СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЯНТАРЯ Российский патент 2001 года по МПК B28D5/00 

Изобретение относится к способам обработки янтарного сырья преимущественно мелких фракций и получения янтарных изделий, а также различных композиций, в состав которых входит янтарь.

Известен способ обработки янтаря (А.с. N 1283106, МКИ B 28 D 5/00, опубл. 15.01.87, БИ N 2), включающий термообработку янтаря в инертной среде азота при температуре 150 - 170^oC при одновременном продольном прессовании с усилием от 7 до 15 кг в течение 10 - 20 мин и последующим охлаждением с сохранением усилия продольного прессования.

Способ обеспечивает сохранение декоративных свойств и повышение коэффициента использования янтаря.

Недостатком данного способа является анизотропия свойств янтарных изделий, обусловленная характером распределения давлений при продольном прессовании загруженного сырья.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сути и достигаемому результату является способ обработки янтаря (А.с. N 1039726, МПК B 28 D 5/00, опубл. 07.09.83, БИ N 33), включающий загрузку его в рабочую камеру автоклава, ее герметизацию, нагрев янтаря в среде азота при 130 - 170^oC и давлении 15-20 кгс/см² с выдержкой в течение 6-12 ч с последующим охлаждением.

Способ обеспечивает получение янтарных изделий с повышенной плотностью, диэлектрической проницаемостью и светопрозрачностью янтаря, т.к. под действием давления газа загруженный в рабочую камеру материал подвергается всестороннему сжатию и уплотнению, что обеспечивает, в условиях отсутствия воздуха, изотропность свойств получаемых изделий по всему их объему, исключает появление внутренних пузырьков и микротрещин и снижает скорость изменения рисунка внутри янтаря.

Существенным недостатком приведенного способа является низкая степень очистки янтаря от растворенных в нем продуктов термической деструкции, выделяющихся в процессе его нагрева после достижения температуры в рабочем пространстве 100^oC (С. С. Савкевич "Янтарь". - Л., Недра, - 1970 г., с. 133-134), а также воздуха, находящегося в объеме загруженной массы янтаря.

Указанные недостатки не обеспечивают высокой степени очистки янтаря от примесей и получения изделий высокого качества.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение качества янтарных изделий, повышение коэффициента использования янтаря, утилизация отходов промышленного производства и использование дешевого янтарного сырья.

Поставленная задача достигается тем, что в способе обработки янтаря, включающем загрузку янтарного сырья в рабочую камеру, ее герметизацию, нагревание сырья до температуры приобретения им пластических свойств, не ниже 130^oC, выдержку и охлаждение, в отличие от известного способа после герметизации загруженной камеры осуществляют всестороннее сжатие сырья, фильтрацию и удаление продуктов термической деструкции янтаря, при этом сжатие, фильтрацию и удаление осуществляют путем вакуумирования рабочей камеры на протяжении всего технологического цикла изготовления изделия.

На прилагаемых графических материалах представлен общий вид устройства - фиг. 1, устройство в рабочем положении - фиг. 2, готовое изделие - фиг. 3.

На представленных графических материалах приняты следующие обозначения: 1 - каналы для удаления газообразных продуктов из камеры прессования; 2 - коллектор; 3 - крышка; 4 - янтарное сырье; 5 - модель; 6 - подмодельная плита; 7 - электронагревательные элементы; 8 - основание; 9 - штуцер; 10 - резиновая прокладка; 11 - пустотелая стенка камеры прессования; 12 - фильтр; 13 - эластичная оболочка; 14 - готовое изделие.

Способ осуществляли следующим образом.

При открытой крышке 3 (см. фиг. 1) в рабочую полость камеры прессования, образованную пустотелыми стенками 11 и моделью 5, закрепленной на обогреваемой подмодельной плите 6, установленной на основании 8, в полости которой смонтированы электронагревательные элементы 7, загружали янтарную крошку с фракцией 1-5 мм, после чего на верхнюю торцевую поверхность рабочей камеры укладывали эластичную оболочку 13, изготовленную из термостойкой резины. Затем устанавливали крышку 3 и камеру прессования герметизировали.

С помощью электрического нагревателя 7 рабочее пространство камеры прессования с загруженным в него сырьем нагревали до температуры не ниже 130^oC, при которой янтарь становился пластичным и годным для прессования. С помощью штуцера 9 рабочую полость камеры прессования через коллектор 2, каналы 1 и фильтры 12 вакуумировали путем подключения к вакуумному насосу ДВН16Д (не показан) и начинали производить откачку воздуха, находящегося в полости рабочего пространства камеры прессования и загруженном сырье. При этом разрежение в рабочем пространстве камеры прессования составляло 10^-2 Па. В процессе вакуумирования эластичная оболочка 13 втягивалась рабочей полости камеры прессования (фиг. 2) и происходило прессование (уплотнение) сырья, обусловленное действием на него вакуума.

После того, как температура в рабочей полости камеры прессования достигала 100^oC, в полость коллектора 2 начинали откачиваться также и продукты термической деструкции янтаря. При достижении температуры рабочего пространства 130^oC делали выдержку при этой температуре в течение 2 ч, затем электронагревательные элементы 7 отключали и, не снимая вакуума, производили охлаждение камеры прессования с находящимися в ней отпрессованными янтарными изделиями 14 до температуры окружающей среды. После этого полость рабочего пространства камеры прессования соединяли с атмосферой, крышку 3 снимали и выгружали отформованное изделие 14. Для улавливания откачиваемых продуктов термической деструкции янтаря на стенках рабочей камеры установлены фильтры 12, выполненные, например, из стеклоткани.

В предлагаемом способе процесс формирования янтарных изделий в рабочей камере происходит в условиях непрерывной откачки (удаления) продуктов термической деструкции янтаря, а также воздуха, заключенного между частицами янтаря в полости рабочей камеры. По сравнению с известными техническими решениями предлагаемый способ обработки янтаря, при минимальных затратах на оборудование и оснастку, обеспечивает получение янтарных изделий высокого качества за счет максимальной степени их очистки от растворенных в янтаре включений, а также высокую плотность, диэлектрическую проницаемость и светопрозрачность янтаря при сохранении его внутреннего рисунка.

Повышается также коэффициент использования янтаря. Появляется возможность в значительных объемах перерабатывать дешевое янтарное сырье и отходы промышленных производств янтарных изделий.

Как вариант, собранную форму (фиг. 2), не имеющую электронагреватель 7, можно загружать в термическую печь, нагретую до заданной по техпроцессу температуры.

Изобретение предназначено для использования при обработке янтарного сырья преимущественно мелких фракций и получении янтарных изделий, а также различных композиций, в состав которых входит янтарь. После загрузки янтарного сырья в рабочую камеру ее герметизируют, нагревают сырье до температуры приобретения им пластических свойств, не ниже 130°С, выдерживают и охлаждают. После герметизации загруженной камеры осуществляют всестороннее сжатие сырья, фильтрацию и удаление продуктов термической деструкции янтаря. Сжатие, фильтрацию и удаление осуществляют путем вакуумирования рабочей камеры на протяжении всего технологического цикла изготовления изделий. Обеспечивается повышение качества янтарных изделий, повышение коэффициента использования янтаря, утилизация отходов промышленного производства. 3 ил.

Способ обработки янтаря, включающий загрузку янтарного сырья в рабочую камеру, ее герметизацию, нагревание сырья до температуры приобретения им пластических свойств, не ниже 130^oC, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что после герметизации загруженной камеры осуществляют всестороннее сжатие сырья, фильтрацию и удаление продуктов термической деструкции янтаря, при этом сжатие, фильтрацию и удаление осуществляют путем вакуумирования рабочей камеры на протяжении всего технологического цикла изготовления изделий.