DD205926B1 - Verfahren zur herstellung von kohlenanzuendern - Google Patents

Description

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem bei Substitution einer Teilmenge des Kohlenwasserstoffes durch Wasser ein Emulsionskohlenanzünder produziert werden kann, bei dem die Wasserabscheidung nach der Emulsionserstarrung so gering ist, daß die Möglichkeit besteht, Papier oder Pappe als Verpackungsmaterial einzusetzen.

Es wurde gefunden, daß die Wasserabscheidung entscheidend reduziert werden kann, 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 Herstellung des Kohlenanzünders benötigten Wassermenge beträgt, in dieser Stufe wird ebenfalls eine Teilmenge des Emulgators zugefügt. Nach Zerstörung der Schichtstruktur, die bei ausreichender Turbulenz eintritt, wird die flüssig-flüssig Dispersion im dosierten Strom der Emulgiermaschine zugeführt und dort mit dem Harnstoff-Formaldehyd-Harzsol, der verbliebenen Emulgatormenge, dem Härtungsbeschleuniger und dem restlichen Wasser kontaktiert. Dabei wird der Anteil des wäßrigen Harzsols so gewählt, daß das Gewichtsverhältnis von Harzsol und dem 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 Hersteilung, 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 Emulgierprozesses ist die Grundlage für die nach der erfindungsgemäßen Lösung erreichbaren Vorteile. An die Herstellung der Öl-in-Wasser-Emulsion in der ersten Hälfte des Verfahrens werden dabei hinsichtlich der Emulgierintensität keine hohen Anforderungen gestellt, weil eine sofortige Weiterverarbeitung erfolgt. Zur Reduzierung der Aggregatvielfalt ist es jedoch zweckmäßig, in dieser Stufe die gleichen Spezialeinrichtungen zu verwenden, mit denen nachfolgend die Fertigemulsion hergestellt wird.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Ein Kohlenanzünder gemäß Erfindung wird nach folgender Rezeptur hergestellt:

720 kg Dieselkraftstoff, 110 kg wäßriges Harnstoff-Formaldehydharz mit einem Feststoffgehalt von 50 Ma.-%, 161 kg Wasser, 4 kg einer 35 Ma.-% enthaltenden Alkylsulfonatlösung und 5 kg verdünnte 45 Ma.-%ige Phosphorsäure.

In einem Voremulgierprozeß erfolgt die Kontaktierung der gesamten Dieselkraftstoffmenge mit 51 kg Wasser. Zur Verbesserung des Voremulgierprozesses wird eine Teilmenge der Alkylsulfonatlösung von 2,4 kg schon in dieser Stufe zugesetzt. Das so voremulgierte Produkt wird nachfolgend mit den anderen Komponenten in einer SpezialVorrichtung fertigemulgiert und zu einer Strangform extrudiert. Nach der Emulsionserstarrung wird der Kohlenanzünder zu Platten von 1 kg portioniert. Der Wasseraustritt lag bei 13 g je Platte. Belästigungen durch nach der Emulsionserstarrung austretende Formaldehyddämpfe sind nicht zu verzeichnen. Papier bzw. Pappe können problemlos als Verpackungsmaterial eingesetzt werden.

Beispiel 2

Nach der im Beispiel 1 genannten Rezeptur werden die Komponenten gleichzeitig in der schon erwähnten SpezialVorrichtung emulgiert. Nach der Emulsionserstarrung erfolgt die Portionierung zu Platten von 1 kg. Der Wasseraustritt liegt bei 37 g pro Platte. Unzumutbare arbeitshygienische Bedingungen durch einen hohen Austritt an Formaldehyddämpfen und ein erhöhter Reinigungsaufwand sind die Folgen dieser Arbeitsweise. Der Einsatz von Papier und Pappe für Verpackungszwecke ist nicht möglich.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung eines festen verschäumten Kohlenanzünders aus flüssigen Kohlenwasserstoffen, Wasser, einem härtbaren wäßrigen Harnstoff-Formaldehydharz, einem Emulgator und einem Härtungsbeschleuniger durch Emulgieren der Bestandteile und Verfestigung der Emulsion, gekennzeichnet dadurch, daß in einer ersten Stufe die gesamte Kohlenwasserstoffmenge mit 25-40% der Gesamtwassermenge unter Zugabe eines Teiles der Emulgatormenge emulgiert wird und in einer zweiten Stufe die Fertigemulgierung mit den restlichen Bestandteilen erfolgt.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gewichtsverhältnis von wäßrigem Harnstoff-Formaldehydharz und dem im Hauptemulgierprozeß zugesetzten Wasser 1:1 beträgt.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von festen verschäumten Kohlenanzündern auf der Basis einer Emulsion aus flüssigen Kohlenwasserstoffen und einem Harnstoff-Formaldehydharzsol.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Das Entzünden eines Kohlenfeuers 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.

trt neuerer Zeit gewinnen Kohlenanzünder mit einer Gerüststruktur aus vollsynthetischem Schaum immer mehr an Bedeutung. So ist bekannt, schaumförmige Harnstoff- oder Phenol-Formaldehyd-Konsensationsprodukte, die mit flüssigen Brennstoffen getränkt werden, als Trägerkörper zu verwenden (DD-PS 33 437). Allerdings ist eine homogene Verteilung des Brennstoffs nicht gewährleistet. Dieser Nachteil kann durch die kontinuierliche Herstellung stranggeformter Emuisionskohlenanzünder (DD-PS 68 891, DE-OS 1 917 052) beseitigt werden. Danach werden bei Raumtemperatur flüssige bis feste Kohlenwasserstoffe in Gegenwart eines oberflächenaktiven Stoffes, eines säurehärtbaren Harzsols und eines Härtungsbeschleunigers emulgiert. Nachfolgend läßt man die entstehende Emulsion erstarren. Die technisch eingesetzten Kohlenwasserstoffe beschränken sich vorwiegend auf Benzine und Dieselkraftstoffe. Als säurehärtbares Harzsol findet aus volkswirtschaftlichen Erwägungen und wegen seiner leichten Verwendbarkeit in der Regel ein Harz vom Harnstoff-Formaldehyd-Typ Verwendung. Der oberflächenaktive Zusatz wird in der Regel anionischer Natur sein, da mit anderen Emulgiermitteln Schwierigkeiten bei der Emulsionsbildung auftreten. Als Härtungsbeschleuniger 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 der besonders kostenintensiven Bestandteile, insbesondere des Kohlenwasserstoffrohstoffs 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 Papier- und Textilresten ist unökonomisch.

Es wurde auch vorgeschlagen, einen Teil des eingesetzten Kohlenwasserstoffs durch Wasser zu substituieren. Der Zusatz des Wassers kann dabei direkt in die wäßrige Lösung des Harzsols vor der Emulgierung oder während der Emulgierung erfolgen. Nach dieser Verfahrensweise gelingt es, den Kohlenwasserstoffanteil bis auf etwa 82% des ursprünglichen Wertes zu senken, ohne die guten Festigkeitseigenschaften sowie die Anzünd-, Anheiz- und Nachbrenneigenschaften 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 säurehärtbares Harzsol ein Harz vom Harnstoff-Formaldehyd-Typ Verwendung findet, entstehen mit dem Austritt des Wassers Formaidehyddämpfe, die in einer unzumutbaren Belästigung des Produktionspersonals führen.

ZeI der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Reduzierung der Wasserabscheidung von Emulsionskohlenanzündern, die entsteht, wenn ein Teil der Kohlenwasserstoffmenge durch Wasser substituiert wird.