CS224002B1

CS224002B1 - Method of dosing of lubricant based on hard pulverized wax

Info

Publication number: CS224002B1
Application number: CS471180A
Authority: CS
Inventors: Jiri Brezina; Jaroslav Chmelicek; Stefan Tesak; Jozef Pasava
Original assignee: Jiri Brezina; Jaroslav Chmelicek; Stefan Tesak; Jozef Pasava
Priority date: 1980-07-02
Filing date: 1980-07-02
Publication date: 1983-12-30

Description

(54 ] Sposob dávkovania mazadla na báze tvrdého práikovitého vosku(54) Dosing method of hard powdered wax based lubricant

Vynález sa týká sposobu dávkovania mazadla na báze tvrdého práškovitého vosku, například stearanu vápenatého do zlievárenskej zmesi pre škrupinovité formovanie, tvorenej pieskom, novolakovou živicou a vodným roztokom hexametyléntetraminu, připravované) za horúca.The invention relates to a method for dispensing a hot powdered wax based lubricant, for example calcium stearate, into a foundry composition for the shell formation consisting of sand, novolak resin and an aqueous solution of hexamethylenetetramine prepared hot.

U doteraz používaného sposobu sa obalovaná zmes pre škrupinovité formovanie připravuje sposobom za tepla tak, že ohriaty křemenný piesok sa zmieša v miesiči s novolakovou živicou, ktorá sa teplom piesku roztaví a obalí pieskové zrná tenkým povlakom. Tento živicový film ochladením zmesi, zvlášť po přidaní vodného roztoku hexametylentetramínu, v priebehu ďalšieho obalovanla stuhne, pričom sa do zmesi přidá mazadlo, najčastejšie stearan vápenatý, pre zvýšenie kíznych vlastností povrchu obalených pieskových zrn, čím sa dósiahne zlepšených vlastností obalenej zmesi.In the method used hitherto, the shell-shaped coating composition is prepared by the hot process by mixing the heated quartz sand in a mixer with a novolak resin, which is melted by the heat of the sand and envelops the sand grains with a thin coating. This resin film, by cooling the mixture, especially after the addition of an aqueous solution of hexamethylenetetramine, solidifies during further coating, adding a lubricant, most commonly calcium stearate, to the mixture to increase the surface properties of the coated sand grains, thereby achieving improved coating properties.

Výsledná obalená zmes obsahuje například 1 až 5 % novolakove] živice, vztahuje sa na hmotnost piesku, 10 až 16 % hexametylentetramínu, vztahuje sa na hmotnost živice, a 0,1 až 0,2 % mazadla, najčastejšie stearanu vápenatého, na hmotnost piesku.The resulting coated composition contains, for example, 1 to 5% novolak] resin, based on sand weight, 10 to 16% hexamethylenetetramine, based on resin weight, and 0.1 to 0.2% lubricant, most commonly calcium stearate, on sand weight.

Potřebné množstvo vody pre ochladenie zmesi, ktorá sa pri ďalšom miešaní v miesiči odpaří, sa pohybuje obyčajne v množstve 1 až 1,6 % na hmotnost piesku.The amount of water required to cool the mixture, which evaporates with further mixing in the mixer, is usually in the amount of 1 to 1.6% by weight of the sand.

U dosial známých sposobov obalované) zmesi sa mazadlo, například stearan vápenatý přidává v práškovej formě. Množstvo mazadla, tj. hmotnost dávky sa v praxi odmeriava objemové, prevažne ručně, v niektorých prípadoch mechanizované pomocou dávkovacieho zariadenia, například šnekovým pridelovačom. Obidva spósoby odmeriavania a dávkovania nie sú úplné přesné a u automaticky pracujúcich přípravní pre obalovanú zmes s krátkým pracovným cyklom, například 3 min., vyžadujú neustálu pozornost obsluhy alebo použitie mechanizovaného dávkovacieho zariadenia.In the known coatings, the lubricant, for example calcium stearate, is added in powder form. Quantity of lubricant, ie. in practice, the weight of the dose is measured by volume, predominantly manually, in some cases mechanized by means of a dosing device, for example a screw feeder. Both the metering and dosing methods are not accurate and require automatic attention of the operator or the use of a mechanized metering device for automatically operating pre-coated short-cycle coating preparations, for example 3 min.

Nevýhodou stávajúceho sposobu dávkovania mazadla do obalenej zmesi je nutnost použitia mechanizovaného dávkovacietoo zariadenia, ktoré zvyšuje investičně náklady na přípravu i náklady na údržbu zariadenia, pri ručnom dávkovaní mazadla sa zvyšujú i nároky na obsluhu. Ďalšou nevýhodou je, že objemové odmeriavanie hmotnosti dávky mazadla je nepřesné, a može tak dójsť k dávkovaniu zbytocne vačšieho množstva mazadla, a tým k zvýšeniu nákladov na obalenu zmes, alebo ku zhoršeniu vlastností obalenej zme224002 si při dávkovaní nedostatečného množstva mazadla.The disadvantage of the current way of dosing the lubricant into the coated mixture is the necessity to use a mechanized dosing device, which increases the investment costs of preparation and maintenance of the device, and the manual dosing of the lubricant increases the demands on the operator. A further disadvantage is that the volumetric measurement of the mass of the lubricant dose is inaccurate, and this can lead to dosing of an unnecessarily larger amount of lubricant, thereby increasing the cost of the encapsulated composition or deteriorating the properties of the encapsulated lubricant.

Nevýhodou doslal' známých spósobov dávkovania mazadla na báze tvrdého práškovitého vosku, například stearanu vápenatého, do zlievárenskej formovacej zmesi pre škrupinové formovanie, tvorenej pieskom, novolakovou živicou a vodným roztokom hexametyléintetramínu pripravio-vanej technológiou za horúca, odstraňuje sposob dávkovania pódia vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že mazadlo sa najprv disperguje vo vodnej fáze, s výhodou vo vodnom roztoku hexametyléntetramínu, obsahujúcej ionogenný tenzid, vybraný zo skupiny zahrňujúcej alkylbenzénsulfonany, alkánsulfonany, alkénsulfonany, alkylsírany, mydlá alebo neionogenný tenzid rozpustný vo vodě vybraný zo skupiny tvorenej oxyetylovanými derivátmi mastných kyselin a alkoholu, v množstve 1 až 5 hmotnostných dielov na 100 hmotných dielov tvrdého práškovitého vosku a potom sa dávkuje do piesku, ktorého zrná sú obalené novolakovou živicou.A disadvantage of known methods is to dispense a hard powdered wax based lubricant, for example calcium stearate, into a foundry molding composition for shell molding consisting of sand, novolak resin and an aqueous solution of hexamethylenintetramine prepared by hot technology, which removes the process of the invention. in which the lubricant is first dispersed in an aqueous phase, preferably in an aqueous solution of hexamethylene tetramine containing an ionic surfactant selected from the group consisting of alkylbenzenesulfonates, alkanesulfonates, alkenesulfonates, alkyl sulfates, soaps or nonionic surfactants soluble in oxyetyl acid, selected from the group consisting of and alcohol, in an amount of 1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of hard powdered wax, and then metered into sand whose grains are coated with a novolak resin.

Pre maximálně získanie výhod nového sposobu pridávania dispergovaného mazadla do zmesi obalovanej technológiou za horúca pri tepiote 130 až 160 °C možno využiť doteraz používaného sposobu dávkovania vodného roztoku hexametyléntetramínu a mazadla a v stave suspenzie dávkovat společné s vodným roztokom hexametylentetramínu. Do vodnej suspenzie mazadla sa mieša hexametylentetramín tak, aby výsledný obsah hexametylentetramínu a vody bol v pomere pre získanie požadovaných vlastností obalovanej zmesi.To maximize the benefits of the novel method of adding a dispersed lubricant to a hot-wrapped mixture at a temperature of 130-160 ° C, the method used to dispense an aqueous solution of hexamethylenetetramine and a lubricant can be used and dosed together with an aqueous solution of hexamethylenetetramine. Hexamethylenetetramine is mixed into the aqueous lubricant suspension so that the resulting content of hexamethylenetetramine and water is in proportion to obtain the desired properties of the coated composition.

Pri príprave suspenzie mazadla sa používajú ako dispergačné prostriedky ionogenné tenzidy vybrané zo skupiny zahrňujúcej alkylbenzénsulfonany, alkánsulfonany, alkénsulfonany, alkylsírany, mydlá alebo neionogenné tenzidy rozpustné vo vodě a vybrané zo skupiny tvorenej oxyetylovanými derivátmi mastných kyselin a alkoholu s molárnym pomerom hydrofilnej zložky ku lipofilnej zíožke minimálně 10: 1, například vysokoetoxylované mastné alkoholy a kyseliny.In preparing the lubricant suspension, ionogenic surfactants selected from the group consisting of alkylbenzenesulfonates, alkanesulfonates, alkenesulfonates, alkyl sulfates, soaps or nonionic surfactants soluble in water, and selected from the group consisting of oxyethylated fatty acid derivatives and a lipophilic alcohol hydrophilic moiety of at least one molar ratio 10: 1, for example, highly ethoxylated fatty alcohols and acids.

Množstvo tenzidov závisí na požiadavkách pre stabilitu suspenzie a použije sa pre zamedzovanie koagulácie dispergované) látky, v praxi 1 až 5 % na hmotnost dávkovaného mazadla. Zvýšením teploty disperzného prostredia sa urýchli příprava suspenzie a zvýši sa jej stabilita.The amount of surfactant depends on the stability requirements of the suspension and, in practice, 1 to 5% by weight of the dosed lubricant is used to prevent coagulation of the dispersed substance. Increasing the temperature of the dispersion medium will speed up the preparation of the suspension and increase its stability.

Výhodou sposobu dávkovania mazadla podlá vynálezu do škrupinovej zmesi obalenej metódou za horúca pri tepiote 130 až 160 °C je eliminovanie nutnosti a vplyvu obsluhy priThe advantage of the method of dosing the lubricant according to the invention into the shell composition coated by the hot method at a temperature of 130 to 160 ° C is the elimination of the need and influence of the

Výsledné vlastnosti zmesi:Final properties of the mixture:

obalenej spósobom podlá vynálezu dávkovaní mazadla do miesiča, zaistenie vyššej přesnosti dávkovaného mazadla, odmeriavanie objemu roztoku je presnejšie ako práškových hmot, a tým zníženie nákladov na obalovanie a zaistenie rovnoměrných výsledných vlastností obalenej zmesi. Naviac sa dosiahne zlepšených vlastností zlievarenskej zmesi, prejavujúcich sa vo zvýšení jej pevnosti po vytvrdení, alebo dispergačný prostriedok posobí v zmesi tiež ako mazadlo a jeho účinok sa sčítá s účinkom mazadla, například stearanu vápenatého. Úplné odpadá nutnost použitia zvláštneho dávkovacieho zariadenia pre mazadlo, pretože sa využije jestvujúceho dávkovacieho zariadenia přípravné pre roztok hexametylentetramínu. Pri ručnej obsluhe přípravné obalenej zmesi sa dávkuje v tekutom stave hexametylentetramín a dispergované mazadlo vo vodnom roztoku súčasne.encapsulated by the method of the invention by dosing the lubricant into the mixer, ensuring higher accuracy of the dosed lubricant, measuring the volume of the solution is more accurate than the powder mass, thereby reducing the cost of packaging and ensuring uniform resulting properties of the coated composition. In addition, improved properties of the foundry composition resulting in an increase in its strength after curing are achieved, or the dispersant also acts as a lubricant in the composition and its effect is added to the effect of a lubricant, for example calcium stearate. There is no need to use a separate dosing device for the lubricant, since an existing dosing device preparatory to the hexamethylenetetramine solution is used. In the manual operation of the pre-coated mixture, the hexamethylenetetramine and the dispersed lubricant are dispensed in aqueous solution simultaneously.

Spósob podlá vynálezu je podrobnejšie vysvětlený v nasledovnom příklade.The method of the invention is explained in more detail in the following example.

Do 1,5 hmot. dielov vody sa pri tepiote 70 stupňov Celsia nadávkovalo 0,45 hmot. dielov hexametylentetramínu, 0,004 hmot. dielov vysokoetoxylovanej mastnej kyseliny (ricinový olej s pomerom lipofilnej zložky ku hydrofilnej zložke 1: 20) a 0,1 hmot. dielov stearanu vápenatého.Up to 1.5 wt. 0.45% by weight of water were added at 70 degrees Celsius. parts by weight of hexamethylenetetramine, 0.004 wt. parts by weight of a highly ethoxylated fatty acid (castor oil with a ratio of lipophilic component to hydrophilic component 1:20) and 0.1 wt. parts of calcium stearate.

Do miesača bolo vsadené 100 hmot. dielov křemenného piesku ohriateho na 150 °C, 3 hmot. dlely novolakovej živice a po obalení pieskových zrn roztavenou živicou známým spósobom sa vsadilo 2,054 hmot. dielov pripravenej suspenzie. Další priebeh obalovanej zmesi prebehol obvyklým spósobom. Vsadením uvedenej dávky suspenzie boli dosiahnuté následovně poměry jednotlivých zložiek:The mixer was charged with 100 wt. parts by weight of quartz sand heated to 150 ° C, 3 wt. 2.044 wt.% of the novolak resin and after coating the sand grains with the molten resin in a known manner. parts of the prepared suspension. The coating mixture was further run in the usual manner. By incorporating the indicated dose of suspension, the ratios of the individual components were as follows:

% hexametylentetramínu na hmotnost živice % koncentrácia hexametylentetramínu vo vodě% hexamethylenetetramine per resin weight% hexamethylenetetramine concentration in water

1,5 % vody na hmotnost piesku1.5% water by weight of sand

0,1 % stearanu vápenatého na hmotnost piesku °/o dispergačného prostriedku na hmotnost stearanu vápenatého.0.1% calcium stearate to the weight of sand by weight of dispersant to the weight of calcium stearate.

Výsledné vlastnosti zmesi obalenej za horúca pri dávkovaní stearanu vápenatého spósobom podlá vynálezu v porovnaní s vlastnosťami obalenej zmesi za tepla pri dávkovaní práškového stearanu vápenatého známým spósobom bez dispergačného prostriedku, pri zachovaní rovnakého množstva všetkých ostatných zložiek zmesi, ako je uvedené v nasledovnej tábufke:The resulting properties of the hot-coated composition when dosing calcium stearate according to the invention as compared to the hot-coated properties when coated with powdered calcium stearate in a known manner without dispersant, while maintaining the same amount of all other components of the composition as shown in the following table:

obalenej dosiaf používaným spósobom — pevnost v ohybe za studená — pevnost v ohybe za tepla — bod viaznutiaencapsulated as far as possible - cold bending strength - hot bending strength - binding point

8,6 MPa8,6 MPa

4,9 MPa 1,545 g/1 97 °C4.9 MPa 1.545 g / 97 ° C

8,4 MPa8.4 MPa

4,9 MPa 1,540 g/1 97 °C4.9 MPa 1.540 g / 1797 ° C

Claims

SUBJECT

A method of dispensing a hard powdered wax lubricant, for example calcium stearate, into a foundry molding composition for shell molding consisting of sand, novolak resin and hexamethylenetetramine dispensed in an aqueous solution prepared by hot technology, characterized in that the lubricant containing selected ionic surfactant alkylbenzenesulfonates, alkanesulfonates, alkenesulfonates, alkylsulfates, soaps, or a non-ionic water-soluble surfactant and selected from the group consisting of oxyethylated fatty acid and alcohol derivatives, in an amount of 1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the powder; in an aqueous phase, in an aqueous solution of hexamethylenetetramine and then metered into sand, the grains of which are coated with a novolak resin.