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Gegenstand vorliegender Erfindung bilden färbig-brennende Massen in Stangen-, Stiftoder Tablettenform oder in anderer kompakter Gestalt, die aus Ammoniumnitrat, celluloseartigen Stoffen, Fetten oder Kohlenwasserstoffen, flammenfärbenden Substanzen und einem Bindemittel bestehen. Diese färbig-brennenden Massen können insbesondere in Stangenform als färbigbrennende Fackeln und in verkleinertem Masse als Zimmerfeuerwerk Verwendung finden.
Für diesen Zweck sind schon Massen vorgeschlagen worden, siehe die ungarische Patentschrift Nr. 97184, welche aus Ammoniumnitrat als Hauptbestandteil und aus polymerisierten Aldehyden oder ähnlichen organischen brennbaren Verbindungen sowie aus flammenfärbenden Metallsalzen bestehen. Diese Massen müssen unter Verwendung spezieller wasserfreier Bindemittel (Kollodium, Aceton-Celluloid-Lösungen usw. ) in Stiftform gepresst, getrocknet und hierauf wegen der Hygroskopizität des Ammoniumnitrates noch mit einem wasserundurchlässigen Überzuge versehen werden.
Die nicht ungefährliche Herstellung dieser Mischungen unter Benützung feuergefährlicher Lösungsmittel und die stark hygroskopischen Eigenschaften des Ammoniumnitrates neben noch anderen Nachteilen, wie leichte Zerbrechlichkeit der Ware, kurze Brenndauer, Giftigkeit der polymerisierten Aldehyde, hohe Erzeugungskosten, waren die Ursache, dass sich diese Art färbig-brennender Massen nicht bewährten. Auch an anderer Stelle vorgeschlagene Zusammensetzungen von pyrotechnischen Massen verwenden für die Bindung des Ammoniumnitrates ausschliesslich wasserfreie Bindemittel.
Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die verhältnismässig kostspieligen polymeren Aldehyde durch leichter zugängliche organische Substanzen zu ersetzen, um die Ammoniumnitrat enthaltende Mischung unter Benützung wasserhältiger Bindemittel bei Anwendung von Wärme gefahrlos formen zu können und anschliessend durch geeignete Lenkung des Trocknungsprozesses das mit dem Bindemittel eingeführte Wasser nur soweit zu entfernen, dass das Ammoniumnitrat einige Prozente Wasser eingeschlossen enthält und dann wesentlich weniger oder überhaupt nicht mehr hygroskopisch ist.
Erfindungsgemäss werden celluloseartige Substanzen, wie Stärke, Mehl, fein zerkleinerte Pflanzenfasern, Holzmehl oder Sägespäne usw. mit fettartigen oder kohlenwasserstoffartigen Verbindungen oder deren Mischungen kalt bzw. bei Verwendung fester Fette warm imprägniert, wodurch gleichmässige Verteilung erfolgt und eine erhebliche Verminderung der Porosität der celluloseartigen Stoffe eintritt. Als Fette oder Kohlenwasserstoffe kommen beispielsweise Stearin, Paraffin, Wachse, Pflanzenöle, Mineral- ölprodukte und ähnliche Substanzen in Betracht.
Die Herabsetzung der Porosität ist deshalb besonders wichtig, weil durch den Fettabschluss der Poren der celluloseartigen Substanzen wesentlich weniger wasserhältiges Bindemittel notwendig ist, um eine Masse von gleicher Elastizität zu erreichen, wie ohne den vorherigen Fettzusatz. Durch diese Herabsetzung der Bindemittelmenge wird die Trockendauer wesentlich verkürzt und die Verwendbarkeit eines wasserhaltigen Mittels technisch ermöglicht.
Arbeitet man nämlich wie bisher üblich, in der Kälte, so benötigt man beim Vermischen der in der beschriebenen Weise mit Fett imprägnierten celluloseartigen Stoffe mit einem wasserhältigen Bindemittel unter gleichzeitigem Zusatz entsprechender Mengen Ammoniumnitrat sowie flammenfärbender Substanzen mindestens 10-20% wasserhaltige Bindemittel ; das hiedurch zugeführte Wasser lässt sich weder durch blosse Trocknung entfernen, da das Ammoniumnitrat in der Wärme erheblich mehr wasserlöslich ist und zu vollständiger Deformierung der kalt geformten Presslinge Anlass gibt, noch lässt sich das Wasser aus dem hygroskopischen Ammoniumnitrat in der Kälte rationell austreiben.
Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht daher, wie ferner gefunden wurde, darin, beim Vermischen der oben beschriebenen fettgetränkten celluloseartigen Stoffe mit flammenfärbenden Mitteln wie z. B. Strontium, Lithium, Kupfer-, Bor-und Natriumverbindungen und Ammoniumnitrat nur ungefähr 3-12% eines wasserhaltigen Bindemittels zuzusetzen ; die
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Masse, die sich hiebei noch sehr trocken und nichtplastisch anfühlt, wird dann auf eine Temperatur, vorteilhaft über etwa 90 C (am besten im Wasserbade) erwärmt, bis die ganze Mischung teigartig plastisch wird und sich gut formen lässt. Die Formgebung der gebildeten Teigmasse kann mittels einer Stückpresse oder vorteilhaft auch mittels einer Strangpresse erfolgen.
Die Ammoniumnitratmenge macht mehr als die Hälfte der Gesamtmischung aus, um ein einwandfreies Abbrennen zu gewährleisten und die Ausbildung einer blossen Fettflamme, die praktisch nicht anfärbbar ist, zu unterbinden. Durch geringe Verminderung oder Erhöhung des Bindemittelzusatzes kann man den richtigen Grad der gewünschten Viskosität bequem regeln.
Als wasserhaltigeBindemittel kommen möglichst
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30 bis 50% wasserfreien Bindemitteln, als verhältnismässig poröse Produkte von geringer Dichte und Festigkeit gewonnen werden. Die erfindunggemässen Massen bilden im Gegensatz zu den üblichen Feuerwerkssätzen keine nennenswerten Schlackenmengen, da hier ein wesentlichgeringerer Prozentsatz der die Flammen färbenden Verbindungen zur Anwendung gelangen kann.
Die nach der Erfindung hergestellten färbigbrennenden Massen sind unbegrenzt lagerfähig, doch kann man diefertigenPresslinge gewünschten- falls auch zur Sicherheit in an sich bekannter Weise in Paraffin, Stearin, Fett, Wachs usw. tauchen. Hiebei können der Schmelze zwecks Verstärkung des Flammenspektrums die flammenfärbenden Metallsalze in Form fettsaurer Salze (Metallseifen) zugesetzt werden, u. zw. für grün am einfachsten Kupferstearat, für blau Kupferstearat und Kupferammoniumchlorid, für rot Strontiumstearat (Lithiumstearat), für gelb Natriumstearat, für lila Kaliumstearat usw. Man kann beliebige Mengen verwenden, am besten möglichst konzentriert, dabei aber so dosiert, dass keine zu grosse Schlackenbildung eintreten kann.
Die wesentlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung gegenüber den bekannten Massen bestehen somit in der Verwendung fett-bzw. ölgetränkter Cellulosematerialien statt spezieller verhältnismässig teurer organischer Substanzen, wie polymerisierter Aldehyde, in dem Ersatz der wasserfreien Bindemittel durch eine wesent-
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wasserhaltigen Bindemittels, in einer vollkommen gefahrlosen Verarbeitung, in einer bedeutend grösseren Härte-und Bruchsicherheit des erzeugten Produktes.
Die Fertigware ist durch den teilweisen Wassereinschluss vollkommen oder nahezu vollständig unhygroskopisch, besitzt eine fast doppelt so lange Brenndauer, gewährleistet einen gleichmässigen und ruhigen Abbrand der Masse ohne Rauchentwicklung und Explosionsgefahr und erfordert bedeutend geringere Herstellungskosten wie alle bisher bekannten Mittel.
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