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Verfahren zur Behandlung von Leuchtpulvern Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Behandlung von Leuchtpulvern zwecks Erzielen sehr stabiler Suspensionen
derselben, bei dem nach Vermahlen des Leuchtpulvers auf die praktisch von anhaftendem
Wasser befreite Oberfläche der Körner ein überzug aus einem organischen lipophilen
Stoff aufgebracht wird.
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Es ist bereits ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem ein in feinverteilter
Form vorliegender Leuchtstoff einen nichtflüchtigen Oberflächenüberzug in Form eines
kationenaktiven Netzmittels erfährt, der dazu dient, die nachteilige Feuchtigkeitseinwirkung
auf die Leuchtstoffteilchen zu inhibieren. Das hierbei angewandte oberflächenaktive
Mittel liegt in Form eines nichtflüchtigen Amins vor (USA.-Patentschrift 2 385 615).
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Es ist weiterhin eine Verfahrensweise bekanntgeworden, die darauf
abzielt, verbesserte Phosphoreszenzeigenschaften des als Leuchtstoff dienenden Zinksulfides
in Form relativ grober Körner in einem Lösungsmittel zu erzielen, das gelöste höhere
Fettsäuren enthält. Hierbei wird so lange ein Vermahlen durchgeführt, bis die Körner
gründlich in dem Lösungsmittel dispergiert sind, worauf die freie Flüssigkeit entfernt
und die Körner auf eine Temperatur gebracht werden, die in der Größenordnung des
Schmelzpunktes der Fettsäure liegt, und zwar bis das Lösungsmittel vollständig verdampft
ist (britische Patentschrift 591 121).
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Es ist weiterhin bekanntgeworden, anorganische Pigmente für das Einarbeiten
in künstliche Textilien, Filme, Folien im feuchten Zustand mit Wasser so zu erhitzen,
daß das Wasser ausgetrieben wird, wobei für das Erhitzen heiße. Dämpfe organischer
Substanzen angewandt werden (britische Patentschrift 403 944).
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Es ist weiterhin ein Verfahren zum Herstellen von Pigmenten bekanntgeworden,
bei dem ein Film einer Metallseife auf der Oberfläche der Pigmentteilchen dadurch
ausgebildet wird, daß dieselben mit Fettsäuredämpfen behandelt werden, die man durch
die Destillation seifenbildender öle erhält. Hierbei arbeitet man bei Temperaturen
von etwa 200 bis 350° C, um hierdurch eine Umsetzung der kondensierten Fettsäuren
mit dem Pigment zu erzielen (USA.-Patentschrift 1946 052).
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Diese vorbekannten Verfahrensweisen sind mit einer Reihe von Nachteilen
verknüpft, die es nicht möglich machen, ein lagerfähiges Leuchtpulver zu erhalten,
das seine Leuchtfähigkeit über längere Zeitspannen hin praktisch unverändert beibehält.
Weiterhin gelingt es nach den bekanntgewordenen Verfahren nicht, eine gute Suspendierbarkeit
des Leuchtstoffes zu erreichen. Die bekannten Verfahren sind auch, soweit sie direkt
für das Herstellen von Leuchtstoffteilchen für Lampen geeignet sind, mit dem Nachteil
verbunden, daß ein sehr weit getriebenes und unbedingt erforderliches Vermahlen
zu einer Beeinträchtigung der Phosphoreszenz führt.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen
Art zu schaffen, das zu Leuchtpulvern führt, die besonders beständige Suspensionen
ergeben und somit die Ausbildung gleichmäßiger überzüge gewährleisten. Hierbei soll
das Anwenden teurer Bindemittel und Lösungsmittelgemische vermieden werden und gleichzeitig
ein Leuchtpulver erreicht werden, das eine hohe Lichtausbeute besitzt.
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Die erfinderische technische Lösung dieser Aufgabe besteht nun in
kennzeichnender Weise darin, daß nach dem Glühen vermahlenes Leuchtpulver erneut
auf eine Temperatur von 500 bis 600°C erhitzt und vor dem Abkühlen auf eine Temperatur
unter 100°C mit einem geschmolzenen organischen lipophilen Stoff vermischt wird.
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Eine kennzeichnende Fortbildung dieses Verfahrens besteht darin, daß
vor dem erneuten Erhitzen das Leuchtpulver gewaschen und als organischer lipophiler
überzugsstoff Ölsäure, Paraffin, Stearin, Ceresin, Methylmethacrylat oder ein Stearat
angewandt wird.
Der wesentliche Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen
Verfahren und den vorbekannten Verfahrensweisen besteht also darin, daß zwischen
dem Glühen sowie Vermahlen des Leuchtstoffes und dem Aufbringen eines lipophilen
Überzuges ein zweiter Erhitzungsvorgang zwischengeschaltet wird, wobei darauf zu
achten ist, daß das Aufbringen des lipophilen Stoffes während des Abkühlens bei
einer nicht unter 100° C liegenden Temperatur erfolgt. Eine vorteilhafte Ausführungsform
besteht darin, daß zwischen dem Vermahlen und dem zweiten Erhitzen ein Waschvorgang
zwischengeschaltet ist. Es wurde gefunden, daß, bei Vorliegen einer organophilen
Oberfläche der Körnchen, man stabile Suspensionen leicht auch von solchen Leuchtpulvern
herstellen kann, bei denen die durchschnittliche Korngröße größer als die bisher
zumeist übliche ist und z. B. zwischen 10 und 20 w liegt. Hierdurch wird einerseits
der Vorteil gesichert, daß man den ausgeglühten Stoff nicht allzufein zu vermahlen
hat, und andererseits auch eine bessere Leuchtfähigkeit des Leuchtpulvers gesichert,
da erfahrungsgemäß die Leuchtfähigkeit von Leuchtpulvern, die einen beträchtlichen
Anteil sehr feiner Körnchen enthalten, verringert ist, weil einzelne der sehr feinen
Körnchen stark verringerte oder sozusagen gar keine Leuchtfähigkeit besitzen.
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Erfindungsgemäß können die Leuchtpulverkörnchen prinzipiell mit einem
beliebigen organophilen Stoff überzogen werden, doch ist hierbei aus praktischen
Gründen darauf zu achten, daß der verwendete organophile Stoff möglichst geringe
Löslichkeit in den zur Suspensionbereitung verwendeten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch
besitzt, da ansonsten der gewünschte Zweck nicht immer genügend sicher erreicht
werden kann.
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Das derart hergestellte Leuchtpulver ist nun ohne Verunreinigungsgefahr
seiner leuchtfähigen Körnchenoberftächen lagerfähig, und aus demselben kann also
die Suspension in beliebigem Zeitpunkt hergestellt werden. Anläßlich des üblichen
Anbrennens der getrockneten Suspensionschicht wird der organophile Stoff, der ja
eine organische Verbindung ist, mitsamt dem ebenfalls organischen Bindemittel verbrennen
und wird demnach bei dieser Gelegenheit aus der Leuchtstoffschicht ohne besonderen
Arbeitsgang entfernt.
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Die Erfindung wird nachstehend ausführlich in einigen Beispielen beschrieben.
Beispiel 1 1000 g Leuchtpulver werden nach dem Glühen und der hiernach folgenden
Vermahlung zwecks Entfernung des adsorbierten Nässegehaltes auf 500 bis 600° C wieder
erhitzt. Vor Abkühlung auf eine Temperatur unter 100° C werden dem Leuchtpulver
5 g Ölsäure und 10 g Paraffin zugesetzt, und das Gemisch wird in einer Kugelmühle
aus Porzellan während etwa 2 Stunden gut vermischt und homogenisiert. Man erhält
ein Leuchtpulver, dessen Körnchen an ihrer Oberfläche organophile Eigenschaften
aufweisen.
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Beispie12 Zu 1000 g gemäß Beispiel 1 behandeltem Leuchtpulver werden
statt Ölsäure und Paraffin 10 g flüssiges Stearin zugesetzt, und nach Homogenisierung
in einer Kugelmühle wird ein Leuchtpulver mit Körnchen erhalten, die an ihrer Oberfläche
organophile Eigenschaften aufweisen.
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Beispiel 3 20 kg eines gemäß Beispiel 1 oder 2 hergestellten Leuchtpulvers,
dessen durchschnittliche Korngröße zwischen etwa 10 und 20 [, liegt, werden in eine
aus Porzellan bestehende Kugelmühle von 601 Fassungsvermögen hereingebracht. In
dieser Mühle befinden sich Porzellankugeln verschiedenen, zwischen 20 und 80 mm
liegenden Durchmessers im Gesamtgewicht von etwa 40 bis 45 kg. In diese Kugelmühle
werden außer dem Leuchtpulver noch die folgenden Stoffe hereingebracht: 420 g hochviskose,
mit Alkohol benetzte Kollodiumwolle (Gewicht auf die Trockensubstanz berechnet)
als Bindemittel, ferner 250 ml Dibutylphthalat als Weichmachungsmittel und 251 Butylacetat
als Lösungsmittel. Nach Verschließen der Mühle wird dieselbe mit 42 U/min in Drehung
gesetzt und ihr Inhalt mit dieser Drehzahl bis 5000 bis 15 000 Umdrehungen der Mühle
homogenisiert. Hiernach ist die Suspension bereits fertig, muß jedoch vor ihrer
Verwendung noch mit einer der herzustellenden gewünschten Leuchtstoffschichtstärke
entsprechenden Menge von Butylacetat verdünnt werden. Die obengenannte Suspension
ist leicht aufschüttelbar 1 bis 2 Tage lang stabil, im Gegensatz zu solchen Suspensionen,
die auf genau derselben Art, aber mit einem normalen, d. h. nicht organophilen Leuchtpulver
hergestellt nur 1 bis 2 Stunden lang stabil sind. Beispie14 Es wird vorerst ein
Dispergierungsmittel hergestellt, indem man in 351 Butylacetat 420 g hochviskose
Kollodiumwolle löst und 250 ml Dibutylphthalat zusetzt und das Ganze gut vermischt.
Diese Lösung wird durch ein Glasfilter Nr. 1 (internationale Feinheitsbezeichnung)
mit Verwendung von Vakuum filtriert. Die derart filtrierte Lösung wird in die Kugelmühle
gemäß Beispiel 3 hereingebracht, in welcher sich außer den Kugeln bereits 20 kg
Leuchtpulver befinden, welches Leuchtpulver gemäß Beispiel 1 oder 2 hergestellt
worden ist. Nach kurzzeitiger Homogenisierung, welche gegebenenfalls auch durch
ohne Verwendung der Kugelmühle erfolgendes Zusammenreiben ersetzt werden kann, erhält
man eine Suspension, welche die im Beispiel 3 angegebene gute Stabilität besitzt.
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Beispie15 Man verfährt nach Beispiel 3 oder 4, verwendet aber statt
des teuren Butylacetats das wesentlich billigere »Lösungsmittel A« (handelsübliche
Bezeichnung eines aus Alkohol, Äthylacetat und Aceton bestehenden Lösungsmittelgemisches)
oder ein in der Lackindustrie übliches anderes, z. B. benzinhaltiges billiges Lösungsmittelgemisch,
und erhält dennoch eine Suspension der genannten guten Stabilität.