DE2619554C2 - Leicht entzündbares künstliches Feuerscheit - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein leicht entzündbares künstliches Feuerscheit in Form eines länglichen formbeständigen und mit einer Schicht aus brennbarem Material umgebenen Körpers aus einer extrudierten, den Abbrand selbsttätig unterhaltenden Mischung aus kleinteiligem zellulosehaltigen Material und einer oder mehrerer Erdölfraktionen.

Derartige Feuerscheite sind beispielsweise aus der US-PS 38 43 336 bekannt; diese haben jedoch den Nachteil, daß sie nicht leicht entflammbar sind und noch eine Zündhilfe wie beispielsweise zusammengeknülltes Zeitungspapier benötigen. Ferner bedarf es gewisser Zeit, um den Verbrennungsvorgang über die gesamte Länge eines solchen Scheites gleichmäßig in Gang zu setzen und eine gleichmäßige Brenndauer zu erzielen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt ein Feuerscheit der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, mit dem ein rasches Anbrennen sowie gleichmäßiges Abbrennen, und zwar unabhängig von dessen Lage in der Feuerstelle ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Feuerscheit gemäß Hauptanspruch vorgeschlagen, wobei besonders bevorzugte Ausführungsformen in Unteransprüchen erwähnt sind.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß mit einem derartigen Feuerscheit durch den Zündstreifen eine

rasche Entzündung von einem bis zum anderen Ende möglich ist, weil die Ummantelung aus Papier oder Kunststoff zusammen mit der Rille ein Luftkanal bildet und die Gleichförmigkeit des Abbrandes verbessert.

Darüber hinaus befindet sich der Zündstreifen in einer relativ geschützten Lage und verbleibt unabhängig von der Stellung des Scheites in dieser.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Feuerscheites ist in den Zeichnungen dargestellt; es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Feuerscheites mit teilweise entfernter Außenumhüllung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Feuerscheit gemäß Fig. 1.

Der den Figuren gezeigte Feuerscheit besteht aus einem als Korpus 2 bezeichneten Körper aus brennbarem Material, einem Zündstreifen 4 aus leicht entflammbarem Material und einer Ummantelung 6. In dem Korpus ist eine Rille 8 in Längsrichtung angeordnet, die den Zündstreifen aufnimmt. Darüber hinaus ist in der Rille noch eine Abstufung 10 vorgesehen, neben welcher der Zündstreifen 4 zu liegen kommt, während im oberen Bereich durch die Abstufung ein im Querschnitt etwas erweiterter Luftkanal gebildet wird. Aufgrund seiner etwas klebrigen Beschaffenheit haftet der Zündstreifen geschützt in dem unteren abgestuften Bereich,
so Das Material, aus dem der Korpus besteht, ist zerkleinertes Zellulosematerial, meistenteils Holz. Es können jedoch auch sonstige Zellulose-Materialien, wie beispielsweise zerkleinerte Nußschalen, Stroh, Papierbrei und Baumwollabfälle für sich oder mit Holz gemischt verwendet werden. Als Holzmaterial können Sägespäne oder zerkleinertes Abfallholz, sowohl Hartholz als auch Weichholz, verwendet werden. Für die bisher als künstliches Feuerholz bekannten Brennstofformkörper mußte man die Mitverwendung von solchen Zellulosematerialien vermeiden, die sich nur schwierig autogen verbrennen lassen, wie beispielsweise manche Sorten von Hartholz und Materialien, deren Feuchtigkeitsgehalt 10 bis 12% übersteigt, obwohl gerade mit solchem Material eine höhere Heizleistung und eine langsamere Verbrennung erreicht werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen stückigen künstlichen Brennstoff sind solche Materialeinschränkungen nicht notwendig. Es kann Zellulosematerial mit einem Feuchtigkeitsgehalt bis zu 20% vorhanden sein, vorausgesetzt, das Material, aus dem der Korpus besteht, hat die Fähigkeit, in einer im Vergleich zu dem Gesamtkorpus sehr schmalen Massenzone selbsttätig autogen zu verbrennen. Vorteilhaft ist es jedoch, das Zellulosematerial und dessen Feuchtigkeitsgehalt im Hinblick auf die Eigenschaften der sonstigen Bestandteile so auszuwählen, daß die Verbrennungseigenschaften und die Abbrandgeschwindigkeit des Brennstofformkörpers während der Gesamtdauer der Verbrennung gleichmäßig sind und den gewünschten Erfordernissen entsprechen.

Die Teilchengröße des Zellulosematerials ist ebenfalls nicht kritisch: Allerdings ist es nicht nötig, große Teilchen einzusetzen, wie sie zur Unterstützung der Anbrennfähigkeit der bisher bekannten Brennstofformkörper häufig benötigt werden, und die Tendenz des Aufspaltens des Formkörpers begünstigen. Beim Aufspalten vergrößert sich der Oberflächenbereich des Brennstofformkörpers, und die Verbrennungsgeschwindigkeit wird

If dann unerwünscht erhöht Zur Vermeidung des Aufspaltens sollten die Teilchen in ihrer größten Dimension

H vorteilhaft kleiner als 1 cm sein.

Il Das Material für den Korpus sollte natürlich auch so gewählt werden, daß der Formkörper während des

i| Verbrennungsvorgangs formbeständig bleibt Ein Brennstofformkörper, der im frühen Stadium des Abbrennens

H schmilzt oder auseinanderfällt, eignet sich nicht Materialzusammensetzungen, in denen zerkleinertes Zellulose-

ill material in wesentlichen anteiligen Mengen vorhanden ist, bleiben in der Regel bis zu einem späten Verbren-

|| nungsstadium des Formkörpers fonnstabiL

Ig Neben dem zerkleinerten Zellulosematenal besteht der Korpus 2 noch aus einem zweiten Hauptbestandteil in

|| Form eines flüssigen oder verflüssigbaren Brennstoffes. Als Brennstoff verwendet man gewöhnfich eine oder

K mehrere Brennpetroleum-Fraktionen, die sich mh. dem Zellulosematerial zu einer Masse kombinieren lassen, aus

I ί der sich «iii sowohl bei Zimmertemperatur als auch bei Behandlungstemperatur dimensionsstabiler BrennstoffsÜ ormkörper bilden läßt Bei üblichen bisher bekannten künstlichen Feuerholz-Formkörpern war es erforderlich, ψ das Brennöl so auszuwählen, daß dessen Flammpunkt unter Berücksichtigung der Modifizierung durch das H Zellulosematerial so ausreichend niedrig lag, daß man das Material mit einem Streichholz entzünden konnte. Es

|,S ist sehr schwierig, diese Erfordernisse in Einklang miteinander zu bringen, denn einerseits muß dann das Brennöl

M so flüchtig sein, daß die Gefahr von Verdampfungsverlusten an Brennöl oder bestimmten Fraktionen daraus

Ij während der Lagerung der Brennstofformkörper auftritt, wohingegen man andererseits beim Erhitzen des

P Brennstofformkörpers, wenn man diesen dreht, ein nicht allzu rasches Verdampfen aus dem Inneren heraus

§ wünscht Beim erfindungsgemäßen Feuerscheit kommt es dagegen nur darauf an, daß das Brennöl so ausreichend flüchtig ist, daß in Kombination mit dem Zellulosematerial die selbsttätige autogene Verbrennung

ψ_ι aufrechterhalten wird.

f:;; Im allgemeinen kann man im erfindungsgemäßen Feuerscheit mit gutem Erfolg ähnliche Petroleumfraktionen

f'; einsetzen, wie sie für bisher bekannte künstliche Brennstofformkörper benutzt worden sind.

k Die meist gebräuchlich verwendete Petroleumfraktion ist als Gatsch bekannt, ein Rohparaffin-Produkt, das

ψ man gewöhnlich aus Rohöl nach Abtrennen der flüchtigen Bestandteile und der für Schmieröle verwendbaren

;. Fraktionen erhält Beim Raffinieren wird dieses Material häufig als Einsatzmaterial für die Herstellung von

ii( gereinigtem Paraffin benutzt Je nach der Raffinerieart und der für das Raffinieren eingesetzten Rohöl-Zusam-

; mensetzung ändert sich die Zusammensetzung dieser Rohparaffine bzw. der Gatsche. Die meisten Gatsche

\% enthalten unterschiedliche Mengen der drei Hauptbestandteile: Öle, Paraffinwachse und mikrokristalline Wach-

U se. Solche Rohparaffine bzw. Gatsche sind im allgemeinen bei Zimmertemperatur ziemlich weiche Feststoffe.

'M Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden vorteilhaft solche Rohparaffine eingesetzt, die bei Tempera-

fe'! türen von 50 bis 72" C flüssig werden. Wenn man diese Gatsche mit dem Zellulosematerial vermischt, wirkt der

Ρ Anteil an mikrokristallinem Wachs und in gewissem Ausmaß auch der Anteil an Paraffinwachsen als Bindemittel

κ für das Zellulosematerial, während die vorhandenen ölbestandteile dem künstlichen Brennstofformkörper die

|j erforderliche Entflammbarkeit vermitteln, obgleich dies für die erfindungsgemäßen stückigen Brennstoffe nur

■p- untergeordnete Bedeutung hat

!& In einer typischen Ausführungsform besteht der Korpus aus 30 bis 60 Gew.-% Zellulosematerial und 70 bis

!> 40 Gew.-% an Brennpetroleum-Fraktionen. In dem Material für den Korpus können übliche Zusätze, wie man

;; sie zur Gewinnung von gefärbten Flammen und für Knister- und Zischeffekte einzusetzen pflegt, eingearbeitet

U sein. Natürliches Scheitholz knistert und zischt durch das Verdampfen des in dem Holzmaterial eingeschlossenen

',.·■ Wassers. Bei den erfindungsgemäßen stückigen künstlichen Brennstofformkörpern läßt sich bis zu einem gewis-

;s sen Grad ein ähnlicher Effekt dadurch erzielen, daß man Zellulosematerial mit höherem Wassergehalt einsetzt.

;'· verglichen mit dem zwecks Vermeidung einer anfänglich verminderten Entflammbarkeit niedrigen Wasserge-

j.'¹ halt in bisher bekannten künstlichen Feuerholzscheiten. Durch eine solche Erhöhung des Wassergehalts läßt sich

pj darüber hinaus die Abbrenngeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Brennstofformkörper steuern.

Ss Der Zündstreifen 4 kann aus vielerlei Materialarten bestehen. Es kommt lediglich darauf an, daß er bestimmte

II Grundeigenschaften hat. Zum einen muß er in geeigneter Weise entflammbar sein, d. h. er muß, wenn man eine «Ι Flamme, z. B.«ine Streichholzflamme, daran hält, leicht anbrennen, und die Flammen müssen sich rasch über den '!> gesamten Streifen ausbreiten. Zum anderen muß beim Abbrennen eine so ausreichend starke Hitze abgegeben

f'f: werden, daß die angrenzenden Teile des Korpus zu brennen anfangen, d. h. die angrenzenden Teile des Korpus

pj müssen ausreichend heiß werden können, daß an diesen Stellen das Material selbsttätig weiterbrennt. Drittens

? ( muß der Streifen so ausreichend fest an dem Korpus haften, daß die Haftung bei üblicher Handhabung erhalten

s)| bleibt. Zum Vierten ist es notwendig, daß die Entflammbarkeit des Streifens während gebräuchlicher Lagerzei-

ίί ten erhalten bleibt.

!' Man kann zwar für die Fertigung des Zündstreifens ein gleichförmiges, homogenes und vollständig verbrenn-

I^ bares Material verwenden, jedoch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen solchen Stoff einzusetzen, aus dem

jy| beim Verbrennen ein poröser nicht verbrennbarer oder nur schwierig verbrennbarer Rückstand verbleibt.

I ,· Dieser Rückstand wirkt dochtähnlich und ermöglicht verschiedene nachstehend beschriebene Vorteile.

||: Bei der Herstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen stückigen Brennstoffs trägt man auf der

^ Oberfläche des Korpus-Materials, nachdem man den Korpus ausgeformt hat und während dieser noch warm ist,

fe verbrennbares Material in Form eines Pulvers bzw. als feste Teilchen so auf, daß dieses Material auf der

il Oberfläche des Formkörpers, die in diesem Stadium normalerweise klebrig ist, haftet. Beim Abkühlen des Formkörpers bildet sich eine feste Verhaftung des Pulvers an der Formkörper-Oberfläche aus, und es bildet sich der Zündstreifen. Das Pulver bleibt, wenn es durch die folgende Ummantelung des Formkörpers dann noch

_f geschützt wird, an den aufgebrachten Stellen und in der vorgesehenen Konfiguration haften bis zu dem

i Zeitpunkt, an dem man den Brennstofformkörper bestimmungsgemäß verwendet.

Es kann eine beliebige Pulverkombination aus organischen oder anorganischen Pulvern eingesetzt werden, die die erforderliche hohe Entflammbarkeit, wie sie für den bei der Benutzung erforderlichen niedrigen Flamm-

punkt notwendig ist aufweisen. Damit bei rascher Zündung des Pulvers auch eine schnelle Ausbreitung der Flammen gewährleistet ist, benutzt man vorteilhaft ein solches Pulvergemisch, das ein Oxydationsmittel enthält. Es kann sich bei dem Pulver um einen niedrigen Flammpunkt aufweisendes festes Material, wie beispielsweise Polyoxymethylenglykol, Triazon, Naphthalin oder Polystyrol, eine entflammbare Fettsäure oder Seife oder eine Kombination verschiedener Pulver, wie beispielsweise Kohlepulver mit geeigneten Oxydationsmitteln und gepulvertem Colophonium, Wachsen oder Schwefel handeln. Wenn man solche wie zuvor beschriebenen Pulver einsetzt, gewinnt man einen Rückstand, der auf der Oberfläche des Brennstofformkörpers wie ein Docht wirkt. Ein solcher dochtähnlicher Rückstand, der weniger rasch als das in dem Formkörper vorhandene Brennpetroleum von der Flamme verbraucht wird, unterstützt den Verbrennungsbeginn an der Oberfläche des Brennstofformkörpers. Es wird angenommen, daß ein solcher dochtähnlicher Stoff dreifach wirkt:

(1) Das feste Material kann man sich in Art eines Miniatur-Windkanals wirkend denken, durch den Sauerstoff in die Flammenfront eingesaugt wird; dadurch wird die Verbrennung verbessert;

(2) der Feststoff bringt eine große Oberfläche für den Verdampfungsvorgang und die Verbrennung des Brennpetroleums; und

is (3) der Feststoff wirkt vor der Flamme als Hitzefalle und vermag den Brennstoff solange festzuhalten, bis er

auf seinen Flammpunkt erwärmt ist

Darüber hinaus entstehen aus dem Feststoff, wenn er erhitzt wird, häufig reaktive chemische Reste, die die chemische Reaktion bei der Verbrennung unterstützen. Dadurch wird die von dem Zündstreifen für die Initiierung der selbsttätigen Verbrennung des Korpus-Materials aufzubringende Hitzemenge vermindert.

Als besonders vorteilhaft für die erfindungsgemäßen Zwecke hat sich die Verwendung eines Pulvers zum Aufbringen auf den Brennstofformkörper erwiesen, das man durch Vermählen des Verfestigungsprodukts einer festen Emulsion aus einem Brennstoff, wie Kerosin, und einer Emulgiersubstanz, wie nachstehend beschrieben dargestellt gewinnt Wenn man dieses Pulver auf die Oberfläche des Brennstofformkörpers aufbringt und zündet erzielt man die gewünschte Zündfähigkeit und die erwartete Flammenausbreitung.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Zündstreifen aus einem einteiligen formhahigen Streifen, der an dem länglichen Brennscheit-Formkörper haftet Geeignete Substanzen für die Ausbildung eines solchen einteiligen Streifens sind beispielsweise Polystyrol oder dergleichen leicht brennbare feste Materialien. Besonders vorteilhaft ist es, ein einen flüssigen Brennstoff enthaltendes Band oder Gewebe vorzusehen. Ein solches Band kann man mit oder ohne einen durch die Flamme zerstörbaren Umhüllungsmantel fertigen, der dazu dient den Streifen unbeschädigt zu halten und die Verdampfung von Brennöl zu reduzieren. Besonders vorteilhaft ist es, wenn man eine feste Lösung oder Emulsion des flüssigen Brennstoffes, wie nachstehend beschrieben, benutzt. Dazu kann man auch andere Arten von Trägermaterial einsetzen. Beispielsweise kann man ein Absorptionsmit- ^ teU wie beispielsweise Baumwolle oder Hanf in Bandform mit dem flüssigen Brennstoff sättigen und dann auf || den Brennscheit-Formkörper auflegen, bevor dieser ummantelt wird. Voraussetzung dazu ist es, daß man einen jjf

eine ausreichende Entflammbarkeit aufweisenden Streifen erhalten kann, ohne daß das Brennöl während der ii| Lagerung des Brennstofformkörpers daraus allzu stark verdampft Alternativ kann man als Trägermaterial ein || geeignetes Verdickungsmittel einsetzen und dieses mit dem flüssigen Brennöl zu einer Paste vermischen. Für die |;ξ Verarbeitung mit solchen absorbierenden Substanzen oder Verdickungsmitteln geeignete flüssige Brennöle g, haben, wenn sie in dem Streifen eingearbeitet sind, einen so ausreichend niedrigen Flammpunkt daß man sie mit I·/_.

einem einzigen Streichholz zünden kann, und ihre Flüchtigkeit ist so ausreichend niedrig, daß das Brennöl in dem Absorptionsmittel oder der Paste gehalten wird. Beispiele für geeignete Verdickungsmittel sind Zellulose-Deri- j vate, wie Carboxymethylzellulose, Hydroxymethyl- oder -propylzellulose. Alginate und Xanthen-Gums: anorga- -;· nische Verdickungsmittel, wie feinteilige Kieselerden, Montmorillonite oder Bentonite; synthetische Polymere. ψ\ wie Polybutanole, Äthylen-Copolymere, Polyvinylalkohole und -acetate, Vinylzellulosen, Polyketone, Polyester, ,) Phenoxyharze. Glykole und polymere Diole, Vinylbutyralharze, Vinylacetat-Vinylchlorid-Copolymere sowie g

Nitrozellulose; und natürliche organische Produkte, wie Gelatine, Gummiarabikum, Colophonium. Lignosulfo- ti nate, Caseinate, Quebracho, Mimosa, Fettseifen und -alkohole, Shellacke, Tallölschnitte und Metallsalze von >|

Fettsäuren, wie Aluminiumstearat und Aluminiumoctinoate. P_:

Man stellt die Pasten in üblicher Arbeitsweise her durch Zusatz des Verdickungsmittels zu dem flüssigen j

so Brennöl, bis eine Paste der gewünschten Konsistenz erhalten worden ist Zur Unterstützung der Pastenbildung :£

kann man Wärme, wasserlösliche Tenside und geringe Mengen an Wasser verwenden. i;1

Dss Verhältnis von Verdickungsmittel zu Brennöl ist je nach der Art des eingesetzten Verdickungsmittels :i,'

unterschiedlich. Beispielsweise sind in einer Paste im allgemeinen bei Verwendung von Vinylpolymeren 1 bis ;

10 Gew.-%, bei Benutzung von Zellulose-Derivaten 2 bis 10 Gew.-%; beim Einsatz von organischen Verbindun- : _;

gen natürlichen Ursprungs 5 bis 15Gew.-°/o und beim Arbeiten mit anorganischen Tonen 5 bis 40Gew.-% ^r

enthalten. v.

Man kann zur Vorbeugung gegen Verdampfen von flüssigem Brennöl während der Lagerzeit aus einer mit ;v

einem festen Absorptionsmittel gebildeten Paste Holzmehl zusetzen. Dieses wirkt dochtartig und unterstützt die j;

schnelle Ausbreitung der Flamme. is

Wie zuvor angegeben, besteht bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Zündstreifen aus ? * einer durch Auflösen eines geeigneten flüssigen Brennöls in einem geeigneten Trägermaterial gebildeten festen ; _t Lösung. Dabei wird das Trägermaterial, damit es mit dem flüssigen Brennöl vermischt werden kann, zum :_;i flüssigen Zustand aufgeschmolzen und anschließend auf Zimmertemperatur abgekühlt wobei Verfestigung -b) erfolgt Das flüssige Brennöl ist innerhalb der festen Lösung "gefangen". Dies hat zur Folge, daß Verdampfungs- ■ j

Verluste während der Lagerzeit optimal niedrig gehalten werden. Dadurch verlängert sich die mögliche Aufbe- k-< wahrungszeit eines künstlichen Brennscheits, das einen so ausgebildeten Zündstreifen enthält: Ein weiterer Λ; Vorteil besteht darin, daß man auch eine höhere Flüchtigkeit aufweisende Brennöle einsetzen kann: dadurch hat Γ man es leichter, die gewünschte und benötigte hohe Entflammbarkeit des Streifens zu erhalten. Jj.

Geeignete flüssige Brennöle können beispielsweise auf Alkohol oder Kohlenwasserstoff basierende Brennstoffe sein. Das feste Lösungsmittel wird je nach Natur des eingesetzten flüssigen Brennöls ausgewählt.

Geeignete auf Alkohol basierende flüssige Brennöle sind Alkohole mit niedrigem Flammpunkt, wie beispielsweise Methanol, Äthanol und Butanol bis Decanol; Glykole und Ketoalkohole mit niedrigem Flammpunkt; Vinyl- und Glykoläther mit niedrigem Flammpunkt; und Ketone, Ester organischer Säuren und Hydroxysäuren mit niedrigem Flammpunkt. Im allgemeinen eignen sich solche flüssige brennbare organische Substanzen, die einen niedriger als 175°C liegenden Flammpunkt haben und in einer festen Phase löslich sind.

Geeignete feste Lösungsmittel für flüssige Brennöle alkoholischer Art sind ganz allgemein schmelzfähige Feststoffe, in denen eine verbrennbare organische Substanz der zuvor angegebenen Art mit niedrigem Flammpunkt löslich ist. Beispiele für solche Feststoffe sind Piperazin, Phenolnaphthalamin, Fettsäuren und -alkohole mit hohem Molekulargewicht und einem Schmelzpunkt oberhalb 5O⁰C, Polyäthylenglykole, Methoxypolyäthylenglykole, Phenol, Resorcin, Sorbitol, Mannitol, Isopentylglykoldiacrylat, Esterdiol (Warenzeichen) 204 (ein Ätherglykol), Polyacetonpolyole, Polyketone, Vinylalkohol- und Vinylacetat-Harze, Vinylbutyrylharze und Vinyläthylätherharze.

Geeignete flüssige Brennöle der Kohlenwasserstoff-Art sind verbrennbare organische Substanzen mit einem Flammpunkt unterhalb etwa 175° C, die in festen Lösungsmitteln löslich sind. Dazu gehören beispielsweise Naphthas, Kerosin, Brennöle, Tallölschnitte, Mineralöle, Äther, Borine, benzolaromatische Lösungsmittel, Styrol, Xylole und Silikone.

Geeignete feste Lösungsmittel sind schmelzfähige Feststoffe, in denen die zuvor genannten flüssigen Brennöle löslich sind und die bei Zimmertemperatur in festem Zustand vorliegen. Beispiele dafür sind Paraffinwachse, mikrokristalline Wachse, Gatsche, Rohparaffine, Äthylen-Vinylacetat-Polymere, Naphthaline, öllösliche synthetische Harze, wie phenolische Vinyläthylätherharze, Polyxylol, Asphaltpech, Tallölpech, Polybutylen, Polyisobutylen und Polyäthylen. Bevorzugt sind Wachse mit niedrigem Schmelzpunkt Die festen Brennöle des Kohlenwasserstofftyps enthaltenden Lösungen werden in der gleichen Weise wie die feste Brennöle vom Alkoholtyp enthaltenden Lösungen gefertigt, und sie können die gleichen dafür angegebenen Zusätze enthalten.

Die Mengenverhältnisse von flüssigem Brennöl zu festem Lösungsmittel sind je nach den Eigenschaften des Lösungsmittels und des Brennöls unterschiedlich. Im allgemeinen reicht schon ein so geringer Zusatz wie 10Gew.-% an flüssigem Brennöl in der festen Lösung für eine gute Zündfähigkeit aus. Es empfiehlt sich gewöhnlich jedoch, dem speziell zur Verwendung kommenden festen Lösungsmittel so viel an flüssigem Brennöl zuzugeben, daß man beim Abkühlen auf Zimmertemperatur noch eine feste Lösung erhält.

Eine geeignete feste Lösung kann beispielsweise aus 70 Gewichtsteilen an festem Lösungsmittel und 30 Gewichtsteilen Brennöl bestehen.

Man kann die Retentionsfähigkeit des Lösungsmittels in der festen Lösung durch Einarbeiten von Absorptionsmaterial, wie beispielsweise Holzmehl oder Kohlepulver in die Lösung verbessern. Die Verwendung solcher Absorptionsmaterialien verstärkt auch die Flammenausbreitung längs des Zündstreifens. Weiterhin wirken die Absorptionsmaterialien, wie zuvor erläutert, dochtähnlich.

Durch die Benutzung von geeigneten Tonen, wie beispielsweise Montmorillonit, wird ebenfalls die Retentionsfähigkeit des Lösungsmittels verbessert; man erhält eine Dochtwirkung, und es gelingt, die Viskosität des geschmolzenen Feststoffes infolge der der Lösung vermittelten thixotropen Eigenschaften zu steuern. Für diesen Zweck können auch Salze von Fettsäuren, wie beispielsweise Aluminiumstearat und Aluminiumoctinat eingesetzt werden.

Weitere brauchbare Zusätze zu der festen Lösung sind beispielsweise Tenside, die mit der flüssigen Phase verträglich sind und die vorhandenen Materialien zu benetzen vermögen, Oxydationsmittel und die Flamme färbende Substanzen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen stückigen Brennstoffs wird eine feste Emulsion eines Brennöls innerhalb einer festen Phase benutzt Als Brennöl kann man dabei die zuvor aufgeführten flüssigen alkoholartigen oder kohlenwasserstoffartigen Brennstoffe verwenden. Arbeitet man mit flüssigen alkoholartigen Brennstoffen, dann lassen sich als geeignete Substanzen für die feste Phase feste Kohlenwasserstoffe mit einem Schmelzpunkt oberhalb etwa 50° C, in denen Emulgiermittel löslich sind, einsetzen, beispielsweise Paraffinwachse, mikrokristalline Wachse, Gatsche, Äthylen-Vinylacetat-Polymere, Naphtha- so line, öllösliche synthetische Harze, wie beispielsweise phenolische Vinyläthylätherharze, Polyxylol, Asphaltpech, Tallölpech, Polybutylen, Polyisobutylen oder Polyäthylen.

Geeignete Emulgiermittel sind Tenside, wie beispielsweise Nonylphenol, Dodecylphenol und lineare Alkohole, die in Kohlenwasserstoffen löslich sind

Als feste Phase geeignete Substanzen sind beispielsweise Piperazin, Phenylnaphthylamin, hochmolekulare Fettsäuren und -alkohole mit Schmelzpunkten oberhalb 50"C, Polyäthylenglykole, Methoxypolyäthylenglykole, Phenol, Resorcin, Sorbitol, Mannitol, Neopentylglykoldiacrylat, Esterdiol 204, Polyacetonpolyole, Polyketone, Vinylalkohol- und Vinylacetat-Harze, Vinylbutyrol-Harze und Vinyläthylätherharze. Geeignete Emulgiermittel sind Tenside, die mit der festen Phase verträglich sind, wie beispielsweise Dodecylbenzolsulfonat und Sulfosuccinate.

Zwecks Verbesserung der Entflammbarkeit des Zündstreifens und zur Unterstützung der Flammenausbreitung können den festen Emulsionen mit alkoholartigen Brennölen als weitere Komponenten beispielsweise Holzmehl, Aktivkohle mit oxydierenden Mitteln zugesetzt werden.

Die Emulsion wird in der Weise zubereitet, daß man das für die feste Phase gewählte Material schmilzt und darin ein ausgewähltes Emulgiermittel auflöst Die gewünschten Zusätze werden mit dem flüssigen Brennöl zu einer Aufschlämmung verarbeitet und dann zwecks Bildung einer heißen Emulsion unter hoher Scherwirkung dem geschmolzenen Feststoff zugemischt Beim Abkühlen der heißen Emulsion auf Zimmertemperatur entsteht die feste Masse.

Man kann eine feste Emulsion eines Brennöls auch in der Weise zubereiten, daß man das Brennöl in einem flüssigen vernetzbaren Harz emulgiert und dann das Harz durch Vernetzen verfestigt. Das Brennöl ist dann von dem festen Harz umschlossen. So kann man beispielsweise ein flüssiges Brennöl des Kohlenwasserstofftyps in einem flüssigen Carbamidharz emulgieren und durch anschließendes Vernetzen des Harzes das öl darin ein-

5 schließen.

Man fertigt die Emulsion zweckmäßig durch Vermischung von 90 Gew.-°/o (bezogen auf das Gemisch) an flüssigem Brennöl, beispielsweise Kerosin, mit dem Harz und einem geeigneten Emulgiermittel, Wasser und einem geeigneten Säurekatalysator an. Durch die Zugabe des Katalysators wird die Vernetzung des Polymers zu einer festen Emulsion, die das Kerosin emulgiert eingeschlossen enthält und so dessen Verflüchtigung vcrhindert, initiiert. Die Bildungsgeschwindigkeit der festen Emulsion hängt weitgehend von der Stärke und Konzentration des Säurekatalysators ab.

Die Anmelderin hat festgestellt, daß die Zugabe verschiedener Lyophobe, wie beispielsweise niedrige Alkohole und Glykole, zu der wäßrigen Phase bewirkt, daß man einen sehr viel stärkeren Säurekatalysator benutzen, infolgedessen eine kürzere Gelierung erreichen, als dies anderenfalls ohne unerwünschte Koagulation der Emulsion möglich wäre, und so mit der gleichen Geschwindigkeit die Fertigung vornehmen kann, wie sie bei der nachstehend beschriebenen Bildung eines erfindungsgemäßen Brennstofformkörper-Korpus durch Extrusion erzielt wird.

Wenn man darüber hinaus die Menge der zugesetzen Lyophobe von 'AiGew.-o/o des Polymers, der zur Verhinderung von Koagulation erforderlichen Menge, bis auf etwa 5 Gew.-% des Polymers steigert, läßt sich die Emulsion aus dem bisher bekannten mürb-zerbrechlichen Zustand in eine mehr elastische Form umwandeln, so daß man sie um eine Seele in Form einer Schnur gießen oder zu einer Folie ausformen und diese in Streifen schneiden kann, die anschließend auf das Korpus-Material aufgebracht werden.

Als Ummantelung 6 für den Brennstofformkörper verwendet man vorteilhaft z. B. Papierbogen oder Kunststoffolien, die, wenn sie von der Flamme angegriffen werden, leicht brennen, sich zersetzen oder zerfallen.

Die Ausnehmung 8 in dem Korpus des Brennstoffkörpers dient mehreren Zwecken. Einmal ist sie mit einem Absatz ausgebildet, in dem der Zündstreifen aufgenommen werden kann, ohne daß er über die äußere Peripherie des Brennstofformkörpers herausragt und in dem der Zündstreifen gegen Zerstörung geschützt ist. Zum anderen dient sie als von der Umhüllung nicht beeinflußter Luftkanal, durch den, wenn der Zündstreifen angezündet ist, Luft durchtreten kann, die ein rasches Ausbreiten der Flamme unterstützt Zum Dritten wird damit die Stelle lokalisiert, an der, nachdem der Brennstofformkörper voll angezündet worden ist, die anfängliche Verdampfungsgeschwindigkeit des in dem Korpus enthaltenen Brennöls vorwiegend vermindert wird. Damit kann man für eine gleichmäßige Abbrenngeschwindigkeit des Brennstofformkörpers im Verlauf der weiteren Verbrennung sorgen. Die Abstufung 10 in der Ausnehmung ist ein vorspringender Teil des Korpus-Materials, der durch den Zündstreifen in geeigneter Weise in Brand gesetzt wird. Dabei wirkt die Ausnehmung für den Streifen wärmeverlust-reduzierend. Die Abstufung ermöglicht auch eine gegenüber einer glatten Oberfläche bessere Verbindungsstelle für den Zündstreifen. Wie in Flg. 1 bei 12 veranschaulicht, kann sich der Streifen an den Enden des Brennstofformkörpers noch fortsetzen. Eine solche Fortsetzung 12 ermöglicht in einfacher Weise die Initialzündung des Streifens.

Man kann den Zündstreifen auf verschiedene Arten an dem Korpus befestigen. Eine Aufbringungsart des Zündstreifens in Form von pulverförmiger! Material wurde zuvor bereits erläutert Es ist jedoch auch möglich, einen vorgeformten Zündstreifen an einem vorgeformten Formkörper-Korpus anzubringen, beispielsweise mittels eines verbrennbaren Klebemittels oder Kitts. Wenn man das Korpus-Material extrudiert. ist es auch möglich, das Zündstreifen-Material gleichzeitig zu extrudieren und die kombinierte stranggepreßte Formmasse in für die Brennscheite geeigneten Maßen abzulängen.

Eine bevorzugte Methode zur Fertigung der erfindungsgemäßen Brennstofformkörper besteht jedoch darin, zunächst das Material für den Zündstreifen in flüssiger Form zuzubereiten und eine abgemessene Dosis dieses Materials in die Ausnehmung des extrudierten Formkörpers und über dessen Enden hinaus einzufüllen, so daß ein wie in Beispiel 1 dargestellter Formkörper gewonnen wird.

Nachstehend wird die Fertigung von erfindungsgemäßen Brennstofformkörpern in Form von Kaminholzscheiten als Beispiel beschrieben.

Für die Fertigung von Zündstreifen benötigte Bestandteile wurden in Einzelansätzen zusammengestellt und in einen Mischbehälter eingebracht Nachdem alle Bestandteile eingefüllt worden waren, wurde die resultierende Schmelze, bevor sie benutzt wurde, mindestens 30 Minuten lang bei 58° C gehalten. Die mengenmäßigen Anteile der Bestandteile und die Eigenschaften der nacheinander verarbeiteten Einzelansätze waren folgende:

Gewichtsteile

Ansatz Nr. 12 3 4 5 6 7 8

raffiniertes Wachs 170 170 170 170 170 170 170 170

60 (Schmp.52°C)

Brennöl Nr. 2

Tensid

Weichholzmehl

Teilchengröße 100 Maschen
(Standard Tyler Siebskala)

Ton (Attagel (Warenzeichen)) 50 75 75 75 75 75 75 75 75

Proben aus jedem Ansatz wurden unterschiedliche Zeiten lang bei Zimmertemperatur aufbewahrt und

90	90	90	90	90	76	76	76
2	2	2	2	2	2	2	2
24	24	24	24	24	24	24	24

0,2	0	0	0	0	0	0	0
1.4	0,4	1,5	1,0	4,6	0,9	0,4	1.2
2,7	1,3	3,1	2,9	6,0	1,7	0,8	1.8
2,7	2,0	3,2	2,9	8,9	2,6	1,2	2.9

danach auf ihren Gewichtsverlust geprüft.

Verlust in Gew.-°/o nach: 17 Tagen 75 Tagen 130 Tagen 272 Tagen

Die gewöhnlich hohen Gewichtsverluste, die bei dem Ansatz Nr. 5 ermittelt wurden, legen den Gedanken nahe, daß der Brennölgehalt in dem Gemisch möglicherweise für gleichbleibende Stabilität zu hoch war. Aus diesem Grund wurde der Brennölgehalt in den nachfolgenden Ansätzen etwas vermindert. Das Material wurde auf 35 cm lange χ 10 cm Durchmesser aufweisende Kaminscheite, die aus einer Mischung aus 37 Gew.-% Holzchips, 60 Gew.-% Rohparaffinwachs und 3 Gew.-% an Flammen färbenden Zusätzen durch Extrusion gefertigt worden waren, aufgebracht, und dann wurden die Kaminscheite mit einem Wachspapier ummantelt. Die Menge an auf die Scheite aufgebrachtem Zündstreifen-Material war unterschiedlich; bei den ersten Ansätzen betrug sie 28 bis 35 g je Scheit; danach wurde sie auf 14 g je Scheit reduziert. Die Versuche zeigten, daß bereits 10 g je Scheit ausreichten.

Die Zündprüfungen wurden in der Weise durchgeführt, daß an jedem Ende des jeweiligen Scheits solange ein Streichholz gehalten wurde, bis die Umhüllung anbrannte, und dann wurden die Ergebnisse beobachtet. In den Kaminscheiten waren 14 g des Zündstreifenmaterials gemäß Ansatz 6 eingearbeitet. Auch die Kontrollscheite waren mit einer gleichen Ausnehmung gefertigt, aber es war darin kein Zündstreifenmaterial enthalten. Es wurden die Zeiten für die Verbrennung der Scheite selbst, und nicht deren Umhüllungen, vermerkt.

ZOndergebnisse
ohne Zündstreifen

mit Zündstreifen

Anzahl der Scheite, die von einem Ende zum anderen in Flammen standen:

(a) in weniger als 10 Min.

(b) nach einer Zeitspanne von mehr als 10 Min. jedoch weniger als 15 Min.

(c) nach 15 Minuten

(d) Anzündung gelang nicht

(e) durchschnittliche Dauer für die Flammen von einem Ende zum anderen (Minuten)

Gesamtzahl der Prüfversuche

167
31

14
3
7,4

215

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche

1. Leicht entzündbares künstliches Feuerscheit in Form eines länglichen, formbeständigen und mit einer Schicht aus brennbarem Material umgebenen Körpers aus einer extrudierten, den Abbrand selbsttätig unterhaltenden Mischung aus kleinteiligem zellulosehaltigen Material und einer oder mehrerer Erdölfraktionen, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerscheit (2) an der Außenseite eine sich über die ganze Länge erstreckende Rille (8) aufweist, in der ein schmaler Zündstreifen (4) aus leicht entflammbarem, brennbaren Material durchgehend angeordnet ist, und daß die Schicht aus brennbarem Material eine Ummantelung (6) aus Papier oder Kunststoff ist, die die Rille (8) unter Bildung eines Luftkanals umgibt

ίο 2. Feuerscheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rille (8) eine Abstufung (10) vorgesehen ist

3. Feuerscheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß der Zündstreifen aus einem formbeständigen Material besteht und ein Gemisch eines flüssigen Brennstoffes mit einem Flammpunkt unter 175° C enthält das in bzw. mit einem bei Raumtemperatur normalerweise festen und brennbaren Träger gebunden ist

4. Feuerscheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der Zündstreifen aus einer festen Emulsion eines Brennstoffes in einer festen Phase besteht

5. Feuerscheit nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet daß der Zündstreifen aus einem in mikrokristallinem Paraffin oder Gatsch gelösten flüssigen Kohlenwasserstoff besteht