DE124409C

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Publication number: DE124409C
Application number: DENDAT124409D
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

JVl: 124409 KLASSE 38 h.

Es ist bekannt, daß das schwefelsaure Ammonium ein vorzügliches Feuerschutzmittel für Holz, Papier, Gewebe und andere Gegenstände darstellt. Es ist aber ebenso bekannt, daß dieses Salz leicht löslich ist und schon durch die in der Atmosphäre enthaltene Feuchtigkeit gelöst wird. Diese üble Eigenschaft schränkt aber die Verwendung dieses Salzes derart ein, daß es aus der Reihe der praktisch brauchbaren Feuerschutzmittel· ausscheiden muß; indem es nämlich aus der feuchten Atmosphäre Wasser anzieht und dabei in Lösung geht, beeinflußt es nicht allein das imprägnirte Holz bezw. Gewebe, sondern wirkt alsdann auch in höchstem Grade zerstörend auf alle mit solchem Holz in Berührung kommenden Gegenstände.

Um nun diese Eigenschaft des schwefelsauren Ammoniums, nämlich seine leichte Lösbarkeit, zu beseitigen, soll dasselbe nach der vorliegenden Erfindung in chemischer Bindung mit einem Metallsulfat, also als Metallammoniumsulfat vom Typus des schwefelsauren Ammoniak magnesiums (N HJ₂ S O₄ . Mg S O₄ · 6H₂OJ verwendet werden. Die einzelnen Componenten müssen hierbei genau in dem Verhältniß gemischt werden, in welchem sich die betreffenden Doppelsulfate bilden. So dient z. B. für die Bildung des Magnesiumammoniumsulfats folgende Gleichung als Basis:

132 246 ί 3^° )

(NHJ₂SO₄ + (MgSO₄-JH₂O) = \(NHJ₂SO₄-MgSOJ-6H₂o) + H₂O,

Ammonsulfat + Magnesiumsulfat =

in welcher die über den einzelnen Componenten stehenden Zahlen die Moleculargewichte bedeuten. Es geht hieraus hervor, daß Ammonsulfat und Magnesiumsulfat nur in dem Verhältniß 132:246 = ι : i,86 das Magnesiumammoniumsulfat bilden, und dieses Verhältniß muß angewendet werden, um ein praktisch verwerthbares Imprägnirmittel zu erhalten. Ein Ueberschuß eines der beiden Bestandtheile wäre unbedingt nachtheilig, insofern als dann die schädlichen Eigenschaften dieser Substanz zu Tage treten würden, die nur in Form von Ammoniummetallsulfat vermieden werden. Ist Ammonsulfat in größerer Menge vorhanden als die Gleichung verlangt, so wird sich dieses Magnesiumammonsulfat

+ Wasser

Plus unangenehm bemerkbar machen durch die üble Eigenschaft seiner leichten Lösbarkeit, welche das Doppelsulfat nicht aufweist. Hat man einen Ueberschuß von Magnesiumsulfat, so werden auch dessen Nachtheile um so mehr hervortreten, in je größerer Menge es vorhanden ist. Die Gegenwart des Plus von Magnesiumsulfat ist auf ein Minimum einzuschränken,

. I. weil seine feuerschützende Kraft sozusagen Null ist,

2. weil das Salz wie alle Magnesiumsalze die Eigenschaft hat, bei hoher Temperatur stark glühendes Oxyd zu bilden, welches als lange nachglimmende Asche bei Bränden von ver-

(2. Auflage, ausgegeben am 13. Mär\ iQog.j

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heerender Wirkung sein kann, indem es durch Herabfallen den Brandherd sehr leicht vergrößert.

Es kann zur Bildung des Doppelsalzes anstatt Magnesiumsulfat eines der Sulfate von Zink, Eisen, Kobalt, Nickel oder Kupfer verwendet werden, und zwar nimmt man von dem betreffenden Metallsulfat auf einen Theil Ammoniumsulfat:

Magnesiumsulfat .
Zink-Eisen- ,,
Kobalt- „ .
Nickel- ,,
Kupfer- ,,

i,S'i Theile,
2,18 „

2,io

2,13

2,16

Man kann das Doppelsalz vom Typus des schwefelsauren Ammoniakmagnesiums im Sinne der vorliegenden Erfindung direct als solches verwenden, oder aber dasselbe sich beim Imprägniren des Holzes erst herstellen.

Man hat zwar bereits früher zum Zwecke der Holzimprägnirung ein Verfahren vorgeschlagen, nach welchem 100 Theile Borax in Wasser aufgelöst mit 74 Theilen in Wasser gelöstem Zinksulfat gemischt werden, wodurch man einen Niederschlag von Zinkborat erhält. Dieser Niederschlag von Zinkborat soll dann in einer Lösung von Ammoniumsulfat aufgelöst werden im Verhältniß von 6 Theilen Ammoniumsulfat zu 1 Theil Borax.

Wenn man nun bedenkt, daß hierbei 74 Theile Zinksulfat verwendet wurden, so gestaltet sich das Verhältniß zwischen Ammonsulfat und Zinksulfat wie 600: 74. Da es aber nothwendig ist, daß das Verhältniß zwischen Ammonsulfat und Zinksulfat wie 1 : 2,18 besteht , um ein reines Doppelsalz vom Typus des schwefelsauren Ammoniakmagnesiums zu erhalten, so ergiebt sich, daß bei Ausführung des bekannten Verfahrens, falls Zinksulfat zur Bildung des Doppelsalzes verwendet wird, etwa 18 Theile Ammonsulfat auf 2,18 Theile Zinksulfat kommen würden. Weil aber für die 2,18 Theile Zinksulfat lediglich 1 Theil Ammonsulfat nothwendig ist, so wird der durch die Bildung des Doppelsalzes nach dem bekannten Verfahren erzielte Vortheil durch Ueberschuß von etwa 17 Theilen Ammonsulfat vollständig aufgehoben; die Wirkung wird demnach fast dieselbe bleiben, als wenn man ausschließlich Ammonsulfat verwendet hätte.

Hieraus geht hervor, daß mit dem bekannten Verfahren die hier angestrebte Wirkung nicht erzielt werden kann.

Die mit den erwähnten Doppelsalzen imprägnirten Körper erlangen, falls zur Imprägnirung eine entsprechende Concentration der Lösung gewählt wurde, vollständige Feuersicherheit und können, einmal getrocknet, wie gewöhnliches Holz, Papier u. s. w. behandelt werden, ohne daß die Feuchtigkeit der Atmosphäre auf die Salze irgend welchen Einfluß auszuüben vermag.

Endlich, kann man speciell bei der Imprägnirung von Hölzern dieselben entweder gleichzeitig mit dem D^ppelsalz, oder aber nach der Behandlung mit dem Doppelsalz noch mit Borsäure behandeln. Das Imprägniren der Hölzer mittelst Borsäure an sich ist bekannt. Die Borsäure besitzt aber für sich allein keineswegs die Eigenschaft eines Flammenschutzmittels. Die Verwendung der Borsäure mit einfachen Ammonverbindungen hat aber gleichfalls keinen praktischen Werth, weil die einfache Ammonverbindung, wie bereits erwähnt, die Eigenschaft der Hygroscopicität besitzt. Erst in der Verbindung der Borsäure mit den Doppelsalzen gewinnt das Behandeln der Hölzer mittelst der Borsäure praktischen Werth.

Der mechanische Theil des Imprägnirens erfolgt nach einem der bekannten Verfahren und mit einem der bekannten Apparate.

So kann man z. B. das Holz, falls solches imprägnirt werden soll, auf einen Wagen laden und in einen Druckkessel einführen, Dieser Druckkessel wird sodann geschlossen, evacuirt und demzufolge nicht allein die Luft aus dem Kessel, sondern auch aus dem Holz ausgepumpt. Die Imprägnirflüssigkeit kann in einem Reservoir bereit stehen, und nach Evacuirung des Druckkessels wird der letztere mit dem Reservoir verbunden, so daß die Imprägnirflüssigkeit in den 'Kessel und in die Poren des Holzes eindringt.

Bei der Herstellung der Imprägnirflüssigkeit kann man für gewöhnlich etwa 25 pCt. von einem der angeführten Metalldoppelsalze, etwa 5 pCt. Borsäure und den Rest, also etwa 70 pCt. Wasser verwenden.

Die Imprägnirflüssigkeit wird, ehe sie in den Druckkessel eingelassen wird, aufetwa 60 bis 70⁰ erwärmt. Im Kessel wird dann die Flüssigkeit auf etwa 98 ° weiter erhitzt, diese Temperatur etwa 3 bis 4 Stunden aufrecht erhalten und in dem Druckkessel nachher mittelst einer Compressionspumpe ein steigender Druck ausgeübt, und zwar etwa 6 bis 12 Stunden lang. Während der Compressionsperiode muß aber die Flüssigkeit immer auf ca. 98° erwärmt bleiben. Nach diesem Pröceß läßt man die Flüssigkeit in dem Druckkessel erkalten und pumpt sie sodann in das Reservoir wieder zurück. Diese gebrauchte Imprägnirflüssigkeit kann man durch Zusätze von frischen Salzen in einem späteren Imprägnirproceß wieder gebrauchen.

Die procentuelle Zusammensetzung der Lösung, die Dauer des Imprägnirprocesses, sowie auch die Temperatur und die Spannung im Kessel richten sich selbstverständlich nach der Art und Beschaffenheit der zu behandelnden

Claims

Körper; so werden z. B. harte und dicke Hölzer längere Zeit zum Imprägniren gebrauchen. Das imprägnirte Holz wird sodann aus dem Kessel herausgenommen und an der Luft oder im Vacuum getrocknet.

Patent-A ν Sprüche:

' ι ., Verfahren, beim
Papier, Gewebe

Imprägniren von Holz und ähnlichen Stoffen mittelst Ammoniumsulfat die Hygroscopicität des letzteren aufzuheben, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ammoniumsulfat in Form eines der schwefelsauren Ammoniakmagnesia entsprechenden Metalldoppelsulfates anwendet.
Eine besondere Ausführungsform des im Anspruch ι genannten Verfahrens, gekennzeichnet dadurch, daß das Doppelsalz in Verbindung mit Borsäure verwendet wird.