Литература -->  Катафорез - движение частиц 

1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

деревьев Hevea brasiliensis при надрезании коры. Затем этот млечный сок поступает на дальнейшую переработку. Лопатку или просто палку погружают в чаи с собранным млечным соком и затем держат ее смоченным местом в дыму костра, в который для уси-.тения дымообразования бросают смолистые ветки и плоды. Когда па лопатке образуется слой К., ее снова погрунают в млечный сок, прокапчивают следующий стой и повторяют это до тех пор, пока не образуется большой ком. Такое насдаивание ведется медленно, причем, когда становится неудобно погружать в чан каучуковый ком, его поливают снаружи млечным соком. Для пара-каучука характерно то, что в соответствии со способом получения, в каравае содержатся все составные нелетучие части м.яечного сока, что важно для постедующего поведения самого каучука.

Как уже указывалось, другие сорта дикого К. (напр абба-К., арумиви-К.) в настоящее время перестали представлять промышленный интерес; они получаются как в Южной, так и в Центр. Америке, в Африке и отчасти в Азии из различных деревьев самыми разнообразными способами, не поддающимися ни учету ни контролю, а потому все эти дикие сорта не в состоянии конкурировать по качеству с первоклассным пара-К. или плантационными К.

Плантационный К. [° ]. Идея добычи К. на благоустроенных плантациях очень стара; она ведет свое начало еще с первой четверти 19 века, однако полное осуществление нашла только за последние годы. Из табл. 4 видно, какое место занимает плантационный К. в общей массе сырья резиновой промыш.тепности. Это положение яви-.чось результатом упорного труда по селекции и культуре всевозможных растений и комбинаций их и привело к современному состоянию добычи плантационного К. как вполне стандартизованной отрасли органич. технологии. В качестве источника добывания К. наиболее подходящим растением оказалась та лее Hevea brasiliensis, что и для пара-К., однако благодаря культуре доведенная до высокой производительности. Так например, в то время как на Амазонке Hevea дает ок. 15 з К. в день, на плантациях одно дерево дает ок. 75 г. Отбор семян и правильная посадка деревьев, подготовка грунта, защита от вредителей, рациональная подсочка и вообще все мероприятрш по целесообразному уходу, основанные на широко и глубоко поставленных научных работах, создали то выдающееся полол-сение, которое в настоящее время занимает плантационный К. Площадь, занятая плантациями К. в Азии, показана в табл. 6.

Табл. 6. - П л о щ а д ь, запятая п л а н т а-ц и я м и К. и Л 3 и и.

Г о д ы !Тыс. акрт-Л Годы

1913 1918

611 2 071.

192.). 1922 . 1923. 1927.

Тыс. акров

4 f58 4 2 ,0 4 296 6 lliii

По отдельным странам площадь распределяется следующим образом:

Английские владения..... 3 484 тыс. акров

Голландские ..... 2 499 г>

Остальные ..... U0

На 1 акр приходится ок. 80-100 деревьев; они дают в общем ок. 400 кг К. в год, но плантаторы рассчитывают довести эту добычу до 800 кг. Подсочка производится тщательным образом с таким расчетом, чтобы дать зарасти поврежденным местам коры, прелоде чем их надрезать снова. Принятая в настоящее время система такова, что ежегодно используется только одна четверть (вертикальная) ствола дерева, так что возвратиться к ее подсочке мон-сно только через четыре года, когда нанесенные поранения совершенно исчезнут. Оказалось, что подсочка не только не вредит деревьям, если она совершается рационально, но даже нобунсдает их к выделению больших ко.чичеств м.течного сока; собранный млечный сок (латекс) предохраняют от свертывания прибавлением небольшого количества аммиака. Сок содерлгат в тщательной чистоте, сливают в общие чаны, и после фильтрования от самопроизвольно коагулировавших сгустков К. он поступает на дальнейшую переработку; постедняя начинается после доведения концентрации млечного сока до надлел-сащей стенени. Определение со-дераания К. производится проще всего на основании уд. веса млечного сока, хотя точнее было бы определять его путем высушивания и последующего анализа. Обычно концентрация К. в млечном соке s 35%, но, в зависимости от времени года, возраста дерева и ряда других причин, колебания м. б. очень большими. Так как коагуляция, а вместе с тем и свойства коагулированного К. зависят от содержания последнего в млечном соке, то для правильной и однообразной работы необходимо при коагуляции иметь млечный сок одной и той лее концентрации. Поэтому после определения концентрации к млечному соку добавляют столько воды, чтобы получить напр. 20%-ный сок; затем для коагу.чяции на калгдые 100 ч. 20%-ного млечного сока прибавляют по 0,3 ч. уксусной к-ты. Коагуляция ведется различно, в зависимости от того, какой сорт плантационного К. желательно прлучить.

Различают два основных типа плантационного К. Первый-это т. н. копченый шит, смокед шит (Smoked Sheet), б. или м. темного или светлокоричневого цвета, в виде пластин толщиной в 2,5-3 мм. Поверхность пластин имеет вафельный рисунок, иногда с обозначением фирмы плантации. Размеры п.71астин приблизительно 25x 100 см; этот сорт отличается характерным запахом копчености, напоминающим запах пара-каучу-1са. Другой тип-это так называемые к р е-п ы, имеющие вид листов с шероховатой поверхностью, разнообразной толщины и цвета, от почти совершенно белого до темно-коричневого. Внешний вид крепов совершенно схож с видом обычных шкурок каучука, получающихся после промывания на вальцах! То.тщина шкурок различна, начиная приблизительно от 0,5-1 мм до 1 смм больше. Способы получения каучука обоих типов несколько отличаются друг от друга.



Для получения копченого шита предоставляют коагуляции спокойно совершаться в плоском сосуде путем диффузии, без вся- кого перемешивания; к 20%-ному млечному соку прибавляют к-ту и оставляют стоять; через нек-рое время К. всплывает на поверхность ввидесплошн. белого листа. Часто для большей отбелки к млечному соку перед коагуляцией добавляют небольпгае количества бисульфита натрия NaHSOg. В зависимости от количества этой добавки находится и цвет конечного продукта. Скоагулированный каучук пропускают между отжимными валками, вращающимися с одинаковой скоростью, одновременно с чем происходит и ополаскивание от остатков сыворотки. Затем лист К. проводят между валками с вафельным рисунком, после чего он идет на просушку и копчение . Для этой цели листы помещают в нагретое помещение, через к-рое пропускают горячий дым. В результате получаются описанные выше пластины. Следует отметить, что каких-либо подразделений копченого шита не существует. Различие в интенсивности окраски, т. е. налгтчие более светлых или более темных пластин, по свидетельству авторитетных исследователей (Whitby, De Vries), не имеет значения в отношении качества К.; по качеству копченый шит представляет собою первосортный К. почти не уступающий napj -каучуку.

Крепы, в отличие от шита, коагулируются быстрее при перемешивании; они образуются в реакционном чане в виде бесформенных сгустков, поступающих далее в промывку на обычных промывных вальцах. Вальцы состоят из пары валков, вращающихся с различными скоростями, так что при промывании К. перетирается, крошится и образует характерную шкурку с креповой поверхностью. Креп просушивают без копчения. В силу этого, а также вследт;-ствие прибавления бисульфита, задерживающего окисление и осмоление примесей К., цвет крепов получается очень светлый. У самого лучшего сорта крепа, так называем, светлого крепа, цвет совершенно белый. Светлый креп имеется как в очень тонких листах, так и в довольно толстых (так назыв. Blanket Crepe); последний обычно имеет несколько желтоватый оттенок и называется поэтому я н т а р н ы м, или золотым, крепом (Amber, Golden Crepe). При переработке отходов от светлого крепа получается так называемый средний креп, несколько более темный и неоднородный по окраске. Являясь смесью различных исходных продуктов, средний креп представляет собою не имеющий точных специфических признаков сорт пестрого вида, несколько более мягкий и недостаточно ровного качества. Наконец имеется и третий вид крепа-так называемый темный, получающийся из отходов производства среднего крепа. Сюда же входят и остатки каучука, собранные с коры деревьев, из остатков потеков млечного сока. По своему качеству темный креп является наиболее мягким и применяется в менее ответственных изделиях. Для характеристики вышеперечисленных главнейших сортов К. приведем некоторые цифровые данные.

Сорта каучука

Пари.....

Копченый шит Светлый креп Средний Темный

jEcTCCTB. вла;к-ность сортов (в % по весу) I

Иормальная потеря при промывне (в % по весу)

2-3 0,75 1 0,50, 0,75 0,60 -0,Ь0

10 -18 1,1- 1,3 0,5 1,0 4-5 5-6

Характеристика сортов на основании испытания вулканизатов, полученных путем смешения 100 ч. К. с 8 ч. серы и вулканизации до оптимума при 141° в виде колец, дает следующую картину. В приведенных ниже данных указаны: в первом столбце- нагрузка до разрыва в кг1мм\ во втором- продолжительность оптимальной вулканизации, принимая время вулканизации пара за 100; в третьем-т. и. slope , или наклон кривой растяжений при изменении нагрузки от 600 до 1 040 г/жж; в четвертом-вязкость однопроцентных бензольных растворов:

Пара . . . . Копч. шит. Светл. креп Средн. Темп.

1,45 100

1,3 4 9 ,3

1,367 115,7

1,05-1,34 80- 11.4

1,08-1,17 111-117

37 33

36,7 31,0

3.->,8 30,9

::f;,8-39,1 19 40

41-42,9 17-19,5

Нужно заметить однако, что до сих пор мы еще не имеем стандартизованных методов испытания и определения качеств сырого К. [ J; поэтому приведенные выше данные носят только ориентировочный характер. Колебания в нагрузке до разрыва наблюдаются в пределах от 10 до 20%; для оптимального времени вулканизации колебания бывают от 8 до 17% (см. Спр. ТЭ, т. III).

Особый интерес приобретает К., получаемый из латекса по методу Гопкинсона (Ан. П. 157975 и 157978, Ам. П. 1423525 и 1423526). Метод получения состоит в том, что млечный сок после фильтрования распыляется в камере с нагретым воздухом. При этом удаляется вода, и засохшие капли латекса осаждаются на полу камеры, откуда легко м. б. собраны. Обычно рыхлый слон осевшего К. спрессовывают и упаковывают. Производительность камер очень велика. Так, 1 человек за 8-час. рабочий день может добыть К. ок. 2 m с небольшим. Упругие свойства этого К. высоки, и можно считать, что он не только равен по качеству высшим плантационным сортам, но по ряду свойств превосходит их. Следует отметить, что его состав отличен от состава плантационных сортов: последние (крепы и шиты) получаются мокрым путем и не содержат в себе растворимых частей латекса, тогда как пари, и гоп-кинсоновский К., полученные высушиванием, содержат их в себе полностью.

Состав

Пари,

Светл. креп

Зола........I о,so

Ацетонов, экстракт I 3,30

Водная вытяжка . , 0,50

Сахары.......i o,f-l

Протеины.....I 3,(2

0,30

3,20 0,40 0,30 2,94

Коп- Гоп-чсный кинс. шит 1 к.

о 41 3,10 0,Ь5 0,30 2,40

1,10 1,25 6,50 1,40 .,20

Кроме ю.-в. Азии, где площадь, занятая плантациями К., продолжает расти, плантации начинают развиваться и в др. странах. Так, США принимают меры к обеспечению



своей промышленности собственным сырьем. Для этой цели они арендовали огромные участки в Африке, в республике Либерии, где культивируют гевею (Hevea), повидимо-му с успехом. Все это предприятие обставлено очень серьезно, на основе солидных научных исследований. Независимо от этого, в Мексике производится культура особого растения Parthenium argentatum, имеющего вид кустарника и дающего сорт К., называемый гвайюлой (см.).Т. к. это растение, в отличие от гевеи, переносит более суровый климат и не требует высокой влажности, оно имеет также шансы на успешное культивирование в более широком поясе [ ].

Другое направление в поисках американцами источников собственного К. отражается в работах Т. Эдисона над культурой разнообразных каучуконосов на полуострове Флориде. В контакте с крупными промышленниками Эдисон ставит опыты по утилизации различных растений, дающих признаки содержания К. Так, из 15 ООО деревьев и кустарников, подвергнутых испытанию, ок. 1 200 оказались представляющими промышленный интерес. В результате Эдисон полагает, что перспективы на получение собственного К. в условиях климата С. Америки благоприятны. Нужно иметь в виду, что все содержащие млечный сок растения содержат вместе с тем и К.; вопрос только в том, сколько его и выгодно ли каким-либо образом добывать его. Например у нас в Туркменистане и на Кавказе встречается кустарник Chon-drilla ambigua (саккис), на к-ром образуются наплывы, содерлсащие К.[*]. Как современную актуальную проблему, можно отметить стремление найти источники К. в более умеренных широтах; однако продукт, получавшийся до сих пор, по своему качеству значительно ниже К. из гевеи.

Латекс. Как ун-се было сказано, современный К. добывается из м.течного сока гевеи. Млечный сок, или латекс,-Нгид-кость, очень похожая на густое молоко; уд. вес латекса 0,979-0,988, в зависимости от содерж;анияК.[]; но эта зависимостьявляет-ся простой лишь для латексов,богатыхК.[в]. При вытекании из дерева сок нейтрален или слабо щелочной (P,i 7,8), вскоре однако он становится кислым (Р =6,4). Самостоятельная коагуляция наступает при Pi,= =4,84-5,6. Для коагуляции уксусной к-той достаточна кислотность Р --4,3-1-4,8. Появление кислотного характера при стоянии гговидимому зависит от окисления примесей под влиянием бактериальных процессов. По всей вероятности латекс представляет собою систему, очень чувствительную к воздействию атмосферы. Для предотвращения кислотности и для предохранения от преждевременного свертывания к млечному соку иоибавляют аммиак (ок. 12,2 см 28%-ного NH4OH на 1 л латекса). Химич. состав .та-текса иеностоянен (см. Спр. ТЭ, т. III); в среднем он принимает следующие значения:

Каучука......30 -10 Сахаров

Белков и притсииов 2 Смол. . Золы*........ 0,5 Воды . .

0,4 до 2

(.0-7;

* Минеральные соли, содержащие главным образом К,О., MgO, СаО и PjOs.

Сахары латекса представляют собою либо производные инозита либо пентозаны. Последние указывают до известной степени на происхоладение углеводорода в растении (см. ниже). Большие количества перерабатываемого латекса выдвигают вопрос об утилизации остающейся после его коагуляции сыворотки, могущей дать различные полезные вещества (например инозит может быть переработан на фитш ).

Физиологич. значение К. и млечного сока для растения не выяснено еще до сих пор.

С физик 0-х и м и ч е с к о й стороны млечный сок представляет собою эмульсию капелек К., взвешенных в водном растворе приведенного выше состава. Величина капелек различна: она колеблется в пределах от 0,5 до 6 ,и, причем в зависимости от ве-.яичины находится и форма капель. Так, мелкие кайли обычно шарообразны; но мере увеличения размеров они принимают удлиненную форму, становятся грушевидными и наконец приобретают дал-се хвостовидные отростки. Число капель доходит до 200 млн. в 1 мм. Все они несут на себе отрицательные заряды, что и обусловливает поведение .татекса по отношению к электролитам, т. е. его особую чувствительность к водородным ионам. Капельки К. имеют слолшое строение. По Гаузеру они состоят из внутренней, лгидкой части, растворимой в обычных растворителях каучука, и из твердой нерастворимой оболочки, представляющей собою более высоко полимеризованный углеводород. Согласно работам П. П. фон Веймарна [ ], капли тсаучука состоят из внутреннего содерлсимого-каучука-и обо-.лочки, представляюш;ей собою пластичную массу, образованную К. и белком. Вещества, диспергирующие белок, вызывают коагуляцию капелек.

Собственно теория коагуляций латекса еще не вполне разработана. Согласно господствующим взглядам, процесс коагуляции состоит из двух последовательных фаз []. Первая представляет собою ф л о к у л я-цию, которая протекает по обычной схеме укрупнения КО.ТЛОИДНЫХ частиц. Вторая является специфической для К. коалес-ц е н ц и е й и заключается в цементировании между собой хлопьев, образовавшихся в первой фазе, в одну общую массу. При обычной коагуляции нельзя уловить промежутки времени мелсду обеими фазами коагуляции, и только при соблюдении особых условий можно их различить. Так например разбавленный (1:9) латекс, нагретый до 70°, сам но себе не коагулирует, но при прибавлении к-ты дает рыхлый осадок, не собирающийся в общую массу; такое состояние может продолжаться довольно долгое время. Если к этому осадку, взвешенному в сыворотке, прибавить толуола, хлороформа, спирта, тимола или самое незиачите.тьное количество свежего латекса, то происходит быстрое слипание хлопьев в общую массу. Замечено, что коагуляция латекса наступает в изоэлектрической точке его протеинов. Поэтому было выстгазапо предпололгение, что протеины млечного сока определяют собою обе стадии коагуляции; однако опыты показали, что латекс, .тишенный бспков, ведет



1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152