Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10809
.pdf
расположен под якорем и предназначен для зацепления с контактным сегментом 57, когда якорь находится в
самом нижнем положении. Контактные сегменты 56 и 57 являются цельными или электрически соединены
друг с другом и изолированы от контактного сегмента 54 центральной изоляционной частью 58 якоря. Эта
часть содержит магнитный сегмент 59 80, который притягивается сердечником 42 и 80. Контактный сегмент 54'
установлен на металлическом конце 60 якоря и электрически соединен с ним. Стационарный контакт 53
соединен через проводник 61 с одной из линий 85 30 в точке поворота арматуры.
Контакты 51 и 52, а также контактные сегменты 56 и 57 соединены с нагревательным элементом 5 способом,
который будет подробно описан ниже. Последовательная цепь, включающая обмотку 43а и конденсатор 45а,
соединена с контактом 52, расположенным в точке 62. Очевидно, что эта последовательная цепь, которая
также находится в резонансе при разомкнутой вторичной обмотке, всегда подключена к линиям питания 30.
Таким образом, реле 4a-n приспособлено для работы таким же образом, как и реле 40. Когда вторичная
обмотка 44a разомкнута, возникает резонансное состояние, и реле срабатывает. Однако, если вторичная цепь
закорочена, резонансное состояние нарушается, и ток через первичную обмотку уменьшается настолько, что
реле обесточивается.
Вторичная обмотка 44а соединена через проводники 63 с контактным термометром 24, упомянутым ранее.
Термометр 110 24 включает в себя элементы, которые могут взаимодействовать с ртутью, обеспечивая
работу термостатических переключателей -64 и -65. Переключатель 64 предназначен для работы при
заданной температуре, предпочтительно 130°F, тогда как переключатель 65 предназначен для работы при
более высокой заданной температуре, предпочтительно 160°F. В других случаях...
Иными словами, эти переключатели остаются открытыми до тех пор, пока температура воздуха в
12-дюймовом корпусе не превысит заданные значения, при которых они предназначены для закрытия.
Термостатический выключатель 64 соединен последовательно с вторичным вентилятором 448 и с ручным
выключателем 66. Термостатический выключатель 65 зашунтирован от выключателя 66, как показано на
иллюстрации. Когда выключатель 66 замкнут, термостатический выключатель 64 становится эффективным и
будет функционировать для: закорачивания 130 элементов, образующих резонансную цепь; Как известно, в
последовательной резонансной цепи ток является максимальным, и конструкция реле такова, что при
протекании тока через первичную обмотку с разомкнутой последовательной обмоткой реле будет работать:
и якорь 46 замкнется в точке контакта 47.
Вторичная обмотка 44 соединена через проводники 48 с датчиком температуры тела 49, который является
частью прибора для регистрации температуры тела. На данный момент достаточно отметить, что датчик 49
управляется в прямой зависимости от температуры тела пациента, и этот датчик обычно разомкнут, чтобы
разомкнуть вторичную обмотку, но замыкается при достижении заданной температуры тела, чтобы закоротить
вторичную обмотку. В этом случае в вторичной цепи протекает ток, и эффект взаимной индуктивности между
обмотками 43 и 44 вызывает изменение индуктивного реактивного сопротивления в обмотке 43, что нарушает
вышеупомянутое резонансное состояние. В этот момент ток, протекающий через первичную обмотку,
существенно уменьшается и становится недостаточным для поддержания реле в рабочем состоянии.
Соответственно, якорь 46 размыкает цепь питания в контакте 47.
Если вторичная обмотка намотана в том же направлении, что и первичная обмотка, как показано на рисунке,
то магнитный поток:
Создаваемое вторичным током усиление будет способствовать первичному магнитному потоку и
поддерживать реле в активном состоянии. Однако на практике ампер-обороты, а следовательно, и магнитный
поток вторичной обмотки, имеют такое значение, что эта тенденция вторичной обмотки мешать работе реле
становится незначительной. При желании вторичную обмотку можно намотать в противоположном
направлении, и тогда вторичная обмотка будет противодействовать магнитному потоку первичной обмотки и
не будет поддерживать реле в заряженном состоянии, а скорее будет способствовать его разряжению.
Реле 40a имеет аналогичную конструкцию, как и реле 40! Он включает в себя аналогичный магнитный
сердечник 42a, аналогичную первичную обмотку 43a и аналогичную вторичную обмотку 44a.
Основная обмотка 43d этого реле также соединена последовательно с конденсатором 45a, аналогичным
конденсатору 45, по линии; с этого конца верхний конец обмотки 438 подключен через проводник 50 к одной
из линий 30 в точке поворота якоря 46. Конструкция 40a. также включает в себя шарнирный или поворотный
механизм 46a. который, однако, предназначен для работы со стационарными элементами 51-52 и 58. Тот.
Контакт 51 организован таким образом, чтобы быть вовлеченным:
421.076.
421,076 Вторичная обмотка 44а при вышеупомянутой заранее определенной более низкой температуре.
Однако если выключатель 66 разомкнут, термостатический выключатель 64 перестанет работать и закоротит
вторичную обмотку, но, тем не менее, он замкнется при заданной температуре. Когда будет достигнута
заданная температура выключателя 65, а именно 160 °F в предпочтительном примере, выключатель
замкнется и вызовет короткое замыкание, которое обесточит реле 40a способом, указанным выше.
Нагревательный блок 5, упомянутый выше, включает два нагревательных элемента 67 и 68, каждый из
которых предпочтительно имеет мощность 1000 ватт. Один конец каждого из этих блоков соединен друг с
другом и с общим проводником 69 в точке 70. Другой конец элемента 67 соединен с контактом 52 реле 40а
через проводник 71. Другой конец нагревательного элемента 68 соединен с контактными сегментами 56 и 57,
расположенными на якоре 46а, через проводник 72. Общая точка соединения подключена к контакту 51 реле
41 через проводник 73. Следует отметить, что при включении реле 40, замыкающего цепь, нагревательные
элементы 67 и 68 будут соединены либо параллельно, либо последовательно, в зависимости от состояния
реле 40ea. Обычно вторичная обмотка этого реле разомкнута, и, следовательно, реле включается описанным
выше способом, при этом его якорь 46a контактирует с верхними контактами 51 и 52.
В это время нагревательные элементы будут соединены параллельно по цепи, которую можно проследить
следующим образом: от нижней линии 30 до точки соединения 62, а оттуда через параллельную ветвь,
включающую проводник 71 и нагревательный элемент 67, до общей точки 70, а также через другую
параллельную ветвь, включающую контакт 52, контактный сегмент 56, проводник 72 и нагревательный
элемент 68, до общей точки 70. От точки 70 цепь проходит через общий проводник 73, контакт 51, контактный
сегмент 54 и верхнюю линию 30. Визуальное подтверждение параллельного соединения нагревательных
элементов обеспечивается сигнальной лампой 74, которая подключена между проводником 72 и верхней
линией 30. Как станет ясно при осмотре, эта запальная горелка подключена параллельно нагревательным
элементам и, следовательно, получает часть поступающей энергии.
Однако, если реле 40a обесточивается, и его якорь 46a опускается и замыкает контакт 53, то нагревательные
элементы будут соединены последовательно через цепь, которую можно проследить следующим образом: от
нижней линии 30 до точки соединения 62 и оттуда через проводник 71, нагревательный элемент 67,
нагревательный элемент 68, проводник 70, контактный сегмент 57, контакт 53, проводник 61, к верхней линии
30. Следует отметить, что в данный момент общий проводник 73 разомкнут в контакте 51. Визуальная
индикация 75 последовательного соединения нагревательных элементов будет обеспечиваться запальной
лампой 75, которая подключена между проводником 71 и проводником 72, как показано на рисунке. При
осмотре (пункт 80) станет очевидно, что эта запальная горелка подключена параллельно нагревательным
элементам, когда они соединены последовательно. Следует отметить, что при параллельном соединении
нагревательных элементов под углом 85° общая потребляемая мощность составляет 2000 Вт, тогда как при
последовательном соединении нагревательных элементов общая мощность составляет 500 Вт.
Иными словами, когда реле 40а срабатывает при любой из вышеууказанных заданных температур,
регулируемых термостатическим выключателем 24, нагрузка существенно снижается, и, соответственно,
уменьшается и тепловая активность. 95 Теперь обратимся к рисунку 5 для более наглядного представления
устройства 28 для регистрации температуры тела, упомянутого выше. Это устройство включает в себя
вращающуюся цилиндрическую диаграмму 76 и связанное с ней перо 77, предназначенное для письма или
нанесения надписей на диаграмму. К ручке прикреплена электрическая трубка для подачи бурбона 78,
которая соединена с лампочкой 79 посредством небольшой капиллярной трубки 80. Лампа 79 105
предназначена для прикладывания к телу пациента таким образом, чтобы реагировать на температуру в
подмышечной впадине, прямой кишке или полости рта пациента, как более наглядно показано на рисунке 1.
Колба, капиллярная трубка и трубка Бурбона 110 заполнены подходящей жидкостью, которая расширяется
или сжимается при изменении температуры. Любое изменение температуры тела пациента вызовет
расширение или сжатие трубки Бурбона 1i5, что приведет к перемещению ручки 77 вверх или вниз.
Ручка неподвижно располагается в горизонтальном положении и приспособлена для вертикального
перемещения под воздействием трубки для чернил. 120 Контакт 81 расположен на ручке, а подвижный
контакт 82 регулируется по вертикали. Вертикальная опора 83 может удерживать как ручку 77, так и контакт
82, причем последний может регулироваться вдоль опоры. Контакты 81 и 82 (125) образуют переключатель
управления температурой тела 49, упомянутый выше, и эти контакты, разумеется, соединены в цепи со
вторичной обмоткой 44 реле 40. 130 Контактный элемент 82 может быть отрегулирован в соответствии с
физическими характеристиками, соответствующими заранее определенным параметрам пациента. Нагрев
осуществляется при желаемой температуре в два последовательных этапа, и благодаря вторичной обмотке
44 и обесточиванию переключателей 64 и 65 можно регулировать реле 40 в соответствии с ранее
установленными параметрами продолжительности двух периодов нагрева.
пояснил. При отрегулированном контакте 82 очень важно отметить, что при использовании реле 40 и 40a
конструкции станет очевидно, что если температура тела пациента повысится достаточно, чтобы ручка,
используемая в каждом случае для управления устройством 75 77, переместилась вверх на достаточное
расстояние в соответствии с температурой тела и воздуха (что вызовет срабатывание контакта 82). Это
важная особенность: контакт 81, реле 40 будет обесточено, поскольку это полностью исключает любую
опасность для пациента из-за наличия высокого напряжения и обрыва линии электропитания. Рассмотрим
теперь работу... Реле установлены в целом внутри корпуса 25 и, следовательно, изолированы от пациента.
и особенно к рисункам. Из приведенного выше описания следует, что
4 и 5, пусть будет очевидно для специалистов в данной области, что пациент правильно размещен внутри
шкафа и что линия для получения любой желаемой степени нагрева была замкнута для включения «тепла,
вызывающего лихорадку» в блоке нагрева тела пациента. Предположим также, что переключение 66 было
завершено своевременно, безопасно и без дискомфорта, и что контакт с пациентом состоялся. Устройство
постоянно находится в заданном положении (82) под непосредственным контролем температуры тела. Реле
40 и 40а теперь находятся в состоянии пациента и, следовательно, перегружены, как объяснено выше, и,
следовательно, избыточное тепло не может быть приложено, а линия подачи тепла, следовательно, не может
быть замкнута, и тепло, необходимое для достижения желаемой температуры тела, не может быть
приложено. Нагревательные элементы 67 и 68 подключены. При этом одновременно и один. В таких условиях
предпочтительный вариант осуществления аппарата 95 для нагревания тела пациента будет относительно
быстрым, пока температура воздуха внутри шкафа не достигнет 130 °F или значения, при котором
переключатель 64 выходит за рамки изобретения. Для иллюстрации, конечно, можно вносить различные
изменения и модификации.
приспособлен для работы. В это время нам известно, что автоматический выключатель 100 замкнется и
вызовет обесточивание управляемого устройства отопления или охлаждения для реле 40a способом, ранее
описанным для кроватей, спален и тому подобного. Это позволит соединить нагревательные элементы,
указанные в спецификации № 385118, последовательно и уменьшить нагрузку на устройство, как описано
выше. Эффект нагревания кожи спящего j05 теперь существенно уменьшен, и нагрев тела пациента
продолжается относительно медленно благодаря достаточно большой измерительной поверхности,
например, в виде... Когда температура, измеряемая с помощью покрывала, на которое опирается контакт 82,
достигает определенного значения, переключатель управления телом 49, расположенный в
непосредственной близости от него, замыкается, как описано выше, и срабатывает при измерении
температуры, вызывая обесточивание реле 40, которое может быть отключено от линии питания.
Таким образом, нагревательный элемент и регуляторы фактического нагрева или тока отключаются, когда
срабатывает устройство охлаждения тела.
желаемая температура, которая теперь подробно описана, и 115 была достигнута. -Sh-omld пациент выяснил
характер нашего указанного изобретения, падение температуры: существенно, тело и каким образом это
должно быть сделано, переключатель управления 49 откроется и вызовет повторное выполнение, мы
заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_421077.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=421077&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB421077A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: сентябрь. 5, 1933. № 24618/33.
42_,077 À a, Полная спецификация принята: 013 декабря 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Тепло- и звукоизоляционный материал и способ его изготовления.
Я, юрист Тренепи Халлетт, химик, проживающий по адресу: Клей-авеню, 156, Рочестер, штат Нью-Йорк,
Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки, настоящим заявляю о характере
данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что будет подробно описано и
установлено в следующем заявлении: 10 Данное изобретение относится к тепло- и звукоизоляционному
материалу, состоящему главным образом из ячеистой земли, такой как диатомитовая земля (используемая в
качестве гипсокартона, плит, плоских или изогнутых элементов для покрытия труб, кирпичей или блоков), и к
процессу его производства.
Поскольку тепло- и звукоизоляционные материалы обладают схожими свойствами, изобретение описывается
в терминах, относящихся к теплоизоляционным материалам.
Ранее предлагалось создавать теплоизоляционный или даже конструкционный материал из резины, в состав
которой входит, например, диатомитовая земля, и таким образом получать теплоизоляционный материал,
обработанный под давлением для образования многочисленных пор.
По консистенции этот искусственно созданный материал был похож на пробку и предназначался в качестве
заменителя пробки. Также было предложено создавать искусственные минералы путем смешивания более
или менее больших количеств инфузориальной земли или других мелкодисперсных минеральных веществ,
таких как глина, с водой и волокнистыми частицами. В этом процессе, в котором искусственный минеральный
материал получали из мелкодисперсной инфузориальной земли и тому подобного, материал формировали в
желаемые формы под давлением, которое естественным образом сжимало всю структуру материала и
устраняло пористую или ячеистую консистенцию, необходимую для строительного материала с низкой
удельной массой. В отличие от этих предшествующих процессов и их продуктов, настоящее изобретение
состоит в процессе изготовления пористого теплоизоляционного материала из диатомитовой земли путем
взятия наполнителя из этой земли и органического волокнистого материала и соединения этого наполнителя
со связующим веществом из органического желатинизированного материала.
Эта смесь или агрегат соединяется с водой и тщательно взбивается на воздухе для получения пенистой
жидкости, которая сохраняет эту консистенцию в течение значительного времени благодаря добавлению
органического желатинизированного материала. В этом аэрированном или ячеистом состоянии материал
обезвоживается под воздействием тепла, в результате чего получается высокопористый ячеистый продукт с
низкой удельной массой, но достаточной жесткостью, позволяющей использовать его в строительных целях в
качестве теплоизоляционного материала.
Целью настоящего изобретения является создание теплоизоляционного материала, включающего в себя
сердцевину, состоящую преимущественно из диатомитовой теплоизоляционной земли, 65 которая является
ячеистой и пористой, обладает теплоизоляционными свойствами, превосходящими свойства диатомитовой
земли, из которой она в основном состоит, и которая не поддерживает горение.
Еще одной целью изобретения является создание теплоизоляционного материала, который можно
формовать в пластичном состоянии и который не будет растрескиваться, осыпаться или крошиться при сушке
или запекании.
Еще одна задача — обеспечить теплоизоляционный материал, по всей массе которого равномерно
распределены воздушные ячейки в межслойном пространстве.
Кроме того, целью является создание изоляционного материала толщиной более 80 мм, который может быть
обезвожен за одну операцию.
Еще одна задача — обеспечить сохранение достаточного объема воздушных ячеек в процессе взбивания
(описанном ниже), а также в процессе последующей сушки путем охлаждения фраппе 85 во время взбивания
для отвода тепла от трения.
Еще одна задача — регулирование объема захваченного воздуха; охлаждение фраппе во время смешивания
регулируется таким образом, что в сочетании со временем взбивания и температурным градиентом при сушке
получается готовый материал с любой желаемой пористостью.
Еще одна цель — получение минеральной пены, обладающей огнеупорными свойствами при высоких
температурах, путем обработки обезвоженной пенной структуры при температурах, превышающих рабочие
температуры на несколько сотен градусов, при этом все органические горючие компоненты, а также все
летучие вещества сгорают, и, кроме того, все плавкие компоненты превращаются в неусадочные комплексы.
В числе прочих задач – обеспечить очень легкую изоляционную плиту, обладающую прочностью на
растяжение и поперечное сечение, а также сопротивлением сжатию, достаточной гибкостью, чтобы
выдерживать жесткие условия погрузки и разгрузки при коммерческой транспортировке; обеспечить для этого
огнестойкое покрытие, а также внешнее влагостойкое покрытие на одной или нескольких ее поверхностях и
кромках, которое обеспечит поверхность, к которой легко будет приклеиваться пластиковое стеновое
покрытие, и в целом улучшить существующие типы теплоизоляционных материалов и формованных
изоляционных строительных материалов.
Еще одна задача — сделать пенную структуру сердцевины устойчивой к воздействию болезнетворных
микроорганизмов и защитить ее поверхность от механического разрушения путем нанесения на нее упругого и
гибкого покрытия, то есть органического водоотталкивающего материала, огнестойкого благодаря
специальной обработке.
Еще одна цель — предотвратить распространение пламени через легковоспламеняющийся
водонепроницаемый материал конверта, обработанный огнетушащими химическими веществами, а также
волокнистый конверт (картонный футляр), обработанный огнезащитным составом.
Теперь обратимся к прилагаемым чертежам, на которых: Рисунок 1 представляет собой перспективный вид
конструкции из изоляционной плиты с частично вырезанными соответствующими ламелями.
На рисунке 2 представлен перспективный вид участка облицовочной плиты или древесно-стружечного
материала, используемого для покрытия сердцевины. Водонепроницаемый слой в облицовке является
необязательным.
На рисунке 3 представлен поперечный разрез конструкции, аналогичной изображенной на рисунке 1,
показывающий, как защитная плата или чип обернуты вокруг боковых сторон сердечника, причем в данном
случае сердечник состоит из нескольких предварительно сформированных слоев.
На рисунке 4 представлен детальный вид сбоку, демонстрирующий незначительную модификацию
изобретения, примененную к стеновым панелям.
На рисунке 5 представлен боковой вид, на котором внешняя пленка разорвана, демонстрирующий, как могут
быть построены изоляционные блоки из нескольких жил, изготовленных в соответствии с изобретением.
Диатомитовая земля, хорошо известная в данной области техники, состоит главным образом из
кремнеземистых клеточных атомов; сам материал является негорючим и тепло- и звукоизолятором.
Кремнеземное вещество растворимо в относительно сильных щелочных водных растворах, таких как
гидроксид натрия или гидроксид калия, или в карбонатах обоих веществ. Такие сильнодействующие
щелочные растворы, если их использовать в достаточном относительном количестве, разрушают клеточную
структуру литиевой земли, образуя щелочные силикаты, такие как силикат натрия или силикат калия; однако
относительно небольшие количества или относительно слабые растворы щелочей способствуют
размягчению кремнезема литиевых клеток. Таким образом, может быть получен изоляционный материал,
который, будучи iv, имеет приблизительно такое же изоляционное значение G5, как диатомитовая земля, но
при формовании в плиты становится хрупким, трескается при движении и имеет чрезмерный вес на единицу
объема. При производстве товарной продукции желательно иметь большее количество воздушных ячеек, чем
содержится в диатомитовой земле на 70% массы, тем самым увеличивая теплоизоляционные свойства и
уменьшая вес на единицу объема изоляционного материала.
Закупорка дополнительными воздушными ячейками, как правило, снижает прочность на растяжение и сжатие
изоляционного материала, изготовленного таким образом, поэтому желательно ввести цементирующий
адгезив, который во влажном состоянии имеет желеобразную или коллоидную консистенцию и обладает
эластичностью, чтобы обеспечить твердую среду, в которой могут быть сформированы расширяющиеся
стенки для воздушных ячеек, по причинам, объясненным ниже. Для последнего материала предпочтительнее
использовать желатинизированное растительное вещество, содержащее глютен и крахмал, или белки и
крахмал, например, цельнозерновую муку, соевое мясо (с извлеченным маслом) или молотый корень
маниоки, обычно известный как маниока.
Желатинизированный растительный материал может быть приготовлен в желатинообразном коллоидном
состоянии любым подходящим способом, например, кипячением, но предпочтительно, чтобы он был
желатинизирован химическим путем, например, путем смешивания его со щелочным раствором, для чего
может быть использован любой из вышеупомянутых способов, или же подходящие щелочные или кислотные
растворы, поскольку такой щелочной раствор размягчает силикатные ячейки диатомовой земли, делая их
более восприимчивыми к адгезии в формируемой массе. Это желеобразное соединение с его щелочным
компонентом может быть смешано с мелко измельченной диатомитовой землей для образования
теплоизоляционного материала, который в высушенном виде обладает определенной степенью
теплоизоляции. Однако, поскольку все желеобразные вещества сжимаются примерно на 10⁵ единиц при
сушке и затвердевают при нагревании, полученный таким образом изоляционный материал становится
хрупким и трескается при сушке в печах, приспособленных для этой цели.
Поскольку успешное коммерческое производство гипсокартона и других изоляционных материалов должно
осуществляться в больших количествах, и необходимо, чтобы материал обладал такими свойствами и
консистенцией, которые позволяли бы его спекать в печи без хрупкости и растрескивания, данное
изобретение предусматривает добавление мелкодисперсного волокнистого материала подходящего типа,
смешанного с диатомитовой землей и клеем, для сохранения клеточной структуры и придания ему
достаточной прочности на сжатие и растяжение для удобства обращения в процессе производства, когда он
выходит из сушильных печей, и при транспортировке по всему миру. Ввиду доступности, низкой стоимости и
прочности, а также высокой впитывающей способности волокон целлюлозы, этот материал будет
использоваться в производстве.
Поскольку основная задача данного процесса состоит в создании изоляционного материала, обладающего
большим количеством воздушных ячеек (130 мкг/м³) и, следовательно, большей изоляционной способностью,
чем диатомитовая земля, и меньшей массой на единицу объема, в качестве одного из ингредиентов
предлагается пенообразующее или пузыреобразующее вещество, которое предпочтительно представляет
собой протеин, который при воздействии щелочи, например, упомянутой выше, образует желатинообразный
коллоидный протеиновый клей, который при добавлении вызывает пенообразование смеси при
перемешивании. Казеин, глютен или их пропорциональные смеси вполне удовлетворительно справляются с
этой задачей, и при смешивании со щелочным раствором, таким как гидроксид натрия, образуют казеинат
натрия или глютенат натрия, в зависимости от случая, причем последние соединения образуют
желатинообразную клейкую массу, растворимую в воде. Поскольку этот протеиновый материал используется
как благодаря своим адгезивным свойствам, так и благодаря способности к пенообразованию, создающему
дополнительные воздушные пузырьки и способствующему коллоидной суспензии клеток в дисперсной
системе, желательно, чтобы после высушивания он был устойчив к растворимости в воде.
Для образования водостойкого клея в сухом состоянии к этой коллоидной смеси добавляют фиксирующее
вещество, такое как гидроксид тяжелого металла, соединение, дающее ионы меди, или щелочноземельный
металл, например, гашеная известь, которое реагирует с растворимой формой, образуя соединение,
нерастворимое в воде.
В качестве удовлетворительной замены казеина в качестве пенообразующего и пузыреобразующего агента
можно использовать альбумин крови, обработанный гидроксидом аммония, и в этом случае следует добавить
подходящий инсектицид, например, сульфат меди.
Соотношение используемых ингредиентов может варьироваться в зависимости от степени чистоты
диатомитовой земли, концентрации используемой щелочи, а также клеточной структуры и прочности на
растяжение и сжатие, которыми должен обладать получаемый продукт. Однако удовлетворительные и
эффективные результаты могут быть получены при использовании смеси, состоящей примерно из 22,3%
мелко измельченной диатомитовой земли; 0,9% казеина; 1,1% древесно-целлюлозного бумажного волокна;
1,3% глютенового крахмального продукта; 0,4% щелочи и гашеной извести; и 74% воды, причем указанные
проценты взяты по весу относительно общего объема создаваемой влажной смеси.
При обработке вышеуказанных материалов предпочтительно отдельно готовить желатинизированный
крахмальный продукт, смешивая 7 частей продукта, содержащего крахмал, и добавляя к нему 1,4 части
щелочи, предпочтительно гидроксида натрия, и 91,6 части воды; также отдельно получают белковый клей,
который представляет собой пенообразующее вещество, предпочтительно путем смешивания 11,6 частей
казеина, 0,6 частей гидроксида натрия, 1,2 частей гашеной извести и 86,6 частей воды. В дополнение к
извести в качестве фиксирующего вещества для казеина можно добавить небольшое количество сульфата
меди. Сульфат меди также действует как бактерицидное средство в составе смеси.
Предпочтительно, чтобы клей постоял после смешивания, чтобы обеспечить желатинизацию и реакцию
извести с растворимыми веществами. Нецелесообразно ограничивать способ смешивания 70 только
описанными выше отдельными стадиями, поскольку и белковый клей-пенящий агент, и крахмальный продукт
являются желатинизированными, и если бы не относительная дешевизна и доступность крахмального
продукта, желатинизированный пенообразующий агент 75 мог бы быть полностью или пропорционально
заменен желатинизированным крахмальным ингредиентом. Очевидно, что водный компонент может быть
введен как отдельный элемент или предварительно смешан с другими компонентами, и что
желатинизированные компоненты могут быть введены в достаточно жидком состоянии, чтобы исключить
введение свободной воды. 8 Один из способов смешивания заключается в размягчении бумажной массы в
воде и ее тщательном измельчении любым подходящим способом, после чего к ней добавляют измельченную
диатомитовую землю и дают этим двум ингредиентам тщательно перемешаться механическим
перемешиванием, 90 после чего к смеси добавляют желатинизированный крахмалистый продукт и тщательно
перемешивают с ним, и, наконец, к смеси добавляют пенообразующее вещество на основе белкового клея.
После добавления белкового клея к смеси, весь агломерат взбивается, предпочтительно путем быстрого
механического перемешивания, и это перемешивание приводит к тому, что агломерат захватывает внутри
массы воздушные шарики и вызывает сильное пенообразование белкового клея, который, будучи
предварительно желатинизированным, вместе с вязким желатинизированным крахмальным компонентом
поддерживает воздушные ячейки в коллоидной или дисперсной системе. 105 Другой способ смешивания
заключается в следующем: сначала смешать предварительно приготовленную клеевую смесь и
предварительно приготовленный пенообразующий агент; затем добавить к ним и смешать с ними
предварительно приготовленный раствор пульпы; затем добавить к ним и смешать с ними диатомитовую
землю; затем добавить к ним и смешать с ними предварительно приготовленную эмульсию для
предотвращения образования фитиля; затем взбить весь агломерат в присутствии воздуха, как указано выше;
наконец, обезводить массу путем нагревания.
Крахмал и казеин, являясь примерами гидрофильных коллоидов, играют двойную или тройную роль в
образовании указанного пористого и клеточного ядра не только во время подготовки твердого порошка в
процессе взбивания, но и в последующем процессе сушки и застывания.
Первая их роль заключается в защитной функции, обеспечивающей образование коллоидной дисперсии i25 в
процессе перемешивания путем содействия адсорбции на границе раздела газ-жидкость и
жидкость-жидкость. Их вторая функция заключается в защите на стадии обезвоживания.
ive colloid and stabilizer assisting adsorp421,077 421,077 tional forces on the gas-solid interphase.
Хотя вышеупомянутые двойные и комбинированные роли крахмала и казеина рассматриваются с точки
зрения их функций, поскольку невозможно однозначно определить, какой из двух компонентов оказывает
влияние на процессы эмульгирования, связывания и замедления кристаллизации, следует упомянуть одно
выдающееся свойство казеина, являющееся уникальным и важным. То есть, его функция в качестве
пенообразователя на стадии взбивания. Изобретатель обнаружил, что среди обычных коллоидирующих,
пептизирующих и эмульгирующих агентов казеин обладает уникальным и единственным преимуществом,
поскольку он является выдающимся агентом, способствующим быстрому и практически стойкому
образованию аэрозолей с диатомитовыми эпоксидными суспензиями, и это преимущество не может быть
превзойдено никаким другим агентом.
В качестве примера этой уникальной функции можно привести эксперимент по измельчению суспензии
диатомитовой земли, содержащей подщелоченный крахмал, в результате которого после длительного
измельчения в массе не было обнаружено адсорбированных частиц воздуха.
В момент добавления необходимого количества казеината наблюдается заметное пенообразование,
интенсивность которого увеличивается со временем взбивания.
Эта разница становится более очевидной, когда в смесь добавлены другие эмульсии гидроизоляционных и
огнезащитных веществ.
Процесс перемешивания путем взбивания предпочтительнее введения воздуха потоками или химического
образования газообразной жидкости без одновременного взбивания смеси, поскольку взбивание
мелкодисперсно разделяет воздушные шарики, благодаря чему отдельные ячейки становятся более
однородными по размеру, значительно увеличиваются в количестве и более равномерно распределяются по
массе, с большей вероятностью расширения без разрыва стенок ячеек при нагревании для сушки.
Опыт показывает, что лучшие теплоизоляционные свойства достигаются за счет сочетания впрыскивания
вспомогательного воздуха под давлением из независимого источника и одновременного взбивания смеси.
Такой способ обработки предпочтительнее, поскольку позволяет более эффективно контролировать объем и
распределение захваченного воздуха.
В процессе взбивания температура массы обычно повышается из-за трения лопаток о смесь, и это тепло, в
свою очередь, снижает вязкость массы и, таким образом, высвобождает воздух, заключенный в ней
воздушными порами; также хорошо известно, что воздух расширяется при нагревании. Поэтому на этапе
взбивания предпочтительно поддерживать относительно низкую температуру смеси, приблизительно от 55 до
75 градусов по Фаренгейту, и, при желании, вспомогательный воздух может быть доведен до этой
температуры перед его впрыскиванием. Эта температура подходит для поддержания желеобразной
консистенции массы и коллоидной суспензии охлажденного воздуха в ней.
Кроме того, охлаждение смеси в процессе измельчения создает очень важное условие для увеличения
адсорбции пузырьков воздуха на границе раздела газ-твердое тело, поскольку хорошо известно, что
адсорбция при 70 градусах снижается с повышением температуры. Если температура смеси поднимется
выше 750°F (340°C), степень адсорбции пузырьков воздуха уменьшится пропорционально этому повышению.
Однако существует ограничение в 75 градусов, ограничивающее снижение температуры с целью увеличения
адсорбции, поскольку вязкость смеси увеличится настолько, что это затруднит эффект перемешивания. Было
установлено, что 50 °F является настолько критической температурой, ниже которой процесс измельчения
становится все более затруднительным, поэтому диапазон охлаждения был установлен на уровне 55–75 °F в
качестве практического диапазона охлаждения. 85 После того как масса насыщена воздухом до тех пор, пока
воздушные ячейки не увеличат ее кубический объем на пятьдесят-сто процентов в зависимости от желаемой
клеточной структуры, масса подается на подходящие сушильные поверхности, такие как сита, формы или
непрерывные конвейеры, соответствующим образом приспособленные для придания материалу желаемой
формы.
Сначала на экран можно положить лист подходящего материала, например, бумаги. Предварительное
размещение бумаги с зернистостью 95 на поверхности перед контактом с массой предотвратит образование
складок на прилегающей к ней изоляционной плите и, попутно, поможет предотвратить деформацию в
процессе обезвоживания. Затем 10 сит, или конвейеров, проходят через нагреваемые сушильные камеры. В
начале процесса обезвоживания температура в печи поддерживается в течение десяти-пятнадцати минут на
уровне примерно 250-260 градусов по Фаренгейту, что обеспечивает значительную разницу температур по
сравнению с температурой, при которой смесь взбивается, и позволяет захваченному воздуху расширяться в
пластичной массе до ее застывания. Затем его резко нагревают до температуры от 360 до 370 градусов по
Фаренгейту и выдерживают при этой температуре в течение приблизительно двух часов для полного
обезвоживания. Опыт показывает, что продукт не портится, если на короткие периоды температура его сушки
повышается до 400 градусов по Фаренгейту.
В процессе взбивания и с использованием пенообразователя количество воздушных ячеек в готовом изделии
120 может регулироваться количеством используемого пенообразователя и степенью взбивания, которому
подвергается материал, так что может быть получен изоляционный материал с различной массой, различной
прочностью на разрыв и различными изоляционными свойствами.
Выше упоминалось о снижении температуры смеси во время перемешивания для поддержания коллоидной
консистенции воздушных ячеек. Помимо этого, состав восков включает в себя примерно семьдесят пять
процентов парафинового воска и двадцать пять процентов пчелиного воска.
Для того чтобы гидроизоляционный состав тщательно перемешался с остальными 70 компонентами
изоляционного материала, желательно вводить его в эмульгированном виде: то есть воски, такие как
упомянутые, могут быть эмульгированы с водой в присутствии щелочи. Для этой цели было признано
удовлетворительным эмульгировать приблизительно в соотношении 10 граммов объединенных восков на 100
кубических сантиметров воды, которые нагревают до кипения для расплавления воска, а затем эмульгировать
смесь добавлением примерно 5 капель 6 нМ едкого натрия.
Хотя парафин является более дешевым из двух восков, его трудно эмульгировать в воде и щелочи, а
добавление пчелиного воска 85 облегчает суспендирование парафина в эмульгированной форме и,
аналогично, служит связующим веществом в основном изделии, так что количество используемой муки можно
уменьшить или сократить почти вдвое без ущерба для качества 90 картона, включая огнестойкость.
Увеличение доли пчелиного воска по отношению к парафину повышает водоотталкивающие свойства, хотя
при этом увеличивается и стоимость гидроизоляционной смеси. Если использовать парафин и пчелиный воск
в соотношении пятьдесят процентов от каждого, то стоимость гидроизоляционной смеси увеличится примерно
на пятьдесят процентов. Хотя здесь в качестве примера гидроизоляции я привел парафин, эмульгированный
продуктами омыления пчелиного воска, можно использовать другие эмульгирующие агенты для
диспергирования воска, или же парафин можно заменить другими восками, битумами, углеводородами и
другими органическими гидроизоляционными материалами в пределах их естественных эквивалентов. Само
собой разумеется, что выбор конкретного гидроизоляционного агента является необязательным, а
использование подходящего эмульгирующего агента в зависимости от диспергируемого вещества будет
вопросом эксперимента и надлежащего рассмотрения и все же будет подпадать под рамки данного
изобретения. Настоящее изобретение предусматривает изготовление сердцевины как стабильного, полезного
продукта как такового; оно также предусматривает изготовление стеновых плит, кирпичей, блоков, плит,
плоских или изогнутых покрытий для труб и других конструкций аналогичного характера.
Когда сердечник необходимо покрыть бумажным конвертом, прилегающие поверхности сердечника и
конверта покрываются пленкой из гипсового состава, воды, стекла или другого цементирующего вещества, а
бумага наносится на поверхность сердечника и сворачивается или оборачивается для обеспечения
равномерного контакта по всей поверхности, после чего масса помещается в печь и обезвоживается.
Охлаждение материала во время взбивания сохраняет расширяющиеся свойства захваченного воздуха для
расширения в процессе сушки. Следовательно, при нагревании полученного продукта воздух внутри ячеек
расширяется, увеличивая размер отдельных ячеек и предотвращая усадку материала, которая в противном
случае была бы вызвана сушкой. Таким образом, увеличение размера воздушных ячеек не только повышает
теплоизоляционные свойства, но и противодействует сжатию желеобразного материала при сушке. При таком
расширении воздушных ячеек волокнистый компонент не только скрепляет композитную массу, но и
укрепляет стенки воздушных ячеек, которые дополнительно вводятся вместе с ячейками диатомитовой земли.
Хорошо известно, что пористую, или ячеистую, структуру в минеральных шликерах, органических смесях и т.
д. можно получить либо путем образования газовых пузырьков за счет реакции смешанных химических
веществ, либо путем добавления газов в смесь перед сушкой; однако такие методы дают весьма
неудовлетворительные результаты по сравнению с описанным здесь процессом.
Описанные выше процессы не используют адсорбционные силы газовых пузырьков на минеральных
компонентах смеси, и поэтому газовые пузырьки либо чрезмерно расширятся из-за нагрева, усиленного
образованием пара в процессе нагрева, либо будут вытеснены из смеси на стадии сушки, образуя
неравномерно большие отверстия неконтролируемого размера, напоминающие губчатую структуру, что
совершенно непригодно для изоляционных строительных материалов, требующих необходимых
механических свойств.
В отличие от такой ненадежной губчатой структуры, данное изобретение создает однородную ячеистую
структуру, перемежающуюся газовыми пузырьками мельчайшего и однородного размера, что обеспечивает
контролируемые механические свойства, равномерно распределенные по всей массе. Однородность и
размер межплиточных промежутков достигаются точно методом стабилизации адсорбированных газовых
пузырьков на твердой межфазной границе до такой степени, что однородность дисперсии не нарушается в
Соседние файлы в папке патенты