Tlenku cynku uzywa sie miedzy inne- mi jako srodka wzmacniajjaoego dla mas kauczukowych; zwieksza on, skoro wej¬ dzie w sklad tych mas, ich odpornosc w znacznym stopniu.Przedmiot niniejszego wynalazku sta¬ nowi sposób dla sporzadzania tlenku cyn¬ ku, który uzyty dla Wzmacniania maisy kau¬ czukowej zwieksza odpornosc tejze na scieralnie i zuzycie conajmniiej o 20 % w stosunku dta masy kauczukowej, która byla sporzadzana z zastosowaniem najlep¬ szego dotychczas tlenku cynku. Sposób ni¬ niejszy doprowadza do tlenku cynku, który zawdziecza powyzsza wlasnosc prawdopodobnie temu, ze przecietna wiel¬ kosc czastek uzyskanego tlenku cynku jest istotnie mniejsza, niz wielkosc czastek dotad otrzymywanych tlenków; Te ostat¬ nie maja przecietna wielkosc 0.38 do 0.52 mikronów, podczas gdy przy niniejszem postepowaniu uzyskuje sie przecietna wielkosc czastek nie przekraczajaca 0,25 mikrona.Aby sporzadzic taki tlenek cynku, któ¬ ryby mial powyzsza nadzwyczajna wlasnosc wzmacniania kauczuku, okazalo sie ko¬ niecznem by przy znanem postepowaniu spalania pary metalicznego cynku na tle¬ nek cynku, momentalnie ochlodzic czesci tlenku cynkowego, tak, ze istote niniej¬ szego postepowania stanowi momentalne ostyganie czesci tlenku cynku. Dzieki te¬ mu momentalnemu ochladzaniu zapobiegasie wzrostowi tychze czesci po ich utwo¬ rzeniu. To momentalne chlodzenie utwo- %\ rzanego tleiik^ cycku, moze nastapic za- poiSoca silnego strt^nienia zimnego powie¬ trza, które mija miejsce utleniania!; miejsce to jest otoczone pochwa, sluzaca do prze¬ prowadzania strumienia. Pochwa ta jest wykonana z materjalu latwo oddajacego cieplo, a dzieki zimnemu strumieniowi po¬ wietrza pozostaje stale utrzymywana w ni¬ skiej temperaturze. Oziebianie czesci tlen¬ ku cynku, tworzacych sie przy spalaniu par cynku metalicznego przyspiesza' sie w ten sposób, ze sie pare cynku przegrzewa ponad 2 000° C i pozwala mu z wielka szybkoscia wplywac do atmosfery utlenia¬ jacej tak, ze utlenianie odbywa sie wsród zjawisk eksplozyjnych, co sie objawia przez trzeszczenie i pryskanie plomienia cyrikowego i przez wyrzucanie utworzonych czesci tlenku cynkowego. Zjawisko to po^ woduje lepszy kontakt tlenku cynku z chlodnem otoczeniem, co przyspiesza na¬ tychmiastowe oziebianie.W przeciwstawieniu do znanego spo¬ sobu francuskiego sporzajdzania tlenku cynku, przy którym metaliczny cynk u- latnia sie w zbiornikach, a powstale pary cynku metalicznego przy powolnem o- puszczaniu ze zbiorników spalaja sie plo¬ mieniem spokojnym na tlenek cynku, wskutek czego czesci tlenlku cynku sto¬ sunkowo dlugi czas pozostaja przy wyz^ szej temperaturze, niniejszy wynalazek stosuje odprowadzania ciepla utworzonych czesci tlenku cynkowego natychmiastowe.Wskutek tego otrzymuje sie tlenek cynku, który nadaje masom kauczukowym odpor¬ nosc co najmniej o 20% wyzsza, anizeli ja posiadaja masy zawierajace tlenek cynku uzywany dotychczas.Sposób, jakim wynalazek sie po- shig^je, objasnia uzycie przyrzadu przed¬ stawionego schematycznie na rysunku w przekroju pionowym; w przyrzadzie tym przegrzanie pary cynkowej odbywa sie zapomoca energji elektrycznej, a odpro¬ wadzenie ciepla zapolmoca wielkiej ilosci zimnego powietazia.Na wierzcholku grafitowego tygla 10, najpelinkmego metalicznym cynkiem 11 i zamknietego od góry przykrywa 12 oraz sklepieniem 13, znialjduje sie dysza 15, wy¬ chodzaca z tygla nazewnatrz i która ulatu¬ je para cynkowa. Przestrzen pomiedzy przykrywa 12 i ^kleipaieniem 13 wypelnio¬ na jest izolacyjnym materjaiem 14. Przy¬ krywa 12, wraz ze sklepieniem i materja¬ lem wypelniajacym, nasadzona1 jest tak silnte na tygiel, ze moze stawic opór panu¬ jacemu zazwyczaj wewnatrz tygla naidcin smieniu (0.5 kjg nia cm2, lub wiecej).Dysza do pary, wstawiona w srodek wierzcholka tygla i przechodzaca przez przykrywe 12, malterjal izolujacy i skle¬ pienie 13, ma taka| srednice otworu w swie¬ tle, ze para metalicznego! cynku ulatuje z pozadana szybkoscia z Wnetrza tyiglai do strefy utleniainiai czyli spalania. Przykry¬ wa 12, materjal izlolujapy 14 i sklepienie 13 sporzadzone sa z materjalu, nfeprzewlodza- cejgo elektrycznosci, podczas gdy dysza: 15 przewodzi elektrycznosc i sluzy jakoi jedna elektroda obwodu prajdu, uskuteczniajace¬ go przegrzewanie pary cynkowej.Przechodzapai rówiniez przez przykrywe 12% materjal izolujacy 14 i sklepienie 13 ru¬ ra zaisilajacai 16 jest takze wykonana z ma¬ terjalu przewodzacego elektrycznosc i za¬ nurza sie do masy metalicznego cynku 11 w tyglu.Dysza 15 i rura: 16 polaczone sa ze zró¬ dlem pradu 17, dostarczajacetm prajd staly lub zmienny, którego natezenie mozna, np. z pomoca opornicy 18, regulowac. W ten sposób dysza 15 i rura 16 dzialaja jako elektrody i musza bycTz takiego materjalu, któryby prócz przewodzenia pradu mógl wytrzymac Wysoka temperature panujaca w tyglu; naijlepszym materya&em do tego celu jest grafit — 2 —Tygiel 10< umieszczony Jest w piecu 19 i zostaje ogrzewamy produktami spalenia materjalu, spajlamego na ruszcie 21, np we¬ gla. W piecu 19 znajduje sie nastepnie dru¬ gi, opalany równiez goracetrrii spalinami ty¬ giel 20. Metaliczny cynk topi sie w tym ty¬ glu i nastepnie w roiztopionym stanie wlewa sie go rura 16 do tygla 10. W tyglu 20 od¬ grzewa sie cynk w przyblizeniu az do tem¬ peratury wrzenia. Ponad wierzcholkiem ty¬ gla znajduje sie runa odlotowa, czyli komin 22, którego dolna czesc 23 jest rozszerzona lejkowato i ujscie jej znajduje sie mniej wiecej o 30 cm pomald wylotem dyszy 15.Z rura 22 polaczona jest dmuchawka 24% Wsipomaigaljajca ptnzeiwliew wielkiej ilosci powietrza chlodzacego;, potrzebnego do te¬ go alby otoczenie strefy spalania czyli utle¬ niania, wchlaniajace,w siebie cieplo, utrzy¬ mywac w odpowiedniej temperaturze. Z ru¬ ra 22 polaczone jest urzadzenie do zbiera¬ nia powstajacego tlenku cynkowego!.Przy lem wykonaniu wynalazku, zapo- moca uwidocznionego aparatu, zostaje cynk stopiony i ogrzany mniej wiecej do tempe- mtury witizenia, pocztem wleWa sie go rura zasilcza 16 do tygla 10. Przestrzen pomie¬ dzy powierzchnia roztopionego cynku i sklepieniem 13 naipelnia sie para metalicz¬ nego cynku, która wskutek przeplywu pra¬ du elektrycznego pomiedzy elektroda 15 i powierzchnia cynku 11 ogrzewa sie, az do temperatury powyzej 2000° C.Znakomity wynik Osiagnieto przy zalsto^ sowamu urzadzenia ponizej podanego ro¬ dzaju pod nastepnemi warunkami. Jako ty¬ giel 10 sluzy tygiel firmy Dixon Graphite Crucible Nul25. Dysza (elektroda) 15 utwo¬ rzona byla z 10 cm grubosci rury grafitowej, 33 cm dlugiej i o 44 mm srednicy w swietle.Temperatura gaizów, plynacych z rusztu 21 oraz oplywajacych tygiel 10, wynosila nie- sipelna 1200° C. Prad zimny o natezeniu niespelna 500 A przeplywal przez tygiel przy napieciu niespelna 20 V u elektrod.Ilosc powietrza chlodzacego wynosila mniej wiece) 8 1/2 m5 na minute a temperatura ga¬ zów, nasyconych tlenkiem cynku, wynosila na wysokosci 5 m ponad wylotem dyszy 15 niestpelna 45 stopni C. W przyblizeniu 25 kg metalicznego cynku przesujblimowano na godzine. Pod temi warunkami zostaje para cynku metalicznego przetloczona ze stosunkowo wielka szybkoscia przez dysze 15, wskutek preznosci skoncentrowanej pa¬ ry w tyglu 10.Po wyjsciu z dyszy 15 poczyna sie prze¬ grzana piana cynku laczyc z tlenem otacza- jafcegjo .powietrza, skutkiem czego tempera¬ tura spalania i temperatura powstajacego tlenku cynku nadzwyczajnie sAa podnosi, a mianowicie tak, ze prawdopodobnie znacz¬ na ilosc tlenku cynku rualezy podczas two¬ rzenia sie tegoz uwiazac Jako rzeczywisty gaz. Stosunkowo wielka objetosc rzadkich gaizów wskutek ich wysokiej temperatury, oraiz niska temperatura ich otoczenia, po¬ chlaniajacego cieploi, ulatwiaja jednakowoz w wysokim stopniu wymiane ciepla tak, ze przemiana lotnego tlenku cynku na staly tlenek, odbywa sie prawie w mgnieniu oka.Mozna przyjac, ze ta nagla kondensacja ga¬ zu wraz z towarzyszacem jej zasilalniem po¬ wietrza w wielkiej ilosci, i nastepujacem po- wtórnem rozprezaniu i sprezaniu, gdyz pa¬ ra cynkowa ciagle doplywa, jest przyczyna zjawiska, ze plomien, jakim sie cynk spala, spryska i trzalskai co jest znamienna cecha niniejszego sposobu. Wytworzone spalana para cynkowa, zawarte w niej cieplo oraz produkty spajania, zostaja z otoczenia utle¬ niajaceigo w jak najkrótszym czasie usunie¬ te. Mozna to osi!agnac przez odpowiednie regulowanie ilosci powietrza chlódzajcegof ssanego ku górze przez, rure 22. Wessialne do tej rury powietrze chlodzace sluzy mie- tylkoi do bezposredniego chlodzenia tlenku cynkowego i produktów spalarnia), z otaczah jacych czynnS&ów absorbujacych cieplo w rurze odprowatdizaijacej, lecz takze do usu¬ wania wysokiej temperatury z otoczenia, a przez to zapobiega wzmaganiu sie tempera- — 3 —tury tegoz do takiego stopnia, ze niniejsza zdolnosc pochlaniania ciepla, jaka to oto¬ czenie posiada. Pod otoczeniem pochlaniaja- oem cierplo, rozumie sile cialiai, które wchla¬ niaja w siefóe energje promieniowania i ota¬ czaja atmosfere utienilainia, albo tez sitoja z nia wt zwiazku pod wzgledem termicznym, wraz z powietrzem chlodzacem, które po¬ chlania cieplo, glównie przez odprowadza¬ nie go.Wlasnosci tlenku cynku sporzadzonego podlug tego wynalazku, odnosnie do dzia- lanilaj wzmacniajacego kauczuk, daja sie najlepiej pcfcnac przez porównanie z do- tychczaisowemi naijlepszemi produktami, które byly dotychczas stosowane do tego ce¬ lu, np. tlenek cyniku, znany pod naizwa ,,Special Grade Horscheade Zimc OxydeM.Próby z tlenkiem cynku ,,Speeial Grade Horscheade Zinc Oxyde* |i z tlenkiem cynku sporzadzonym podlug niniejszego wynalaz¬ ku, przy uzyciu maisy kauczukowej w taki sam sposób przygotowanej wykazaly, ze odpornosc w kierunku starcia masy pierw¬ szej do odpornosci masy drugiej ma sie jak 100:132, jesli obie masy zostaly w sposób najlepszy zwulkanizowane. Jako sposób po¬ równania sluzy maxi!mum iloczynu z wy¬ trzymalosci na ciagnienie i rozciagliwosci.Wilelkosc czastek tlenku cynku otrzy¬ manego podlug niniejsczego' wynalazku nie- tylko nie przekracza przy najkorzystniej¬ szych warunkach 0,25 mikronów, lecz le¬ zy, przy starannem wykonaniu, ponizej tej granicy. Przez wielkosc czastek, wzgled¬ nie srednice rozumie s:'(e srednia wymia¬ rów jednej czastki w 3 kierunkach, a po przeliczeniu na ilosc czastek w jednostce wagowej tlenku cynku, np. w 1 g okazuje sie, ze: przy srednicy czastek w mikro¬ nach 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 ilosc czastek na 1 g w tryl jonach wynosi 96 1.54 2.64 5.17 12.24 41.40 331.20 PL