DE1226014B - Verfahren zur Herstellung kohlenwasserstoffeuchter Nitrocellulose - Google Patents
Verfahren zur Herstellung kohlenwasserstoffeuchter NitrocelluloseInfo
- Publication number
- DE1226014B DE1226014B DEH53642A DEH0053642A DE1226014B DE 1226014 B DE1226014 B DE 1226014B DE H53642 A DEH53642 A DE H53642A DE H0053642 A DEH0053642 A DE H0053642A DE 1226014 B DE1226014 B DE 1226014B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nitrocellulose
- water
- solvent
- weight
- hydrocarbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
- C06B21/0008—Compounding the ingredient
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B5/00—Preparation of cellulose esters of inorganic acids, e.g. phosphates
- C08B5/02—Cellulose nitrate, i.e. nitrocellulose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B5/00—Preparation of cellulose esters of inorganic acids, e.g. phosphates
- C08B5/02—Cellulose nitrate, i.e. nitrocellulose
- C08B5/04—Post-esterification treatments, e.g. densification of powders, including purification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B5/00—Preparation of cellulose esters of inorganic acids, e.g. phosphates
- C08B5/02—Cellulose nitrate, i.e. nitrocellulose
- C08B5/04—Post-esterification treatments, e.g. densification of powders, including purification
- C08B5/12—Replacing the water by organic liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES #TO PATENTAMT
Int. Cl.:
C08b
AUSLEGESCHRIFT
Deutsche Kl.: 78 c - 6
Nummer: 1226 014
Aktenzeichen: H 53642 VI b/78 c
Anmeldetag: 26. August 1964
Auslegetag: . 29. September 1966
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung kohlenwasserstoffeuchter Nitrocellulose durch Verdrängung wasserfeuchter Nitrocellulose mit
flüchtigen, flüssigen Kohlenwasserstoffen.
Da Nitrocellulose im Trockenzustand außerordentlich gefährlich ist, wird sie mit einer nichtlösenden
Flüssigkeit angefeuchtet in den Handel gebracht. Meist ist als Befeuchtungsflüssigkeit ein Alkohol,
wie z. B. Äthanol, Isopropanol oder Butanol und in besonderen Fällen Wasser enthalten. Bei bestimmten
wichtigen Verwendungszwecken für Nitrocelluose ist es aus wirtschaftlichen Gründen in hohem Grade
wünschenswert, mit einer flüchtigen Kohlenwasserstoffflüssigkeit, d. h. flüssige Verbindungen, die nur
aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen, wie beispielsweise Toluol, angefeuchtete Nitrocellulose zu
verwenden. Die bekannten Verfahren zur Herstellung von mit flüssigem, flüchtigem Kohlenwasserstoff
angefeuchteter Nitrocellulose weisen aber vielfache Mängel auf.
Es ist bekannt, zur Herstellung einer mit einem Kohlenwasserstoff angefeuchteten Nitrocellulose mit
Wasser angefeuchtete faserige Nitrocellulose in eine noch einen Überschuß an Kohlenwasserstoff enthaltende
Flüssigkeit einzubringen und die Masse einer azeotropen Destillation unter atmosphärischem
oder reduziertem Druck, bis im wesentlichen das gesamte Wasser aus der Nitrocellulose entfernt ist,
zu unterwerfen.
Die sich daraus ergebende, Kohlenwasserstoff angefeuchtete Nitrocellulose hält aber bei weitem zu
viel Kohlenwasserstoff zurück und muß demzufolge mit einer hydraulischen Presse abgepreßt werden und
dann die gepreßten Blöcke in einem sehr kostspieligen und gefährlichen Arbeitsgang zerkleinert und aufgelockert
werden. Infolge der sehr geringen Massedichte der Cellulose müssen außerdem aus Gründen
der Transportkosten das Verpacken und Verstauen in Fässern durch Pressen mit einer hydraulischen Ramme
erfolgen. Dies wiederum erschwert die Ausladung des faserigen Materials aus den Fässern. Ein weiterer
Nachteil der faserigen Cellulose ist deren Neigung zur Agglomerierung und zur Bildung großer, sich bei
Zusatz zur Lösungsmitteln in bestimmten Arten von Auflösungsvorrichtungen nur langsam auflösender
Klumpen. Es ist außerdem bekannt, faserige Nitrocellulose, der Wasser mittels eines niederen Alkohols
entzogen wurde, dadurch auf eine im wesentlichen mit Kohlenwasserstoff angefeuchtete Nitrocellulose weiterzuverarbeiten,
daß der Alkohol ähnlich wie bei der Entwässerung durch Alkohol durch Kohlenwasserstoff
in einem weiteren mehrstufigen Verfahren verdrängt Verfahren zur Herstellung
kohlenwasserstoffeuchter Nitrocellulose
kohlenwasserstoffeuchter Nitrocellulose
Anmelder:
Hercules Powder Company,
Wilmington, Del. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. M. Eule, Dr. W. Berg und Dipl.-Ing. O. Stapf, Patentanwälte, München 2, Hilblestr. 20
Als Erfinder benannt:
John George Enders, Westfield, N. J.;
Daniel Stuart Wilt, Cranford, N. J. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. August 1963 (304 985)
2
wird. Dabei wird ein Teil des Entwässerungsmediums, nämlich des Alkohols, zurückgehalten; dies macht
eine Rückgewinnung notwendig, wenn nicht der bei bestimmten Anwendungen unerwünschte Verlust von
Alkohol hingenommen werden soll. Das insgesamt notwendige doppelte Verdrängungsverfahren ist außerdem
offensichtlich zu kostspielig und darüber hinaus gefährlich. Das Verfahrensprodukt weist außerdem
die weiteren Mängel auf, daß seine Entladung aus den Fässern und, wie oben bereits dargelegt, auch die
Auflösung schwierig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zu schaffen, welches zu einer mit
Kohlenwasserstoff angefeuchteten Nitrocellulose verbesserter Beschaffenheit führt, deren Transport wirtschaftlicher
und deren Entladung aus den Fässern leichter ist und die außerdem gegenüber der herkömmlichen
faserigen Nitrocellulose verbesserte Auflösungseigenschaften aufweist. Dabei soll die Nitrocellulose
mit etwa 10 bis 40 Gewichtsprozent absorbierter Kohlenwasserstoffflüssigkeit befeuchtet sein.
609 668/143
3 4
Erfindungsgemäß wird nun zur Herstellung von menge in sorbierter Form. Bei zu geringer Verdichtung
kohlenwasserstoffeuchter Nitrocellulose durch Ver- hält das Produkt überschüssige Mengen sorbierten
drängen des Wassers aus wasserfeuchter Nitrocellulose Kohlenwasserstoffs zurück, während es bei zu
mit flüchtigen, flüssigen Kohlenwasserstoffen so starker Verdichtung nur ungenügende Mengen zurückvorgegangen,
daß 5 hält.
,. ,. . , . XT.. „ . . . , . Bei Durchführung des Verfahrenswird das organische
a) die wasserfeuchte Nitrocellulose m an sich be- Lösungsmittel unte° die Nitrocellulose verteilt, wo-ί
Sf^T tei\Z- ?i Patentschrift durch g diese erweicht und deren Faserstruktur ze'rstört
1086163) durch Behandlung m wäßriger Sus- wkd_ Kne Allflö der NitroceUulose tritt aber
pennon mit der ungefähr 0,3- bis 2fachen, lo nicht ein. Die auf diese Weise erzeugten aufgeweichten
besonders der 0,4- bis l,5fachen Menge (bezogen Teüchen werden durch Auskochen e fast des e gesamten
auf das NitroceUulosegewicht) eines aktiven Lösungsmittel gehärtet. Bis zur vollständigen Härtung
Losungsmittels unter Einwirkung von Warme- wirddfemecha°ischeDurcharbeitungaufre 8 chterhalten:
und Ruhrkraften behandelt und anschließend um dn Zusammenbacken währen| des Erhärtungsdurch
Destillation von dem Losungsmittel weit- auf ^ mnaestmaß herabzusetzen. D 8 as
gehend befreit wird und daß Abscheiden des Wasserüberschusses erfolgt sodann
b) die so oberflächlich gehärteten Nitrocellulose- vermittels irgendeiner konventionellen Vorrichtung,
teilchen mechanisch vom überschüssigen Wasser beispielsweise durch Entwässerung mittels Schwerbefreit werden und daß kraft, Zentrifugieren od. dgl. Sodann werden die mit
c) diese wasserfeuchten, gehärteten Nitrocellulose- ao sortiertem Wasser befeuchteten Nitrocellulosekörnteilchen
durch Destillation in Gegenwart eines chen emer üblichen azeotropen Destillation m Gegenüberschüssigen
flüchtigen, flüssigen Kohlenwasser- wart em<rs Überschusses an flüchtiger Kohlenwasserstoffes
vom restlichen Wasser befreit und zugleich stoffflüssigkeit, wie z.B. Toluol oder Petroleumauf
eine Kohlenwasserstoffeuchtigkeit von 10 bis destülat, so lange unteiworfen, bis das Wasser im
40 Gewichtsprozent eingestellt werden 2S wesentlichen durch Kohlenwasserstoffflüssigkeit ersetzt
ist.
Vorzugsweise erfolgt die Durchführung des Ver- Überschüssige Kohlenwasserstoffflüssigkeit wird
fahrens unter an sich bekannter Verwendung eines dann in üblicher Weise z. B. mittels Schwerkraft,
Ketons, wie Methylisobutylketon, oder eines ali- durch Zentrifugierung, durch Filtration od. dgl. unter
phatischen Esters, wie Äthylacetat, als aktives Lö- 30 Bildung der neuartigen kohlenwasserstoffeuchten
sungsmittel in Stufe a). Nitrocellulose entfernt.
Weiter wird häufig die Verwendung aliphatischer Das so erhaltene kohlenwasserstoffeuchte Produkt
oder aromatischer flüchtiger, flüssiger Kohlenwasser- besteht aus kleinen, harten, verdichteten ungleich-
stoffe, wie Alkane, Cycloalkane oder Benzole und mäßigen Nitrocelluloseteilchen von unterschiedlicher
besonders Toluol, in Stufe c) vorgezogen. 35 Teilchengröße, die bei Vergrößerung eine glatte,
Weiter kann die Destillation in Stufe a) und/oder c) glasurartige Oberfläche aufzuweisen scheinen. Diese
unter normalem oder vermindertem Druck durch- Teilchen besitzen, wie oben dargelegt, eine Dichte von
geführt werden. etwa 0,3 g/cm3 und nicht mehr als etwa 0,7 g/cm3,
Bei Durchführung des Verfahrens ist die Ver- auf Trockenbasis bezogen, und einen Kohlenwasser-
wendung faseriger Nitrocellulose in Form relativ 40 stoffeuchtigkeitsgehalt von ungefähr 10 bis 40 Ge-.
gleich großer Aggregatteilchen oder in Form loser wichtsprozent. Das Produkt fließt frei, ist leicht löslich
Massefasern möglich. und relativ unzusammenpreßbar. Eine chemische
Der hier verwendete Ausdruck »sorbiert« bedeutet Veränderung der Nitrocellulose ist nicht erfolgt,
üblicherweise die Fähigkeit der Nitrocellulose, eine
Flüssigkeit aufzunehmen und zu halten, sei es durch 45 Beispiell
Adsorption oder Absorption-oder durch eine Kombination
beider. 150 Gewichtsteile, auf Trockenbasis gerechnet, fase-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der riger wasserfeuchter Nitrocellulose mit einem Gehalt
Erfindung wird zunächst mit Wasser angefeuchtete von 11,5 Gewichtsprozent Stickstoff und mit einer
faserige Nitrocellulose nach der üblichen Aufbereitung so Kugelfallviskosität, von 4,8 Sekunden, 0,79 cm ASTM
zur Stabilisierung und Viskositätsregulierung mit einer (American Society for Testing Materials) sowie einer
großen Wassermenge gemischt und mechanisch durch- Massedichte von 0,21 g/cm3 wurden mit so viel
gearbeitet und in einen wäßrigen Nitrocellulosebrei Wasser gemischt, daß ein wasserhaltiger Brei mit
übergeführt. Dann wird unter weiterer mechanischer 10 Gewichtsprozent Nitrocellulose erhalten wurde.
Durcharbeitung ein Lösungsmittel für Nitrocellulose 55 Dieser Brei wurde erhitzt und mechanisch durch-
dem wäßrigen Nitrocellulosebrei, der etwa auf den gearbeitet in einem geschlossenen Gefäß, das mit
Siedepunkt des Wasser-Lösungsmittel-Azeotrops er- einem Turborührwerk, einem Einlaß zur Zuführung
hitzt wird, zugesetzt, was zur Folge hat, daß die zuvor des Lösungsmittels, einem Thermometer und einem
fasrige Nitrocellulose nach Entfernung des Lösungs- Kondensor ausgestattet war und in dem die Erhitzung
mittels durch Destillation in Form glatter, gehärteter 60 mit Sprinklerdampf (Durchlaßdampf) erfolgte. Sobald
verdichteter und ungleichmäßiger Körnchen mit einem die Breitemperatur 640C erreicht hatte, wurde
Dichtegrad entsprechend einer Massedichte zwischen Methyläthylketon in einer Menge von 1 Gewichtsteil
etwa 0,3 und 0,7 g/cm3, auf Trockenbasis gerechnet, je Gewichtsteil Nitrocellulose dem heftig -umgerührten
anfällt. Dieser durch die Lösungsmittelbehandlung Brei durch den Einlaß für das Lösungsmittel zugesetzt,
und -entfernung erreichte Verdichtungsgrad ist wesent- 6g Die Erwärmung und das heftige mechanische Durch-
lich im Sinne der Erfindung für die Entwässerungs- arbeiten wurde fortgesetzt, und das Lösungsmittel
charakteristika und damit für die Kapazität zur Auf- wurde fast vollständig durch azeotrope Destillation
nähme der gewünschten Kohlenwasserstoffflüssigkeits- unter atmosphärischem Druck abgetrennt. Die Brei-
temperatur betrug bei Ende der Destillation 94° C. Während der Behandlung mit dem Lösungsmittel
wurde die faserige Nitrocellulose in kleine, glatte, gehärtete unregelmäßige Teilchen mit einer Massedichte,
auf Trockenbasis, von 0,38 g/cm3 umgewandelt.
Überschüssiges Wasser wurde aus den gehärteten Nitrocelluloseteilchen mittels Schwerkraft abgezogen,
und die resultierenden wasserfeuchten Nitrocelluloseteilchen wurden in dem gleichen, zuvor verwendeten
Gefäß mit Toluol zu einem Brei vermischt, ein Vakuum
von etwa 270 mm Hg angelegt und der Toluolbrei erwärmt und mechanisch durchgearbeitet. Nach
Erreichen einer Breitemperatur von 670C setzte die azeotrope Destillation ein, die unterbrochen wurde,
sobald sich das Destillat nicht mehr in eine Wasser- und eine Toluolphase aufteilen ließ und somit die
Abtrennung im wesentlichen des gesamten Wassers Nitrocelluloseteilchen durch Toluol anzeigte. Die
Breitemperatur bei Destillationsende betrug 92° C. Der Toluolbrei der Nitrocelluloseteilchen wurde sodann
zum Abscheiden des Toluols der Schwerkrafttrennung unterworfen; nach 2 Stunden war der
gesamte Toluolüberschuß entfernt. Das resultierende toluolfeuchte Nitrocelluloseprodukt enthielt 70 Gewichtsprozent
Nitrocellulose, 29,2% absorbiertes Toluol und 0,8 % Wasser und wies eine Massedichte,
auf Trockenbasis, von etwa 0,35 g/cms auf. Die toluolfeuchten Nitrocelluloseteilchen waren frei fließend
und behielten ihren sorbierten Toluolgehalt bei Lagerung in einem geschlossenen Behälter bei, ohne
daß eine störende Menge Toluol bei der Entleerung durch Schwerkraft verlorengegangen wäre.
Die bei diesem Beispiel verwendete faserige Nitrocellulose hatte die Struktur relativ gleich großer
faseriger Aggregatteilchen, die durch Nitrierung von aus Bögen von Pulpenlagen herausgetrennten Cellulosefaserteilchen
mit Ausmaßen von etwa 0,3 · 0,15 · 0,08 cm erhalten waren. Eine wesentliche Veränderung
dieser faserigen Cellulose-Aggregatteilchen trat weder in der physikalischen Struktur noch größenmäßig
während der Nitrierung ein.
Die ASTM-0,79-cm-Kugelfallviskositätseigenschafen
der Nitrocellulose wurden auf der Basis einer Nitrocelluloselösung von 12,2 Gewichtsprozent in
einem Lösungsmittel aus 55 Gewichtsprozent Toluol, 25 Gewichtsprozent denaturiertem Äthylalkohol und
20 Gewichtsprozent Äthylacetat bei 250C gemessen und die Zeit für eine Stahlkugel von 0,79 cm Durchmesser
bei freiem Fall über eine Distanz von 25,4 cm durch die Lösung in Sekunden ermittelt.
Beispiele 2 bis 10
Eine Reihe toluolfeuchter, glatter, gehärteter, verdichteter
Nitrocellulosekörnchen wurde nach fast dem gleichen, im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren
dargestellt. Bei den folgenden Beispielen wurde an Stelle des Methyläthylenketons im Beispiel 1 Methylisobutylketon
zur Änderung der physikalischen Nitrocellulosestruktur verwendet. Die nachfolgende Tabelle
enthält entsprechende Angaben über den Stickstoffgehalt und die Viskositätseigenschaften der Nitrocellulose,
das Gewicht von faseriger Nitrocellulose in dem wasserhaltigen Nitrocellulosebrei, die Lösungsmittelanteile
pro Gewichtsanteil Nitrocellulose, die Breitemperatur bei Zugabe des Lösungsmittels, die
Temperatur bei Beendigung der azeotropen Destillation des Lösungsmittels unter atmosphärischem Druck
aus dem wäßrigen Nitrocellulosebrei, Dichte der strukturell umgewandelten Nitrocelluloseteilchen nach
der Aufbereitung mit einem Lösungsmittel und nach dessen Abscheiden. Weitere Angaben enthält die
Tabelle über reduzierten Druck während der azeotropen Destillationsverdrängung des Absorptionswassers durch Toluol, über die Temperatur im Nitrocellulosebrei
bei Beginn und beim Ende der azeotropen Destillationsverdrängung von Absorptionswasser
durch Toluol, über die Dichte des toluolfeuchten Nitrocelluloseproduktes und die Zusammensetzung
des toluolfeuchten Nitrocelluloseendproduktes bezüglich des Nitrocellulosegehalts, des absorbierten
Toluolgehaltes und des im Produkt verbliebenen Wassers.
Die bei diesen Beispielen verwendete faserige Nitrocellulose besaß die gleiche Struktur der Faserteilchen
wie gemäß Beispiel 1.
Stickstoff | Nitrocellulose | Nitrocellulose- | Änderung der physikalischen Nitrocellulosestruktur | Temperatur | Temperatur im | ' Dichte der Nitro | |
gehalt | konzentration | im wäßrigen Brei | wäßrigen Brei bei | cellulose nach Auf | |||
in Gewichts | in wäßrigem | Lösungsmittel | bei Zusatz des | Beendigung der | bereitung mit | ||
Bei | prozent | Aö IJVL U, Iy ClU TT η (tpI foil |
Brei | gewichtsteile | Lösungsmittels | Destillation des | Lösungsmittel |
spiel | JvUgClI all" | in Gewichts | auf 1 Gewichts | in 0C | Lösungsmittels | und dessen Ab | |
11,5 | VlSKOSlIaLS" | prozent | teil | aus dem Brei | scheiden in g/cm5 | ||
11,5 | eigenscnaiL in ^«pininHfn |
10 | Nitrocellulose | in°C | auf Trockenbasis | ||
11,5 | JXl. OCJVUilUvU | 10 | 74 | —— | 0,27* | ||
2 | 11,5 | 6,6 | 10 | 0 | 74 | 93 | 0,274** |
3 | 11,5 | 4,8 | 10 | 0,2 | 74 | 93 | 0,358 |
4 | 11,5 | 4,8 | 10 | 0,4 | 74 | 93 | 0,399 |
5 | 11,5 | 4,8 | 15 | 0,6 | 74 | 93 | 0,401 |
6 | 11,5 | 6,6 | 16,7 | 0,8 | 74 | 93 | 0,356 |
7 | 11,5 | 6,6 | 20 | 0,6 | 74 | 93 | 0,392 |
8 | 4,8 | 20 | 0,4 | 74 | 93 | 0,365 | |
9 | 6,6 | 0,4 | 93 | 0,536 | |||
10 | 4,8 | 0,8 | |||||
* Kontrolle — Keine Änderung der physikalischen Struktur der Nitrocellulose.
** Ungenügende Änderung der physikalischen Struktur der Nitrocellulose.
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Verdrängung absorbierten Wassers durch. Toluol | Temperatur im Toluolbrei |
Temperatur im Toluolbrei |
Toluolfeuchtes Nitrocelluloseprodukt | Dichte | Nitrocellulose- | Sorbiertes | Restliches | |
Bei- | Reduzierter Druck bei der Destillation von |
bei Destillations | bei Destillations | in g/cm3 | gehalt | Toluol | Wasser | |
spiel | Wasser aus dem Toluol- | beginn | ende | auf Trocken | in Gewichts | in Gewichts | in Gewichts | |
brei wasserfeuchter | in 0C | in 0C | basis | prozent | prozent | prozent | ||
Nitrocellulose in mm Hg |
59 | 90 | 0,26 | 51,7 | 47,7 · | 0,59 | ||
- 2 3 4 |
400 | 57 | 82 | 0,372 | 64 | 35,9 | 0,1 | |
"5 | . 500 | 62 | 83 | 0,440 | 69 | 30,8 | 0,2 | |
6 | 470 | 62 | 83 | 0,427 | 71 | 28,8 | 0,2 | |
7 | 440 | 51 | 84 | 0,403 | 68 | 31,6 | 0,4 | |
8 | 430 | 50 | 70 | 0,392 | 66 | 33,2 | 0,8 | |
9 | 340 | 62 | 81 | 0,388 | 66 | 3.3,7 | 0,3 | |
10 | 470 | 59 | 80 | 0,568 | 82 | 16,8 | 1,2 | |
430 |
Beispiele 11 bis 24
Eine Reihe tuluolfeuchter, glatter, gehärteter und verdichteter Nitrocellulosekörnchen wurde nach dem
gleichen im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, jedqch.mit der Ausnahme, daß zur Änderung
der physikaliscHen Struktur der Nitrocellulose Methylisobutylketon
an Stelle von Methyläthylketon verwendet wurde und das Lösungsmittel aus dem wäßrigen
Nitrocellulosebrei mittels azeotroper Destillation unter
reduziertem Druck an Stelle von atmosphärischem Druck abgeschieden wurde. Die nachfolgende Tabelle2
enthält die den Angaben der Tabelle 1 entsprecheden Werte und zusätzliche Angaben über den reduzierten
Druck bei azeotroper Destillation des Lösungsmittels aus dem wäßrigen Nitrocellulosebrei.
Die physikalische Struktur der in diesen Beispielen verwendeten faserigen Nitrocellulose war die gleiche
wie im Beispiel 1.
Stickstoff gehalt |
Nitrocellulose | Nitrocellulose- | Änderung der | Lösungs mittel |
Temperatur im wäßrigen |
Dhysikalischen Nitrocellulosestruktur | Temperatur | Dichte der | |
in Gewichts | konzentration im wäßrigen |
gewichtsteile auf |
Brei bei Zusatz des |
im wäßrigen Brei bei Ende |
Nitrocellulose | ||||
prozent | Brei | 1 Gewichts- | Lösunes- | der Destillation |
nach Aufbereitung |
||||
Tipi | ASTM | in Gewichts | teil Nitro | mittels | Reduzierter Druck bei der |
des Lösungs | mit Lösungs mittel und ; |
||
JLlCl- spiel |
0,79 cm Kugelfall- |
prozent | cellulose | in 0C | Destillation von Lösungs |
mittels des | dessen | ||
11,5 | viskositäts- | mittel aus | wäßrigen Breies |
Abscheiden | |||||
11,5 | eigenschaften | 4,8 | 0,6 | 45 | dem wäßrigen | in 0C | in g/cm3 auf Trocken |
||
11,5 | in Sekunden | 4,8 | 0,8 | 45 | Brei in mm Hg |
87 | basis | ||
11,5 | 4,8 | 1,2 | 47 | 84 | |||||
11 | 11,5 | 6,6 | 4,8 | 0,8 | 45 | 390 | 85 | — | |
12 | 11,5 | 6,6 | 9,1 | 0,8 | 45 | 420 | 84 | — | |
-" 13 | 11,5 | 6,6 | 9,1 | 0,8 | 45 | 460 | 73 | 0,450 | |
14 | 11,5 | 6,6 | 9,1 | 0,6 | 45 | 250 | 88 | 0,450 | |
15 | 11,5 | 9,0 | 13,0 | 0,6 | 48 | 230 | 81 | 0,418 | |
16 | 11,5 | 21,4 | 13,0 | 0,6 | 47 | 190 | 83 | 0,418 | |
17 | 11,5 | 4,8 | 13,0 | 0,8 | 48 | 390 | 85 | 0,407 | |
18 | 11,5 | 9,0 | 13,0 | 0,8 | 45 | 340 | 81 | 0,426 | |
19 | 11,5 | 6,6 | 13,0 | 0,4 | 45 | 370 | 88 | 0,447 | |
20 | 11,5 | 6,6 | 16,7 | 0,4 | 46 | 340 | 78 | 0,502 | |
21 | 6,6 | 16,7 | 0,6 | 60 | 290 | 81 | 0,338 | ||
22 | 6,6 | 390 | 85 | — | |||||
23 | 4,8 | 420 | 0,412 | ||||||
24 | 6,6 | 370 | |||||||
Tabelle 2 (Fortsetzung)
10
Verdrängung _absorbierten Wasssers -,durch Toluol \ | Temperatur | Temperatur | '■■■'"'■ Toluolfeuchtes Nitrocellülöseprodukt | Nitrocellulose- | Sorbiertes | Restliches | |
Reduzierter Druck bei | im Toluolbrei | im Toluolbrei | gehalt | Toluol | Wasser | ||
Bei | Destillation von Wasser | bei | bei | . Dichte . | in Gewichts | in Gewichts | in Gewichts |
spiel | aus dem Toluolbrei | Destillations | Destillations- | in g/cm3 | prozent | prozent | prozent |
wasserfeuchter | beginn in°C |
■ ende in°C |
auf Trocken | 66 | 33,6 | 0,4 | |
-. Nitrocellulose in mm Hg |
50 | 70 | basis | 65 | 34,5 | 0,5 | |
11 | 500 | 63 | 84 : | 0,308 | 74 | 23,8 | 2,2 |
12 | 420 | 46 | 74 | 0,399 | 77 | 22,7 | 0,3 |
13 | 440 | 59 | 80 | 0,494 | 72 | 27,8 | 0,2 |
14 | 470 | 48 | 78 | 0,514 | 79 | 20,4 | 0,6 |
15 | 470 | 55 | 82 | 0,408 | 68 | 31,8 | 0,2 |
16 | 480 | 63 | 83 | 0,393 | 67 | 32,8 | 0,2 |
17 | 440 | 63 | 85 | 0,478 | 69 | 30,8 | 0,2 |
18 | 420 | 62 | 83 | 0,426 | 75 | 24,0 | 1,0 |
19 | 470 | 63 | 78 | 0,492 | 75 | 23,8 | 1,2 |
20 | 470 | 62 | 78 | 0,461 | 64 | 35,8 | 0,2 |
21 | 440 | 50 | 78 | 0,540 | 65 | 34,9 | 0,1 |
-22 | 440 | 62 | 82 | 0,323 | 69 | 30,6 | 0,4 |
23 | 420 | 66 | 84 | 0,367 | |||
24 | 440 | 0,487 | |||||
Beispiele 25 bis 31
30
Eine Reihe touolfeuchter, glatter, gehärteter und verdichteter Nitrocellulosekörnchen wurde nach dem
im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren dargestellt mit der Ausnahme, daß in den Beispielen 25 bis 30
•Methylisobutylketon und im Beispiel 31 Isopropylacetat an Stelle von Methyläthylketon des Beispiels 1
zur Änderung der physikalischen Nitrocellulosestruktur Verwendung fand. Die als Ausgangsmaterial
in den Beispielen 25 bis 28 verwendete faserige Nitrocellulose hatte die Form loser Fasern, die durch
Nitrieren gezupfter Baumwollelinters gewonnen worden waren. Die als Ausgangsmateriaün den Beispielen
29 und 30 verwendete faserige Nitrocellulose hatte ebenfalls die Struktur loser Fasern, die durch Nitrieren
zerfaserter Holzpulpe an Stelle von zerzupfter Baun>
wollelinters gewonnen worden waren. Die im Beispiel 31 verwendete faserige Cellulose besaß die gleiche
Struktur faseriger Teilchen wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Messung der Viskositätseigenschaften
der in den Beispielen 25,26, 29, 30 und 31 verwendeten
Nitrocellulose erfolgte wie im Beispiel 1 dargelegt. Die Messung der Viskositätseigenschaft der in den
Beispielen 27 und 28 verwendeten Nitrocellulose erfolgte in einer Lösung, die 20 Gewichtsteilchen
Nitrocellulose, 20 Gewichtsteilchen denaturierten Äthylalkohol sowie 160 Gewichtsteilchen Azeton bei 25° C
enthielt, wobei die Sekundenzeit für den freien Fall einer Stahlkugel mit einem Durchmesser von 0,79 cm
über eine Distanz von 25,4 cm durch die Lösung hindurch ermittelt wurde.
Die nachfolgende Tabelle 3 enthält die entsprechenden
Angaben wie in Tabelle 1 für die Beispiele 2 bis 10.
Stickstoff gehalt in Gewichts prozent |
Nitrocellulose | Nitrocellulose- konzentration im wäßrigen Brei in Gewichts/ Prozent |
Änderung der physikalischen Nitrocellulosestruktur | Temperatur im wäßrigen Brei bei Zugabe des Lösungsmittels ■ in 0C |
> | Dichte der | |
Temperatur | Nitrocellulose | ||||||
11,0 | 0,79-cm- KugelfaU- viskositäts- eigenschaft in Sekunden |
ib | 74 | im wäßrigen Brei bei Beendigung der Destillation des Lösungsmittels aus dem Brei in 0C |
nach Aufbereitung mit Lösungsmittel und dessen Abscheiden in g/cm3, auf Trocken |
||
Bei spiel |
11,0 | .10 | Lösungsmittel gewichtsteile auf 1 Gewichtsteil Nitrocellulose |
74 | basis | ||
12,6 | 6,2 | ib | 74 | 94» r | 0,386 | ||
25 | 12,6 | 6,2 | 10 | . . ' i,° | 74 | 94; : | 0,413 |
'26 | 12,0 | 9,8 | 10 | 74 | 94 | 0,362 | |
27 | 12,0 | 9,8 | 10 | "ifl | 74 | 94 | 0,412 |
28 | 11,5 | 5,3 | ib -■ | 2,0 | 60 | 94 | 0,373 |
- 29 | 5,3 | 0,6 | 94 | 0,469 | |||
30 | 4,6 | 0,8 | 86 | 0,469 | |||
31 | 1,0 | ||||||
609 668/143
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Verdrängung des absorbierten Wassers durch Toluol | Temperatur im Toluolbrei |
Temperatur im Toluolbrei |
Toluolfeuchtes Nitrocelluloseprodukt | Dichte | Nitrocellulose- | Sortiertes | Restliches | |
Bei | Reduzierter Druck bei der Destillation |
bei Destillations |
bei Destillations |
in g/cm3 auf Trocken |
gehalt in Gewichts |
Toluol in Gewichts |
Wasser in Gewichts |
|
spiel | von Wasser aus. dem Toluolbrei |
beginn in 0C |
ende in 0C |
basis | prozent | prozent | prozent | |
wasseneucmer Nitrocellulose in mm Hg |
66 | 86 | 0,386 | 63 | 36,3 | 0,7 | ||
25 | 400 | 67 | 86 | 0,412 | 69 | 30,5 | 0,5 | |
26 | 400 | 67 | 87 | 0,339 | 61 | 38,4 | 0,6 | |
27 | 400 | 68 | 86 | 0,404 | 60 | 39,3 | 0,7 | |
28 | 400 | 67 | 87 | 0,419 | 61 | 38,6 | 0,4 | |
29 | 400 | 67 | 87 | 0,493 | 68 | 31,8 | 0,2 | |
30 | 400 | 68 | 87 : | 0,473 | 71 . | 28,6 | 0,4 | |
31 | 400 |
Ein mit aliphatischem Kohlenwasserstoff bef euchtetes, glattes, gehärtetes und verdichtetes körniges
Nitrocelluloseprodukt wurde im wesentlichen nach dem gleichen Verfahren wie im Beispiel 1 beschrieben,
jedoch mit folgenden Abweichungen dargestellt:
30
(1) An Stelle des Methyläthylketons im Beispiel 1
wurde zur Änderung der physikalischen Nitrocellulosestruktur Methylisobutylketon verwendet.
(2) Das Abscheiden des Lösungsmittels aus dem wäßrigen Nitrocellulosebrei erfolgte durch azeotrope
Destillation unter reduziertem Druck an Stelle des im Beispiel 1 verwendeten atmosphärischen
Druckes.
(3) Ein aliphatischer Kohlenwasserstoff mit einem Siedebereich von 120 bis 142° C (Amerikanisches
Mineral-Spiritusthermometer mit Super-Naphtho-Ht) wurde zur Verdrängung des sorbierten Wassers
aus den verdichteten Nitrocellulosekörnchen an Stelle von Toluol im Beispiel 1 verwendet.
Die nachfolgende Tabelle 4 enthält die Angaben
entsprechend Tabelle 2.
Die physikalische Struktur der in dem vorliegenden Beispiel verwendeten faserigen Nitrocellulosestruktur
war die gleiche wie im Beispiel 1.
Stickstoffgehalt
in Gewichtsprozent
Nitrocellulose
0,79-cm-
Kugelfall-
yiskositäts-
eigenschaften
in Sekunden
Nitrocellulosekonzentration
im wäßrigen
im wäßrigen
Brei
in Gewichtsprozent Änderung der physikalischen Struktur der Nitrocellulose
Lösungsmittelgewichtsteile auf 1 Gewichtsteil Nitrocellulose Temperatur.
im wäßrigen Brei
bei der Zugabe
des
Lösungsmittels
in 0C
in 0C
Reduzierter Druck
bei der
Destillation des
Lösungsmittels
aus dem wäßrigen
Brei
in mm Hg
in mm Hg
Temperatur im wäßrigen Brei
bei Ende der
Destillation des
Lösungsmittels
aus dem wäßrigen
Brei
in°C
11,5
11,5
0,62 60
460
76
Tabelle 4 (Fortsetzung)
Verdrängung des absorbierten Wassers durch aliphatischen Kohlenwasserstoff
Reduzierter Druck
bei der Destillation
von Wasser
aus dem Brei
aliphatischen
Kohlenwasserstoffes
und wasserfreuchter
Nitrocellulose
in mm Hg
440
Temperatur
im Brei
aliphatischen
Kohlenwasserstoffes
bei Destillationsbeginn
in 0C
aliphatischen
Kohlenwasserstoffes
bei Destillationsbeginn
in 0C
Temperatur
im Brei
aliphatischen
Kohlenwasserstoffes
bei Beendigung
der Destillation
in 0C
84 Mit aliphatischem Kohlenwasserstoff befeuchtetes Nitrocelluloseprodukt
Dichte
in g/cm3
auf Trockenbasis
in g/cm3
auf Trockenbasis
0,440
Nitrocellulose-
gehalt
in Gewichtsprozent
67
Sortierter aliphatischer
Kohlenwasserstoff in Gewichtsprozent
31,0
Restliches Wasser in Gewichtsprozent
2,0
13 14
Die glatten, gehärteten und verdichteten kohlen- innerhalb des wäßrigen Breies mit einer solchen Menge
wasserstoffeuchten Nitrocellulosekörnchen gemäß der an Nitrocelluloselösungsmittel in Kontakt gebracht,
vorliegenden Erfindung können aus jeder faserigen die zur Änderung der physikalischen Struktur der
Nitrocellulose hergestellt werden, die durch Nitrieren Nitrocellulose von faserigen zu teilweise kolloiden,
natürlicher oder künstlicher Cellulosefasern, beispiels- 5 ungleichmäßigen Teilchen oder Körnchen ausreicht,
weise aus Baumwolle, gereinigter Baumwollinters, die einen Verdichtungsgrad entsprechend einer Dichte
gereinigter Holzpulpe, regenerierter Cellulosefasern zwischen ungefähr 0,3 und 0,7 g/cm3, auf Trockenu.
dgl., wie z. B. in Form zerzupfter Linters, zer- basis, aufweisen und deren physikalische Struktur
faserter Holzpulpe, aufgelockerter Lintermasse, fein- das Festhalten sorbierter Kohlenwasserstofffiüssigkeit
gemahlener oder geschnittener Fasern oder Faser- io in einer Menge von ungefähr 10 und etwa 40 Gewichtsaggregat-Teilchen
u. dgl., erhältlich ist. Eine für die prozent nach Abscheiden des Aufbereitungslösungserfindungsgemäßen
Zwecke besonders bevorzugte mittels ermöglicht.
Art von faseriger Cellulose wird durch Zerkleinern Der wäßrige Nitrocellulosebrei wird vorzugsweise
bzw. Aufteilen von Pulpe- oder Linters-Schichtbögen auf eine Temperatur erhitzt, die bei oder nahe dem
in relativ gleich große Faseraggregatteilchen gewonnen, 15 Siedepunkt des Nitrocelluloselösungsmittels oder des
die während des Nitrierens keine wesentliche stoffliche Wasser-Lösungsmittel-Azeotrops liegt, bevor die
Veränderung ihrer physikalischen Struktur oder hin- faserige Nitrocellulose mit dem Lösungsmittel in
sichtlich ihrer Größe erleiden. Kontakt gebracht wird. Das anschließende Abscheiden
Für die erfindungsgemäßen Zwecke sind im wesent- des Lösungsmittels wird auf diese Weise merklich
liehen alle im Handel erhältlichen faserigen Nitro- 20 beschleunigt.
cellulosearten- und klassen mit einem Stickstoff- Zur praktischen Durchführung der vorliegenden
gehalt von etwa 10,9 bis etwa 13,5 Gewichtsprozent Erfindung sind solche Lösungsmittel geeignet, die
Stickstoff sowie von beliebigen Viskositätseigenschaften eine aktive Lösungskraft für Nitrocellulose besitzen
geeignet, die von einer sehr geringen Viskosität von und vorzugsweise einen Dampfdruck beim oder
10 cP bis zu Typen außerordentlich hoher Viskosität, 25 unter dem Siedepunkt von Wasser aufweisen. Die
wie beispielsweise den dynamitartigen Nitrocellulosen, brauchbarsten Lösungsmittel weisen eine begrenzte
reichen. Löslichkeit in Wasser auf und bilden eine möglichst
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der niedrigsiedende azeotrope Mischung mit Wasser,
vorliegenden Erfindung wird wasserfeuchte faserige Die Bildung von zwei Flüssigkeitsphasen ist zur Her-Nitrocellulose
nach der üblichen Aufbereitung zur 30 stellung der erfindungsgemäßen Produkte nicht erStabilisierung
und Viskositätsregulierung mit einer forderlich. Geeignete Lösungsmittel sind, wie zuvor
großen Wassermenge gemischt und mechanisch durch- schon dargelegt, beispielsweise — ohne daß damit
gearbeitet, um einen wäßrigen Nitrocellulosebrei zu eine Beschränkung gemeint wäre — verschiedene
erhalten. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus ist Ketone, wie Methyläthylketon, Methylpropylketon,
die Verwendung solcher Breie, die eine möglichst 35 Methylisobutylketon u. dgl.; ferner verschiedene Ester,
große, praktisch noch zu handhabende Nitrocellulose- wie Methylacetate, Äthylacetate, Propylacetate, Butylmenge
enthalten, erwünscht; die obere praktisch acetate, Äthylpropionat, Äthylbutyrat, Isopropylanwendbare
Nitrocellulosegehaltsgrenze wird durch butyrat u. dgl. Ketone, wie ζ. B.Methylisobutylketon,
die Fähigkeit zum wirksamen mechanischen Durch- Methyläthylketon, Methylisopropylketon u. dgl., werleiten
des Nitrocellulosebreies bestimmt. Im all- 40 den aus folgenden Gründen besonders bevorzugt:
gemeinen werden wäßrige Nitrocellulosebreie, die Außer der begrenzten Löslichkeit in Wasser und der
ungefähr 5 bis 20 Gewichtsprozent und vorzugsweise Bildung niedrigsiedender azeotroper Mischungen mit
ungefähr 10 bis 15 Gewichtsprozent faserige Nitro- Wasser haben die Ketone keinerlei Tendenz zur
ceUuloseenthalte^verwendet.ObwohlBreikonsistenzen Hydrolisierung und Freisetzung von Säure, die für
jeglioher Nitrocellulosekonzentration auch unter etwa 45 die Nitrocellulose schädlich wäre.
5 Gewichtsprozent verwendet werden können, wird Die Änderung der physikalischen Struktur der dies derzeit nicht als wirtschaftlich angesehen. Wie Nitrocellulose wird durch das Verhältnis von Lösungsoben dargelegt, wird die obere, praktisch anzuwendende mittel zu Nitrocellulose bewirkt, und zwar durch Grenze durch die Möglichkeit zum mechanischen eine Lösungsmittelmenge, die zum Erweichen und Durcharbeiten des Breies bestimmt. Bei einigen 5" teilweisen Gelieren der Nitrocellulose ausreicht, ohne pysikalischen Formen faseriger Nitrocellulose kann daß Nitrocellulose merklich aufgelöst wird. Bei diese praktisch anwendbare Grenze beträchtlich über diesem Verfahren werden die winzigen Faservor-20 Gewichtsprozent faseriger Nitrocellulose in dem spränge, die eine Eigenart der faserigen Nitrocellulose Brei liegen. sind, beseitigt, so daß das Produkt nach Abtrennen
5 Gewichtsprozent verwendet werden können, wird Die Änderung der physikalischen Struktur der dies derzeit nicht als wirtschaftlich angesehen. Wie Nitrocellulose wird durch das Verhältnis von Lösungsoben dargelegt, wird die obere, praktisch anzuwendende mittel zu Nitrocellulose bewirkt, und zwar durch Grenze durch die Möglichkeit zum mechanischen eine Lösungsmittelmenge, die zum Erweichen und Durcharbeiten des Breies bestimmt. Bei einigen 5" teilweisen Gelieren der Nitrocellulose ausreicht, ohne pysikalischen Formen faseriger Nitrocellulose kann daß Nitrocellulose merklich aufgelöst wird. Bei diese praktisch anwendbare Grenze beträchtlich über diesem Verfahren werden die winzigen Faservor-20 Gewichtsprozent faseriger Nitrocellulose in dem spränge, die eine Eigenart der faserigen Nitrocellulose Brei liegen. sind, beseitigt, so daß das Produkt nach Abtrennen
Die Nitrocellulose kann beispielsweise zwecks 55 des Lösungsmittels aus weichen, gehärteten, verVerdichtung
zerkleinert oder in einer Kugelmühle dichteten, unregelmäßig geformten Nitrocellulosegemahlen
oder auf sonstige Weise zerpulvert werden. teilchen besteht. Zu geringe Lösungsmittelmengen
Eine solche Zerpulverung ermöglicht eine Erhöhung lassen die physikalische Struktur der Nitrocellulose
der Nitrocellulosemenge, die in dem Brei mechanisch unverändert oder verändern dieselbe nur ungenügend,
durchgearbeitet werden kann. 60 so daß ein Produkt mit einer Sorption-Überkapazität
Im allgemeinen entstehen bei Verwendung zer- für Kohlenwasserstoffflüssigkeit resultiert. Die Zugabe
kleinerter oder anderweitig zerpulverter faseriger einer zu großen Lösungsmitteilmenge hat ein über-
Nitrocellulose etwas kleinere verdichtete Teilchen. mäßiges Gelieren der Nitrocellulose zur Folge, was
Selbstverständlich ist die Durchführung der Erfindung zu einer ungenügenden Sorptionsfähigkeit des Pro-
aber auch ohne Zerkleinerung oder anderweitige Zer- 65 duktes für eine Kohlenwasserstoffflüssigkeit führt,
pulverung der faserigen Nitrocellulose möglich. Bevorzugt werden Produkte mit einer solchen physi-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die faserige kaiischen Struktur, daß sie zur Sorption von Kohlen-
Nitrocellulose unter mechanischer Durcharbeitung Wasserstoffflüssigkeit in einer Menge zwischen etwa
20 und etwa 30 Gewichtsprozent, am besten zwischen etwa 20 und etwa 25 Gewichtsprozent, bezogen auf
das Gesamtgewicht des kohlenwasserstoffeuchten Nitrocelluloseproduktes, befähigt sind und eine Dichte
zwischen etwa 0,3 und etwa 0,7g/cm3, auf Trockenbasis
berechnet, besitzen. Die Forderungen, die zur Erreichung dieses Zieles an das Lösungsmittel gestellt
werden, hängen im wesentlichen von folgenden Faktoren ab: Konsistenz des Nitrocellulosebreies, physikalische
Ausgangsform der Nitrocellulose, Temperatur, Intensität der mechanischen Durcharbeitung sowie
Lösungsmittel. Im allgemeinen wurde aber festgestellt, daß eine Lösungsmittelmenge zwischen ungefähr etwa
dem 0,3- bis etwa 2fachen und vorzugsweise zwischen etwa dem 0,4- und l,5fachen, bezogen auf Nitrocellulose,
auf Trockengewicht berechnet, zur Erzielung der gewünschten physikalischen Struktur der
Nitrocellulose ausreichend ist. Durch einen einfachen Vorversuch lassen sich die Verhältnisse ohne
weiteres bestimmen. Man kann dann leicht durch Erhöhung oder Verminderung der Lösungsmittelmengen
die jeweiligen Optimalmengen für die jeweils gewünschte Kapazität ermitteln.
·. Die Behandlung mit einem Lösungsmittel kann durch Beimischung des Lösungsmittels zu einem mechanisch durchgearbeiteten, z. B. gerührten Brei aus faseriger Nitrocellulose in Wasser, durch Beimischung faseriger Nitrocellulose in eine in heftige Rührbewegung versetzte Mischung aus Wasser und Lösungsmittel oder durch gleichzeitige Zusammenmischung der gesamtenBestandteile unter mechanischer Durcharbeitung, z. B. in einem kontinuierlichen Verfahren, vorgenommen werden. Das kräftige mechanische Durcharbeiten des Gesamtgemisches sollte zur Unterstützung des Aufweichens und Verhinderung von Klumpenbildung so lange fortgesetzt werden, bis die aufgeweichten Nitrocelluloseteilchen durch Abtrennen, fast des gesamten Lösungsmittels gehärtet sind.
·. Die Behandlung mit einem Lösungsmittel kann durch Beimischung des Lösungsmittels zu einem mechanisch durchgearbeiteten, z. B. gerührten Brei aus faseriger Nitrocellulose in Wasser, durch Beimischung faseriger Nitrocellulose in eine in heftige Rührbewegung versetzte Mischung aus Wasser und Lösungsmittel oder durch gleichzeitige Zusammenmischung der gesamtenBestandteile unter mechanischer Durcharbeitung, z. B. in einem kontinuierlichen Verfahren, vorgenommen werden. Das kräftige mechanische Durcharbeiten des Gesamtgemisches sollte zur Unterstützung des Aufweichens und Verhinderung von Klumpenbildung so lange fortgesetzt werden, bis die aufgeweichten Nitrocelluloseteilchen durch Abtrennen, fast des gesamten Lösungsmittels gehärtet sind.
• Übliche lösungsmittellösliche und wasserunlösliche Zusätze, wie Stabilisatoren, Plastifizierungsmittel
ü. dgl., können mit dem Lösungsmittel eingeführt werden.
Das Härten erfolgt unter Abkochen des Lösungsmittels.
Es kann je nach Wunsch unter atmosphärischem Druck, in einem Vakuum oder unter Druck durchgeführt
werden und erfordert in Abhängigkeit von der Vorrichtung und dem Lösungsmittel etwa 20 Minuten
bis etwa 4 Stunden. Die Vakuumdestillation wird wegen der niedrigeren Destillationstemperaturen
und des geringeren Zeitbedarfs bevorzugt.
Nach dem Abtreiben des Lösungsmittels wird überschüssiges
Wasser von den gehärteten und verdichteten Nitrocelluloseteilchen in bekannter Weise, beispielsr
weise mittels Schwerkraft, Absaugen, Zentrifugieren od. dgl., abgetrennt. Sorbieites Wasser wird dann
mittels Destillation in Gegenwart eines Überschusses an flüchtiger Kohlenwasserstoffflüssigkeit entfernt.
Hierzu suspendiert man zweckmäßigerweise die wasserfeuchten^Nitrocelluloseteilchen
in der flüchtigen Kohlenwasserstoffflüssigkeit und führt die Destillation
unter atmosphärischem Druck, in einem Vakuum oder unter Druck so lange fort, bis das Destillat sich nicht
mehr in eine Wasser-und eine Kohlenwasserstoffphase scheidet/Die so gebildete kohlenwasserstoffeuchte
Nitrocellulose enthält gewöhnlich einen geringfügigen; Rückstand sortierten Wassers, der im allgemeinen
unter 1 Gewichtsprozent des Endproduktes, bisweilen aber auch zwischen 1 und 4 Gewichtsprozent des
Endproduktes liegt. Vorzugsweise beträgt es weniger als 2 Gewichtsprozent. Für die Verwendung der
kohlenwasserstoffeüchteü Nitrocellulose in Lackfirnissen,
Schutzüberzügen,.Klebstoffen, Tinten u. dgl. sind solche geringfügigen Wassergehalte ohne Bedeutung.
Jeder flüchtige, hei gewöhnlichen Temperaturen und atmosphärischem Druck flüssige Kohlenwasserstoff
oder jedes Gemisch kann verwendet werden, einschließlieh aliphatischer und cycloaliphätischer, Aryl-,
Aralkyl- und Alkaryl-Kohlenwasserstoffe.
Der Kohlenwasserstoff sollte vorzugsweise einen beträchtlichen Dampfdruck bei oder unter dem Siedepunkt
des Wassers aufweisen; die zweckmäßigsten Kohlenstoffe bilden niedrigsiedende azeotrope Gemisehe
mit Wasser. Typische Kohlenwasserstoffflüssigkeiten sind beispielsweise Heptan, Oktan, Isooktan,
Petrolsprite, Mineralsprite, Benzin, verschiedene Petroldestillate, Cyclopentan, Cyclohexan, Methylcyclo-
zo hexan, Benzol, Toluol, Xyxol, Äthylbenzol, Styrol,
«-Methylstyrol, verschiedene Destillate von KohlenWasserstoffen u. dgl. Toluol ist ein besonders erwünschter
Kohlenwasserstoff, da dieses Verdünnungsmittel in Nitrocellulosezusammensetzungen eine weitgehende
Verwendung findet.
Nach der Verdrängung des Wassers wird überschüssiger
Kohlenwasserstoff aus der Nitrocellulose in
· üblicher Weise abgeschieden, beispielsweise mittels Schwerkraft, Zentrifugieren, Absaugen od. dgl. Durch
Schwerkraft läßt sich in völlig gefahrloser Weise im wesentlichen der gesamte Überschuß an Kohlenwasserstoff
innerhalb von 1 bis 2 Stunden abtrennen. Für Transportzwecke kann das erfindungsgemäß
hergestellte Produkt dank seiner Schüttfähigkeit einfach in und aus den Behältern geschüttet werden.
Auch die verhältnismäßig hohe Dichte erweist sich hier als Vorteil.
Die erhaltenen kohlenwasserstoffeuchten Nitrocelluloseprodukte können für alle Zwecke Verwendung
finden, wie sie für derzeit handelsübliche Nitrocellulose üblich sind, beispielsweise bei Lackfirnissen, Kunststoffen,
Anstrichfarben, Adhäsionsmitteln, Schutzüberzügen, Tinten, Imprägnierungen, Treibmitteln'
u. dgl. Die klumpenfreien Produkte lösen sich schließ-Hch
in Lackfirnislpsungsmitteln bei weitem schneller als die übliche faserige Nitrocellulose.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von kohlenwasserstoffeuchter
Nitrocellulose ' durch Verdrängung wasserfeuchter Nitrocellulose mit flüchtigen, flüssigen
Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß
a> ** wasserfeuchte Nitrocellulose in an sich
bekannter Weise durch Behänd ung .mwaß-
ψΐ Sus?*ÜS10* mit A der "11^1 °Λ3" ,blS
2fachen besonders der^ 0,4- bis l,5fachen,
Menge (bezogen auf das Ni rocellulosegewicht)
eines attiven Losu^snuttels unter Emwirkung
" von Wanne- und Rührkraf en behandelt und
· anschließend durch Destdlation von dem.
'Lösungsmittel weitgehend befrert wird und daß
b)„ die s.o oberflächlich gehärteten Nitrocellulose-'
. teilchen mechanisch ' vom überschüssigen Wasser befreit werden· und daß
c) diese wasserfeuchten, gehärteten Nitrocelluloseteilchen
durch Destillation in Gegenwart eines überschüssigen flüchtigen, flüssigen Kohlenwasserstoffes
vom restlichen Wasser befreit und zugleich auf eine Kohlenwasserstofffeuchtigkeit
von 10 bis 40 Gewichtsprozent eingestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die an sich bekannte Verwendung eines
Ketons, wie Methylisobutylketon, oder eines aliphatischen Esters, wie Äthylacetat, als aktives
Lösungsmittel in Stufe a).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung aliphatischer oder
aromatischer flüchtiger, flüssiger Kohlenwasserstoffe, wie Alkane, Cycloalkane oder Benzole und
besonders Toluol, in Stufe c).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillationen in
Stufe a) und/oder c) unter normalem oder vermindertem Druck durchgeführt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung faseriger
Nitrocellulose in Form relativ gleich großer Aggregatteilchen oder in Form loser Massefasern.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1 086 163.
Deutsche Patentschrift Nr. 1 086 163.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US304985A US3284253A (en) | 1963-08-27 | 1963-08-27 | Densified nitrocellulose-hydrocarbon product and process of manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1226014B true DE1226014B (de) | 1966-09-29 |
Family
ID=23178800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEH53642A Pending DE1226014B (de) | 1963-08-27 | 1964-08-26 | Verfahren zur Herstellung kohlenwasserstoffeuchter Nitrocellulose |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3284253A (de) |
BE (1) | BE652163A (de) |
CH (1) | CH435706A (de) |
DE (1) | DE1226014B (de) |
FR (1) | FR1412595A (de) |
GB (1) | GB1023570A (de) |
NL (1) | NL6409965A (de) |
SE (1) | SE355187B (de) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3325315A (en) * | 1965-12-14 | 1967-06-13 | Hercules Inc | Manufacture of densified spheroidal nitrocellulose of high viscosity at casting temperatures |
US3325571A (en) * | 1966-01-25 | 1967-06-13 | Hercules Inc | Process for the manufacture of smokeless powder |
US3325572A (en) * | 1966-05-24 | 1967-06-13 | Hercules Inc | Process for preparing small, densified nitrocellulose particles |
US3346675A (en) * | 1966-09-08 | 1967-10-10 | Hercules Inc | Method of preparing small particle nitrocellulose |
FR94575E (fr) * | 1967-12-20 | 1969-09-12 | France Etat | Perfectionnements aux procédés de nitration de la cellulose. |
US3925125A (en) * | 1973-12-06 | 1975-12-09 | Us Navy | Moisture replacement in pelletized nitrocellulose |
GB2067568B (en) * | 1979-12-28 | 1984-05-31 | Asahi Chemical Ind | Nitrocellulose composition and process for production thereof |
JPS57185329A (en) * | 1981-04-02 | 1982-11-15 | Daicel Chem Ind Ltd | Preparation of nitrocellulose composition |
DE3334823A1 (de) | 1983-09-26 | 1985-04-04 | Wolff Walsrode Ag, 3030 Walsrode | Verfahren zur herstellung rieselfaehiger nitrocellulose |
DE3430437A1 (de) * | 1984-08-18 | 1986-02-27 | Wolff Walsrode Ag, 3030 Walsrode | Mit tert. alkoholen angefeuchtete nitrocellulose und ihre verwendung in polyurethanlacke |
US5144020A (en) * | 1991-05-17 | 1992-09-01 | Aqualon Company | High productivity spheroid nitrocellulose |
IT1255438B (it) * | 1992-07-17 | 1995-10-31 | Getters Spa | Pompa getter non evaporabile |
DE4405210A1 (de) * | 1994-02-18 | 1995-08-24 | Wolff Walsrode Ag | Emulgatorfreie Lackbindemittel in Granulatform und deren Herstellung |
DE19709702A1 (de) | 1997-03-10 | 1998-09-17 | Wolff Walsrode Ag | Lackbindemittelzubereitungen, deren Herstellung und Verwendung |
DE10152396A1 (de) * | 2001-10-24 | 2003-05-15 | Bowas Ag Fuer Industrievertrie | Herstellung wasserfreier Nitrocellulose und Eyplosivstoffe in sphäroider Form |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2715574A (en) * | 1951-06-14 | 1955-08-16 | Olin Mathieson | Process of making spherical powder grains |
US2948601A (en) * | 1958-11-17 | 1960-08-09 | Hercules Powder Co Ltd | Densification of nitrocellulose |
-
0
- BE BE652163D patent/BE652163A/xx unknown
-
1963
- 1963-08-27 US US304985A patent/US3284253A/en not_active Expired - Lifetime
-
1964
- 1964-08-11 GB GB32767/64A patent/GB1023570A/en not_active Expired
- 1964-08-19 FR FR45070A patent/FR1412595A/fr not_active Expired
- 1964-08-26 DE DEH53642A patent/DE1226014B/de active Pending
- 1964-08-26 SE SE10283/64A patent/SE355187B/xx unknown
- 1964-08-27 NL NL6409965A patent/NL6409965A/xx unknown
- 1964-08-27 CH CH1120964A patent/CH435706A/fr unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1412595A (fr) | 1965-10-01 |
NL6409965A (de) | 1965-03-01 |
GB1023570A (en) | 1966-03-23 |
BE652163A (de) | 1900-01-01 |
SE355187B (de) | 1973-04-09 |
CH435706A (fr) | 1967-05-15 |
US3284253A (en) | 1966-11-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1226014B (de) | Verfahren zur Herstellung kohlenwasserstoffeuchter Nitrocellulose | |
DE2631038C2 (de) | ||
DE1446879A1 (de) | Verbesserungen in oder in bezug auf ein Verfahren zur Herstellung verdichteter Nitrocellulosepartikel | |
DE1468008A1 (de) | Feinzerteilte Nitrozellulosepartikel und Verfahren zu deren Herstellung | |
EP0137357B1 (de) | Verfahren zur Herstellung rieselfähiger Nitrocellulose | |
DE2910334C2 (de) | Fluidkatalytisches Krackverfahren zur Vergasung flüssiger und fester Kohlenwasserstoffe | |
DE2808670C3 (de) | Verfahren zur Kohleverflüssigung | |
DE685906C (de) | Verfahren zur Brikettierung geringwertiger Brennstoffe | |
DE102011078766B4 (de) | Verfahren zur verarbeitung von ptfe | |
US3341515A (en) | Manufacture of hydrocarbon-wet, densified nitrocellulose | |
DE2521361A1 (de) | Verfahren zur herstellung von mattierungsmitteln fuer lacke | |
DE3629183A1 (de) | Verfahren zur dehydratisierung eines gemisches aus feinem pulver und wasser | |
DE631014C (de) | Verfahren zum Herstellen von Steinkohlenbriketts | |
DE527140C (de) | Verfahren zur Herstellung von in kaltem Wasser verkleisternder Staerke | |
DE354539C (de) | Verfahren zur Herstellung von plastischen Massen unter Verwendung von festem oder halbfestem Saeureteer, Saeuregoudron o. dgl. | |
DE2113241B2 (de) | Verfahren zum Überziehen von Kohlenstoffteilchen | |
DE359439C (de) | Verfahren zur Herstellung von Sprengstoffen | |
DE910940C (de) | Verfahren zur Herstellung von Massekernen, insbesondere fuer die Zwecke der Hochfrequenztechnik | |
DE544353C (de) | Benzinbehaelter mit Fuellstoffen | |
DE533310C (de) | Verfahren zur Verwertung der Kleberrueckstaende der Staerkefabrikation | |
DE590226C (de) | Verfahren zur Nodulisierung oder Koernigmachung von Rohstoffen fuer die Zementherstellung | |
DE501081C (de) | Verfahren zur Vorbehandlung von Cellulose und cellulosehaltigen Stoffen | |
DE750164C (de) | Verfahren zur Herstellung eines Presslings aus einem Metallpulver und einer mit den ueblichen Farbstofftraegern der Anstrichtechnik (Firnis, Lack oder waessrigem Bindemittel) leicht mischbaren Fluessigkeit | |
DE432744C (de) | Verfahren zur Gewinnung von Montanwachs aus Braunkohle | |
DE1909987A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von koerniger Nitrocellulose |