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Sicherheitszimdmasse.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Sicherheitsziindmasse, deren Verbrennung sich ohne Entstehung giftiger oder scl1lechtriechender Gase vollzieht, so dass sie zur Anbringung an Tabakwaren besonders geeignet ist.
Alle bisher bekannten Zündmisehungen, die dazu dienen, irgendwelche Verbrennungsprozesse auszulösen, bestehen im wesentlichen aus folgenden Teilen : l. Unter Sauerstoffabgabe leicht zerfallende Substanzen, wie Chlorate, Nitrate, Chromate Superoxyde usw.
2. Leicht entzündliche Substanzen, d. h. solche mit genügend niederer EntzÜndungstemperatl1l'. wie Phosphor, Schwefel usw. oder Verbindungen derselben.
3. Zusätze aus harten, chemisch indifferenten Körpern zur Erhöhung der Reibung, wie Quarz.
Tonerden, Bimsstein usw.
4. Bindemittel, wie Leim, Stärke, Dextrin, Gummiarabikum usw.
5. Mittel, die ein zu heftiges Abbrennen verhüten und als Glühkörper dienen, wie z. B. Oxyde des Zinks, des Eisens usw.
Die in der wichtigen Gruppe 2 angeführten Stoffe, die die eigentliche Entzündung auslösen, brennen alle mit mehr oder weniger heftigen Flammenerscheinungen ab und entwickeln dabei übelriechende. übelschmeekende oder gar giftige Gase. Dadurch ist die Anwendung derartiger Zündmassen überall da ausgeschlossen, wo Verbrennungsgase sehr unangenehm und schädlich sind.
Vorliegende Erfindung betrifft Sicherheitszündmischungen, welche sich leicht an den bekannten, präparierten Reibflächen entzünden lassen und obige Fbelstände nicht zeigen, d. h. sie brennen leicht ab und entwickeln keinerlei schlecht riechende oder giftige Gase. Trotz der leichten Entzündlichkeit ist auch hier wie bei den bekannten Sieherheitszündmassen eine Selbstentzündung ausgeschlossen. Diese neuen Zündmischungen kommen daher neben andern Anwendungsgebieten in erster Linie für Zündköpfe an Tabakwaren in Betracht, indem sie unmittelbar an Zigarren, Zigaretten usw. angebracht werden können, so dass diese leicht und ohne Schädigung des Aromas der Tabakwaren sich in Brand setzen lassen.
Vorteilhaft kann dabei die Packung der Tabak-waren mit der Reibfläche versehen werden, ähnlich
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Streichhölzer und andere Zwecke verwenden.
Nach dem Erfindungsgedanken werden an Stelle der oben unter 2 angeführten, leicht entzünd- lichen, aber mehr oder weniger unangenehmen oder gesundheitsschädliche Gase entwickelnden Substanzen Metalle von genügend niedriger Entzündungstemperatur, wie z. B. Magnesium, Aluminium, Eisen. Zink.
Kobalt, Nickel usw. oder Kombinationen derselben, verwendet, die keine gasförmigen Verbrennungsprodukte liefern, sondern beim Abbrennen in feste Oxyde übergehen. Das Wesentliche der Zündmisehungen nach der Erfindung besteht also darin, dass die Entzündbarkeit der Massen durch den Zusatz leicht entzündlicher Metalle erzielt wird, wodurch sie sich grundsätzlich von allen bisher vorgeschlagenen oder in Anwendung gekommenen Zündmassen unterscheiden, die zwar teilweise ebenfalls Metalle enthalten haben, aber zu wesentlich andern Zwecken. Bisher dienten nämlich solche Metallzusätze entweder, um als Glühmasse, die zur Entzündung des Trägermaterials nötigen Wärmemengen zu erzeugen (z.
B.
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ähnliche Reaktionen zu verhindern, die aber immer primär eines Initialzünders bedurften ; oder um gewisse Leuchteffe1.'te zu erreichen.
Gewisse Metalle sind so leicht entzündlieh, dass sie für die angegebenen Zwecke unmittelbar verwendet werden können. Andere sind zu schwer entzündlich, z. B. gewöhnliches Eisen oder Kobalt : sie müssen in eine leicht entzündliehe Form übergeführt werden. Wieder andere Metalle bzw. andere Modifikationen sind an der Luft selbst entzündlieh, ihre Entzündungstemperatur muss hinaufgesetzt werden. Für die vorliegende Erfindung sind leicht entzündliehe im folgenden als semipyrophor bezeichnete Modifikationen der Metalle wesentlich.
Die semipyrophore Form der Metalle ist gekennzeichnet durch eine Entzündbarkeit an der Luft zwischen zirka +50 C und zirka + 3000 C. Diese Form der Metalle stellt einen Zwischenzustand zwischen der pyrophoren und der normalen Form dar. Dabei ist für die Definition dieses Zustandes gleichgültig.
ob die semipyrophore Form erhalten worden ist durch Herabsetzung der Entzündungstemperatur schwer entzündlicher Metalle, durch Behandlung von Metallverbindungen, durch Heraufsetzung der Entzündung- temperatur pyrophorer Metalle oder durch irgendwelche andersartige Verhinderung der Selbstentzündlichkeit pyrophorer Metalle unter Beibehaltung der Leiehtentziindlichkeit. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im streng wissenschaftlichen Sinn noch nichts ausgesagt ist über die physiko-chemische Struktur der semipyrophoren Metalle noch über die Art der Zusammensetzung. Es kann sich bei diesem semipyrophoren Zustand sowohl um eine spezielle Modifikation des reinen Metalls, wie auch um
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Kombinationen mehrerer Stoffe, z. B.
Mischungen mit Oxyden, Einschlüsse pyrophoren Metalls in nicht selbstentzündliche Körper handeln. Diese Kombinationen können sowohl echte oder kolloid disperse feste Lösungen, Legierungen oder makroskopisch heterogene Mischungen sein.
Es ist bekannt, dass bestimmte Metalle, wie z. B. Eisen oder Kobalt, in pyrophorer Form erhalten werden können durch Reduktion geeigneter Metallverbindungen im Wasserstoffstrom bei relativ niederer Temperatur. Diese Metalle entzünden sieh und verbrennen indessen bei der Beriihrung mit Luftsauerstoff bei Zimmertemperatur. Die pyrophore Form ist daher nicht unmittelbar geeignet für die Zwecke der Erfindung.
Ausführungsbeispiel :
Semipyrophores Eisen kann nach folgender Vorschrift hergestellt werden : Man erhitzt 10 g Eisenoxyduloxalat auf zirka 400 C im Wasserstoffstrom. Der Wasserstoff wird eingangs durch konzentrierte Schwefelsäure getrocknet und strömt mit einer mässigen Geschwindigkeit durch den Reaktionsraum.
Nach Beendigung der Reaktion kann das so erhaltene schwarze Pulver der Luft ausgesetzt werden, ohne abzubrennen, besitzt aber dennoch eine ausserordentlich leichte Entzündbarkeit (Entzündungstemperatur zirka 180 C).
Zusammenfassend haben also die neuen Zündmischungen im Prinzip folgende Zusammensetzung :
1. Sauerstoffliefernde Substanzen, wie Chlorate, Superoxyde oder Kombinationen derselben, welche beim Zerfall keine giftigen, übelriechenden oder iibelsehmeckenden Gase entwickeln.
2. Leicht entzündliche Metalle, wie z. B. Zink, Aluminium, Eisen, Nickel, Kobalt usw., vorzüglich in semipyrophorer Form oder Kombinationen derselben.
3. Reibkörper, wie Quarz, Bimsstein, Tonerden usw.
4. Bindemittel, wie Leim, Stärke, Gummiarabikum, Kollodium.
5. Glühkörper, wie Zinkoxyd, Eisenoxyd usw.
In der Zusammensetzung der Mischung sind eine grosse Anzahl verschiedener Varianten und Kombinationen möglich (in denen Substanzen der Gruppen 1, 3,4, 5 eventuell ganz fehlen können), für die das nachstehende Ausführungsbeispiel nur eine Illustration gibt :
28 Teile des nach obigem Beispiel hergestellten semipyrophoren Eisens werden gemischt mit 25 Teilen Kaliumehlorat, 1 Teil Braunstein, 18 Teilen pulverisierter Tonscherben und 1 Teil Gummiarabikum. Die Mischung dieser Substanzen wird mit wenig Wasser zu einem dicken Brei angerührt und auf die zu entzündenden Waren aufgetragen, so dass sie nach dem Eintrocknen einen festhaftenden Zündkopf bildet.
Die oben beschriebene Zündmisehung kann natürlich noch andere Substanzen enthalten, wie z. B.
Füllmittel und ähnliches, oder kann kombiniert werden mit andern pyrotechnischen Mischungen. Sie kann aufgetragen werden auf jede beliebige, feuerempfindliche Trägerunterlage und so zum Entzünden irgendwelcher brennbarer Substanzen dienen.
Das Gummiarabikum des obigen Beispiels kann natürlich auch ersetzt werden durch Lösungen anderer Bindemittel, wie Kollodium, Acetylcellulose. Leim, Stärke usw., wobei teilweise das Wasser durch organische Lösungsmittel ersetzt werden kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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