DE1208669B - Wiederentzuendbares Streichholz - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C06f

Deutsche Kl.: 78 b - 4

Nummer: 1208 669

Aktenzeichen: T 23323 VI b/78 b

Anmeldetag: 15. Januar 1963

Auslegetag: 5. Januar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein wiederentzündbares Streichholz, d. h. auf ein Streichholz, das sich für wiederholte Entzündung und Auslöschung eignet.

Es sind bereits zahlreiche wiederentzündbare Streichhölzer bekannt, die neben einem Oxydationsmittel ein Mittel zur Abwandlung der Verbrennungsgeschwindigkeit, ein die Verbrennungsgeschwindigkeit unterstützendes Mittel und ein Bindemittel auf Kunstharzbasis enthalten.

Die Lebensdauer derartiger Streichhölzer war jedoch noch gering, da man nicht in der Lage war, ein unbeabsichtigtes Entweichen der einverleibten Mittel zur Abwandlung der Brenngeschwindigkeit aus der Streichholzzusammensetzung zu verhindern. Solche Mittel, die eine geringe Brenngeschwindigkeit haben, führen zu leichter Entzündung und Auslöschung des Streichholzkörpers. Mit dem stetigen, fortgesetzten Verlust solcher Mittel durch unerwünschtes Entweichen wird die nutzbare Lebensdauer des Streichholzes wesentlich verringert, indem das Anstreichen und Auslöschen zunehmend schwieriger wird und ungleichmäßige Verbrennung eintritt. Demgemäß ist das Festhalten derartiger Brenngeschwindigkeitsabwandler für eine wirksame Arbeitsweise eines wiederentzündbaren Streichholzes und zur Schaffung der gewünschten Langlebigkeit desselben erforderlich.

Wie in der Patentanmeldung T 23324 VI b/78 b dargelegt ist, können die Mittel zur Abwandlung der Brenngeschwindigkeit in wiederentzündbaren Streichholzzusammensetzungen dadurch gegen unbeabsichtigtes Entweichen gesichert werden, daß ein normalerweise flüssiger monomerer Stoff verwendet wird, der als ein Dispergiermittel für die Streichholzbestandteile dient und zu einer Polymerisation in situ zur innigen Einbettung der Bestandteile der Formulierung innerhalb der letztlich gebildeten, nichtporösen, homogenen Masse befähigt ist. Die vorliegende Erfindung umfaßt die Benutzung eines solchen flüssigen monomeren Stoffes als Dispergiermittel, sie unterscheidet sich jedoch von dem anderen Vorschlag der Erfindung durch Bildung eines Kernes oder verhältnismäßig angereicherten axialen Dochtes, der in an sich bekannter Weise innerhalb einer brennbaren Umhüllung eingebettet ist; hierdurch wird eine leichte Entzündung und Auslöschiing bewirkt und dennoch kann eine stetige, verhältnismäßig langsame Verbrennung erzielt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein wiederentzündbares Streichholz anzugeben, das einen Kern aus einer verbrennbaren, nichtporösen Masse umfaßt, in der einverleibte Mittel zur Regelung der Verbrennungsgeschwindigkeit zuverlässig gegen vorzeitiges Entweichen geschickt Wiederentzündbares Streichholz

Anmelder:

John Burton Tigrett,

Jackson, Tenn. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,

Bremen, Feldstr. 24

Als Erfinder benannt:
John Burton Tigrett,
V. (Voorhis) Frederick Wigal,
Jackson, Tenn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 15. Januar 1962 (166 051)

enthalten sind, wobei das Streichholz für eine stetige langsame Verbrennung mit einer Umhüllung versehen ist.

Die Erfindung besteht insbesondere darin, daß die Umhüllung im wesentlichen frei von Oxydationsmitteln ist und daß das Bindemittel in Kern und Umhüllung aus einem an sich bekannten Kunstharzbindemittel der Gruppe der Cellulose-, Gelatine- oder Gummiabkömmlinge und einem in situ polymerisierbaren Monomeren der Gruppe Monomethylmethacrylat, Styrol, Polysulfiden, Vinylchlorid, Acrylnitril und Methylacrylat besteht, wobei das Bindemittel in solchen Mengen und derart eingesetzt ist, daß bei der in situ Polymerisation eine dichte, nichtporöse homogene Masse mit darin dispergierten Zündholzbestandteilen resultiert.
Nach der Erfindung besitzt also ein wiederentzündbares Streichholz einen Kern mit einer diesen Kern umgebenden Umhüllung, die vorteilhaft von einer weiteren Umhüllung umgeben sein kann; der Kern besteht aus einer verbrennbaren Mischung, die ein Oxydationsmittel, ein Mittel zur Abwandlung der Brenngeschwindigkeit, ein die Verbrennung unterstützendes Mittel, ein Bindemittel und einen normalerweise flüssigen monomeren Stoff enthält, der als

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Dispergiermittel für die vorstehend aufgezählten Be- Material Gewichtsteile

standteile dient und zu einer Polymerisation in situ in Kaliumchlorat... etwa 7

der Lage ist, um hierdurch die verschiedenen Bestand- Metaldehyd etwa 5

teile innerhalb einer nichtporösen Masse innig zu Mangandioxyd etwa 2

umgeben und ein unerwünschtes vorzeitiges Entweichen 5 Monomethylmethacrylat etwa 4,8

von insbesondere den Mitteln zur Abwandlung der Cellulosenitrat etwa 1,2

Brenngeschwindigkeit zu verhindern.

Die Kernmischung gemäß der Erfindung umfaßt in Benzoylperoxyd (Katalysator

inniger Vermischung ein Oxydationsmittel, z. B. für das Acrylmonomere) ... 0,144

Kaliumchlorat oder andere Chlorate und Perchlorate, ίο Pentaerythrit 1,00

Nitrate, Bichromate usw., ein Mittel zur Abwandlung Ferrisulfat 1,00

der Brenngeschwindigkeit, ζ. B. Polymere von Aide- etwa 2,144 hyden wie beispielsweise Metaldehyd und Trioxan

oder Ammoniakderivate, wie beispielsweise Hexa- Mit dieser Zusammensetzung kann ein Streichholzmethylentetramin u. dgl., ein die Verbrennung unter- 15 ^{kern wie fol}gt hergestellt werden:
stützendes Mittel, wie beispielsweise Cellulosenitrat ^Das Cellulosenitrat wird m dem flüssigen Mono- oder Celluloseacetat. Die vorausgehend genannten meren, in diesem Fallein dem Monomethylmethacrylat, Grundbestandteile sind alle nach dem Stand der in Lösung gebracht, und dann wird das Benzoylperoxyd Technik bekannt. Jedoch ist besonders zu beachten, zugegeben, das als Katalysator zur Förderung der und dies wird nachfolgend noch klarer werden, daß ₂₀ Polymerisation des Monomeren dient. Wenn das CeI-das Bindemittel nicht in einem Lösungsmittel gelöst ist, Mosenitrat in dieser Weise aufgelöst ist, werden die wie das bisher üblich war. Die verbrennbare Mischung anderen Bestandteile, die als feste Materialien in schließt auch als Dispergiermittel einen flüssigen fein gemahlenem Zustand vorliegen, d.h. Kaliummonomeren Stoff ein, der durch katalytische Wirkung chlorat, Metaldehyd, Mangandioxyd, Pentaerythrit in situ polymerisiert unter Bildung einer festen, ₃₅ ^und Ferrisulfat, in die Lösung eingemischt, die hierhomogenen, nichtporösen Masse, in der die Bestand- ^durch zunehmend plastisch wird,
teile der Mischung gleichmäßig verteilt und sicher ^{Wie weiter unten} g^ezeigt ^wird> ^{ist ein in der} voreingebettet werden. Zu den für diesen Zweck geeig- stehenden Weise gebildeter Kern geeignet, um mit neten Monomeren gehören Monomethylmethacrylat, einer verbrennbaren Umhüllung umgeben zu werden, Styrol, Polysulfide, Arcylonitril, Methylacrylat u. dgl. 30 ^{die von} Oxydationsmitteln frei sein kann, d. h. weniger Die so gebildeten Polymeren brennen leicht, so daß angereichert ist als der Kern und demgemäß für eine durch das gebildete Harz keine Beeinträchtigung der ^leichte Zündung ausgebildet ist, aber stetige, gleichgewünschten Brenneigenschaften aus einer solchen ^mäßiS^e Brenneigenschaften schafft. Die verbrennbare Mischung aufgebauten Streichholzes eintritt. Es ist Umhüllung enthält im wesentlichen ein Mittel zur zu beachten, daß die sich ergebende Masse keine ₃₅ Abwandlung der Verbrennungsgeschwindigkeit, z. B. Zwischenräume oder Poren enthält, die bei den Metaldehyd, das von einem flüssigen monomeren bisherigen mangelhaft aufgebauten Zündholzkörpern ^{Stoff der bei der} Bildung des Kerns.benutzten Art an als Regel angesehen wurden. Demgemäß halten einem Entweichen gehindert wird. Altere Streichholz-Streichholzkerne, die aus einer Formulierung unter Ausbildungen, die eine brennbare Umhüllung und Einschluß eines solchen flüssigen monomeren Materials 40 ^emen mittelständigen dochtartigen Teil besaßen, aufgebaut sind, die Mittel mit niedriger Brenn- waren aus einem Mittel mit niederer Brenngeschwindiggeschwindigkeit sicher vor einem ständigen Entweichen ^{keit und einem Binder} zusammengesetzt, mit dem fest, welches mit einer zunehmenden Verschlechterung Ergebnis, daß solche Mittel fortlaufend entwichen der Streichholzeigenschaften verbunden ist. ^{sind und in dieser Weise den Kör}P^{er für seinen}

Der Streichholzkern gemäß der Erfindung kann auch 45 Bestimmungszweck ungeeignet gemacht haben,

kleine Mengen an Hilfsstoffen einschließen, die zu ^{Elne m} Übereinstimmung mit der Erfindung

einer gleichmäßigeren Verbrennung beitragen, z. B. ausgebildete brennbare Umhüllung hat z. B. die

Pentaerythrit und Ferrisulfat. folgende allgemeine Zusammensetzung:

Verbrennbare Mischungen für erfindungsgemäß _Ma{erial Gewichtsteile ausgebildete wiederentzundbare Streichholzkerne *₀ ,,. , ., „ , -,, ,
können z.B. die folgende allgemeine Zusammen- ^{Mlttel zur} Abwandlung der Verbrensetzung aufweisen: nungsgeschwmdigkeit etwa 10

Flussiges Monomeres etwa 3

Material Gewichtsteile Bindemittel etwa 1,2

^ j ...... „ Monomerkatalysator und Mittel zur

Oxydationsmittel etwa 7 55 ^ 1 · 1. ·· o· tr 1- * _onn

/ °³ Erzeugung gleichmäßiger Verbrennung etwa 2,09 Mittel zur Abwandlung der Brenngeschwindigkeit etwa 5 Als Beispiel kann etwa die nachstehend angegebene

Mittel zur Unterstützung der Ver- Zusammensetzung zur Herstellung einer brennbaren

brennung etwa 2 Umhüllung angegeben werden:

Flüssiges Monomeres etwa 4,8 ° Material Gewichtsteile

Bindemittel etwa 1,2 Metaldehyd etwa 10

Monomerkatalysator und Mittel zur Er- Cellulosenitrat etwa 1,2

zeugung gleichmäßiger Verbrennung etwa 2,144 Monomethylmethacrylatmonomer etwa 3,0

6₅ Benzoylperoxyd (Katalysator).. 0,09

Als Beispiel kann etwa die folgende Formulierung Borsäure 1,00

zur Herstellung eines Kerns für ein wiederentzünd- Trioxan 1,00

bares Streichholz angegeben werden: etwa 2,09

Unter Benutzung der vorstehenden Formulierung kann die Umhüllung wie folgt hergestellt werden:

Das Cellulosenitrat wird in dem flüssigen Monomeren, in diesem Falle in dem Monomethylmethacrylat, in Lösung gebracht, und dann wird das Benzoylperoxyd zugesetzt, das als Katalysator zur Förderung der Polymerisation des Monomeren dient. Wenn das Cellulosenitrat in dieser Weise aufgelöst ist, werden die Borsäure und das Trioxan in die Lösung eingemischt, die hierdurch zunehmend plastisch wird.

Die nunmehr plastischen Materialien des Kerns und der brennbaren Umhüllung werden dann durch einen Verbundextruder derart ausgepreßt, daß die brennbare Umhüllung um den zentralen Kern angeordnet ist. Anschließend an das Auspressen werden die nunmehr vereinigten Teile, nämlich Kern und Umhüllung, Bedingungen unterworfen, die zu einer Härtung führen; das kann durch herkömmliche Methoden erfolgen, bei denen das zuerst monomere Material sowohl in dem Kern als auch in der brennbaren Umhüllung zu einem Harz hoher Dichte und Härte polymerisiert. Die Polymerisation kann durch bekannte, sogenannte »nichtkatalytische« Mittel einschließlich der Anwendung von thermischen oder photochemischen Energiequellen beschleunigt werden. Jedoch ist es erforderlich, daß das Monomere während der Härtungsbehandlung an einem Entweichen gehindert wird. Es können verschiedene Maßnahmen zur Verhinderung eines solchen Entweichens Anwendung finden, z. B. das Auflegen eines undurchlässigen Filmes rund um die brennbare Umhüllung, z. B. aus Polyäthylen, wobei der Film die Verdampfung des Monomeren verhindert, oder nach Wunsch kann die Härtungsbehandlung in einem Autoklav unter Luft- oder Inertgasdruclc vorgenommen werden, um hierdurch den Dampfdruck des Monomeren herunterzudrücken und damit ein Entweichen zu verhindern.

Nach dem Härten wird der undurchlässige Film, sofern ein solcher verwendet wird, entfernt, und die nunmehr gehärteten, stabartigen Abschnitte werden dauerhaft mit einem dünnen Film überzogen, z. B. aus regenerierter Cellulose, Celluloseacetat oder einem solchen anderen Filmmaterial, welches vermeidet, daß die Flamme auf der Außenoberfläche des Körpers schneller brennt als in der Mitte. Filme oder Überzugsmaterialien für diese weitere Umhüllung sind bekannt, z. B. Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid usw. Die nunmehr mit einer Flülle bedeckten Stäbe können in Abschnitte vorherbestimmter Länge geschnitten werden, welche die geformten Streichholzkörper bilden, wobei vorzugsweise an einem Ende eine schwache Zuspitzung vorgesehen wird, um dort den Kern etwas freizulegen.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines wiederentzündbaren Streichholzes gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen waagerechten Querschnitt längs Linie 2-2 der F i g. 1.

In der Zeichnung kennzeichnet A insgesamt ein wiederentzündbares Streichholz, das gemäß den vorstehenden Angaben aufgebaut ist und einen zentralen axialen Kern 1 aufweist, der von einer brennbaren Umhüllung 2 umgeben ist; letzterer ist wiederum von einer weiteren Umhüllung 3 umgeben oder darin eingeschlossen; alle diese Teile sind gemäß den vorstehenden Angaben gebildet.

Im Hinblick auf die vorstehenden Erläuterungen ist zu beachten, daß der in der Zeichnung mit 1 bezeichnete Kern Oxydationsmittel enthält, während der mit 2 bezeichnete verbrennbare Körper keine solchen Mittel aufweist. Demgemäß ist der Kern 1 für eine leichte Entzündung und Auslöschung, im Verhältnis zu der brennbaren Umhüllung, eingerichtet, während die letztere, die im wesentlichen aus Mitteln zur Abwandlung der Brenngeschwindigkeit aufgebaut ist, eine stetige langsame Verbrennung des Zündholzes A bewirkt, wenn dieses entzündet ist. Die Borsäure und das Trioxan der brennbaren Umhüllung liefern flammenabwandelnde Eigenschaften sowie die gewünschte Plastizität.

Es ist zu beachten, daß sowohl der Kern als auch die brennbare Umhüllung beide homogenen Charakter haben und durch Einverleibung des nunmehr polymerisierten Monomeren ein maximales Festhaltevermögen aufweisen, so daß das sich ergebende Streichholz über eine verhältnismäßig ausgedehnte Lebensdauer konstante Betriebseigenschaften hat.

Es ist klar, daß Änderungen und Abwandlungen an der Bildung, dem Aufbau, der Anordnung und Kombination der Teile des wiederentzündbaren Streichholzes vorgenommen und an die Stelle der hierin gezeigten und erläuterten Ausführungsformen gesetzt werden können, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wiederentzündbares Streichholz, bestehend aus einem brennbaren Kern mit einer brennbaren Umhüllung, wobei Kern und Umhüllung jeweils verschiedene Brenneigenschaften besitzen und im wesentlichen aus an sich bekannten Streichholzkomponenten bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung im wesentlichen frei von Oxydationsmitteln ist und daß das Bindemittel in Kern und Umhüllung aus einem an sich bekannten Kunstharzbindemittel der Gruppe der Cellulose-, Gelatine- oder Gummiabkömmlinge und einem in situ polymerisierbaren Monomeren der Gruppe Monomethylmetacrylat, Styrol, PoIysulfiden, Vinylchlorid, Acrylnitril und Methylacrylat besteht, wobei das Bindemittel in solchen Mengen und derart eingesetzt ist, daß bei der in situ Polymerisation eine dichte, nichtporöse homogene Masse mit darin dispergierten Zündholzbestandteilen resultiert.

2. Wiederentzündbares Streichholz, dadurch gekennzeichnet, daß es eine an sich bekannte dritte Umhüllung mit langsamer Brenngeschwindigkeit, wie z. B. aus Polyvinylchlorid, hat.

3. Wiederentzündbares Streichholz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der brennbare Kern aus etwa 7 Gewichtsteilen Kaliumchlorat, etwa 5 Gewichtsteilen Metaldehyd, etwa 2 Gewichtsteilen Mangandioxyd, etwa 4,8 Gewichtsteilen Monomethylmetacrylat, etwa 1,2 Gewichtsteilen Cellulosenitrat, etwa 0,144 Gewichtsteilen Benzoylperoxyd als Katalysator und 1 Gewichtsteil Pentaerythrit und 1 Gewichtsteil Ferrisulfat als Mittel zur Erzeugung gleichmäßiger Verbrennung enthält, während die Umhüllung aus etwa 10 Gewichtsteilen Metaldehyd, etwa 1,2 Gewichtsteilen Cellulosenitrat, etwa 3 Gewichtsteilen Monomethylmethacrylatmonomer und 0,09 Gewichtsteilen Benzoylperoxyd als Katalysator und 1 Gewichtsteil Borsäure und 1 Gewichts-

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teil Trioxan als Mittel für gleichmäßige Ver- deutsche Auslegeschrift Nr. 1 078 031;

brennung besteht. deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 739 957;

schweizerische Patentschrift Nr. 266 895;

In Betracht gezogene Druckschriften: britische Patentschrift Nr. 642 754;

Deutsche Patentschrift Nr. 638 694, 859 867; 5 USA.-Patentschrift Nr. 3 065 063.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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