CXIII. Ueber einen Viscosimeter oder ein Instrument, um die Klebrigkeit der mit Gummi verdikten Farben und Beizen in den Kattundrukereien zu bestimmen; von Hrn. Carl Dollfus. Aus dem Bulletin de la Société industrielle de Mulhausen, N. 21. S. 14. Mit einer Abbildung auf Tab. VII. Dollfus, uͤber einen Viscosimeter etc. Die Société industrielle hat schon vor einiger Zeit einen Preis auf die Erfindung eines Instrumentes ausgeschrieben, wodurch man die Klebrigkeit der (mit Gummi) verbitten Farben und Beizen in den Kattundrukereien bestimmen kann. Ich habe mich mit diesem Gegenstande beschaͤftigt und bediene mich des Apparates, welchen ich nun der Gesellschaft vorlege, bereits seit mehreren Monaten mit dem besten Erfolg. Es ist gewiß fuͤr die Besizer von Kattundrukereien sehr wichtig, den Grad der Klebrigkeit der anzuwendenden Farben zu kennen, besonders wenn sie fuͤr den Walzendruk bestimmt sind, indem hievon, wie die Erfahrung lehrt, oft das Gelingen des Druks abhaͤngt; die Beizen muͤssen wirklich nach der Tiefe der Gravirung (der Walzen), nach der Natur des Dessins, der Jahreszeit und dem hygrometrischen Zustand der Luft und oft sogar nach der Qualitaͤt des zu bedrukenden Gewebes mehr oder weniger klebrig, d.h. mehr oder weniger stark verdikt seyn. Wenn also einem Fabrikanten ein gewisses Dessin mit einer gewissen Farbe einmal gelungen ist, so muß es ihm auch nach laͤngerer Zeit immer wieder gelingen, vorausgesezt, daß er die Kleinigkeit der angewandten Farbe kennt und sie mittelst eines Instrumentes leicht wieder hervorbringen kann. Je diker eine Farbe ist, desto schwieriger laͤuft (fließt) sie und je duͤnner sie ist, desto leichter laͤuft sie; von diesem Grundsaz bin ich bei der Construction meines Instrumentes ausgegangen, welches in Fig. 55 abgebildet ist. Es ist sehr einfach und besteht aus einem kupfernen Cylinder, der an einer Seite offen ist und an der anderen in einen Trichter auslaͤuft, an dessen Ende sich eine Zwinge befindet, die eine kleine Glasroͤhre haͤlt, welche man bloß mit Siegellak befestigt. Ich habe am Ende eine Glasroͤhre angebracht, um alle Oxydation zu verhindern und sie kegelfoͤrmig angewandt, damit man nur ihre Laͤnge zu vermindern braucht, um ihre Oeffnung zu erweitern. Der Cylinder ist 30 Centimeter lang und hat 10 Centimeter im Durchmesser; der Trichter kann 12 bis 15 Centimeter lang seyn und die Oeffnung der Glasroͤhre hat 2 bis 3 Millimeter im Durchmesser; in einer Hoͤhe von 30 Centimeter vom Ende der Glasroͤhre angefangen, befindet sich innerhalb des Cylinders eine Marke, damit man ihn immer bis auf eine bestimmte Hoͤhe mit Fluͤssigkeit fuͤllen kann; außen an den Cylinder ist ein Ring angeloͤthet, damit er senkrecht in einer Oeffnung, die man zu diesem Ende in dem Tischbrett eines Gestelles anbringt, erhalten wird; das Gestell muß mit so hohen Fuͤßen versehen seyn, daß man unter den Trichter bequem eine genau graduirte Glasflasche stellen kann, welche die durch die kleine Glasroͤhre auslaufende Fluͤssigkeit aufnimmt. Diese Flasche muß wenigstens ein Liter Wasser fassen. Nachdem das Instrument so hergerichtet ist, fuͤllt man den Cylinder mit Wasser bis zu der inneren Marke, laͤßt es auslaufen und beobachtet mit der Uhr in der Hand, wie viel Zeit ein Liter Wasser braucht, um durch die Glasroͤhre zu gehen; alsdann muß man aber die Oeffnung der Roͤhre so reguliren, daß sie fuͤr Farben von jedweder Verdikung dient; sie darf nicht so groß seyn, daß duͤnne Farben so schnell hindurchlaufen, daß man die hiezu noͤthige Zeit nicht mehr gehoͤrig beobachten kann, und nicht so klein, daß dike Farben zu langsam hindurchgehen; am besten waͤhlt man die Oeffnung der Glasroͤhre so groß, daß ein Liter Wasser in zwei Minuten durchlaͤuft; man kann dann sowohl bei den duͤnnsten, als bei den diksten Farben die zum Auslaufen derselben erforderliche Zeit sehr gut beobachten. Wenn man also die Oeffnung der Roͤhre so regulirt hat, daß ein Liter Wasser in Zeit von zwei Minuten hindurchgeht, so braucht man nur noch alle in verschiedenen Verhaͤltnissen verdikten Farben und Beizen nach einander in den Cylinder zu bringen und jedes Mal die Zeit zu bemerken, in welcher ein Liter von diesen Fluͤssigkeiten auslaͤuft; dadurch erhaͤlt man eine Scale, worin alle Verdikungsgrade mit den Dessins, welche sie geben muͤssen, genau im Verhaͤltniß stehen und wenn eine solche Scale einmal hergestellt ist, so koͤnnen die Arbeiter und Aufseher mit der groͤßten Leichtigkeit die Farben auf den gehoͤrigen Grad von Klebrigkeit bringen. Auf diese Art verfahre ich seit mehreren Monaten in meiner Kattundrukerei bei dem Walzen- und Kupferdruk; ich habe die Resultate meiner Versuche uͤber die Klebrigkeit verschiedener mit Gummi und geroͤsteter Staͤrke verdikten Beizen und anderer Fluͤssigkeiten in Tabellen zusammengestellt, welche unten folgen. Diese Resultate sind fuͤr die Praxis in unseren Kattundrukereien hinreichend genau und von den Farben, welche man gewoͤhnlich zum Druken anwendet, braucht bei meinem Viscosimeter ein Liter 6 bis 25 Minuten Zeit zum Auslaufen, so daß der Unterschied also groß genug ist, um eine große Anzahl von Zwischengraden zu gestatten. Das Instrument ist so einfach und wohlfeil, daß es sich jeder Fabrikant anschaffen kann, um jeden Augenblik die Farben auf einen gleichen Grad von Klebrigkeit (welchen man fuͤr die naͤmlichen Dessins so streng beobachten muß) zu bringen. Tabelle uͤber die Klebrigkeit verschiedener verdikter Beizen und anderer Fluͤssigkeiten. Wasser, mit arabischem Gummi verdikt. Textabbildung Bd. 43, S. 451 Gummiwasser; Wasser; Gummi; Gewicht des Liter; Bestandtheile des Liter; Die Zeit in der ein Liter Fluͤssigkeit durch eine Oeffnung (von ungefaͤhr 16 Millimeter Durchmesser) geht, durch welche ein Liter Wasser in 2 Minuten auslaͤuft; die Hoͤhe der Fluͤssigkeitssaͤule betrug 300 Millimeter und ihr Durchmesser 100 Millimeter bei einem Barometerstand von 76 Centimeter und einer constanten Temperatur von 12 bis. 13° C. Mit Gummidragant verdiktes Wasser. Textabbildung Bd. 43, S. 452 Verdiktes Wasser; Wasser; Gummi; Gewicht des Liter; Bestandtheile des Liter; Dieselben Bedingungen. Mit geroͤsteter Staͤrke verdiktes Wasser. Textabbildung Bd. 43, S. 453 Verdiktes Wasser; Wasser; Gummi; Gewicht des Liter; Bestandtheile des Liter; Dieselben Bedingungen Beize fuͤr Roth von 10° Beaumé, mit arabischem Gummi verdikt und mit 0,062 Kilogr. Kampescheholz per Liter geblendet. Textabbildung Bd. 43, S. 454 Verdikte Beize; Beize; Gummi; Gewicht des Liter; Bestandtheile des Liter; Dieselben Bedingungen Holzsaures Eisen von 5° Beaumé, mit arabischem Gummi verdikt. Textabbildung Bd. 43, S. 455 Holzsaures Eisen; Gummi; Gewicht des Liter; Bestandtheile des Liter; Dieselben Bedingungen Holzsaures Eisen von 5° Beaumé mit geroͤsteter Staͤrke verdikt. Textabbildung Bd. 43, S. 456 Holzsaures Eisen; Geroͤstete Staͤrke; Gewicht des Liter; Bestandtheile des Liter; Dieselben Bedingungen Fabrikoͤhl (huile tournante, schleimiges Olivenoͤhl), wovon der Liter 0,914 Kil. wiegt. Bei einer Temperatur von 13° C. Ein Liter laͤuft in 6 Minuten 1 Sekunde aus. Bei einer Temperatur von 29° C. Ein Liter laͤuft in 4 Minuten 7 Sekunden aus. –––––––––– Brennoͤhl, wovon der Liter 0,914 Kil. wiegt. Bei einer Temperatur von 13° C. Ein Liter laͤuft in 7 Minuten 56 Sekunden aus. Bei einer Temperatur von 25° C. Ein Liter laͤuft in 4 Minuten 42 Sekunden aus. –––––––––– Aezende Sodalauge, wovon 5 Theile durch 2 Theile Schwefelsaͤure von 20° (an Descroizilles Alkalimeter) neutralisirt werden, und wovon der Liter 1,123 Kil. wiegt. Bei einer Temperatur von 16° C. Ein Liter laͤuft in 2 Minuten 7 Sekunden aus. Bericht uͤber den Viscosimeter des Hrn. Carl Dollfus; von Hrn. Heinrich Schlumberger im Namen des chemischen Comité's der Soc. industr. erstattet. Da die Verdikung der Beizen oder Farben bei der Kattundrukerei und besonders bei dem Walzendruk ein so wichtiger Umstand ist, so wuͤnschte man schon seit langer Zeit ein Instrument zu besizen, wodurch sich der Verdikungsgrad der Farben genau bestimmen laͤßt; die Instrumente, welche man bisher zur Pruͤfung klebriger Substanzen benuzte, wie z.B. die Syrupwage, die Araͤometer etc., zeigen nur ihre Dichtigkeit (ihr specifisches Gewicht), nicht aber ihre Klebrigkeit an, und waren folglich nicht fuͤr die verdikten Farben anwendbar; denn eine schwach verdikte Farbe, welche aber mit einer sehr dichten (schweren) Fluͤssigkeit bereitet ist, konnte eben so viele oder noch mehr Grade an diesen Instrumenten angeben, als eine stark verdikte, aber mit einer weniger dichten Fluͤssigkeit bereitete Farbe. Die Société industrielle hat in Betracht der Nuͤzlichkeit eines Instrumentes, das nur die verdikende Kraft irgend einer Substanz anzeigt, ohne daß das specifische Gewicht der Fluͤssigkeit, welche ihr als Aufloͤsungsmittel diente, auf das Resultat Einfluß hat – eine Medaille auf die Erfindung eines solchen ausgeschrieben. Das Instrument des Hrn. Dollfus ist außerordentlich einfach, nicht kostspielig und kann von jedem Arbeiter angewandt werden. Es gruͤndet sich auf das Princip, daß „eine Farbe um so schwieriger laͤuft (fließt), je staͤrker sie verdikt ist;“ da sich gegen diesen Grundsaz nichts einwenden laͤßt, so blieb uns bloß zu untersuchen uͤbrig, ob man in der Praxis nicht auf einige Schwierigkeiten stoͤßt, welche ungenaue Resultate herbeifuͤhren koͤnnten. Aus obigen Tabellen des Verfassers geht hervor, daß sehr große Differenzen hinsichtlich der Zeit, in welcher ein Liter verdikter Fluͤssigkeit durch eine gegebene Oeffnung auslaͤuft, Statt finden, je nachdem eine groͤßere oder geringere Menge von der verdikenden Substanz angewandt wurde; die zum Auslaufen der Farbe erforderliche Zeit steht aber mit der Menge des aufgeloͤsten Gummis in keinem bestimmten Verhaͤltniß, so daß man also die Quantitaͤt von Gummi, welche noͤthig ist, um eine Fluͤssigkeit direct auf einen verlangten Grad des Viscosimeters zu verdiken, nicht im Voraus berechnen kann. Auch muß man bedauern, daß dieses Instrument nicht immer fuͤr Farben anwendbar ist, welche mit Mehl oder Staͤrke verdikt sind, da diese Substanzen so oft gebraucht werden. Kocht man naͤmlich diese Verdikungsmittel mit Wasser, so nimmt es beim Erkalten eine fast gallertartige Consistenz an, daher es wenigstens nicht regelmaͤßig aus dem Viscosimeter auslaufen kann. Nur wenige Fluͤssigkeiten, z.B. die Aufloͤsungen einiger sauren Salze, wirken so auf obige Verdikungsmittel, daß die Farben auch nach dem Erkalten in fluͤssigem Zustande bleiben; bei diesen kann also der Viscosimeter ebenfalls angewandt werden. Dessen ungeachtet ist aber der Viscosimeter des Hrn. Dollfus doch ein sehr nuͤzliches Instrument, weil man mit Huͤlfe desselben eine identische Farbe immer genau auf denselben Grad von Klebrigkeit bringen kann, was bei dem Walzendruk von der groͤßten Wichtigkeit ist. Wir haben einen großen Theil von den Versuchen, welche der Verfasser in seinen Tabellen mittheilt, wiederholt und noch mehrere andere angestellt, wobei wir folgende Beobachtungen machten: Hr. Dollfus wendet bei seinem Instrumente einen kupfernen Cylinder an, welcher fuͤr einen Liter graduirt, oben offen ist und unten sich in eine conische Form endigt, an welcher man eine ausgezogene Glasroͤhre anbringt, deren Oeffnung so groß ist, daß ein Liter Wasser in zwei Minuten durchlaͤuft. Da man haͤufig sehr saure Farben pruͤfen muß, welche unvermeidlich ein wenig Kupfer aufloͤsen werden, wodurch nicht nur die Farbe verdorben, sondern auch die Capacitaͤt des Viscosimeters mit der Zeit vergroͤßert wird; so zog ich es vor, bloß einen gewoͤhnlichen glaͤsernen Trichter anzuwenden, welcher wenigstens einen Liter faßt. Am Ende des Trichters befestigt man durch einen Korkstoͤpsel eine kleine ausgezogene Glasroͤhre, deren Oeffnung man regulirt, indem man sie mit einer Feile mehr oder weniger verkuͤrzt; man braucht dann bloß noch den Apparat zu graduiren, wenn er mehr als einen Liter faßt.Wenn man sich auf diese Weise glaͤserner Trichter bedient, so kann man sie leicht von ziemlich gleicher Hoͤhe waͤhlen; denn wenn der Unterschied in der Hoͤhe zu betraͤchtlich, also der Druk, welcher die Farbe aus dem Trichter treibt, sehr verschieden waͤre, so erhielte man keine vergleichbaren Resultate. Die Trichter, welche ich zu meinen Versuchen anwandte, waren 17 Centimeter hoch, und hatten oben 15 im Durchmesser, die Roͤhre war außerhalb des Trichters 35 Millimeter lang. A. d. O. Ehe man die Farben mit dem Viscosimeter pruͤft, sollte man die Vorsicht gebrauchen, sie von den Substanzen, womit sie verunreinigt seyn koͤnnten, zu befreien, indem man sie durch ein Sieb oder grobe Leinwand seiht; diese Substanzen koͤnnten sonst die Roͤhre zum Theil verstopfen und dadurch das Auslaufen der Farbe verzoͤgern, wodurch man ungenaue Resultate erhielte. Sehr stark, besonders mit Staͤrkegummi verdikte Farben, sind auch oft schaumig, wodurch ihr Auslaufen ziemlich erschwert wird; um diesem nachtheiligen Umstand moͤglichst zu begegnen, sollte man dergleichen Farben einige Zeit stehen lassen, ehe man sie mit dem Viscosimeter pruͤft. Obgleich Hr. Dollfus in seinen Tabellen immer die Temperatur angibt, bei welcher er den Versuch anstellte, so spricht er doch in seiner Abhandlung nicht von dem Einflusse der Temperaturveraͤnderung auf das Auslaufen einer und derselben Farbe; dieser Umstand ist aber sehr wichtig, indem, wie man aus unten folgender Tabelle ersieht, die Zeit, in welcher eine Farbe aus dem Instrumente laͤuft, nach der Temperatur sehr verschieden ist. Textabbildung Bd. 43, S. 459 Die Zeit, in welcher ein Liter Farbe bei der angegebenen Temperatur auslaͤuft; Eisenbeize, mit Staͤrkegummi verdikt; Aehnliche Beize, weniger verdikt als die vorhergehende; Aehnliche Beize, duͤnner als die vorhergehende; Eisenbeize, mit arabischem Gummi verdikt; Alaunerdebeize, mit wenig arabischem Gummi verdikt; Zerriebener Indigo, mit arabischem Gummi verdikt Aus dieser Tabelle ersieht man, daß eine kleine Temperaturveraͤnderung einen so großen Einfluß auf die zum Auslaufen eines Liter Farbe erforderliche Zeit hat, daß wenn die Temperaturgrade um 13 Procent zunehmen, die Zeit schon oft um die Haͤlfte vermindert wird. Man muß folglich die Temperatur der Farbe, deren Klebrigkeit man untersucht, genau beobachten, und um stets gleiche Resultate zu erhalten, die Farbe vor dem Versuche immer auf einen bestimmten Thermometergrad bringen. Die geeignetste Temperatur duͤrfte 20° C. seyn, da die Farben oder Beizen im Sommer nicht viel waͤrmer sind und im Winter leicht auf diesen Grad gebracht werden koͤnnen. Als ich einen Theil der Versuche, welche der Verfasser in seiner Tabelle zusammenstellt, wiederholte, erhielt ich oft verschiedene Resultate, was der verschiedenen Temperatur, bei welcher wir operirten und den verschiedenen Gummisorten, die wir angewandt haben koͤnnen, zugeschrieben werden muß. Oft hat man sehr dike Drukfarben, welche nur schwer durch die Oeffnung des Viscosimeters gehen. In diesem Falle waͤre es zwekmaͤßig, einen zweiten Viscosimeter mit einer groͤßeren Oeffnung zu besizen, durch welche z.B. ein Liter Wasser in einer halben Minute auslaͤuft. Man koͤnnte sich dieses zweiten Viscosimeters bedienen, wenn die Farben mehr als 30 Minuten erfordern, um durch den Viscosimeter des Verfassers zu laufen; man waͤre dadurch im Stande die Versuche in kuͤrzerer Zeit zu beendigen, ohne daß ihre Genauigkeit beeintraͤchtigt wird. Eine verdikte Farbe, welche 30 Minuten bei dem Instrumente des Hrn. Dollfus erfordert, braucht nur 7, wenn die Oeffnung so groß ist, daß ein Liter Wasser in einer halben Minute aus derselben auslaͤuft. Dieses Geschwindigkeitsverhaͤltniß blieb bei fuͤnfzehn vergleichenden Versuchen, welche ich mit diesen beiden Instrumenten anstellte, fast ganz dasselbe, als ich mehr oder weniger verdikte Farben von verschiedener Dichtigkeit anwandte, die mehr als 30 Minuten zum Auslaufen aus dem gewoͤhnlichen Viscosimeter erforderten; als ich aber nicht so stark verdikte Farben anwandte, ergab sich nicht mehr genau dasselbe Verhaͤltniß von 30 zu 7, weil dann die Dichtigkeit der angewandten Fluͤssigkeit ihrerseits beitraͤgt, daß sie mit groͤßerer oder geringerer Geschwindigkeit durch eine so große Oeffnung auslaͤuft. Das specifische Gewicht, welches bisher das groͤßte Hinderniß war, die Klebrigkeit der Farben zu messen, hat nur einen sehr geringen oder gar keinen Einfluß auf die Resultate des Viscosimeters des Hrn. Dollfus und aller aͤhnlichen Instrumente, selbst wenn sie groͤßere Oeffnungen haben, vorausgesezt, daß man diese lezteren nur fuͤr sehr dike Farben gebraucht. Ich habe in dieser Hinsicht Versuche mit mehreren Salzaufloͤsungen angestellt, welche im Verhaͤltniß zum Wasser verschiedene Dichtigkeiten zeigten und mit verschiedenen gummigen Substanzen verdikt waren, und fand immer, daß die Salzaufloͤsung, wenn sie auch sehr dicht ist, aber nicht die Eigenschaft hat auf das Gummi zu wirken (so daß sie es weder diker noch duͤnner macht als reines Wasser), die Resultate wenig oder gar nicht abaͤndert. Aus diesen Bemerkungen geht hervor, daß der Viscosimeter des Hrn. Carl Dollfus den beabsichtigten Zwek vollkommen erreicht und die Kattunfabrikanten werden daher nicht saͤumen von demselben Gebrauch zu machen. Dieses Instrument duͤrfte auch noch zu anderen Zweken mit Nuzen gebraucht werden koͤnnen, z.B. um die verschiedenen Gummisorten zu pruͤfen, welche im Handel von so wandelbarer Guͤte vorkommen. Obgleich Hr. Dollfus sich nicht um den von der Société industrielle ausgeschriebenen Preis bewarb, so schlaͤgt das Comité doch vor, ihm eine Medaille fuͤr die Mittheilung seiner Erfindung zuzuerkennen, den Preis im naͤchsten Programm zuruͤkzunehmen und seine Abhandlung mit diesem Berichte im Bulletin bekannt zu machen.