DE207744C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 207744 KLASSE 22h. GRUPPE.1.

ähnliche Masse.

- Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. April 1907 ab.

Das vorliegende Verfahren bezweckt die Herstellung einer dem Bernstein sowohl hinsichtlich Farbe als auch Härte, Beständigkeit und Bearbeitungsfähigkeit gleichwertigen Kunstmasse. Bisher benutzte man zur Herstellung des Kunstbernsteins, des sogenannten Ambroides, vorwiegend Bernstein, der zum angestrebten Zwecke den verschiedenartigsten Verfahren unterzogen wird.

ίο Das vorliegende Verfahren benutzt dagegen als Ausgangsstoff die in der Natur vorkommenden Kopale, d. h. dem Bernstein ähnliche, aus einer jüngeren Ehtstehungszeit stammende, fossile Harze, welche sich von echtem Berns^ein hauptsächlich durch den größeren Gehalt an Ölen unterscheiden, demzufolge sie schon bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur,· bei etwa 120⁰ C, weich werden, während Bernstein weit hitzebeständiger ist.

Diese Eigenschaft neben der hellen, schön gelben Farbe geben dem Bernstein den hohen Wert in der Industrie, und der Zweck des vorliegenden Verfahrens ist, den Kopalen die gleichen wertvollen Eigenschaften zu geben und sie dadurch in einen dem Bernstein gleichwertigen Rohstoff umzuwandeln.

Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, Kopale mit Wasser in einem geschlossenen Gefäße unter Druck zu erhitzen.

Die Zeitdauer der Behandlung richtet sich nach dem angewendeten Druck und verkürzt sich in gleichem Maße, wie der Druck gesteigert wird, so daß. bei Anwendung von etwa 16 bis 20 Atm. eine Behandlungsdaüer von etwa 48 Stunden ausreicht.

Um das Verfahren noch mehr zu beschleunigen, können saure, alkalische oder neutrale (Salze) Zusätze dem Wasser beigegeben werden; am vorteilhaftesten hat sich die Benutzung ven Bernsteinsäure erwiesen, da diese die dauerhafteste Masse liefert, während an-• dere Stoffe zwar prächtige Farbtöne, aber keine so haltbaren Produkte ergeben, indem diese nach längerem Liegenlassen an der Luft spröde oder auch mürbe werden. >

Die Mengen der Zusätze sind bei den einzelnen Stoffen _ verschieden. Bei Anwendung von Bernsteinsäure hat sich ein Zusatz von etwa 5 g auf je einen Liter Wasser als hinreichend erwiesen. ·

Zur Durchführung des Verfahrens eignen sich am besten die als Digestoren oder Autoklaven bekannten Kocher. Die gewonnene bernsteinähnliche · Masse muß, um den Bern-

stein vollkommen ersetzen zu können, auch auf einen diesem entsprechenden Härtegrad gebracht werden, was dadurch erreicht wird, daß man aus der Masse das überschüssige Wasser durch einen Trockenprozeß beliebiger Art entfernt. Dieses Entfernen des Wassers kann durch natürliche Verdunstung erfolgen, wenn genügend Zeit und Raum vorhanden ist. Diese Art des Härtens erfordert etwa ein

ίο einjähriges Lagernlassen der Masse an trockenen Orten; sie läßt sich aber durch Zuführung von Wärme entsprechend beschleunigen, nur darf die Wärmezufuhr nicht so weit gesteigert werden, daß auch die Bernsteinsäure sich zu verflüchtigen beginnt; am zweckdienlichsten haben sich Temperaturen zwischen 40 und 50 °, die schließlich bis zu 130 ° C. gesteigert werden, erwiesen.
.Das natürliche Trocken- und Härteverfahren läßt sich auch dadurch beschleunigen bzw. auf etwa die halbe Zeit des natürlichen Trocken-^ Verfahrens herabsetzen, daß man die Masse dabei dem Sonnen- oder dem elektrischen Licht aussetzt. '

Die so gewonnene Masse läßt sich genau so bearbeiten wie der natürliche Bernstein; sie läßt sich in der Hitze wie guter Bernstein biegen, wobei sie auch nach dem Abkühlen Farbe und Härte beibehält, und sie läßt sich auch wie Bernstein im heißen Ölbad hell und klar sieden, besitzt also alle vorteilhaften Eigenschaften des natürlichen Bernsteins.

Daß bei diesem Verfahren wirklich eine chemische Umwandlung stattfand, zeigt folgende Probe:

Der Naturkopal, auf 135 bis 140 ° C. in öl erhitzt, wird weich wie Kautschuk; spröder Bernstein (Brack), der in großen Mengen verarbeitet wird, schwillt auf, und als Rückstand bildet er eine weiße, mit dem Finger leicht zerreibbare Masse (Bernsteinbitumen), während guter Bernstein und der nach vorliegendem Verfahren hergestellte Kunstbernstein bei obiger Temperatur biegsam und in Farbe und Härte nach der Abkühlung gleich bleibt.

Im nachstehenden soll ein besonderes Ausführungsbeispiel angegeben werden:

ι kg harter afrikanischer, z. B. Zanzibar-Kopal in ganzen Stücken wird in einen Autoklaven von etwa 2 1 Fassungsraum eingegeben, darauf 1 1 Wasser, in dem 5 g Bernsteinsäure gelöst wurden, hinzugefügt und nun der Topf, der hierdurch vollgefüllt ist, verschlossen. Der Inhalt wird nun so lange erhitzt, bis der Druck im Autoklaven 20 Atmosphären erreicht hat. Dieser Druck wird etwa 48 Stunden aufrechterhalten, worauf das Feuer gelöscht und der Behälter abkühlen gelassen wird, was in etwa 6 Stunden der Fall ist. Die Stücke können nun aus dem Behälter entfernt werden, und haben schon das Aussehen wie echter Bernstein, nur sind sie infolge' des hohen Wassergehaltes sehr spröde. Sie können gegebenenfalls als spröder Stein weiter verarbeitet werden.

Um die Masse nun auf den natürlichen Härtegrad des Bernsteins zu bringen, muß sie getrocknet, d. h. vom ungebundenen Wasser befreit werden, was in jedem beliebigen Trockenapparat vorgenommen werden kann. Um rasch zum Ziele zu gelangen, legt man die aus dem Autoklaven entnommenen Stücke in eine Muffel und erwärmt den Inhalt durch Flamme oder durch heiße Luft auf etwa 40 bis 50⁰ C.; diese Temperatur wird etwa. 12 Stunden aufrechterhalten, dann langsam auf 100 ° G. und nach Ablauf von 24 Stunden auf i30°-C. gesteigert; auf dieser Temperatur bleibt die Masse weitere 24 Stunden erhalten. Nach Ablauf dieser Zeit (48 Stunden) ist alles ungebundene Wasser verdunstet, und die Masse hat nicht nur das Aussehen, sondern auch den Härtegrad und die Bearbeitungsfähigkeit des echten Bernsteins erlangt.

An Stelle von Bernsteinsäure kann man auch Benzoesäure, aus gleichbenanntem Harze erzeugt, verwenden und erzielt hierbei ebenfalls ein gutes, nur etwas weicheres Produkt. Es genügt ι g Benzoesäure für 1 kg Kopal.

Verwendet man Säuren, die nicht von Harzen abstammen, so werden die so erhaltenen Produkte mit der Zeit teils schmutzig grau, teils rissig und brüchig.

Alkalien, wie Kalium- sowie Natriumhydroxyd und deren Verbindungen,. geben, in sehr kleiner Menge angewendet (0,1 g für 1 kg Kopal), meist prachtvolle Farbentöne; doch ist ein solches Produkt nicht dauerhaft, sondern ebenfalls brüchig.

Alkalien in größerer Menge angewendet, z. B. 20 g pro Kilogramm Kopal, verseifen den Kopal, so daß er sofort für die Umwandlung unbrauchbar wird.

Zum Schlüsse mag nicht unerwähnt bleiben, daß die Behandlung von Harz mit Wasser Und auch mit Alkalien schon bekannt ist. Diese bekannten Entfärbungsverfahren dienen aber alle der Vorbereitung der Harze für die Lackfabrikation durch Umschmelzen, während beim vorliegenden Falle eine Änderung des Aggregatzustandes des Kopals, auch vorübergehend, nicht stattfindet. So wird nach einem der bekannten Verfahren das Wasser erst in einem Zeitpunkte zugeführt, wo das zu behandelnde Harz bereits einem Schmelzprozeß unterliegt, sei es allein oder im.Gemisch mit trockenen Alkalien. Nach einem anderen Verfahren wird das Wasser in Dampfform eingeführt, um die auf dem zu schmelzenden Harze lastende Luft durch eine keinen Sauerstoff enthaltende Atmosphäre zu ersetzen. Diese Verfahren haben aber alle ein Schmel-

• - zen oder Umschmelzen des Harzes im Auge, während vorliegendes Verfahren lediglich in einem Erhitzen mit Wasser unter hohem Druck

;'. und darauffolgender Trocknung besteht. Auch das bekannte Kochen von weichen Harzen mit Alkalilösungen hat mit dem vorliegenden Verfahren nichts gemeinsam, weil es unter Luftzutritt, also bei einfachem Luftdruck vorgenommen wird und ein Verseifen der im Harze

ίο enthaltenen Öle bezweckt, während das vorliegende Verfahren bei Luftabschluß unter hohem Druck arbeitet und lediglich dadurch oder gegebenenfalls durch die Mitwirkung der dem Wasser beigemengten Stoffe, vornehmlich der Bernsteinsäure, dem Kopal die Eigenschaften des Bernsteins verleiht.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Umwandlung von Kopalen in eine dem natürlichen Bernstein ähnliche Masse, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopale in Wasser in geschlosser nen Gefäßen unter einem Druck von 16 bis 20 Atm. erhitzt werden, worauf aus der so erhaltenen Masse das überschüssige Wasser durch Trocknen in beliebiger Weise entfernt wird.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser, in welchem die Kopale erhitzt werden, saure, alkalische oder neu- 3" trale Zusätze, insbesondere aber Bernsteinsäure beigegeben wird. . ~