Зв’язуюче для виготовлення ливарних стержнів і форм теплового затвердіння

Реферат: Зв'язуюче для виготовлення ливарних стержнів і форм теплового затвердіння містить технічні лігносульфонати і модифікатор для підвищення зв'язуючої здатності лігносульфонатів. Як модифікатор використовуються оксіетильовані жирні кислоти фракцій з числом вуглецевих атомів від 11 до 25 і кількістю груп -С2Н4О від 5 до 20, що становлять гомологічний ряд, який включає: деемульгатор оксіетильованої жирної кислоти, лаурокс 9, олеокс 7,7, стеорокс 920, синтанокс 14-18, рицинокс 80, нафтеноск, інгібітор 13 15/41, при співвідношенні по масі технічних лінгосульфонатів і модифікатора 1:(0,03-0,30). UA 91751 U (54) ЗВ'ЯЗУЮЧЕ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ЛИВАРНИХ СТЕРЖНІВ І ФОРМ ТЕПЛОВОГО ЗАТВЕРДІННЯ UA 91751 U UA 91751 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до ливарного виробництва, а саме до складів зв'язуючих композицій на основі технічних лігносульфонатів, використовуваних при виготовленні ливарних стержнів і форм теплового затвердіння. Нині в ливарному виробництві як зв'язуючі широко застосовуються технічні лігносульфонати, які мають цілу низку переваг (недефіцитні, відносно нетоксичні, дешеві, забезпечують полегшену вибиваємість суміші на їх основі) [ОСТ 15-183-83 Лигносульфонаты технические. - М.: Министерство лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности]. Проте, вони мають істотний недолік, який полягає в низькій зв'язуючій здатності, яка по існуючих нормативах має бути не менше 0,6 МПа при 5-ти відсотковому вмісті зв'язуючого. При цьому, якщо врахувати, що за регламентом в суміш окрім 5 лігносульфонатів додається 5 % глин, то фактична зв'язуюча здатність лігносульфонатів ще нижча. Відома низка технічних рішень, що дозволяють підвищити вказаний показник якості лігносульфонатів. Наприклад, запропоновано для цієї мети використати натуральну оліфу або оліфу "Оксоль" у поєднанні з мінеральними солями: сульфатом амонію, нітратами калію і іншими. При цьому відбувається значне (до 2,71 МПа) збільшення зв'язуючої здатності лігносульфонатів [а.с. СРСР № 1169786, МПК В22С 1/20, опубл. 1985 р.]. Проте таке рішення не знайшло широкого застосування, головним чином, із-за дефіцитності оліфи, а застосування тільки мінеральних солей не призводить до високих результатів. Також відомі емульсивні зв'язуючі на основі лігносульфонатів, в яких задача підвищення міцності вирішується за рахунок використання нерозчинної смоли на основі одно-двоатомних фенолів, алкілфенолів і їх похідних [а.с. СРСР № 1496899, МПК В22С 1/20, опубл. 1989 р.]. Але при цьому збільшення міцністних властивостей менше за 1,0-1,4 МПа. Найбільш близьким за своєю суттю і ефектом, що досягається, і яке приймається за найближчий аналог (прототип), являється технічне рішення, в якому для підвищення зв'язуючої здатності лігносульфонатів використовується іоногенна аніоноактивна поверхнево-активна речовина КЧНР (контакт чорний нейтралізований рафінований) в співвідношенні 1:(0,01-0,10). В результаті зв'язуюча здатність лігносульфонатів збільшується до 1,25-1,35 МПа [Семин А.П., Артемьев В.В. применение в литейном производстве связующих материалов на основе технических лигносульфонатов. - К.: Знание, 1992. - 27 с.]. Не зважаючи на збільшення зв'язуючої здатності, відоме технічне рішення не повною мірою реалізує можливості лігносульфонатів як зв'язуючого і не дозволяє йому конкурувати з найбільш високоефективними зв'язуючими матеріалами, наприклад з синтетичними смолами. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення сухої міцності на розтягування формувальних або стержневих властивостей суміші за рахунок підвищення зв'язуючих властивостей матеріалу шляхом додання речовин, що виконують функцію модифікатора. Рішення поставленої задачі досягається тим, що зв'язуюче для виготовлення ливарних стержнів і форм теплового затвердіння, яке містить технічні лігносульфонати і модифікатор, згідно з корисною моделлю, як модифікатор для підвищення зв'язуючої здатності лігносульфонатів воно містить оксіетильовані жирні кислоти фракцій з числом вуглецевих атомів від 11 до 25 і кількістю груп -С2Н4О від 5 до 20, що становлять гомологічний ряд, який включає: деемульгатор оксіетильованої жирної кислоти, лаурокс 9, олеокс 7,7, стеорокс 920, синтанокс 14-18, рицинокс 80, нафтеноск, інгібітор 13 15/41, при співвідношенні по масі технічних лінгосульфонатів і модифікатора 1:(0,03-0,30). Модифікатор прототипу (КЧНР) належить до іншого класу поверхнево-активних речовин, зокрема до іоногенних аніоноактивних. Запропонована зв'язуюча композиція готується змішуванням лігносульфонатів з модифікатором оксіетильованої жирної кислоти (з числа перерахованих) до повного розчинення останньої в лігносульфонаті, після чого отримане зв'язуюче вводять у вогнетривкий наповнювач з подальшим перемішуванням. У табл. 1 приведені запропонований (1-9) і відомий (10) за прототипом склади зв'язуючих. Як модифікатори використані три представники вказаного гомологічного ряду, дія інших його представників за результатом, що досягається, будуть подібні. Суміші готували в лабораторних бігунах, перемішуючи наповнювач із заздалегідь приготованою зв'язуючою композицією впродовж 7 хв. Виготовлення і випробування зразків "вісімок" робили по стандартних методиках. Сушіння здійснювали в сушарці при температур 220 °C впродовж 45 хв. Результати випробувань приведені в табл. 2. 1 UA 91751 U 5 10 15 Як видно з табл. 2, зв'язуючі композиції з запропонованими модифікаторами лігносульфонатів по своїй зв'язуючій здатності перевершують показник прототипу. Найбільш відчутна перевага за цим показником спостерігається при використанні суміші № 2. Заявлене технічне рішення перевірене на практиці. Запропоноване зв'язуюче для виготовлення ливарних стержнів і форм теплового затвердіння не містить у своєму складі жодного інгредієнта чи технологічних процесів його виготовлення, які неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвитку науки і техніки, зокрема у галузі ливарного виробництва, а отже є придатним для промислового застосування, має технічні та інші переваги перед відомими аналогами, що підтверджує можливість досягнення технічного результату об'єктом, що заявляється. У відомих джерелах патентної та іншої науково-технічної інформації не виявлено подібних зв'язуючих та способів їх отримання із вказаною в пропозиції сукупністю суттєвих ознак, тому запропоноване технічне рішення відповідає критерію "новизна" та вважається таким, що може отримати правовий захист. До технічних переваг запропонованого технічного рішення, у порівнянні з прототипом, можна віднести підвищення якості стержнів і форм, а також розширення сфери застосування дешевого і недефіцитного зв'язуючого лігносульфонатів. Таблиця 1 Склади зв'язуючих Інгредієнти Лігносульфонат Деемульгатор оксіетильовані жирні кислоти Лаурокс 9 Олеокс 5 КЧНР Вміст*, мас. % 5 6 7 90 85 95 1 95 2 90 3 85 4 95 5 10 15 5 10 15 8 90 9 85 10 90 5 10 15 10 * загальний вміст зв'язуючих у суміші складає 6 % понад 100 % наповнювача. Таблиця 2 Результати випробувань сумішей Міцність на розтягування зразків-«вісімок" (МПа), виготовлених з сумішей з зв'язуючими наступних складів: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1,67 2,87 2,94 1,40 2,31 2,46 1,53 2,52 2,65 1,32 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Зв'язуюче для виготовлення ливарних стержнів і форм теплового затвердіння, що містить технічні лігносульфонати і модифікатор, яке відрізняється тим, що як модифікатор для підвищення зв'язуючої здатності лігносульфонатів воно містить оксіетильовані жирні кислоти фракцій з числом вуглецевих атомів від 11 до 25 і кількістю груп -С2Н4О від 5 до 20, що становлять гомологічний ряд, який включає: деемульгатор оксіетильованої жирної кислоти, лаурокс 9, олеокс 7,7, стеорокс 920, синтанокс 14-18, рицинокс 80, нафтеноск, інгібітор 13 15/41, при співвідношенні по масі технічних лінгосульфонатів і модифікатора 1:(0,03-0,30). Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2