Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11986
.pdf
дисперсию электроположительного каучука и продолжают перемешивание до тех пор, пока дисперсионный
раствор не станет прозрачным, без видимой мутности от каучука. 115 Электроположительную дисперсию
каучука следует добавлять в асбестовую суспензию, предпочтительно в разбавленном виде. В большинстве
случаев удовлетворительной является концентрация каучука около 5%. Для достижения наилучших
результатов (120%) дисперсию резины следует добавлять достаточно медленно, чтобы обеспечить
равномерное распределение резины. Иногда целесообразно распылить резиновую дисперсию в
перемешиваемую массу. Данная процедура 125 особенно применима, когда смешивание производится в
мешалке, в этом случае резиновая дисперсия может распыляться в мешалку непосредственно перед валиком
мешалки после того, как валик будет обработан 130 399 870 третичными резиновыми дисперсиями.
Этот тест, целью которого является получение только сравнительных результатов, может быть проведен,
например, путем помещения 50 кубических сантиметров испытуемого латекса в квадратную бутылку объемом
4 унции (70 дюймов), которая погружается в водяную баню для поддержания постоянной температуры
латекса 70°F. Затем вставляется мешалка типа миксера для соды, имеющая лопасть диаметром около 75
дюймов, прикрепленную к валу, приводимому в движение двигателем со скоростью вращения 1200 об/мин.
Относительная стабильность или устойчивость к коагуляции измеряется путем наблюдения за временем,
необходимым для того, чтобы быстро вращающийся пеллет про-8Q когерентно коагулировал латекс.
При необходимости изобретение допускает включение наполнителей, компаундирующих и пигментирующих
агентов. Эти добавки могут быть добавлены либо к дисперсии электроположительного каучука, либо к
асбестовой суспензии до добавления к ней дисперсии каучука. Последний способ обычно предпочтительнее,
и для этой цели наилучшие результаты будут получены, если материалы добавляются в виде водной
суспензии, предварительно измельченной, например, в красящей или шаровой мельнице, для обеспечения
тонкости измельчения. Примерами подходящих наполнителей, компаундирующих и пигментирующих агентов
являются мел, барит, сажа, оксид железа, сера, оксид цинка, графит, мелкодисперсные металлы, такие как
свинец и др. 100 Подробные примеры изобретения позволят более наглядно проиллюстрировать принцип его
работы.
ПРИМЕР 1.
В обычный бумагоделательный аппарат помещают тысячу фунтов асбеста и 105 000 фунтов воды, после чего
смесь взбивают в соответствии с обычной процедурой производства бумаги. Когда масса измельчена до
необходимой степени, валик 1-10 поднимается, и добавляется пигментная суспензия, содержащая 6 фунтов
оксида железа, 6 фунтов сажи, 1 фунт серы, 115 фунтов оксида цинка, 1 фунт фенилбета-нафтиламина
(антиоксидант), 2 фунта дифенилгуанидина (ускоритель), 120, которая была предварительно приготовлена
путем смешивания этих ингредиентов с 200 фунтами воды и пропускания полученной смеси через обычную
мельницу для краски. Смешанную массу перемешивают 125 до тех пор, пока наполнители, компаундирующие
и пигментирующие вещества равномерно не распределятся по ней, после чего она готова к нанесению
дисперсии электроположительного каучука. 130 хорошо поднимается с ножей. Мы обнаружили, что весьма
удовлетворительные результаты достигаются, если дисперсия вводится с такой скоростью, чтобы
содержимое лопатки совершало не менее двадцати полных оборотов лопатки во время добавления
дисперсии.
Согласно настоящему изобретению, к нему может быть присоединено количество резины, соответствующее
50% или более от веса асбеста. Однако для большинства целей, например, для изготовления тормозных
колодок или прокладок, оптимальное содержание резины составляет от 20% до 25%. Для некоторых других
целей может быть эффективен даже меньший процент.
Можно получать водные дисперсии электроположительного каучука, обладающие самыми разнообразными
свойствами. Эти свойства могут быть выбраны, отрегулированы и скорректированы в соответствии с
требованиями к суспензии. Как правило, мы предпочитаем использовать дисперсии, которые реагируют с
кислотой и/или обладают сравнительно высокой коллоидной стабильностью, хотя при определенных
условиях, например, когда присутствуют пигменты или отвердители, негативно реагирующие на кислоту,
иногда желательно использовать дисперсии, которые реагируют со щелочью и/или обладают относительно
низкой коллоидной стабильностью.
Кислотность или щелочность дисперсии электроположительного каучука определяется желаемой
концентрацией ионов водорода в обрабатываемой суспензии, что достаточно хорошо известно и понятно,
чтобы требовать дальнейшего описания.
Коллоидная стабильность электроположительной резиновой дисперсии определяет скорость очистки
раствора при добавлении дисперсии к асбестовой суспензии при прочих равных условиях.
Если коллоидная стабильность высока, скорость просветления будет относительно низкой; если же
коллоидная стабильность низка, скорость просветления будет относительно высокой.
Медленный темп очистки обеспечивает более равномерное распределение резины. Поэтому желательна
высокая коллоидная стабильность, но при этом такая, которая не приводит к чрезмерному продлению срока
службы.
Коллоидную стабильность дисперсии электроположительного каучука можно повысить, обеспечив наличие
определенных подходящих защитных агентов. К ним относятся общеизвестные вещества, такие как
гемоглобин, сывороточный альбумин, кислые белки в целом, поливалентные соединения, например,
полученные из хлорида алюминия и нитрата тория и т. д. Относительную коллоидную стабильность
дисперсий электроположительного каучука можно сравнить и измерить: с помощью теста механического
перемешивания, обычно применяемого к обычному каучуковому латексу, или электроположительного каучука.
Дисперсия электроположительного каучука готовится путем разбавления 600 фунтов 35%-ного коммерческого
латекса, консервированного аммиаком, 3600 фунтами воды, к которой предварительно добавлено 10 фунтов
гемоглобина. Затем к этой смеси при быстром перемешивании добавляют 90 фунтов концентрированной
соляной кислоты промышленного производства.
Полученная электроположительная коллоидная дисперсия каучука YO затем вводится в измельчитель
непосредственно перед поднятым вращающимся валиком, что обеспечивает тщательное распределение
частиц каучука по всей ванне. Для обеспечения практически равномерного распределения каучука
добавление следует распределять в течение 10-20 минут. Было установлено, что этот временной интервал
вполне удовлетворительный, когда содержимое венчика совершает примерно два полных оборота в минуту.
При более быстром перемешивании дисперсию можно добавлять с большей скоростью, хотя более
медленное перемешивание предпочтительнее. После добавления всей дисперсии перемешивание
продолжается еще около 5 минут. После этого ванна должна быть практически свободна от резиновой
мутности и локальных концентраций взвешенных наполнителей, компаундирующих и пигментирующих
веществ, и полученный материал готов к использованию в соответствии с любым из известных процессов
формования асбеста, валяния, изготовления листов или производства бумаги.
В качестве альтернативы электроположительной дисперсии каучука, использованной в предыдущем примере,
можно использовать дисперсию, приготовленную аналогичным образом, но с заменой гемоглобина на
практически эквивалентное количество сывороточного альбумина, яичного альбумина или любого другого
подходящего амфотерного белка. Белок выполняет функцию не только придания дисперсии каучука
необходимой степени коллоидной стабильности, но и способствует диспергированию асбеста.
Для равномерного распределения асбеста необходимо хорошее диспергирование асбеста во время
смешивания с резиновой дисперсией, и его следует поддерживать после образования асбесто-резиновой
смеси, если необходимо максимально эффективно использовать имеющиеся запасы.
В рамках данного изобретения мы обнаружили, что хорошая дисперсия асбеста, взвешенного в воде, может
быть достигнута при добавлении дисперсии электроположительной резины и поддерживаться после
завершения взаимодействия асбеста и резины без использования каких-либо добавок, диспергирующих
белки. Этот способ работы, который мы предпочитаем, иллюстрируется следующим примером:
ПРИМЕР 2.
Шестьсот фунтов коммерческого латекса, консервированного 35%-ным аммиаком, разбавляют 3600 фунтами
воды. Затем к этому разбавленному латексу быстро добавляют при интенсивном перемешивании раствор,
приготовленный путем растворения 541 фунта коммерческих кристаллов хлорида алюминия. (A 12016. 12IIT0)
в 500 фунтах воды. Полученная электроположительная дисперсия каучука может быть использована, как
описано выше. Следует отметить, что в данном примере не используется защитное средство для белков. Тем
не менее, будет установлено, что коллоидная стабильность достаточно высока для хорошего распределения
80, но не настолько высока, чтобы чрезмерно затягивать процесс очистки ванны.
Использование хлорида алюминия для получения положительно заряженных дисперсий каучука, как указано,
является предпочтительным для целей настоящего изобретения по сравнению с другими общеизвестными
методами изменения заряда, в которых используется сильная кислота вместе с дополнительным белком или
другим защитным агентом. Дисперсии каучука 90, приготовленные с помощью хлорида алюминия, более
стабильны и выдерживают более длительное хранение, чем дисперсии, приготовленные с помощью сильной
кислоты в сочетании с добавлением белка или 95 другого подходящего защитного агента. Кроме того,
использование хлорида алюминия исключает необходимость добавления защитного агента и, таким образом,
позволяет исключить вещества, такие как белки, которые, как правило, увеличивают водопоглощение
конечного продукта. Кроме того, хлорид алюминия играет особенно важную роль, поскольку он как меняет
заряд частиц резины на противоположный, так и обеспечивает превосходную дисперсию асбеста при
последующем смешивании с его суспензией.
Хотя белки или другие защитные агенты, используемые для стабилизации положительно заряженных
дисперсий каучука, также эффективны для этой цели, как уже говорилось ранее, хлорид алюминия более
эффективен. Таким образом, хлорид алюминия может выполнять тройную функцию: обращать
отрицательный заряд, обычно присущий частицам каучукового латекса, в положительный, придавать
коллоидную стабильность образующейся положительно заряженной дисперсии каучука и выгодно
способствовать и поддерживать дисперсию асбеста на протяжении всего последующего процесса его
обработки.
В качестве альтернативы предпочтительному использованию хлорида алюминия могут применяться другие
соли, такие как нитрат тория-125, которые обеспечивают наличие поливалентных катионов. Однако
использовать можно только те соли, которые содержат поливалентные катионы и одновалентные анионы.
Многовалентные анионы вредны для изобретения (130 399,870).
Как указано, смешивание резиновой дисперсии и асбестовой суспензии следует проводить медленно, чтобы
обеспечить тщательное взаимное распределение, и для этой цели обычно требуется перемешивание или
агитация, но такое перемешивание не должно быть ни настолько интенсивным, ни достаточно длительным,
чтобы негативно повлиять на асбестовую дисперсию.
Для производства бумаги может потребоваться большее разбавление асбестовой суспензии, чем указано, и
степень разбавления, тонкость помола асбеста и его дисперсия могут варьироваться, как это будет очевидно
специалистам в данной области, в соответствии с конкретным выбранным способом использования
сопутствующего асбеста и резины. Стабильность дисперсии, содержащей асбест и резину, может снижаться
при интенсивном механическом перемешивании, и этого следует избегать, как уже указывалось, однако,
по-видимому, снижения стабильности при хранении не наблюдается, то есть механическая тенденция к
агрегации может быть вызвана, но статическая коагуляционная тенденция к агрегации не вызывается
асбестом ни в электроположительных коллоидных дисперсиях резины, ни в дисперсиях, содержащих асбест и
резину, полученных из таких дисперсий. 95 Термин «асбест», используемый здесь, подразумевает все
встречающиеся в природе асбестоподобные кристаллы, в отличие от таких неорганических волокнистых
материалов, как минеральная вата, каменная вата, 100% стекловолокно, стекловата, продувной шлак и т. д.
которые не только не оказывают специфического коагуляционного воздействия на обычный латекс или
водные дисперсии отрицательно заряженных коллоидных частиц каучука, но и не способны к спонтанной
ассоциации с положительно заряженными коллоидными частицами каучука при контакте с ними в их водной
дисперсии.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его реализации, мы установили,
что оно должно быть реализовано.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_399871.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=399871&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB399871A
[]
[Второе издание.] ]
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА _ D Дата Конвенции (США): 17 апреля 1931 г. Дата подачи заявки O'VO (в
Соединенном Королевстве): 15 апреля 1932 г. № 10,84iJ32.
Завершено: октябрь. 16, 1933.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве изделий, содержащих резиносодержащие волокна, которые обычно
вызывают коагуляцию каучукового латекса, или относящиеся к такому производству.
Мы, компания DEWEY AND ALSY LIMITED, британская компания, принадлежащая Eley's Estate, Angel II,
Лондон, N. 18, настоящим заявляем, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут
подробно описаны и определены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к производству изделий, содержащих резиносодержащие волокна, которые
обычно коагулируют каучуковый латекс, и в целом включает добавление подходящим образом
предварительно агрегированного латекса к суспензии в воде, например, асбеста, смешивание массы для
распределения 1,5-дюймового каучука между частицами асбеста и образование асбестокаучуковых
материалов из полученной смеси любым из хорошо известных процессов производства асбестовых листов,
войлока или бумаги.
В соответствии с предлагаемым способом могут быть изготовлены такие изделия, как прорезиненная
асбестовая бумага, прокладочные материалы, древесноволокнистые плиты, фрикционные материалы, такие
как тормозные накладки, тормозные колодки и тому подобное, электроизоляционные панели и т. д.
Целью изобретения является создание более простого и легко регулируемого процесса, чем любой из ранее
известных способов обработки асбеста каучуковым латексом.
Еще одной целью изобретения является обеспечение более тесного взаимодействия латекса, резины и
асбеста, чем это было возможно до настоящего времени. Другие цели и преимущества изобретения станут
очевидны из его более подробного описания.
Если обычный коммерческий каучуковый латекс перемешать с асбестовой суспензией, асбест «скатывается в
комки» и стремится образовать цельную массу, которая больше не заполняет диспергирующий раствор,
перестает быть водорастворимой и практически не может быть подвергнута каким-либо известным процессам
производства асбестовых листов, войлока или бумаги.
Считается, что такое плотное покрытие из асбеста обусловлено его обволакиванием свернувшейся резиной,
образовавшейся в результате присущего природному асбесту коагуляционного воздействия. Если добавить
достаточное количество латекса, чтобы получить количество резины, равное 10% или более от веса асбеста,
то коагулирует только часть резины, которая служит для связывания асбеста, в то время как остальная часть
резины остается коллоидно диспергированной в растворе и придает ему молочный вид. Если добавить
значительно меньше резины, вся резина коагулирует, и водный раствор становится прозрачным. 60 Однако
во всех случаях, за исключением тех, когда используются ничтожно малые количества резины, асбест прочно
переплетается с застывшей резиной таким образом, что масса не может быть успешно сформирована и
собрана в соответствии с какими-либо известными процессами сборки асбеста.
Эти особые трудности были выявлены и преодолены в предыдущих процессах путем совместного
использования защитного агента и коагулянта. Защитное вещество выполняло двойную функцию: защищало
латекс от коагуляционного воздействия асбеста и способствовало распространению и дисперсии асбеста в
водной среде. Функция коагулянта заключалась в осаждении резины внутри асбестовой массы, в то время как
защитное вещество способствовало сохранению распространения и дисперсии асбеста в водной среде.
Таким образом, если говорить более конкретно, асбест может растворяться в воде. К этой асбестовой
суспензии можно добавить необходимое количество 85 каучукового латекса, содержащего небольшое
количество подходящего защитного вещества. В качестве подходящих защитных средств можно использовать
белки, сульфированные масла и тому подобные вещества. Благодаря наличию защитного агента, резина не
склонна к коагуляции и обволакиванию асбеста. Резина откладывается в асбестовой массе только при
добавлении коагулянта. Затем резина связывается с асбестом, в то время как асбест остается достаточно
хорошо диспергированным и распределенным по всей водной ванне, чтобы его можно было собрать в
соответствии с хорошо известными процессами изготовления асбестовых листов, войлока или бумаги.
а,' - dJiiO rr j 9 71 IA 2 399,871 Эти процессы всегда сопровождались серьезными недостатками, которые
препятствовали их более широкому внедрению. Таким образом, для успешного осуществления и контроля
этих процессов требуется проявление большей осторожности и мастерства, чем это обычно практикуется в
искусстве обработки асбестовых суспензий. Даже при таком тщательном подходе и профессионализме
многое еще оставляет желать лучшего. Тщательное исследование показало, что истинная функция
коагулянта заключается в агрегации частиц латекса. Только когда резиновые агрегаты достигают
достаточного размера, они осаждаются внутри или удерживаются в водной суспензии асбеста. Однако
характеристики готового продукта в значительной степени зависят от двух факторов: размера осаждаемых
резиновых агрегатов и степени диспергирования и распространения асбеста по водной ванне, то есть от
полноты раскрытия асбеста. Если осажденные резиновые агрегаты крупные, продукт будет не однородным и
не будет обладать целостностью резиновой структуры, тогда как если асбест плохо диспергирован и
распространен по водной ванне, полученный продукт будет непрочным и не будет обладать достаточной
плотностью.
Таким образом, конечная цель состоит в поддержании максимальной дисперсии и распространения асбеста
по всей водной среде с образованием и осаждением мельчайших резиновых агрегатов, которые могут быть
извлечены асбестом из водной среды и удержаны взвешенным в воде асбестом. Эта цель никогда не
достигается предыдущими методами, поскольку коагуляционный агент по своей природе и неизбежно
оказывает агрегирующее воздействие как на диспергированный и рассеянный асбест, так и на частицы
резинового латекса. Защитное вещество может способствовать минимизации вредного флокулирующего
воздействия коагуляционного агента на асбест, в то время как менее устойчивые частицы латекса
надлежащим образом агрегируются, но его использование в лучшем случае является лишь компромиссом.
Таким образом, сама функция коагуляционного агента неблагоприятна для превосходной дисперсии и
распространения асбеста по всей водной среде, и качество конечного продукта приносится в жертву. И это не
единственные недостатки этого процесса: для многих целей природа и свойства используемого эоагулянта
являются неприемлемыми.
Это может оказать негативное влияние на свойства готового изделия в процессе старения, или же привести к
снижению диэлектрической прочности и исключить возможность использования готового изделия в качестве
электроизоляционного материала. Во многих случаях защитное или коагуляционное вещество может
вызывать нежелательную водопоглощающую способность готового изделия.
Теперь мы обнаружили, что все 70 этих недостатков преодолеваются, и появляются новые преимущества,
если частицы каучукового латекса соответствующим образом предварительно агрегируются перед
добавлением в асбестовую суспензию. В этой связи неизвестно, что 75 вызывает осаждение и/или удержание
частиц каучука из водной дисперсии на асбесте, взвешенном в воде, в асбестовой суспензии, когда
коагулирующий эффект асбеста 80 подавлен, например, подходящим защитным агентом; но необходимые
условия для такого удержания известны. Одно из этих требований предполагает размер частиц,
превышающий определенный минимальный показатель в 85 йал. Это позволяет предположить, что резиновая
фиксация происходит за счет простого физического захвата, но это проблематично и не должно нас здесь
волновать. В предлагаемом процессе необходимый размер частиц может составлять 90, что достигается
путем агрегации обычного латекса, причем процесс агрегации полностью независим от асбеста, который
впоследствии удерживает полученные агрегаты.
В то время как в предыдущих процессах частицы латекса агрегировались в присутствии асбеста, мы
обнаружили, что крайне выгодно предварительно агрегировать частицы латекса в отсутствие асбеста, а затем
объединить их.
Таким образом, удается в полной мере сохранить первоначально превосходное распределение и
распространение асбеста по всей водной ванне 105 и избежать необходимости добавления средства,
защищающего латекс от коагуляционного действия асбеста.
Асбест, растворенный в воде, не вступает в реакцию с агрегированными латексами, как это происходит с
незащищенным коммерческим аммиачным латексом, образуя связные коагулы.
Агрегированные латексы можно добавлять в асбестовые суспензии в любом количестве без необходимости
использования защитного агента, и это является преимуществом.
Таким образом, изобретение включает в себя способ обработки волокон, которые обычно коагулируют
водные дисперсии каучука, например, асбестовых волокон, который заключается в предварительной
агрегации дисперсии каучука и последующем приведении волокон в контакт с ней.
Примером агрегации частиц латекса, адаптированной для функционирования в сочетании с волокнами в
соответствии с описанным здесь изобретением, является прилагаемый рисунок фактической
микрофотографии, полученной при увеличении в 900 раз, на которой 130 399 871 практически не имеет
мутности, вызванной коллоидно диспергированным каучуком. Аналогично, если попытаться отфильтровать
образцы обработанного латекса через обычную фильтровальную бумагу, то окажется, что при использовании
меньшего количества агрегирующего агента вся или часть каучука латекса пройдет через фильтровальную
бумагу, о чем свидетельствует появление молочного фильтрата. Однако будет установлено, что при
использовании больших количеств агрегирующего агента практически вся резина будет задержана
фильтровальной бумагой, и будет получен прозрачный фильтрат, практически свободный от мутности,
обусловленной коллоидно диспергированной резиной. В целом, будет установлено, что агрегированные
латексы, которые взбиваются при отстаивании в течение нескольких часов или при разбавлении водой и
выдерживании при температуре 85°C с образованием прозрачного нижнего слоя, также дадут практически
прозрачный фильтрат при попытке профильтровать их через обычную фильтровальную бумагу.
И наоборот, агрегированный латекс, частицы резины которого задерживаются обычной фильтровальной
бумагой, при отстаивании в течение нескольких часов или при разбавлении водой и последующем
отстаивании образует практически прозрачный нижний слой. Для целей нашего изобретения мы, как правило,
предпочитаем использовать наименьшее количество агрегирующего агента, которое заставит частицы резины
задерживаться обычной фильтровальной бумагой или подниматься при отстаивании, образуя прозрачный
нижний слой.
Хотя известны и осуществимы методы агрегирования частиц латекса в относительно концентрированном
состоянии (от 20 до 40% каучука), мы, как правило, предпочитаем разбавлять латекс до содержания каучука
от 5 до 10% перед агрегированием его частиц.
Следующий пример более наглядно проиллюстрирует метод, который мы сочли удовлетворительным для
определения подходящих условий агрегирования для данного латекса; однако, поскольку условия
агрегирования, как правило, не являются частью нашего изобретения, следует понимать, что эти результаты
приведены только для удобства тех, кто может захотеть получить агрегированные латексы в соответствии с
практикой нашего изобретения. Следующая серия экспериментов была проведена с использованием
обычного коммерческого латекса, содержащего 39,6% каучука и 0,900% аммиака (Nilh). Латекс обладал
«механической стабильностью» в течение 6 1/2 минут при проведении теста на механическую стабильность
125, обычно используемого в торговле.
Этот тест проводится следующим образом: кубический сантиметр испытуемого латекса помещают в
квадратную бутылку объемом 113 мл (четыре французских унции), которую погружают в водяную баню до
130°C. На рисунке (а) показаны несколько отдельных неагрегированных частиц латекса, а на рисунке (б) —
агрегаты различного размера.
В качестве подходящих агрегированных латексов мы можем использовать любой латекс, средний размер
частиц которого находится между минимальным и максимальным значениями, как указано ниже.
Частицы таких латексов задерживаются обычной фильтровальной бумагой, то есть не проникают в ее
промежутки, и легко взбиваются при отстаивании с образованием прозрачного нижнего слоя (в то время как
обычные неагрегированные частицы латекса не взбиваются настолько, чтобы образовать прозрачный
подслой). Хотя мы предпочитаем использовать агрегированные латексы с размером частиц порядка 50
микрон, мы, тем не менее, обнаружили, что для некоторых целей, например, в случае с очень
крупнозернистым асбестом, допустимо, хотя и нецелесообразно, использовать агрегированные латексы с
размером частиц до половины миллиметра. Применимость агрегированных латексов к настоящему
изобретению принципиально не зависит от условий агрегирования, и эти условия, как правило, не являются
частью настоящего изобретения.
Для целей агрегирования могут использоваться такие агрегирующие агенты, как соляная кислота, уксусная
кислота, сульфат алюминия и т. д., но следует понимать, что изобретение никоим образом не ограничивается
этим. Известно множество методов преднамеренного агрегирования частиц каучукового латекса без слияния
агрегатов или последующей коагуляции, и все эти методы применимы, когда степень агрегирования
контролируется в пределах указанных выше ограничений.
Для получения агрегированных латексов желаемого размера частиц требуется различное количество
агрегирующих агентов. Количество агрегирующего агента, необходимое для достижения желаемой степени
агрегации в данном латексе, может быть легко определено с помощью нескольких контрольных испытаний. С
этой целью проводится серия экспериментов, в которых к заданному весу латекса соответственно добавляют
Z0 возрастающие дозы агрегирующего агента. Если изменение количества агрегирующего агента было
достаточно большим, то окажется, что образцы, в которых использовалось меньшее количество
агрегирующего агента, не проявляют тенденции к расслоению при отстаивании с образованием прозрачного
нижнего слоя, практически свободного от мутности, вызванной коллоидно диспергированным каучуком; в то
время как образцы, в которых использовалось большее количество агрегирующего агента, будут расслояться
при отстаивании в течение нескольких часов или при разбавлении водой и выдерживании в таком количестве,
образуя прозрачный нижний слой. Для этого необходимо поддерживать температуру латекса на постоянном
уровне, около 700 °F (218 °C). Затем в латекс вставляется мешалка типа «миксер для газированных
напитков», которая вращает пропеллер диаметром около трех четвертей дюйма (1/5 дюйма), прикрепленный к
валу, приводимому в движение двигателем со скоростью 1200 оборотов в минуту. Стабильность латекса
измеряется путем наблюдения за временем, необходимым для коагуляции быстро вращающегося
пропеллера, каучука. Эксперимент по изучению поведения производителя бумаги с использованием квасцов -
раствор - добавлено - "- положение 1 - -:
Латекс не кремообразовался при стоянии.
-: - ' образует прозрачный : - 0 - нижний слой 2 10 3'- 15a - a25;} Латекс ' -- 'взбился при отстаивании до -- -- -
'образует прозрачный нижний слой 30 3.5 8 40 --,,- 9 4 5 -:
Из вышеизложенного следует, что модифицированные варианты экспериментов 1, 2 и 4 не подходят для
целей нашего изобретения. Подобно обычному необработанному латексу, они вызывают сгущение и
образование комков частиц асбеста в асбестовой суспензии. «Модифицированные решетки», однако, в ходе
экспериментов с 1 по 10 включительно, не приводят к слипанию и загустению частиц асбеста в асбестовой
суспензии и подходят для целей нашего изобретения. Поскольку предпочтительнее использовать
наименьшее допустимое количество агрегирующего агента, в дальнейшем были внесены изменения:
Эксперимент 5 был бы «наиболее подходящим для целей нашего изобретения». Другие формы для латексов
требуют различного количества квасцов для производства бумаги, чтобы получить указанные выше
результаты, но общий метод применим ко всем латексам. В качестве альтернативы использованию квасцов,
применяемых в вышеуказанных экспериментах, можно использовать другие агрегирующие агенты, такие как
хлорид алюминия и силикагель натрия.
— фторид, латекс этака для когерентного инассона. Один объем латекса, полученного путем разбавления в
шести объемах воды до трехсот пятидесяти кубических сантиметров на порцию, составляет один объем.
К этому разбавленному материалу при быстром перемешивании добавляли различное количество 10%-ного
раствора целлюлозы для бумаги (Al0(SO4)31SHf2O). Результаты приведены в таблице ниже.
Поведение по отношению к обычному веществу. Поведение по отношению к фильтровальной бумаге - -
асбестовая суспензия.
Фильтрат был... Асбест стал мутным и мутным из-за образования сгустков под воздействием растворенного
коллоидно-диспергированного каучука. Асбест показал небольшое образование сгустков и мутность.
Фильтрат не очистил асбест от сгустков, но в водной ванне практически не было каучуковых агрегатов,
которые были свободны и не прикреплены к асбесту. Явление агрегации без свертывания может быть
вызвано в данном латексе довольно сильно варьирующимся количеством определенных агентов,
способствующих агрегации. Таким образом, агрегация может быть достигнута, как в приведенных выше
примерах, путем добавления небольших количеств агрегирующего агента. Однако, если к определенному
количеству Idtex добавить определенное увеличенное количество, латекс может затем коагулировать или
стремиться к коагуляции. Тем не менее, еще большее количество аналогичного количества латекса может
вызвать агрегацию без коагуляции. Дальнейшее увеличение количества агента, добавленного вместе с
другим количественно идентичным образцом того же латекса, приведет к тому, что частицы латекса будут
индивидуально диспергированы или существенно диспергированы, то есть вызовет значительную агрегацию,
в то время как еще большее количество агента... Добавление «подобным образом» снова вызовет агрегацию,
что в конечном итоге означает, что агрегация латекса путем увеличения количества определенных агентов
приводит к образованию «нерегулярной серии», и возможно образование агрегатов, St -399,811 u..i Ve
a;o0Oa.usperslon и disseminatoil Oi tue asiestos в водной смеси агрегированного латекса и защитного агента.
70 В рамках данного изобретения мы также обнаружили, что некоторые вещества могут выполнять
двустороннюю функцию агрегирования частиц латекса, а также диспергирования и распространения асбеста
75 из асбесто-водной суспензии при добавлении к ней агрегированного латекса.
В качестве таких веществ используются хлорид алюминия, нитрат тория или соли многовалентных металлов,
как правило, одноосновных кислот. 80 Если частицы латекса соответствующим образом агрегировать с
помощью одного из этих агентов, а затем перемешать агрегированный латекс с асбестоводной суспензией, то
будет наблюдаться усиление дисперсии и распространения асбеста по всей водной среде, то есть частицы
асбеста расходятся и стремятся заполнить водную среду, и уменьшается тенденция к оседанию взвешенных
частиц асбеста в диспергирующей жидкости суспензии. Как уже говорилось, такое усиление дисперсии и
распространения асбеста в асбесто-водной суспензии является преимуществом, но этот эффект особенно
выгоден, когда он достигается с помощью агента, который также служит для предварительной агрегации
частиц латекса, благодаря чему отпадает необходимость в использовании дополнительного агента, который
исключительно диспергирует асбест.
В тех случаях, когда присутствие агрегативного или защитного агента в конечном итоге вызывает возражения,
это может произойти! Легко удаляется из агрегированного латекса путем промывания (105).
С этой целью латекс можно последовательно разбавлять водой и повторно концентрировать, причем для
последней цели эффективно гравитационное разделение. Однако в большинстве случаев эта процедура не
является необходимой.
В этой связи следует отметить, что количество агрегативных и защитных агентов, необходимых для
получения таких агрегатов, значительно меньше, чем количество, необходимое при осуществлении
предшествующих процессов. В этих процессах было необходимо получить те же концентрации растворенного
коагулянта и/или защитного агента в большом объеме диспергирующего раствора волокнистой суспензии, что
и в гораздо меньшем объеме латекса, необходимом для приготовления агрегатов для настоящего
изобретения. 121 В соответствии с общей процедурой, описанной выше, и путем соответствующего выбора
защитных агентов и агрегатов, можно получить агрегированные латексы различной концентрации водорода,
пригодные для целей настоящего изобретения, используя различные соотношения агрегирующего агента к
латексу, но мы предпочитаем, как правило, использовать минимальное количество агента, которое позволит
получить агрегаты желаемого размера.
Контроль агрегации облегчается, но не обязательно зависит от использования защитного средства для
латекса при укладке плитки. Для этой цели можно использовать любые известные защитные средства для
латекса. В качестве подходящих примеров можно привести гемоглобин, сывороточный альбумин, казеин,
сложные ароматические сульфоновые кислоты, например, получаемые конденсацией нафтиленсульфоновой
кислоты с алифатическим спиртом и т. д. Эти добавки могут быть внесены в латекс в количествах,
соответствующих от 1 до 10% от содержания каучука. Затем, после добавления агрегирующего агента,
образующиеся агрегаты становятся меньше и имеют более однородный размер, чем те, которые можно было
бы получить при той же концентрации без использования защитного агента.
Добавление защитного агента к латексу до его агрегирования может служить не только для контроля размера
и однородности образующихся агрегатов, но и для облегчения и усиления дисперсии и распространения
асбеста в асбесто-водной суспензии при добавлении к ней образовавшегося предварительно агрегированного
латекса.
Преимущество этого метода заключается в том, что предварительно агрегированный латекс можно добавлять
в крупнозернистую водную суспензию асбеста, через которую и между которой резиновые агрегаты
распределяются легче и проще, чем через водную суспензию хорошо диспергированного и рассеянного
асбеста; однако одновременно с распределением резиновых агрегатов внутри и между крупнозернистыми
частицами асбеста и до того, как произойдет материальное взаимодействие резины и асбеста, асбест под
воздействием защитного агента становится хорошо диспергированным и рассеянным по всей водной среде, и
одновременно или вскоре после этого происходит взаимодействие резины и асбеста.
Таким образом, можно получить смесь резины и асбеста, взвешенную в водной ванне, частицы асбеста
которой настолько хорошо диспергированы и распределены по всей водной ванне, что обычно возникают
трудности с равномерным распределением резиновых агрегатов по всей ванне.
Хотя мы обычно предпочитаем добавлять защитное вещество к латексу до его агрегации и, таким образом,
извлекать выгоду из присутствия защитного вещества во время соответствующей агрегации латекса, как
указано выше, мы, тем не менее, можем добавлять защитное вещество к ранее агрегированному латексу и,
таким образом, получать концентрации 399,871 B. Таким образом, если для агрегирования частиц латекса
использовать щелочной агрегат, например, силикофторид, то полученный агрегированный материал может
реагировать в более или менее сильной щелочной среде. Аналогичным образом, вполне осуществимо
получение кислотно-реагирующих агрегированных латексов, и, кроме того, очевидно, что концентрацию ионов
водорода в таких материалах можно дополнительно изменять в широких пределах путем добавления агентов,
регулирующих концентрацию ионов водорода. Такая замечательная широта в концентрации ионов водорода
возможна благодаря тому, что относительно крупные частицы каучука 1Th в агрегированном латексе имеют
гораздо меньшую склонность к слиянию с образованием более крупных масс или связного сгустка, чем
частицы обычного латекса.
Эта особенность предоставляет преимущества, недоступные ранее известным процессам; таким образом,
специалистам в данной области будет очевидно, что концентрацию ионов водорода в приготовленном
латексе можно регулировать в соответствии с требованиями асбестовой суспензии. Ранее было принято
подбирать состав асбестовой суспензии в соответствии с концентрацией ионов водорода в латексе, и при
этом часто возникала необходимость отступать от условий, наиболее подходящих для индивидуальных или
технологических требований к асбесту. Искусственные и природные дисперсии каучука подходят для целей
данного изобретения. Искусственные дисперсии реагируют на те же общие манипуляционные процедуры, что
и обычный латекс. В этой связи, однако, следует отметить, что процесс повторного диспергирования каучука
может контролироваться непосредственно для получения дисперсии, в которой размер частиц соответствует
требованиям данного изобретения.
Такой продукт может быть сразу же пригоден для текущих целей без дальнейших модификаций.
Асбестовая/водная суспензия, подлежащая обработке модифицированным латексом, как описано выше,
может быть приготовлена различными способами. Таким образом, асбест можно просто растворить в воде,
перемешивая или взбалтывая массу в подходящем резервуаре, или же его можно поместить в дробильную
машину и измельчить в соответствии с обычной процедурой изготовления асбестовой бумаги. Однако, если
предполагается извлечь максимальную выгоду из присущих изобретению преимуществ, следует позаботиться
о тщательном удалении и распространении асбестового материала. Для этой цели эффективна простая
механическая очистка, но ее эффективность значительно повышается при использовании подходящих
диспергирующих агентов для асбеста, таких как казеин и бемолобин. Эти вещества 85 обычно используются в
количествах, соответствующих 1% или менее от веса сухого волокна.
Следует, однако, отметить, что следует избегать использования чрезмерно больших количеств защитных
коллоидов, подобных упомянутым выше, для контроля агрегации латекса или для диспергирования и
распространения асбеста по всей водной среде, поскольку это может быть вредно.
Если использовать большее количество таких материалов, чем необходимо для надлежащего контроля
агрегации латекса или для диспергирования и распространения асбеста по всей водной ванне, избыток будет
стремиться «смазывать» диспергированные частицы резины и может препятствовать их прикреплению к
асбесту, взвешенному в воде, или их удержанию в нем. В таких условиях ванна останется мутной из-за
присутствия диспергированных частиц резины. 85 При попытке удалить водную диспергирующую среду,
например, путем фильтрации в соответствии с любым из известных процессов производства асбестового
войлока, листового материала или бумаги, диспергированные частицы резины либо будут потеряны в
отработанной жидкости, либо, если они будут задержаны асбестом, то задержка будет полностью зависеть от
фильтрующего действия асбеста. Это обстоятельство приводит к неравномерному распределению резины и,
следовательно, к неоднородному продукту.
После того как асбест будет должным образом диспергирован и распределен по всей водной среде, его
можно обрабатывать предварительно агрегированным латексом. На этом этапе консистенция суспензии
Соседние файлы в папке патенты