DE19613909A1 - Transparente Spinelle zur Verhinderung von zerstörenden Veränderungen an der Oberfläche fester Körper und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Transparente Spinelle zur Verhinderung von zerstörenden Veränderungen an der Oberfläche fester Körper und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Der Materialschutz hat sich in den letzten Jahr
zehnten zu einer Forschungsdisziplin entwickelt.
Das war angesichts der Verschiedenheit der
bedrohten Materialien auch dringend notwendig.
Dem Verfall bzw. der Korrosion ausgesetzt sind
so unterschiedliche Materialien bzw. Werkstoffe
wie Stein, Putz, Metall Glas, Holz, Kunststoffe
und dergleichen. Selbst innerhalb der Substan
zen gilt es zu differenzieren. Die Schadensphä
nomene sind ungewöhnlich vielgestaltig. "Wenn
die Spuren unserer Geschichte zerstört werden,
sind wir gezwungen zu handeln".
(Dr. H. Riesenhuber, BMFT).
Der Anmelder hat sich die Aufgabe gestellt, ein
Produkt zur Verfügung zu stellen, das alle mögli
chen Schadensprozesse - physikalische, chemi
sche, biologische - beeinflußt, bzw. in die
Wirkungsmechanismen verhindernd oder zumin
dest hemmend eingreift.
Durch den biologischen Abbau von organi
schen Substanzen durch Mikroorganismen,
wird eines der vielen Schadensbilder, die bei
der Zerstörung bzw. Veränderung von Ober
flächen zu beobachten sind mitverursacht. Die
Zerstörungsmechanismen sind vielfältig.
Saurer Regen, Abgase und andere "industrielle
Schadstoffe" spielen sicher eine Rolle. Aber
selbst in "unbelasteten" Regionen treten
häufig, völlig überraschend, Schadbilder auf,
die denen aus stark belasteten Gegenden
frappierend ähneln. Staub enthält neben Blü
tenpollen eine Vielzahl organischer Substan
zen, die von Mikroorganismen biologisch abge
baut werden können.
Die in der Praxis der Verhinderung der Zerstö
rung verwendeten Substanzen sind in der
Regel organische Produkte, wie
Hydrophobierungsmittel, Kieselsäureester,
Silane, Siloxane, Lacke verschiedenster
Zusammensetzung. Sie verhindern mehr oder
weniger den Zutritt von Wasser, das unter
bestimmten Bedingungen eine entscheidende
Rolle bei der Zerstörung spielt. Es gibt jedoch
Mikroorganismen, die nahezu "ohne" Wasser,
nur mit der Luftfeuchtigkeit und Ammoniak ihr
zerstörendes Unwesen treiben. Bei lackartigen
Produkten ist besonders auffällig, das bestens
ausgehärtete Substanzen wegen der geringen
Wasserdurchlässigkeit guten Zerstörungs
schutz gewährleisten.
Von derartigen Substanzen ist jedoch auch
bekannt, daß sie bei der Verwitterung zerstört
werden können. Die Vermehrung von Mikroor
ganismen führt in der Regel zur Zerstörung des
Bindemittels. Bei Gesteinen, deren Porengröße
um 1 µ liegt, bewirken die Stoffwechselprodukte
eine Lockerung des Gefüges, was im Endsta
dium zum Zerbröseln führt.
Es wurde gefunden, daß hochtransparente Cu-
Zn-Aluminiumspnelle zur Verhinderung der
Schadensbilder hervorragend geeignet sind.
Das Cu : Zn Verhältnis kann in weiten Grenzen
variieren. Die Kationenlöslichkeit wird über die
Herstelltemperatur (1.000°C ± pm 200°C) und das
Kationen - zu Anionenverhältnis eingestellt. Der
extrem blättchenförmige Habitus ermöglicht
eine dachziegelartige Schichtung mit damit
verbundenen langen Diffussionswegen bis zur
schützenden Oberfläche. Möglicherweise wird
die Vermehrung der Mikroorganismen wegen
der enorm großen Oberfläche schon durch
bloßen Kontakt verhindert oder stark gehemmt.
Die erfindungsgemäß hergestellten Partikel
dringen bei Elektrotauchlackierung tief in Falze
und Hohlräume ein, so daß auch an den sensi
blen Stellen, wo sich das Wasser am längsten
hält, die Zerstörung verhindert wird.
Die Porengröße von festen Gesteinen liegt in
der Regel nicht unter 1 µ. Die mittlere Ausdeh
nung der erfindungsgemäß hergestellten Pro
dukte ist zehnmal kleiner, so daß ein Eindrin
gen in die Poren möglich ist. Das Wassermole
kül ist 3.000 mal kleiner, so daß die Wasser
dampfdurchlässigkeit erhalten bleibt. Durch
lange Diffusionswege ist sie jedoch stark ge
bremst. Die hochtransparenten, nahezu farb
losen (schwach beige) Produkte verändern das
Erscheinungsbild des zu schützenden Gegen
standes praktisch nicht. Die Kationenlöslichkeit
in n/10 HCl kann in weiten Grenzen von 0,01%
bis 10% über die Brenntemperatur und die
Zusammensetzung eingestellt werden.
Die Herstellung verläuft über ein Fällungsver
fahren mit anschließender Kalzinierung. Aus
einer auf ca. 90°C erhitzten Kupfer- und/oder
Zinksalzlösung wird mittels Soda oder Alkali
Kupfer- und/oder Zinkkarbonat gefällt. Die
weitere Herstellung ist dadurch gekennzeich
net, daß auf die Suspension von Kupfer- und
Ioder Zinkkarbonat mit einem pH-Wert von ca.
8 durch gleichzeitige Zugabe einer Aluminium
salzlösung und Soda- oder Alkalilösung ein
Niederschlag von Aluminiumhydroxid bei pH
7,2 ± 0,2 und einer Temperatur von 90°C auf
gebracht wird. Es wird filtriert, gewaschen, ge
trocknet und die Stückware bei
1.000°C ± 200°C kalziniert.
Nachstehend wird die Herstellung beispielhaft
erläutert.
250 g CuSO₄*5H₂o werden in 6000 ml
Wasser gelöst und auf 90°C erhitzt. Unter
Rühren läßt man innerhalb 2 Stunde 78 g
Soda (calc.) in 800 ml Wasser gelöst zulaufen,
wobei darauf geachtet werden muß, daß die
Temperatur nicht unter 80°C fällt. Danach läßt
man 1/2 Stunde nachrühren. Der pH-Wert be
trägt ca. 8. Anschließend wird innerhalb von 2
Stunden eine Lösung von 567 g AlO₂ (calc.) 3 p
18% gelöst in 3.000 ml Wasser und eine
Lösung von 320 g Soda (calz.) in 3.000 ml
Wasser unter Rühren zugegeben, wobei die
Sodalösung unterhalb der Oberfläche der
Suspension eingeleitet wird. Die Temperatur
wird auf mindesten 80°C gehalten. Der Zufluß
der beiden Lösungen wird so geregelt, daß der
pH-Wert bei 7,2 ± 0,2 konstant bei. Es wird
1 Stunde nachgerührt. Der pH-Wert beträgt
jetzt 7,5 ± 0,2. Nach Filtrieren, Waschen und
Trocknen erhält man eine Ausbeute von 247 g.
Nach dem Kalzinieren bei 1.000°C erhält man
179 g transparenten Cu-Al-Spinell.
Ein ähnliches Ergebnis ergibt die Verwendung
von anderen Kupfer und Aluminium abgeben
den Verbindungen und die Verwendung von
Alkalihydroxid.
373 g. ZnSO₄*7H₂O und 36 g CuSO₄ × 5 H₂O
werden in 6.000 ml Wasser gelöst und auf
90°C erhitzt. Unter Rühren läßt man innerhalb
von einer Stunde 149 g Soda (calc.) in
1.200 ml Wasser gelöst zulaufen, wobei darauf
geachtet werden muß, daß die Temperatur
nicht unter 80°C fällt. Danach läßt man
1/2 Stunde nachrühren. Der pH-Wert beträgt
ca. 8. Anschließend wird innerhalb 2 Stunden
eine Lösung von 558 g Al₂(SO₄) 3p 18% in
2.800 ml Wasser und eine Lösung von 310 g
Soda (calc.) in 2.800 ml Wasser unter Rühren
angegeben, wobei die Sodalösung unterhalb
der Oberfläche der Suspension eingeleitet wird.
Der Zufluß der beiden Lösungen wird so gere
gelt, daß der pH-Wert bei 7,2 ± 0,2 konstant
bleibt. Es wird 1 Stunde nachgerührt. Der pH-
Wert beträgt jetzt 7,5 ± 0,2. Nach Filtrieren,
Waschen und Trocknen, erhält man eine Aus
beute von ca. 300 g. Nach dem Kalzinieren bei
1.000°C erhält man ca. 230 g transparenten
ZnlCu-Al-Spindell.
Ein ähnliches Ergebnis ergibt die Verwendung
von anderen Zink, Kupfer und Aluminium ab
gebenden Verbindungen und die Verwendung
von Alkalihydroxid.
Claims (4)
1. Verhinderung der zerstörerischen Veränderung an der Oberfläche fester Körper,
hervorgerufen, durch Mikroorganismen und andere Lebewesen, die in der Lage sind,
organische oder anorganische Substanzen biologisch abzubauen, dadurch
gekennzeichnet, daß transparente Partikel der Größe 0,1 × 0,1 × 0,001 µ und der
folgenden Zusammensetzung aufgebracht werden:
Cu1±y Zn1-x (AlO₂)4-2x
bzw. Zn1±y Cu1-x (AlO₂)4-2x wobei y = 0 bis 1 und x = 0 bis 1 sein kann.
Cu1±y Zn1-x (AlO₂)4-2x
bzw. Zn1±y Cu1-x (AlO₂)4-2x wobei y = 0 bis 1 und x = 0 bis 1 sein kann.
2. Verwendung der nach Anspruch 1 hergestellten Produkte im Gesteinsschutz.
3. Verwendung der nach Anspruch 1 hergestellten Produkte im Korrosionsschutz
4. Verwendung der nach Anspruch 1 hergestellten Produkte in Systemen, die einem
biologischen Abbau unterliegen können, wie Oberflächenbeschichtungen, Kunststoffe
Holz und andere organische Materialien, sowie anorganisch gebundene Stoffe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19613909A DE19613909A1 (de) | 1996-04-06 | 1996-04-06 | Transparente Spinelle zur Verhinderung von zerstörenden Veränderungen an der Oberfläche fester Körper und Verfahren zu deren Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19613909A DE19613909A1 (de) | 1996-04-06 | 1996-04-06 | Transparente Spinelle zur Verhinderung von zerstörenden Veränderungen an der Oberfläche fester Körper und Verfahren zu deren Herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19613909A1 true DE19613909A1 (de) | 1997-10-16 |
Family
ID=7790727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19613909A Withdrawn DE19613909A1 (de) | 1996-04-06 | 1996-04-06 | Transparente Spinelle zur Verhinderung von zerstörenden Veränderungen an der Oberfläche fester Körper und Verfahren zu deren Herstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19613909A1 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0673881A1 (de) * | 1994-03-25 | 1995-09-27 | Kabushiki Kaisha Kaisui Kagaku Kenkyujo | Antimikrobiele mittel |
-
1996
- 1996-04-06 DE DE19613909A patent/DE19613909A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0673881A1 (de) * | 1994-03-25 | 1995-09-27 | Kabushiki Kaisha Kaisui Kagaku Kenkyujo | Antimikrobiele mittel |
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