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Kernöl für Gießereizwecke Als Bindemittel für die zum Gießen verwendeten
Sandkerne dienen bisher in erster Linie trocknende und halbtrocknende vegetabilische
Öle, wie beispielsweise Leinöl, Holzöl, Sojaöl, daneben auch nicht trocknende Öle
vegetabilischer oder tierischer Herkunft, wie Baumwollsamenöl oder Fischöl, und
schließlich auch speziell vorbehandelte Petroleumöle. Neben diesen Kernölen ist
in den Gießereien eine ,ganze Anzahl weiterer Produkte als Kernbinder im Gebrauch,
wie beispielsweise Sulfitablauge, Melasse, Stärke, Dextrin oder Harze, die teilweise
gleichzeitig mit dem Kernöl zur Anwendung kommen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kernöl, in der Hauptsache
bestehend aus mit einem mehrwertigen Alkohol verestertem Tallöl und Fettsäuredestill.ationsrückständen,
gegebenenfalls mit einem verhältnismäßig geringen Anteil an Verdünnungsmitteln.
Das gemäß vorliegender Erfindung zur Anwendung gelangende Tallöl kann sowohl rohes
als auch destilliertes oder raffiniertes oder auf an sich bekannte Weise in seiner
Zusammensetzung modifiziertes Tallöl sein. Es wird für den vorliegenden Zweck mit
einem mehrwertigen Alkohol, wie, beispielsweise Äthylenglyliol, Propylenglykol,
Hexylenglykol, Glycerin, Sorbitol oder Pentaerythrit, in üblicher Weise verestert.
Die Veresterung braucht keineswegs eine vollständige zu sein; es genügt im allgemeinen,
wenn die Säurezahl bis auf etwa 2o reduziert wird. Der zur Veresterung dienende
mehrwertige Alkohol braucht nicht rein zu sein und kann vielfach in Form eines bei
seiner Fabrikation auftretenden Rohproduktes oder Rückstandes zur Anwendung gelangen.
Für die Veresterung mit Glycerin beispielsweise wird man vorzugsweise Rohglycerin
oder Glycerinrückstände nehmen.
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Die gemäß vorliegender Erfindung zur Anwendung kommenden Fettsäuredestillationsrückstände
werden bei der in der Technik üblichen Destillation
der Fettsäuren
erhalten, die in an sich bekannter Weise aus natürlichen Fetten oder fetten Ölen
durch Spaltung nach dem Twitchell-Verfahren oder durch Hochdruckspaltung ;gewonnen
wurden. Diese Spaltfettsäuren enthalten stets gewisse Anteile an urverseiften Glyceriden,
die sieh im Destillationsrückstand anreichern. Es wird deshalb in der Technik teilweise
auch so gearbeitet, daß diese Destillationsrückstände einer zweiten Spaltung unterworfen
und nochmals destilliert werden. Derartige Rückstände kommen für das Kernöl gemäß
vorliegender Erfindung ebenfalls in Frage. Für die Ausführung der vorliegenden Erfindung
werden vorzugsweise Fettsäuredestillationsrückstände mit einer 5o nicht überschreitenden
Säurezahl verwendet. Auch ist es zweckmäßig, das Abdestillieren der Fettsäuren nicht
bis zur Pechkonsistenz des Rückstandes zu treiben, sondern nur so weit, daß der
Rückstand die Konsistenz einer viskosen F'lüssiglceit zeigt, deren Viskosität im
Maximum etwa einer Ausflußzeit von i5oo Sekunden bei Zimmertemperatur von 2o° C
im Fordbecher 8 mm entspricht. Die Art der Fettsäuredestillationsrückstände kann
beliebig sein. Als geeignet `haben sich beispielsweise erwiesen die Destillations.rückstände
aus der Destillation der Fettsäuregemische, wie sie bei der Spaltung trocknender,
halb trocknender und nicht trocknender vegetabilischer und tierischer Fette und
Öle, wie Leinöl, Maisöl, Mohnöl, Rapsöl, S:onnenblumenkernöl, Traubenkernöl, Sojaöl,
Erdnußöl, Talg, Rizinusöl, Holzöl, Palmöl, O:iticicaöl, dehydratisiertem Rizinusöl,
Fischöl, Kokosöl, Baumwolls.amenöl oder Persiaöl, erhalten werden. Zweckmäßigerweise
können auch aus der Fettsäuredestillation mehrerer Fette oder Öle stammende Rückstände
als Gemische verwendet werden.
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Was die Menge der gemäß vorliegender Erfindung die wesentlichen Bestandteile
des Kernöles darstellenden Komponenten, des Tallölesters und der Fettsäuredestillationsrückstände,
.,angeht, so müssen sie, gemäß vorliegender Erfindung im .ganzen zweckmäßigerweise
mindestens 8o, jeder einzeln mindestens 25 Gewichtsprozent des Kernöles darstellen.
Vorzugsweise liegt die Menge des Verdünnungsmittels unterhalb io Gewichtsprozent
und der Anteil jeder der beiden Hauptkomponenten bei mindestens 4o Gewichtsprozent.
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Als gemäß vorliegender Erfindung gegebenenfalls anwendbare Verdünnungsmittel
kommen. alle an sich als Kernbinder bekannten, in organischen Medien löslichen Flüssigkeiten
mit Viskositäten unterhalb iooo cP bei 2ö° C, beispielsweise fette Öle, wie Leinöl,
Sojaöl, Baumwollsamenöl', Rapsöl, in Frage. Die Menge des Verdünnungsmittels richtet
sich nach der zu erzielenden Viskosität des Kernöles. Sie beträgt :gemäß vorliegender
Erfindung im Maximum 2o Gewichtsprozent des fertigen Kernöles, vorzugsweise ioo/a
oder darunter.
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Die Herstellung des den Gegenstand der vorliegenden Erfindung darstellenden
Kernöles kann durch einfaches Mischen der beiden wesentlichen Bestandteile Tallölester
und Fettsäuredestillationsrückstand bei gewöhnlicher oder erhöhter TemperatuT erfolgen,
wobei das gegebenenfalls zuzusetzende Verdünnungsmittel von vornherein einem der
beiden wesentlichen Bestandteile oder ihrem Gemisch zugesetzt wird.
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Das gemäß vorliegender Erfindung gewonnene Kernöl zeigt gegenüber
den bisher bekannten Kernölen nicht nur den Vorteil eines niedrigen Preises, sondern
zeichnet si,dh diesen gegenüber durch hervorragende mechanische Eigenschaften der
damit hergestellten Kerne sowie vorzügliche Plastizität und Geschmeidigkeit des
Kernsands aus; es läßt sich zudem mit grubenfeuchtem Quarzsand anstandsl'os, vermischen,
ohne daß übermäßiges Kleben an der Kernbüchse eintritt. Auch die Trocknung des Kernes
unter Verwendung eines Sandbettes aus feuchtem Formsand zeigt im Gegensatz zu den
meisten :bisher verwendeten Kernölen keinerlei nachteilige Wirkung auf die Festigkeitseigenschaften.
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Dem gemäß vorliegender Erfindung zusammengesetzten Kernöl können .gegebenenfalls
zwecks Beschleunigung des E.rhärtens heim Brennen in an sich bekannter Weise Trockenstoffe
zugesetzt werden. .
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Das Kernöl gemäß vorliegender Erfindung kann als Bindemittel für Sandkerne
sowohl allein als auch zusammen mit den bisher bekannten Bindern, wie beispielsweise
Dextrin, Stärke, Sulfitablauge, Melasse, verwendet werden. Bei.spie.1 Durch intensives
Rühren bei etwa ioo° C werden die folgenden Bestandteile vereinigt: i8oo 1g Tallölester,
iooo kg Pal'mölfettsäurerückstände, 5oo kg Kokosfettsäurerückstände, 300 kg Destillationsrückstände
der Fettsäure aus dehydratisiertem Rizinusöl.
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Das so erhaltene Kernöl zeigt bei Zimmertemperatur im Fordbecher 8
mm eine Ausflußzeit von 750 Sekunden. Zwecks Erniedrigung der Viskosität
auf eine Ausflußzeit von 300 Sekunden wird es gegebenenfalls verdünnt mit
35o kg Rapsölfettsäureglycerid. _ Der gemäß vorliegendem Beispiel erzeugte
Kern-Binder gibt bei Zusatz von 3 Gewichtsprozent zu belgischem Quarzsand Kerne
mit folgenden mechanischen Eigenschaften: Biegefestigkeit ............ 75
kg/cm2 Zugfestigkeit ............. 300 kg/cm2 Gasdurchlässigkeit ........
175 . Durchbiegung ............ 0,5o mm.
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Zu den einzelnen für die Herstellung des Kernöles benötigten Komponenten
ist noch folgendes zu erwähnen: Der Tallölester ist ein in an sieh bekannter Weise
aus Rohtaflöl (SZ = 150) und Glycerin hergestellter GTycerinester. Er wurde hergestellt
durch Veresterung von 3ooo kgRohtallöl und einem 24okg reinem Glycerin entsprechenden
Gemisch, das zu zwei Drittel aus goo/o:igem Rohglycerin und zu einem Drittel aus
Glyceri.ndestillationsrückständen bestand,
und zwar wurde die Veresterung
nur bis zu einer Säurezahl von 15 fortgesetzt.
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Die Palmölfettsäurerückstände und die Kokosfettsäuredestilfationsrückstände
wurden erhalten bei der Destillation der entsprechenden, durch Twitchell'-Spaltung
:gewonnenen F.ettsäuregemische, wie sie für die Seifenfabrikation Verwendung finden.
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Die Destillationsrückstände der Fettsäure aus dehydratisiertem Rizinusöl
stammen ebenfalls aus einer Twitchell'-Spaltungund nachfolgender Destillation der
Rizininsäure für die Alkyd'herstellung.
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Das als Verdünnungsmittel zur Verwendung kommende Rapsfettsäureglycerid
kann gewonnen werden aus Rapsöl-»soapstock«, der für den vorliegenden Zweck zur
Zersetzung der darin vorhandenen Seife angesäuert und dann mit einer der vorhandenen
freien Säure entsprechenden Menge von Glycerin nachverestert wird.