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Verfahren zur Herstellung von Zündhölzern mit wasserunempfindlieher Zündmasse unter Verwendung von Kunstharz als Bindemittel.
Das gewöhnliche Sicherheitszündholz besitzt inLändern mit sehr feuchtem Klima keine genügende
Widerstandsfähigkeit gegen die Einwirkung der feuchten Luft und die Ursachen dieses Verhältnisses sind u. a. die folgenden. Da die Zündköpfe meistens porös sind, kann die feuchte Luft auch in die inneren
Teile der Zündköpfe eindringen und die ganze Zündmasse wird somit der Einwirkung der feuchten Luft ausgesetzt. Weil der grösste Teil des Zündkopfes aus wasserlöslichen Salzen besteht, werden diese durch die Einwirkung der Feuchtigkeit teilweise weggeführt und infolge der Eigenschaft des Bindemittels, in sich beträchtliche Mengen von Feuchtigkeit aufnehmen zu können, verliert der Zündkopf seine Festigkeit und springt beim Reiben an einer Reibfläche von dem Zündholz ab.
Der Mangel an einem in Wasser unlöslichen Oxydationsmittel als Ersatz für das gwöhnlich verwendete Chlorat hat zur Folge gehabt, dass Experimente mit wasserunempfindlichen Zündmassen in der Regel nur darauf ausgegangen sind, ein wasserunlösliches Bindemittel zu finden. Viele Lösungen in diesem Sinne wurden auch in Vorschlag gebracht, aber sie waren alle mit solchen Nachteilen verknüpft, dass sie keine praktische Anwendung gefunden haben.
Man hat beispielsweise in die Zündmasse Leinöl oder Latex eingemischt. Diese Stoffe machen indessen die Zündmasse schwer entzündbar, weshalb höchstens nur 6-7% von diesen Stoffen mit Vorteil verwendet werden können, während eine bedeutend grössere Menge erforderlich ist, um das Chlorat wirksam gegen Feuchtigkeit schützen zu können. Es wird also keine nennenswerte Verbesserung erreicht, aber wohl eine Verschlechterung, indem die eindringende Feuchtigkeit nur mit Schwierigkeit verdunsten kann.
Weiters ist die Verwendung gewisser leicht brennbarer Stoffe, in organischen Lösungsmitteln gelöst, wie Nitrocellulose in Amylacetat und Harz in Spiritus, vorgeschlagen worden, aber bei der Einmischung von so grossen Mengen von Chlorat oder andern Stoffen, dass die Zündmasse an einer Reibfläche leicht entzündet werden kann, entsteht bei der Zündung eine heftige und kurzdauernde Verbrennung, die das Fortleiten der Flamme zu dem brennbaren Teil erschwert.
Man hat auch die Verwendung eines Kondensationsproduktes vorgeschlagen, wobei die Zündmasse durch Mischen der erforderlichen Chemikalien mit Wasser, Phenol, Aldehyd und einem Katalysator zubereitet wurde. In dieser Weise erhält man zwar einen Zündkopf, der wasserunempfindlich ist, aber anderseits entstehen andere Schwierigkeiten aus dem Grunde, dass die Zündmasse auch nach dem Trocknen grosse Mengen von Wasser enthält, die nicht entfernt werden können. Das gebildete Kondensationsprodukt ist weiter an sich unverbrennlich und kann daher zu der Energieentwicklung bei der Verbrennung nicht beitragen, anderseits ist für die Verdampfung des eingeschlossenen Wassers eine grosse Wärmemenge erforderlich.
Die Verbrennung muss daher bei einer niedrigen Temperatur geschehen, was zusammen mit der erstickenden Einwirkung der Wasserdämpfe gewöhnlich zur Folge hat, dass sich die Flamme nicht entwickelt und dass die Zündmasse nur glüht. Für die Fabrikation tritt ferner der Übelstand hinzu, dass das betreffende Bindemittel nur während sehr kurzer Zeit eine für das Tunken geeignete Konsistenz beibehält.
Die genannten Nachteile, welche die früher bekannten Verfahren in der Praxis ungeeignet machen, werden gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass als Bindemittel ein aus der Herstellung von Kunstharzen als Kondensationsprodukten von beispielsweise Phenol und einem Aldehyd bekanntes, in or-
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ganischen Lösungsmitteln lösliches Halbkondensat (Resol) verwendet wird. Nach Verdampfen des Lösungsmittels wird das Bindemittel zweckmässig durch Erwärmung gehärtet, d. h. in das unlösliche Sehlussprodukt (Resit) überführt.
Die Herstellung eines zu dem betreffenden Zwecke geeigneten Produktes kann beispielsweise in folgender Weise geschehen : 100 Teile Phenol, 100 Teile einer 40 % igen Formalinlosung und 5 Teile Ammoniak werden bis auf etwa 1000C erhitzt, bis eine kräftige Trübung von ausgefallenem Resol entsteht. Diese Fällung setzt sich zu Boden, wonach sie leicht abtrennbar ist. Dieses Produkt ist wasserunlöslich, löst sich aber leicht in Alkohol, Aceton und andern gewöhnlichen Lösungsmitteln.
Die Zubereitung der Zündmasse kann entweder in der Weise ausgeführt werden, dass'das Resol zuerst in Alkohol aufgelöst wird, wonach die'übrigen in der Zündmasse eingehenden Stoffe eingemischt werden, oder es kann auch das Resol zusammen mit einem oder mehreren von den Sauerstoff nicht abgebenden Mitteln vermahlen werden, wonach die Mischung mit Alkohol angefeuchtet wird und die übrigen Chemikalien eingemischt werden.
Eine auf diese Weise hergestellte Zündmasse kann die folgende Zusammensetzung haben :
EMI2.1
<tb>
<tb> Kaliumchlorat......................,.. <SEP> 59 <SEP> Teile
<tb> Ealiumbichromat...................... <SEP> l <SEP> Teil
<tb> Braunstein <SEP> ................................. <SEP> 3 <SEP> Teile
<tb> Schwefel <SEP> ................................... <SEP> 5 <SEP> Teile
<tb> Glaspulver.............................. <SEP> 6 <SEP> Teile
<tb> Resol-25 <SEP> Teile <SEP> + <SEP> Alkohol <SEP> 17-5 <SEP> Teile
<tb> 100 <SEP> Teile
<tb>
Die in dieser Weise hergestellte Zündmasse erstarrt nicht so rasch wie das gemäss dem Obigen bekannte Kondensationsprodukt, sondern kann während einer ziemlich langen Zeit bei einer geschmeidigen Konsistenz behalten werden.
Die nach der genannten prozentuellen Zusammensetzung hergestellte Zündmasse wird auf die Zündhölzer in derselben Weise wie eine gewöhnliche, nicht wasserunempfindliche Reibmasse angebracht und wird nach dem Tunken wie gewöhnlich getrocknet. Wenn eine besonders grosse Härte des Zündkopfes gewünscht ist, kann dies durch Härtung erreicht werden, indem die Zündhölzer bis auf 100-150 C erhitzt werden. Hiebei geht das Resol mehr oder weniger in Abhängigkeit von der Zeit und Temperatur der Härtung in das das gewöhnliche Bakelit bildende Schlussprodukt Resit über, das in dem letzten Stadium unverbrennlich ist.
Die Härtung kann ausserdem beschleunigt oder bei einer niedrigeren Temperatur ausgeführt werden, wenn eine geringe Quantität beispielsweise von Hexamethylentetramin zugesetzt wird. Wegen der Heizung ist es vorteilhaft, die Zündhölzer erst nach der Härtung zu paraffinieren anstatt vor dem Tunken, wie andernfalls gebräuchlich ist, da das Paraffin sonst schmilzt und wegfliesst. Weil durch die Härtung die Brenngeschwindigkeit der Zündmasse abgeändert wird, kann man durch geeignete Anpassung der Härtung die Brenngesehwindigkeit innerhalb weiter Grenzen variieren.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Zündhölzern mit wasserunempfindlicher Zündmasse unter Verwendung von Kunstharz als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel für die Zündmasse ein in einem organischen Lösungsmittel lösliches Halbkondensat (Resol) verwendet wird.