DE4126016C1 - Non-moisture sensitive, artificial camouflaging mixt. - comprises metal dust solid particles e.g. of iron@ surrounded by hydrophobic silica gel - Google Patents

Description

Künstliche Tarnnebel enthalten als optisch wirksame Teilchen in der Regel entweder feinstverteilte Flüssigkeitströpfchen oder aber Feststoffpartikel einzelner oder verschiedener besonders geeigneter chemischer Substanzen.

Die Erfindung betrifft künstliche Tarnnebelstoffe auf der Basis von staubförmigen Feststoffpartikeln, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.

Für die Tarnung in bestimmten Wellenlängenbereichen der opti­ schen Strahlung, insbesondere im Infrarot- und Millimeterwellen­ bereich, sind Feststoffpartikel besonders gut geeignet. Im Stand der Technik ist bekannt, daß hierfür verschiedene Metalle und Kohlenstoffstäube sowie deren Gemische in Betracht kommen. Auch für besondere Anwendungen im sichtbaren Bereich des Strah­ lungsspektrums werden im Stand der Technik staubförmige Fest­ stoffe eingesetzt. Diese Feststoffpartikel werden hierbei mit Hilfe von Generatoren in der Luft als Aerosol verteilt. Die da­ bei entstehenden Partikelwolken haben eine tarnende Wirkung.

Aus der DE-AS 27 29 055 ist ein Tarnnebel bekannt, der aus einem mikrofeinen Pulver und damit aus staubfförmigen Feststoff­ partikeln besteht.

Aus der DE-OS 15 42 020 geht hervor, daß Partikel von homogenen Trockenstoffgemischen für namentlich pyrotechnische Zwecke mit hochdisperser Kieselsäure mit einer Partikelgröße von beispiels­ weise 5 µm umhüllt werden können, um ein Entmischen bedingt durch die Anwesenheit kriechender Stoffe zu verhindern.

Von entscheidendem Einfluß auf die Tarnwirkung der eingesetzten Nebelstoffe sind eine möglichst optimale Verteilung in der At­ mosphäre, insbesondere Luft, die Schwebeeigenschaften der ein­ zelnen Partikel, die Partikelgröße und -geometrie, das Agglo­ merationsverhalten der Partikel, deren chemische Reaktivität in Bezug auf die Atmosphärenbestandteile und darüber hinaus die Absorptions-, Reflektions- und Streueigenschaften der jeweiligen Substanzen und Partikelgeometrien.

Problematisch ist die Ausbringung und Verteilung der in kompak­ ter Form vorliegenden Feststoffpartikel aus üblichen Lagergebin­ den. Hierfür gibt es z.Zt. keine befriedigenden technischen Lö­ sungen.

Haufwerke staubförmiger Feststoffpartikel beinhalten in der Re­ gel Agglomerate und Aggregate aus einzelnen Partikeln. Zur Er­ zielung einer möglichst großen optisch wirksamen Oberfläche beim Ausbringen der Nebelstoffe als Aerosole ist es erforderlich, durch die Ausbringungsmethode nach Möglichkeit alle Partikelzu­ sammenballungen (Agglomerate) aufzubrechen und zu zerstören. Im Stand der Technik wird dies häufig durch aufwendig konzipierte Injektoren, Düsen, Prallplatten und ähnliche Anordnungen unter Ausnutzung der kinetischen Energie durchgeführt, die durch das Ausblasen im Gasstrom, beispielsweise Stickstoffluft oder ähnli­ ches, und unter hohen Drücken, beispielsweise im Bereich von 10 bis 30 bar, erzeugt wird.

Die bekannten, für die Verwendung als künstliche Nebelstoffe geeigneten Feststoffpartikel neigen unter Luftfeuchtigkeits-Ein­ wirkung mehr oder weniger stark zur Wassermolekül-Anlagerung und/oder zu erneuter unerwünschter Agglomerat- und Aggregatbil­ dung. Bei sehr hoher Luftfeuchtigkeit oder Niederschlägen (Re­ gen, Schnee, Hagel) ist ein effektiver Einsatz der staub­ förmigen Nebelstoffe praktisch nicht mehr möglich. Die im Aero­ sol befindlichen Partikel flocken aus, klumpen zusammen und fal­ len schnell - ohne Tarnwirkung - zu Boden.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung da­ rin, die oben genannten Nachteile staubförmiger Feststoffnebel zu beseitigen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen geeig­ neten Zusatzstoff aufzufinden, der das Agglomerationsverhalten der einzelnen Feststoffpartikel verbessern hilft. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Feststoff­ partikel möglichst unempfindlich gegen Feuchtigkeits- und Nie­ derschlagseinwirkung zu machen.

Die vorgenannten Aufgaben konnten erfindungsgemäß gelöst werden durch künstliche Tarnnebelstoffe auf der Basis von staubförmigen Feststoffpartikeln, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Feststoffpartikel mit einem hydrophoben Silikagel einer Korn­ größe im Bereich von Amikronen bedeckt sind.

Die beschriebenen Nachteile von Feststoff-Nebelpartikeln lassen sich erfindungsgemäß durch die Umhüllung der einzelnen Nebel­ stoffpartikel mit einer hydrophoben, d. h. Wasser abstoßenden staubförmigen Substanz mit einer gegenüber den tarnenden Nebel­ stoffpartikeln extrem geringen Partikelgröße beseitigen.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß hydrophobes Silikagel (Siliziumdioxid) mit einer Partikelgröße von weniger als 10 nm (Amikronen, Römpps Chemie-Lexikon, 8. Auflage, Stichwort "Mikro­ nen") in Verbindung mit den verschiedensten Nebelstoffen für Tarnan­ wendungen im sichtbaren, infraroten und Millimeterwellen-Bereich des Strahlungsspektrums einsetzbar ist. Besonders bevorzugt ist eine Partikelgröße der zu umhüllenden Feststoffpartikel in der Größenordnung von 1 µm bis 1,5 mm.

Die chemische Natur der Feststoffpartikel im Sinne der vorlie­ genden Erfindung ist nicht eingeschränkt, so daß prinzipiell alle im Stand der Technik bekannten staubförmigen Feststoffpar­ tikel im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können. Insbesondere bevorzugt sind jedoch staubförmige Fest­ körperpartikel aus Metallstäuben wie z. B. Eisen, Kupfer, Mes­ sing, Bronze, Aluminium, Zink und Legierungen, weiterhin Kohlen­ stoffstäube wie z. B. Graphite, Ruße, Kokse, Kohlenarten und Gemische hieraus, andere metallisierte Feststoffe wie z. B. Kunststoffe, Glasarten und andere Nichtmetalle.

Die Umhüllung der in Betracht kommenden Feststoffpartikel kann durch innigste Vermischung der Nebelstoffpartikel mit dem staub­ förmigen Zusatzstoff erreicht werden, wie sie z. B. in Mischern, durch Vermahlung beider Substanzen in Mühlen oder durch Schüt­ teleinrichtungen bewirkt werden kann. Hierbei sollte erreicht werden, daß 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die staubförmigen Fest­ körperpartikel, an hydrophobem Silikagel auf diese aufgebracht wird. Das Mischen kann dabei mit oder ohne Auflockerung der Ne­ belstoffpartikel-Haufwerke durch Gaszufuhr, beispielsweise Stickstoff, Luft oder ähnliches erfolgen. In dem Fall, daß 1 bis 10 Gew.-% an hydrophobem Silikagel den Feststoffpartikeln zuge­ mischt worden sind, sind diese vollkommen durch Wasser unbenetz­ bar und verhindern praktisch vollständig die Agglomeratbildung. Wegen der beim Umhüllen der Partikel erzielbaren sehr guten Rie­ sel- bzw. Fließfähigkeit bei allen bekannten Feststoffnebelsub­ stanzen, kann das beschriebene Verfahren auch als Fluidisierung bezeichnet werden. Dergestalt fluidisierte Nebelstoff-Haufwerke müssen wegen ihres extrem guten Fließverhaltens und der Verände­ rung der Agglomeration nicht mehr unter Verwendung von speziel­ len Injektoren, Düsen oder Prallpatten als Aerosol in die Luft gebracht werden, sondern können nunmehr drucklos mit Hilfe ein­ facher Generatoren homogen verteilt werden.

Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht da­ rin, daß Silikagel selbst keinen oder nur einen geringen Anteil zur Tarnfähigkeit beiträgt, jedoch die Eigenschaften von Fest­ stoffnebeln allgemein stark verbessert.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die staubförmigen Feststoffpartikel für Tarnzwecke im sicht­ baren, infraroten und Millimeterwellenbereich des Strahlungs­ spektrums (insbesondere Metall und Kohlenstoffstäube) durch Prä­ paration mit Silikagel in ihren Eigenschaften bezüglich Fließ­ fähigkeit, Rieselverhalten, Agglomerations- und Aggregations­ bildungsneigung, Ausbringbarkeit mit geeigneten Generatoren und Empfindlichkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit und Niederschlägen wesentlich verbessert werden konnten. Bedingt durch die extrem kleine Partikelgröße im Verhältnis zur Nebelstoffpartikelgröße weisen die so erhaltenen künstlichen Tarnnebel besonders wasser­ abstoßende Eigenschaften auf.

Der Einsatz von Feststoffpartikeln für Nebelzwecke ist durch die beschriebene Behandlung mit Zusatzstoffen witterungsunabhängig möglich. Die nach dem beschriebenen Verfahren präparierten Fest­ stoffpartikel agglomerieren nicht und bilden keine Aggregate. Weder vor der Ausbringung in die Luft als Feststoffaerosol (Nebel) in Form des Partikelhaufwerkes, noch in der Luft (Nebel­ wolke) in Form des Feststoffaerosols. Durch die Vermeidung von Partikelagglomerationen und Aggregatbildungen werden Ausbeute­ verluste durch frühzeitiges zu-Boden-Fallen vermieden und damit eine erhebliche Effektivitätssteigerung für den jeweiligen Ne­ belstoff erzielt, die quantitativ in der Größenordnung von 20 bis 50% gegenüber den bisher im Stand der Technik bekannten Tarn­ nebelstoffen einzustufen ist.

Claims (6)

1. Künstliche Tarnnebelstoffe auf der Basis von staubförmigen Feststoffpartikeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoff­ partikel mit einem hydrophoben Silikagel einer Korngröße im Be­ reich von Amikronen (10 nm) umhüllt sind.

2. Künstliche Tarnnebelstoffe nach Anspruch 1, enthaltend staubförmige Feststoffpartikel einer Korngröße im Bereich von 1 µm bis 1,5 mm.

3. Künstliche Tarnnebelstoffe nach Anspruch 1 oder 2, enthal­ tend Feststoffpartikel aus Metallstäuben, wie Eisen, Kupfer, Messing, Bronze, Aluminium, Zink und Legierungen, Kohlenstoff­ stäuben wie Graphite, Ruße, Kokse, Kohlenarten und Gemische hieraus, anderen metallisierten Feststoffen wie Kunststoffen, Glasarten und anderen Nichtmetallen.

4. Künstliche Tarnnebelstoffe nach Anspruch 1 bis 3, ent­ haltend 1 bis 10 Gew.-% des Silikagels.

5. Verfahren zur Herstellung von künstlichen Tarnnebelstoffen wie in den Ansprüchen 1 bis 4 definiert, wobei man die Fest­ stoffpartikel durch inniges Vermischen, durch Vermahlen oder Schütteleinrichtungen mit dem Silikagel in Kontakt bringt.

6. Verwendung von künstlichen Tarnnebelstoffen wie in den An­ sprüchen 1 bis 4 definiert, für Tarnanwendungen im Bereich des sichtbaren, infraroten und Millimeterwellenbereichs des Strah­ lungsspektrums.