Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10863
.pdf
Я, ИфНРИ В. Л. Кокс, проживающий по адресу: Питт-стрит, 107, Сидней, Новый Южный Уэльс, Австралия,
брокер, подданный Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям ручных машин для закрепления проволочной нити
вокруг корпуса или упаковки путем скручивания перекрывающихся участков проволоки друг вокруг друга, и, в
частности, к усовершенствованиям машин для обвязки проволоки, подобных описанным в технических
условиях.
264,313 и 200,125, включающие средства для регулирования степени натяжения проволоки вокруг корпуса
или упаковки, средства, автоматически приводимые в действие натянутой проволокой для предотвращения
чрезмерного натяжения и для обеспечения и осуществления скручивания друг вокруг друга перекрывающихся
прядей проволоки после того, как натяжение было произведено, средства для предотвращения чрезмерного
скручивания скрученной стяжки, и средства, автоматически приводимые в действие для отсечения
избыточной длины концов проволоки от скрученной стяжки после того, как стяжка была чрезмерно скручена.
Согласно моему изобретению, я предлагаю машину для обвязки проволоки указанного типа, которая
характеризуется тем, что включает в себя в сочетании вращающийся зажимной элемент для проволоки,
расположенный с одной стороны механизма скручивания и обрезания проволоки и обычно соединенный с
вращающимся вручную рабочим валом, и этот элемент предназначен для захвата одного конца проволоки и
вращения указанным валом для натяжения проволоки вокруг корпуса или упаковки, а также для
автоматического отсоединения от указанного вала при необходимом натяжении проволоки; и
подпружиненный поворотный зажимной элемент для проволоки, расположенный на противоположной стороне
механизма скручивания и обрезания проволоки, причем последний элемент предназначен для захвата части
длины проволоки и для поворота в горизонтальной плоскости при натяжении проволоки вращением
указанного вращающегося зажимного элемента для проволоки, и таким перемещением автоматически
отсоединять вращающийся зажимной элемент для проволоки от приводного вала и зацеплять шестерни
скручивания проволоки с указанным валом для осуществления разнесенных витков в противоположных
направлениях и плоских участков нескрученных 55 прядей между указанными скрученными частями, а по
завершении скручивания проволоки автоматически обеспечивать работоспособность средств для контроля
величины избыточного скручивания или перекручивания скрученной проволоки и для приведения в действие
средств для обрезания избыточных концов проволоки после перекручивания.
Другие улучшенные характеристики конструкции и эксплуатации станут очевидны из следующего описания. 65
В моем изобретении две шестерни для скручивания проволоки используются в сочетании с двумя
неподвижными и расположенными на некотором расстоянии друг от друга пазами для удержания проволоки,
образуя тройную стяжку, то есть стяжку, состоящую из трех рядов скручиваний, при этом проволочные пряди
в каждом концевом ряду скручены в направлении, противоположном направлению скручивания среднего
ряда, а между соседними рядами находится плоская поверхность из нескрученных прядей. Подобный тройной
скручивающий механизм описан в патенте № 202335.
На прилагаемых чертежах, иллюстрирующих один из вариантов изобретения:
Рис. 1 — план тройного крученого станка со снятой крышкой; рис. 2 — разрез по линии 2-2 на рис. 1; рис. 3 —
аналогичный вид по линии 3-3 на рис. 1; рис. 4 — аналогичный вид по линии 4-4 на рис. 1 с опущенными
некоторыми промежуточными деталями; рис. 5 — аналогичный вид по линии 5-5 на рис. 1.
Вал 10 с ручным вращением, поддерживаемый подшипниками в раме 11, снабжен скользящей двухсторонней
муфтой 12. Поверхность муфты, расположенная ближе к поворотной рукоятке 13, обычно находится в
зацеплении с муфтой 14, свободно закрепленной на валу 10. 95 Втулка 14 несет зубчатое колесо 15, которое
входит в зацепление с зубчатым колесом 16, свободно закрепленным на валу 17, который установлен
параллельно валу 10. К зубчатому колесу 16 прикреплено зубчатое колесо 18, также свободно закрепленное
на валу 17 100 и находящееся в зацеплении с зубчатым колесом 19, которое свободно закреплено на валу 10
и снабжено втулкой 21. На втулке 21 установлена коническая шестерня 22, зацепляющаяся с круговой
шестерней 23, свободно закрепленной на осевом валу 24. Подпружиненная собачка 25 (i05) входит в
зацепление с храповым механизмом 20 (патент 420,098), закрепленным на муфте 14, чтобы предотвратить
обратное вращение шестерни 22.
К корпусу сцепления 12 с помощью вилки 26А прикреплен скользящий стержень 26, предназначенный для
перемещения сцепления вправо для зацепления с муфтой 14, а также для перемещения сцепления влево от
муфты 14 и для зацепления с зубчатым колесом 27, свободно установленным на валу 10.
Зубчатая передача, предназначенная для привода с помощью шестерни 27, состоит из шестерен 28, 29 и 31,
свободно установленных на промежуточном валу и закрепленных друг с другом; шестерен 15:80, свободно
установленного на валу 17 и зацепляющегося с шестеренчатым колесом 29; шестеренчатого колеса 32,
свободно установленного на валу 33 и зацепляющегося с шестеренчатым колесом 31; и шестеренчатого
колеса 34, во всех отношениях аналогичного шестеренчатому колесу 30, свободно установленного на валу 17
и зацепляющегося с шестеренчатым колесом 32.
Горизонтально прорезная проволочная шестерня 35, зацепляющаяся с зубчатым колесом 30, установлена на
шпинделе 36, который может горизонтально скользить в подшипниках в раме 11. Аналогичная вращающаяся
шестерня, установленная на независимом и горизонтально скользящем шпинделе, находится в зацеплении с
зубчатым колесом 34, а пружина сжатия 37, установленная между соседними концами указанных шпинделей,
стремится препятствовать перемещению вращающихся шестерен навстречу друг другу во время операции
вращения. Пластичность пружины 37 предотвращает чрезмерное натяжение проволочных жил,
расположенных между шестернями, из-за укорочения, вызванного скручиванием жил друг вокруг друга, и
таким образом компенсирует этот эффект укорочения.
На зубчатом колесе 30 имеется выступ 38 со скошенной поверхностью и углублением 40, в которое
вставляется собачка 41 аналогичной формы, установленная на рычаге 42, свободно закрепленном на валу 33.
Защелка 41 прижимается к выступу пружиной 43 и позволяет вращать зубчатое колесо 30 в одном
направлении, но предотвращает обратное вращение зубчатого колеса за пределы точки, где защелка
находится в углублении. Положение зубчатого колеса 50° 30° соответствует положению, при котором пазы
вращающихся шестерен горизонтальны и направлены наружу.
На валу 17 скользит втулка 44, на которой расположены стопорные штифты 45, предназначенные для входа в
соответствующие удлиненные углубления 46 (рис. 4) в зубчатом колесе 30. На внешней поверхности втулки
44 имеются зубья шестерни 44А, предназначенные для зацепления с секторной шестерней на
проволочнорезке 47, шарнирно закрепленной на раме 11. Положение зубьев 44А регулируется зажимными
болтами, работающими в удлиненных болтовых отверстиях. Рычаг 51 закреплен на втулке 44.
Проволочные кусачки 50 (рис. 3), аналогичные кусачкам 47, установлены на раме вблизи другого конца вала
17 и предназначены для работы с помощью элемента 55, закрепленного на валу 17. Для регулировки
режущего инструмента 50 предусмотрены зажимные болты 48. 70 Регулируемая пружина 56, закрепленная
между рамой и рычагом 51, частично поворачивает втулку 44 и вал 17, когда штифты 45 извлекаются из
фиксирующего положения в шестерне 30, при этом степень поворота 75 регулируется гайками 57. В то время
как штифты 45 находятся в зафиксированном положении в шестерне 30, втулка 44, рычаг 51 и вал 17
способны к ограниченному вращению вместе с шестерней 30, когда последняя повернута на 80 градусов для
чрезмерного перекручивания скрученной стяжки.
Вилка рычага 59, закрепленного на раме, соединена со втулкой 44 и втягивается внутрь пружиной 60. Рычаг
59 также прикреплен к крюкообразному рычагу 61.
Шарнирный зажимной элемент для проволоки состоит из поворотного рычага 63, нижний конец которого
снабжен кулачковым выступом, прижимающим проволоку к пластине 62. Рычаг 63 шарнирно закреплен на
несущем блоке 64, который несет пластину 62 и, в свою очередь, шарнирно закреплен на штифте 65 на раме
11. Штифт 65 также содержит блок 66, который расположен в углублении в блоке 64. Часть блока 64 срезана в
точке 68, так что рычаг 63 можно повернуть на 95 градусов блоком 64 в сторону блока 66, преодолевая
сопротивление регулируемой пружины 69. Болт 69А несет пружину 69 и крепится к блоку 64, проходя через
часть блока 66 (рис. 7). 100 Внешний конец звена 26B, закрепленного на тяге и толкателе 26, прикреплен к
блоку 66, а загнутый конец рычага 61 входит в зацепление с внешней поверхностью блока и фиксируется в
нужном положении пружиной 70. 105 Шарнирный механизм 71 закреплен на раме 11, и на одном из его
рычагов установлен ролик 72, который соприкасается с выступом блока 66. Другой рычаг прикреплен к
регулируемой пружине 73, предназначенной для регулирования величины натяжения 110, которое
необходимо приложить к проволоке вокруг корпуса или упаковки, прежде чем механизм скручивания сможет
быть приведен в действие.
Вращающееся устройство для захвата проволоки состоит из кольца 74, верхний конец которого образует
круглую шестерню 23, и втулки 75, снабженной направляющей проволоку рифленой поверхностью 76.
Штифты 77 на воротнике проходят через продолговатые пазы во втулке и 120 позволяют частично вращать
втулку вокруг воротника. В воротнике и втулке имеется ряд расположенных на некотором расстоянии друг от
друга радиальных углублений 78, в которые вставляется свободный конец используемой проволоки. Пружина
79 25 обеспечивает нормальное выравнивание углублений 78 во втулке с углублениями 78 во воротничке.
Каркас 11 установлен на широкой опорной плите 80 и снабжен неподвижными 130 420,098 420,098 пазами 81,
82 для удержания проволоки, имеющими расширяющиеся края. Эти пазы расположены вблизи линии
движения режущих инструментов, и каждый паз имеет достаточную ширину, чтобы вместить только одну жилу
используемой проволоки, и достаточную глубину, чтобы удерживать две или более жилы рядом, не застревая
друг в друге. Края пазов 81, 82 и пазов в вращающихся шестернях i0 скошены, чтобы предотвратить
деформацию или зазубривание проволочных жил при их скручивании друг вокруг друга.
Соотношение зубчатых колес 30 и 34 к каждой из вращающихся шестерен выбирается таким образом, чтобы
один полный оборот зубчатых колес вокруг вала 17 производил либо два, либо три полных оборота
вращающихся шестерен в зависимости от требуемого значения. Дальнейшее вращение вращающихся
шестерен приводит к чрезмерному перекручиванию уже сформированной связки, и это перекручивание
нейтрализует эффект раскручивания, обусловленный упругостью скрученных проволок. Непосредственно
перед чрезмерным перекручиванием стяжки вал 17 автоматически соединяется с зубчатым колесом 30 за
счет автоматического перемещения рычага 59 под действием пружины 60, как описано далее.
Следовательно, при чрезмерном скручивании зубчатого колеса 30 вал 17 частично вращается, приводя в
действие режущие элементы, так что отрыв концов проволоки от скрученной стяжки и, как следствие, снятие
натяжения с тяги 26 невозможно до тех пор, пока стяжка не будет сформирована и чрезмерно скручена.
При работе машины, изображенной на фиг. 1–5 включительно, после регулировки пружины 73 до
необходимого натяжения, один конец используемой проволоки вставляется в радиальное углубление 78,
проволока вставляется в паз 82 и в пазы в зубчатых шестернях, а также в паз 81, пропускается вокруг корпуса
или упаковки и снова вставляется в пазы, как и прежде, так, чтобы располагаться рядом с уже находящейся в
пазах прядью, после чего проволока закрепляется между кулачковой поверхностью рычага 63 и пластиной 62,
не отрываясь от катушки проволоки, которая установлена любым удобным способом слева от машины.
Теперь рукоятка 1a повернута, и, поскольку муфта 12 находится в зацеплении с муфтой 14, зубчатые колеса
15, 16, 18 и 19, втулка 21 и коническая шестерня 22 вращаются вокруг вала 10, а круговая шестерня 23 и
муфта 74 вращаются вокруг оси 24.
Натяжение проволоки приводит к тому, что втулка 75 смещается относительно углублений 78 в воротнике 74,
и проволока в этих углублениях оказывается зажатой. Вытянутая проволока обматывается вокруг рифленой
поверхности 76. Когда проволока достаточно натянута вокруг корпуса или упаковки, чтобы преодолеть
сопротивление отрегулированной пружины 73, поворотный зажимной элемент для проволоки вращается
вокруг штифта 65 в горизонтальной плоскости, так что блок 66 поворачивается, и его головка 70
перемещается наружу, увлекая за собой звено 26B и шток 26; при этом муфта 12 отсоединяется от кольца 14;
выступ блока 66 перемещается под ролик 72, и пружина 69 защелкивается 75 и завершает ход штока 26,
заставляя муфту войти в зацепление с зубчатым колесом 27. Одновременно блок 66 воздействует на
загнутый конец рычага 61 и вызывает движение раздвоенного рычага 80 59 наружу, так что втулка 44 отходит
от зубчатого колеса 30 и выводит стопорные штифты 45 из колеса 30.
Затем пружина 56 приводит в действие и поворачивает рычаг 51 и втулку 44, предотвращая тем самым
повторное вхождение штифтов 45 85 в зубчатое колесо 30.
При дальнейшем вращении вала 10 с помощью рукоятки 13 вращаются зубчатые колеса 28, 29, 30, 31, 32 и
34, в результате чего вращающиеся шестерни поворачиваются в противоположных направлениях друг
относительно друга, а жилы проволоки, расположенные между шестернями, и жилы, расположенные между
каждым из неподвижных пазов 81, 82 и соседней шестерней, скручиваются друг вокруг друга. Таким образом,
образуются три ряда по 95 витков, при этом между соседними рядами остаются завитки из нескрученных
прядей, равные ширине пазов в вращающихся шестернях.
Тем временем крюк на рычаге 61 100 соскользнул с закругленной поверхности блока 66, так что пружина 60
может свободно тянуть рычаг 59 внутрь и, таким образом, перемещать втулку 44 внутрь вдоль вала 17, при
этом штифты 45 прижимаются к поверхности колеса 30. 105 Вращение колеса 30 приводит к выравниванию
углублений 46 с штифтами 45, которые затем входят в эти углубления. Втулка 44, рычаг 51 и вал 17 теперь
соединены с зубчатым колесом 30. 110 Дальнейшее вращение рукоятки 13, приводящее к чрезмерному
закручиванию, вызывает вращение вала 17, причем степень вращения определяется степенью сжимаемости
пружины 56 рычагом 51. Частичное вращение вала 17 (ii5) обеспечивает работу резцов 47, 50 таким образом,
что, когда чрезмерное скручивание зубчатых колес 30 и 34 почти прекращается, зацепление зубьев резцов
приводит к перерезанию проволок, идущих 120n от неподвижных пазов 81, 82 к средствам захвата проволоки.
При обрыве проводов пружина 56 возвращает рычаг 51, втулку 44 и вал 17 в их нормальное положение.
Зубчатые колеса 30, 125 и 34, а также вращающиеся шестерни, посредством движения рычага 51, вращаются
до тех пор, пока собачка 41, входящая в углубление в выступе 38, не остановит обратное вращение зубчатых
колес и вращающихся шестерен, пазы которых теперь расположены горизонтально и направлены наружу.
Пружина 73 также перемещает рычаг, который, воздействуя на блок 66, прижимает звено 26B и шток 26
внутрь, так что муфта 12 автоматически отключается от зубчатого колеса 27 и возвращается в муфту 14.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я заявляю, является 1. Машина для обвязки проволоки указанного типа характеризуется тем, что она
включает в себя в сочетании вращающийся зажимной элемент для проволоки, расположенный с одной
стороны механизма скручивания и обрезания проволоки и обычно соединенный с вращающимся вручную
рабочим валом, и этот элемент предназначен для захвата одного конца проволоки и вращения указанным
валом для натяжения проволоки вокруг корпуса или упаковки и для автоматического отсоединения от
указанного вала при необходимом натяжении проволоки; и пружинный поворотный зажимной элемент для
проволоки, расположенный на противоположной стороне механизма скручивания и обрезания проволоки,
причем последний элемент предназначен для захвата части длины проволоки и для поворота в
горизонтальной плоскости при натяжении проволоки вращением указанного вращающегося зажимного
элемента для проволоки, а также для автоматического отсоединения вращающегося зажимного элемента для
проволоки от приводного вала и для зацепления шестерен механизма скручивания проволоки с указанным
валом для осуществления скручивания на некотором расстоянии друг от друга в противоположных
направлениях и образования плоских участков нескрученных прядей между указанными скрученными
частями, а по завершении скручивания проволоки для автоматического приведения в действие средств
контроля величины избыточного скручивания или перекручивания скрученной проволоки и для приведения в
действие средств для обрезания избыточных концов проволоки после перекручивания.
2.
Машина для обвязки проволокой по п. 1, включающая в себя, в комбинации, раму, вал с ручным вращением,
установленный в раме, вращающийся зажимной элемент для проволоки и пружинно-управляемый
поворотный зажимной элемент для проволоки, установленный на противоположных концах рамы,
расположенные на некотором расстоянии друг от друга зубчатые колеса, свободно вращающиеся на валу с
ручным вращением, двухстороннюю муфту, скользящую по валу с ручным вращением и предназначенную для
автоматического зацепления с каждым из указанных зубчатых колес по очереди, вал, установленный
параллельно валу с ручным вращением, зубчатые колеса, свободно вращающиеся на этом параллельном
валу и предназначенные для привода от одного из зубчатых колес на валу с ручным вращением, шестерни
для скручивания проволоки, зацепляющиеся с зубчатыми колесами, свободно вращающимися на
параллельном валу, кусачки для проволоки, приводимые в действие вращением параллельного вала, и
средства для автоматического соединения параллельного вала с одним из зубчатых колес, свободно
вращающихся на параллельном валу, после образования скрученной проволоки и до перекручивания
скрученной проволоки.
3.
В машине для обвязки проволоки по п. 1 или п. 2 зажимной элемент для проволоки, шарнирно закрепленный
на раме машины 75 и включающий в себя несущий блок, шарнирно закрепленный на штифте рамы, рычаг,
шарнирно закрепленный на указанном несущем блоке и снабженный кулачковым выступом, предназначенным
для прижима проволоки к пластине, установленной на блоке 80, второй блок, шарнирно закрепленный на
указанном штифте, регулируемую пружину, закрепленную на несущем блоке, и средства, позволяющие
перемещать указанный несущий блок и рычаг в сторону указанного второго блока, преодолевая
сопротивление указанной пружины.
4.
В проволочно-обвязочной машине по п. 1 или п. 2 имеется вращающийся зажимной элемент для проволоки,
включающий в себя ось, кольцо, вращающееся вокруг оси, втулку 90, установленную вокруг кольца, штифты
на кольце, предназначенные для вставки в удлиненные пазы во втулке и ограничения перемещения втулки по
кольцу, расположенные на некотором расстоянии друг от друга радиальные углубления во кольце,
расположенные на некотором расстоянии друг от друга радиальные углубления 95 во втулке,
предназначенные для выравнивания и развыравнивания с углублениями во кольце и для приема конца
проволоки, а также средства для вращения кольца и втулки вокруг оси. 100 5.
Машина для обвязки проволокой по п. 2, в которой тяга и толкатель соединены с муфтой и с поворотным
зажимным элементом для проволоки, регулируемая пружина, установленная на раме, управляет движением
указанной тяги, поворотный зажимной элемент для проволоки входит в зацепление с рычагом,
установленным на раме, втулка с фиксирующими штифтами, предназначенными для одновременного
вхождения и извлечения – с помощью указанной тяги и толкателя – из углублений в одном из зубчатых колес,
свободно перемещающихся на параллельном валу, скользяще установлена на шлицах параллельного вала,
регулируемый подпружиненный рычаг 115 соединен с указанной втулкой и предназначен для смещения
фиксирующих штифтов относительно углублений в зубчатом колесе при извлечении штифтов из углублений,
и крюкообразный рычаг 120 закреплен на раздвоенном рычаге и входит в зацепление с указанным зажимным
элементом для проволоки.
6.
Машина для обвязки проволокой по п. 5, в которой втулка, скользяще установленная на шлицах вала,
снабжена на одной из своих поверхностей зубьями шестерни, элемент, закрепленный на указанном валу,
также снабжен зубьями шестерни, а резаки, установленные на раме, снабжены секторными шестернями,
предназначенными для взаимодействия с зубьями шестерни втулки и элемента, когда параллельный вал
соединен с зубчатым колесом, свободно расположенным на параллельном валу.
7.
Машина для обвязки проволокой по п. 2, в которой зубчатая передача расположена между одним из зубчатых
колес на вращающемся вручную валу и вращающимся зажимным элементом для проволоки.
8.
Машина для обвязки проволокой по п. 2 или п. 7, в которой одно из зубчатых колес, свободно вращающихся
на параллельном валу, снабжено наклонным углублением на торце, а подпружиненная собачка
предназначена для ограничения обратного вращения указанного зубчатого колеса до положения корпуса
собачки в указанном углублении.
9.
Машина для обвязки проволоки, предназначенная для закрепления проволочной нити вокруг корпуса или
упаковки, в основном, как описано выше и показано на прилагаемом чертеже.
Дата: 25 мая 1933 года.
Джон Хиндли Уокер, Дейл-стрит, 139, Ливерпуль, 2, и Хай-Холборн, 125, Лондон, W.C. 1, представитель
заявителя.
Редхилл: Напечатано для типографии Его Величества компанией Love & Malcomson, Ltd, 1934 г.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_420099.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=420099&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB420099A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 26 мая 1933 года. № 15,241/33.
Фотография слева: 23 апреля 1934 года.
420,099 Завершено: ноябрь. 26, 1934.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве производных целлюлозы.
Я, Хери Дрейфус, гражданин Швейцарской Республики, проживающий по адресу: Celanese House, 22 & 23,
Hanover Square, London, W. 1, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения заключается в
следующем: данное изобретение относится к усовершенствованиям в производстве производных целлюлозы,
и в частности к процессам, в результате которых целлюлозные материалы становятся более
реакционноспособными по отношению к последующим обработкам, особенно ацетилированию или другим
видам этерификации, а также к производству ацетата целлюлозы и других производных целлюлозы из
обработанных материалов.
Для того чтобы целлюлозные материалы стали реакционноспособными к этерификации, желательно
подвергнуть их предварительной обработке подходящими реагентами. Таким образом, материалы могут быть
обработаны уксусной, муравьиной кислотой или другой органической кислотой в жидком или парообразном
состоянии, что позволяет повысить их реакционную способность. Кроме того, органическая кислота может
также содержать одну или несколько минеральных кислот, предпочтительно в небольших количествах.
Я обнаружил, что целлюлозные материалы можно сделать более реакционноспособными и что улучшенные
продукты можно получить путем предварительной обработки их органическими кислотами, содержащими
серную кислоту или другую минеральную кислоту, а затем частичной или полной нейтрализации минеральной
кислоты перед началом производства производного целлюлозы.
Процесс, описанный в настоящем изобретении, может быть использован для предварительной обработки
целлюлозных материалов перед их превращением в любые подходящие производные целлюлозы, но он
особенно ценен в связи с производством ацетата целлюлозы и других сложных эфиров целлюлозы, поэтому
он будет описан с особым акцентом на этот процесс. В качестве этерифицирующего агента при последующей
этерификации предпочтительно используется ангидрид органической кислоты, но, конечно, при желании
можно использовать любой другой подходящий этерифицирующий агент.
Процесс, описанный в настоящем изобретении, может быть применен к любым подходящим целлюлозным
материалам, например, к хлопковому линту, древесной целлюлозе или подобным материалам, содержащим
осадочные вещества, из которых в значительной степени удалены лигнин, пентозан, смола и аналогичные
компоненты, как, например, в случае с [Цена 11-].
например, в сульфитной, содовой или сульфатной целлюлозе. Однако, для облегчения обработки такой
древесной целлюлозы и аналогичных материалов, предпочтительно подвергать их щелочной очищающей
обработке, например, такой, как описано в Спецификации № 249178, перед предварительной обработкой в
соответствии с процессом настоящего изобретения. Подобная щелочная очистка может, например,
проводиться с использованием едкого щелочного раствора относительно низкой концентрации, например, 8%
или менее, при относительно высоких температурах, или в холоде, или при незначительном нагреве с
использованием едкого щелочного раствора более высокой концентрации, например, 15 или 20%.
В соответствии с настоящим изобретением, для предварительной обработки органическими кислотами можно
использовать любую подходящую органическую кислоту, но особенно ценны низшие жирные кислоты, и
особенно фолиновая кислота и уксусная кислота. Предварительная обработка может включать в себя
обработку органической кислотой в жидкой форме, например, путем распыления на материалы смеси
органической и минеральной кислот, или, если используется достаточно летучая минеральная кислота,
например, соляная кислота, материалы могут быть обработаны смесью органической и минеральной кислот в
парообразном состоянии.
Наиболее ценной минеральной кислотой для целей настоящего изобретения является серная кислота, однако
изобретение не ограничивается ею, и могут быть использованы и другие минеральные кислоты, например,
соляная кислота, фосфорная кислота и хлорная кислота, или смеси любых подходящих минеральных кислот,
например, любой из упомянутых выше. Предпочтительно, для предварительной обработки используется та
же минеральная кислота или кислоты, что и в качестве катализатора 95 в последующем процессе
этерификации, но при желании для предварительной обработки и процессов этерификации могут
использоваться другие кислоты. Предпочтительно, чтобы доля минеральной кислоты, используемой в
процессе предварительной обработки, была относительно низкой.
Таким образом, для удобства использования серной кислоты очень подходящими являются пропорции от 1 до
2% по весу целлюлозного материала.
Однако ее назначения могут быть использованы по желанию. Однако, как правило, используются пропорции
кислоты, значительно меньшие, чем те, которые применяются в последующем процессе этерификации.
Предварительная обработка смесью органических и минеральных кислот может проводиться как в холодном,
так и в нагревательном состоянии, при этом кислоты могут использоваться как в концентрированном, так и в
разбавленном виде. В целом, чем выше концентрация кислоты, тем ниже может быть температура
предварительной обработки, и установлено, что предпочтительнее использовать концентрированную или
относительно концентрированную кислоту при нормальных температурах без нагрева. После
предварительной обработки органическую кислоту можно удалить перед процессом этерификации, или же
целлюлозный материал, содержащий органическую кислоту, может быть введен непосредственно в сосуд для
этерификации. При использовании формальдегидной кислоты для предварительной обработки
предпочтительно удалять ее до этерификации, за исключением случаев, когда необходимо получить формиат
целлюлозы, например, путем пропускания воздуха через материал, тогда как после предварительной
обработки уксусной кислотой целлюлозный материал может быть этерифицирован без удаления такой
кислоты.
После завершения предварительной обработки используемая для нее минеральная кислота в значительной
степени или полностью нейтрализуется любым подходящим способом. Предпочтительно нейтрализовать
около 80-90% минеральной кислоты. Таким образом, щелочное вещество, например аммиак или органическое
основание, может быть испарено или иным образом включено в состав материала для нейтрализации
минеральной кислоты, или же соль слабой кислоты может быть включена в состав целлюлозного материала с
той же целью. Ацетат натрия — это пример соли, которая особенно ценна для этой цели.
Подобную соль можно ввести в состав материала любым подходящим способом, например, растворив в
подходящем растворителе. Предпочтительно использовать растворитель, который не будет вступать в
реакцию с ангидридом или другими реагентами, используемыми в процессе этерификации, и не будет их
разрушать.
Вполне подходящей средой для включения вещества, используемого для реакции с минеральной кислотой,
является жидкость, которая служит растворителем или разбавителем в последующем процессе
этерификации. Таким образом, когда целлюлозный материал должен быть использован в производстве
ацетата целлюлозы в присутствии уксусной кислоты, такая кислота может быть использована в качестве
среды для ацетата натрия или другого вещества, используемого для нейтрализации минеральной кислоты.
Для этой цели можно использовать любое подходящее количество уксусной кислоты или другой жидкости.
Таким образом, можно использовать относительно небольшие количества, или же всю уксусную кислоту или
другую растворяющую жидкость или разбавитель, применяемые в последующей этерификации, целиком или
в значительном количестве.
Если уксусная кислота или другая жидкость содержит воду, то для удаления такой воды можно также
добавить уксусный или другой ангидрид 70.
При выполнении вышеуказанных операций следует принимать меры предосторожности, чтобы избежать
чрезмерного повышения температуры, например, из-за реакции между уксусным ангидридом и водой. Таким
образом, добавление уксусной кислоты и/или ангидрида может осуществляться медленно, непрерывно или в
небольших количествах, при этом для поддержания достаточно низкой температуры может применяться
сильное охлаждение, или же уксусный ангидрид, если он используется, может быть смешан с уксусной
кислотой до его добавления к целлюлозному материалу. После предварительной обработки и нейтрализации
или существенной нейтрализации минеральной кислоты с удалением или без удаления органической
кислоты, производство производного целлюлозы может быть осуществлено любым подходящим методом.
Таким образом, при производстве ацетата целлюлозы целлюлозные материалы могут быть этерифицированы
с помощью уксусного ангидрида и серной кислоты в присутствии уксусной кислоты. Этерификация 95 может
быть осуществлена таким образом, чтобы сложный эфир целлюлозы был получен в растворе, или, в качестве
альтернативы, сложный эфир целлюлозы может быть получен в суспензии с использованием относительно
больших пропорций подходящего разбавителя, в котором сложный эфир целлюлозы нерастворим, например,
бензола, толуола или другого ароматического углеводорода в случае ацетата целлюлозы и других сложных
эфиров низших жирных кислот.
Хотя, как указано выше, предварительная обработка осуществляется в присутствии минеральной кислоты, и
та же минеральная кислота предпочтительно используется также для процесса этерификации, изобретение
никоим образом не ограничивается использованием минеральных кислот 110 в качестве катализатора для
этерификации, и, конечно же, при желании может быть использован любой другой катализатор, например,
хлорид сульфурила, перхлорат натрия и другие перехлораты, бисульфаты, например, бисульфат натрия и
хлорид железа(III) или другой галогенид железа(III), предпочтительно в сочетании с соответствующей
галогеноводородной кислотой.
Этерификация может быть проведена таким образом, чтобы получить сложные эфиры целлюлозы с любой
желаемой вязкостью 120. Таким образом, повышая температуру в процессе этерификации, можно получить
сложные эфиры относительно низкой вязкости, пригодные для лаковых основ, тогда как проведение
этерификации в присутствии больших количеств уксусной кислоты или других органических кислот, например,
в пропорциях 600%, 800% или более от массы целлюлозного материала, позволяет получить сложные эфиры
очень высокой вязкости. 130 420,099 подробные процессы созревания первичных ацетатов целлюлозы или
других сложных эфиров целлюлозы.
Процесс, описанный в настоящем изобретении, представляет особую ценность в связи с производством
ацетата целлюлозы, поскольку это производное целлюлозы, имеющее наибольшую коммерческую ценность,
но он также может быть применен для производства любых других производных целлюлозы, например,
формиата целлюлозы, пропионата целлюлозы, бутирата целлюлозы, лаурата целлюлозы, бензоата
целлюлозы и других сложных эфиров целлюлозы.
Полученные в соответствии с настоящим изобретением производные целлюлозы могут быть использованы в
любых промышленных целях, например, для...
в производстве текстильных материалов, пленок, лаков и пластмасс.
Дата: 25 мая 1983 года.
Стивенс и Аллен, дипломированные патентные поверенные, Селанезе Хаус, 22 и 23, Хиановер Сквер,
Лондон, Западный 1.
как описано в Спецификации № 207562.
Первичные сложные эфиры целлюлозы, полученные в соответствии с настоящим изобретением, могут
использоваться в неизмененном виде для любых технических целей, или же они могут быть предварительно
подвергнуты процессу созревания для изменения их растворимости. Подобный процесс созревания может
осуществляться либо в первичных растворах для этерификации, либо сложные эфиры целлюлозы могут быть
обработаны после извлечения из раствора для этерификации.
Таким образом, после завершения этерификации в раствор можно добавить воду или другой подходящий
реагент для разрушения избытка ангидрида, после чего раствор можно оставить при обычных или
повышенных температурах, с изменением или без изменения концентрации катализатора, до достижения
требуемой растворимости. В этой связи следует обратиться к спецификациям №№.
20,977/1.1 и 20,852/12, а также спецификация США № 1,217,122, которые описаны в ПОЛНОЙ
СПЕЦИФИКАЦИИ.
Усовершенствования в производстве производных целлюлозы.
Я, Генри Д. Рифус, гражданин Швейцарской Республики, проживающий по адресу: Celanese House, 22 & 23,
Hanover 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 усовершенствованиям в производстве сложных эфиров целлюлозы, и в
частности к процессам, в результате которых целлюлозные материалы становятся более
реакционноспособными по отношению к последующему ацетилированию или другим видам этерификации, а
также к получению ацетата целлюлозы и других органических сложных эфиров целлюлозы из обработанных
материалов.
Для того чтобы сделать целлюлозные материалы реакционноспособными к этерификации, желательно
подвергнуть их предварительной обработке подходящими реагентами. Таким образом, материалы могут быть
обработаны уксусной, муравьиной или другой органической кислотой в жидком или парообразном состоянии,
что позволяет повысить их реакционную способность, при этом такая кислота может содержать одну или
несколько минеральных кислот, предпочтительно в небольших количествах.
Я обнаружил, что предварительная обработка целлюлозных материалов органической кислотой, содержащей
серную или фосфорную кислоту, или смесь этих кислот, частичная или полная нейтрализация минеральной
кислоты или кислот, а затем проведение производства сложного эфира целлюлозы в присутствии серной
и/или фосфорной кислот позволяют сделать материалы реакционноспособными и одновременно лучше
контролировать температурные условия, преобладающие во время производства сложного эфира
целлюлозы, что позволяет получать улучшенные продукты. Органическая кислота не должна содержать
уксусного ангидрида или других ангидридов органических кислот.
Процесс, описанный в настоящем изобретении, может быть применен к любым подходящим целлюлозным
материалам, например, к хлопковому линту, древесной целлюлозе или подобным материалам, из которых в
значительной степени удалены лигнин, пентозан, смола и аналогичные компоненты, например, к сульфитной
целлюлозе, содовой целлюлозе или сульфатной целлюлозе. В случае обработки такой древесной целлюлозы
и аналогичных материалов предпочтительно подвергать эти материалы щелочной очистке, например, такой,
как описано в Спецификации № 249173, перед предварительной обработкой в соответствии с процессом
настоящего изобретения. Подобная щелочная очистка может, например, проводиться с использованием
щелочи относительно низкой концентрации, например, 8% или менее, при относительно высоких
температурах, или в холоде, или с небольшим нагревом с использованием щелочи более высокой
концентрации, например, 15 или 20%. 105 Кроме того, целлюлозные материалы, полученные путем обработки
лигноцеллюлозных материалов щелочью и диоксидом серы, как описано в спецификации № 407018, могут
быть обработаны в соответствии с настоящим изобретением 110l.
490,099 В соответствии с настоящим изобретением, для предварительной обработки органическими
кислотами можно использовать любую подходящую органическую кислоту, однако низшие жирные кислоты, и
особенно муравьиная и уксусная кислоты, представляют особую ценность. Предварительная обработка
может проводиться с использованием органической кислоты в жидкой форме, например, путем опрыскивания
материалов смесью органической и минеральной кислот или путем замачивания их в такой смеси.
Минеральная кислота, наиболее ценная для целей настоящего исследования.
Это серная кислота. Предпочтительно, доля минеральной кислоты, используемой в процессе
предварительной обработки, составляет 1,5 по сравнению с долей, используемой в обычном процессе
этерификации с применением такой кислоты в качестве катализатора. Таким образом, для облегчения
обработки серной кислотой очень подходят пропорции до 5%, а в частности – до 1 или 2% от массы
целлюлозного материала. При желании можно использовать более высокие пропорции кислоты, но, как
Соседние файлы в папке патенты