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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wasser- bzw. Feuchtigkeitsfestmachen von Zündhölzern, bestehend aus einem brennbaren Trägermaterial und einem Kopf aus einer Zündmasse mit einer porösen Struktur, bei welchem Verfahren das Trägermaterial und der Kopf des Zündholzes durch Eintauchen in eine flüssige, polymerisierbare Überzugsmasse, wie beispielsweise einen polymerisierbaren Lack auf Lösungsmittelbasis oder einen Mehrkomponentenlack mit einem wasser-bzw. wasserdampfundurchlässigen Überzug beschichtet wird, wobei die Poren in der Zündmasse des Kopfes frei von polymerisierter Überzugsmasse gehalten werden.
Zündhölzer bestehen aus einem brennbaren Trägermaterial, wie Holz, Pappe, Papier und einem Kopf aus Zündmasse, die wenigstens aus einem Sauerstoffträger, wie Kaliumchlorat, einem Flammbildner, wie Schwefel, einem Bindemittel, wie Dextrin oder Leim, und Glasmehl besteht, wobei die Zündmasse eine poröse Struktur aufweist.
Die Funktion der bekannten, eingangs beschriebenen Zündhölzer beruht auf der Reaktion von Kaliumchlorat und rotem Phosphor. Beide Chemikalien reagieren bei gegenseitiger Berührung explosionsartig. Der Kopf des Zündholzes besteht daher zum grössten Teil aus Kaliumchlorat und die Reibfläche aus rotem Phosphor.
Die Kopfmasse kann beispielsweise die folgende Zusammensetzung aufweisen :
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<tb>
<tb> Kaliumchlorat <SEP> (KC103)
<tb> (als <SEP> Sauerstoffträger) <SEP> 50 <SEP> %
<tb> Schwefel <SEP> (als <SEP> Flammbildner) <SEP> 8, <SEP> 2%
<tb> Bindemittel <SEP> (Dextrin, <SEP> Leim) <SEP> 12, <SEP> 4% <SEP>
<tb> Glasmehl <SEP> 11, <SEP> 5%
<tb> Zink-, <SEP> Eisen-, <SEP> Manganoxyd
<tb> Kieselgur <SEP> und <SEP> Farbstoffe <SEP> 17, <SEP> 9%. <SEP>
<tb>
Die neben Kaliumchlorat in der Kopfmasse enthaltenen Stoffe bremsen die Reaktion so stark, dass ein ruhiger Brand entsteht. Als Bindemittel wird in der Regel ein Hautleim mit einer Viskosität von 5 bis 7 Engler-Graden verwendet, der nicht entschäumt ist, so dass nach dem Abbinden eine poröse Struktur erhalten bleibt. Diese poröse Struktur ist für die Funktion der Zündhölzer notwendig, damit die Kaliumchloratteilchen die Zündung über den ganzen Kopf weiterleiten können.
Eine Reibfläche hat beispielsweise die folgende Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> roter <SEP> Phosphor <SEP> (amorph) <SEP> 55%
<tb> Antimonsulfid <SEP> (Sb2 <SEP> S3) <SEP> 9%
<tb> Polyvinylacetat <SEP> 23%
<tb> CMC, <SEP> Glasmehl <SEP> und <SEP> Kreide <SEP> 13%.
<tb>
Wird nun der Kopf eines Zündholzes an der Reibfläche, die beispielsweise an einer Zündholzschachtel angebracht ist, entlanggestrichen, dann reissen die scharfkantigen Antimonsulfidteilchen und das Glasmehl die beiden Massen so stark auf, dass Kaliumchlorat und roter Phosphor einander berühren und die Entzündungsreaktion ausgelöst wird. Um ein sicheres Anbrennen des Trägermaterials (z. B. des Holzdrahtes) zu gewährleisten, wird das Trägermaterial in der Regel mit Paraffin getränkt. Das im brennbaren Trägermaterial des Zündholzes enthaltene Paraffin verdampft unter der vom Kopf entwickelten Hitze, zündet zur Flamme und leitet den Brand auf das Trägermaterial über.
Die zuvor beschriebene Zündkopfmasse, die nur bei Berührung mit rotem Phosphor reagiert, ist in hohem Masse gegen Reibungswärme und Schlag unempfindlich, weshalb derartige Zündhölzer als "Sicherheitszündhölzer" bezeichnet werden.
Ein Nachteil dieser bekannten Zündhölzer besteht darin, dass diese gegenüber Feuchtigkeit ausserordentlich empfindlich sind. Es sind bereits verschiedene"feuchtigkeitsfeste"Zündhölzer vor-
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geschlagen worden, die aber alle die in sie gesetzten Erwartungen nicht oder nur mit unverhältnismässig grossem Aufwand erfüllen.
So beschreibt die DE-PS Nr. 7784 das Überziehen von Zündhölzern mit Nitrozellulose, Firnissen oder Lacken, um das Eindringen von Feuchtigkeit in den Kopf zu verhindern.
In der US-PS Nr. 1, 961, 920 sollen insbesondere die Köpfe von Zündhölzern durch Eintauchen in eine Überzugsmasse aus Schellack od. dgl. überzogen werden, um einen Schutz vor Feuchtigkeit zu erzielen.
In der US-PS Nr. 2, 004, 436 wird vorgeschlagen, Zündhölzer gegebenenfalls vollständig in ein gelöstes oder geschmolzenes künstliches Harz einzutauchen, um nach dem Festwerden des Harzes einen Feuchtigkeitsschutz zu erhalten.
Auch die DE-PS Nr. 1052880 strebt ein wasser- und feuchtigkeitssicheres Zündholz an und schlägt hiezu vor, das Zündholz in einen geschmolzenen thermoplastischen Kunststoff einzutauchen, um so eine polymerisierte Überzugsmasse zu erhalten. Beim Eintauchen der Zündhölzer in Kunstharzschmelzen ergibt sich der Nachteil, dass das Paraffin, mit dem das Trägermaterial imprägniert ist, schmilzt und in die Poren der Zündmasse eindringt. In der DE-PS 1052880 wird auch vorgeschlagen, Zündhölzer in Folien aus thermoplastischem Material einzuschweissen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung anzugeben, das einfach durchzuführen ist und bei dem gewährleistet ist, dass auch beim Eintauchen der Zündhölzer in die Überzugsmasse die Poren der Zündmasse frei von Überzugsmasse bleiben und dass kein geschmolzenes Paraffin aus dem Trägermaterial in die Poren der Zündmasse eindringt. Die erfindungsgemäss behandelten Zündhölzer sollen gegenüber Feuchtigkeit unempfindlich sein und selbst nach längerer Lagerung im Wasser wenigstens nach dem Trocknen sicher zünden.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass man die überschüssige Überzugsmasse abtropfen lässt, wobei man das Zündholz gegebenenfalls dreht und/oder wendet, die am Kopf befindliche Überzugsmasse bei Verwendung lösungsmittelhaltiger Überzugsmassen bis zu 15 bis 30 min lang belüftet, dass man das Zündholz mit nach oben gerichtetem Kopf stehend zur Polymerisation
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gegebenenfalls wenigstens einmal wiederholt und/oder gegebenenfalls eine weitere Schicht aus einer Überzugsmasse aufbringt.
Bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens wird im Gegensatz zum Stand der Technik die Überzugsmasse erst am Zündholz selbst polymerisiert. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das nachteilige Eintauchen in Kunstharzschmelzen vermieden ist und dennoch ein feuchtigkeitsdichter Überzug erhalten wird. Die wegen der Gefahr des Eindringens von geschmolzenem Paraffin in die Zündmasse an sich bei Zündhölzern unerwünschte Wärmebehandlung zum Polymerisieren der Überzugsmasse hat beim erfindungsgemässen Verfahren keinen Nachteil zur Folge, da das Zündholz mit nach oben gerichtetem Kopf behandelt wird. Durch die Wärmebehandlung schreitet das Verfestigen (Polymerisieren) der Überzugsmasse so rasch fort, dass die Überzugsmasse wegen der raschen Zunahme der Viskosität in die Poren der Zündmasse nicht eindringt.
Bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung bleibt die poröse Struktur der Zündmasse demnach erhalten und wird weder durch die Überzugsmasse noch durch Paraffin zerstört. Dadurch, dass die poröse Struktur der Zündmasse beibehalten wird, erfolgt die Zündung zur Gänze und es brennt nicht nur der Kopf ab, ohne dass das brennbare Trägermaterial des Zündholzes anbrennt.
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5 bis-2,1 deys Kopfdurchmessers besitzen. Bei dieser Stärke des Überzuges wird dieser beim normalen Anstreichen des Zündholzes abgerieben und der Zündvorgang kann wie oben beschrieben ohne weiteres beginnen.
Diese bevorzugte Schichtdicke lässt sich erfindungsgemäss leicht erreichen, indem man den Überzug des Zündholzes aus mehreren Schichten aufbaut. Dieser Aufbau des Überzuges aus mehreren Schichten bietet auch die Möglichkeit, dass man auf den Überzug des Zündholzes wenigstens im Bereich seines Kopfes eine Beschichtung aus einer schmelzbaren und brennbaren Masse, wie Wachs und/oder Paraffin aufbringt, indem man wenigstens den mit der polymerisierten Überzugsmasse
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man so vorgehen, dass man auf den Überzug des Zündholzes wenigstens im Bereich seines Kopfes eine Beschichtung aus einer brennbaren Masse, wie einem Nitrozelluloselack aufbringt, indem man wenigstens den mit der polymerisierten Überzugsmasse versehenen Kopf des Zündholzes in ein Bad der flüssigen, entflammbaren Masse eintaucht.
Diese Ausführungsformen haben den Vorteil, dass der Zündvorgang und das Anbrennen des brennbaren Trägermaterials des Zündholzes durch die brennbare Aussenschichte des Überzuges unterstützt wird.
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung wärmt man das Zündholz vor dem Eintauchen in die Überzugsmasse vorzugsweise bis etwa 10 min lang bei einer Temperatur zwischen 70 und 90 C. Auf diese Weise setzt die Polymerisation in der Grenzfläche zwischen Kopf und Überzugsmasse bereits beim Eintauchen des Zündholzes in die Überzugsmasse ein, so dass sich ein Häutchen bildet, welches das Eindringen von Überzugsmasse in die Zündmasse wirksam verhindert.
Ein wesentlicher Effekt des erfindungsgemässen Verfahrens ist es also, dass ein Zündholz mit einem wasser-bzw. wasserdampfundurchlässigen Überzug erhalten wird, wobei die poröse Struktur der Zündmasse nicht beeinträchtigt ist, d. h. dass die im Zündkopf vorhandenen Poren, die, wie erwähnt, für ein zuverlässiges Durchzünden des Zündkopfes wesentlich sind, nicht verstopft sind.
Im Rahmen der erfindungsgemäss verwendbaren Überzugsmassen sind polymerisierbare Ein- oder Mehrkomponentenlacke, aber auch polymerisierbare Lacke auf Lösungsmittelbasis verwendbar.
Beispiele für verwendbare Lacke sind Nitrozelluloselacke einschliesslich der sogenannten Zaponlacke, Acryllacke u. dgl.
Es ist aber auch möglich, Kopf und brennbares Trägermaterial mit Überzügen aus unterschiedlichen Werkstoffen zu versehen. Sind die Überzüge des Kopfes und/oder des Trägermaterials aus mehreren Schichten aufgebaut, dann können teils Schichten aus gleichem Werkstoff und teils Schichten aus unterschiedlichen Werkstoffen vorliegen.
Für das erfindungsgemäss erhältliche feuchtigkeits-bzw. wasserfeste Zündholz können an sich übliche Reibflächen verwendet werden. Bevorzugt ist es jedoch, dass auch die Zündholzschachtel, in der die erfindungsgemässen Zündhölzer untergebracht sind, entsprechend feuchtigkeits-bzw. wasserfest ausgeführt ist. Eine Möglichkeit hiezu besteht darin, Zündholzschachteln aus Kunststof zu verwenden, deren Aussenhülle im Strangpressverfahren und deren Lade im Tiefziehverfahren hergestellt sein kann. Die Reibfläche der bevorzugt verwendeten wasserfesten Zündholzschachtel ist bevorzugt durch eine Lackbindung od. dgl. wasserfest gemacht.
Weiters empfiehlt es sich, die Reibfläche zum sicheren Anbrennen des erfindungsgemässen feuchtigkeits-bzw. wasserfesten Zündholzes etwas "schärfer" zu gestalten, indem man den Reibmittelanteil (Glasmehl) erhöht und/oder als Reibmittel beispielsweise Korund und Pyrit verwendet.
In der Praxis kann bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wie folgt vorgegangen werden, wobei es sich versteht, dass bei der praktischen Durchführung eine grössere Anzahl von erfindungsgemässen Zündhölzern gleichzeitig behandelt werden kann.
Beispielsweise sind für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens als Ausgangszündholz herkömmliche Zündhölzer mit Holzdraht als brennbares Material verwendbar, deren Köpfe aus der in der nachstehenden Tabelle I wiedergegebenen Zündmasse bestehen.
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Tabelle I Rezept für eine Zündmasse
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<tb>
<tb> braun
<tb> Hautleim <SEP> 1, <SEP> 80 <SEP> kg <SEP>
<tb> Gummi <SEP> arabicum <SEP> 0, <SEP> 36 <SEP> kg
<tb> Gelatine <SEP> 0, <SEP> 33 <SEP> kg
<tb> Faserverstärkter <SEP> Polyester
<tb> (Polyfibron) <SEP> 0, <SEP> 21 <SEP> kg
<tb> Glasmehl <SEP> 2, <SEP> 46 <SEP> kg
<tb> Kaliumchlorat <SEP> 12, <SEP> 90 <SEP> kg
<tb> Kaliumbichromat <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP> kg
<tb> Braunstein <SEP> 0, <SEP> 60 <SEP> kg
<tb> Schwefel <SEP> 1, <SEP> 59 <SEP> kg
<tb> Zinkweiss <SEP> 1, <SEP> 80 <SEP> kg
<tb> Kieselgur <SEP> 1, <SEP> 20 <SEP> kg
<tb> Caput <SEP> mortuum <SEP> 1, <SEP> 20 <SEP> kg
<tb> Summe <SEP> der <SEP> Trockensubstanz <SEP> 24, <SEP> 75 <SEP> kg
<tb>
Eine für diese Kopfmasse verwendbare Reibfläche hat die in Tabelle II angegebene Zusammensetzung.
Tabelle II Rezept für eine Zündholz-Reibfläche
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<tb>
<tb> Phosphor <SEP> rot <SEP> amorph <SEP> 0, <SEP> 90 <SEP> kg
<tb> Schwefelantimon <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> kg
<tb> Polyvinylacetat <SEP> (Emulsion) <SEP> 0, <SEP> 45 <SEP> kg
<tb> Kieselgur <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> kg
<tb> Braunstein <SEP> 0, <SEP> 60 <SEP> kg
<tb> Summe <SEP> der <SEP> Trockensubstanz <SEP> 2, <SEP> 05 <SEP> kg
<tb>
Neben den erwähnten Zusammensetzungen für Zündmasse und Reibfläche sind auch andere, teils bekannte Zündmassen- bzw. Reibflächenzusammensetzungen verwendbar.
Fertige, bereits mit einem Kopf versehene Zündhölzer werden zunächst etwa 10 min lang bei 70 OC vorgewärmt.
Dann werden die Zündhölzer in die Überzugsmasse so tief eingetaucht, dass eine vollständige Beschichtung nicht nur des Kopfes, sondern auch des brennbaren Trägermaterials (Holzdrahtes) gewährleistet ist. Nach dem Herausziehen der Zündhölzer aus der Überzugsmasse wird überschüssige Überzugsmasse abtropfen gelassen, wobei die Zündhölzer gedreht bzw. gewendet werden, damit die Überzugsmasse gleichmässig verläuft.
Hierauf werden die Zündhölzer, soferne eine lösungsmittelhaltige Beschichtungsmasse verwendet wurde, etwa 15 bis 30 min entlüftet. Die Entlüftung kann teilweise gleichzeitig mit dem Verlaufenlassen der Überzugsmasse erfolgen.
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Die so erhaltenen Zündhölzer werden zur Polymerisation stehend etwa 30 min lang in einem auf etwa 70 C aufgeheizten Ofen eingebracht. Es ist aber auch möglich, die Polymerisation durch ein Warmluftgebläse zu bewirken.
Es hat sich gezeigt, dass eine Endbeschichtung wenigstens des Kopfes des Zündholzes mit
Wachs und/oder Paraffin die Wasserfestigkeit erhöht. Diese Behandlung kann in auf etwa 1000C erhitztem, geschmolzenem Paraffin oder Wachs vorgenommen werden.
Ein wesentlicher Punkt für die erfolgreiche Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass die in der Zündholzbranche ungewöhnliche Verfahrensmassnahme angewendet wird, die Überzugsmasse mit Heissluft oder in einem Ofen bei den erwähnten Temperaturen zu polymerisie- ren. Diese Form der Wärmebehandlung ist für die Zündholzbranche deswegen ungewöhnlich, weil bei einer Behandlung eines Zündholzkopfes bei Temperaturen über 60 C das Paraffin, mit dem der
Holzdraht getränkt ist, schmilzt und in den Kopf eindringt. Derartige, mit Paraffin durchtränkte
Köpfe zünden nicht mehr, sondern verglühen bloss unter starker Rauchentwicklung ohne Flamme.
Es ist daher für das erfindungsgemässe Verfahren unter anderem wesentlich, dass die Wärme- behandlung, die z. B. in einem Ofen bei einer Temperatur von 70 C und einer Dauer von bis zu
30 min durchgeführt wird, bei nach oben weisenden Köpfen der Zündhölzer vorgenommen wird.
Obwohl für das Verfahren nach der Erfindung grundsätzlich polymerisierbare Überzugsmasse (Lacke) mit unterschiedlichen Viskositäten verwendbar sind, hat es sich gezeigt, dass Überzugs- massen mit höherer Viskosität leicht zu bevorzugen sind. Bevorzugt sind Überzugsmassen mit einer
Viskosität, bei der sie aus einem Becher nach DIN 53211 mit Norm-Auslaufdüse mit einem Durchmes- ser von 4 mm in 3 bis 30 min auslaufen.
Die erfindungsgemäss behandelten Zündhölzer sind nicht nur feuchtigkeits- sondern auch was- serfest. Dabei ist es wichtig, dass auch das brennbare Trägermaterial (z. B. der Holzdraht) vollstän- dig isoliert wird. Ist dies nicht der Fall, dann wirkt der Holzdraht wie ein Docht, der Feuchtigkeit in den Zündkopf transportiert, auch wenn diese selbst nach aussen hin völlig isoliert ist.
Im Rahmen der Erfindung sind grundsätzlich alle Arten von Zündhölzern verwendbar, es hat sich aber gezeigt, dass Zündhölzer mit"schärferen"Kopfmassen, d. h. mit Kopfmassen, die einen höheren Anteil an Kaliumchlorat besitzen, besser geeignet sind als solche mit einem kleineren Kaliumchloratanteil.
Die Wasserfestigkeit der erfindungsgemäss behandelten Zündhölzer wurde im Wasserbad bei Zimmertemperatur mit gewöhnlichem Leitungswasser überprüft. Die Versuche zur Prüfung der Beständigkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit wurden unter einer Glocke, in der eine Schüssel mit 60 C heissem Wasser aufgestellt wurde, ausgeführt, wobei täglich dreimal frisches heisses Wasser unter die Glocke gebracht wurde.
Bei den Versuchen zur Prüfung der Feuchtigkeitsbeständigkeit waren unbehandelte Zündhölzer nach 3 h bereits unbrauchbar und begannen nach 72 h zu schimmeln. Die erfindungsgemäss behandelten Zündhölzer hingegen blieben auch bei längeren Versuchen frei von Schimmelbildung.
Im Wasserbad waren unbehandelte Zündhölzer nach etwa 1 min unbrauchbar und blieben dies auch, nachdem sie wieder getrocknet wurden. Die erfindungsgemäss überzogenen Zündhölzer waren auch nach Zeitspannen von bis zu 90 h noch verwendbar. Erst nach diesem Zeitraum begannen die Köpfe leicht plastisch zu werden und waren nur mehr schwer zu entzünden. Allerdings zeigt sich, dass nach dem Trocknen dieser Köpfe die Zündfähigkeit vollständig wiederhergestellt war.
Eine Erklärung hiefür dürfte darin liegen, dass das im Zündkopf enthaltene Kaliumchlorat bei den erfindungsgemäss überzogenen Zündhölzern nicht gelöst und ausgewaschen wird, wie dies bei unbehandelten, handelsüblichen Zündhölzern der Fall ist.
Nachstehend werden in tabellarischer Form einige Ergebnisse von Versuchen zur Bestimmung der Wasserfestigkeit von erfindungsgemässen Zündhölzern wiedergegeben :
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Wasserfestigkeit von Zündhölzern
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<tb>
<tb> Kurzbeschreibung <SEP> Wasserbeständigkeit <SEP> Wärmebehandlung
<tb> in <SEP> h
<tb> Wi <SEP> + <SEP> Wi <SEP> 19 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 700C
<tb> ZaA <SEP> + <SEP> A <SEP> 29 <SEP> Fön <SEP> zirka <SEP> 500C
<tb> ZaWid <SEP> + <SEP> Wid <SEP> 29 <SEP> Fön <SEP> zirka <SEP> 50 C
<tb> He <SEP> + <SEP> He <SEP> 24 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 70 C
<tb> HeHe <SEP> +HeHe <SEP> 29 <SEP> Ofen <SEP> zrika <SEP> 70 C
<tb> WiWi <SEP> + <SEP> WiWi <SEP> 82 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 70 C
<tb> HeWa <SEP> + <SEP> HeWa <SEP> 30 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 700C
<tb> WidWidWa <SEP> + <SEP> Wid <SEP> 48 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP>
70 C
<tb> WidWidPa <SEP> + <SEP> Wid <SEP> 36 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 700C
<tb> AAPa <SEP> + <SEP> Pa <SEP> 47 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 70 C
<tb> AAPa <SEP> +A <SEP> 36 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 70 C
<tb> AAWa <SEP> +A <SEP> 50 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 70 C
<tb> WiWiPa <SEP> + <SEP> Pa <SEP> 71 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 70 C
<tb> HeHeWa <SEP> + <SEP> HeHeWa <SEP> 35 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 70 C
<tb> AAAPa <SEP> + <SEP> Pa <SEP> 59 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 70 C
<tb> ZaZaZaPa <SEP> + <SEP> Pa <SEP> 66 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 70 C
<tb> WiWiWa <SEP> + <SEP> WiWiWa <SEP> 140 <SEP> Ofen <SEP> zirka <SEP> 70 C
<tb>
Die in der vorstehenden Übersicht verwendeten Kurzbezeichnungen haben folgende Bedeutungen :
Die Buchstabenkombinationen vor dem Pluszeichen geben an, wie oft und mit welchem Lack (oder Lackkombination, Wachs oder Paraffin) die Beschichtung am Kopf vorgenommen wurde (Tauchlackierung etwa 34 mm tief).
Die Buchstabenkombination nach dem Pluszeichen gibt in derselben Weise an, wie oft und mit welchem Lack, Paraffin oder Wachs der Rest des Hölzchens (überdeckend) beschichtet wurde.
Die Abkürzungen bedeuten :
Wi = Nitrozelluloselack (Hersteller Fa. Ing. Egon Wildscheck & Co., Wien),
Za = Nitrozelluloselack (Hersteller Fa. Annau, Wien),
A = Universal-Kunstharz-Emaillack (vertrieben durch die Fa. Graf-Lack, Wetzikon, Schweiz),
He = Nitrozelluloselack (Hersteller Fa. Henelit-Lackfabrik Grüninger Ges. m. b. H., Villach),
Pa = Paraffin mit einem Schmelzpunkt von 52 bis 54 C, wie es in der Zündholz-Erzeugung
Verwendung findet,
Wa = Wachs, wie man es bei der Herstellung von Christbaumkerzen verwendet, mit einem
Schmelzpunkt von etwa 56 C. d = bedeutet, dass der Lack verdünnt wurde.
Es bedeutet beispielsweise AAPa + A, dass der Kopf zweimal mit Lack A und dann mit Paraffin und der Holzdraht einmal mit Lack A überzogen wurde.
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Im folgenden werden einige Beispiele für das Verfahren nach der Erfindung angegeben, wobei für die Lacke die weiter oben genannten Kurzbezeichnungen verwendet werden.
In einigen Beispielen werden für die Arbeitsschritte Abkürzungen verwendet. Diese bedueten :
TZ = Tauchzeit in s
TT = Tauchtiefe in mm
AZ = Abtropfzeit in s (Kopf unten)
AL = Verlaufzeit in s (Kopf oben)
FZ = Dauer der Wärmebehandlung in min & s
FT = Temperatur der Wärmebehandlung in C.
Die Bewertung der Ergebnisse der Wasserfestigkeit/Feuchtigkeitsfestigkeitsversuche wurde zum
Teil nach der nachstehenden Bewertungsskala vorgenommen :
1. entflammt leicht, brennt bis Ende - l. entflammt leicht, brennt nicht bis Ende
2. entflammt nicht so leicht, brennt nicht bis zum Ende,
3. entflammt schwer, nicht jedes und brennt nicht bis zum Ende,
4. entflammt extrem schwer, eines von dreien, und brennt nicht bis zum Ende, ist eben gerade noch entflammbar,
5. nicht mehr zu entflammen, der Kopf ist weich, brennt nicht mehr.
Beispiel 1 :
Handelsübliche Zündhölzer wurden bei 90 C 4 min vorgewärmt und heiss 1 min lang in Wi getaucht. Nach dem Herausziehen der Zündhölzer wurde 30 s abtropfen gelassen und die Zündhölzer mit nach oben weisendem Kopf gehalten und 3 min lang bei 90 C behandelt. Hierauf wurden die Zündhölzer mit dem Kopf voran 4 s lang in auf eine Temperatur zwischen 90 und 1000C erwärmtes Pa getaucht. Als letzte Behandlung wurden die Zündhölzer mit dem Holzdraht voran 3 bis 4 s lang in auf eine Temperatur zwischen 90 und 1000C erwärmtes Pa getaucht.
Wasserfestigkeit (Wasserbadtest) : nach 7 und 9 h brennen noch 50% der Zündhölzer an, nach 16 h brennt keines der Zündhölzer an.
Beispiel 2 :
Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise wurden Zündhölzer behandelt, wobei zweimal mit Wid beschichtet wurde und nach jedem Beschichten 3 min lang bei 900C ausgehärtet wurde :
Wasserfestigkeit : nach 16 h zünden die Zündhölzer noch problemlos.
Beispiel 3 :
Zündhölzer wurden wie folgt mit Überzug versehen :
1. Überzugsmaterial : Wi
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<tb>
<tb> TZ <SEP> : <SEP> 3 <SEP> s <SEP> TT <SEP> : <SEP> 38 <SEP> mm <SEP> (Kopf <SEP> voran)
<tb> AZ <SEP> : <SEP> 60 <SEP> s <SEP> AL <SEP> : <SEP> 40 <SEP> s <SEP>
<tb> FZ <SEP> : <SEP> 3 <SEP> min <SEP> FT <SEP> : <SEP> 70 <SEP> bis <SEP> 750C <SEP>
<tb>
2. Überzugsmaterial :
Za
EMI7.2
<tb>
<tb> TZ <SEP> : <SEP> 3 <SEP> s <SEP> TT <SEP> : <SEP> 38 <SEP> mm <SEP> (Kopf <SEP> voran)
<tb> AZ <SEP> : <SEP> 40 <SEP> s <SEP> AL <SEP> : <SEP> 20 <SEP> s <SEP>
<tb> FZ <SEP> : <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> min <SEP> FT <SEP> : <SEP> 70 <SEP> bis <SEP> 750C <SEP>
<tb>
EMI7.3
EMI7.4
<tb>
<tb> :TZ <SEP> : <SEP> 1 <SEP> s <SEP> TT <SEP> : <SEP> 30 <SEP> mm <SEP> (Holzdraht <SEP> voran)
<tb> AZ <SEP> : <SEP> 3 <SEP> min <SEP> AL <SEP> : <SEP> 0
<tb> FZ <SEP> : <SEP> 0 <SEP> FT <SEP> : <SEP> 0
<tb>
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EMI8.1
EMI8.2
<tb>
<tb> :TZ <SEP> : <SEP> 1 <SEP> s <SEP> TT <SEP> : <SEP> 35 <SEP> mm <SEP> (Kopf <SEP> voran)
<tb> AZ <SEP> : <SEP> 3 <SEP> s <SEP> AL <SEP> : <SEP> 0
<tb> FZ <SEP> : <SEP> 0 <SEP> FT <SEP> : <SEP> 0
<tb>
EMI8.3
a) ohne Endbeschichtung :
EMI8.4
<tb>
<tb> nach <SEP> 1 <SEP> h <SEP> Wasserbad <SEP> : <SEP> 1 <SEP>
<tb> 3 <SEP> h <SEP> : <SEP> 1
<tb> 9 <SEP> h <SEP> : <SEP> -1 <SEP>
<tb> 18 <SEP> h <SEP> : <SEP> 2
<tb> 20 <SEP> h <SEP> : <SEP> 2
<tb> 22 <SEP> h <SEP> : <SEP> 3
<tb> 25 <SEP> h <SEP> : <SEP> 5
<tb>
b) mit Endbeschichtung : auch nach 13 h ergab sich die Bewertung : 1
Beispiel 4 :
Handelsübliche Zündhölzer wurden mit Wi und Za beschichtet, wobei jeweils die folgende Arbeitsweise angewendet wurde :
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<tb>
<tb> TZ <SEP> : <SEP> 3 <SEP> s <SEP> TT <SEP> : <SEP> 38 <SEP> mm <SEP>
<tb> AZ <SEP> : <SEP> 60 <SEP> s <SEP> AL <SEP> : <SEP> 30 <SEP> s <SEP>
<tb> FZ <SEP> : <SEP> 3 <SEP> min <SEP> FT <SEP> : <SEP> 70 <SEP> bis <SEP> 750C <SEP>
<tb>
Die mit"WiZa + Za" beschichteten Zündhölzer wurden im Wasserbad geprüft.
Dabei erhielt man folgende Ergebnisse :
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<tb>
<tb> Zeit <SEP> Bewertung
<tb> (Stunden <SEP> im <SEP> Wasserbad)
<tb> 4 <SEP> 1 <SEP>
<tb> 6 <SEP> 1 <SEP>
<tb> 10 <SEP> 1 <SEP>
<tb> 20 <SEP> 1-2
<tb> 22 <SEP> 2-3
<tb> 24 <SEP> 4
<tb>
Mit erfindungsgemäss beschichteten Unal-Zündhölzern wurden weiters die in der nachstehenden Tabelle genannten Ergebnisse erzielt."Wasserbadzeit"bedeutet, dass die Zündhölzer nach dieser Zeitspanne im Wasser bei 20 C Raumtemperatur noch zündeten."K"bedeutet, dass"kurz", d. h. der Kopf nur bis zum Hals eingetaucht wurde.
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Tabelle III Wasserfestigkeit von Zündhölzern mit Überzug :
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<tb>
<tb> Nr. <SEP> Kurzbeschreibung <SEP> Aushärten <SEP> des <SEP> Überzuges <SEP> Zündhölzer <SEP> vorge-Wasserbadzeit
<tb> des <SEP> Überzuges <SEP> im <SEP> Ofen <SEP> mittels <SEP> Fön <SEP> wärmt
<tb> (70 C, <SEP> 5 <SEP> min) <SEP> (50 C, <SEP> 5 <SEP> min) <SEP> (70 C, <SEP> 5 <SEP> min)
<tb> 5 <SEP> WiWiWa <SEP> 88 <SEP> h
<tb> + <SEP> Wa <SEP> X <SEP> X <SEP> 50 <SEP> min
<tb> 6 <SEP> WiWiWa <SEP> 71 <SEP> h <SEP>
<tb> + <SEP> Wa <SEP> 30 <SEP> min
<tb> 7 <SEP> WiWiPa <SEP> 70 <SEP> h
<tb> + <SEP> Pa <SEP> X <SEP> X <SEP> 50 <SEP> min
<tb> 8 <SEP> WiWiPa <SEP> 68 <SEP> h
<tb> + <SEP> Pa <SEP> X <SEP> X <SEP> 45 <SEP> min
<tb> 9 <SEP> AAAPa <SEP> X <SEP> X <SEP> 59 <SEP> h
<tb> + <SEP> Pa
<tb> 10 <SEP> ZaZaZaPa <SEP> X <SEP> X <SEP> 66 <SEP> h
<tb> + <SEP> Pa
<tb> 11 <SEP> AAAwa <SEP> X <SEP> X <SEP> 56 <SEP> h
<tb> + <SEP> Wa
<tb> 12 <SEP> WiWiWa <SEP> X <SEP> X <SEP> 54 <SEP> h
<tb> + <SEP> Wa <SEP> 30 <SEP> min
<tb> 13 <SEP> WiWidPa <SEP> 47 <SEP> h
<tb> + <SEP> Pa <SEP> X <SEP> X <SEP> 30 <SEP> min
<tb> 14 <SEP> AAPa+Pa <SEP> X <SEP> X <SEP> 47 <SEP> h
<tb> 15 <SEP> WiZaWa
<tb> + <SEP> Wa <SEP> X <SEP> X <SEP> 44h <SEP>
<tb> 16 <SEP> WiWidWa <SEP> 41 <SEP>
h
<tb> + <SEP> wa <SEP> x <SEP> x <SEP> 40 <SEP> min
<tb> 17 <SEP> AAWa+Wa <SEP> X <SEP> X <SEP> 37 <SEP> h
<tb> 18 <SEP> AAPaK+A <SEP> X <SEP> X <SEP> 36 <SEP> h
<tb> 19 <SEP> WidWid
<tb> WaK+Wid <SEP> X <SEP> X <SEP> 36 <SEP> h
<tb> 20 <SEP> WiWid <SEP> 33 <SEP> h
<tb> Pa+O <SEP> X <SEP> X <SEP> 35 <SEP> min
<tb> 21 <SEP> WiWidWa <SEP> X <SEP> X <SEP> 33 <SEP> h
<tb> +0 <SEP> 35 <SEP> min
<tb> 22 <SEP> WiWidPa <SEP> 30 <SEP> h
<tb> + <SEP> Pa <SEP> X <SEP> 15 <SEP> min
<tb>
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Tabelle III (Fortsetzung) Wasserfestigkeit von Zündhölzern mit Überzug :
EMI10.1
<tb>
<tb> Nr. <SEP> Kurzbeschreibung <SEP> Aushärten <SEP> des <SEP> Überzuges <SEP> Zündhölzer <SEP> vorge- <SEP> Wasserbadzeit <SEP>
<tb> des <SEP> Überzuges <SEP> im <SEP> Ofen <SEP> mittels <SEP> Fön <SEP> wärmt
<tb> (70 C, <SEP> 5min) <SEP> (50 C, <SEP> 5min) <SEP> (70 C, <SEP> 5min) <SEP>
<tb> 23 <SEP> WidWidPaK
<tb> + <SEP> Wid <SEP> X <SEP> X <SEP> 29 <SEP> h <SEP>
<tb> 24 <SEP> WiWid+O <SEP> X <SEP> X <SEP> 28 <SEP> h <SEP>
<tb> 25 <SEP> WiWa+Wa <SEP> X <SEP> 27 <SEP> h
<tb> 26 <SEP> AAWaK+A <SEP> X <SEP> X <SEP> 26 <SEP> h <SEP>
<tb> 27 <SEP> WiWid
<tb> WaK <SEP> +0 <SEP> X <SEP> X <SEP> 24 <SEP> h <SEP>
<tb> 28 <SEP> WiZa+Za <SEP> X <SEP> 22 <SEP> h <SEP>
<tb>
In den Beispielen 1 bis 4 wurden Haushaltszünder (Hersteller Fa. Unal, Belgien) verwendet.
Der Holzdraht bestand aus Pappelholz mit einer Länge von 55 mm und einem quadratischen Quer- schnitt (Seitenlänge 2, 4 mm). Der rote KClOs-haltige Kopf besass an der dicksten Stelle einen Durch- messer von 3, 4 mm und war 5 mm lang.
In den Beispielen 5 bis 28 wurden Haushaltszünder der Fa. Solo, Österreich verwendet.
Im Rahmen der Erfindung können die verschiedensten, polymerisierbaren Massen verwendet werden. Beispiele sind Massen, die unter der Einwirkung energiereicher Strahlung polymerisierbar sind, und Massen, die durch radikalische, anionische, kationische oder koordinative Polymerisa- tion polymerisierbar sind.
Weiters ist es möglich, den erfindungsgemässen Schutzüberzug durch Schmelzen bereits poly- merisierter Stoffe aufzubringen (ähnlich der Pulverbeschichtung).
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Wasser- bzw. Feuchtigkeitsfestmachen von Zündhölzern, bestehend aus einem brennbaren Trägermaterial und einem Kopf aus einer Zündmasse mit einer porösen Struktur, bei welchem Verfahren das Trägermaterial und der Kopf des Zündholzes durch Eintauchen in eine flüssige, polymerisierbare Überzugsmasse, wie beispielsweise einen polymerisierbaren Lack auf Lösungsmittelbasis oder einen Mehrkomponentenlack mit einem wasser-bzw.
wasserdampfundurchlässigen Überzug beschichtet wird, wobei die Poren in der Zündmasse des Kopfes frei von polymerisierter Überzugsmasse gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass man die überschüssige Überzugsmasse abtropfen lässt, wobei man das Zündholz gegebenenfalls dreht und/oder wendet, die am Kopf befindliche Überzugsmasse bei Verwendung lösungsmittelhaltiger Überzugsmassen bis zu 15 bis 30 min lang belüftet, dass man das Zündholz mit nach oben gerichtetem Kopf stehend zur Polymerisation der Überzugsmasse auf eine Temperatur in einem Bereich von 40 bis 90 C, vorzugsweise 60 bis 80 C, bis zu 45, vorzugsweise 2 bis 10 min lang erwärmt, und dass man den Beschichtungsvorgang gegebenenfalls wenigstens einmal wiederholt und/oder gegebenenfalls eine weitere Schicht aus einer Überzugsmasse aufbringt.