DD205926A1 - Verfahren zur herstellung von kohlenanzuendern - Google Patents

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EIN VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON KOHLENANZUENDERN AUF DER BASIS VERFESTIGTER SCHAEUME. ZIEL DER ERFINDUNG IST DIE BESEITIGUNG DER NEGERTIVEN EIGENSCHAFTEN VON KOHLENANZUENDERN, DIE ENRSTEHEN, WENN EIN TEIL ER KOHLENWASSERSTOFFMENGE DURCH WASSER SUBSTITUIERT WIRD. DAS WIRD DURCH EINE ZWEISTUFIGE EMULGIERUNG ERREICHT, BEI DER IN DER ERSTEN STUFE DIE GESAMTE KOHLENWASSERSTOFFMENGE MIT 25-40% DER GESAMTWASSERMENGE KONTAKTIERT WIRD UND IN DER ZWEITEN STUFE DIE FERTIGEMULGIERUNG ERFOLGT. DAS GEWICHTSVERHAELTNIS VON HARNSTOFF-FORMALDEHYDHARZ UND DEM IM HAUPTEMULGIERPROZESS ZUGESETZTEN WASSER BETRAEGT 1:1.

Description

Verfahren zur Herstellung: von Kohlenanzündern Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenanzündern auf der Basis verfestigter Schäume.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Das Entzünden eines Kohlenfeuera gehört in der heutigen Zeit noch immer zu den häufigen Verrichtungen, insbesondere im Haushalt. Dabei ist die gefahrlose und schnelle Entzündung der Kohle das vorrangige Ziel. Um das zu erreichen, wurden die vielfältigsten Formen an Kohlenanzündern entwickelt. So können Kohlenanzünder z. B. aus einem durchbrochenen Pappgehäuse mit einer Füllung von Holzstäbchen und einem Zündkörper bestehen, bei dem während des Brennens die abtropfenden Brennstoffe die unteren Teile des Stäbchensystems imprägnieren, so daß sich die rasche explosionsartige Entzündung der gesamten Konstruktion mitteilt (Blüchers Auskunftsbuch für die chemische Industrie, Verlag von Walter de Gruyter & Co, Berlin und Leipzig 1926, Bd. I, S. 471). Mit derartigen Anzündern ist es unmöglich, eine gesteuerte Verbrennung zu erreichen. Für die Entzündung der Kohle zeichnet Holz verantwortlich, dessen volkswirtschaftliche Bedeutung einen solchen Einsatz nicht rechtfertigt.

In neuerer Zeit gewinnen Kohlenanzünder mit einer Gerüststruktur aus vollsynthetischem Schaum immer mehr an Be-

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deutung· So ist bekannt₉ schaumförmige Harnstoff» oder Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, die mit flüssigen Brennstoffen getränkt werden, ala Trägerkörper zu verwenden (DD-PS 33 437)· Allerdinga ist eine homogene Verteilung dea Brennstoffa nicht gewährleistet» Dieaer Nachteil kann durch die kontinuierliche Herateilung stranggeformter Emulsionskohlenanzünder (DD-PS 68 891, DE-OS 1917 052) beseitigt werden. Danach werden bei Raumtemperatur flüaaige bia feate Kohlenwasserstoffe in Gegenwart eines oberflächenaktiven Stoffea, einea säurehärtbaren Harzaols und einea Härtungsbeschleunigers emulgiert. Nachfolgend läßt man die entstehende Emulsion erstarren·

Die technisch eingesetzten Kohlenwasserstoffe beschränken sich vorwiegend auf Benzine und Dieselkraftstoffe. Als aäurehärtbares Harzaol findet aus volkswirtschaftlichen Erwägungen und wegen seiner leichten Verwendbarkeit in der Regel ein Harz vom Harnst off -!Formaldehvd-Typ Verwendung· Der oberflächenaktive Zusatz wird in der Regel anioniacher Natur sein, da mit anderen Emulgiermitteln Schwierigkeiten bei der Emulsionsbildung auftreten. Als Härtungabeschleuniger eignen sich sauer reagierende Verbindungen, z. B. saure Salze oder Säuren» Das nach den genannten Verfahren hergestellte Endprodukt ist weiß und ansehnlich und weist hervorragende Gebrauchseigenschaften auf.

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, den Anteil dar besonders koatenintenaiven Bestandteile, insbesondere des Kohlenwasseratoffrohatoffa zu senken, ohne die Qualitätsparameter des Kohlenanzünders negativ zu beeinflussen* Bei der Verwendung von Altölen ist eine eindeutige Qualitätsverschlechterung zu verzeichnen. Der Einsatz von Holzkohle oder von Papier- und Textilresten ist unb'kono» misch»

Es wurde auch vorgeschlagen, einen Teil des eingesetzten Kohlenwasserstoffa durch Wasser zu substituieren«. Der Zu-

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aatz dee Wasaera kann dabei direkt in die wäßrige Lösung dea Harzaols vor der Emulgierung oder während der Eraulgierung erfolgen· Nach dieser Verfahrensweise gelingt es, den Kohlenwaaseratoffanteil bis auf etwa 82 % des ursprünglichen Wertea zu senken, ohne die guten Festigkeitseigenschaften sowie die Anztind-, Anheiz- und. Nachbrenneigenschaf ten zu beeinträchtigen. Die mit erhöhtem Wasseranteil hergestellten Kohlenanzünder scheiden allerdings bis zu einer bestimmten Aushärtephase einen Teil des Wassers wieder aus· Das führt zu einer Wasseransammlung in der Verpackung, so daß der Einsatz von Papier und Pappe als Verpackungsmaterial nicht möglich ist. Ein Abtrocknen der Anzünder vor der Verpackung ist zu aufwendig, um eine rationelle Fertigung zu gewährleisten. Mit dem Wasseraustritt ist auch ein erhöhter Reinigungsaufwand sowie eine Zunahme des Verschleißes der Transporteinrichtungen, auf denen der Kohlenanzünder zur Konfektionierungsanlage gefördert wird, zu verzeichnen. Wenn als aäurehärtbares Harzsol ein Harz vom Harnstoff-Formaldehyd-Typ Verwendung findet, entstehen mit dem Austritt des Wassers Formaldehyddämpfe, die zu einer unzumutbaren Belästigung des Produktionapersonals führen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der negativen Eigenschaften von Kohlenanzündern, die entstehen, wenn ein Teil der Kohlenwasserstoffmenge durch Wasser substituiert wird·

Darlegung dea Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem unter Berücksichtigung der Substitution einer Teilmenge dea Kohlenwasserstoffes durch Wasser ein qualitätsgerechter Kohlenanzünder produziert werden kann.

An die rationelle Herstellung von sich verfestigenden öl-

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in-Wasaer-Emulsionen, die ala Kohlenanzünder Verwendung finden, werden verschiedene Anforderungen gestellt, die bei der Auswahl der Ausgangsstoffe, der Festlegung' der Rezeptur sowie der Herstellungstechnologie Berücksichtigung finden müssen· So erfolgt die Auswahl der eingesetzten Kohlenwasserstoffe auf der Grundlage der leichten Entzündbarkeit und der Brenneigenachaften. Die technisch eingesetzten Kohlenwasserstoffe beschränken sich vorwiegend auf Benzine und Dieselkraftstoffe. Der Anteil an säurehärtbarem Harz muß so gewählt werden, daß die Verfestigung nach der Emulsionsbildung in einer technologisch realisierbaren Zeit erfolgt, da Strangformung und Konfektionierung hintereinander ablaufen müssen, um die Wirtschaftlichkeit und Leistungsfähigkeit des Verfahrens nicht zu beeinträchtigen.

Besonders die Binsatzmengen an Kohlenwasserstoffen und an härtbarem Harz beeinflussen die Ökonomie des Verfahrens. Mit der Substitution eines Teiles der Kohlenwasserstoffmenge durch Wasser ist eine Verbesserung der Materialökonomie zu erreichen· Allerdings führt das nach der Emulsionaeratarrung austretende Wasser zu einer Reihe von Nachteilen. Papier und Pappe können daher nicht als Verpackungsmaterial verwendet werden. In einer wasserdampfsperrenden Verpackung kommt es zu einer beträchtlichen Wasseransammlung. Beim Einsatz von Harnstoff-fforraaldehydharzen werden mit dem Wasser Formaldehyddämpfe frei, die zu einer drastischen Verschlechterung der arbeitahygienischen Bedingungen führen. Mit dem Austritt des Wassers nach der Emulsionsbildung kommt es außerdem zu einer wesentlichen Erhöhung von Verschleiß und Reinigungsaufwand der Tranaporteinrichtungen, die den Kohlenanzünder zur Konfektionierung fördern.

Ea wurde nun gefunden, daß die genannten Nachteile überwunden werden können, wenn dem flüssigen Kohlenwasserstoff in einem Voremulgierprozeß, der im Turbulenzfeld nach bekannten Verfahren erfolgt, eine bestimmte Menge Wasser zugesetzt wird, die 25~40 % der gesamten zur Her-

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stellung des Kohlenanzünders benötigten Waaaermenge beträgt.

Nach Zerstörung der Schichtstruktur, die bei ausreichender Turbulenz eintritt, wird die flüssig-flüssig Dispersion im dosierten Strom der Emulgiermaschine zugeführt und dort mit den anderen Ausgangsstoffen, also dem Harzsol, dem Emulgator und dem Härtungsbeschleuniger, kontaktiert· Dabei wird der Anteil des wäßrigen Harzsols so gewählt, daß das Gewichtsverhältnis von Harzaol und dem in der Hauptemulgierung zugesetztem Wasser 1:1 beträgt. Bei diesem Verhältnis werden die besten Emulsionsqualitäten erreicht. Es zeigte sich, daß eine Einsparung an wäßrigen Harzsol von 30-45 % erfolgen kann, ohne daß die Gelatinierungszeit der Emulsion und die Qualitätsparameter des Kohlenanzünders negativ beeinflußt werden. Die Einsparung an Harnstoff-Formaldehydharz führt zu einer wesentlich ökonomischeren Herstellung, die vor allem deshalb von Bedeutung ist, weil es sich bei den Kohlenanzündern der genannten Qualität um ein Produkt mit einem hohen Veredlungsgrad handelt, das lediglich einem Verbrennungsprozeß unterworfen wird. Nach dem Aushärten der nach dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellten Anzünder konnte eine Verringerung des austretenden Wasseranteils um 30-70 % gegenüber der vorher praktizierten Verfahrensweise beobachtet werden. Damit ergibt sich die Möglichkeit, Papier bzw. Pappe als Verpackungsmaterial einzusetzen. Außerdem entfallen die Wasseransammlungen bei einer wasserdampfsperrenden Verpackung. Die Verringerung des Wasseraustritts führt auch zu einer erheblichen Reduzierung der austretenden Formaldehyddämpfe und somit zu einer entscheidenden Verbesserung der arbeitshygienischen Bedingungen. Ebenso reduzieren sich Reinigungsaufwand und Verschleiß der Transporteinrichtungen.

Die Zweistufigkeit des Verfahrens ist die Grundlage für die nach der erfindungagemäßen Lösung erreichbaren Vorteile.

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An die Herateilung der Ol-in-Waaser-Emulaion in der eraten Hälfte dea Verfahrens werden dabei hinsichtlich der Emulgierintenaität keine hohen Anforderungen gestellt, weil eine sofortige Weiterverarbeitung erfolgt. Zur Reduzierung der Aggregatevielfalt igt es jedoch zweckmäßig, in dieser Stufe die gleichen Spezialeinrichtungen zu verwenden, mit denen nachfolgend die Fertigemulaion hergestellt wird·

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Anwendungabeiapiele

Beiapiel 1: Nach bekannter Rezeptur werden Dieaelkraftatoff, Waaaer, Harnatoff-FormaldehYdharz, Emulgator und Härtungabeachleuniger in einer SpezialVorrichtung emulgiert. Nach dem Eratarren iat ein Waaaerauatritt von 3 %_t bezogen auf die Geaamtmenge dea Kohlenanzündera, zu verzeichnen. Neben den auftretenden Formaldehyddämpfen, die zu einer Verachlechterung der Arbeitabedingungen führen, müaaen die Tranaport- und Verpackungaeinrichtungen in kurzen Abatänden gereinigt werden.

Beiapiel 2;

Die obengenannte Rezeptur wird dahingehend geändert, daß der Anteil an Harnatoff-Formaldehyd-Harz um 20 % geaenkt und dafür der gleiche Anteil an Waaaer zugeaetzt wird. In einem Voremulgierprozeß erfolgt die Kontaktierung der geaamten Dieaelkraftatoffmenge mit Waaaer, deaaen Anteil bei 30 % der eingeaetzten Geaamtwaaaermenge liegt. Zur Verbeaaerung dea Voremulgierprozeaaea wird eine Teilmenge dea Emulgatora achon in dieaer Stufe zugeaetzt. Dieae Teilmenge beträgt 60 % dea in der Rezeptur vorgeaehenen Anteila. Daa ao voremulgierte Produkt wird nachfolgend mit den anderen Komponenten in der gleichen Spezialeinrichtung, wie im Beiapiel 1 erwähnt, emulgiert. Der Waaaerauatritt dea ao

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hergeatellten Kohlenanzündera verringert aich um 55 %· Beaondera auffällig iat die Verminderung dea Auatretena von Formaldehyddampfen, ao daß eine Verbeaaerung der arbeitahygieni-

achen Bedingungen auftritt· Neben dieaen Vorteilen iat eine draatiache Verringerung dea Reinigungaaufwandea der Tranaport- und Verpackungaeinrichtungen zu beobachten.

Claims (2)

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   Patentanspruch

   1. Verfahren zur Herstellung eines festen verschäumten Kohlenanzünders auf der Basis von bei Raumtemperatur flüssigen bis festen Kohlenwasseratoffen, von denen eine Teilmenge durch Wasser substituiert wird, einem härtbaren wäßrigen Harnstoff-Formaldehydharz, einem Emulgiermittel und einem Verfestigungsmittel, gekennzeichnet dadurch, daß in einer ersten Stufe eine Emulgierung des gesamten eingesetzten Kohlenwasserstoffes im Turbulenzfeld mit einem Anteil an Wasser erfolgt, der bei 25-40 % der Gesamtwasaermenge liegt, und daß in der zweiten Stufe die Fertigemulgierung erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gewichtsverhältnis von Harnstoff-Formaldehvdharz und dem im Hauptemulgierprozeß zugesetzten Wasser 1:1 beträgt.