Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13513
.pdf
Дополнительные особенности изобретения станут очевидны из последующего описания, в котором описаны
некоторые предпочтительные варианты осуществления изобретения 105 со ссылкой на изготовление
конструкций самолетов, две из которых изображены на прилагаемом чертеже, где: 110 Фиг. 1 представляет
собой боковой вид ферменной конструкции нервюры крыла для самолета.
Рисунок 2 представляет собой перспективный фрагмент одного из соединений данной конструкции; 115
Рисунок 3 представляет собой поперечное сечение фюзеляжа; Рисунок 4 представляет собой осевое
поперечное сечение множества сварных швов в соответствии с изобретением, показывающее их отношение к
120 окружающему материалу и электродам, с помощью которых они образованы; Рисунок 5 представляет
собой вид сверху, показывающий сварные швы, выполненные из обычной углеродистой стали 125 в
соответствии с существующей практикой; Рисунок 6 представляет собой вид сверху, показывающий сварные
швы в том же отношении к материалу, что и на Рисунке 4; Рисунок 7 представляет собой схематическое
осевое поперечное сечение 13T одного сварного шва, показывающее кривую повышения температуры.
Ферменная или ребристая конструкция, изображенная на рисунке 1, состоит из верхнего и нижнего поясных
элементов 10 и 11 с поперечным сечением в виде швеллера, а также промежуточной фермы Уоррена 12,
основная часть которой также имеет поперечное сечение в виде швеллера. В местах соединения 13
конструкции элементы снабжены уплощенными участками 14, которые накладываются друг на друга, образуя
соединения. Именно эти перекрывающиеся участки свариваются точечной сваркой, как это наглядно показано
на рисунке 2.
Конструкция фюзеляжа, поперечное сечение которого показано на рисунке 3, состоит из кольцевых рам 15
углового поперечного сечения, расположенных с интервалами вдоль оси фюзеляжа в форме, настолько
хорошо понятной на практике, что не требует иллюстрации. Полосы или листы различной ширины,
обозначенные цифрой 16, имеют ребристую структуру с одной стороны, как показано цифрой 17. Они
приварены точечной электросваркой 2-5 путем соединения донышек каналов 18 с кольцевыми выступами
углового сечения и краевых выступов 19 каналов 17 друг с другом, как показано на рисунке 20.
Конструктивные элементы, входящие в состав этих сооружений, изготавливаются из полосовой стали,
предварительно подвергнутой горячей прокатке.
Согласно данному методу, этот материал затем подвергается холодной прокатке в виде полосы, что
позволяет ему приобрести все необходимые физические характеристики, в частности, прочностные
характеристики, необходимые для изготовления готовой конструкции, полностью сваренной и готовой к
использованию. Из такой плоской полосы или листового материала уголки или другие поперечные сечения,
необходимые для различных элементов конструкции 10, 11, 12, 15, 16 или подобных им, предпочтительно
получают методом прокатки с вытяжкой из холоднообработанной полосы. В то время как полосовая сталь
может обрабатываться "массово" в рулонах, прокатанные уголки разрезаются на очень длинные отрезки для
удобства транспортировки.
Затем из них вычитаются длины, подходящие для отдельных конструктивных элементов.
-50 Концы этих отрезков, или, при необходимости, промежуточные части, как в случае фермы Уоррена 12 и
поясов 10 и 11 изображенного ребра, снабжены уплощенными участками, предназначенными для наложения
друг на друга, как показано на рисунках 1 и 2, образуя соединения собранной конструкции.
Сам угловой профиль, в исходном состоянии после прокатки, может содержать такие сплющенные участки,
которые могут быть сформированы с помощью соответствующей штамповки, отличающейся от той, что
использовалась при первоначальной вытяжной прокатке. Сборка обычно производится с использованием
шаблона или формы, что является распространенной практикой в сборочном производстве. Затем
сплющенные участки соединения fl5 свариваются точечной электросваркой, как показано на рисунках 13 и 20.
При точечной сварке повышение температуры нержавеющей стали в областях, окружающих расплавленный
металл сварного шва, ограничено временными значениями ниже тех, при которых возникают коронные
разряды, существенно ухудшающие физические характеристики стали. В результате получается сварной шов,
имеющий характеристики, показанные на рисунках 4, 6 и 7. Показаны сварные швы 21 между плоскими
листами нержавеющей стали 22-23. Нагрев, достаточный для образования сварного шва, был в основном
ограничен поверхностями, сваренными вместе (80), то есть областью (94) максимальной площади
поперечного сечения сварного шва и непосредственно между листами (22 и 23). Предпочтительно, чтобы эта
температура не распространялась за пределы диаметра электродов и не достигала внешних поверхностей, с
которыми они контактируют.
В максимально возможной степени термоядерный синтез ограничивается внутренними структурами.
При наиболее эффективной работе с показателем BTIJ 90 сварной шов в значительной степени
ограничивается минимальным количеством параметров, необходимых для получения качественного сварного
шва.
Обычно при сварке применяется очень распространенный метод, включающий в себя сильный нагрев
материала в зоне, окружающей сварной шов, до относительно высокой температуры. Это можно наблюдать
при работе с любым обычным сварочным аппаратом, предназначенным для сварки обычной углеродистой
стали, в виде коронного разряда (см. рис. 100 5), образующего обесцвечивание вокруг непосредственной
головки обычного цилиндра сварного шва. Изменение цвета наиболее выражено в непосредственной
близости от сварного шва и постепенно исчезает по мере удаления от него. Коронный разряд в основном
вызывается окислением, а также фактическим изменением зернистой структуры стали. Окисление
свидетельствует о воздействии высокой температуры. Изменение зернистой структуры в некоторых случаях
приводит к снижению прочности стали, окружающей сварной шов, и к заметному уменьшению коррозионной
стойкости нержавеющих сталей. Фактически, обширное окисление само по себе является началом склонности
115 к коррозии. Эти и другие вредные явления перегрева металла, прилегающего к сварному шву,
называются вредными коронными разрядами.
Так называемая корона изображена, а также, возможно, показана тушью на рисунке 5, в виде сильного
кольцевого затемнения 25, окружающего сварные швы 26, выполненные ранее. Как известно, этот эффект
распространяется по всей толщине металла. 125} В результате применения данного изобретения коронные
разряды, оказывающие существенное негативное воздействие на физические характеристики стали,
практически полностью исключаются. Для начала, конечно, речь идет о нержавеющей стали, в основном, в
зоне 24 сварного шва (130, W UT J 372,3241). По крайней мере, это позволит предотвратить достижение таких
теплотворных свойств, которые окажутся существенно вредными для физических характеристик материала,
прилегающего к сварному шву. 70 Дополнительные температуры в области, окружающей сварные швы, могут
быть настолько низкими, что сварной шов закаливается более резко и эффективно в окружающем его
материале. 7.
Существуют определенные виды стали, особенно указанные в спецификации, которые не только обладают
очень высоким электрическим сопротивлением, но и, как известно, имеют относительно низкую температуру
плавления и достигают чрезвычайно текучего состояния при плавлении по сравнению с обычными
углеродистыми сталями и низкосортными так называемыми нержавеющими сталями. Согласно данному
изобретению, относительно высокое электросопротивление в сочетании с относительно низкой температурой
плавления и чрезвычайно текучим состоянием, возникающим сразу после достижения точки плавления,
используются для ограничения повышения температуры стали 90 в зонах, окружающих сварные швы.
По сравнению с давлением между сварочными электродами и, следовательно, на свариваемые детали, а
также с токами, используемыми при сварке, и периодами приложения этих токов, обычно применяемыми при
сварке обычной углеродистой стали и ранее использовавшимися при сварке нержавеющей стали, которая в
ограниченном объеме сваривалась точечной сваркой, способ 100 согласно настоящему изобретению
предусматривает использование значительно более высоких давлений, около 3500 фунтов на квадратный
дюйм точечного электрода, значительно более высоких токов, порядка 300 000 ампер на квадратный дюйм
точечного электрода, но значительно более коротких периодов приложения тока, от 1/25 до 1/64 секунды и
даже короче. Воздействие сварочного тока напряжением 110 В напоминает молнию, а сварка происходит так
же, как при взрыве. Становится возможным достижение периодов даже короче 1/64. Были разработаны очень
точные устройства для регулирования этих факторов, позволяющие эффективно контролировать их
воздействие на сварной шов.
Таким образом, благодаря относительно высокому сопротивлению материала, пиковая температура сварки
29 (рис. 7) 120 самой внутренней температуры достигается практически мгновенно именно на свариваемой
поверхности 24. В силу относительно низкой температуры плавления такого материала этот пик ограничен
значением, значительно меньшим, чем прежде в сварочных сталях любого типа, ограниченным
незначительным диапазоном за пределами температуры плавления, а также в силу чрезвычайно текучего
состояния металла на этом этапе, характеризующегося присущей ему коррозионной стойкостью. Это
обеспечивает изначально идеально чистые поверхности, идеально подходящие для равномерного и
безупречного контакта по всей площади точечного сварного шва. Вероятно, оно полностью свободно от
окисления, и именно поэтому нет необходимости в защитных покрытиях, таких как различные смазки. В
отсутствие этой смазки и посторонних примесей, которые она может собирать, поверхности сварного шва не
только свободны от оксидов, но и от посторонних примесей, которые могли бы помешать точечной сварке.
Однако этот факт является существенным препятствием для точечной сварки, применяемой в обычной
углеродистой стали, поскольку контакт поверхностей настолько полный и равномерный, что в значительной
степени исключает ранее существовавший очень важный фактор нагрева при контактной сварке, известный
как контактное сопротивление. Однако, согласно данному изобретению, другая характеристика некоторых
нержавеющих сталей, особенно той нержавеющей стали, которая используется, а именно нержавеющей
стали, легированной примерно 8% никеля и примерно 18% хрома, используется для того, чтобы более чем
компенсировать потерю контактного сопротивления. Это объясняется относительно очень высоким
электрическим сопротивлением сталей данного типа. Использование материала с относительно высоким
сопротивлением тела позволяет в значительной степени или полностью выработать тепло, необходимое для
сварки, внутри самого материала. В силу относительной удаленности от атмосферы и от прилегающих
участков материала, те участки сварного шва, которые расположены наиболее близко к его оси, быстрее
всего достигают температуры сварки.
Это показано на рисунке 7, где изображен сварной шов 21, аналогичный показанному на рисунке 4, в
относительно большом масштабе, а также кривая повышения температуры 27, где температура является
ординатой на линии 28, представляющей плоскость между сваренными элементами 22 и 23. Как видно, пик 29
расположен на оси 30 сварного шва. Тепло, равномерно выделяемое за счет массового сопротивления
никель-хромовой стали, концентрируется в центре сварного шва. Следовательно, если период приложения
сварочного тока ограничен временем, достаточным для достижения пикового значения 29 БТЕ, необходимого
для образования сварного шва (при существенном отсутствии более существенных поверхностных
контактных сопротивлений, особенно между элементами 22-23 конструкции и между ними и электродами,
которые представляют собой чрезвычайно эффективное средство распределения выделяемого тепла в
прилегающие зоны), то тепло может быть в значительной степени ограничено предписанным очень
существенным повышенным давлением, хотя и в меньших градусах, поскольку период между подачей
расплавленного металла увеличивается, так как существует задержка между подачей тока и изменением
физических характеристик.
Иными словами, чем короче интервал времени 70°C, приводящий к мгновенному охлаждению сварного шва в
его собственных пределах, тем лучше результаты.
материал. В целях совершенствования нашего метода мы применяем закаливаемые на воздухе стали.
Поэтому закалка является более быстрым и эффективным способом придания полной прочности сварному
шву в выбранное время. 7,5 единиц тепла Общее количество выделяемого тепла необходимо для получения
эффективного сварного шва. Таким образом, это позволяет с максимальной практической эффективностью
исключить весь лишний нагрев. В силу этого точного требования, частично обусловленного ограничением
теплопередачи, происходит мгновенное охлаждение сварного шва в расплавленном состоянии по всей
площади и предотвращается его перегрев. Закалка происходит значительно быстрее, чем при выделении
тепла в сварном шве при предыдущей точечной сварке, что приводит к высокому электрическому
сопротивлению тела, ограниченному повышению температуры и отсутствию ограничений в самом материале,
что ограничивает общее увеличение критических температур. 85 единиц в значительной степени
соответствуют этому минимальному значению.
Необходимо выполнить сварку, а также ограничить время нанесения материала до этого чрезвычайно
короткого момента, необходимого для развития его прочности. Особенностью нашего общего процесса
изготовления является холодная обработка заготовки в течение этого чрезвычайно короткого промежутка
времени. Прочность материала, необходимого для достижения этого минимального общего значения, не
зависит от его высокой развитости. 90% обеспечивает лишь настолько низкую температуру в зоне,
окружающей сварной шов, что при холодной обработке, умноженной на одну или две, достигается
стопроцентная устойчивость материала. Крайне желательно, чтобы результаты были практически
мгновенными, а эффекты холодной обработки сохранялись, и, согласно настоящему изобретению, период
сварки составлял 95 минут, что позволяло избежать коронного разряда и существенно снизить негативное
воздействие холодной обработки на материал.
Сама по себе, и даже предотвратит достижение таких температур, при которых эта никель-хромовая сталь D5
сочетается со сварными швами, зоны на сварном шве имеют молниеносный характер и могут быть
закруглены, обладая прочностью даже короче 1/14 секунды. Для обеспечения антикоррозионных
характеристик, например, период времени может быть любым, приблизительно равным периодам времени
материала на расстоянии от 1/25 секунды до 1/1200 секунды, через сварной шов и даже менее 1/1200
секунды. Использование конструкции и метода 105, наиболее часто применяемых в рамках данного
изобретения, позволяет выявить недостатки, которые в настоящее время встречаются в диапазоне от 0,1/100
секунды до 11500 секунд, при этом удаляется большая часть нержавеющей стали. Прочность и широко
используемые в данной области коррозионные испытания подтверждают эти характеристики: 45 т 1/200, все
из нержавеющей стали, практически не поврежденной сваркой, 110 - относительно тонкий лист, например, и
все сварные швы должны быть однородными по качеству и иметь толщину от 0,008 дюйма до 0,040 дюйма.
С невероятной силой. Это позволяет использовать материал, физические характеристики которого, такие как
прочность и предел упругости, многократно повышаются по сравнению с температурой самого сплавленного
материала, даже если такая температура достигает или превышает температуру обычной углеродистой
стали. За считанные промежутки времени, начиная с 1/500 секунды и даже короче, температура самого
сплавленного материала увеличивается в несколько раз. В конечном итоге, диапазон разрушения составляет
200 000 и более фунтов на квадратный дюйм при сварке настолько тонкой структуры, что разрушение
возможно даже в материале, практически не соответствующем спецификации. Этот этап процесса 120,
обусловленный аустенитным характером материала и требующий холодной прокатки в виде полосы, делает
материал менее восприимчивым к последующей штамповке, однако чрезвычайно крутой температурный
градиент от расплавленного состояния приводит к получению более твердого материала, чем материал с
гораздо менее крутой температурой, при которой металл изначально затвердевал. Это справедливо для всего
диапазона температур, что более чем компенсирует этот эффект.
Вполне точно, мы описали, что стали с твердостью 130 Н формируются за минуту, начиная с 1/25 секунды,
при этом контактирующие поверхности сжимаются под относительно большим давлением, так что
электрическое сопротивление самой нержавеющей стали в значительной степени используется для
выработки сварочного тепла.
3. Способ точечной сварки деталей из нержавеющей стали 75 в соответствии с п. 1 или п. 2, в котором
минутный период приложения тока высокой плотности, используемого для получения сварных швов,
настолько мал, что ограничивает продолжительность 80 повышения температуры металла в областях,
окружающих сварные швы, периодом ниже того, при котором возникают коронные разряды, существенно
вредные для физических характеристик нержавеющей стали.
4. Способ точечной сварки согласно п. 1 или п. 2, в котором сварочный ток составляет порядка 300 000 ампер
на квадратный дюйм при использовании 90 электродов.
5. Способ точечной сварки по п. 1, п. 2 или п. 3, в котором длительность сварочного тока высокой плотности,
осуществляющего сварку, составляет порядка от одной двадцать пятой до одной шестидесяти четвертой
доли секунды.
6. Способ точечной сварки по п. 1, п. 2 или п. 3, в котором длительность сварочного тока высокой плотности
10l, осуществляющего сварку, составляет порядка от одной шестидесяти четвертой до одной пятисотой доли
секунды или даже меньше; например, в районе одной двухсотой доли секунды. 105 7. Способ точечной сварки
элементов из нержавеющей стали для образования композитного изделия или конструкции, включающий
генерацию сварочного тепла в сварном шве со скоростью, превышающей ту, которая обычно приводит к
воздействию, повреждающему свойства металла, окружающего сварной шов, с использованием сварочного
тока очень высокой плотности порядка 300 000 ампер на квадратный дюйм электродной точки, при этом 115
ограничивает длительность сварочного тока интервалами времени порядка от примерно одной двадцать
пятой секунды до одной пятисотой секунды или даже меньше при значительном контактном давлении 120
между контактирующими частями во время сварочной операции.
8. Способ точечной сварки деталей или элементов из нержавеющей стали, согласно любому из
вышеперечисленных пунктов, при котором металлические детали или элементы сжимаются друг с другом во
время сварки под давлением, которое, как правило, значительно превышает нормальное.
9. Способ изготовления металлических изделий 130, применимый в соответствии с характером данного
изобретения, практически полностью немагнитен, что позволяет преодолеть еще один из основных
недостатков, ранее наблюдавшихся в самолетах, построенных из стали. Конструкция, включающая множество
чрезвычайно мелких точечных сварных швов, по сравнению с теми, которые обычно используются при сварке
обычных углеродистых сталей аналогичной толщины, при этом множество таких сварных швов обладают
практически одинаковым качеством и прочностью, и практически полностью свободна от дефектов
соединений. Совершенство относительно небольших точечных сварных швов, соответствующих толщине
сварного шва, позволяет изготавливать этим методом самые тонкие профили и самые легкие конструкции,
используемые в данной области техники. Соединения, совершенно недоступные для клепки, становятся
свободно доступными для сварки. Они образуются как в крупных, так и в малых структурах. Термическая
обработка не требуется ни для улучшения сварных швов, ни для повышения общей прочности конструкции, ни
для защиты от коррозии.
Полные прочностные характеристики металла формируются в тот момент, когда становится возможным их
массовое производство, и эти прочностные и антикоррозионные свойства сохраняются в процессе
изготовления. Применение локального усиления, ставшее возможным благодаря точечной сварке в каждой
точке конструкции, удваивает прочность всей конструкции в целом. Данный метод обеспечивает одинаковые
результаты в соединениях, представляющих собой сварку, выполненную за одну операцию, на нескольких
слоях припоя различной толщины.
Хотя изобретение описано здесь со ссылкой на некоторые предпочтительные варианты его осуществления,
специалистам в данной области будет очевидно, что оно может быть модифицировано без отступления от
сущности изобретения и может быть реализовано в формах, отличных от тех, которые конкретно описаны
здесь.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы заявляем, является 1. Способ точечной сварки деталей из нержавеющей стали для образования
составного изделия или конструкции, заключающийся в сварке деталей под давлением путем пропускания
сварочного тока, плотность которого значительно выше, чем обычно используется для точечной сварки, и в
течение столь короткого промежутка времени, что выделяемое в сварном шве тепло не оказывает
существенного вредного воздействия на металл, прилегающий к сварному шву, и не приводит к потере
металлом желаемых характеристик.
2.
Способ формования изделий или конструкций из нержавеющей стали путем точечной сварки составляющих
металлических деталей, 372,324 -7 8 372,324 или конструкций в соответствии с любым из предшествующих
пунктов, при котором нержавеющая сталь сначала подвергается холодной прокатке, а затем сварке, причем
условия сварочной операции выполняются в соответствии со способами любого из предшествующих пунктов
и без существенного влияния на физические свойства металла, окружающего сварной шов, которые
создаются в результате холодной прокатки.
10. Способ по любому из вышеперечисленных пунктов, в котором время протекания тока настолько короткое,
что в течение этого времени происходит относительно небольшой нагрев металла, окружающего зону сварки,
в результате чего этот окружающий металл относительно холоднее по сравнению со свариваемым металлом,
благодаря чему окружающий металл быстро охлаждает сварной шов и предотвращает вредный нагрев внутри
себя.
11. Способы, описанные в любом из вышеперечисленных пунктов, применяемые для сварки аустенитной
нержавеющей стали, при которых высокая плотность тока, малая длительность сварочного тока и
используемое сварочное давление не влияют на аустенитные свойства металла.
12. Способ изготовления металлических изделий или конструкций в соответствии с любым из
вышеперечисленных пунктов, в котором диаметры и площади точечных сварных швов сделаны относительно
значительно меньшими по сравнению с диаметрами и площадями точечных сварных швов, обычно
используемых при сварке обычной углеродистой стали толщиной, соответствующей толщине свариваемой
нержавеющей стали в соответствии с данным способом.
13. Сварное композитное металлическое изделие или конструкция из нержавеющей стали, изготовленная в
соответствии с любым из способов, описанных в пунктах 1–12, в которой желаемые свойства металла,
прилегающего к сварным швам 4а, не были существенно ухудшены под воздействием тепла сварочного тока.
14. Сварное композитное металлическое изделие или конструкция из нержавеющей стали, изготовленная в
соответствии с любым из способов, описанных в пунктах 1–12, в которой желаемые свойства металла,
прилегающего к сварным швам, по существу такие же, как и свойства металла, удаленного от сварных швов.
15. Сварное композитное изделие или конструкция из нержавеющей стали, изготовленные в соответствии с
любым из способов, описанных в пунктах 1–12, в которых перекрывающиеся части нержавеющей стали
сварены таким образом, что внешние поверхности изделия или конструкции обладают практически
некоррозионными свойствами нержавеющей стали как на сварных, так и на несварных участках.
16. Сварное изделие или конструкция из нержавеющей стали в соответствии с п. 13, 14 или 15, в которой
сварные элементы выполнены из никель-хромовой стали, содержащей приблизительно 6-12% никеля и
приблизительно 16-20% хрома, и которая предпочтительно была подвергнута холодной прокатке перед
сваркой.
17. Изделие или конструкция, изготовленные из немагнитной нержавеющей стали и сваренные точечной
сваркой в соответствии с любым из способов, описанных в пунктах 1–12, таким образом, что сваренные и
несваренные части обладают практически одинаковыми немагнитными свойствами, а конструкция в целом
является практически или почти полностью немагнитной.
18. Способ сварки элементов из нержавеющей стали для образования составного изделия или конструкции,
по существу, как описано выше, для указанной цели.
19. Составное изделие или конструкция из нержавеющей стали, части которой сварены точечной сваркой, в
основном так, как описано выше со ссылкой на прилагаемые чертежи, для указанной цели.
Датировано 28 октября 1930 года.
Для компании EDWARD G. BUDD MANUFACTURING COMPANY, White, Langner, Stevens, Parry & Rollinson,
дипломированные патентные поверенные, 5-9, Quality Court, Chancery Lane, Лондон, W.C. 2, и по адресу: 17,
John Street, Нью-Йорк, США.
Абингдон.
Отпечатано для Канцелярии Его Величества компанией Burgess & Son.
[Wt. 95A.-1251311933.] - u ' so 372,3241
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_372325.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=372325&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB372325A
[]
C - f,,,; I _, l;,]!
[Четвертое издание.]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Я, Джеймс Йейт Джонсон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
Уважаемые господа из графства Лондон, настоящим заявляю, что суть данного изобретения (которое было
сообщено мне из-за границы компанией I. G. Farbenindustrie Aktiengesellsohaft из Франкфурта-на-Майне,
Германия, акционерным обществом, организованным в соответствии с немецким законодательством)
заключается в следующем: Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что волокнистые материалы, такие
как текстиль или кожа, могут быть значительно улучшены с точки зрения их мягкости или степени чистоты, или
что обработка указанных материалов агентами, ранее обычными, может быть значительно облегчена путем
обработки указанных материалов водными растворами аминов или аммониевых оснований, содержащих в
своей молекуле по меньшей мере один алкильный или циклоалкильный радикал с по меньшей мере 8
атомами углерода, или водорастворимыми солями указанных оснований. Среди аминов указанного типа
можно упомянуть продукты, полученные в результате превращения сложных эфиров минеральных кислот
высших жирных спиртов с аммиаком или аминами. В качестве примеров сложных эфиров минеральных
кислот можно привести сложные эфиры галогеноводородов (хлориды, бромиды и йодиды), сложные эфиры
серной кислоты, а также производные от них органические сульфоновые кислоты, такие как
толуолсульфоновая кислота и тому подобные.
Кроме того, в первичные, вторичные или третичные амины, соответствующие высшим жирным спиртам, могут
быть введены дополнительные алкильные и подобные группы с целью получения продуктов, в которых более
одного органического радикала соединено с атомом азота.
Указанные основания или их водорастворимые соли могут быть с успехом использованы во всех отраслях
промышленности, работающих с указанными волокнистыми материалами, находящимися в ежедневном
использовании, где востребованы моющая способность, способность смачивать материалы, которые с трудом
смачиваются другими способами, и диспергирующая способность. Кроме того, эти растворы или препараты
обладают дополнительным ценным свойством: они не теряют активности в присутствии кислот и не образуют
нерастворимых осадков при взаимодействии со щелочноземельными металлами. Сильноосновные
четвертичные соли этой серии также могут использоваться в качестве вспомогательных агентов для
улучшения свойств волокнистых материалов даже в щелочных ваннах, а амины, которые трудно растворимы
в воде или не набухают в воде с образованием стабильных эмульсий, также сохраняют свои размягчающие и
смачивающие свойства в щелочных ваннах, если их осаждение предотвращается добавлением веществ,
обладающих эмульгирующей способностью, или если они остаются в растворе благодаря содержащимся в
них гидроксильным или карбоксильным группам, которые делают их растворимыми.
Группы, обеспечивающие растворимость веществ, могут представлять собой кислотные или гидроксильные
группы, которые изначально содержатся в аминах или вводятся в них впоследствии, например, с помощью
алкиленоксидов или галогенгидринов. 70 Водные растворы аминов, аммониевых оснований или солей могут с
успехом использоваться во многих процессах текстильной и кожевенной промышленности для смягчения
тканей, таких как искусственный шелк или кожа; 75 амины, аммониевые основания или соли облегчают
тщательное окрашивание трудноокрашиваемых материалов. Кроме того, они обладают другими ценными
свойствами, которые делают их пригодными в качестве вспомогательных веществ для улучшения
волокнистых материалов, например, в качестве добавок при окрашивании плохо выравнивающих комбинаций
красителей, в качестве смачивающих агентов и тому подобное во всех отраслях текстильной
промышленности, где используются кислоты, например, при карбонизации и тому подобное. Растворы или
препараты, содержащие амины, аммониевые основания или соли, могут применяться как по отдельности, так
и в смеси с самыми разнообразными добавками.
В качестве таких веществ можно упомянуть обычные моющие, смачивающие и эмульгирующие агенты,
добавки, повышающие моющие, смачивающие и эмульгирующие свойства, например, неорганические или
органические водорастворимые соли и кислоты, пербораты и тому подобные вещества, растительные
слизистые вещества, растворимые камеди, клей, различные растворители, такие как циклогексанон,
трихлорэтилен, бензиловый спирт, крезолгликоль и тому подобные вещества, или смеси этих веществ. Путем
эмульгирования смазывающих или пропитывающих веществ, таких как парафин, оливковое масло и тому
подобные, в воде с помощью указанных аминов, аммониевых оснований или солей получают смазывающие и
пропитывающие вещества, ценные для текстильной промышленности.
Дата подачи заявки: ноябрь. 27, 1930. № 35,724/30.
Полная спецификация слева: сентябрь. 26, 1931.
Полная спецификация принята: 27 апреля 1932 года.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования в обработке волокнистых материалов.
2
7
Приведенные ниже примеры дополнительно иллюстрируют природу данного изобретения, однако
изобретение не ограничивается этими примерами. Детали указаны по весу.
ПРИМЕР 1.
8 Части 925-процентного водного раствора соляной соли N-гидроксиэтил-N-додециламина (полученного
путем взаимодействия моноэтаноламина с серным эфиром додецилового спирта) растворяют в 992 частях
воды, и добавляют эквивалентное количество разбавленного водного раствора едкого натрия.
0,2-процентный водный раствор амина подходит для смачивания текстильных материалов перед
последующей обработкой водными растворами, при этом смачивающая способность амина еще выше, чем у
его гидрохлорида (ПРИМЕР 2).
части гидрохлоридной соли N-гидроксиэтил-N-октодециламина (полученной согласно Примеру 3 заявки на
патент № 277,531130, серийный номер).
3
,69,614)
Растворяют при температуре около 50 градусов Цельсия в 1000 частях воды, после чего в раствор добавляют
200 частей тетрагидронафталина. Получается непрозрачная эмульсия, которая удаляет пятна масла и
подобных веществ с текстильных материалов.
Дата: 27 ноября 1930 г. Дж. Й. и Г. У. Джоэнсон, 47, Линкольнс-Инн-Филдс, Лондон, W.C. 2, - Агенты.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
- Усовершенствования в обработке волокнистых материалов.
Я, Джеймс Йейт Джо11ксон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
графство Лондон, джентльмен, настоящим заявляю о природе данного изобретения (которое было сообщено
мне из-за рубежа компанией I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft, Франкифорт-на-Майне, Германия,
акционерным обществом, организованным в соответствии с законодательством Германии), и о том, каким
образом оно должно быть выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении: В
спецификации № 328675 я описал процесс повышения смачивающей, очищающей, диспергирующей и
эмульгирующей способности продуктов конденсации высокомолекулярных органических карбоновых кислот и
органических аминов, или производных или продуктов замещения патента, которые не содержат
сульфоновых групп и не являются красителями. и не вступают в реакцию с образованием красителей при
осуществлении процесса, который заключается во включении указанных продуктов конденсации в
сульфоновые кислоты или их соли, к которым могут быть добавлены жидкие органические растворители.
Я более подробно описал это в спецификации № 307. 948
Улучшение водных ванн, не содержащих желатинизируемых веществ и водорастворимых камедей, для
обработки текстильных материалов путем добавления в указанные ванны алифатических или смешанных
гидроароматических алифатических аминов, содержащих одну или несколько гидроксиалкильных или
гидроксициклоалкильных групп, или обе группы, присоединенные к одному атому азота. В спецификации №
294890 описан способ улучшения материалов животного и растительного происхождения путем обработки
моноацилированным диамином, несимметрично диацилированным диамином или соответствующим
четвертичным аммониевым соединением. 70 Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что волокнистые
материалы, такие как текстиль или кожа, могут быть значительно улучшены с точки зрения их мягкости или
степени чистоты, или что обработка указанных материалов агентами, ранее обычными, такими как вода,
кислоты, щелочи, масла или красители, или несколькими из этих агентов, может быть значительно облегчена
путем обработки указанных материалов водными растворами или растворами, содержащими один или
несколько аминов или аммонийных оснований, которые содержат в своей молекуле по меньшей мере один
открытый алифатический или циклоалифатический радикал с по меньшей мере 8 атомами углерода и по
меньшей мере одну спиртовую группу, но без ацилированной аминогруппы, или водорастворимыми солями
указанных оснований.
Указанные «спиртовые группы» могут располагаться в указанных длинных алифатических радикалах или в
дополнительных заместителях атома азота в 90 аминах или аммониевых основаниях. Среди:
В качестве аминов указанного типа можно упомянуть продукты, полученные в результате превращения
сложных эфиров минеральных кислот высших жирных спиртов с аммиаком или аминами. В качестве
минеральных кислотных разлагателей можно упомянуть, например, галогенированные эфиры (хлориды,
бромиды и йодиды), эфиры серной кислоты, а также производные от них органические сульфолиевые
кислоты, такие как толуолсульфоновая кислота и тому подобные. Кроме того, в первичные, вторичные или
третичные амины, соответствующие высшим жирным спиртам, могут быть введены дополнительные
алкильные и циклоалкильные группы, чтобы получить продукты, в которых более одного органического
радикала соединено с атомом азота.
Указанные основания или их водорастворимые соли, например, гидрохлориды, сульфаты, нитраты, ацетаты,
лактаты или формиаты, могут быть с успехом использованы во всех отраслях промышленности, работающих
с указанными волокнистыми материалами, и в повседневной жизни, где важны моющая способность,
способность смачивать материалы, которые с трудом смачиваются другими способами, и диспергирующая
способность. Кроме того, растворы или препараты обладают дополнительным ценным свойством: они не
теряют своей активности в присутствии кислот и не образуют нерастворимых осадков при взаимодействии со
щелочноземельными металлами. Сильноосновные четвертичные соли этой серии также могут
использоваться в качестве вспомогательных веществ для улучшения свойств волокнистых материалов даже в
щелочных ваннах, а амины, которые трудно растворимы в воде или не набухают в воде с образованием
стабильных эмульсий, также сохраняют свои размягчающие и смачивающие свойства в щелочной ванне, если
их осаждение предотвращается добавлением веществ, обладающих эмульгирующими свойствами, или если
они остаются в растворе благодаря содержащимся в них гидроксильным или карбоксильным группам,
которые делают их особенно растворимыми.
Эти группы могут изначально содержаться в аминах или могут быть введены в них, например, с помощью
алкиленоксидов или галогенгидринов. В большинстве случаев для смачивания используются амины или
аммониевые основания, или их соли, содержащие от 10 до 20 атомов углерода в алипловой цепи;
предпочтение отдается солям, содержащим от 10 до 12 атомов углерода, тогда как для размягчения обычно
используются соляные вещества, содержащие от 12 до 18 атомов углерода. Количество используемых
аминов или аммониевых оснований обычно составляет от 0,1 до 5 процентов от объема растворов для
обработки волокнистых материалов, в большинстве случаев достаточно количества от 0,1 до 0,5 процента.
Водный раствор аминов, аммониевых оснований или солей может с успехом использоваться во многих
процессах текстильной и кожевенной промышленности для смягчения тканей, таких как искусственный шелк
или кожа; амины, аммониевые основания или соли облегчают тщательное окрашивание трудноокрашиваемых
материалов. Кроме того, они обладают другими ценными свойствами, которые делают их пригодными в
качестве вспомогательных веществ для улучшения волокнистых материалов, например, в качестве добавок
при окрашивании плохо выравнивающими комбинациями красителей, в качестве смачивающих агентов и тому
подобное во всех отраслях текстильной промышленности, где используются кислоты, например, при
карбонизации и тому подобное. Растворы, содержащие амины, основания аммония или соли, могут
применяться как по отдельности, так и в смесях с большим разнообразием добавок.
В качестве таких веществ можно упомянуть обычные моющие, смачивающие и эмульгирующие агенты,
добавки, повышающие моющие, смачивающие и эмульгирующие свойства, например, неорганические или
органические водорастворимые соли и кислоты, пербораты, растительные слизи, растворимые камеди, клей,
растворители различных видов, такие как циклогексанон, трихлорэтилен, бензиловый спирт, монокрезиловый
эфир этиленгликоля (получаемый из этиленхлоргидрина и натриевой соли коммерческой смеси сырых
крезолов) или смеси этих веществ. В результате эмульгирования смазывающих или пропитывающих веществ,
таких как парафин, оливковое масло и тому подобное, в воде с помощью указанных аминов, аммониевых
оснований или солей, получают смазывающие и пропитывающие агенты, ценные для текстильной
промышленности.
Соседние файлы в папке патенты