DE1570121A1

DE1570121A1 - Verfahren zum Weichmachen von Nitrocellulose

Info

Publication number: DE1570121A1
Application number: DE19651570121
Authority: DE
Inventors: Hall Robert Artur
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1964-11-16
Filing date: 1965-11-16
Publication date: 1970-04-23
Also published as: SE335421B; GB1051561A

Description

PATENTANWÄLTE

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Fernruf: *26 6060

MÜNCHEN 5,
Müllerstraße 31

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In einer bevorzugten Methode, die zur Durchführung des obigen Verfahrens beschrieben ist, wird das flüssige Medium bei einer erhöhten Temperatur verwendet und seine Zusammensetzung während der Zeit, welche die Nitrocellulose damit in Berührung steht, geändert, um die LÖsungsraittelwirkung des flüssigen Mediums auf den Weichmacher zu verringern und demgemäß die Wanderung des Weichmachers zur Nitrocellulose zu bewirken. Die bisher bevorzugte Methode zur Änderung des flüssigen Mediums umfaßt die Destillation des Lösungsmittels bei einer Temperatur gewöhnlich über 8O⁰C.

Wenn teilchenfb'rmige Nitrocellulose von geringem Stickstoffgehalt und geringer Viskosität gemäß diesen Methoden weichgemacht wird, ist es schwierig, ein hochgradig weichgestelltes Produkt zu erhalten, ohne eine gewisse Zusaramenballung bzw. Aggregation im Produkt zu bewirken. Diese Aggregation kann unerwünscht sein, da sie beispielsweise eine langsamere Trocknung oder eine langsamere Auflösung der Produkte in organischen lösungsmitteln bewirkt.

Ein Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zum Weichmachen von Nitrocellulose, wobei teilchenförmige Nitrocellulose von geringem Stickstoffgehalt und geringer Viskosität unter Bildung eines Produktes weichgemacht werden kann, das keinen merklichen Grad an Aggregation aufweist.

Es wurde nun gefunden, daß es zum Weichmachen dieser Sorte von Nitrocellulose vorteilhaft ist, die Temperatur des flüssigen Mediums unterhalb 80⁰C zn halten, während ea sich in Berührung mit der Nitrocellulose befindet»

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Weichmachen von Nitrocellulose besteht daher im wesentlichen darin, daß man die Nitrocellulose mit einem Weichmacher zusammenbringt, der in

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einem flüssigen Medium gelöst ist₉ das praktisch kein® Hfsungsmittelwirkung gegenüber der Nitrocellulose aufweist, die Zusammensetzung des flüssigen Mediums, während es sieh in Berührung mit der nitrocellulose befindet_s ma sein® IS» sungsinittelwirkung auf den Weichmacher zu verringere η&ά die erhaltene weichgestellte Nitrocellulose aus dem flüssigem Medium isoliert, wobei die Temperatur des flüssigen Mediums dauernd unterhalb 80⁰G gehalten wirdo Vorzugsweise wird öle Temperatur unterhalb 7O⁰C geha?.ten.

Das flüssige Medium kann ein Gemisch von Wasser und einer mit Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit, wie beispielsweise Äthanol, Propanol oder Isopropanol sein, wobei der Weichmacher in der organischen Flüssigkeit löslich und in Wasser weniger löslich ist. Die Änderung der Zusammensetzung der Flüssigkeit kann zweckmäßig durch Destillation des¹ organischen Flüssigkeit oder durch Zugabe von Wasser bewirkt werden. Zweckmäßig wird eine Kombination beider Metkoiga. angewandt. Vorzugsweise wird der Weichmacher im flüssigen Medium- gelöst, unddas flüssige Medium wird mit Wasser b©i ©ä®^ unterhalb Zimmertemperatur verdünnt und die Temperatms¹ ©rlilSht, um die organische Flüssigkeit abzudestillieren_o Diese Arbeitsweise verringert jegliche Neigung weichgemachter Teilchen, sich bei Erhöhung der Temperatur zusammenzuballen, auf ein Minimum. Anfänglich sollte das Verhältnis von Wasser zu organischer Flüssigkeit vorzugsweise im Bereich von 4 : 6 bis 6 s 4 liegen, und das flüssige Medium sollte mit Wasser verdünnt werden, bis ein Verhältnis von mindestens 6,5 : 3,5 und vorzugsweise δ : 2 erreicht ist„ Nach Verdünnen sollte das flüssige Medium vorzugsweise auf 50 - 70⁰G erwärmt und bei dieser Temperatur gehalten werden, während die mit Wasser mischbare organische Flüssigkeit durch Destillation verringert und voi'-zugsweise vollständig entfernt wird. Bei einigen organischen Flüssigkeiten muß die Destillation bei vermindertem Druck

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durchgeführt werden, um die Destillation bei veniger als 80⁰C zu "bewirken.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können teilöhenförnige Sorten von Nitrocellulose mit einem durchschnitt· liehen Stickstoffgehalt unterhalb 11,2 i» und einer Viskosität von veniger als 50 P (bestimmt als Viskosität einer Lösung von 40 g in 95 com Aceton und 5 ecm Wasser bei 2O⁰G) mit irgendeinem der üblicherweise verwendeten Weichmacher weiohgemacht werden, ohne daß irgendeine merkliche Aggregation im weiohgesteilten Produkt erfolgt.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie BU beschränken· Alle feile und Prozentangaben sind auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Die in diesem Beispiel verwendete Nitrocellulose hatte einen durchschnittlichen Stickstoffgehalt von 10,8 ^ und lag in Form von regelmäßigem Teilchen von 3,175 mm χ 3*175 mm χ 0,8 mm (1/8 ac 1/8 χ 1/32") vor. Eine !Lösung, welche 40 g, gelöst in 95 ecm Aceton und 5 ecm Wasser, enthielt, hätte eine Viskosität zwischen 8 und 13 P bei 20⁰O.

1000 Teile dieser Nitrocellulose, befeuchtet mit 450 Teilen Wasser, wurden in 1500 Teilen Isopropanol und 1050 Teilen Wasser bei 20⁰C gerührt, und 250 Teile Dibutylphthalat wurden während einer Zeitspanne von 1 Stunde zugegeben« Das Rühren wurde weitere 30 Hinuten fortgesetzt, und dann wurden 4500 Teile Wasser während 15 Hinuten zugegeben· Das Gemisch wurde auf 65⁰C erhitzt und für 30 Hinuten bei dieser Temperatur gehalten. Der Druck wurde dann auf etwa 500 mm Hg herabgesetzt, und ein Gemisch von Isopropanol und Wasser wurde abdestilliert. Die Destillation wurde fortgesetzt, bis die

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Konzentration an im Reaktionsgefäß verbliebenem Isopropanol geringer als 1 i» war, wobei der Druck periodisch eingestellt wurde, um die Temperatur bei etwa 65⁰C zu halten. Während der Destillation wurde weitergerührt„ Das Produkt wurde nach Abkühlen abgetrennt und man stellte fest, daß es weichgemachte Körner' in praktisch der gleichen physikallachen Form wie die ursprüngliche Nitrocellulose aufwies. Der Dibutylphthalatgehalt des weiahgemachten Granulates betrug 19,7 1*.

Beispiel 2

Die in diesem. Beispiel verwendete Nitrocellulose hatte einen durchschnittlichen Stickstoffgehalt von 11,8 # und.lag in Form von regelmäßigen Teilchen von 3» 175 ϊ 3,175 x 0,8 nun vor«, Eine 40 g» gelöst in 95 ecm Aceton und 5 ecm Wasser, enthaltende Lösung hatte eine Viskosität zwischen 30 und 50 P bei 20⁰C. 1OÖ0 Teile dieser Nitrocellulose, befeuchtet mit 450 Teilen Wasser, wurden in 1300 Teilen Wasser und. 1750 Teilen Isopropanol bei 70⁰C gerührt, und 250 Teile Dibutylphthalat wurden während 5 Minuten augegeben. Isopropanol und Wasser wurden dann, unter vermindertem Druck bei 67 - 70⁰C innerhalb 240 Minuten abdestilliert, während gleichzeitig 3500 Teile Wasser mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zugegeben wurden«, Am Ende der Destillation betrug das Verhältnis Flüssigkeit/Feststoff im Gefäß etwa 4 : 1, Das Produkt wurde nach Abkühlen abgetrennt und man stellte fest, daß es einzelne weichgemachte Körner mit nur einer Spur an feinem staubartigen Material enthielt.

Bei Wiederholung der obigen Arbeitsweise mit der Ausnahme, daß daß Dibutylphthalat bei 82⁰C zugegeben und die Destillation bei Atmosphärendruck durchgeführt wurde, enthielt das weichgemachte Produkt einen beträchtlichen Kengenanteil an feinem staubartigen Material.

Patentansprüche: UU9817/1718

Claims

Patentansprüche:

1 ο V/eitere Ausbildung des Verfahrens des Patents

(Patentanmeldung ρ ±H 70 860. 2 ) zum Weichmachen von Nitrocellulose mit einem Weichmacher dafür, der in einem flüssigen Medium gelöst ißt, das praktisch keine LÖsungsmittelwirkung gegenüber der Nitrocellulose aufweist, durch Änderung der Zusammensetzung des flüssigen Mediums, während sie sich in Berührung mit der Nitrocellulose befindet, zur Herabsetzung seiner Lösungsmittelwirkung auf den Weichmacher und Isolieren der erhaltenen weichgemachten Nitrocellulose aus dem flüssigen Medium, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des flüssigen Mediums dauernd unterhalb 80⁰O gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur unterhalb 7O⁰C gehalten wird_o

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium ein Gemisch von Wasser und einer mit Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit enthält, in der der Weichmaoher löslich ist, und die Zusammensetzung der Flüssigkeit entweder durch Abdestillieren der organischen Flüssigkeit oder durch Zugabe von Wasser oder durch eine Kombination dieser beiden Haßnahmen geändert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher im flüssigen Medium gelöst und das flüssige Medium mit Wasser bei oder unterhalb Zimmertemperatur verdünnt wird, bevor die Temperatur eum Abdestillieder organischen Flüssigkeit erhöht wird.

50 Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Wasser zu organischer

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Flüssigkeit im flüssigen Medium anfänglich im Bereich von 4 ί 6 bis 6:4 liegt und das flüssige Medium im wesentlichen mit Wasser verdünnt wird, Ms das Verhältnis von Wasser zu organischer Flüssigkeit mindestens 6,5 : 3,5 beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5» dadurch gekennzeichnet ,. daß das flüssige Medium auf 50 - 7O⁰C erwärmt und bei diesem Wert gehalten wird, während die mit Wasser mischbare organische Flüssigkeit durch Destillieren verringert wird.

7, Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die nitrocellulose einen durchschnittlichen Stickstoffgehalt unterhalb 11,2 Gew.-^ und eine Viskosität von weniger als 50 P (bestimmt als Viskosität einer Lösung von 40 g in 95 ecm Aceton und 5 ecm Wasser bei 2O⁰C) aufweist.

8_D Weichgestellte Nitrocellulose, hergestellt nach einem Verfahren gemäß Anspruch 1-7.

PATENTANWÄLTE

WMNG.H.FINCKE, DIPL-ING. H. BOHR DIPL-ING. 8. STAEGEB

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