Патент на изобретение №2162385
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ФОРМОВОЧНЫХ И СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ ПРИ ЧУГУННОМ, СТАЛЬНОМ И ЦВЕТНОМ ЛИТЬЕ
(57) Реферат: Изобретение относится к составам на основе водорастворимых лигносодержащих материалов и может быть использовано в качестве связующего при изготовлении формовочных и стержневых смесей при чугунном, стальном и цветном литье, а также в фанерном производстве в составе клея, в производстве магнезита, при брикетировании сыпучих материалов и в качестве флотореагента при флотации руд. В состав связующего входят следующие ингредиенты, мас.%: лигносодержащий материал – концентрат щелока от бисульфитной варки древесины с содержанием массовой доли сухих веществ не менее 50% 95-99, модификатор – смесь полиэтиленгликолевых эфиров моноалкилфенолов состава С19H19С6Н40(С2Н40)11Н 1-5. Использование концентрата щелока от бисульфитной варки древесины позволяет улучшить технические характеристики формовочных и стержневых смесей, а также исключить сброс отходов целлюлозно-бумажного производства, чем является щелок после варки древесины, в реки и водоемы и тем самым уменьшить загрязнение окружающей среды. 2 табл. Изобретение относится к составам на основе водорастворимых лигносодержащих материалов и может быть использовано в качестве связующего при изготовлении формовочных и стержневых смесей при чугунном, стальном и цветном литье, а также в фанерном производстве в составе клея, в производстве магнезита, при брикетировании сыпучих материалов и в качестве флотореагента при флотации руд. Известно связующие для изготовления литейных форм и стержней теплового отверждения, включающее материал на основе водорастворимых лигносульфонатов (жидкий концентрат сульфитно-дрожжевой бражки с натриевым основанием – СДБ) и органическую модифицирующую добавку – холинхлорид общей формулы:  Данное связующее выбрано в качестве аналога. Однако получение известного связующего затруднено в связи с ограничением применения варки древесины по сульфитному способу из-за недостаточного выхода целлюлозы (40-45%). Поэтому объемы образующейся СДБ, которая идет на приготовление концентрата водорастворимых лигносодержащих материалов, крайне недостаточны для удовлетворения потребностей в связующем для формовочных и стержневых смесей. Кроме того, использование известного связующего не позволяет получать достаточно высокие показатели прочности формовочных и стержневых смесей. Задачей предлагаемого технического решения является получение связующего для формовочных и стержневых смесей с заданными техническими характеристиками на основе имеющихся лигносодержащих отходов варки древесины. Поставленная задача решается тем, что в качестве лигносодержащего материала используют концентрат щелока от бисульфитной варки древесины с содержанием массовой доли сухих веществ не менее 50%, модифицированный смесью полиэтиленгликолевых эфиров моноалкилфенолов (неонолов) при следующем соотношении ингредиентов: мас. %: – концентрат щелока от бисульфитной варки древесины с содержанием массовой доли сухих веществ не менее 50% – 95-99%; – смесь полиэтиленгликолевых эфиров моноалкилфенолов (неонолов) состава: C19H19C6H4O(C2H4O)11H – 1-5%. Введение в формовочную смесь концентрата щелока от бисульфитной варки древесины, модифицированного смесью неонолов, позволяет заменить концентрат водорастворимых лигносульфонатов СДБ, модифицированный холинхлоридом (аналог) в качестве связующего, на концентрат щелока от бисульфитной варки при повышении прочностных характеристик формовочной смеси. Кроме того, такое использование концентрата щелока от бисульфитной варки древесины позволяет исключить сброс этих щелоков в водоемы и, следовательно, уменьшить загрязнение окружающей среды. Применение концентрата щелока от бисульфитной варки в связующем в количестве свыше 99% и смеси неонолов в количестве менее 1% не позволяет получить требуемую клеящую способность связующего и, следовательно, требуемые технические показатели формовочной и стержневой смеси. Введение же концентрата бисульфитного щелока в связующее в количестве менее 95% и смеси неонолов более 5% нецелесообразно, так как технические характеристики формовочной и стержневой смеси не увеличиваются, а стоимость связующего увеличивается за счет стоимости смеси неонолов. Применение концентрата щелока от бисульфитной варки с содержанием сухих веществ менее 50% приводит к увеличению расхода модификатора – смеси неонолов для достижения необходимой вязкости и клеящей способности связующего. Для приготовления связующего по изобретению использован концентрат щелока от бисульфитной варки древесины на натрий-магниевом основании Камского ЦБК с содержанием сухих веществ не менее 50% и плотностью 1260-1310 кг/м3 и некондиционная смесь полиэтиленгликолевых эфиров моноалкилфенолов (неонолов) ОАО “Нижнекамскнефтехим” (таблица 1, примеры 1, 2, 3). Выбор модификатора обусловлен тем, что связующие свойства лигносульфонатов как поверхностно-активных веществ (ПАВ) могут быть усилены действием другого ПАВ, что приводит к образованию дополнительных связей между ароматическими фрагментами лигносульфонового комплекса (эффект синергизма). Связующее приготавливали путем совмещения и тщательного перемешивания концентрата щелока от бисульфитной варки и смеси неонолов в течение 3-5 минут до получения однородной жидкости. Затем связующее вводили в кварцевый песок при соотношении 5:95 и тщательно перемешивали до равномерного распределения его по объему формовочной смеси. Кроме того, были приготовлены составы формовочных смесей со связующими, содержание ингредиентов в которых выходит за заявляемые пределы (пример IV и V таблица 2). Для сравнения приведен состав связующего (пример VI таблица 1), где использован концентрат водорастворимых лигносульфонатов (СДБ), модифицированный холинхлоридом (СДБ-XX-аналог) и на его основе свойства формовочной и стержневой смеси (пример VI таблица 2). Из данных таблиц 1 и 2 (примеры IV и V) видно, что при содержании в связующем ингредиентов, выходящем за заявляемые пределы, свойства связующего либо не позволяют получить требуемые характеристики формовочной и стержневой смеси (пример IV таблицы 1, 2), либо показывают нецелесообразность увеличения расхода смеси неонолов, поскольку не увеличиваются технические характеристики формовочной и стержневой смеси (пример V таблицы 1 и 2). Технические характеристики формовочных и стержневых смесей по изобретению (примеры I-III) и по аналогу (пример VI), представленные в таблице 2, показывают, что использованный в качестве связующего концентрат щелока от бисульфитной варки древесины, модифицированный неонолами, имеет существенные преимущества, а именно: a) позволяет значительно улучшить (по сравнению с аналогом) технические характеристики формовочных и стержневых смесей; b) позволяет исключить сброс отходов целлюлозно-бумажного производства, чем являются отработанные щелоки после бисульфитной варки древесины, в водоемы и реки, тем самым уменьшить загрязнение окружающей среды; c) сохранить дешевую сырьевую базу для приготовления формовочных и стержневых смесей литейного производства на основе отходов целлюлозно-бумажного производства. Источники информации Авторское свидетельство СССР N 1271619, кл. В 22 С 1/20, 1985 г. Формула изобретения
Концентрат щелока от бисульфитной варки древесины с указанным содержанием сухих веществ – 95 – 99 Смесь полиэтиленгликолевых эфиров моноалкилфенолов указанного состава – 1 – 5 РИСУНКИ
PC4A – Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение
Номер и год публикации бюллетеня: 21-2003
(73) Патентообладатель:
Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 15.05.2003 № 16694
Извещение опубликовано: 27.07.2003
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 13.04.2008
Извещение опубликовано: 27.05.2010 БИ: 15/2010
|
||||||||||||||||||||||||||
