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Verfahren zur Herstellung eines Grundstoffes für die Anfertigung von
Kitten und Spachtelmassen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Produkten aus natürlich vorkommenden Calciumcarbon.aten, die zur Herstellung von
Kitten und Spachtelmassen bestimmt sind. Der Ausdruck »natürlich vorkommendes Calciumcarbonat«
bezeichnet in erster Linie Kreide. Alle Kreidearten, insbesondere diejenigen, die
im Pariser Becken gefunden werden und die unter der Bezeichnung Meudon-Weiß, Meru-Weiß,
Bougival-Weiß, Spanisch-Weiß, Troyes-Weiß, Champagne-Weiß usw. bekannt sind, können
erfindungsgemäß verwendet werden. Auch die kristallinen Calciumcarbonate vom urgonischen
Typ können - zwar mit verringerter Wirksamkeit - zur Anwendung gelangen.
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Die Herstellung der Kitte erfolgt bekanntlich dadurch, daß Calciumcarbonat
mit trocknenden Ölen, insbesondere mit Leinöl, zu einer Paste von geeigneter Konsistenz
verarbeitet wird. Es ist auch bekannt, hierbei Lecithin und Mineralöle zuzusetzen.
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Ein Glaserkitt soll folgende Eigenschaften besitzen: Er soll plastisch
genug sein, um gezogen und ohne Schwierigkeiten aufgetragen werden zu können; er
darf nicht an der Hand haftenbleiben; er soll abgedeckt gegen Luftzutritt aufbewahrt
werden können, ohne hart zu werden; er darf nicht wasserempfindlich sein; er soll
eine gute Haftfestigkeit aufweisen.
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Die Verarbeitung des Calciurncarbonats mit dem Öl erfolgt in mit horizontalen
Armen versehenen Knetmaschinen vom Werner-Typ, in Apparaten mit vertikaler Achse
oder in Kollergangmühlen. Das Mischen dauert, je nach der Qualität der Kreide oder
dem Typ des verwendeten Apparates, 15 bis 30 Minuten. Die nach dieser ersten Verarbeitung
gewonnene Kittmasse wird bis zu höchstens 48 Stunden ruhen gelassen. In dieser Zeit
dringt das Öl weiter in die Kittmasse ein. Dies wird in der Fachsprache als »Reifen
oder Weichen« des Kittes bezeichnet.
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Nach Ablauf dieser Zeit wird der Kitt noch einmal in denselben Apparaten
geknetet, wobei - falls notwendig - zusätzlich eine kleine Menge Öl oder Kreide
zugefügt wird, um die gewünschte Endviskosität zu erhalten. Damit ist der Kitt versandbereit
und verwendungsfähig.
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Die normalerweise verwendete Menge Leinöl schwankt, je nach der Qualität
der Ausgangsstoffe, zwischen 12 und 18'%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kittes.
| Beispiel |
| Kreide . . . . . . . . . . . 87 kg |
| Leinöl . . . . . . . . . . . 13 kg |
| insgesamt 100 kg |
Zwecks Verbesserung der Qualität und der Lagerungsfähigkeit des Kittes können diesem
Gemisch 1 bis 2 % Zusätze wie Fettseifen, Olein., ungereinigtes Wollfett, aber auch
Mineralöl, Fischöle oder pflanzliche Öle oder Lecithin zugesetzt werden.
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Bei der Kittherstellung ist es wichtig, eine solche Kreide zu verwenden,
die möglichst wenig 01 absorbiert, und damit die Verarbeitungszeit zu verringern.
Aus diesem Grunde ist der bisher unerläßliche zweite Knetvorgang von Nachteil. Zumindest
war es bisher noch nicht möglich, unter Auslassen des zweiten Knetvorgangs hochqualifizierte
Kitte zu gewinnen.
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Will man einen Kitt von guter Qualität, worunter auch eine gute Lagerungsfähigkeit
fällt, herstellen, so sind ein vollständiges »Weichen« und eine vollkommene Dispergierung
des Calciumcarbonats notwendig. Die lange Verarbeitungszeit, die erforderliche Antriebskraft
und die Notwendigkeit eines zweiten Knetvorgangs sind auf die Tatsache zurückzuführen,
daß mit den im allgemeinen für die Herstellung von Kitten verwendeten Apparaten
kein gutes Weichen des Carbonats erzielt wird. Um einen ausgezeichneten Kitt mit
einer minimalen Ölaufnahme und einer sehr guten Lagerungsfähigkeit und Haftfähigkeit
herzustellen, der weder hart wird noch das Öl wieder abstößt, müßte mit solchen
Knetwalzwerken, wie sie in der Farbherstellung verwendet werden, gearbeitet werden.
Ein solches Herstellungsverfahren ist aber mit den Verkaufspreisen der Glaserkitte
und der zu erzielenden Endviskosität nicht zu vereinbaren.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines neuen
Grundstoffes auf Calciumcarbonatbasis
für die Herstellung von hochqualifizierten
Kitten und Spachtelmassen, die die an einen guten Kitt gestellten Forderungen erfüllen.
Wird ein solches Produkt an Stelle des bisher als Ausgangsstoff dienenden unpräparierten
Calciumcarbonats verwendet, so wird insbesondere der Verbrauch an trocknendem 01
verringert, das Kneten des Kittes wesentlich erleichtert, das Verhalten des Kittes
unter den Außenbedingungen verbessert und die Herstellung des Kittes von den OOualitätsunterschieden
der trocknenden öle oder von solchen Faktoren, wie dem Wassergehalt der Kreide und
der Azidität des Öles, unabhängig gemacht: Das Reifen des halbfertigen Kittes und
eine nochmalige Knetung werden bei Verwendung des erfindungsgemäß behandelten Calciumcarbonats
für die Herstellung von Kitten überflüssig. Damit verbunden ist eine bessere Ausnutzung
der Maschinenkapazität. Das Erfindungsgemäße Produkt ist lagerfähig und transportabel,
und es ermöglicht die leichte Herstellung jeweils erforderlicher Kittmengen zum
Zeitpunkt des Bedarfs, so daß man nicht mehr darauf ange-,viesen ist, den fertigen
Kitte zu lagern.
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Das erfindungsgemäße Produkt wird dadurch hergestellt, daß man Calciumcarbonatteilchen
mit 0,5 bis 5% ihres Eigengewichtes eines oder mehrerer für die Kittherstellung
dienlicher öl- und/oder fettartiger Stoffe gründlich durchmischt, wobei man mechanische
Kräfte und Wärme- anwendet. Hierbei findet eine Imprägnierung der Calciumcarbonatteilchen
mit diesen Mitteln derart statt, daß die Mittel in die Poren des Calciumcarbonats-
eindringen. Das so erhältliche Produkt ist äußerlich von unbehandeltem Calciumcarabonat
nicht zu unterscheiden und dient als Grundmasse für die Herstellung von Kitten und
Spachtelmassen, deren Grundstoff bekanntlich aus Calciumcarbonat oder ähnlichen
Pigmenten besteht.
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Dieses Ingredienz oder Ingredienzgemisch wird im folgenden als Zusatzmittel
-bezeichnet, das, bezogen auf die in dem fertigen Kitt oder Überzug vorhandene Menge,
im allgemeinen in kleinen Mengen auf die erwähnte Weise dem Carbonat zugefügt wird.
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In- der Praxis kommt es sehr darauf an, daß das Zusaizmittel hinsichtlich
des Calciumcarbonats ein erhöhtes Imprägmerungsvermögen aufweist, daß es oberflächenaktiv
ist, so daß ein gutes Weichen des Cärbonats gewährleistet wird, und das es Weichmachungseigenschaften
besitzt.
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Diese Eigenschaften werden dem Zusatzmittel insbesondere durch Zusatz
von Lecithin und natürlichen Produkten pflanzlichen oder tierischen Ursprungs oder
industriell hergestellten Produkten mit einem hohen Gehalt an Lecithinen, wie Sojalecithin,
vermittelt. Diese Materialien können auch selbst als Zusatzmittel dienen. Andere
Bestandteile, die, wie die Lecithine, in den Zusatzmitteln enthalten sein oder selbst
als solche dienen können, sind insbesondere die trocknenden Öle, vorzugsweise Leinöl,
aber auch Mineralöle.
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Das Zusatzmittel erweist sich dann als besonders brauchbar, wenn es
sowohl Lecithin als auch eines der bereits als Bestandteil von Kitten verwendeten
oder dafür vorgeschlagenen Mineralöle, wobei solche Öle als Weichmacher, als Träger
und als Durchdringungsmittel dienen, oder aber gleichzeitig Lecithin, ein trocknendens
Öl und ein Mineralöl enthält. Allgemein sind als Zusatzmittel ölartige und/oder
fettartige Stoffe, z. B. Holzöle, Olein, Lanolin, ungereinigtes Wollfett, trocknende
Standöle, Harzöle usw., geeignet.
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Die Anteile an Lecithin und Mineralöl können variieren. Das Lecithin
erweist sich dann als wirksam, wenn es, bezogen auf das Gesamtgewicht des Zusatzmittels,
in einer Menge von mindestens 25% vorhanden ist. Das Zusatzmittel kann beispielsweise
aus 30% Lecithin und 70% Mineralöl bestehen; jedoch ist die Erfindung hierauf nicht
beschränkt.
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Andere Bestandteile, die in dem Zusatzmittel enthalten sein können,
sind z. B. oberflächenaktive Verbindungen, wie sulfonierte Fettalkohole.
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Die Verwendung von Lecithin erweist sich ferner noch insofern als
vorteilhaft, als dieses Produkt den Kitt wasserunempfindlich macht, wobei es keine
Rolle spielt, ob dieses Wasser aus der Kreide selbst kommt oder bei der Herstellung
oder Lagerung des Kittes zufällig hineingelangt. Systematisch durchgeführte Alterungsversuche
haben ergeben, daß, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kittes, bis zu 0,70/a Lecithin
einverleibt werden können, ohne daß dadurch die Beständigkeit bei der Alterung und
gegenüber starken Temperaturschwankungen, denen der Kitt ausgesetzt ist, beeinträchtigt
wird. Das Lecithin macht unter anderem die Verwendung von Leinölen möglich, die
höhere Aziditätswerte aufweisen und infolgedessen weniger kostspielig sind.
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Das neue, unter kräftigem Kneten durchgeführte Verfahren wird vorteilhafterweise
bei einer über der normalen Raumtemperatur liegenden Temperatur, nämlich bei mindestens
50° C, vorzugsweise bei etwa 80° C, durchgeführt.
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Es wurde gefunden, daß zwecks Erzielung einer befriedigenden Imprägnierung
und Weichung des Carbonats zwei entscheidende Faktoren, nämlich die Art des Zusammenbringens
und die Temperatur, berücksichtigt werden müssen.
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Das Zusatzmittel wird z. B. in einem mit Calciumcarbonat beschickten
Mahlwerk pulverisiert. Dafür können Schwenkmühlen, Hammermühlen, Kugelmühlen, Pendelwalzenmühlen,
Brechwerke oder andere Apparate verwendet werden, die einen heftigen und innigen
Kontakt des Carbonats mit dem Zusatzmittel ermöglichen. Die einfachste Art besteht
darin, daß das Zusatzmittel in der Mahlkammer einer Hammer- oder Kronenmühle (Forplex-Typ,
Mikrozerkleinerer usw.) pulverisiert wird.
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Die erfindungsgemäße Imprägnierung des Carbonats durch das Zusatzmittel
und die Wirksamkeit des erhaltenen Produktes sind von der Temperatur, bei der diese
Behandlung durchgeführt wird, abhängig. Je höher die Temperatur ist, desto besser
ist die Durchtränkung des Carbonats. Das gewonnene Produkt läßt sich um so rascher
verarbeiten, je höher die Behandlungstemperatur bzw. je länger die Verarbeitungszeit
war. Die Temperatur kann jedoch im allgemeinen um so niedriger sein, je länger die
Verarbeitungszeit von Zusatzmittel und Carbonat ist. Um diese Behandlungstemperatur
zu erreichen, wird vorzugsweise ein z. B. in einem Trockenofen vorgewärmtes Calciumcarbonat
in das Mahlwerk oder in die entsprechende Vorrichtung eingeführt. Selbstverständlich
kann die Erwärmung auch auf eine andere Weise erfolgen. So können z. B. die durch
die Zerreibung in dem Mahlwerk freigewordenen Kalorien verwertet werden.
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Beispiel In eine Hammermühle wird grobe, vo,rgemahlene und auf 50°
C vorgewärmte Kreide gebracht. In die Rotationsachse des Mahlwerks wird ein flüssiges
Zusatzmittel, bestehend aus 1/a Lecithin und 2/s Mineralöl, gespritzt, wobei die
Menge des Zusatzmittels, bezogen auf die Kreide, 1,5% beträgt. Die Temperatui
der
Kreide am Ausgang dos Walwerkes beträgt 70 bis 80° C. Der auf dioso Weise gewonnene
Grundstoff eignet sich in ausgezeichneter Weise zur Herstellung von Glaserkitten.
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Die nachstehend aufgeführte Tabelle enthält eine Gegenüberstellung
der mit der auf die beschriebene Weise behandelten Kreide und der mit normalen,
nicht behandelten Kreiden erzielten Ergebnisse.
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Wie entsprechende Versuche gezeigt haben, spielt der Feinheitsgrad
der Kreidearten oder der Calciumcarbonate nur eine verhältnismäßig unbedeutende
Rolle bei der Ölaufnahme der Kitte. Hingegen sind die Struktur (z. B. der Porositätsgrad)
und die Zusammensetzung des anfänglichen Calciumcarbonats von sehr großer Bedeutung.
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Bei gleichem Feinheitsgrad und gleicher Menge der Ausgangsstoffe wird
durch die vorliegende Erfindung eine Verringerung der Absorption durch die Kreide
erzielt. Dies geht aus nachstehender Tabelle hervor: Zur Herstellung von Kitten
bestimmte Kreide Nicht Mit 'mittel behandelt zusatzmittel behandelt
| a) Ölaufnahme ...... 12,3 10,2 |
| b) Verarbeitungszeit 35 bis 7 bis |
| 50 Minuten 10 Minuten |
| Viskosität |
| des Kittes ...... gut gut |
| c) Wasserempfind- |
| lichkeit ........ schlecht schlecht |
| Anzahl der Ver- |
| arbeitungsgänge 2 1 |
Die Ölaufnahme wird in kg Öl je 100 kg fertigen Kittes ausgedrückt.
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Die unter b) genannte Verarbeitung erfolgt mit einer Mindestmenge
von 7 kg Kitt in einem Mahlwerk vom Werner-Typ.
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Die unter c) angegebene Wasserempfindlichkeit wurde durch Kneten des
Kittes mit der Hand unter einem feinen Wasserstrahl gemessen. Außer den Vorteilen
bei der Herstellung ist festzustellen, daß mit der mit 1,51/o Zusatzmittel behandelten
Kreide Ölersparnisse von (12,3) - (10,2 + 1,5) = 0,6 0/a. erzielt werden.
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Im allgemeinen liegt, wie bereits ausgeführt, das behandelte Calciumcarbonat
in Form eines Pulvers vor, das nicht von gewöhnlicher Kreide zu unterscheiden ist.
Die Imprägnierung der Körner mit 0,5 bis 2% Zusatzmittel ruft praktisch keine Änderung
der sichtbaren Eigenschaften des Produktes hervor. Bei der Lagerung des Produktes
sind keine Vorsichtsmaßnahmen zu treffen. Diese Behandlung verleiht der Kreide sogar
eine ewisse Hydrophobie, d. h. eine bessere Beständigkeit' gegen Feuchtigkeit während
der Lagerung. Dies ist insofern als ein weiterer Vorteil zu betrachten, als das
in der Kreide enthaltene Wasser große Unannehmlichkeiten bei der Herstellung und
Lagerung des Kittes (Hartwerden des Kittes während der Lagerung) hervorruft.
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Für die Herstellung von Kitten und Spachtelmassen kann das erfindungsgemäß
behandelte Calciumcarbonat in genau derselben Weise wie die bisher verwendeten nicht
behandelten Kreidearten oder Calciumcarbonate verwendet werden.