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Verfahren zur Vergrößerung des Stäubungsvermögens fester Stoffe Überall
in der Technik, wo trockene, feste Stoffe mit einem Anteil an Gut großer Feinheit
vorliegen, weisen diese ein gewisses Stäubungsvermögen auf. Unter dem Stäubungsvermögen
ist hier die größere oder geringere Neigung der Stoffe zu verstehen, sich beim freien
Fall eines gesammelten Anteils durch ruhende Luft in einzelne eine gewisse Zeit
schwebend verbleibende Partikel zu verteilen. Dieses Vermögen kann dadurch bestimmt
werden, daß man von einer angemessenen Höhe, z. B. z oder z m über dem Fußboden,
eine Menge des Stoffes, z. B. einen Teelöffel voll, durch annähernd stillstehende
Luft, z. B. Zimmerluft, frei fallen läßt. Ein Stoff mit ausgeprägtem Stäubungsvermögen
wird sich unter diesen Bedingungen, bevor seine Partikel den Fußboden erreichen,
im wesentlichen in recht gleichmäßiger Verteilung in der Luft ausgebreitet haben,
so daß der Stoff nach einer gewissen Zeit sich in recht gleichmäßiger Verteilung
auf einer größeren Bodenfläche abgelagert haben wird, wohingegen ein Stoff mit weniger
ausgeprägtem Stäuburigsvermögen unter den gleichen Bedingungen im wesentlichen als
ein gesammelter Klumpen durch die Luft fallen wird, so daß die Ausbreitung über
die Bodenfläche, soweit eine solche in der Tat zustande kommt, zu einem wesentlichen
Teil durch das Aufschlagen des Klumpens auf den Boden bewirkt wird.
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Es ist selbstverständlich, daß das Stäubungsvermögen eines Stoffes
nur in Erscheinung tritt, wenn der Stoff in trockenem Zustand vorliegt, d. h. ohne
wesentlich größeren Gehalt an freiem Wasser als diejenige Menge, welche der Stoff
hygroskopisch binden kann. Es ist weiterhin bekannt, daß Stoffe von gewöhnlichem
spezifischem Gewicht der Gesteine nur dann als stäubend im allgemeinen Sinne bezeichnet
werden können, wenn ihre Partikelgröße geringer ist als etwa 0,5 mm, da 'größere
Körner sich 'auf Grund ihrer größeren Fallgeschwindigkeit sehr schnell aus der Luft
ausscheiden werden. Unter Partikelgröße
soll hier die Kantenlänge
desjenigen Würfels verstanden werden, welcher das gleiche Volumen besitzt wie die
betreffenden Partikel.
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Das Stäubungsv erwögen der Stoffe spielt bei zahlreichen Gelegenheiten
eine große Rolle in der Industrie und außerdem auch bei vielen verschiedenen Anlässen
in der Geschichte eines und desselben Stoffes.
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In manchen Fällen in der Technik wird der Wunsch vorherrschend sein,
eine wenigstens vorübergehende Erhöhung des Stäubungsvermögens eines Stoffes zu
bewirken. Dies gilt z. B. bei der Trennung der Stoffe nach ihrer Korngröße auf trockenem
Wege, z. B. durch Windsichtung, indem es hier darauf ankommt, eine soweit möglich
aus Einzelpartikeln bestehende gasförmige Suspension des betreffenden Stoffes herzustellen.
Von anderen Fällen, wo das Stäubungsvermögen oft erhöht erwünscht wird, können solche
genannt werden, wo der Stoff möglichst gleichmäßiger Verteilung über ein gewisses
Areal ausgebreitet werden soll, z. B. bei der Ausbreitung gewisser Düngestoffe,
gewisser Pflanzenschutzmittel oder Desinfektionsmittel sowie beim Einpudern von
Gegenständen, wenn diese z. B. emailliert werden sollen. Auch wenn ein fester Stoff
mit einem Gas reagieren soll, z. B. bei der Kohlenstaubfeuerung, oder wo gepulverte
Stoffe gemischt werden sollen, wird eine Vermehrung des Stäubungsvermögens und die
damit verbundene größere Auflockerung des Stoffes erwünscht sein. Dasselbe gilt
für solche Fälle, wo die Stoffe durch Leitungen pneumatisch befördert werden sollen.
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Auch ist ein großes Stäubungsvermögen bei solchen Kampfmitteln von
Bedeutung, die in stark stäubender Form, z. B. von Flugzeugen aus, über den Feind
abgeworfen werden.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vergrößerung des Stäubungsvermögens
fester Stoffe; und besteht darin, daß man den Gehalt an den feinsten Bestandteilen
vermindert. Die dem Stoff derart zu entziehenden Korngrößen sind solche, die wenigstens
kleiner als etwa o,o2 mm sind, was so zu verstehen ist, daß bereits der Entzug von
Korngrößen, die kleiner als z. B. o,oo5 mm sind, eine entscheidende Wirkung haben
können. Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, daß, während Partikel unter
einer gewissen Größe Stäubungsverwögen aufweisen, Partikel unter einer anderen,
und zwar geringeren Größe, bindend auf den Stoff wirken, so daß das Stäubungsvermögen
kleiner wird. Alles in allem kann man sagen, daß das größte Stäubungsvermögen bei
Stoffen von gleichmäßiger Korngröße von der Größenordnung o,o2 mm vorliegt, und
die Bestandteile, deren Anteil daher nach der Erfindung vermindert werden soll,
sind von geringerer Partikelgröße als diese Größenordnung. Es handelt sich also
vorzugsweise um Entfernung solcher Stoffe oder Bestandteile, welche infolge ihrer
großen Feinheit einen Stoff von sich zusammenballendem, rußartigem oder schmierigem
Charakter ergeben würden. Die Entfernung der feinsten Bestandteile kann grundsätzlich
entweder so erfolgen, daß man bereits vor oder während der Herstellung des Stoffes
Maßregeln zur Verhinderung ihrer Entstehung trifft oder daß man sie nach ihrer Bildung
entfernt. Im folgenden sollen verschiedene Verfahren angegeben werden, die bei der
Ausübung der Erfindung in Betracht kommen können; aber unter Berücksichtigung des
allgemeinen Charakters der Erfindung sollen diese Verfahren doch in erster Linie
als Ausführungsbeispiele betrachtet werden, so daß sie keine Begrenzung für den
Umfang der Erfindung angeben.
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Die Verfahren, welche zur Vergrößerung des Stäubungsvermögens eines
Stoffes in Betracht kommen und welche daher nach der Erfindung die Herstellung von
relativ geringen Mengen der feinsten Bestandteile anstreben, sind in keiner Weise
gebunden an bestimmte Verfahren der Beschaffung oder Herstellung des betreffenden
Stoffes. So kommen sowohl Herstellung des Stoffes durch Ausfällung - temperaturreversibel
wie temperaturirreversibel - als auch durch mechanische Zerkleinerung eines gröberep
Stoffes in Betracht.
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Wird der Stoff durch Ausfällung hergestellt, so leitet man den Prozeß
derart, daß man in an sich bekannter Weise solche Temperatur-, Konzentrations- und
Mischungsbedingungen wählt, daß der gebildete Stoff in relativ grober oder relativ
monodisperser Form anfällt.
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Wird der Stoff durch Vermahlung hergestellt, so leitet man den Prozeß
derart, daß man in an sich bekannter Weise solche Vermahlungsbedingungen wählt,
daß relativ wenig feiner Stoff gebildet wird, d. h. man wählt Mühlentypen, welche
vorzugsweise mit reinem Druck oder Schlag arbeiten, wobei man in Verbindung mit
der Vermahlung die feinsten Bestandteile in an sich bekannter Weise allmählich entfernen
kann.
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Das Stäubungsvermögen kann nach der Erfindung auch durch ein Entfernen
der feinsten Bestandteile nach der Herstellung des Stoffes vergrößert werden. Die
hier zur Anwendung gelangenden Verfahren können die an sich bekannten Verfahren
zur Trennung nach der Korngröße sein, z. B. trockene oder nasse Schlämmung einschließlich
Sedimentation. Ferner kann die Entfernung der feinsten Anteile dadurch geschehen,
daß der Stoff in begrenztem Umfang der Wirkung eines
physikalisch
oder chemisch wirkenden Lösungsmittels ausgesetzt wird. Dieses wird dann die feinen
Bestandteile auflösen, bevor nennenswerte Mengen der groben Bestandteile in Lösung
gegangen sind.
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Als typisches Beispiel, das die Erfindung. und ihre Wirkung auf fein
verteilte feste Stoffe erläutert, soll fein pulverisiertes Porzellan erwähnt werden.
Dies wurde zerkleinert und gesiebt, so daß nur Körner kleiner als 0,07 mm
vorlagen, und in diesem durch das Sieb gegangenen Produkt wurden nun die Körner
kleiner als o,oz mm. durch ächlämmung entfernt. Wenn man dieses Pulver durch stillstehende
Luft frei fallen ließ, verteilte es sich augenblicklich in der Luft zu einer Dispersion
und hielt sich lang in der Luft schwebend.
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Wenn man dahingegen das nur gesiebte, also nicht geschlämmte Pulver
durch stillstehende Luft frei fallen ließ, fiel es als eine zusammenhängende Masse
herunter und zeigte keine Neigung, sich in der Luft zu dispergieren und schwebend
zu halten.
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Wenn man das erstgenannte Pulver auf ein Stück Papier in einem kegelförmigen
Haufen anbringt und dann auf den Haufen leise bläst, wird das Pulver durch den Luftstrom
weggeführt und bildet eine sich schwebend haltende Dispersion, indem der Haufe allmählich
und gleichmäßig kleiner und kleiner wird. Wenn man das letztgenannte Pulver auf
ein Stück Papier anbringt, wird es nicht einen kegelförmigen Haufen bilden, sondern
ein flockiges Aussehen aufweisen. Es haben sich Klumpen gebildet, die Neigung haben,
sich zusammenzuballen.. Bläst man auf das Pulver, wird es als große gesammelte Klumpen
herunterfallen, ohne Neigung zu haben, eine Dispersion zu bilden. Eine mikroskopische
Untersuchung zeigt, daß die feinsten Partikel an den größeren Partikeln dicht und
fest gebunden sind und darauf einen Überzug bilden, der schwierig beweglich ist.