Bindemittel und Verfahren zur Herstellung desselben. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bindemittel und ein Verfahren zur Herstel- lung desselben. Das Bindemittel, welches für eine Reihe von Verwendungszwecken ge eignet ist, eignet sich insbesondere für die Herstellung von ungebrannten Schreibstift stäben aller Art, seien es Bunt- oder Farb- stiftstäbe, Kopierstiftstäbe, ungebrannte Gra phitstäbe, Minen usw.,
und ist unter anderem selbst weder zu hornig noch zu zäh und nutzt sich bei der Benutzung des Schreibstiftstabes leicht und gleichförmig mit dem Schreib ende des letzteren ab.
Ein wesentliches Merkmal des neuartigen Bindemittels besteht darin, dass es auch fa serige Teilchen enthält, die einen mechani schen Einfluss zur Verstärkung des Körpers ausüben, in dem das Bindemittel verwandt wird.
Versuche mit dem neuartigen Binde mittel haben ergeben, dass es die Eigenschaft hat, im Verlauf der Zeit weder pulverförmig doch hart zu werden, noch in anderer Weise in einem solchen Masse zu verderben, dass seine Brauchbarkeit leidet, und dass es weder stark sich verflüchtigende noch leicht ent zündbare Lösungsmittel verlangt und so die Kostspieligkeit und Gefahr bei Benutzung derartiger Lösungsmittel vermeidet.
Erfindungsgemäss besteht das Bindemittel einerseits aus. wasserlöslichen. bezw. mit Was ser quellbaren 7,elluloseäthern und anderseits aus wasserunlöslichen und im Wasser nicht quellbaren Zelluloseäthern, wobei,die wasser unlöslichen Zelluloseäther faserige, .die Fe stigkeit erhöhende Einschlüsse indem Binde mittel bilden.
Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bindemittels besteht .darin, @dass Zellulose mit einem Gemisch von Mitteln zur Verätherung wie z. B. Alkylhalogenide, Al- kyleu)fate usw. mit mehreren, voneinander verschiedenen Kohlenwasserstoffresten be handelt wird.
Das in der angegebenen Weise herge stellte Bindemittel besteht vorzugsweise in grossem Masse aus ätherisierter Zellulose, ,deren Wasserlöslichkeit beispielsweise etwas gerin- ger als die vollständig methylierter Zellulose und etwas grösser als die vollständig äthy lier- ter Zellulose ist.
Das Bindemittel besitzt vorteilhaft eine i-erhältnismässig grosse Viskosität.
Gänzlich von Hethylradikalen freie Zellu- losealkyläther, beispielsweise völlig äthylierte Zellulose, sind im allgemeinen im wesent lichen -wasserunlöslich, und die Benutzung wasserfreier Lösungsmittel, z. B. Alkohol, Glyzerin, Azeton oder dergleichen zur Vor bereitung der Paste für die Herstellung von Buntstiftstäben oder Farbstiften ergibt im allgemeinen ein klumpiges, brüchiges, hygro skopisches oder in anderer Weise für prak tische Zwecke bedenkliches Produkt.
Die Wasserlöslichkeit steigt im allgemeinen mit einem Anwachsen von Methvlradikalen in der ätherisierten Zellulose: völlig methy- li.erte Zellulose oder Trimetlivlzellulose be- sitzt eine maximale Wasserlöslichkeit und stellt in Lösun- eine im wesentlichen homo gene gummiartige Substanz dar, aus der ein Film mit begrenzter Elastizität.
Federung und Zugfestigkeit gebildet --erden kann, und die zwar Tragantgummi als Bindemittel für Buntstift- und Farbstift-Stabmassen über legen, aber dein nachstehend zu beschreiben- den, aus einer Mischung bestehenden Binde mittel unterlegen ist.
Das gewünschte nicht homogene. aus einer Mischung von Zelluloseäthern lu@steheride Bindemittel kann einerseits als eine physi kalische Mischung verschiedener. die verlang ten verschiedenen Eigenschaften besitzenden Zelluloseäther zubereitet sein oder anderseits aus einer überwachten Atherifizierung ein und derselben Zellulosemasse mit verschie denen Kohlenwasserstoffradikalen gewonnen werden,
welche Zellulosemas.se zuvor einer Mercerisierung- unterworfen wurde.
Ein erfindungsgemässes Bindemittel kann zum Beispiel zum grossen Teil aus in Wasser löslichem und das gummiartige Mittel er gebenden 7,ellulosedimethylä.thyläther (das ist Zellulose, bei der zwei der ersetzbaren Hydroxyle durch eine Methylgruppe und das andere Hydroxyl durch eine Äthylgruppe er setzt worden ist), bestehen, der je nach den besonderen, im Fertigprodukt gewünschten Ergebnissen mit andern Zelluloseäthern ver- inengt ist,
die ärmer an oder ganz frei von 3lethylradikalen und "wasserunlöslich sind und den faserigen Bestandteil des Bindemit- tels bilden.
Wenn man, wie es gewöhnlich vorzr ziehen ist, den gemischten Zelluloseälh < #r durch einen Arbeitsgang in einer einzigen Reihe ätherisierender Stufen erzeugen will. z. B. bei der Herstellung einer ätherisierten, so oll Methyl, als auch Athyl als Ersatz gruppen enthaltenden Zellulose, das heisst einer 1Vlethyl-Äthyl-Zellulose, wird gereinigte Zellulose mit Atznatron behandelt, wodurch die Zellulose mercerisiert wird:
eine solche rnereerisierte Zellulose oder Alkalizellulose ist bekanntlich einer Ätherifizierung zugäng licher als eine normale, originale oder unver- ärrderto Zellulose. Alsdann wird die mer- cerisierte Zellulose durch Behandlung mit Estern, z.
B. die gewünschten Alkylradikale besitzenden Chloriden oder Sulfaten, ätheri- siert. Zweckmässig wird eine Mischung ähn licher Methylester und Äthylester, z. B. eine Mischung von Dimethylsulfat mit Diäthyl- sulfat, benutzt, um die gemischte Methyl- Xthyl-Zellulose zu erzeugen.
Nachstehend wird nunmehr eine ins ein zelne gehende Beschreibung einer beispiels- v.eisen Herstellung des Bindemittels gegeben.
Eine gereinigte Zellulose, entweder g-e- reinigter Holzschliff oder gereinigter Baum- wollbrei, die zweckmässig einen möglichst grossen Gehalt an Alphazellulose besitzt (wie, z.
B. die Zellulose, welche sich am geeig netsten für die Xanthatierung bei der Her stellung von Viskosekunstseide erwiesen hat), wird ungefähr 2 Stunden bei 17 bis 22 C mit 18 bis 20 % oder mehr Ätznatron (NaOH) enthaltenden Lösung behandelt und so zu nächst eine Alkalizellulose (Natronzellulose)
hergestellt. Die Alkali7ellulose wird nun 7.er- schnitzelt oder in anderer Weise zu kleinen Teilchen verteilt und dann mehrere Stunden innig mit fein pulverisiertem, festem Atz- na.tron gemischt, das möglichst frei von Na triumkarbonat und andern Verunreinigungen ist und in einer Menge von 20 bis<B>50%</B> des Gewichtes der Originalzellulose verwandt wird. Die für das Mischen benötigten Tem peraturen, Konzentrationen und Zeitdauer hängen in erster Linie von der Löslichkeit.
Viskosität und andern physikalischen Eigen schaften ab, welche das Fertigprodukt auf weisen soll. Diese fein zerteilte Masse wird, wenn sie mit einem Haloidester, beispiels weise Methylchlorid oder Äthylchlorid, alky- liert werden soll, in einen Druckbehälter, oder, wenn sie mit einer Mischung von Di- methy1sulfat und Diäthylsulfat alkyliert werden soll, in einen offenen Behälter ge bracht,
wobei in beiden Fällen die Behälter zweckmässig mit einer Umrührvorrichtung versehen und 1 bis 4 Stunden auf 100 bis 14'0 C erhitzt werden. Die Temperatur der reagierenden Masse nach dem Zusatz eines Anteils Methylester und Äthylester hängt von dem Grad der Ätherifizierung und dem in der fertig ätherisierten Zellulose gewünsch ten Verhältnis von Methyl zu Athyl ab.
Ein (rutes Ergebnis wird erhalten, wenn man zwei Gewichtsteile Methylester auf einen Teil Äthylester nimmt.
Am Ende der Atherifizierungsstufe wird alsdann die Masse niedergeschlagen; dies erfolgt je nach dem Grad der *grasserlös,Iich- keit der ätherisierten Zellulose .durch den Zusatz von Wasser oder Salzlauge, oder, wenn Methyl- und Äthylchloride als ätherifi- zierende Agenzien benutzt werden, kann,das überschüssige Alkylchlorid durch Destilla tion entfernt werden.
Die rohe Masse wird gegebenenfalls zur Entfernung weiterer rea gierender Stoffe in Salzlauge oder kaltem Wasser gewaschen und alsdann bei verhält nismässig geringer Temperatur getrocknet.
Das Produkt stellt nach dem Waschen und Trocknen im allgemeinen eine flockige Substanz dar, die bei Behandlung mit Was ser eine flüssige, gummiartige Beschaffen heit annimmt, aber nicht völlig homogen ist, da in ihr die gewünschten kleinen faserigen Teilchen verteilt )sind, .die von Wasser ver- hältnismässig wenig oder ,gar nicht angegrif fen werden.
Die gummiartige Masse der mit Wasser behandelten flockigen Ätherzellulose besteht wahrscheinlich zum grossen Teil aus Dimethyläthylzellulose, der .geringe Anteile von Trimethylzellulose und andern, einen zellulosischen .ätherisierten Charakter aufwei senden Körpern beigemengt sind. Die fase rigen, wasserunlöslichen Teilchen sind wahr scheinlich Zelluloseäther, die nicht weniger als zwei Xthylradikale und wahrscheinlich in .einem gewissen Ausmass Äthylradikale als Ersatz für alle ersetzbaren Hydrogyle be sitzen.
Das Bindemittelprodukt enthält wahr scheinlich verschiedene aus den benutzten Zu taten erhältliche Yelluloseäther, wobei der grösste Teil der Zellulose vollständig, ein Teil derselben dagegen unvollständig äherisiert ist.
Zweckmässig besitzt .das Bindemittel nach der Behandlung mit Wasser 15 bis 25 Ge wichtsprozent des in ihm enthaltenen unlös lichen oder unvollständig löslichen faserigen Bestandteils. Der vorstehend in einem. besonderen Bei spiel beschriebene gemischte Zelluloseäther kann für .die vorliegenden Zwecke aus einer verhältnismässig grossen Auswahl von Be- standteilen bestehen, wobei jedoch zweck mässig etwas Alkylrad,ial niederer Ordnung eingeschlossen ist.
Zu den verschiedenen zu diesem Zweckdienenden Äthern gehören ge- mischte Alkylzellulose, :gemischte Alkylaryl- zellulose und gemischte Alkylaralkylzellu- lose.
Eine zweckmässige gemischte Alkylzellu- lose ist die oben beschriebene Dimethyläthyl- zellulose; ein Beispiel für eine gemischte Alkylarylzellulose ist Dimethylphenylzellu- lose, und ein Beispiel für eine gemischte Al kylara_lkylverbindung ist Dimethylbenzyl- zellulose. In jedem Fall enthält .der grössere Teil :
des gemischten Zelluloseäthers minde stens ein und vorteilhaft zwei Methylradikale in Verbindung mit einem Glied oder Glie dern einer oder mehrerer anderer Radikal gruppen einschliesslich der oben aufgezähl ten, Zum besseren Verständnis einer vorzubs- weisen Anwendung des Bindemittels werden nunmehr der Aufbau und die Herstellung von Buntstift- und Farhstiftstäben beschrie- ben.
Die als Bindemittel zu benutzende ällheri- #ierte Zellulose wird ein oder zwei Tage vor der Benutzung in Wasser eingeweicht. Dies findet. zweckmä.ssiv in einem verzinnten Kup ferkessel statt, der gegenüber dem Binde mittel i.nert ist.
Die für die Buntstiftstab- oder Farbstift- zu:sammensetzunb benutzte Grundmischung eutliä-lt ein Füllmittel, z. B. gemahlenen chi- :iesisehen Porzellanton. und einen feucht ge mahlenen, zerriebenen, durch ein Filter ge- pressten und luftgetroclzneten Farbstoff, z. B.
Preussischblau, und wird nach Vermengung mit Stearinsäure und weiterem Zerreiben mit Kalziumstearat vermengt und noch weiter ge mischt. Alsdann wird der gewünschte Anteil des in Wasser eingeweichten Bindemittels zu sammen mit genügend Wasser zugefügt,
um die Masse auf die gewünschte Konsistenz oder Plastizität zu bringen. Erfahruno-sgemäss be trägt ein zweckmässiger und durch Anal se einer Probe bestimmbarer Feuchtigkeits gehalt ungefähr ?0 his 25 @.
Die Masse wird nunmehr mittels einer Reihe geeigneter Vorrichtungen zur Erzie lung eines homogenen, inni;, gemischten und zähen Teiges gemahlen, zusammengedrückt und geknetet; dieser Teig wird alsdann in Zylinder eingebracht, durch. durchlöcberte Platten getrieben und wieder zusammen- gedrüekt. Schliesslich wird der Tei - zur Er zeugung der Stäbe durch kalibrierte Ma- f-rizen getrieben.
Bei diesem Vorgang werden die faserigen Teilchen des Bindemittels offen bar im wesentlichen in Län a-sriehtung des Stabes gerichtet und so miteinander ver mengt und in ineinander-reifende Lage ge- hracht, wodurch sie die mechanische Stärke des Produktes erheblich vergrössern.
Die Stäbe werden nach üblicher Praxis in Gestellen, in denen sie zur Verhinderung eines Verwerfens mit Brettern bedeckt wer den, zunächst bei Zimmertemperatur und als- dann eine Woche oder länger in einer Trok- kenkammer in bewegter Luft bei ungefähr 50 C getrocknet, bis der Feuchtigkeits gehalt der Stäbe durch Untersuchung als sehr gering festgestellt wird, worauf die Stäbe in gewünschte Länge zerschnitten werden.
Der durch das oben beschriebene Verfah ren fest zusammenbedrängte Stab entwickelt oder besitzt winzige Poren, die vermutlich infolge des Entweichens von während des Trocknens verdampftem Wasser entstehen. Die Stäbe werden für alle Zwecke, ausgenom men wenn sie, wie es bei Verwendung für Kopierstifte der Fall ist, mit wasserlöslichen Farben hergestellt werden, einem nunmehr zu beschreibenden Wachsen unterworfen.
Zu diesem Zwecke werden die getrockneten Stäbe nach einer Wiedererwärmung auf un gefähr die der Temperatur des geschmolzenen Wachses entsprechende Temperatur einige Stunden in eine Mischung von Wachsen oder in einen wachsartigen Stoff, gewöhnlich in eine Mischung aus gleichen Teilen von Stea- rinsäure und Carnaubawachs getaucht; die Temperatur der Wachsmischung beträgt zweckmässig 82 bis 88 C.
Der getrocknete Stab ist so porös, dass derartige geschmolzene Wachsstoffe unter den gegebenen Bedingun- gen der Behandlung den Stab völlig durch dringen können, das heisst die geschmolzenen Wachsstoffe füllen alle in den Stäben durch die Verdampfung des Wassers entstandenen Hohlräume, sowie die Lücken in dem fase rigen Bestandteil des Bindemittels im we sentlichen aus;
eine solche Durchdringung ist bei Stäben mit einer hüllenartig gehär teten undurchlöcherten Oberfläche entweder bar nicht oder nur sehr schwer möglich. Die durch und durch gehende Wachsimprägnie rung ergibt einen Buntstift- oder Farbst,ift- stab von ausgezeichneten und gleichförmigen Schreibeigenschaften. Die Buntstiftstäbe werden nach dem Abkühlen auf Stärke, Gradeinteilung und Qualität untersucht und dann zweckmässig in die üblichen Holzfas sungen eingeleimt.
Der Stab besitzt eine Zug- und Schub festigkeit, die erheblich grösser ist als die der besten zur Zeit auf dem Markt befindlichen Stäbe entsprechenden Querschnittes, und kann zu einem merklichen Bogen gebogen werden, bevor er bricht.
Das zum Zusammenhalten der Stäbe von Schreibmitteln dienende Bindemittel ist kei neswegs nur für Farbstifte, Pastellstifte oder Stäbe von Buntstiften (einschliesslich schwarze und weisse Farb-Pastell- und Buntstifte) be schränkt, sondern kann auch für die Herstel lung von ungebrannten Minen beliebiger Farbe für mechanische Schreibstifte benutzt werden.
Binder and Method of Making Same. The present invention relates to a binder and a method for producing the same. The binding agent, which is suitable for a number of purposes, is particularly suitable for the production of unfired pen sticks of all kinds, be it crayons or colored pencils, copier pencils, unfired graphite sticks, leads, etc.,
and, among other things, is neither too horny nor too tough and wears out easily and evenly with the writing end of the pen when using the pen.
An essential feature of the new type of binder is that it also contains fibrous particles that exert a mechanical influence to reinforce the body in which the binder is used.
Experiments with the new binder have shown that it has the property of neither becoming powdery but hard in the course of time, nor deteriorating in any other way to such an extent that its usefulness suffers, and that it neither volatilizes nor volatilizes Requires easily ignitable solvents and thus avoids the cost and risk of using such solvents.
According to the invention, the binder consists on the one hand. water soluble. respectively with what water swellable 7, ellulose ethers and on the other hand from water-insoluble and non-water-swellable cellulose ethers, whereby the water-insoluble cellulose ethers form fibrous, .fe stiffness-increasing inclusions in the binder.
A method for the production of such a binder consists .darin, @dass cellulose with a mixture of agents for etherification such. B. alkyl halides, Al- kyleu) fate, etc. with several different hydrocarbon radicals be treated.
The binder produced in the manner indicated preferably consists to a large extent of etherified cellulose, the water solubility of which is, for example, somewhat lower than the completely methylated cellulose and somewhat greater than the completely etherified cellulose.
The binder advantageously has a high viscosity in terms of proportions.
Cellulose alkyl ethers that are completely free of ethyl radicals, for example completely ethylated cellulose, are generally insoluble in water, and the use of anhydrous solvents, e.g. B. alcohol, glycerine, acetone or the like to prepare the paste for the production of crayons or colored pencils generally results in a lumpy, brittle, hygro scopic or otherwise questionable product for practical purposes.
The water solubility generally increases with an increase in methyl radicals in the etherized cellulose: completely methylated cellulose or trimetal cellulose has a maximum water solubility and, in solution, represents an essentially homogeneous rubber-like substance, from which a film with limited Elasticity.
Resilience and tensile strength formed - can earth, and although it is superior to gum tragacanth as a binding agent for crayon and colored pencil stick masses, it is inferior to the binding agent that is made up of a mixture and is to be described below.
The desired not homogeneous. from a mixture of cellulose ethers lu @ steride binders can on the one hand as a physical mixture of different. cellulose ethers with the required various properties or, on the other hand, obtained from a monitored atherification of one and the same cellulose mass with different hydrocarbon radicals,
which Zellulosemas.se was previously subjected to mercerization.
A binder according to the invention can, for example, largely consist of water-soluble 7, ellulosedimethylä.thyläther (which is cellulose in which two of the replaceable hydroxyls have been replaced by a methyl group and the other hydroxyl by an ethyl group), which is a rubbery agent , which, depending on the particular results desired in the finished product, is narrowed with other cellulose ethers,
which are poor in or completely free of methyl radicals and are insoluble in water and form the fibrous component of the binding agent.
If, as is usually preferred, one wishes to produce the mixed cellulose oil by one operation in a single series of etherifying stages. z. B. in the production of etherized, so oll methyl, as well as ethyl as replacement groups containing cellulose, i.e. a 1Vlethyl-ethyl cellulose, purified cellulose is treated with caustic soda, whereby the cellulose is mercerized:
Such regenerated cellulose or alkali cellulose is known to be more amenable to etherification than normal, original or undamaged cellulose. The mercerized cellulose is then treated with esters, e.g.
B. the desired alkyl radicals possessing chlorides or sulfates, etherized. Appropriately, a mixture of similar Licher methyl ester and ethyl ester, z. B. a mixture of dimethyl sulfate with diethyl sulfate, used to produce the mixed methyl-ethyl cellulose.
A detailed description of an exemplary preparation of the binder is now given below.
A cleaned cellulose, either g-cleaned wood pulp or cleaned cotton pulp, which expediently has the largest possible content of alpha cellulose (such as e.g.
B. the cellulose, which has proven to be most suitable for xanthate in the Her position of rayon rayon), is treated for about 2 hours at 17 to 22 C with 18 to 20% or more caustic soda (NaOH) containing solution and so to the next an alkali cellulose (soda cellulose)
manufactured. The alkali cellulose is then chopped up or otherwise divided into small particles and then mixed intimately for several hours with finely powdered, solid caustic soda, which is as free as possible of sodium carbonate and other impurities and in an amount of 20 up to <B> 50% </B> of the weight of the original cellulose. The temperatures, concentrations and time required for mixing depend primarily on the solubility.
Viscosity and other physical properties that the finished product should have. This finely divided mass is, if it is to be alkylated with a halide ester, for example methyl chloride or ethyl chloride, in a pressure vessel, or, if it is to be alkylated with a mixture of dimethyl sulfate and diethyl sulfate, in an open container brings,
In both cases, the containers are expediently provided with a stirring device and heated to 100 to 140 ° C. for 1 to 4 hours. The temperature of the reacting mass after the addition of a portion of methyl ester and ethyl ester depends on the degree of etherification and the desired ratio of methyl to ethyl in the finished etherified cellulose.
A (rutes result is obtained if one takes two parts by weight of methyl ester for one part of ethyl ester.
At the end of the atherification stage the mass is then put down; This is done, depending on the degree of solubility of the etherized cellulose, by adding water or brine, or, if methyl and ethyl chlorides are used as etherifying agents, the excess alkyl chloride can be removed by distillation .
If necessary, the raw mass is washed in brine or cold water to remove other reactive substances and then dried at a relatively low temperature.
After washing and drying, the product is generally a fluffy substance which, when treated with water, assumes a liquid, rubber-like nature, but is not completely homogeneous, since the desired small fibrous particles are distributed in it Water can be attacked relatively little or not at all.
The gummy mass of the flaky ether-cellulose treated with water probably consists largely of dimethylethylcellulose, to which small amounts of trimethylcellulose and other, cellulosic, etherified bodies are added. The fibrous, water-insoluble particles are probably cellulose ethers, which have no fewer than two ethyl radicals and probably to a certain extent ethyl radicals as substitutes for all replaceable hydrogyls.
The binder product probably contains various yellulose ethers obtainable from the ingredients used, the greater part of the cellulose being completely etherized, while some of it is incompletely etherized.
The binder expediently has 15 to 25 percent by weight of the insoluble or incompletely soluble fibrous constituent it contains after treatment with water. The above in one. Mixed cellulose ethers described in the particular example can for the present purposes consist of a comparatively large selection of components, although it is useful to include some alkyl radical, generally of lower order.
The various ethers used for this purpose include mixed alkyl cellulose: mixed alkyl aryl cellulose and mixed alkyl aralkyl cellulose.
A suitable mixed alkyl cellulose is the dimethylethyl cellulose described above; an example of a mixed alkylaryl cellulose is dimethylphenyl cellulose, and an example of a mixed alkylaryl compound is dimethylbenzyl cellulose. In any case, the greater part contains:
of the mixed cellulose ether, at least one and advantageously two methyl radicals in connection with a member or members of one or more other radical groups including those listed above. For a better understanding of a possible application of the binder, the structure and production of colored pencils are now and pencil sticks.
The etherified cellulose to be used as a binding agent is soaked in water for a day or two before use. This finds. It is advisable to use a tin-plated copper tank that is inert to the binding agent.
The basic mixture used for the colored pencils or colored pencils is a filler, e.g. B. ground chi-: here porcelain clay. and a moist ge ground, grated, filter pressed and air-dried dye, e.g. B.
Prussian blue, and after being mixed with stearic acid and further trituration, it is mixed with calcium stearate and mixed further. Then the desired proportion of the binding agent soaked in water is added together with enough water,
to bring the mass to the desired consistency or plasticity. Experience has shown that an appropriate moisture content that can be determined by analyzing a sample is approximately? 0 to 25 @.
The mass is now ground, compressed and kneaded by means of a number of suitable devices to achieve a homogeneous, inni ;, mixed and tough dough; this dough is then placed in cylinders through. perforated plates driven and pressed together again. Finally, the part is driven by calibrated matrices to produce the rods.
During this process, the fibrous particles of the binding agent are apparently aligned essentially in the longitudinal direction of the rod and thus mixed with one another and brought into one another, thereby increasing the mechanical strength of the product considerably.
The rods are, according to standard practice, in racks in which they are covered with boards to prevent warping, first at room temperature and then for a week or more in a drying chamber in moving air at about 50 ° C. until moisture is reached content of the rods is determined by examination to be very low, whereupon the rods are cut into the desired length.
The rod tightly compressed by the above-described procedure develops or has minute pores which are believed to be formed as a result of the escape of water that has evaporated during drying. The sticks are for all purposes, except when they are made with water-soluble inks, as is the case when used for copying pens, a wax to be described now.
For this purpose, the dried rods, after reheating to about the temperature corresponding to the temperature of the melted wax, are immersed for a few hours in a mixture of waxes or in a waxy substance, usually in a mixture of equal parts of stearic acid and carnauba wax; the temperature of the wax mixture is suitably 82 to 88 C.
The dried rod is so porous that such melted wax substances can completely penetrate the rod under the given conditions of the treatment, that is, the melted wax substances fill all the cavities created in the rods by the evaporation of the water, as well as the gaps in the bevel rigen constituent of the binder essentially from;
Such a penetration is either bar not possible or only with great difficulty in rods with a shell-like hardened, imperforated surface. The continuous wax impregnation produces a crayon or colored pencil with excellent and uniform writing properties. After cooling, the colored pencil sticks are examined for strength, graduation and quality and then glued into the usual wooden frames.
The rod has a tensile and shear strength that is considerably greater than that of the best rods currently on the market corresponding cross-section, and can be bent into a noticeable arc before it breaks.
The binding agent used to hold the sticks of writing materials together is by no means limited to colored pencils, pastel pencils or sticks of colored pencils (including black and white colored pastels and colored pencils), but can also be used for the production of unfired leads of any color for mechanical Pens are used.