СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ ПРОБКИ Советский патент 1935 года по МПК B27K7/00 

Технология изготовления искусственной пробки в виде пластин, изоляционных плит и листов из коры бархатного дерева Phelldeudron amurens. Rupr. и др. видов, произрастающих в СССР, являющихся единственным материалом для замены импортной коры пробкового дуба, применяемой для технических прокладок в автомобильной и авиационной промышленности, для термоизоляции в холодильном и протезном деле, в водном транспорте и т.п. сводится в настоящее время к следующему.

Кора бархатного дерева, достаточно высушенная, измельчается в сухом виде посредством мельницы до величины частиц любого размера. При этом в состав измельченной коры попадают каменистые клетки (склеренхимные), каменистое лубяное волокно и одеревеневшие клеточные стенки, обусловливающие пониженные качества пробковой крупы и делающие материал запрессованных плит и пластин не эластичным, хрупким и непригодным для технических целей. Измельченная таким образом крупа смешивает - затем без дальнейшей обработки в мешателе типа Вернер и Пфлейдерер с любым связующим веществом, например, коллоидным раствором альбумина, казеина, глутина, порошка краснодубных отходов, взятыми в количестве от 10-12% от веса крупы бархатной коры. В смесь прибавляют пластификатор, например, глицерин или сульфированное масло. Обработанная этим путем масса просушивается затем до остаточной влажности 25-30% и запрессовывается в прессформах на гидравлических прессах. Размер блоков достигает 1 м в длину, 0,5 м шириной и 0,8 м высотой. Запрессовка блоков и сушка (выдержка в прессформах) продолжается 8-20 часов. Извлеченные из прессформы блоки разрезаются посредством пилы на пластины различной толщины и шлифуются посредством кусковой пемзы для придания пластинам ровной и гладкой поверхности.

Изготовленные по описанному методу пластины для технических прокладок пробок и т.д. обладают твердостью, хрупкостью и являются продуктом, непригодным для технических целей, а в особенности для деталей ответственного назначения, например, для прокладок для автомобилей и т.д. Вследствие этого в настоящее время производства, изготовляющие пробковые изделия, вынуждены пользоваться исключительно корой пробкового дерева, ввозимого в СССР из-за границы.

Однако, даже лучшие сорта пробковой коры, обработанные по вышеописанной методологии, дают изделия твердые и хрупкие вследствие того, что связующие вещества белкового происхождения или синтетические и естественные смолы, также применяющиеся в виде связующего вещества, после запрессовки и перехода в необратимое состояние (или даже в обратимое), образуют скелет и, следовательно, пробковое вещество находится как бы в твердых оболочках. Поэтому, до настоящего времени вопрос получения прокладок хорошего качества не получил удовлетворительного разрешения.

В процессе исследовательских работ изобретателем было найдено, что из коры бархатного дерева, произрастающего в СССР, может быть изготовлена с большим успехом искусственная пробка в виде пластин, плит, листов и т.п., высокого качества.

Эластичность, гибкость, крепость и прочие качества изготовленной по новому способу прокладки из коры бархатного дерева весьма высоки и превосходят качество прокладок, изготовленных из крупы импортной пробковой коры, обработанной по старому методу. Сущность новых приемов обработки коры сводится к тому, что кора бархатного дерева облагораживается (обогащается) в присутствии воды, путем измельчения в массном ролле (голландере), причем частицы, состоящие из каменистых клеток, каменистых лубяных волокон и одеревеневших клеточных стенок с содержанием наибольшего количества экстрагируемых веществ, оседают быстро, по мере измельчения, на дно голландера; в то же время чисто пробковое вещество, содержащее в своем составе суберин, церин и пр., всплывает на поверхность воды и представляет собой продукт, идентичный коре пробкового дуба, не отличаясь от последнего ни по внешнему виду, ни по эластичности и упругости.

Полученная чистая пробковая крупа из коры бархатного дерева извлекается путем вычерпывания с поверхности воды или же спусканием нижнего слоя, состоящего из кашицеобразной водной смеси волокон дуба и одервеневших клеток через нижний люк голландера. Операция отделения измельченной коры в голландере может быть успешно произведена в любом сосуде-отстойнике. С целью более успешного и скорейшего облагораживания коры бархатного дерева в ролле, можно добавить некоторое количество волокнистого материала. Облагороженная пробковая крупа смешивается в голландере с 10-15% волокнистого материала, например, с очесами льна, джута, клетчатки и пр., а также с кератино-содержащими веществами, например, шерстью, волосом, роговой и копытной пылью и пр. В качестве связующего вещества в голландер добавляется 10-15% кожевенного порошка или какого-либо другого белкового вещества, например, животного или растительного казеина, шрота, жмыхов различных масличных семян или какого-либо эфира целлюлозы, например, бензилцеллюлозы.

После тщательного размешивания в голландере масса поступает затем в папмашину (бумагоделательную) для получения слоистого материала любой толщины. Аналогичным образом обрабатывается кора березы (береста).

Дальнейшая обработка полученных листов и пластин производится способом, применяемым в технологии изготовления картона или бумаги; прессовка на холоду для удаления влаги, сушка на сушильном цилиндре и каландрирование.

Помимо вышеуказанных веществ, добавляемых в роллы во время изготовления массы, для придания пластинам водостойкости, маслонепроницаемости и пр., для специальных целей могут быть добавлены битумные эмульсии, вискоза, соли нафтеновых кислот, водная дисперсия каучука, хлористый цинк, силикаты, оксидированные масла, жирно- и смоляно-кислые соли меди, свинца, алюминия, хлористый магний, углекислая магнезия, естественные и искусственные смолы.

Тонкие листы, образующиеся во время отливки на папмашине, могут быть обработаны путем пульверизации всеми вышеописанными веществами, взятыми в виде растворов или в виде тонко измельченного порошка. Обработка пластин может быть произведена после удаления влаги. Для специального назначения могут быть изготовлены пластины, обладающие большой жароупорностью путем добавления тонко измельченного металла, например, алюминия или минерального волокнистого материала, например, асбеста.

В массу, во время размешивания в ролле, могут быть добавлены обычные наполнители, например, крупа или мука пробкового дуба, измельченная кора березового дерева, кора ильма, кора лиственницы, грибы (в виде крупы или муки). Добавка этих веществ может быть ваирована в широких пределах для придания пластинам тех или иных свойств.

Масса или готовые листы могут быть окрашены в любой цвет органическими или неорганическими красителями, а также могут быть отбелены отбеливающими веществами, например, Н₂O₂ любой концентрации, хлорной известью, а также сернистым газом и т.д.

В качестве задубливающих веществ могут быть добавлены в массу или во время изготовления листов формалин или его полимеры, уротропин или смесь формалина и аммиака, образующих гексаметилентетрамин, бихроматы, таннин и пр. Готовые листы могут быть также пергаментированы известными в технике способами или обработаны хлористым цинком для придания им свойств фибры.

Для целей специального назначения изготовление пластин и листов может быть произведено во время отливки на папмашине на любой ткани (в виде подкладок и прослоек), изготовленной из волокон растительного, животного или минерального происхождения, а также металлизирована при помощи листового металла или металлических сеток, или путем покрытия слоем кремневой кислоты SiO₂ или порошкообразным стеклом, или другим порошкообразным веществом минерального происхождения, например, карборундом.

В качестве пластификаторов могут быть добавлены глицерин, сульфированное масло, касторовое масло, фталаты, фосфаты, жиры и воски растительного и животного происхождения, а также, для придания эластичности массе, в нее могут быть добавлены различные углеводы, например, меласса, сахар, патока и т.д.

Для изготовления кислотостойких прокладок последние могут быть обработаны парафином и пр.

Изготовленные листы, пластины или плиты могут быть запрессованы до сушки между нагретыми плитами в гидравлических прессах под давлением от 20-200 атм. при температуре от 20-180°, а также и в виде блоков в формах или в блок-прессах под давлением от 20-200 атм. и при температуре 20-180°. Добавка коллоидных веществ, например, крови или раствора альбумина в воде, или раствора вискозы, может быть осуществлена во время обработки массы в ролле при нагревании до температуры, необходимой для коагулирования коллоидальных веществ. Этот метод позволяет полностью сохранить количество прибавляемых веществ, так как коагулированные частицы раствора не проходят через сетчатый барабан бумагоделательной машины во время отливки листов.

Пример 1. Ролл заполняют водой и загружают кору бархатного дерева, которая облагораживается в течение времени, необходимого для получения крупы-зерна и освобождения от каменистых (склеренхимных) клеток, каменистых лубяных волокон и одервеневших клеточных стенок, осаждающихся на дно. Пробковое вещество, всплывающее на поверхность воды, извлекается из ролла и подвергается вторичной промывке в любом сосуде или сетчатом барабане.

В ролл, заполненный водой, загружают затем 90 частей облагороженной (обогащенной) крупы бархатного дерева и 10 частей волокна (льна, джута и т.п.). Смесь обрабатывают некоторое время и масса поступает затем для изготовления пластин на папмашину и подвергается дальнейшей обработке - холодное прессование, сушка и каландрирование.

Пример 2. 46 ч. коры пробкового дерева, 10 ч. бересты, 10 ч. коры бархатного дерева, 15 ч. волокна, 9 ч. животной крови обрабатывают согласно примеру 1.

Коагуляция производится путем нагревания в ролле.

Пример 3. 50 ч. крупы бархатного дерева, 30 ч. мела или гипса, 9 ч. волокна, 12 ч. нигрозина обрабатываются согласно примеру 1 с тем отличием, что во время изготовления листов на папмашине пропитка их производится битумной эмульсией, взятой в количестве 2% от веса массы.

Пример 4. 82 ч. крупы бархатного дерева, 15 ч. волокна обрабатываются согласно примеру 1. Обработка листов на папмашине производится с 3 ч. желатина или клея по весу взятых ингредиентов с последующим задубливанием парами формальдегида.

Способ изготовления искусственной пробки в форме картона, пластин и т.п. из коры бархатного дерева или бересты с применением размалывания, смешения помола с обычными наполнителями и клеящими веществами и прессования, отличающийся тем, что кору бархатного дерева или бересту размалывают в присутствии воды в массном ролле (голландере) с целью отделения пробкового вещества от окаменевшего (склеренхимных) клеток, после чего смешивают пробковое вещество с обычными наполнителями, клеящими веществами, пластификаторами и тому подобными ингредиентами и полученную этим путем массу направляют для дальнейшей переработки в листы, пластины и т.п. на бумагоделательной или папочной машине.