CZ306767B6

CZ306767B6 - Rozpouštědlo pro výrobu či úpravu nitrocelulózových bezdýmných prachů

Info

Publication number: CZ306767B6
Application number: CZ2008-771A
Authority: CZ
Inventors: Václav Puš; Ivo Varga; Ladislav Velehradský
Original assignee: Explosia A.S.
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2017-06-28
Also published as: CZ2008771A3

Abstract

Řešení se týká rozpouštědla pro výrobu či úpravu nitrocelulózových bezdýmných prachů, které obsahuje methylal (dimethoxymethan) v množství větším než 50 % hmotn. a neobsahuje diethylether.

Description

Rozpouštědlo pro výrobu či úpravu nitrocelulózových bezdýmných prachů

Oblast techniky

Vynález se týká rozpouštědla pro výrobu či úpravu nitrocelulózových bezdýmných prachů.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že při výrobě nitrocelulózových bezdýmných prachů je nutné rozpuštění, přesněji změkčení, nitrocelulózy na požadovaný stupeň. K tomuto účelu jsou používána organická rozpouštědla, která svým působením na nitrocelulózu umožní vytvoření různě tuhé těstovité prachové masy. Těstovitost prachové masy je nezbytná pro její následné tvarování do tvaru finálního produktu. Po vytvarování těstovité prachové masy jsou rozpouštědla z vytvarované prachové masy odstraňována využitím procesů sušení a máčení až na požadovanou hodnotu. Tato hodnota je zjišťována příslušnými analytickými metodami.

Současně nejpoužívanější rozpouštědlo je tvořeno etylalkoholem a diethyletherem v požadovaném poměru. Diethylether však vykazuje negativní specifické vlastnosti, pro které je práce s ním možná pouze za přísných bezpečnostních opatření. Mezi specifické vlastnosti, které vyžadují přísná bezpečnostní opatření při výrobě, patří v první řadě tvorba výbušných směsí se vzduchem ve velmi širokém koncentračním rozpětí, dále pak možnost tvorby nebezpečných výbušných peroxidů, ale hlavně negativní účinky diethyletheru na lidský organismus a životní prostředí. Nutná přísná bezpečnostní opatření při výrobě nitrocelulózových bezdýmných prachů s použitím ethylalkoholu s diethyletherem zatěžují výrobu nitrocelulózových bezdýmných prachů velkými náklady.

Podobná situace je při povrchové úpravě bezdýmných prachů nanášením aktivních látek na povrch prachových zrn, kdy stávající používaná rozpouštědla jsou především tvořena směsí acetonu a diethyletheru. I v tomto případě jsou nezbytná přísná bezpečnostní opatření zejména s ohledem na negativní působení diethyletheru na lidský organismus a životní prostředí, a to nejen ve stadiu přípravy příslušných roztoků, ale také při jejich použití.

Patent GB 731 427 uvádí použití organických rozpouštědel pro znecitlivění kapalných nitroesterů, což je věc známá, která se využívá především v oblasti výroby nitroglycerinových, diglykolových nebo nitroguanidinových prachů, kde toto umožňuje bezpečnější manipulaci s nitroglycerínem či nitroglykoly při výrobě nitroglycerinových, diglykolových či nitroguanidinových prachů. V této oblasti je však použití velmi těkavých rozpouštědel naprosto nevhodné, či přímo nebezpečné, a to pro malou stálost těchto velmi těkavých rozpouštědel ve směsi s nitroestery a pro zvýšenou tvorbu těkavých směsí se vzduchem. Tyto těkavé směsi se vzduchem výrazně zvyšují unášení nitroesterů a tím zvyšují jejich únik do prostředí a usazování nitroesterů na volných částech zařízení, urychlují průnik nitroesterů do živých organismů a při odpaření těkavých rozpouštědel ze směsi s nitroestery dochází ke zvýšení nebezpečnosti výroby.

Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat nevýhody dosavadního stavu techniky.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo rozpouštědlem pro výrobu či úpravu nitrocelulózových bezdýmných prachů, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje methylal (dimethoxymethan) v množství větším než 50 % hmotn. a neobsahuje diethylether.

- 1 CZ 306767 B6

Výhodou tohoto rozpouštědla, které nahrazuje diethylether je to, že methylal (dimethoxymethan) má fyzikálně - chemické vlastnosti blízké diethyletheru, což neklade příliš velké nároky na změny v dosavadní technologii výroby nitrocelulózových bezdýmných prachů a je možno využívat stávající postupy a zařízení. Methylal (dimethoxymethan) také vykazuje vůči diethyletheru celou řadu pozitivních nebo jinak řečeno méně negativních vlastností. Methylal (dimethoxymethan) je za normální teploty kapalný, je hořlavý, a má nízkou teplotu varu. Přitom však netvoří výbušné peroxidy, jelikož nemá oxidační účinky, díky vyššímu bodu varu oproti diethyletheru není látkou extrémně hořlavou, ale jen vysoce hořlavou, má o 77 °C vyšší samozápalnou teplotu než diethylether, ve směsi se vzduchem vykazuje rozsah mezí výbušnosti o cca 30 % obj. užší než diethylether, má několikanásobně nižší negativní účinky na lidský organismus a životní prostředí. Narozdíl od diethyletheru nebyly u methylalu prokázány mutagenní účinky, expoziční limit methylalu je cca 1 Ox vyšší než u diethyletheru (pokud vůbec je v dané zemi stanoven, např. v České republice zatím stanoven není). Hodnota toxicity LD₅o orálně krysa“ je pro methylal cca

6.5 krát vyšší než pro diethylether. Další výhodou methylalu (dimethoxymethanu) je, že se jedná o látku, která je klasifikována jako biologicky lehce odbouratelná, a která je za určitých podmínek velmi dobře mísitelná s vodou, přičemž její toxicita na ostatní organismy je velmi nízká. Methylal (dimethoxymethan) je velmi dobře recyklovatelný bez tvorby nebezpečných peroxidů. Z výše uvedeného vyplývá celá řada výhod methylalu (dimethoxymethanu) oproti diethyletheru, jejichž důsledkem je, že nejsou tak velké nároky na zabezpečení výroby bezdýmných prachů při užití methylalu (dimethoxymethanu) v rozpouštědlové směsi s ethylalkoholem, jako jsou nároky na zabezpečení výroby bezdýmných prachů při užití diethyletheru., což vede k úsporám nákladů a snížení či omezení negativního vlivu na osoby a životní prostředí.

Další výhodou použití methylalu (dimethoxymethanu) oproti diethyletheru je vyšší schopnosti rozpouštět (změkčovat - želatinovat) nitrocelulózu, což umožňuje nižší spotřebu methylalu (dimethoxymethanu), než by bylo nutno u diethyletheru, takže při srovnatelné ceně methylalu (dimethoxymethanu) a diethyletheru vykazuje použití methylalu (dimethoxymethanu) další finanční úspory. Další výhodou je také vyšší mísitelnost methylalu (dimethoxymethanu) s vodou, což umožňuje do určité míry eliminovat negativní vliv vody na schopnost methylalu (dimethoxymethanu) rozpouštět (změkčovat - želatinovat) nitrocelulózu. Tato vlastnost pak umožňuje lepší vyrovnanost kvality jednotlivých výrobních sérií nitrocelulózových prachů.

Výhodná provedení vynálezu jsou uvedena v závislých patentových nárocích a v příkladech provedení vynálezu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Vynález bude popsán na příkladech použití rozpouštědla pro výrobu či úpravu nitrocelulózových bezdýmných prachů.

Příklad 1

Do hnětáku je při hnětení prachoviny jednosložkového bezdýmného prachu o složení 93,0 až

99.5 % hmotn. sušiny alkoholizované nitrocelulózy s obsahem dusíku 13,00 až 13,35 % hmotn., 0 až 5 % hmotn. látek upravujících průběh hoření bezdýmného prachu, chemického stabilizátoru 0,5 až 2,0 % hmotn. dávkováno rozpouštědlo pro měkčení (želatinaci) nitrocelulózy. Množství rozpouštědla je cca 50 až 80 % hmotn. hmotnosti sušiny alkoholizované nitrocelulózy v závislosti na druhu použité nitrocelulózy a typu výsledného bezdýmného prachu. Rozpouštědlem je methylal (dimethoxymethan).

-2CZ 306767 B6

Příklad 2

Do hnětáku je při hnětení prachoviny jednosložkového bezdýmného prachu o složení 33,5 až 94 % hmotn. sušiny alkoholizované nitrocelulózy s obsahem dusíku 13,00 až 13,35 % hmot, 5 až 66 % hmotn. látek upravujících průběh hoření bezdýmného prachu, chemického stabilizátoru 0,5 až 2,0 % hmotn. dávkováno rozpouštědlo pro měkčení (želatinaci) nitrocelulózy. Množství rozpouštědla je cca 50 až 80 % hmotn. hmotnosti sušiny alkoholizované nitrocelulózy v závislosti na druhu použité nitrocelulózy, obsahu látek upravující průběh hoření bezdýmného prachu a typu výsledného bezdýmného prachu. Rozpouštědlem je methylal (dimethoxymethan).

Příklad 3

Při povrchové úpravě jednosložkového nitrocelulózového bezdýmného prachu je na povrch prachu nastříkán roztok látky upravující průběh hoření výsledného prachu. Tato látka je rozpuštěna v soustavě rozpouštědel. Majoritní složkou soustavy rozpouštědel je methylal (dimethoxymethan) v množství větším než 50 % hmotn. Odstraněním soustavy rozpouštědel dojde k fixaci rozpuštěné látky na povrchu prachových zrn. Methylal (dimethoxymethan) slouží jako nosič účinné látky při povrchové úpravě jednosložkového nitrocelulózového bezdýmného prachu. Touto úpravou dochází ke změně průběhu hoření jednosložkového nitrocelulózového bezdýmného prachu.

Příklad 4

Při povrchové úpravě dvousložkového nebo vícesložkového bezdýmného prachu na bázi nitrocelulózy je na povrch prachu nastříkán roztok látky upravující průběh hoření výsledného prachu. Tato látka je rozpuštěna v soustavě rozpouštědel. Majoritní složkou soustavy rozpouštědel je methylal (dimethoxymethan) v množství větším než 50 % hmotn. Odstraněním soustavy rozpouštědel dojde k fixaci rozpuštěné látky na povrchu prachových zrn. Methylal (dimethoxymethan) slouží jako nosič účinné látky při povrchové úpravě dvousložkového nebo vícesložkového bezdýmného prachu na bázi nitrocelulózy. Touto úpravou dochází ke změně průběhu hoření dvousložkového nebo vícesložkového bezdýmného prachu na bázi nitrocelulózy.

Průmyslová využitelnost

Vynález je využitelný při výrobě a úpravě nitrocelulózových bezdýmných prachů či úpravě dvousložkových a vícesložkových bezdýmných prachů na bázi nitrocelulózy a je jím zcela nahrazeno dříve nezbytné použití diethyletheru.

Claims

1. Rozpouštědlo pro výrobu či úpravu nitrocelulózových bezdýmných prachů, vyznačující se tím, že obsahuje methylal (dimethoxymethan) v množství větším než 50 % hmotn. a neobsahuje diethylether.

2. Rozpouštědlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že je zcela tvořeno methylalem (dimethoxymethanem).