Результат интеллектуальной деятельности: ЛАК ЯНТАРНЫЙ

Изобретение относится к области биотехнологии и, в частности, предназначено для защиты различных поверхностей (дерева, металлов, стекла, пластмасс) от микроорганизмов и биокоррозии. Защитный противомикробный лак содержит янтарь, льняное масло, уайт-спирит и/или скипидар.

Несмотря на все достижения техники получения лакокрасочных покрытий с заданными свойствами, янтарный лак до сих пор считается одним из лучших. Его применение весьма перспективно для покрытия музыкальных инструментов, мебели, подводной части кораблей. Покрытая янтарным лаком мебель долго сохраняет ровный сияющий блеск и свежесть полировки, днище корабля не обрастает моллюсками [1]. Известные технологии приготовления лака занимают длительное время (часы и даже дни) и сопряжены с потерей существенной части янтаря [2].

Известна технология (прототип заявляемого изобретения) приготовления янтарного лака [3], включающая грубое измельчение янтаря (1 часть), последующее нагревание до 160°С и плавление янтаря, смешение с льняным маслом (1 часть) и разбавителем уайт-спиритом или скипидаром (1,5-2 части), кипячение полученной смеси в течение 3-4 часов и длительное отстаивание до оседания грубых, не растворившихся полностью частиц.

Известна технология производства янтарного лака [4], включающая измельчение янтаря до частиц размером от 1 до 7 мм, с последующим нагреванием с олифой, в соотношении примерно 1 часть по массе янтаря и от 3 до 20 весовых частей масла, до температуры, при которой частицы янтаря размягчаются, начинают набухать и поднимаются на поверхность олифы и дальнейшем кипячении при температуре более 350°С и при ограниченном доступе кислорода в течение нескольких часов до формирования однородной консистенции.

Получение янтарных лаков по существующим технологиям требуют длительного времени, и при этом всего лишь 15-20% процентов исходного продукта - янтаря переходит в раствор [5].

Заявляемое изобретение обеспечивает ускоренное приготовление янтарного лака и более полное растворение янтаря.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что для ускорения процессов растворения янтаря используют ультразвук с частотами 22÷35 кГц, разрешенными МЭК для технологического применения, с плотностью мощности 0,1-10 Вт/см³. При более низких плотностях мощности ультразвука снижается эффективность его воздействия, при более высоких - повышается вероятность возникновения кавитации и нежелательных звукохимических реакций [6].

Предлагаемый способ получения янтарного лака включает (Чертеж):

- механическое измельчение кусочков янтаря до частиц размером 1-10 мкм (1);

- дозированная подача измельченного янтаря (2) в горячее льняное масло в соотношении 1:1,5 - 1:3 и термическая обработка полученной смеси при 120-160°С в течение 40-80 мин (3,4,5);

- фильтрование (процеживание) образовавшейся массы через сито с размерами ячеек 10 мкм (6);

- разбавление, при необходимости, уайт-спиритом в количестве до 10% или скипидаром в количестве до 10% (7);

- ультразвуковую обработку с плотностью мощности 0,1-10 Вт/см³ и частотой 22-35 кГц в течение 5 мин до полного растворения частиц и гомогенизации (8);

- упаковка и маркировка (9) готового янтарного лака.

Изобретение поясняется примерами, которые не носят ограничивающего характера.

Пример 1: Небольшие кусочки (3-5 мм) янтаря в течение ~ 10 мин размалывали на планетарной мельнице, после чего 40% (по массе) измельченного до ~ 6 мкм и отсеянного продукта растворяли в горячем (100-160°С) льняном масле в течение часа. Образовавшуюся коричнево-золотистую массу процеживали через металлическое сито с калиброванными отверстиями размером 10 мкм и разбавляли, добавляя 10% (по массе) уайт-спирита, дополнительно подвергая ультразвуковой обработке (5-10 мин) с плотностью мощности 1 Вт/см³ и частотой 22-35 кГц до полного растворения и гомогенизации раствора.

Пример 2: Небольшие кусочки (3-5 мм) янтаря в течение ~ 10 мин размалывали на планетарной мельнице, после чего 40% (по массе) измельченного до ~ 6 мкм и отсеянного продукта растворяли в горячем (100-160°С) льняном масле в течение часа. Образовавшуюся коричнево-золотистая массу процеживали через металлическое сито с калиброванными отверстиями размером 10 мкм и разбавляли, добавляя 10% (по массе) скипидара, дополнительно подвергая ультразвуковой обработке (5-10 мин) с плотностью мощности 1 Вт/см³ и частотой 22-35 кГц до полного растворения и гомогенизации раствора.

Пример 3: Небольшие кусочки (3-5 мм) янтаря в течение ~ 10 мин размалывали на планетарной мельнице, после чего 40% (по массе) измельченного до ~ 6 мкм и отсеянного продукта растворяли в горячем (100-160°С) льняном масле в течение часа. Образовавшуюся коричнево-золотистая массу процеживали через металлическое сито с калиброванными отверстиями размером 10 мкм и разбавляли в смеси растворителей, добавляя 5% (по массе) уайт-спирита и 5% (по массе) скипидара, дополнительно подвергая ультразвуковой обработке (5-10 мин) с плотностью мощности 1 Вт/см³ и частотой 22-35 кГц до полного растворения и гомогенизации раствора.

Пример 4: Небольшие кусочки (3-5 мм) янтаря в течение ~ 10 мин размалывали на планетарной мельнице, после чего 40% (по массе) измельченного до ~ 6 мкм и отсеянного продукта растворяли в горячем (100-160°С) подсолнечном масле в течение часа. Образовавшуюся коричнево-золотистая массу процеживали через металлическое сито с калиброванными отверстиями размером 10 мкм и разбавляли, добавляя 10% (по массе) уайт-спирита, дополнительно подвергая ультразвуковой обработке (5-10 мин) с плотностью мощности 1 Вт/см³ и частотой 22-35 кГц до полного растворения и гомогенизации раствора.

Пример 5: Небольшие кусочки (3-5 мм) янтаря в течение ~ 10 мин размалывали на планетарной мельнице, после чего 40% (по массе) измельченного до ~ 6 мкм и отсеянного продукта растворяли в горячем (100-160°С) масле грецкого ореха в течение часа. Образовавшуюся коричнево-золотистая массу процеживали через металлическое сито с калиброванными отверстиями размером 10 мкм и разбавляли, добавляя 10% (по массе) уайт-спирита, дополнительно подвергая ультразвуковой обработке (5-10 мин) с плотностью мощности 1 Вт/см³ и частотой 22-35 кГц до полного растворения и гомогенизации раствора.

Пример 6: Небольшие кусочки (3-5 мм) янтаря в течение ~ 10 мин размалывали на планетарной мельнице, после чего 40% (по массе) измельченного до ~ 6 мкм и отсеянного продукта растворяли в горячем (100-160°С) льняном масле в течение часа. Образовавшуюся коричнево-золотистая массу процеживали через металлическое сито с калиброванными отверстиями размером 10 мкм и разбавляли, добавляя 10% (по массе) уайт-спирита, дополнительно подвергая ультразвуковой обработке (5-10 мин) с плотностью мощности 0,1 Вт/см³ и частотой 22-35 кГц. Обнаруживается нерастворенный осадок.

Пример 7: Небольшие кусочки (3-5 мм) янтаря в течение ~ 10 мин размалывали на планетарной мельнице, после чего 40% (по массе) измельченного до ~ 6 мкм и отсеянного продукта растворяли в горячем (100-160°С) льняном масле в течение часа. Образовавшуюся коричнево-золотистая массу процеживали через металлическое сито с калиброванными отверстиями размером 10 мкм и разбавляли, добавляя 10% (по массе) уайт-спирита, дополнительно подвергая ультразвуковой обработке (5-10 мин) с плотностью мощности 10 Вт/см³ и частотой 22-35 кГц до полного растворения и гомогенизации раствора. Полученный раствор приобретает прогорклый запах.

Пример 8: Небольшие кусочки (3-5 мм) янтаря в течение ~ 10 мин размалывали на планетарной мельнице, после чего 40% (по массе) измельченного до ~ 6 мкм и отсеянного продукта растворяли в горячем (100-160°С) льняном масле в течение часа. Образовавшуюся коричнево-золотистая массу процеживали через металлическое сито с калиброванными отверстиями размером 10 мкм без добавления растворителей, дополнительно подвергая ультразвуковой обработке (5-10 мин) с плотностью мощности 1 Вт/см³ и частотой 22-35 кГц до полного растворения и гомогенизации раствора. Полученная масса отличается повышенной вязкостью.

Пример 9: Небольшие кусочки (3-5 мм) янтаря в течение ~ 10 мин размалывали на планетарной мельнице, после чего 60% (по массе) измельченного до ~ 6 мкм и отсеянного продукта растворяли в горячем (100-160°С) льняном масле в течение часа. Образовавшуюся коричнево-золотистая массу процеживали через металлическое сито с калиброванными отверстиями размером 10 мкм и разбавляли, добавляя 10% (по массе) уайт-спирита, дополнительно подвергая ультразвуковой обработке (5-10 мин) с плотностью мощности 1 Вт/см³ и частотой 22-35 кГц до полного растворения и гомогенизации раствора.

Пример 10: Небольшие кусочки (3-5 мм) янтаря в течение ~ 10 мин размалывали на планетарной мельнице, после чего 60% (по массе) измельченного до ~ 6 мкм и отсеянного продукта растворяли в горячем (100-160°С) льняном масле в течение часа. Образовавшуюся коричнево-золотистая массу процеживали через металлическое сито с калиброванными отверстиями размером 10 мкм и разбавляли, добавляя 10% (по массе) скипидара, дополнительно подвергая ультразвуковой обработке (5-10 мин) с плотностью мощности 1 Вт/см³ и частотой 22-35 кГц до полного растворения и гомогенизации раствора.

Наиболее приемлемой композицией является композиция 1, в состав которой кроме янтаря входит льняное масло с небольшим добавлением уайт-спирита, т.к. обладала необходимой однородной невязкой консистенцией не резким запахом и без образования осадка. При плотности мощности ультразвука 0,1 Вт/см³ янтарь медленно растворяется в масле, при плотности мощности ультразвука 10 Вт/см³ наблюдается окисление масла за счет дополнительного нагрева, обусловленного высокой плотностью мощности ультразвука и появлением прогорклого запаха.

Для определения фунгицидной активности исследуемых, содержащих янтарь образцов использовали метод испытания защитных свойств янтарного лака по отношению к плесневым грибам (Aspergillus niger, Penicillum funiculosum, Trichoderma viride, Fusarium culmorum), который реализовали в соответствии с ГОСТ 9.049-91, ГОСТ 9.049-75 [7,8]. Для определения антимикробной активности исследуемых, содержащих янтарь образцов лаков использовали диско-диффузионный метод [9].

1, 2 - материал содержит питательные вещества, которые обеспечивают незначительное развитие грибов.

3, 4, 5 - материал содержит достаточное количество питательных веществ, благоприятствующих развитию грибов.

Из полученных данных следует, что лаки, содержащие янтарь, обладают высокой антимикробной активностью и позволяют создавать защитные пленки, препятствующие росту и развитию грибов Aspergillus niger и Penicillum funiculosum, Trichoderma viride, бактерий видов Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis и других, часто встречающихся на различных поверхностях в бытовых и промышленных помещениях, в биофильтрах, на стенах герметичных помещений, в том числе космических станций.

В результате использования предложенного способа удается повысить количество растворенного янтаря с 15% до 50%, а время приготовления лака сократить с 3-5 часов до 40-80 минут.

Таким образом, совокупность отличительных признаков описываемого изобретения обеспечивает достижение указанного результата. Использование предложенного изобретения позволяет сократить время получения готового продукта - янтарного лака, снизить потери янтаря.

Для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в изложенной формуле, подтверждена возможность осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

В результате проведенного анализа уровня техники получения янтарного лака источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения, не обнаружен, следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Дополнительный поиск известных решений показал, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку применение ультразвука позволяет избежать потери исходного сырья. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Л итература:

1. Виолетта Богучар. Смола веков янтарь. №1-2'02. http://zoobusiness.kiev.ua/mosaic/19.

2. Мошков Н.Н. Неизвестное об известном. Янтарь - красота, здоровье и долголетие от природы. - Калининград, 2008 г. - 82 с.

3. Земетис М.М. Очерки о проблеме скрипичного лака. Рига, 1963 г. http://www.balalaika-master.ru/paper/010/.

4. Fels, Jr.; Donald С. (Greenwich, CT), Патент US №0013925, 1996.

5. Сребродольский Б.И. Мир янтаря. - Киев: Наукова думка, 1988 г. - 143 с.

6. Акопян В.Б., Ершов А.Ю. Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами. - М.: Изд-во РГТУ им. Баумана, 2006, 223 с.

7. ГОСТ 9.049-91 и ГОСТ 9.049-75.

8. ГОСТ 9.048-89.

9. Хоулт Дж. Краткий определитель бактерий Берги. М.: Мир, 1980, 496 с.