DE2024851A1

DE2024851A1 - Verbrennbare Feueranzünder

Info

Publication number: DE2024851A1
Application number: DE19702024851
Authority: DE
Inventors: Howard Wallis London Green
Original assignee: Reckitt and Colman Products Ltd
Current assignee: Reckitt Benckiser Healthcare UK Ltd
Priority date: 1969-05-21
Filing date: 1970-05-21
Publication date: 1970-11-26
Also published as: FR2049122A2; NL7007279A; ES379832A1; BE750743A; GB1256264A; LU60959A1

Description

Dir·!. Ing. F. «'·!:.> ^, Dip!, fc«, Π. '.; eic!«.:-«:: ~, u:;:s.. -rys. ΰ.··.':, ."!ä Dipl. If.g.'F.A. Ws!c.km3nn, Dif i. Chcm. B. Hübar

0 Müiicfien 27, Mohlätr.22

Sch/Gl FA 4590/678

Reckitt & Colman Products, Ltd., Dansom Lane, Hull, Yorkshire, England

Verbrennbare Feueranzünder

Die vorliegende Erfindung betrifft verbrennbare Peueranziinder. ·

Die derzeit zum Anzünden von Feuern im Haushalt (sowohl in offenen Herden als auch in Kesselöfen) verwendeten Feueranzünder lassen sich in zwei Haupttpyen einteilen, und zwar · I diejenigen, die aus einer braunen Masse aus Stearaten (Natriumsalz mit freier Säure), Fetten oder dergleichen, imprägniert mit Paraffin, bestehen und diejenigen, die aus einem weissen· Block aus einem polymerisierten Harnstoff/Foriualdehyd-Harz,

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- 2 das mit Paraffin emulgiert ist,bestehen. .

Die vorstellend beschriebenen Feueranzünder stellen einen Ersatz für Papier und Kienspäne dar. Diese Materialien wurden früher zum Anzünden von Feuern im Haushalt verwendet. Sie erfüllten in sehr zufriedenstellender Weise ihren Zweck, und zwar das Anzünden von Eohlenfeuern und von Feuern, die durch ähnlich relativ "weiche" primäre Brennstoffe unterhalten v/erden. Jedoch sind einige der neueren "sekundären" Brennstoffe, wie beispielsweise Koks, viel "härter" als Kohle. Diejenigen Brennstoffe, die am schwierigsten anzuzünden sind, wurden in spezieller Weise bezeichnet. Sie wurden durch die Forderung nach rauchlosen Zonen bekannt und werden besonderen Verwendungszwecken zugeführt, beispielsweise zum Feuern im Haushalt sowie in kleinerem industriellem Maßstabe zum Erhitzen. von Kesseln für Zentralheizungen. Derartige "sekundäre" Brennstoffe, insbesondere metallurgischer Koks, können nicht ohne weiteres unter Verwendung der bisher verfügbaren Feueranzünder angezündet werden. Daher ist es üblich, Gas- oder elektrische Anzünder zum Anzünden derartiger Feuer zu verwenden. Man kann auch derart verfahren, dass man zuerst ein Kohlenfeuer anzündet und dieses' Feuer dazu verwendet, die Hauptmenge aus dem harten Brennstoff anzuzünden. Wahlweise können verschiedene Feuerarizünderblöcke verwendet werden. Jedoch sind alle diese lösungen .zum Anzünden von "harten" Brennstoffen wirtschaftschiich wenig attraktiv und tragen nur zu einer Komplizierung beim Anzünden von Feuern bei.

In der deutschen Patentschrift (Patentanmeldung

P 16 7.1 370.5) wird ein Feueranzünder beschrieben, der aus einer Feueranzündermasse in Kombination mit einer Kupferver-

bindung besteht. Diese Verbindung ist ein Katalysator, welcher die Verbrennungstemperatür von Kohlenstoff zu reduzieren ver-

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mag. Gemäss einem besonderen Merkmal dieser deutschen Patentschrift wird der Kupferkatalysator in einen thermoplastischen Überzug eingebracht^ der auf eine oder mehrere Oberflächen der Feueranzündermasse aufgebracht wird.

Es wurde nunmehr gefunden, dass der thermoplastische Überzug, in vorteilhafter Weise aus einem Paraffinwachs-Überzug bestehen kann, wobei der wirksamste Kupferkatalysator Kupfer(ll)· chlorid und/oder Kupfer(II)-oxyChlorid ist.

Durch die Erfindung wird ein Feueranzünder zum Anzünden von festen Brennstoffen zur Verfügung, gestellt, welcher aus einer Feueranzündermasse besteht, die ein hitzehärtendes Harz ist, das einen aua ihr ausdrückbaren flüssigen Brennstoff enthält und einen Paraffinwachs-Überzug aufweist, der Kupfer(Il)-chlorid und/oder Kupfer(II)-oxychlorid enthält,,wobei ferner der Überzug auf eine oder mehrere Oberflächen der Masse auf- ■ gebracht ist.

Der Überzug kann auf die Oberfläche des !Feueranzünderblocks in Form einer kontinuierlichen Schicht oder in Form von Flecken, Streifen oder in anderer unterbrochener Form aufgebracht werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass bei der Verwendung der Überzug des Feueranzünders nach oben gekehrt sein soll und sich in Kontakt mit dem anzuzündenden Brennstoff befinden soll.

Die Menge an Kupfer(II)-chlorid und/oder an Kupfer(Il)-oxychlorid in dem Überzug kann innerhalb ziemlich breiter Grenzen schwanken, es existiert jedoch eine untere Grenze, unterhalb welcher eine Verbesserung zum Anzünden von Feuern nicht mehr feststellbar ist. Die untere Grenze liegt in der

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Grössenordnung von 0,1 $ (Gewicht/Gewicht) Kupfer in Form von Kupfer(II)-oxychlorid und/oder Kupfer(II)-chiorid, "bezogen auf das Gewicht der Feueranzündermasse. In ähnlicher Weise existiert eine obere Grenze, oberhalb welcher keine weitere Verbesserung feststellbar ist. Diese obere Grenze liegt in der Grössenordnung von 6 fo (Gewicht/Gewicht) Kupfer in Form von Kupfer(II)-chlorid oder Kupfer(II)-oxychlorid, bezogen auf das Gewicht der Masse. . *- -.

Der bevorzugte Bereich der Konzentration des Kupfersalzes in den Feueranzündern liegt zwischen 0,2 und 2 fo (Gewicht/Gewicht) Kupfer in Form von Kupfer(ll)-oxychlorid. oder Kupfer(II)-chlorid bezogen auf das Gewicht der Masse, wobei die Menge vorzugsweise wenigstens 0,4 $ (Gewicht/Gewicht) Kupfer beträgt.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Paraffinwachs um ein modifiziertes Paraffinwachs, das aus einem Paraffinwachs besteht, das mit einem oder mehreren Wachsen vermischt ist.

Die Verwendung eines modifizierten Paraffinwachses wird zur Herstellung .eines Überzugs mit den gewünschten physikalischen · Eigenschaften bevorzugt. Die üblichen Paraffinwachse haften nicht gut an der Feueranzündermasse an, wobei sie ausserdem oft dazu neigen, bei der Handhabung Risse zu bilden. Bs ist möglich, ein zufriedenstellendes Haften und eine Flexibilität des Wachsüberzugs dadurch zu erzielen, dass das Paraffinwachs mit einem oder meheren anderen Wachsen vermischt wird.

Wachse, die mit dem Paraffinwachs in relativ geringen Konzentrationen vermischt werden können, sind beispielsweise Polyäthylenwachse sowie mikrokristalline Wachse. Polyäthylenwachse, wie beispielsweise Polyäthylen AG629> das ein Molekular-

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gewicht von 2000 besitzt und einen Schmelzpunktbereich von 99 - 104⁰C (210 - 22O⁰F) aufweist, können verwendet werden. Mikrokristalline Wachse, die eingesetzt werden können, sind beispielsweise das weiche mikrokristalline Wachs UITRAFLEX 140, das einen Schmelzpunkt von 60 - 68⁰O (140 - 155⁰F) aufweist. Ferner kommt ein hartes oxydiertes mikrokristallines Wachs in Frage, beispielsweise CROWE 23, das einen Schmelzpunkt "von 82"O'(180⁰F) besitzt (CROM und ULERAFLEX sind eingetragene Warenzeichen).

Harze, die aus Copolymeren von Äthylen und Vinylacetat mit hohem Molekulargewicht bestehen, beispielsweise ELYAX-Vinylharze, können ebenfalls mit Paraffinwachsen in relativ kleinen Mengen vermischt werden, um den Paraffinwachsen eine Zähigkeit, Flexibilität und ein Haftvermögen, an die Überzüge zu verleihen, (ELVAX ist ein eingetragenes Warenzeichen). ELVAX-Harze, die . verwendet werden können, sind beispielsweise ELVAX 210 mit einem Vinylacetat-Gehalt von .27»29 $ und einem Erweichungspunkt von 82°C (180⁰F), Elvax 250 mit einem Vinylacetat-Gehalt von 27,29 fo und einem Erweichungspunkt von 138°C (280⁰F) und Elvax 260 mit einem Vinylacetatgehalt von 27,29 i° und einem Erweichungspunkt von 154⁰C (310⁰F).

Zur Gewinnung eines modifizierten Paraffinwachses, das die entsprechende Abstimmung zwischen Haftvermögen, Flexibilität und Härte aufweist, ist es erforderlich, die Wachsmischung mit besonderer Sorgfalt zu formulieren.

Es hat sich im allgemeinen herausgestellt, dass wenigstens 3 Gewichts.--^ und vorzugsweise 5-10 Gewichts-^ eines mikrokristallinen Wachses mit einem Paraffinwachs vermischt werden muss,en, um zu einem modifizierten Paraffinwachs mit den gewünschten physikalischen Eigenschaften zu gelangen.Es wurde

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ferner· gefunden, dass im allgemeinen wenigstens 5 Gewichts-^ eines Elvax-Harzes mit einem Paraffinwachs zur Herstellung eines,geeigneten modifizierten Paraffinwachses vermischt wer-•den müssen.

Wird die Härte des Überzugs zu weit herabgesetzt, dann wird ■idas Produkt durch die Handhabung zerstört. Wird andererseits die Harte* zu stark erhöht, dann wird' der Endüberzug nicht mehr flexibel und blättert von der Oberfläche des Blockes ab.

Die in der folgenden Tabelle I angegebenen modifizierten Paraffinwachse haben sich als zufriedenstellend herausgestellt. Es ist'jedoch darauf hinzuweisen, dass, diese Aufzählung keinerlei Beschränkung darstellen soll.

	Tabelle I	■	95 io	85 ίο	95
Paraffinwachs (STMLOW) F. 60 - 63⁰G	85 io		—	5 °/o
ELVAX 260	15 io	5 #	—
Polyäthylenwachs AO 629	—			5
Mikrokristallines Wachs ULTRAI¹LEX UO

Mikrokristallines Wachs

GROWN 23 - - . ' - 10 # -

Das 'lupfer(II)-Chlorid kann entweder in seiner hydratisieren oder -in seiner wasserfreien Form vorliegen, d.h. in Form von OuGIo oder GuGl_?.2H₂0. Wahlweise kann man Kupfer(II)-oxy-Chlorid, GuGIp.2GuO.4HpO, in feinverteiltem Zustand verwenden, Die notwendige Menge an Salz oder an der Salzmischung richtet sich nach dem Kupfergehalt des Salzes, wobei der minimale Prozentsatz an Kupfer zu beachten ist, der in jedem Feueranzünder enthalten sein muss.

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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Gemäss folgender Formulierung werden Feueranzünder hergestellt:

-.. ja (Gewiclit/Gewiclit)

Harns tof f/Fcrnialdehyd-Har zs irup

mit einem Feststoff gehalt von 70 ⁰Jo 7

Ifetriumdodecylbeiizolsulfonat-

Lösung mit einem Feststoffgehalt

von 25 Io · 1

Wasser · 7

Kerosin · 84

2n-Chlorwasserstuffsäure 1

Eine aus dem Harzsirup, einer Emulgiermittellösung und Wasser bestehende Grundmasse wird gründlich solange vermischt, bis sie entsprechend homogen ist. Dann wird das Kerosin gleichmässig in diese Grundmasse unter schnellem Rühren eingemengt. Die 2n-Chlorwasserstoffsäure wird anschliessend in der Emulsion dispergiert, um die Polymerisation des Harzes zu katalysieren. 15 Sekunden nach dem Vermischen wird die'Feueranzündermiöchung in noch fluidem Zustand in eine geeignete Forin gegossen und zu einem Feststoff aushärten gelassen.

Eine-"Überzugsmasse wird durch Vermischen von 85 ί° Paraffinwachs (F. 60 - 63°0) mit 15 % ELVAX 260 in geschmolzenem Zustand sowie durch Dispergieren von 25 g Kupfer(II)-chiorid pro 100 g der Wachsmasse in dieser Wachsmasse hergestellt. Diese Überzugsmasse wird auf den Feueranzünderblock aufgebracht und gleichmässig mittels einer Rakel verstrichen. Nachdem die Überzugsmasse ausgehärtet ist, wird der Feueranzunder-

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block auf eine gleichmässige Form gebracht und zu Stücken "_t zerschnitten, die eine Abmessung von 6,Ox 3 χ 3,5 cm besitzen, wobei jedes Stück ungefähr 50 g wiegt. Der auf dem Block gebildete Überzug enthält 0,4 % (Gewicht/Gewicht) Kupfer als Kupfer(ll)-chlorid,' bezogen auf das Gewicht des Blockes.

Unter Verwendung von Brennstoffen mit verschiedenen Härtegraden wird das Gewicht des mit Kupfer(II)-Chlorid überzögenen Feueranzünders bestimmt, das zum Anzünden eines festen Gewichts (1 kg) des entsprechenden Brennstoffs erforderlich ist, und zwar unter den gleichen Bedingungen, wobei ein Standard-Wärmeofen verwendet wird. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen §ind in der folgenden Tabelle II zusammengefasst. Die Gewichte sind Durchschnittswerte, welche durch Aufzeichnen des Gewichts des Feueranzünders erhalten wurden, das notwendig ist, um den Brennstoff bei 4 aufeinanderfolgenden Versuchen anzuzünden.

Brennstoff

Tabelle II

Gewicht des Standard-Feueranzünders , der zum Anzünden von 1 kg Brennstoff (g) erforderlich ist

Gaskoks ("Hart") 262 g

Gewicht des mit Kupfer(II)-chlorid überzogenen Feuer- ·. " anzünders, der zum Anzünden von 1 kg Brenn-= stoff (g) erforderlich ist

0OALITE	12,	5 g	8 g
OLEANGLOW	87	S	50 g
Coke P G Nr.1 C'Weich»)	112	S	62 g

125 g

Die Ergebnisse der Tabelle II zeigen, dass ein geringeres Ge-

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wicht des überzogenen Feueranzünders erforderlich ist, um ein gegebenes Gewicht sogar des härtesten Brennstoffs anzuzünden, und zwar im Yergleieh zu nicht-behandelten Feueranzündern.

Die Feueranzündermasse kann zur Erzielung verschiedener Brenndauern variiert werden. In der folgenden Tabelle III sind die Brenndauern im Zusammenhang mit verschiedenen Brennstoffen angegeben. Die eingehaltenen experimentellen Bedingungen sind ähnlich den vorstehend angegebenen Bedingungen. *

Tabelle III

Brennstoff

COALITE

CLEANGLOW

Il

Weicher Koks

Harter Koks

Il
Il
Il

Brennzeit des

Feueranzünders

(Minuten)

16 - 17

20

21 - 22
23 - 24
16 - 17

20

21 - 22
23 - 24
16 - 17

20

21 - 22
23 - 24
16 - 17

20

21 - 22
2"3 - 24

Gewicht des Feueranzünders, der zum Anzünden von 1 kg Brennstoff erforderlich ist .

Standard, g mit Kupfer(II)Chlorid überzogen, g

12,5

12,5-

12,5

112

105

100

262

238

212'

212

8 8 8 8

125

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Die Ergebnisse der Tabelle III zeigen, dass ein geringeres · Gewicht des überzogenen Feueranzünders erforderlich ist, um ein gegebenes Brennstoffgewicht (1 kg) anzuzünden, und zwar im Vergleich zu nicht-behandelten Feueranzündern. Der grösste Vorteil wird beim Anzünden der härteren Brennstoffe, d.h. der am schwierigsten anzuzündenden Brennstoffe, erzielt. Zur Erzielung der besten Ergebnisse sind ferner die kürzer brennenden Feueranzünder am wirksamsten.

Beispiel 2

Eine Feueranzündermasse wird durch Vermischen der folgenden Bestandteile hergestellt: _;

Wässriger Harnstoff/Formaldehyd-Harzsirup (Feststoffgehalt 70 $) 2,3 kg 5 ?öige wässrige Lösung von Natrium- ' "^; dodecylbenzoisulfonat 1,8 kg

Die Mischung wird mit ungefähr 500 Upm gerührt, worauf 19 1 (5 gallons) Kerosin stetig zugesetzt werden. Nachdem die Emulgierung beendet ist, werden 0,5 1 O pint) einer 10 jSigen wässrigen Phosphorsäure zugesetzt. Dann wird das Produkt in Formen zum Aushärten gegossen.

Feueranzünder mit einer Abmessung von 177 x 127 x 38 mm (7x5x11/2 inches) werden anschliessend aus dem festen Block ausgeschnitten. Die oberen Oberfläche dieser Stücke werden anschliessend mit einer geschmolzenen V/achsmasse beschichtet, die aus einer Mischung aus 85 Gewichts-^ eines Paraffinwachses mit einem Schmelzpunkt von 60. - 63⁰C und 15 Gewichts-jS ELVAX 260 besteht. In der Wachsmasae ist KupferoxyChlorid gleichmässig verteilt.

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Die Blöcke werden anscliliessend abkühlen gelassen und abschliessend zu einzelnen Feueranzündern verschnitten. Die Kupfermenge pro Feueranzünder beträgt 0,4 $ (Gewicht/Gewicht)

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Claims

- 12 Patentansprüche

u J Eeueranzündermasse zum Anzünden von festen Bz^ennstoffen, enthaltend eine Feueranaündermasse, die ein hitzehärtendes Harz ist, das einen flüssigen Brennstoff, der aus dem Harz ausdrückbar ist, in KomMnation mit einem Kupfer(II)-chlorid- und/oder Kupfer(II)-oxychlorid-Katalysatorj enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupfer(II)-Chlorid- und/oder
Kupfer(II)-oxychlorid-Katalysator in einem Paraffinwachs-Überzug enthalten ist, der auf eine oder mehrere Oberflächen der Feueranzündermasse aufgebracht ist.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Paraffinwachs ein modifiziertes Paraffinwachs ist, das aus einem Paraffinwachs besteht, welches mit einem oder mehreren anderen Y/achsen vermischt ist. ·
3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Paraffinwachs mit einem Polyäthylenwachs, einem mikrokristallinen Vfechs oder einem Harz vermischt ist, wobei es sich bei dem Harz um ein Copolymeres aus Äthylen und Vinylacetat mit einem hohen Molekulargewicht handelt.
4. Masse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Paraffinwachs mit wenigstens 3 Gewichts-^ und vorzugsweise 5-10 Gewichts-^ eines mikrokristallinen Wachses vermischt ist.
5. Masse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Paraffinwachs mit wenigstens 5 Gewichts-$ und vorzugsweise 10-20 Gewichts-jä eines Harz.es vermischt ist, bei welchem es sich um ein Copolymeres aus Äthylen und Vinylacetat mit einem

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- 13 hohen Molekulargewicht handelt.
6. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Kupfer(II)-Chlorid oder -oxyehlorid zwischen 0,2 und 2 $> (Gewicht/Gewicht) Kupfer als Kupfer(II)-Chlorid oder
-oxychlorid, bezogen auf das Gewicht der Masse, schwankt.'

■v
7. Masse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Kupfer(ll)-chlorid oder -oxychlorid ungefähr 0,4 % (Gewicht/Gewicht) Kupfer als Kupfer(II)-chlorid oder -oxychlorid, bezogen auf das Gev/icht der Masse, beträgt.

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