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Anzünder für Hartbrennstoffe
Bekanntlich sind bestimmte Verbindungen, beispielsweise solche, die Kupfer oder Blei enthalten, wirksame Mittel zur Beseitigung von Russ. Es wird allgemein angenommen, dass derartige Verbindungen katalytisch wirksam sind, wodurch die Entzündungstemperatur des Russes herabgesetzt wird. In diesem Zusammenhang sei z. B. auf die deutsche Patentschrift Nr. 1097610 verwiesen, die ein Verfahren zur Entfernung von Russabscheidungen durch Wegbrennen derselben in Gegenwart von Kupfer, Zink, Messing oder anderer Legierungen, die auf den Russ durch Versprühen einer Dispersion des Metalles oder der Legierung in einem geeigneten Medium aufgebracht werden können, betrifft. Es ist auch bekannt, ein Brennmaterial, wie Koks, mit Kupfersalzen, z. b.
Kupfersulfat, zu behandeln, um die Entzündungstemperatur des Brennstoffes herabzusetzen.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass von den die Zündwilligkeit fördernden Eigenschaften solcher katalytischer Verbindungen auch dann Gebrauch gemacht werden kann, wenn diese katalytischen Verbindungen mit dem Anzünder bzw. Zündsatz statt mit dem Brennstoff selbst vereinigt sind.
Gemäss der Erfindung sind Anzünder für Hartbrennstoffe mit besserem Zündvermögen, die einen brennbares Material enthaltenden Zündsatz aufweisen, vorgesehen, welche dadurch, gekennzeichnet sind, dass der Zündsatz mit einer Kupfer- oder Bleiverbindung kombiniert ist, die ein die Verbrennungstemperatur des Kohlenstoffes herabsetzender Katalysator ist.
Mit der Erfindung wird vor allem der technische Fortschritt erzielt, dass sich mit derartigen Anzündern praktisch alle Hartbrennstoffe entzünden lassen, die in den letzten Jahren in Gebrauch gekommen sind, während mit den üblichen Anzündern nur Kohle entzündet werden kann. Zum Anzünden von Koks oder andern rauchfreien Hartbrennstoffen mussten daher vielfach Gasanzünder oder elektrische Anzünder benutzt werden, was sich nun durch die erfindungsgemässen Anzünder erübrigt.
Wie nachstehend näher erläutert wird, kann der Katalysator dem Anzünder selbst während seines Herstellungsvorganges einverleibt werden ; wahlweise kann auch der Katalysator mit dem Anzünder dadurch verbunden werden, dass man in einer Verpackung von Anzündern ein oder mehrere Stücke von verbrennbarem Absorptionsmaterial, das mit dem Katalysator imprägniert worden ist, unterbringt. Es wird angenommen, dass beim Gebrauch ein Teil einer aktiven Blei-oder Kupferverbindung durch Verflüchtigung, Sublimation oder einen ähnlichen Vorgang auf die Oberfläche des mit der Flamme des Anzünders in Berührung stehenden Brennstoffes übertragen wird.
Beliebige Blei- oderKupferverbindungen üben einen günstigen Effekt aus. Es wurde festgestellt, dass dieser Effekt im allgemeinen durch die gleichzeitige Anwesenheit von halogenhaltigen Verbindungen, beispielsweise von Alkalimetallchloriden, weiter verstärkt wird. Es wird daher bevorzugt, ein solches Halogenid gemeinsam mit dem Katalysator zur Herabsetzung der Entzündungstemperatur des Brennstoffes anzuwenden.
Für den erfindungsgemäss in Kombination mit der Kupfer- oder Bleiverbindung eingesetzten Zündsatz werden vorteilhaft leicht entzündbare, brennbare Materialien eingesetzt, wie z. B. das zum Imprägnieren von porösen Anzündern an sich bekannte Kerosin. Es sind viele verschiedenartige Typen von Zündsätzen bzw. Anzündmassen bekannt, wobei die gebräuchlichsten Zündsätze in die eine oder andere
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der folgenden Kategorien eingeteilt werden können : a) Hackspäne oder Hobelspäne aus Holz, die mit Naphthalin, Gasöl oder Paraffinwachs gebunden sind ; b) Karton, der mit einem Kohlenwasserstoffwachs oder Öl imprägniert ist ; c) eine Masse auf Basis von Seife, Kerosin und Holzmehl bzw. Sägespänen ; d) eine Masse gemäss der brit.
Patentschrift Nr. 589, 594, wobei Kerosin oder ein ähnliches Kohlen- wasserstoff (il in einem Hamstofformaldehydgemisch emulgiert wurde, das anschliessend polyme- risiert wurde.
Die günstige Wirkung von Katalysatoren, wie Kupfer- und Bleiverbindungen, ist mit beliebigen bekannten Zündsätzen erreichbar, doch wird der Effekt besonders vorteilhaft mit Zündsätzen veran- schaulicht, die in die Kategorien c) und d) fallen, bei welchen der verbrennbare Bestandteil Kerosin oder ein anderes Kohlenwasserstofföl ist.
Methoden zur Vereinigung der katalytischen Verbindungen mit dem Anzünder hängen in gewissem
Ausmass von der genauen Zusammensetzung und der Form des Anzünders ab. Die im allgemeinen am besten befriedigenden Methoden sind die folgenden.
1. Imprägnierung eines absorbierbaren Materials mit einer Lösung, z. B. einer Kupfer- oder Blei- verbindung. Durch Verwendung einer Kupfer- oder Bleiverbindung als Lösung in einem Lösungsmittel, das selbst brennbar ist, entfällt die Notwendigkeit einer anschliessenden Trocknung des imprägnierten Anzünd ermaterials.
2. Die katalytische Verbindung kann in Form eines feinverteilten Feststoffes dem Zündsatz in ir- gendeiner hiefür geeigneten Stufe des Herstellungsvorganges zugemischt werden.
3. Die katalytische Verbindung kann, soweit dies möglich ist, in dem einen oder dem andem flüssigen Bestandteil eines Anzünders gelöst werden. Diese Methode ist beispielsweise geeignet, wenn der verbrennbare Bestandteil ein Kohlenwasserstofföl, wie Kerosin ist, und wenn die aktivierende Ver- bindung eine öllösliche Verbindung, wie Kupfemaphthenat oder Kupferoleat ist.
Abgesehen von den drei vorgenannten Methoden zur Einverleibung der aktiven Verbindungen hat es sich auch als möglich und in bestimmten Fällen als vorteilhaft erwiesen, diese Verbindungen auf eine oder mehrere Oberflächen eines Anzünders von gebräuchlicher Zusammensetzung aufzubringen. Dies kann durch Absorption oder eine andere Einverleibung der Katalysatoren geschehen, z. B. durch Auf- nahme der Blei- oder Kupferverbindung in einen absorbierenden Film (z. B. Papier, Pappe, Filz, Zel- luloseschwamm od. dgl. Materialien) und Befestigen dieses Filmes auf dem Anzünder mit geeigneten
Mitteln.
Man kann aber auch die aktive Verbindung direkt in fester Form auf dem Anzünder aufbringen durch Anwendung eines Klebstoffes oder eines Pflanzenschleimes, wie Gummi Arabicum oder Carb- oxymethylzellulose, oder aber der Anzünder kann in Papier, Pappe od. dgl. eingewickelt bzw. damit umhüllt werden, wobei dieses Umhüllungsmaterial vorher durch Absorption oder durch eine andere Ein- verleibungsart mit der Verbindung versehen worden ist.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die aktivierende Kupfer- oder Bleiver- bindung in eine geschmolzene thermoplastische Masse bzw. in ein Material, das thermoplastisch ge- macht werden kann, einverleibt werden. Diese Masse wird dann auf eine oder mehrere Oberflächen eines gebräuchlichen Anzünders, beispielsweise durch Aufstreichen, Aufwalzen oder Tauchen, aufge- tragen und dann durch Abkühlen erhärten gelassen. In manchen Fällen hat es sich als möglich erwie- sen, einen üblichen Anzünder mit einer Lösung, die eine geeignete Kupfer- oder Bleiverbindung ent- hält, zu besprühen und dadurch ein erhöhtes Zündvermögen zu verleihen. Die Mengen des angewende- ten Katalysators hängen in gewissem Masse von dem zur Einverleibung oder sonstigen Verbindungen mit dem Anzünder benutzten Mittel ab.
Die bevorzugten Mengen für einen Anzünder von 100 g liegen in- nerhalb der folgenden Grenzen :
EMI2.1
<tb>
<tb> Kupfergehalt <SEP> : <SEP> Mindestmenge <SEP> 200 <SEP> mg
<tb> Höchstmenge <SEP> 5 <SEP> g <SEP>
<tb> Bleigehalt <SEP> : <SEP> Mindestmenge <SEP> 20 <SEP> mg
<tb> Höchstmenge <SEP> 2g <SEP>
<tb>
Wenn der Anzünder schwerer oder leichter als 100 g ist, dann sind proportional grössere oder kleinere Grenzwerte anzuwenden.
Die Erfindung ist in den folgenden Beispielen weiter erläutert :
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Beispiel 1 :
EMI3.1
<tb>
<tb> Holzmehl <SEP> 13, <SEP> 6 <SEP> kg <SEP>
<tb> Kupfersulfat, <SEP> kristallin
<tb> (60 <SEP> Maschen) <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> kg <SEP>
<tb> Natriumchlorid
<tb> (60 <SEP> Maschen) <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> kg
<tb> Paraffinwachs <SEP> 31, <SEP> 8 <SEP> kg
<tb>
Diese Bestandteile werden bei einer Temperatur von 60 bis 700C gut vermischt, worauf das Produkt zu Tabletten von ungefähr 57 g Gewicht gepresst und abkühlen gelassen wird.
Beispiel 2: 34 kg eines Harnstofformaldehydharzsirups (7O0 Feststoffe, spez. Gewicht 1, 3) wer- den in 24, 6 1 Wasser, dem 340 g Natriumlaurylsulfat zugesetzt waren, gelöst. Zu dieser Lösungwerden unter ständigem kräftigem Rühren 378, 5 1 Kerosin allmählich zugesetzt. Wenn das gesamte Kerosin umgesetzt worden ist, werden 11, 3 kgbleichloridpulver anteilsweise zugefügt und unmittelbar danach mit 1, 71 2n-Salzsäure versetzt.
15 sec nach Zugabe der Säure wird das Gemisch in geeignete Formen gegossen und aushärten gelassen.
Beispiel 3 : 34 kg Harnstofformaldehydharzsirup (70 Feststoffe, spez. Gewicht 1, 3) werden in 24, 6 1 Wasser, dem 450 g Natriumdodecylbenzolsulfonat zugesetzt waren, gelöst. Dieser Lösungwerden unter ständigem kräftigem Rühren 360 1 Kerosin und 19 1 o-Dichlorbenzol zugeführt. Sobald die beiden letztgenannten Komponenten zugegeben und gründlich emulgiert worden sind, werden 9 kg Kupferacetylacetonat in die Emulsion eingerührt, wonach 1, 7 1 2n- Salzsäure zugegeben werden.
15 sec nach Zugabe der Säure wird das Gemisch in Formen gegossen und erhärten gelassen.
Beispiel 4 :
EMI3.2
<tb>
<tb> Kerosin <SEP> 948 <SEP> 1
<tb> Stearin <SEP> 152 <SEP> kg
<tb> Kupferoleat <SEP> 38, <SEP> 6 <SEP> kg
<tb> Natriumsilikatlösung <SEP> (1400 <SEP> Twaddell) <SEP> 68, <SEP> 21 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 22, <SEP> 81
<tb> Holzmehl <SEP> 208 <SEP> kg
<tb> Natriumpentachlorphenolat <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> kg
<tb> Polyglykololeat <SEP> 5, <SEP> 4kg
<tb>
Das Sterin und das Kupferoleat werden dem Kerosin zugesetzt und das Ganze auf eine Tempera-
EMI3.3
langen Vermischen wird in Formen gegossen und aushärten gelassen.
Beispiel 5 : Es wird ein Anzünder gemäss Beispiel 3 hergestellt, wobei aber die 9 kg Kupferacetylacetonat durch 9 kg feine Kupfersulfatkristalle ersetzt werden.
Beispiel 6 : Es wird ein Gemisch der folgenden Komponenten angesetzt :
EMI3.4
<tb>
<tb> Harnstofformaldehyd <SEP> in <SEP> Form
<tb> eines <SEP> wässerigen <SEP> Harzsirups
<tb> (700/0 <SEP> Feststoffe) <SEP> 2, <SEP> 27 <SEP> kg
<tb> 5'0ige <SEP> wässerige <SEP> Lösung <SEP> von
<tb> Natriumdodecylbenzolsulfonat <SEP> 1, <SEP> 81 <SEP> kg
<tb>
Das Gemisch wird mit ungefähr 500 Umdr/min gerührt, wobei 19 1 Kerosin laufend zugeführt werden. Sobald die Emulgierung vollständig ist, werden 0, 57 l lO%iger wässeriger Phosphorsäure zugesetzt und das Produkt zur Erhärtung in Formen einfliessen gelassen. Aus dem erhaltenen festen Block werden dann Anzünder mit Abmessungen von etwa 2, 5 x3, 8 x2, 5 cm geschnitten.
Die so erzeugten Anzünder werden dann in ein Gemisch der folgenden Zusammensetzung einge-
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taucht bzw. damit besprüht :
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<tb>
<tb> Methylenchlorid <SEP> 40 <SEP> Gew.-Teile
<tb> Polyisobutylmethaerylat <SEP> 3 <SEP> Gew.-Teile
<tb> Kupferpulver <SEP> 7 <SEP> Gew.-Teile
<tb>
Das Aufsprühen bzw. Eintauchen wird so lange fortgesetzt, bis eine Gesamtmenge von ungefähr 0, 5 kg Kupfer auf jedem einzelnen Anzünderstück gleichmässig niedergeschlagen ist.
Beispiel 7 : Es wird eine Anzündermasse in der in Beispiel 6 beschriebenen Art hergestellt und in Stücke geschnitten.
Aus absorbierender Pappe werden Stücke von 5. 1 x 3,8 cm Grösse mit einer Lösung getränkt bzw. imprägniert, die folgende Zusammensetzung aufweist :
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<tb>
<tb> Kupfersulfat, <SEP> Kristalle <SEP> 20 <SEP> Teile
<tb> Natriumchlorid <SEP> 20 <SEP> Teile
<tb> Wasser <SEP> 100 <SEP> Teile
<tb>
Die so behandelten Pappstücke werden getrocknet und gewogen.
Das Imprägnieren wird wiederholt, bis die Gewichtszunahme eines Pappstückes mindestens 4 g beträgt. Die Stücke aus getrockneter imprägnierter Pappe werden dann auf den Anzünderstücken mit einem Pflanzenschleim aus Gummi Arabicum oder mittels Nadeln oder Klammern aus Metall befestigt.
Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der vorstehenden Beispiele beschränkt. Beispielsweise kann der Katalysator Gemische von Bleiverbindungen mit Kupferverbindungen umfassen und kann ausserdem zusätzlich Verbindungen von Zinn oder Zink enthalten, die zwar selbst nur geringe oder keine katalytische Wirksamkeit haben, jedoch die Aktivität der Kupfer-oder Bleiverbindungen zu verstärken ver- mögen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anzünder für Hartbrennstoffe mit besserem Zündvermögen, der einen brennbares Materialent- haltenden Zündsatz aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündsatz mit einer Kupferoder Bleiverbindung kombiniert ist, die ein die Verbrennungstemperatur des Kohlenstoffes herabsetzender Katalysator ist.