Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11143
.pdf
Настоящее изобретение призвано обеспечить передачу крутящего момента по всему кольцу без
возникновения радиальных сил. Согласно настоящему изобретению, уравнительное кольцо плавающе
соединено с уравновешенным звеном, расположенным на одной стороне главной оси механизма передачи
5t5. Предпочтительно, данная система шарнирного соединения включает звенья, приспособленные для
перемещения или качания в поперечном и продольном направлениях.
В предпочтительной конструкции в соответствии с изобретением, уравнительное кольцо 60 соединено в
диаметрально противоположных точках с концами двух звеньев, поддерживаемых на других концах
посредством соединения с регулируемой балансирной балкой через плавающую балку или элемент,
шарнирно соединенный в поперечном направлении с указанной балансирной балкой и способный качаться
вместе с ней, причем соединения выполнены таким образом, чтобы обеспечить эффект универсального
соединения между балансирной балкой и кольцом, одновременно позволяя качать балансирную балку 70 для
обеспечения углового регулирования скорости и регулировки кольца.
Предпочтительно, чтобы рукоятка регулировала балансировочный брусок только в одном направлении,
преодолевая силу пружины, так что балансировочный брусок 75 b) всегда может свободно поворачиваться в
положение для меньшей скорости, насколько это позволяет пружина.
Также в предпочтительном варианте исполнения балансирная балка работает или действует как
переключатель, включая элемент, который при заданном уровне перегрузки отключает двигатель.
Теперь обратимся к прилагаемым чертежам, на которых схематически представлен один из вариантов
осуществления изобретения, и на котором: Рисунок 1 представляет собой вертикальный разрез шестерни,
выполненный под прямым углом к главному валу.
Рисунок 2 представляет собой сечение по линии A-A 90 на рисунке 1, а рисунок 3 — частичный вид сбоку
рисунка 1.
Представленная шестерня имеет систему управления передаточным отношением. 18 роликов установлены в
держателях 21, которые, в свою очередь, установлены в рычагах коромысел 28. Каждый коромысло
вращается на рычаге 2,5 и снабжен 34-м элементом, радиально направленным внутрь и имеющим
шарообразный конец, входящий в углубление в кольце 35, окружающем главный вал 12.
Один комплект роликов работает между торцевым диском 10 на валу 12 и средним диском 15, при этом
справа от среднего диска расположен еще один торцевой диск (не показан), а также второй комплект
качающихся роликов. Механизм "Тле" не является планетарным. Следовательно, крестовина 25, служащая
для крепления коромысел 28, непосредственно соединена с корпусом посредством своих трех рычагов, так
что она образует жесткую опору как для переднего, так и для заднего комплекта коромысел посредством
втулки 13а, которая образует опорный подшипник для среднего диска 15 шестерни независимо от вала 12, как
описано в патентной спецификации №.
392,589.
Между валом 12 и втулкой 13а расположена втулка 13b с достаточным радиальным люфтом для
уравнительного механизма, которая соединяет кольцо 35 с аналогичным кольцом для заднего комплекта
роликов. Эта втулка может перемещаться в осевом направлении для выравнивания нагрузки на два
комплекта роликов, как описано в вышеупомянутой спецификации № 392589. Обе группы роликов приводятся
в действие аналогичными коромыслами 28.
Кольцо 35 имеет радиально направленные наружу плечи 36, поддерживающие кольцо 37. Суть настоящего
изобретения заключается именно в способе крепления этого кольца 37. В показанной конструкции кольцо
соединено в двух диаметрально противоположных точках с верхними концами двух звеньев 164, соединенных
на своих нижних концах шаровыми шарнирами 168 с Н-образной плавающей балкой 1639, имеющей концевые
поперечные элементы, шарнирно соединенные в точке 167 с стержнем 165, который качается как
балансирная балка вокруг штифта 166. Предпочтительно, чтобы соединения звеньев в их верхних концах с
кольцом также носили универсальный характер.
Таким образом, видно, что звенья 164 приспособлены для бокового и продольного перемещения, и что вся
конструкция рычажного механизма представляет собой сбалансированный механизм, расположенный с одной
стороны от главного вала 12 передаточного механизма. Рычажная рукоятка 17( закреплена на шарнире в
точке 177 и опирается в точке 178 на нижнюю сторону одного из концов балансировочной балки 165; ее можно
зафиксировать в любом регулируемом положении, затянув гайку-барашек 181, которая соединяет рукоятку в
точке 182 с пазовым звеном 179, закрепленным на шарнире в точке 180.
Рычаг управления 176 воздействует на балансир 165 только в одном направлении, а именно, в сторону
положения для более низкой скорости, и балансир всегда может свободно перемещаться в положение для
более низкой скорости, преодолевая сопротивление пружины 170. Эта пружина имеет необходимую жесткость
для выравнивания управляющей реакции, которая зависит от максимального желаемого момента накачки на
валу 12. Следовательно, если происходит перегрузка, балансирная балка 165 качается в положение с
меньшей скоростью, чтобы компенсировать перегрузку, а затем возвращается в положение,
отрегулированное управляющим рычагом 17o.
В случае, если перегрузка превышает ту, которая соответствует минимальной скорости трансмиссии,
предусмотрен штифт 171, на который воздействует балансирная балка, для разрыва электрической цепи 172,
173, 174, 17.5 для зажигания двигателя или для питания используемого вместо него электродвигателя. В
качестве альтернативы, контакт 171 может быть соединен с другими средствами, помимо электрического
выключателя 8C, и приспособлен для изменения угла наклона привода двигателя при перемещении контакта
171 вниз; такие средства могут быть механическими, гидравлическими или пневматическими.
Для наглядности на рисунке 1, 85, стрелки 36 повернуты в плоскости листа примерно на 60 градусов
относительно их фактического положения.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_415077.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=415077&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB415077A
[]
-- _eon Edt i n.
1
Второе издание.
] СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА
Дата подачи заявления: 16 февраля 1933 г. № 4763/33. 415, Полная спецификация слева: январь. 25, 1934,
Полное техническое задание принято:. Август. 16, 1934,
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве и обработке текстильных материалов, содержащих производные
целлюлозы.
Я, Герцог Дрейрус, гражданин Швейцарской Республики, проживающий по адресу: Celanese House, 22 & 23,
Hanover Square, London, W.1, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер:
Данное изобретение направлено на улучшение.
Научные рекомендации касаются производства и обработки производных целлюлозы и продуктов,
содержащих их, и особенно производства и обработки 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, пряжи и тому
подобного, обладающих очень высокой прочностью на разрыв, фактически 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 настоящих Спецификациях, можно получать продукцию,
обладающую преимуществами высокопрочных вискозных продуктов, но без недостатков, связанных с
использованием сильных кислот. В способе, описанном в указанных выше 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 может быть сохранена не только прочность, но и достигнуто ее существенное
увеличение.
Следует отметить, что при омылении органических эфиров целлюлозы, особенно когда омыление доведено
практически до конца, следует учитывать следующее.
Происходит значительная потеря веса, и если в процессе омыления не происходит усадка материалов, то
соответственно уменьшается плотность (денье).
Настоящее изобретение относится к аналогичным процессам производства высокопрочных нитей, волокон,
пряжи и тому подобного, и особенно тех, которые обладают сродством к хлопковым красителям без потери
веса, вызванной омылением. Я обнаружил, что хорошие результаты в отношении прочности волокна,
достигаемые при растяжении и/или омылении, могут быть также получены при использовании в качестве
основы для волокон, нитей, пряжи или других материалов эфирных эфиров целлюлозы, и особенно эфирных
эфиров целлюлозы, в которых эфирная группа образована алкильными радикалами, и особенно низшими
алкильными радикалами, а сложноэфирная группа — ацетильными или другими низшими алифатическими
кислотными группами. При омылении таких материалов прочность может сохраняться или даже
увеличиваться, однако потеря веса и уменьшение денье не столь существенны, как в случае простых
органических эфиров целлюлозы.
Эфиры целлюлозы, особенно подходящие для целей настоящего изобретения, — это метиловые, этиловые,
пропиловые и бутиловые, а в меньшей степени бензиловые эфиры целлюлозы, содержащие ацетильные или
другие низшие алифатические кислотные группы. Содержание эфирных групп может достигать 2 на 80
молекул C6H1O, но я предпочитаю использовать производные целлюлозы с несколько меньшим
содержанием эфирных групп, например, с содержанием эфирных групп, соответствующим A, X, до 1 эфирной
группы для формулы C6H10O. В целом, содержание эфира 85% в эфирах, 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 эфир-сложный
продукт 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 эфиры и сложные эфиры целлюлозы независимо от того,
присутствуют ли в одном и том же производном целлюлозы две или более различных эфирных или сложных
эфирных групп.
Таким образом, например, для определенных целей иногда целесообразно включать производное целлюлозы
вместе со значительной долей метильного или этильного радикала и меньшей долей 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 этилцеллюлозы, полученный в соответствии с настоящим изобретением, растворим в ацетоне,
содержащем, скажем, 20% воды, его можно сделать растворимым в безводном или почти безводном ацетоне
путем включения в него небольшой доли радикала высшего спирта, такого как радикалы бутилового или
бензилового спирта.
Эфир-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. В качестве этерифицирующего агента можно использовать любой подходящий реагент, например,
метил-, этил-, пропилбутил- или бензилхлорид, диметил-, этил- или дипропилсульфат и тому подобное.
Этерификация предпочтительно проводится в присутствии едкого щелочного вещества, например, едкого
натрия или едкого калия, но изобретение включает использование других оснований, например, органических
оснований, таких как диметиланилин или высшие алкиламины. Для того чтобы максимально сохранить
степень полимеризации молекулы целлюлозы, предпочтительно проводить этерификацию при как можно
более низкой температуре, обеспечивающей при этом разумное время реакции. Для метилхлорида и
диметилсульфата вполне подходят обычные атмосферные температуры или температуры ниже
атмосферных, тогда как для других этерифицирующих агентов температура, необходимая для получения
этерификации с любой заданной скоростью, несколько возрастает с увеличением молекулярной массы
вводимой эфирной группы. Например, для бензилхлорида могут потребоваться температуры до 80 °C и выше,
в то время как для других упомянутых ранее этерифицирующих агентов вполне подходят промежуточные
температуры.
Как уже говорилось, предпочтительно проводить этерификацию в присутствии едкого щелочного раствора, и я
обнаружил, что высокие концентрации, около 35% и даже до 50% и более, дают эфиры наилучшего качества.
Процессы Pro5.3, в которых количество присутствующей щелочи превышает количество воды, так что при
обычных температурах в случае каустической соды часть каустической соды присутствует в твердом
состоянии во время этерификации, описаны в моих предыдущих спецификациях № 164374, 164375 и
164, 377. Однако производство желаемых производных целлюлозы не ограничивается этими конкретными
концентрациями щелочи, и, кроме того, в качестве среды для этерификации могут использоваться другие
вещества, помимо воды, например, спирты, эфиры или углеводороды, такие как бензол, толуол, ксилол или
нефтяные углеводороды. Однако, даже в случае использования других сред, предпочтительно, чтобы вода
присутствовала во время этерификации, и, кроме того, предпочтительнее пропитать целлюлозное сырье
щелочью и водой до того, как оно вступит в контакт с такой этерифицирующей средой и этерифицирующим
агентом. При использовании более активных этерифицирующих агентов, таких как метилхлорид или
диметилсульфат, особенно желательно наличие значительного количества этерифицирующей среды,
поскольку это помогает контролировать температуру реакции этерификации, что позволяет получать
продукты с высокой вязкостью. Данная спецификация № 85 особенно важна в отношении производства
высокопрочных изделий из высоковязких производных целлюлозы, как описано в моей спецификации №
402105.
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. 95 Введение этих
эфирных групп может происходить в один или несколько этапов, и особенно когда требуется содержание 1-2
эфирных групп на каждую молекулу целлюлозы, предпочтительно добавлять 100-процентный эфирирующий
агент в два или более этапов, независимо от того, добавляется ли также щелочь или другое основание
поэтапно.
В качестве целлюлозного сырья для этерификации и этерификации с целью получения 105 эфиров
целлюлозы может использоваться любой подходящий тип, например, хлопковый линт или целлюлозный
материал, полученный из древесины или другой лигнифицированной целлюлозы. Лигнин может быть в
значительной степени удален из лигнифицированной целлюлозы с помощью обычных процессов варки
целлюлозы, таких как содовый, сульфитный и сульфатный процессы, или, другими словами, содовая,
сульфитная или сульфатная целлюлоза могут использоваться непосредственно, 115 но предпочтительнее
применять дополнительный этап щелочной очистки для удаления остаточного лигнина, присутствующего в
этих продуктах.
Подобный этап щелочной очистки описан в спецификации № 249173. Если необходимо удалить из древесины
весь лигнин, пентозан и даже смолу, обычные сульфитные или содовые процессы можно заменить
длительной обработкой сравнительно разбавленной щелочью, например, в концентрации до 2 или 4%.
Подобную обработку предпочтительно проводить при температуре ниже обычной температуры варки в
содовом процессе, например, при температуре, указанной в спецификации № 207562 (темн. 415077), когда в
процессе этерификации присутствует уксусная кислота или другой растворитель в сравнительно большом
количестве, например, более 600 или 800% от массы частично этерифицированной целлюлозы, как описано в
моей спецификации № 207562 (темн. 70), теплоту реакции можно легко контролировать и получать продукты с
высокой вязкостью.
Этерификация может проводиться либо таким образом, чтобы полученный эфир-эфир образовывался в
растворе, либо таким образом, чтобы эфир-эфир оставался во взвешенном состоянии 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 85 этерифицируемой целлюлозы. Таким образом, например, если
целлюлоза замещена примерно одной эфирной группой на каждую молекулу целлюлозы, можно использовать
количество уксусного ангидрида, соответствующее примерно 200–250% или более от массы эфира, тогда как
в случае более высокой степени этерификации целлюлозы можно использовать соответственно меньшие
количества. 95 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 этерификации 110 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.
В частности, для целей настоящего изобретения желательно получать эфиры целлюлозы, растворимые в
ацетоне, ацетон-спирте или ацетоновой воде или аналогичных летучих растворителях, которые могут быть
использованы в процессе сухого прядения, при этом процесс созревания, а также природа сложноэфирных
или эфирных групп и их соотношение могут быть использованы для достижения этой цели. Эфир целлюлозы,
например, метилцеллюлоза, этилцеллюлоза или пропилцеллюлоза ацетат, может быть спряден в нити,
волокна, пряжу, ленты или тому подобное при температурах порядка 100-120 °C. Этот особый процесс
производства целлюлозного материала является предметом моей заявки № 3922/33 (серийный номер
414751). Вышеуказанное сырье непосредственно подходит для процесса эторификации.
Как уже говорилось ранее, предпочтительнее использовать эстерифиллум? Целлюлозу после ее
этерификации, а также целлюлозный эфир, содержащий необходимое количество эфирных групп,
полученный описанным выше способом, после отделения едкого щелочного или другого основания могут
быть непосредственно подвергнуты соответствующему процессу этерификации, поскольку в целом он
обладает более высокой реакционной способностью 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. Таким образом, например, частично
этерифицированную целлюлозу можно обрабатывать небольшими или большими количествами низших
алифатических кислот в концентрированном или разбавленном виде, как описано в моей французской
спецификации № 565654, или же можно использовать пары низших алифатических кислот как в чистом виде,
так и в смеси с воздухом или другим инертным газом, как описано в моей спецификации № 263938. Для этой
цели лучше всего подходят муравьиная и уксусная кислоты.
Этерификация может быть осуществлена с помощью кислых галогенидов, в этом случае нет необходимости
удалять из частично этерифицированной целлюлозы едкий щелочной раствор или другое основание, которым
она была 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 ссылаюсь на свои спецификации №№. 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 является относительно слабым, как в
случае хлорида сульфурила или сульфоновых кислот. В соответствии с 4J5,077 любым подходящим
процессом сухого или мокрого прядения, и в этой связи я особенно ссылаюсь на процессы, описанные в
спецификациях №№ 165,519, 198,023, 203,092, 300,998 и 325,233 для процессов сухого прядения, а также в
спецификациях №№... 177,868,
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: а) очень значительное растяжение материалов,
например, растяжение более чем на 200, 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 мокрого прядения
коагулирующей ванны, которая поддерживает желаемую степень пластичности изделий. Описание подобных
коагуляционных ванн приведено в разделе «Технические характеристики».
3
(0
Указанные выше номера 340,324, 340,325 и 340,437. 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 зависимости от
желаемой величины 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. Диапазон растворителей или смягчающих веществ, указанный в технических
условиях на растяжение и мокрое прядение, особенно подходит для эфиров целлюлозы, растворимых в
ацетоне, ацетон-спирте или ацетон-воде. 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 продуктов,
полученных описанным выше способом, и, в частности, омыление продуктов, которые были растянуты и/или
которые содержат эфирные сложные эфиры 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 70, присутствующих
в производном целлюлозы. Омыление может проводиться с материалами в виде мотков или на бобинах,
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, конечно же, к процессам, описанным в моих спецификациях №№.
402,104 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 выступать, например, вода,
водно-спиртовой раствор или спирт. Как указано в моих спецификациях № 402,104 и 402,105, спиртовые
среды особенно подходят для периодических процессов с нитями в мотках, на бобинах или в упаковках типа
«сыр», «выпечка» или других подобных упаковках, 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 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 возможной концентрации.
Настоящее изобретение, помимо обработки растяжением и омылением, также включает обработку усадкой,
применяемую к материалам для улучшения их гибкости и эластичности. Подобная усадочная обработка
может проводиться с помощью растворителя, латентного растворителя или набухающего агента для
обрабатываемого материала. Предпочтительно его применять перед любой обработкой омылением, и он
особенно подходит для обработки материалов, которые в процессе или после их изготовления были
растянуты для повышения прочности. К числу особенно полезных усадочных агентов относятся
метиленхлорид, этиленхлорид, хлороформ, тетрахлорэтан или аналогичные вещества, являющиеся
латентными растворителями, но не истинными растворителями для производных целлюлозы. Такие агенты
могут применяться в разбавленном виде бензолом, нефтью или другими углеводородами, а также эфирами
или другими нерастворителями или сильными осадителями для контроля степени усадки.
Процессы подобного рода описаны в технических спецификациях №№. 380,504,
380,505 и 389 823. Однако усадка может быть достигнута с помощью любых других растворителей или
набухающих агентов для обрабатываемой целлюлозы или производных целлюлозы.
Дата: 15 февраля 1933 года.
Стивенс и Аллен, дипломированные патентные поверенные, Селанезе Хаус, 22 и 23, Гановер-сквер, Лондон,
W.1.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве и обработке текстильных материалов, содержащих производные
целлюлозы.
Я, Генри Дрейфус, гражданин Швейцарской Республики, проживающий по адресу: Селанезе Хаус, 22 и 23,
Гановер-сквер, Лондон, Западный 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 и обработке изделий, содержащих
органические производные целлюлозы, и, в частности, к производству и обработке нитей, пряжи, волокон,
лент и аналогичных текстильных изделий из эфирных эфиров целлюлозы.
Настоящее изобретение относится к процессам производства высокопрочных нитей, волокон, пряжи, лент и
аналогичных текстильных материалов, особенно тех, которые обладают сродством к цветам хлопка.
Я обнаружил, что путем омыления искусственных нитей, волокон, тесьмы, лент и подобных текстильных
материалов, содержащих эфирные сложные эфиры целлюлозы, в которых содержится не более одной
эфирной группы на молекулу C6H10O5, и особенно эфирные сложные эфиры, в которых эфирные группы
образованы алкильными радикалами, и особенно низшими алкильными радикалами, а сложноэфирные
группы — ацетильными и другими низшими алифатическими кислотными группами, можно получить продукты,
обладающие хорошей прочностью и сродством к красителям хлопка. Таким образом, можно получить
продукты, обладающие преимуществом высокой прочности, с меньшей потерей веса и уменьшением денье,
чем в случае, когда исходный материал содержит только сложноэфирные группы.
Для достижения наилучших результатов в отношении прочности на разрыв предпочтительно, чтобы
материалы, подлежащие омылению, подвергались операции растяжения, предпочтительно до значительной
степени, например, до 200, 300 или 400% или более от их первоначальной длины, и/или чтобы они содержали
эфиры целлюлозы относительно высокой вязкости, т.е. в случае ацетонрастворимых эфиров вязкость 6%
раствора такого эфира в ацетоне, измеренная при 25 °C и сравненная с глицерином как 100, должна
составлять не менее 30, а предпочтительно больше, например, 50, 75, 100, 65 или даже больше.
Эфиры целлюлозы, особенно подходящие для целей настоящего изобретения, — это метиловые, этиловые,
пропиловые и бутиловые, а в меньшей степени бензиловые эфиры целлюлозы, содержащие ацетильные или
другие низшие алифатические кислотные группы. Производные целлюлозы могут иметь, например,
содержание эфира, соответствующее i или 2 эфирной группе 75 для формулы C6Ho05. В целом, содержание
эфира в эфироэфирах, дающих наиболее удовлетворительные результаты согласно настоящему
изобретению, будет уменьшаться с увеличением молекулярной массы эфирного радикала 80. Я предпочитаю
регулировать природу эфирных и сложноэфирных радикалов, а также содержание эфиров и сложных эфиров
таким образом, чтобы полученный эфир-сложный продукт был растворим в ацетоне, ацетоновом спирте,
ацетон-воде или аналогичных растворителях 85 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 эфирные
эфиры целлюлозы независимо от того, существуют ли в одном и том же производном целлюлозы две или
более различных эфирных и/или сложноэфирных групп.
Таким образом, например, для определенных целей иногда целесообразно включать в производное
целлюлозы вместе с относительно значительной долей метилового или этильного радикала небольшую 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, в случае, когда ацетат этилцеллюлозы, полученный в соответствии с настоящим
изобретением (415077), растворим в ацетоне, содержащем, скажем, 20% воды, его растворимость в ацетоне
может быть сделана практически безводной или почти безводной путем добавления в него небольшого
количества радикала высшего спирта, такого как радикалы бутилового или бензилового спирта.
Эфиры-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. Для того чтобы максимально сохранить степень полимеризации молекулы целлюлозы,
предпочтительно проводить этерификацию при как можно более низкой температуре, соответствующей
разумному времени реакции.
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, очень значительное растяжение материалов,
например, растяжение до 200, 300, 500% или более от их первоначальной длины. 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 производства материалов методом мокрого прядения, который
поддерживает желаемую степень пластичности изделий. Подобные процессы описаны в спецификациях №
340,324 и 343,062.
Аналогичным образом может быть произведено растяжение уже сформированных материалов, но в этом
случае необходимо применять размягчающее вещество до или во время приложения растягивающей силы.
Подобные процессы описаны в спецификациях №№ 277,089, 323,790, - 370,430 и 371,461. Размягчающая
способность используемого размягчающего вещества может регулироваться 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
растворителя, присутствующего в коагулирующей ванне или другой жидкой среде, будет выбрана в
соответствии со свойствами растворимости конкретного обрабатываемого эфира. Диапазон растворителей
или смягчающих веществ, указанный в технических условиях на растяжение и мокрое прядение, особенно
подходит для эфиров целлюлозы, растворимых в ацетоне, ацетон-спирте или ацетон-воде.
Растяжение материалов после их формования может осуществляться на движущихся нитях, предпочтительно
в процессе их формирования основы.
Когда материалы растягиваются после их образования, размягчение может осуществляться либо отдельно от
операции растяжения, либо непрерывно с ней, 75 и в последнем случае растягивающее напряжение может
быть направлено обратно на ту часть материала, которая размягчается, или может быть ограничено, частично
или полностью, размягченной частью материала. Размягчение может быть произведено в один этап или в два
и более этапов.
Настоящее изобретение относится к омылению нитей, пряжи или подобных материалов, содержащих
эфирные эфиры целлюлозы и полученных, например, как описано выше, и, в частности, к омылению
продуктов, которые были растянуты и/или которые содержат эфирные эфиры целлюлозы с высокими
вязкостными характеристиками. Степень омыления должна быть как минимум достаточной, например, 5-10
или 20% от веса материалов, чтобы придать материалам сродство к хлопковым красителям, и
предпочтительно должна приводить к удалению или существенному удалению всех сложноэфирных групп,
присутствующих в производном целлюлозы. Омыление может проводиться с материалами в виде мотков или
на катушках, тюках или в другой подходящей упаковке, но предпочтительно осуществляется во время
перемещения материалов из одной точки в другую. Особенно ценным методом осуществления процесса 105
на перемещаемых материалах является омыление ряда нитей или других материалов во время их
перемещения из одной точки в другую в процессе формирования основы.
Кроме того, материалы 110 могут быть обработаны омыляющим веществом в виде пасты или иной формы, а
затем быстро высушены. Для получения более подробной информации о подходящих методах обратитесь к
спецификациям №№. 314,446, 314,447, 115
316,521, 318,468 и 351 417.
В качестве омыляющего агента предпочтительно используют едкий натр или едкий калий, хотя могут
применяться и другие щелочные или основные реагенты, например, тринатрийфосфат, силикат натрия и
аммиак.
В качестве среды может выступать, например, водный раствор, водный спиртовой раствор или спиртовой
раствор, а омыляющее вещество может присутствовать в такой среде в любой подходящей концентрации. В
качестве среды могут использоваться спирты, содержащие, например, концентрацию омыляющего агента 1, 3
или 5% или даже больше, и они особенно подходят для периодических процессов 130, разбавленных
бензолом, нефтью или другими углеводородами, эфирами или другими нерастворителями или сильными
осадителями, чтобы контролировать величину усадки. Процессы такого характера описаны в Спецификации
№ 389823.
Однако усадка может быть достигнута с помощью любых других растворителей или набухающих агентов для
обрабатываемого производного целлюлозы, например, метиленэтиленового эфира, диоксана и других
циклических эфиров и их гомологов, например, алкилированных диозанов, ацетона, диацетонового спирта,
этиллактата, сложных эфиров и эфироэфиров гликолей и других полигидроксиспиртов, например,
моноацетата гликоля и моноацетата метилгликоля, в случае производных целлюлозы, содержащих
ацетильный радикал, а также водных растворов тиоцианатов и хлорида цинка в случае омыленных
материалов целлюлозной природы.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют изобретение, однако следует понимать, что они никоим образом
его не ограничивают: - ПРИМЕР 1.
Искусственные нити, полученные сухим способом, на основе ацетата этилцеллюлозы, содержащие примерно
от 1 до 1 этильной группы и от 14 до 2 ацетильных групп на молекулу C0H10O5, и растянутые на 300–500% от
своей первоначальной длины, омыляются путем пропускания их в виде основы через 4% водный раствор
каустической соды, содержащий 25% хлорида натрия, при температуре около 70–80 °C. Период контакта с
ванной, непрерывно циркулирующей через сосуд, составляет около 50 секунд. После извлечения из ванны с
температурой 105°C нити промывают, например, в воде при температуре около 60°C для удаления
растворимых солей, затем сушат и наматывают.
ПРИМЕР 2. 110 Пряжа из ацетата этилцеллюлозы, полученная сухим способом и содержащая от 1 до 1
этильной группы и от 11 до 2 ацетильных групп на молекулу C6H10O5, омыляется в виде мотков или лепешек
в течение примерно 12–15 часов в 4%-ном растворе едкого натрия в метиловом спирте при температуре
20–25 °C, при этом объем ванны примерно в 30 раз превышает объем материала. По истечении этого
времени пряжу извлекают из ванны, промывают 120 раз и сушат.
ПРИМЕР 3.
Несколько сухих прядей из ацетата этилцеллюлозы, содержащих примерно одну этильную группу и примерно
две ацетильные группы на молекулу C6Ri100, пропускаются в форме основы через двух- или трехчашевую
пропиточную машину, в которой они пропитываются водным раствором каустической соды с концентрацией
около 8%, при этом пряжа складывается в мотки, на бобины или используется для упаковки сыров, пирожных
или других подобных изделий. Наиболее подходящими спиртами для использования в таких процессах
являются метиловый и этиловый спирты, хотя могут применяться и другие моно- и полигидроксиспирты,
Соседние файлы в папке патенты