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Aus einer Neodymverbindungen enthaltenden Suspension und organischen
oder anorganischen Trägerstoffen bestehender, Natriumlicht absorbierender Film Die
Erfindung betrifft einen aus einer Neodymverbindungen enthaltenden Suspension und
organischen' oder anorganischen Trägerstoffen sich bildenden aufstreich- oder aufspritzbaren
oder selbständigen aufklebbaren oder aufspannbaren, Natriumlicht absorbierenden
Film, der insbesondere bei der Beleuchtung von Räumen mit großen Fenstern unter
Verwendung von Natriumdampflampen Verwendung finden soll.
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Es ist bereits bekannt, Räume mit großen Fenstern, Oberlichtern usw.
mit farbigem Licht zu beleuchten und die Glasfenster aus einem gefärbten Glas herzustellen,
welches das farbige Licht der Lampen absorbiert. Es ist auch bereits vorgeschlagen
worden, für diesen Zweck monochromatisch strahlende Natriumlampen als Lichtquellen
zu verwenden und als Glas für die Fenster neodym-bzw. didymhaltiges Glas zu benutzen,
welches das von der Natriumlampe ausgestrahlte gelbe Licht in starkem Maße absorbiert.
Die Hauptschwierigkeit dieses Beleuchtungsverfahrens liegt darin, daß das Ne.odym-
bzw. Didymglas einen sehr teuren Werkstoff darstellt, so daß die Ausstattung eines
ganzen Gebäudes mit 'Neodym- bzw. Didymglasfenstern wirtschaftlich untragbar ist.
Diese Anordnungen sind daher mit so großen Nachteilen technischer und wirtschaftlicher
Art verbunden, daß sie sich als Luftschutzabblendung in die Praxis nicht einführen
lassen. Um nämlich eine völlige Absorption des Natriumlichtes zu erreichen, müßte
man in den Quadratmeter des durchstrahlten Fensterglases mindestens 500 g
Neodymsalz einschmelzen. Diese Maßnahme verbietet sich aber mit Rücksicht auf den
hohen Preis
dieser Salze. Es muß auch noch berücksichtigt werden,
daß diese Glasfenster bei Explosionen durch Luftdruck zerstört werden können.
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Es ist jedoch auch bekannt, zur Verschönerung des Lichtes durchsichtige
Träger. z. B. Glas, finit einem Überzug aus weißen oder farbigen Pigmenten zu versehen,
in denen Neodymsalz in Form einer wäßrigen, Neodymsalzlösung enthaltenden Emulsion
in organischem Lack eingebracht ist. Um 'Tatriumlicht an solchen Scheiben vollkommen
zu absorbieren, würde man jedoch die gleiche Neodymmenge gebrauchen, die man für
,ieodyinhaltige Fensterscheiben verwenden müßte.
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Die bisher empfundenen Nachteile werden nun gemäß der Erfindung dadurch
vormieden, daß in Wässer unlösliche sehr feine -\Teodympi-meiite, z. B. Neodym-
bzw. Didynioxyde, Hydroxyde, Oxydfluoride, basische Fluoride oder Fluoride, mit
den Trägerstoffen einen Film bilden. Es zeigt sich, daß eine vollkommene Absorption
des Natriumlichtes mit diesen Stoffen verhältnismäßig leicht erreicht werden kann
und man zu diesem Zweck auf den Quadratmeter nur ioo bis 1509, eines solchen
Pigmentes, z. B. Neodymfluorid, anzuwenden braucht. Dabei wird mehr als =;3 des
Tageslichtes von diesen Schichten durchgelassen, und die der Lichtquelle entstammende
Natriumlinie wird auf weniger als i °J, geschwächt.
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Neben der Absorption des Natriuinlichtes besteht noch ein weiterer
Vorteil darin, daß diese Schicht nicht nur absorbierend, sondern auch streuend wirkt.
Diese Streuung ermöglicht, daß man in einem so geschützten Rauen freies Natriunilicht
benutzen kann und trotzdem die Lichtquelle für den Flieger unsichtbar bleibt, da
infolge der streuenden Wirkung der Schicht der Flieger auf große Entfernung nichts
wahrnehmen kann. Aus demselben Grunde besteht hierbei auch nicht die Gefahr, daß
nach oben abgeschirmte Natriumlampeai durch Reflexe an metallischen Körpern oder
sonstigen spiegelnden Flächen, wie Fliesen, sichtbar werden. Daher ist es möglich,
an einer bestimmten Stelle, z. B. am Arbeitsplatz., eine hohe Beleuchtungsstärke
zu konzentrieren, weil die Streuung in der N eod\-nisalzscliiclit die hohe Beleuchtungssiärke
am Arbeitsplatz gewissermaßen verwischt und nur die durchschnittliche, sehr viel
geringere Beleuchtungsstärke des gesamten Raumes zur Geltung kommt. Infolge der
Absorption und Streuwirkung ergibt sich also ein so hoher Grad der Filterwirkung,
daß man konzentrierte Beleuchtungsstärken von ioo Lux und mehr an Arbeitsplätzen
wählen darf, ohne daß die Gefahr der Fliegersicht durch das Fenster auftritt. Auch
das bekannte Verfahren. Natriuinlicht durch ein komplementär gefärbtes, z. B. blaues
Glas zu absorbieren, brachte arbeitshygienisch betrachtet nur Nachteile, weil das
arbeitende Personal gezwungen war, tagsüber in blau oder sonst irgendwie farbig
erleuchteten Räumen zu arbeiten. Beim Erfindungsgegenstand tritt diese störende
Wirkung nicht auf. Die Zusammensetzung des Lichtes, das bei Tage durch die NTeodymsalz-Schicht
in den Raum dringt, ist der des normalen Tageslichtes sehr ähnlich. Es tritt nur
der sogenannte Neophaneffekt auf, der den im Raum beschäftigten Personen ein frischeres,
gesünderes Aussehen verleiht, 1vodurch das Arbeiten in derartig abgeschirmten Räwnven
besonders bei Sonnenlicht sehr angenehm ist.
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Die Neodyin- bzw. Didymsalzschicht kann auf verschiedene Art vor die
Fenster vorgeschaltet werden. Die Schicht kann direkt auf die Glasscheiben aufgestrichen
oder aufgespritzt werden. Es kann auch in den Fensterausschnitt beispielsweise ein
Rahmen eingesetzt werden, welcher mit einem Film aus der betreitenden Neod_vm- bzw.
Didyniverbindung bespannt ist. Sie kann auch mittels eines Bindemittels zu einem
Film ausgegossen und auf das Glasfenster aufgeklebt werden, wodurch die Bruchfestigkeit
erhöht evird. Sie kann ferner in ein stark transparentes Klebepapier eingearbeitet
werden. welches wiederum auf das Glas aufgeklebt oder auf den Fensterrahmen aufgenage!t
wird. Es ist auch möglich, die Neodvmverbindungsschicht auf vorhandene helle Sonnenvorhänge
aufzubringen, wie sie beispielsweise in Büroräumen verwendet werden. E ist aber
von Vorteil, die Neodymschicht nicht unmittelbar auf das Glas aufzubringen, sondern
in einem gewissen Abstand von diesen anzuordnen, ,,-eil bei Luftangriffen zufolge
Bombenexplosionen die Fensterscheiben zerbrechen können und das Licht aus den boleuchteten
Räumen dann austritt.
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In chemischer Beziehung ist gemäß der Erfindung darauf zu achten,
daß bei Herstellung der betreffenden Neodymverbindun.g, also beispielsweise des
Hydro::yds oder des Fluorids, die Atomanordnung innerhalb dei-Kristalle möglichst
weitgehend gestört ist. Dies hängt damit zusammen, daß die sognannten Starck-Effekte
eine Verbreiterung der Absorptionslinien bewirken und daß diese Starck-Effekte dann
am größten sind, wenn die Atomanordnung auf der einen Seit,-besonders gedrängt,
auf der anderen aber möglichst unregelmäßig ist. Die Verbreiterung der Absorptionsbanden
des Neodyms und Praseodyms im gelben Gebiet des Spektrums ist deswegen anstrebenswert,weil
die
spektrale Lage der Natriumlinien nicht ganz genau mit den tiefsten Stellen der Absorptionsbande
von Neodym und Praseodym übereinstimmt. Durch die Verbreiterung der Absorptionsbanden
bekommt man also eine bessere Auslöschung der Natriumlinie. Aus diesen Gründen ist
beispielsweise ein teilweise entwässertes Neodymhydroxyd besser als ein unentwässertes,
kalt behandeltes Hydroxyd.
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Schließlich ist noch wesentlich, daß die Korngröße des pulverförmigen
Neodymsalzes gewisse Grenzen nicht überschreitet, daß also das Material möglichst
feinkörnig ist, da hierdurch ,eine erhöhte Mehrfachreflexion und ein erhöhter Mehrfachdurchgang
des Natriumlichtes durch die Teilchen des Didymsalzes bewirkt werden und infolgedessen
die Absorption der Natriumlinie eine weitere Erhöhung erfährt. Bei der Herstellung
der pulverförmigen Verbindung von Didym oder Neodym muß also dafür gesorgt werden,
da.ß die Korngröße .auf die Feinheit der üblichen Pigmente gebracht wird. Die durchschnittliche
Korngröße der Teilchen muß also unter 5 A liegen.
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Eine Neodymverbindung mit den oben gekennzeichneten charakteristischen
Eigenschaften erhält man z. B. auf folgende Weise: ioo g Neodymoxyd oder die entsprechende
Menge einer beim Erhitzen Neodymoxyd liefernden anderen Neodymverbindung werden
mit i i g Ammoniumfluorid oder 8,5 g Ammoniumbifluorid vermischt und etwa
30 Minuten lang auf ungefähr iooo° C erhitzt. Das entstandene zart lila gefärbte
Pulver wird ,poch dem Erkalten auf die gewünschte- Kornfeinheit gemahlen und gesiebt.
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Die so entstandene Neadymverbindung besitzt nur etwa die Hälfte derjenigen
Fluormenge, die ein normales Neodymfluorid (NdFs) enthalten müßte. Der Fluorgehalt
derartiger Neodymverbindungen läBt sich ohne Beeinträchtigung ihrer guten Absorptionsfähigkeit
für Natriumlicht weitgehend nach oben oder unten verändern. In dieser Hinsicht ist
es jedoch vorteilhaft, den Fluorgehalt stets geringer zu wählen, als der Verbindung
NdI@ entspricht.
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Zusammenfassend ergibt sich der überraschende Fortschritt, daß bei
dem Film gemäß der Erfindung zu einer vollkommenen Abfilterung des Natriumlichtes
für i m= Fensterfläche nur ungefähr ioo g Neodymoxyd, also der fünfte Teil dessen
notwendig ist, was früher bei gelösten Neodymverbindungen zur Erzielung des Zwecks
erforderlich war. Dieser Effekt hängt in der Hauptsache damit zusammen, daß das
Absorptionsgebiet des Neodyms an sich ein sehr enges ist und nicht genau mit der
Emissionsbande des Natriums übereinstimmt, die Absorptionsbande der genannten ungelösten
Neodympigmente aber breiter ist und daher auch besser die Emissionsbande des Natriums
als die Bande der gelösten Neodymverbindungen überdeckt.