Wedlug wynalazku, w celu otrzymania masy . plastycznej, nadajacej sie do utwardzania i for¬ mowania, traktuje sie material zawierajacy celu¬ loze roztworem wodnym lugu, formaldehydem i weglowodorem lub weglowodorami, z dodat¬ kiem lub bez dodatku substancji fenolowych, a nastepnie mieszanine te lagodnie podgrzewa sie w celu usuniecia nadmiaru wody:^ Moga byc równiez dodane srodki uplasLyrz- niajace, materialy wypelniajace i barwniki.Jako substancji celulozowej uzywa sie najle¬ piej drewna w postaci trocin, maczki drzewnej lub wiórów, dostatecznie rozdrobnionych. W nie¬ których przypadkach substancja celulozowa moze zawierac szkodliwe domieszki, co ma miejsce w przypadku niektórych .twardych drzew, jak np. dab. Domieszki te nalezy calkowicie lub cze¬ sciowo usunac przed traktowaniem celulozy spo¬ sobem wedlug wynalazku, tóoze byc równiez zastosowany inny material zawierajacy celuloze, np. sloma, bawelna, miazga papierowa lub wy¬ tloczona trzcina cukrowa, specjalnie wówczas, gdy dodawane sa substancje fenolowe. Porowa¬ tosc substancji celulozowej winna byc wystar¬ czajaco duza, by mogla ona zaabsorbowac wszy¬ stkie odczynniki, przy czym moze byc ona na¬ pawana tymi odczynnikami kolejno lub tez lacz¬ nie. - . • Celuloza, która zostala poddana dzialaniu roztworu wodorotlenku* sodu lub potasu moze byc poddana dalszemu traktowaniu bez usunie¬ cia lugu lub tez po usunieciu jego czesci.Lug sluzy zarówno jako odczynnik konden- sujacy jak i jako uaktywniacz celulozy. Ilosc uzytego wodorotlenku w stosunku do celulozy wynosi 2% do 10o/0, w pewnych przypadkach optymalna wartosc waha sie w granicach 4 — 6%. Wodorotlenek sodu czy potasu jest niez¬ bedny i wystarczy uzyc go samego, jakkolwiek mozna dodac i innych zwiazków o odczynie al¬ kalicznym. W celu zwiekszenia aktywnosci moz¬ na dodac do lugu rodanku metali alkalicznych" lub metali ziem ^alkalicznych, np. rodanku sodu.W ogólnosci- ilosc potrzebnego do nakjywnie-nia celulozy odczynnika alkalicznego bedzie sic?, zmniejszac. ze zwiekszeniem ilosci substancji fe¬ nolowej. Dodawane srodki uplastyczniajace, barwniki, np. rodamina, i substancje ulatwiaja¬ ce utwardzanie moga równoczesnie zastapic czes¬ ciowo lub calkowicie wyzej wspomniane inne zwiazki o odczynie alkalicznym.Dobre nadajace sie do utwardzania masy pla¬ styczne, zawierajace stosunkowo mala ilosc sub¬ stancji ienolowej i innych odczynników mozna otrzymac przez zastosowanie poza lugiem inne¬ go zwiazku o odczynie alkalicznym. Lug uaktyw¬ nia celuloze, a inny zwiazek alkaliczny, np. amo¬ niak czy jakas zasada organiczna, nie koniecznie musi byc zdolny do tej aktywizacji, natomias!: winien ulatwiac kondensacje substancji fenolo¬ wych z formaldehydem.Przy uzyciu lugu i innej zasady mozna np z trocin i niewielkiej tylko ilosci innych sub¬ stancji otrzymac przedmioty wodoodporne i o ladnym wygladzie, takie, jakich nie udaje sie otrzymac przy uzyciu tylko lugu i tej samej ma¬ lej ilosci innych substancji. Przy uzyciu malych ilosci substancji fenolo¬ wych najlepiej jest uzyc- formaldehydu w du¬ zym nadmiarze, w stosunku do ilosci, która moze byc chemicznie zwiazana. Nadmiar ten moze byc' z latwoscia odzyskany w czasie operacji susze¬ nia. Gdy substancje fenolowe sa obecne w du¬ zych ilosciach, wówczas jest potrzebny' tylko maly nadmiar formaldehydu, aczkolwiek mozna uzyc i wiekszego nadmiaru. Od ilosci wody za¬ lezy zarówno gestosc poczatkowej mieszaniny, jak i jej jednorodnosc.Weglowodory powinny byc w temperaturze reakcji w stanie plynnym. Moga to byc weglowo - dory parafinowe, naftenowe lub aromatyczne nasycone luj) nierfasycone lub tez ich miesza¬ niny, najkorzystniej, weglowodory o wysokim punkcie anilinowym i temperaturze wrzenia po¬ wyzej 360°C. Specjalnie dobre wyniki uzyskuje sie przy uzyciu weglowodorów otrzymanych z ropy^ tak zwanego „petrolatum".Substancje fenolowe obejmuja fenol, krezol i ksylenol oraz inne homologi fenolu lub jakie¬ kolwiek ich mieszaniny. W miare wzrostu cieza- iu czasteczkowego substancji fenolowej popra¬ wiaja sie znacznie wlasciwosci otrzymanego pro¬ duktu takie jak wytrzymalosc, polysk czy wodo- odpornosc. Potrzebne do polepszenia tych wlasci¬ wosci ilosci sa stosunkowo nizsze od ilosci ko¬ niecznych do dodania w proszkach formierskich /enolowo-formaldehydowYch.Sam proces polega glównie na zwyklej ope - lacji zmieszania % nastepnym wysuszeniem mie¬ szaniny do pozadanej zawartosci wody, w tem¬ peraturze stosunkowo niskiej i w ciagu krótkiego czasu. Proces suszenia jest bardzo wazny a czas, temperatura i koncowy ubytek ciezaru wymaga¬ ja troskliwej regulacji z uwagi na zmniejszenie ^ i podwyzszeniem temperatury. Zwykle tempera¬ tura winna byc ponizej 100°C, najlepiej ponizej 85°C, np. pomiedzy 50°C a 80GC. Przez miesza¬ nine mozna przepuszczac gorace powietrze lub tez zastosowac próznie. Zwykle przy utwardza¬ niu dobre wyniki daje temperatura 145 — 175°C i cisnienie 50 — 470 kg/cm2.Nowe utwardzalne masy plastyczne daja tez dobre wyniki przy domieszaniu ich do innych mas dawniej znanych.Proces wyjasniono blizej w .podanych nize; przykladach.Przyklad I. s120 g trocin, 100 cm3 fcrrmal - dehydu 80 cm3 wody, 65 g frakcji ropy parafi¬ nowej, wrzacej w temperaturze 385 — 395°C v '"0 cm3 roztworu wodorotlenku sodu (30% wa- cicwo) mieszano przez kilka minut az* do otrzy¬ mania ciastowatej masy. Umieszczono ja naste¬ pnie na blaszce w suszarce o temperaturze 65 — 68°C, w warstwie grubosci okolo 3 mm; przeT suszarke przepuszczano powolny strumien po¬ wietrza. Po dwóch godzinach ciezar masy obni zyl sie do 210 g na skutek wyparowania wody i nadmiaru formaldehydu. Wysuszony produkr utwardzano w temperaturze okolo 160 — 170°C przez trzy minuty pod cisnieniem 157,5 kg^cm* i otrzymano 147 g utwardzonego materialu w po staci placka o grubosci okolo 3,2 mm. Tak otrzy¬ mana próbka byla dostatecznie wytrzymala, by okazac sie materialem uzytecznym do wielu ce¬ lów, np. na plyty stolowe, okladziny scian itd.Przyklad II. Postepowano podobnie jak w przykladzie I, z tym, ze do mieszaniny dodano jeszcze 10 g krezolu. Otrzymano 160 g utwar¬ dzonego produktu o Ulepszonych wlasciwosciach Przyklad III. 44 g krezolu (okolo 97%), 80 cma formaliny (38% HCOH), 80 cm* wody, 65 g frakcji weglowodorów, jak w przykladzie I, 7 cm3 roztworu wodorotlenku sodu (okolo 20 H2O) i 0,2 g rodaminy mieszano przez pare minut otrzymujac ciastowata mase. Rozlozono ja na ta- 'cy warstwa o grubosci okolo 3 — 4 mm i umiesz¬ czono w suszarce w temperaturze 60°C na prze - ciag okolo 75 minut. Otrzymano 318 g wysu¬ szonego produktu. W czasie suszenia przez su¬ szarke przechodzil strumien ^powietrza, w ce*u usuniecia nadmiaru formaliny i wódy.Produkt wysuszony -utwardzano w tempe¬ raturze 166°C w przeciagu 3 minut przy cisnie¬ niu 157,5 kg^cm*. Otrzymano 245 g utwardzone¬ go materialu w postaci placków o grubosci okolo — 2 —3,17 mm. Ich scislosc, wytrzymalosc i wodood- pornosc byly bardzo dobre.Przyklad IV. 60 g fenolu, 65 g weglowo¬ dorów, jak w poprzednich przykladach, 120 cnr formaliny (38%)r 10 cm8 roztworu wodorotlenku sodu (30°/e objetosciowo) i 120 g^trocin przero¬ biono jak powyzej. ' Temperatura suszenia wynosila. 50 —* 85°C, a czas 90 minut. Ciezar wysuszonego produktu 270 g. Otrzymano z niego przez utwardzanie w wa¬ runkach jak w przykladzie III. próbke o wadze 203 g, o doskonalych wlasciwosciach. Mieszani¬ ne taka, jakiej uzyto do reakcji, lecz bez trocin, umieszczono w misce szklanej; weglowodory na-" tychmiast wyplynely na wierzch i utworzyly gór¬ na warstwe. W czasie mieszania celem ujedno- rodnienia masy i stopniowego podnoszenia tem¬ peratury w celu zapoczatkowania reakcji, utwo¬ rzyla sie twarda, zywiczna masa, nie dajaca sie fcrmowac.PrzykladV. 120 g trocin, 60 g formaldehy¬ du (38o/0 HCOH), 120 g wody, S0 g kreozotu i 20 cm3 roztworu wodorotlenku sodu (30% wago¬ wo) zmieszano i suszono przez 3 godziny w tem¬ peraturze 50 — 60°C i przez pól godziny w tem¬ peraturze okolo. 80°C. - Otrzymano 177 g wysuszonego produktu. Ut¬ wardzajac podobnie jak w próbach poprzednich otrzymano próbke o ciezarze 143 g o zadawala¬ jacych wlasciwosciach. Dalo sie odzyskac wie¬ cej niz 50% uzytej formaliny.Przyklad VI. Taka sama mieszanka jakiej uzyto w przykladzie IV, z dodatkiem 30 g kre¬ zolu zamiast 60 g fenolu. Suszenie przeprowadzo¬ no przez 3 godziny w temperaturze okolo 55 -¦¦ 58aC. Koncowy ciezar wynosil 220 g. Przez ut¬ wardzanie otrzymano próbke^ 185 g o bardzo do brych wlasciwosciach. »N Przyklad VII. 120 g trocin (14= HiO), 30 temperatur 385 — 395°C, 20 cm3 roztworu wodo¬ rotlenku sodu (15% objetosciowo), 10 cms roz¬ tworu amoniaku (ciezar wlasciwy 0,88), 40 cnr formaliny (mocy okolo 38%), 20 g krezolu i 140 g wody mieszano przez krótki czas w przykrytym naczyniu, po czym ogrzewano przez 90 minut do temperatury 50 — 90°C. Nastepnie cala mase wy¬ lozono na blache tworzac warstwe grubosci 5 mm i podgrzewano przez 70 minut do temperatury 95 —- 97°C. Otrzymano w ten sposób 180 g wysu¬ szonego produktu. Utwardzanie przeprowadzono w temperaturze okolo 165°C .przez 3 minuty pod cisnieniem 110 kg/cm2, az do otrzymania piacka grubosci 3,17 mm. Otrzymano 145 g ostateczne¬ go pioduktu wykazujacego doskonale wlasciwos¬ ci.Przyklad VIII. Mieszanine 9,98 kg rózne¬ go rodzaju surowych trocin, a mianowicie jodly pólnocno-amerykanskiej, jodly Douglas i sekwoi, przechodzacych przez sito o 3 oczkach/cm, 5,22 kg surowego 97% krezolu barwy ciemnej, 2,27 kg frakcji weglowodorowej wrzacej w temperatu¬ rze 380 — 3$0°C, otrzymanej bezposrednio z de¬ stylacji ropy anglo-iranskiej, 4,99 kg roztworu formaliny (33% wagowo) i 0,625 kg roztworu wo¬ dorotlenku sodu (33<7o wagowo) mieszano w mieszance Wernera w ciagu okolo 30 minut. Nie stosowano zewnetrznego ogrzewania. " W czasie mieszania przeprowadzonego w zwyklej tempe¬ raturze, bez uprzedniego podgrzania, temperatu¬ ra wzrosla do 19°C. Mieszanine przeprowadzono do bebna obrotowego ze stali nierdzewnej, pod¬ grzewanego od zewnatrz, przez który przepusz: czano gorace powietrze o temperaturze okolo I00°C. Operacja suszenia trwala 63 minuty, w którym to czasie temperatura wzrosla do 90°C.Woda i troche formaldehydu zostaly uniesione przez powietrze, z którego ten ostatni dalo sie odzyskac.Uzyskano 19,96 kg proszku nadajacego sie do utwardzania. Nalezy zwrócic uwage na prostote i niskie koszta tego procesu.W celu zbadania przydatnosci otrzymanego proszku sformowano go w cegly o rozmaitych ksztaltach, co wymagalo doskonalej masy, by otrzymac produkt o pozadanej dobroci. Mozna to bylo osiagnac w temperaturach pomiedzy 145° a 170°C, z pewnym optimum miedzy 153° a 158°C.Forme bez uprzedniego podgrzewania wypel¬ niono proszkiem i ogrzewano przez okolo 3,5 mi¬ nuty pod cisnieniem 157,5 kg/cm*, otrzymujac w rezultacie doskonaly produkt o wymiaTach 152^4 mm x 152,4 mm x 8,5 mm.Wykonane ksztaltki byly wytrzymale, blysz¬ czace, o dobrej wodoodpornosci i twarde, lec? nie kruche. Mozna je bylo przepilowywac, wier¬ cic itd., przy czym na przekroju ich mozna bylo stwierdzic pelna, sdisla konsystencje. Strata ciezaru w czasie utwardzania wynosila 15%.Taka ksztaltka mogla byc gotowana w wodzie przez 3 godziny lub wiecej, bez wykazania spe¬ cjalnych zmian ciezaru czy wymiarów, a w nie¬ których przypadkach wyglad jej powierzchni po¬ prawial sie ze splowiehiem barwy. Mozna/ bylo równiez przed utwardzaniem wysuszyc proszek jeszcze bardziej rap. w prózni i w ten sposób zmniejszyc strate ciezaru w czasie utwardzania.¦ Przyklad IX a. 120 g trocin jak w po przednim przykladzie, 120 g oleju kreozotowe¬ go, zawierajacego 25% krezolu, otrzymanego ze smoly weglowej, 30 g weglowodorów, ÓÓ g fot-maliny i 30 g wodorotlenku sodu zmieszano i przerobiono jak w przykladzie V, otrzymujac 142 g utwardzonego produktu.W celu wykonania próby, porównawczej do kreozotu dodano wodorotlenku sodu (15% wago¬ wo) w ilosci równej polowie objetosci kreozotu, calosc wytrzasnieto i odstawiono celem ustania sie. Warstwe górna, w której zebrala sie nie- krezolowa czesc kreozotu usunieto, dodajac z Vo"lei na jej miejsce weglowodorów parafinowych, w ilosci okolo 1;3 objetosci poczatkowej kreozo¬ tu.Przyklad IXb. 120 g trocin, 185 cm" roz¬ tworu uzyskanego w wyzej opisany sposób przez ekstrahowanie 200 cm3 kreozotu 125 cm3 roztwo¬ ru wodorotlenku sodu, 50 cm3 weglowodorów,*i 50 cm3 formaliny zmieszano i traktowano jak po¬ przednio otrzymujac 210 g utwardzonego pro¬ duktu, o wlasciwosciach ulepszonych w poró¬ wnaniu z tymi, jakie otrzymano w przykladzie IXa. Próba ta wykazala wyzszosc weglowodorów parafinowych, które zostaly uzyte w celu • zasta¬ pienia weglowodorów aromatycznych, usunietych 7. kreozotu.Ogólnie biorac, zbyt wysoka zawartosc wodo¬ rotlenku sodu wplywa ujemnie na wodoodpor- nosc i dalsze polepszenie rezultatów uzyskano przez usuniecie 60% wodorotlenku sodu za po¬ moca dodatku fluorowodoru.Przyklad X. 9,52 kg trocin przechodza¬ cych przez sito 6-oczkowe i skladajacych sie w- 1/3 z jodly Douglas, w 1/3 z jodly pólnocno-ame- rykanskiej i w 1'3 z sekwoi zmieszano z ogrza¬ na do 60°C mieszanina 5,44 kg durowego kre¬ zolu, 4,54 kg frakcji z ropy wysokoparafinowej o temperaturze wrzenia 375 — 390°C, 6 litrów formaldehydu (90%) i roztworu 226,8 g wodoro¬ tlenku sodu w 500 cm3 wody. Po uplywie pól godziny dodano roztworu czerwonego barwnika anilinowego (purpury krocerynowej) w 500 cm? wody.Mase ie wysuszono na tacach w temperaturze ,45 — 5.0.°C do ubytku 28% wagi. Nastepnie sfor¬ mowano ja w ksztaltke o wymiarach 152,4 mm x 152,4 mm x 6,3 mm i utwardzano w temperatu¬ rze okolo 154°C przy cisnieniu 63 kg/cm2 w cia¬ gu 4 minut. Otrzymano doskonala próbke wagi 184,27 g z masy o wadze 226,8 g; czesc strat stanowily 'weglowodory, które zostaly wycisnie¬ te podczas utwardzania.Zamiast drewna miekkiego mozna uzyc drew¬ na twardego, lecz przy drewnie tego typu nale¬ zy wyekstrahowac czesc lub calosc rozpuszczal¬ nych w wodzie zawartych w nim zwiazków.Przyklad XI. 4,54 bielonej bawelny zim- pregnowano w temperaturze 60°C mieszanina . 3,17 kg surowego 97% krezolii, 2,27 kg weglowo¬ doru parafinowego wrzacego w granicach tempe¬ ratur 300 — 375°C, 3 litrów formaldehydu (^0% objetosciowo) i roztworu 150 g wodorotlenku so¬ du w 500 cm3 wody. Impregnacje przeprowadzo¬ no w mieszarce Wernera, która pracowala przez przeciag jednej godziny. Temperatura wzrosla w ciagu, tego czasu od 12°C (bezposrednio zo zaim¬ pregnowaniu) do 22°C. Mieszanine wysuszono w bebnie obrotowym, przy wzroscie temperatury w ciagu pól godziny do 60°C -i do 80°C "w ciagu , dalszych 20 minut. Temperature 80°C utrzymy¬ wano w ciagu .20 minut, w którym to czasie przez beben przechodzilo powietrze równiez o tempe¬ raturze 80°C, unoszac z soba nadmiar formalde¬ hydu i pary wodnej.Nastepnie pozwolono masie ostygnac. W ten sposób otrzymano 9,98 kg suchego, nadajacego- sie do utwardzania proszku. Próbki pobierane z suszarki-w kolejnych odstepach wykazaly zmniej¬ szajaca sie plastycznosc. Produkt koncowy uzy¬ skany w tej próbie wykazal dostateczna plastycz¬ nosc pod cisnieniem 157,5 kg/cm2. Dawal sie on wiercic, toczyc i pilowac i byl odporny na zimna i gotujaca sie wode, ..a takze na zimny i wrzacym alkohol butylowy.W niektórych przypadkach zaobserwowano'u- lepszenie powierzchni po traktowaniu woda lub alkoholem, specjalnie w przedmiotach plaskich, otrzymanych z zanieczyszczonego surowca przy niskiej temperaturze i cisnieniu.Podobne wyniki uzyskiwano z lnem, konopia¬ mi, miazga drzewna, sloma i Suszona trzcina cu¬ krowa.Proces wykazuje wyrazne cechy odmienne od znanych procesów sporzadzania proszków fenolo'- wych,' np. termiczne wiazanie zachodzi w krót¬ szym czasie. Nie jest przeto potrzebne chlodze¬ nie sprezonym powietrzem, jakie czesto stoso- 'wane jest przy proszkach dawnego typu. Goto¬ we przedmioty nie wykazuja prawie zadnej ten¬ dencji do paczenia sie.Zaleta procesu jest krótkosc czasu i niska temperatura potrzebna, by otrzymac zadowala¬ jacy produkt, yf czasie ostatnich stadiów susze¬ nia wystepuje dosc gwaltowny spadek plastycz¬ nosci. Przez scisla kontrole mozna z. tej samej suszarki pobierac kolejno materialy wymagaiac° do sprasowania ich cisnien od mniej niz 39,4 kg/.cm2 do wiecej niz 315 kg'cm2, przy czym cal¬ kowita róznica dlugosci okresów sriszenia, w ciagu których otrzymujemy material nadajacy sie do prasowania pod wyzej wymienionymi cis¬ nieniami, jest mniejsza niz 30 minut.Czas ten staje sie jeszcze krótszy, gdy mie¬ szanine suszy sie w nizszych temperaturach (okolo 30°C). — 4 —Z procesem sa zwiazane duze korzysci, gdyz zezwala on na dluza wydajnosc przy uzyciu pro¬ stej aparatury, dajacej sie .latwo przystosowac do produkcji masowej. PL