CH143721A - Procédé de fabrication de nitrocellulose. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication de nitrocellulose.    L'invention a pour objet un procédé de  fabrication de nitrocellulose.  



  Dans les procédés les plus usités, la cel  lulose employée pour la nitration se troue     -,     soit sous     forme    de fibres fines telles que les       duvetages    de coton     (linters),    soit à l'état de  poudres fines. Si les     duvetages    de coton sont  employés, ils sont volumineux et exigent un  grand poids d'acide en proportion du poids  des     duvetages.    pour les nitrer efficacement,  puis sont difficiles à sécher et doivent gé  néralement être réduits à l'état de poudre  pour les buts de     stabilisation,    cette poudre  étant de nature grossière.

   Dans le cas de cel  lulose à l'état. de poudres fines, celles-ci sont  également difficiles à, sécher et à manipuler  et dans quelques-unes -des méthodes propo  sées pour réduire la. cellulose en poudre,     1.e     produit obtenu est dans un état où une nitra  tion directe est difficile, sinon impossible.  



  Or, suivant le procédé objet de l'inven  tion, on soumet la cellulose à une opération    de désintégration préparatoire et on l'amène  ensuite à la forme de 'outs de cordon ou pe  lotes allongées, relativement denses, de gran  deur et de nature telles qu'ils puissent être  facilement manipulés et être efficacement  nitrés.  



  Voici, à titre d'exemple, une manière  avantageuse de réaliser ce procédé:  Comme matière première, on emploie de  préférence de la cellulose de bois. On soumet  la pulpe -de bois dans de l'eau à une agitation  longuement continuée dans une pile hollan  daise ou appareil analogue, cette agitation  étant prolongée à tel point que la longueur  de la fibre se trouve sensiblement réduite.  par exemple en un traitement d'environ trois  heures. La substance limoneuse ainsi obtenue  est partiellement débarrassée de l'eau, par  exemple en l'étalant sur un cylindre, puis  elle est divisée en bandes qui sont - ensuite  transformées par retordage à la forme de  cordons qu'on découpe alors en     bouts-de    cor-      don ou pelotes allongées.

   Généralement, ces  bouts de cordon présentent une épaisseur  d'environ 0,5 à 1 mm et une longueur d'en  viron 0,5 à 1 centimètre.  



  La. durée du traitement mécanique a une  certaine importance, car avec un traitement  trop court, les conditions voulues ne sont pas  atteintes, tandis qu'un traitement par trop  prolongé a la tendance à former un produit,  probablement de     l'hydro-cellulose,    qui dé  range les réactions voulues.

   Le temps de  traitement mécanique peut varier suivant la  forme particulière de pulpe de bois     élu-          ployée,    le meilleur moyen de     contrôle    des  conditions nécessaires étant: de prélever     une     tâte et de la, soumettre à une nitration pour  voir si la masse se nitre facilement et con  serve sa. forme voulue, mais on a trouvé que  l'essai suivant permet de déterminer la pé  riode de traitement la meilleure.  



  Une quantité de cellulose est placée dam  la pile hollandaise ou autre appareil analo  gue et celui-ci est mis en marche pour pro  duire une pulpe également     distribuée.    100  centimètres cubes environ de cette pulpe li  quide sont ensuite prélevés et l'appareil est  arrêté.     Ces    100 centimètres cubes sont alors  introduits dans un cylindre en verre qui est  rempli d'eau jusqu'à la contenance d'un litre.  Le cylindre est alors agité et son contenu  est abandonné à lui-même pendant deux heu  res. le volume de la masse déposée étant en  suite mesuré. La pile     hollandaise    est alors re  mise en marche et à certains intervalles,  son fonctionnement est arrêté pour prélever  de nouvelles tâtes et procéder avec. elle  comme on vient de le dire.

   On verra qu'après  dépôt de la masse, le contenu des tâtes suc  cessives occupe des volumes de plus en plus  petits, et lorsqu'on se trouve en face d'une  tâte dans laquelle le volume final est environ  la moitié de celui qu'on a déterminé pour la  première tâte, on peut dire que l'état opti  mum est réalisé pour la matière cellulosique.  Le temps total pendant lequel la pile hol  landaise était en marche, est alors noté et la  pâte à travailler est soumise au traitement    pendant une longueur de temps ainsi déter  minée.  



  Les bouts de cordon ou pelotes allongées  qu'on obtient de la manière     susdécrite    et qui  se trouvent séchées à l'air sont alors soumises  à une opération de nitration, de préférence  dans un appareil de nitration centrifuge, par  le moyen d'un mélange d'acide nitrique et  d'acide sulfurique, dont les proportions dif  fèrent     cependant    sensiblement de celles ordi  nairement employées. Pour obtenir une ni  tration élevée, on emploiera. par exemple un  mélange -clé 81 % d'acide nitrique, de 16  d'acide sulfurique et de à % d'eau, les parties  étant en poids. Par cette nitration, on obtient  normalement un corps nitré contenant envi  ron 13,2 % de nitrogène.  



  En amenant la. cellulose à la forme do  bouts de cordon ou     pelotes    allongées et en  utilisant une liqueur die nitration telle que  décrite, on a besoin de bien moins d'acide  qu'avec les méthodes connues, un kilogramme  de la liqueur .de nitration étant suffisant  pour nitrer 100 à 130 grammes de bouts de  cordon.  



  Pour des     nitrations    inférieures, la     quantité     d'eau sera     augmentée.    La.     proportion    d'acide       sulfurique    par rapport à :l'acide nitrique peut  aussi être augmentée. mais ceci tend à ralen  tir la, nitration et, dans des conditions trop  prononcées, à produire un     parcheminement.     



  Au lieu d'employer un mélange .d'acides  très riche en acide nitrique, comme indiqué,  on a trouvé qu'on peut réaliser une nitration  très élevée en nitrant les bouts de cordon ou  pelotes allongées d'abord avec un mélange  d'environ<B>60%</B> d'acide nitrique, de 20% d'a  cide sulfurique et de     \?0    % d'eau, puis en  éliminant cette liqueur acide dans une ma  chine centrifuge par exemple et en ajoutant  alors à la. matière centrifugée un mélange  d'environ 25 % d'acide nitrique, de 66     ?.',     d'acide sulfurique et de 9 % d'eau, une dimi  nution de perte en acide nitrique étant aussi  réalisée.  



  La nitration est effectuée dans environ  une demie-heure et la matière est alors dé  barrassée de la liqueur acide, de     préférence         dans une machine centrifuge. Grâce à la  forme dense dans laquelle se trouve la mar  chandise ou les pelotes allongées qui la cons  tituent, cette centrifugation peut se faire  avec grande facilité. Les bouts de cordon ou  pelotes allongées sont alors lavés à l'eau cou  rante et stabilisés par cuisson.  



  Le traitement subséquent des bouts de  cordon varie selon l'usage auquel la nitro  cellulose est     -destinée.     



  Une autre manière de produire les bouts  de cordon ou pelotes allongées à nitrer est la  suivante:  De la cellulose de bois, de     préférence     blanchie, est. agitée avec 70 % d'eau et trai  tée avec environ 10 à 20 % de soude causti  que (calculée sur le poids de la cellulose).  Après une demi-heure, on ajoute 5 à 15  de bisulfure de carbone et le mélange est  abandonné à lui-même pendant une heure.  On aura soin de ne pas porter     1a        gélatinisa-          tion    trop loin, ou la nitration serait entra  vée. Avec des quantités inférieures d'agents  chimiques, on réalise un corps moins dense.

    mais plus facilement     nitrable.    Si à la place  de l'agitation primordiale on emploie des       bro    y ours ou appareils analogues, la quantité  nécessaire d'agents chimiques peut, dans  quelques cas, être réduite encore     davantagi,.     



  On obtient par là une pâte légèrement  gélatineuse qui peut. être passée sous     pression     par des     matrices    de façon à former des cor  dons continus qu'on pourra découper en     lo,t-          gueurs    voulues pour la, formation des bouts       tic    cordon ou pelotes allongées désirées, ou  bien si l'on emploie un, quantité plus petite:

    (le     soude,    la pâte pourra être déchargée di  rectement sous forme de petits boudins ou     p,#-          lotes    allongées sans exiger de découpage     spé-          cia,l.    Les cordons ont avantageusement un  diamètre de 1 à ? millimètres, et la longueur  des bouts de cordon ou pelotes allongées sera.  généralement d'un centimètre environ, bien  que dans certains cas, leur longueur puisse  être plus petite.  



  A titre de variante du procédé, on pourra  aussi traiter la cellulose de bois avec environ  1 % de soude caustique et y ajouter 5 à. 10    de limon cellulosique     (Sichel-Leim)    et pro  céder alors au     prssage    par matrices comme  précédemment. Ce limon cellulosique consiste       t-n    pulpe de bois qui est plus complètement       viscosifiée,    par exemple, en la broyant et en  la traitant avec 20 % de soude caustique e1:  15 % de bisulfure de carbone calculé sur le  poids de la pulpe de bois, conjointement avec  une quantité d'eau appropriée.  



  Quelle que soit la manière dont on ob  tient les cordons ou les bouts de cordon ou  pelotes allongées, on produira la régénéra  tion de la cellulose avant la. nitration. Les  bouts de coron seront immergés dans une  solution de durcissement, formée par exemple  d'un acide ou d'un sel acide, et après que le  degré de durcissement a. été atteint, la mar  chandise traitée est lavée et séchée. Elle se  trouve alors en bonne condition pour être ni  trée.  



  Dans certains cas, il se produit une ten  dance en rétrécissement trop grand des bouts  de cordon. Ce rétrécissement peut être en  travé en immergeant les bouts .de cordon  dans un bain de glycérine avant le séchage.  La glycérine peut être récupérée par toute  méthode convenable ou bien dans le cas où  des explosifs à nitroglycérine doivent être  fabriqués, on peut nitrer directement le mé  lange.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication de nitrocellulose. caractérisé en ce qu'on soumet la cellulose à une opération de désintégration préparatoire et qu'on l'amène ensuite à la forme de bouts de cordon ou pelotes allongées, relativement denses, de grandeur et de nature telles qu'ils puissent être facilement manipulés et être efficacement nitrés. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé suivant, la revendication, caracté risé en ce que la nitration est effectuée au moyen d'un mélange d'acides dans lequel la proportion d'acide nitrique dépasse con sidérablement celle d'acide sulfurique.

   2 Procédé suivant la revendication -et la sous revendication 1, caractérisé en ce qu'on em ploie un mélange de nitration avec environ 5 parties d'acide nitrique pour une partie d'acide sulfurique. 3 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'on procède d'abord à une ni tration au moyen d'un mélange contenant environ 60 % d'acide nitrique, 20 % d'a cide sulfurique -et 20 % d'eau, puis on éva cue cette liqueur et on continue l'opéra tion de nitration au moyen d'un mélange d'acides ,du genre de celui employé ordi nairement à la nitration.

   4 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'on soumet la matière cellulo sique à une opération de désintégration prolongée dans de l'eau, qu'on étale ensuite la matière ainsi traitée pour la débarrasser partiellement de l'eau et qu'on en trans forme ,des bandes par retordage en cordons que l'on découpe ensuite en petits bouts ou pelotes allongées. 5 Procédé suivant. la revendication, caracté risé en ce qu'on traite la matière cellulosi que avec une lessive de soude et du bisul- fure de carbone, qu'on divise la pâte gé latineuse ainsi obtenue en parties élémen taires et qu'on immerge celles-ci dans une solution de régénération de la cellulose.

   6 Procédé suivant la. revendication, caracté risé en ce que l'opération préparatoire com prend un traitement de la matière cellulo sique avec une petite quantité @de sou:le . caustique additionnée de limon cellulosi que (Sichel-Leim). î Procédé suivant la revendication et la sous- revendication 5, caractérisé par l'emploi de glycérine pour éviter un durcissement indu du produit.