DE185272C

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Publication number: DE185272C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

— M 185272 KLASSE 80 b. GRUPPE

ISOLATOREN-FABRIK „PULVOLIT" G. m. b. H. in FRANKFURT α. M.-BOCKENHEIM.

Verfahren zur Herstellung von Kunststeinen.

Zusatz zum Patente 162858 vom 15. August 1903.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. September 1904 ab. Längste Dauer: 14. August 1918.

In der Patentschrift 162858 ist ein Verfahren beschrieben, um aus pulverförmigen Stoffen unter Benutzung von Ölen, Fetten und dergl., die die Eigenschaft haben, in dünnen Schichten an der Luft bei erhöhter Temperatur zu erhärten, als Bindemittel in kurzer Zeit künstliche Steine herzustellen. Hierbei werden die mit den Bindemitteln angefeuchteten Füllstoffe in Form eines locke-

10. ren, feuchten Pulvers eine Zeitlang bei erhöhter Temperatur dem Einflüsse der Luft ausgesetzt, wodurch eine derartige Ansteifung der Masse eintritt, daß diese schon nach kurzer Zeit zu Formstücken gepreßt werden kann, welche durch Erhitzen auf Temperaturen bis zu 200 Grad schnell erhärten.

Es hat sich nun herausgestellt, daß die Ansteifungs- und Erhärtungsdauer noch wesentlich herabgesetzt werden kann, wenn man der Masse Schwefel zusetzt. Massen, die aus Schwefel, einem Füllstoff und einem Öle erhalten werden, sind zwar bereits mehrfach bekannt, aber einerseits enthalten diese Zusammensetzungen Schwefel als Hauptbestandteile und deshalb in freiem Zustande, und das Öl spielt in ihnen nur die Rolle eines Verdünnungsmittels, während bei vorliegendem Verfahren der Schwefel chemisch ähnlich dem Sauerstoff der Luft wirken soll, und daher nach Möglichkeit nur so viel Schwefel zugesetzt wird, 35

wie mit dem Öl usw. chemisch reagieren kann, so daß das Endprodukt wohl einen wesentlichen Gehalt an Schwefelverbindungen besitzt, freien Schwefel aber nur noch in geringer Menge als zufällige, der Reaktion entgangene Beimischung enthält. Andererseits, wo dies nicht der Fall ist, der Schwefel also in geringerer Menge zugesetzt ist, werden entweder keine Füllmassen im Sinne des Haupt-Patentes vorliegender Erfindung zugesetzt und sind die erhaltenen Produkte Ersatzstoffe für Kautschuk oder Guttapercha, nicht aber, wie bei vorliegender Erfindung, harte Massen, welche je nach den gewählten Mischungs- 4-5 Verhältnissen zwischen Bindemittel und Füllstoffen und der größeren oder geringeren Aufsaugefähigkeit letzterer von steinartiger Beschaffenheit sein können oder in bezug auf Bruch, Aussehen und spezifisches Gewicht Ähnlichkeit mit Hartgummi oder Ebonit besitzen, — oder der Schwefel kommt einmal erst nach dem Formen und außerdem auf vorher geschmolzene und dann wieder pulverisierte Ausgangsmaterialien . anderer Art, auf die er in ganz anderer Weise wirkt, und schließlich in geheizten Formen zur Einwirkung, so daß nicht nur nicht die Leichtschmelzbarkeit der Formstücke beseitigt wird, diese vielmehr, welche nicht aus angesteiftem. Pulver hergestellt werden, nach dem Erhärten durch Erkalten unter Druck in den Formen

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Claims

durch Erwärmen wieder weich werden, sehr im Gegensatz zu dem vorliegenden Verfahren, das sich durch seine erhaltenen Produkte erfolgreich und durch seine viel einfächere Arbeitsweise augenscheinlich besonders vorteilhaft unterscheidet.

Aus der Literatur ist auch bekannt, daß Schwefel im gleichen Sinne wie Luft auf ungesättigte Öle und Fette \virkt, aber während

ίο die Luft nur langsam die Öle beeinflußt, steigt dieser Einfluß in Ansehung des Ansteifungsprozesses und der Erhärtungsdauer durch die hinzugefügte Schwefelmenge bedeutend; zum Schlüsse jedoch vor dem Pressen wird bei dem vorliegenden Verfahren die Ansteifung durch eine Luftbehandlung vollendet, da ein weiterer Schwefelzusatz die gewünschten Eigenschaften der herzustellenden Massen schädlich verändern würde.

Der Schwefel kann entweder als Pulver, z. B. *als Schwefelblüte, den pulverisierten Füllstoffen zugesetzt werden, bevor man diese mit dem Bindemittel anfeuchtet, oder er kann in die erhitzten Bindemittel eingerührt werden, so daß sich die chemische Verbindung, welche der Schwefel mit dem Bindemittel eingeht, im Überschuß des letzteren auflöst.

Bei Verwendung von Bindemitteln, welche auf Schwefel sehr scharf reagieren, wie z. B.

• 30 die sogenannten trocknenden öle und die Trane, kann man einer allzu stürmischen Reaktion dadurch vorbeugen, daß man zunächst eine Verbindung von Schwefel mit einem weniger scharf reagierenden Bindemittel, wie

z. B. Harzöl, herstellt und erst dann das schärfer reagierende Bindemittel zusetzt.

Nachdem die Einwirkung des Schwefels auf die feuchte Mischung von Bindemitteln und Füllstoff stattgefunden.hat, wird die Ansteifung des Pulvers durch die Einwirkung der Luft und schließlich die vollständige Erhärtung der Steine nach erfolgter Formgebung in der in dem Haupt-Patent 162858 beschriebenen Weise vollendet.

Die Einwirkung der Luft muß demnach in . der Weise geschehen, daß der Sauerstoff der Luft bis in die innersten Teile des mit den feuchten, geschwefelten Bindemitteln gemischten Pulvers hineindringen und die Bindemittel in Verbindung mit den Füllstoffen zur Ansteifung' bringen kann. Die einzelnen Füllstoffteilchen müssen deshalb die auf ihrer Oberfläche als feine Haut ausgebreiteten Bindemittel dem Zutritt der Luft darbieten.

Die Einwirkung der Luft muß so lange stattfinden, bis die zur Herstellung eines trockenen, aber noch unter Druck leicht zusammenhaftenden pulverförmigen Produktes nötige Ansteifung erreicht ist.

Bei der Behandlung der Masse mit der Luft muß daher, wie bei dem Verfahren des Haupt-Patentes, dafür Sorge getragen werden, daß die oben angegebenen Bedingungen erfüllt werden, d. h. daß die Masse in dünner Schicht verteilt wird oder der Luftzutritt von allen Seiten zu ihr möglichst frei gewährleistet ist. Eine Lagerung in dicker Schicht an der Luft, ζ. B. in einem Kasten mit offenem Deckel, Avürde nicht zum Ziele führen, sobald die Schicht dick genug ist, um den Luftzutritt zu den unteren Lagen zu hemmen oder stark zu behindern.

Außer der Beschleunigung des Ansteifungsprozesses und der Verkürzung der Erhärtungsdauer bewirkt der Schwefelzusatz auch noch eine Vergrößerung der Härte der fertigen Formstücke. Die Vorteile des Schwefelzusatzes machen sich hauptsächlich bei solchen Mischungen' geltend, bei welchen der Prozentsatz des Bindemittels ein sehr großer ist.

Beispielsweise mischt man Kieselgur mit 15 bis 20 Prozent Schwefelblüte und .75 Prozent eines öligen Bindemittels, steift die Mischung, wie in der Patentschrift 162858 beschrieben, bei 140 bis 160 Grad an und läßt die aus dieser Masse erhaltenen Preßlinge bei 160 bis 180 Grad in Heizkammern erhärten. Die fertigen Stücke haben die Farbe, das Aussehen und den Bruch, sowie auch annähernd das spezifische Gewicht von Hartgummi und eignen sich vorzüglich als Isoliermittel für elektrotechnische Zwecke.

Es muß schließlich noch darauf hingewiesen werden, daß es bekannt ist, eine ebonitähnliche Masse dadurch herzustellen, daß Asbestfaser mit einer zerkleinerten, durch Zusammenschmelzen von harzartigen Stoffen mit mineralischen Bestandteilen erhaltenen Masse unter Zusatz von Schwefel in trockenem Zustande gemischt und das Produkt vulkanisiert wird.

Dieses A^erfahren ist jedoch von dem vorliegenden, bei welchem durch Schwefel und darauf folgende Luftbehandlung ein feuchtes, schmieriges Pulver in ein solches von trockener, aber noch bei gewöhnlicher Temperatur plastischer Beschaffenheit und demnach sich als Preßgut zur Verarbeitung auf kaltem Wege in Massenfabrikation hervorragend eignendes Material übergeführt wird, wesentlich verschieden.

Es fehlt demselben vor allem die Behandlung des Preßgutes vor dem Formen durch Schwefel und Luft, wodurch bei dem vorliegenden Verfahren die vorteilhafte Arbeitsweise bedingt wird. Der Schwefel wird bei dem bekannten Verfahren mit den übrigen Bestandteilen der Mischung trocken und in kaltem Zustand gemischt, wodurch eine ehemische Einwirkung auf das Preßgut vor der Formgebung ausgeschlossen ist und erst wäh-

rend des Erhärtungsprozesses der fertigen Formstücke stattfindet, wodurch das komplizierte und umständliche Erhitzen und darauf folgende Erkalten unter Druck in geschlossenen Formen nötig wird, während die Formlinge des vorliegenden Verfahrens, in beliebiger Anzahl freistehend, in Härtekammern erhitzt und gehärtet werden, wobei sie durch die gesteigerte Temperatur hart werden und bei wiederholtem Erhitzen nach dem Erkalten auch hart bleiben. Wollte man die bei dem bekannten Verfahren nicht vorgesehene Luftbehandlung als unbeabsichtigt während des Mischprozesses stattfindend annehmen, so findet selbst bei Ausdehnung des Mischprozesses auf die längste praktisch zulässige Dauer keine Lufteinwirkung im Sinne des vorliegenden Verfahrens statt, da die Sauerstoffaufnahme trocken gepulverter Harze aus der Luft bekanntlich sehr gering ist und nach 6 bis 8 tägiger Luftlagerung nicht mehr als 0,85 Prozent beträgt.

Patent-Anspruch:

Das Verfahren zur Herstellung von Kunststeinen nach Patent 162858 aus pulverförmigen Füllstoffen, Ölen, Fetten und anderen Substanzen, die durch die Wirkung der Luft bei erhöhter Temperatur in dünnen Schichten erhärten, unter Behandlung der die Füllstoffteilchen umhüllenden feuchten Bindemittelschichten mit Luft, bis zur Herstellung eines trockenen, aber noch plastischen Preßgutes, dahin abgeändert, daß zur Beschleunigung der Erhärtung der Masse die Wirkung der Luft teilweise durch einen Zusatz von Schwefel zu dem Gemisch von Füllstoff und öl usw. ersetzt wird.