для захвата ленты.
Штифты или выступы v на входе такой вращающейся трубки a, очевидно, затрудняют прохождение конца
ленты через вращающуюся трубку a, и, кроме того, очевидно, должен быть свободный проход ленты в
зацепление со штифтами или выступами v в процессе работы вращающейся трубки a. Таким образом,
направляющая u выполнена подвижной, чтобы ее можно было ввести в скручивающую трубку a при
необходимости введения в нее ленты. Направляющая u изображена в виде воронкообразной трубки
корончатой формы с зазором или щелью (не показана на рисунке), проходящей по всей ее длине спереди.
Направляющая u, расположенная либо до, либо после того, как конец ленты, подаваемый верхними роликами
e, /, прошел в нее, опускается в скручивающую трубку a таким образом, чтобы лента оставалась вне контакта
с выступами или шипами v до тех пор, пока она не будет захвачена скручивающей трубкой a или нижними
роликами g, h, после чего направляющая u, извлеченная из скручивающей трубки a, перемещается, позволяя
ленте, теперь проходящей от верхних роликов e, fi к скручивающей трубке a, выйти через зазор или щель.
На рис.
7 Направляющая a изображена в виде рычага w, перемещающегося вокруг центральной линии вала или
стержня x таким образом, чтобы ее можно было перемещать либо в положение, показанное сплошными
линиями, вставляя ее в поворотную трубку a, либо в заднее положение, свободное от поворотной трубки a, в
котором она указана пунктирными линиями.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его реализации, мы пришли к
выводу, что оно действительно существует.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_421613.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=421613&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB421613A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 27 июня 1933 года. № 18279/33. 421, (Полная спецификация слева: 15 мая 1934 г.)
Полная спецификация принята: 27 декабря 1934 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве и обработке искусственных нитей, пряжи и тому подобного, содержащих
органические производные целлюлозы.
Я, Генри Дрюс, гражданин Швейцарской Республики, проживающий по адресу: Celanese House, 22 & 22,
Hanover Square, London, W. 1, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер:
данное изобретение относится к усовершенствованиям в производстве и обработке производных целлюлозы
и продуктов, содержащих их, и имеет особое отношение к производству и обработке эфирных эфиров
целлюлозы, в частности, в виде нитей, пряжи, волокон или аналогичных текстильных изделий.
В моих предыдущих спецификациях №№.
402,104 и 402,105 Я описал производство нитей, волокон, пряжи и тому подобного, обладающих очень
высокой прочностью на разрыв, и, фактически, прочностью на разрыв, превышающей прочность натурального
шелка, и которые одновременно могут быть окрашены хлопковыми красителями. Предпочтительно,
указанные продукты состоят из регенерированной целлюлозы или в значительной степени состоят из нее. С
помощью процессов, описанных в данных спецификациях, могут быть получены продукты, обладающие
преимуществами высокопрочных вискозных продуктов, но лишенные недостатков, связанных с
использованием сильных кислот. В способе, описанном в указанных ранее спецификациях, нити, пряжа или
аналогичные материалы, изготовленные из органических эфиров целлюлозы или содержащие их, которые
либо в процессе производства, либо после его производства были значительно растянуты для получения
высокопрочных изделий, и/или в которых эфиры целлюлозы обладают высокой вязкостью, подвергаются
омылению, в результате чего прочность не только сохраняется, но и может быть достигнуто ее существенное
увеличение.
Следует отметить, что при омылении органических эфиров целлюлозы, особенно если этот процесс доведен
практически до конца, происходит значительная потеря веса, и, если в ходе омыления не допускается усадка
материалов, это приводит к соответствующему уменьшению плотности (денье).
Настоящее изобретение относится к аналогичным процессам производства высокопрочных нитей, волокон,
пряжи и тому подобного, и особенно тех, которые обладают сродством к хлопковым цветам, не претерпевая
при этом таких потерь веса вследствие омыления. Я обнаружил, что хорошие результаты в отношении
прочности волокна, достигаемые при растяжении и/или омылении 60, могут быть также получены при
использовании в качестве основы для волокон, нитей, пряжи или других материалов эфирных эфиров
целлюлозы, в которых эфирная группа образована оксиалкильными радикалами, и особенно эфирных
эфиров, в которых эфирная группа образована низшими оксиалкильными радикалами, а сложноэфирная
группа — ацетильными или другими низшими алифатическими кислотными группами. При омылении таких
материалов, хотя прочность может сохраняться или даже увеличиваться, потеря веса и уменьшение денье не
столь существенны, как в случае простых органических эфиров целлюлозы. 75 Эфиры целлюлозы, особенно
подходящие для целей настоящего изобретения, — это оксиэтиловые, оксипропиловые, диоксипропиловые и
хлороксипропиловые эфиры целлюлозы, содержащие ацетильные или другие низшие алифатические
кислотные группы.
Содержание эфирных групп может достигать двух на C61100r, но я предпочитаю использовать производные
целлюлозы с более низким содержанием эфирных групп, например, с содержанием эфирных групп,
соответствующим 4, 2 или до 1 эфирной группы для формулы C6H1005. В целом, содержание эфира в
эфироэфирах, дающих наиболее удовлетворительные результаты согласно настоящему изобретению, будет
уменьшаться с увеличением молекулярной массы эфирного радикала. Я предпочитаю регулировать природу
эфирных и сложноэфирных радикалов, а также содержание эфиров и сложных эфиров таким образом, чтобы
полученный 95-эфирный комплекс был растворим в ацетоне, ацетоновом спирте, ацетон-воде или
аналогичных растворителях или смесях растворителей, которые можно использовать для получения нитей
методом сухого прядения. Изобретение, разумеется, не ограничивается производными целлюлозы,
содержащими одну эфирную и одну сложноэфирную группу, а охватывает в целом оксиалкиловые эфиры
целлюлозы независимо от того, существуют ли в одном и том же производном целлюлозы две или более
различных эфирных или сложных сложноэфирных групп.
Таким образом, например, для определенных целей иногда выгодно включать в производное целлюлозы
вместе со значительной долей оксиэтильного радикала меньшую долю эфирного радикала с несколько
большей молекулярной массой, например, бутилового или бензилового, и аналогично природу
сложноэфирного радикала можно регулировать для получения желаемых свойств. Таким образом, например,
если ацетат оксиэтилцеллюлозы, полученный в соответствии с настоящим изобретением, растворим в
ацетоне, содержащем, скажем, 20% воды, его можно сделать растворимым в безводном или почти безводном
ацетоне путем добавления в него небольшой доли радикала высшего спирта, такого как радикалы бутилового
или бензилового спирта.
Эфиры могут быть получены в соответствии с настоящим изобретением любым подходящим методом, при
этом предпочтительно вводить эфирный радикал или радикалы перед сложноэфирной группой или группами.
Оксиалкилирование целлюлозного материала может быть осуществлено с помощью любых подходящих
оксиалкилирующих агентов, например хлоргидринов или алкиленоксидов, таких как этиленхлоргидрин,
пропиленхлоргидрин, моно- или дихлоргидрин глицерина, этиленоксид, пропиленоксид, глицидовая кислота,
эпихлоргидрин и тому подобные. В тех случаях, когда для этерификации используется хлоргидрин, будь то
простой хлоргидрин или эпихлоргидрин, этерификацию можно проводить в присутствии едкого щелочного
вещества или другого основания, предпочтительно неорганического. Для получения наилучших результатов
желательно, чтобы этерификация, или по крайней мере последующие стадии этерификации, проводились в
присутствии относительно небольшого количества воды, например, менее 400% и предпочтительно менее
150% от массы обрабатываемого сложного эфира целлюлозы или производного целлюлозы, а также в
присутствии количества едкого щелочного вещества или другого основания, достаточного для получения
концентрированного раствора с любой присутствующей водой, и особенно в случае едкого натрия или едкого
калия — раствора с концентрацией более 40% и предпочтительно более 50%, при условии, что едкий
щелочной веществ может быть растворен в воде.
В действительности при нормальной атмосферной температуре каустическая сода растворима лишь
примерно в 50%-ном растворе, но тем не менее желательно, чтобы количество каустической щелочи
превышало количество воды, так чтобы каустическая щелочь присутствовала в твердом состоянии во время
этерификации или на ее более поздних стадиях.
В качестве альтернативы, этерификацию можно проводить в полном отсутствии воды и предпочтительно в
присутствии разбавителя, такого как углеводород, эфир или подобное вещество. Аналогичным образом, такой
разбавитель может присутствовать во время этерификации, проводимой в присутствии воды, для облегчения
замешивания или перемешивания массы.
При использовании алкиленоксидного типа этерифицирующего агента, включая эпихлоргидриновый реагент,
для получения галогенсодержащего эфира целлюлозы, этерификация может проводиться в присутствии
неорганической щелочи и даже в присутствии органических или минеральных кислот, например, уксусной
кислоты, серной кислоты, соляной кислоты и т. д. Простые алкиленоксиды, в отличие от эпихлоргидринового
типа, могут использоваться для этерификации в присутствии едких щелочей, как описано выше со ссылкой на
хлоргидриновый тип оксиалкилирующего агента. 85 Как указывалось ранее, содержание эфирных групп в
производном целлюлозы, производимом и обрабатываемом в соответствии с настоящим изобретением,
предпочтительно составляет менее двух эфирных групп на каждую молекулу целлюлозы и может составлять,
например, от 1 до 1. Введение этих эфирных групп может происходить в один или несколько этапов, и
особенно когда требуется содержание 1-2 эфирных групп на каждую 95 молекулу целлюлозы,
предпочтительно добавлять этерифицирующий агент в два или более этапов, независимо от того,
добавляется ли также щелочь или другое основание поэтапно.
100 В качестве целлюлозного сырья для этерификации и этерификации с целью получения эфиров
целлюлозы может использоваться любой подходящий тип, например, хлопковый линтер или целлюлозный
материал, полученный из древесины, или 105 других лигнифицированных целлюлоз. Лигнин может быть в
значительной степени удален из лигнифированной целлюлозы с помощью обычных процессов варки
целлюлозы, таких как содовый, сульфитный и сульфатный процессы, 110 или, другими словами, содовая,
сульфитная или сульфатная целлюлоза могут использоваться непосредственно, но предпочтительнее
применять дополнительный этап щелочной очистки для удаления остаточного лигнина, присутствующего в
этих продуктах. 115 Подобный этап щелочной очистки описан в спецификации № 249173. При желании можно
полностью удалить лигнин, пентозан и даже смолу из древесины, заменив обычные сульфитные или содовые
методы длительной обработкой сравнительно разбавленной щелочью, например, в концентрации до 2 или
4%. Подобную обработку предпочтительно проводить при температуре на 125°C ниже обычной температуры
варки по содовому методу, например, при температурах порядка 100-120°C.
Этот особый процесс производства целлюлозного материала является предметом исследования 130 421,613.
Этерификация может проводиться либо таким образом, чтобы полученный эфир-эфир образовывался в
растворе, либо таким образом, чтобы эфир-эфир оставался в суспензии после завершения этерификации. В
последнем случае бензол, изопропиловый эфир или аналогичные нерастворители для получаемого эфира
целлюлозы могут присутствовать в больших количествах, препятствуя растворению продукта.
Количество уксусного ангидрида или другого этерифицирующего агента может быть скорректировано в
соответствии со степенью замещения этерифицируемой целлюлозы.
Полученный в качестве первичного продукта этерификации эфир целлюлозы может быть использован в таком
виде для целей настоящего изобретения, или же он может быть подвергнут процессам созревания или
вторичной обработки с целью регулирования его растворимости и/или удаления любого катализатора,
который может быть с ним связан. В случае серной кислоты и аналогичных сильных кислотных катализаторов
особенно желательно применять такие дополнительные обработки, независимо от того, требуется ли
одновременное изменение растворимости эфира-эфира. Дозревание или дальнейшая обработка могут быть
проведены в растворе для этерификации путем добавления соответствующего количества воды или другого
вещества, способствующего созреванию.
Если изменение свойств растворимости нежелательно, количество воды или аналогичного вещества,
добавляемого в раствор для этерификации, может быть соответственно ограничено.
Для целей настоящего изобретения особенно желательно получать эфиры целлюлозы, растворимые в
ацетоне, ацетон-спирте или ацетоновой воде или аналогичных летучих растворителях, которые могут быть
использованы в процессе сухого прядения, а процесс созревания, а также природа сложноэфирных или
эфирных групп и их соотношение могут быть использованы для достижения этой цели. Эфир целлюлозы,
например, оксиэтилцеллюлоза или оксипропилцеллюлоза ацетат, может быть использован для прядения
нитей, пряжи, пряжи, лент или подобных материалов любым подходящим сухим или мокрым способом
прядения, и в этой связи я особенно ссылаюсь на процессы, описанные в спецификациях №№ 165519,
198023, 203092, 300998 и 325233 для сухого прядения, а также в спецификациях №№... 177,868, 120
179,234, 340,324, 340,325 и 340 437 для процессов мокрого прядения.
Настоящее изобретение, в частности, предусматривает производство высокопрочных нитей, волокон, пряжи и
тому подобного посредством процессов, включающих либо в процессе фактического изготовления нитей или
других изделий, либо в процессе последующей обработки, включающей значительное растяжение
материалов, например, в соответствии с моей спецификацией № 414751.
Вышеуказанное сырье непосредственно подходит для процесса эторификации.
Исходное сырье может быть дополнительно обработано, особенно в тех случаях, когда оксиалкилирование
должно осуществляться в отсутствие оснований, минеральными и/или органическими кислотами, например,
соляной кислотой, серной кислотой, муравьиной кислотой, уксусной кислотой, молочной кислотой и тому
подобными.
Как указывалось ранее, предпочтительно этерифицировать целлюлозу после ее эторификации, и
полученный, как описано выше, эфир целлюлозы, содержащий желаемое количество эфирных групп, после
удаления любой присутствующей щелочи или другого основания может быть непосредственно подвергнут
подходящему процессу этерификации, поскольку в целом он более реакционноспособен по отношению к
этерификации, чем исходная неэтерифицированная целлюлоза. Однако, при желании, частично
этерифицированную целлюлозу можно подвергнуть предварительной обработке, например, минеральными
и/или органическими кислотами, для дальнейшего повышения ее реакционной способности.
Этерификация может быть осуществлена с помощью кислых галогенидов, в этом случае нет необходимости
удалять из частично этерифицированной целлюлозы какие-либо едкие щелочи или эфирные основания,
которыми она могла быть пропитана в ходе реакции этерификации. Однако предпочтительным методом
является этерификация с помощью уксусного ангидрида или другого ангидрида, соответствующего
желаемому сложному эфиру. Этерификация с ангидридами может проводиться в соответствии с обычными
процессами этерификации, используя, например, в качестве катализатора серную кислоту, соляную кислоту,
хлорид сульфурила, сульфоновые кислоты, хлориды металлов или другие галогениды с соляной кислотой или
без нее; в связи с этим я отсылаю вас к своим Спецификациям.
№№ 308,322, 308,323, 309,201, 312,095, 312,096 и 312,098. Здесь, как и в процессе этерификации, реакцию
следует проводить при как можно более низкой температуре, особенно если необходимо получить продукты с
высокой вязкостью. Температура в процессе ацетилирования, как правило, не должна превышать 35 °C.
Хотя несколько более высокие температуры могут использоваться, когда количество катализатора
относительно невелико, например, менее 10% серной кислоты, или когда катализатор относительно слабый,
как в случае хлорида сульфурила или сульфоновых кислот.
Присутствие уксусной кислоты или другого растворителя в процессе этерификации в сравнительно большом
количестве, например, более 600 или 800% от массы частично этерифицированной целлюлозы, как описано в
моей спецификации № 207562, позволяет легко контролировать теплоту реакции и получать продукты с
высокой вязкостью.
421,613 растяжение до более чем 200 или 300, 500% или более от их первоначальной длины.
Таким образом, такое растяжение может применяться к нитям, пряже или другим изделиям в процессе их
изготовления при условии, что на этапе, когда применяется растяжение, нити или другие изделия находятся в
необходимом состоянии пластичности.
Этого можно достичь, например, путем использования в процессе влажной сфингодобывающей обработки
коагуляционной ванны, которая поддерживает желаемую степень пластичности продуктов. Описание
подобных коагуляционных ванн приведено в технических спецификациях №№. 340, 324
340,325 и 340 437, упомянутых выше. Аналогичным образом можно растягивать уже сформированные
материалы, но в этом случае необходимо наносить размягчающее вещество до или во время приложения
растягивающей силы. Подобные процессы описаны в Спецификациях.
№№ 277,089, 323,790, 370,430 и 371,461. Концентрацию или размягчающую способность применяемого
размягчающего агента можно регулировать в соответствии с желаемой величиной растяжения, которая, как
указано, предпочтительно превышает 200% от первоначальной длины материала. Природа смягчающего
агента, или, в случае растяжения при мокром прядении, природа коагулирующей ванны, будет выбрана в
соответствии со свойствами растворимости конкретного обрабатываемого эфира-эстера. Приведенный в
технических условиях на растяжение и мокрое прядение ассортимент растворителей или смягчающих агентов
особенно подходит для эфирных эфиров целлюлозы, растворимых в ацетоне, ацетоновом спирте или
ацетоново-водном растворе. Растяжение материалов после их формования может осуществляться на
движущихся нитях, предпочтительно в процессе их формирования основы.
Настоящее изобретение также предусматривает омыление нитей, волокон, пряжи или других изделий,
полученных описанным выше способом, и, в частности, омыление изделий, которые были растянуты и/или
содержат эфиры целлюлозы с высокой вязкостью. Процесс омыления должен быть, по меньшей мере,
достаточным для придания материалам сродства к красителям хлопка, и предпочтительно должен приводить
к удалению или существенному удалению всех сложноэфирных групп, присутствующих в производном
целлюлозы.
Омыление может проводиться с материалами в виде мотков или на бобинах, в сырах или других подходящих
упаковках, но предпочтительно осуществляется во время транспортировки материалов, и особенно во время
их транспортировки в виде основы. Для получения более подробной информации о таких методах обратитесь
к спецификациям № 314446, 314447, 316521, 318468 и 351417, а также к процессам, описанным в моих
спецификациях № 402104 и
402,105.
В качестве омыляющего агента предпочтительно используется едкий натр или едкий калий, хотя могут
применяться и другие щелочные или основные реагенты, например, тринатрийфосфат, силикат натрия,
аммиак, этаноламины или другие органические амины. В качестве среды может использоваться, например,
водная, водно-спиртовая или спиртовая среда. Как указано в моих технических условиях № 402, 104 и
402,105 Спиртовые среды особенно подходят для периодических процессов с нитями, намотанными в мотки,
на бобины, или в сыры, торты или другие подобные упаковки, в то время как водные среды могут
использоваться как в таких периодических процессах, так и в непрерывном процессе во время движения
нитей. Для высокоскоростного непрерывного процесса с частотой 85 об/мин можно использовать
концентрации каустической соды от 2% до 10% и даже 15%, но для достижения максимальной стойкости
продуктов желательно, чтобы такая ванна для омыления содержала буферное вещество, например, ацетат
натрия, хлорид натрия или мыло, предпочтительно в максимально высокой концентрации.
Настоящее изобретение, помимо обработки растяжением и омылением, также включает обработку усадкой,
применяемую к материалам для улучшения их гибкости и эластичности. Подобная обработка для уменьшения
усадки может быть проведена с помощью растворителя, латентного растворителя или набухающего агента
для обрабатываемого материала. Предпочтительно его применяют перед любой обработкой омылением, и он
особенно подходит для обработки материалов, которые в процессе или после их изготовления были
Соседние файлы в папке патенты