DE1571232B1 - Verfahren zum Herstellen von feinfaseriger bis mehlartiger Nitrocellulose mit hohem Schuettgewicht - Google Patents

Description

Tage	Handelsübliches Produkt oben	Erfindungsgemäßes Produkt oben
10 20 30	35% Anfeuchtung 31,0% 23,9% 23,1%	35% Anfeuchtung 35% 34,6% 34,6%

Die Bestimmung erfolgte nach der einschlägigen Standardmethode durch Probeentnahme 5 cm unterhalb der Oberfläche des geschlossenen Lagergefäßes.

Diese stark verringerte Absinkgeschwindigkeit des Anfeuchtungsmittels bringt sowohl für den Hersteller als auch den Verbraucher eine sehr wesentliche Erleichterung sowohl hinsichtlich der Lagerhaltung als auch in bezug auf die Sicherheitsvorschriften. Nach den gültigen Sicherheitsbestimmungen war es infolge des raschen Absinkens der Anfeuchtungsmittel unumgänglich, die mit angefeuchteter Nitrocellulose gefüllten Emballagen vierzehntägig zu wenden, um den abgesunkenen Anfeuchtungsalkohol wieder an die weitgehend abgetrocknete Oberfläche zu bringen. Obige Tabelle zeigt demgegenüber deutlich, daß der ursprünglich aufgebrachte Anfeuchtungsalkohol bei einer nach dem Verfahren der Anmeldung hergestellten Nitrocellulose selbst nach 30 Tagen über die ganze Emballagenfüllung noch gleichmäßig verteilt ist, also das Wenden der Fässer in wesentlich größeren Zeitintervallen als bisher erfolgen kann. Ein weiterer, besonderer Vorteil des erfindungsgemäß hergestellten Produktes besteht darin, daß dieses in die Emballagen nicht mehr unter großem Zeit- und Kraftaufwand zunächst eingestampft und umgekehrt bei der Verarbeitung ebenfalls nur mit erheblichem Zeit- und Kraftaufwand entleert werden muß, sondern daß ein einfaches Ausschütten innerhalb kurzer Zeit möglich ist.

Aus dem um mehr als das Doppelte erhöhten Schüttgewicht folgt zwangläufig eine bessere Ausnutzung des Emballagen-Fassungsvermögens.

Die Lösegeschwindigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Produkte ist mindestens ebenso gut wie die Lösegschwindigkeit der bisher handelsüblichen Nitrocellulose. Sie besitzen ferner sogar eins verbesserte chemische Stabilität.

Aus den vorstehenden Ausführungen geht außerdem hervor, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch einen erheblichen Fortschritt gegenüber solchen Verfahren darstellt, bei denen angefeuchtete Nitrocellulose auf Walzen verarbeitet wird. Es ist offensichtlich, daß bei diesen Verfahren große Mengen von Lösemitteln durch Verdampfen verlorengehen, sofern die Walzen nicht in geschlossenen, mit Abzugsrohren versehenen Kästen oder Hauben versehen sind, aus denen die Dämpfe abgesaugt und zur Kondensationsbzw. Absorptions-Anlagen geleitet werden. Als weiteres Aggregat kommen zu dieser kostspieligen Apparatur noch Destillationsanlagen hinzu. Demgegenüber findet die Verdichtung und Schüttgewichtserhöhung der Nitrocellulose bei dem vorliegenden Verfahren in verhältnismäßig räumlich kleinen, praktisch vollständig geschlossenen Maschinen statt. Das angefeuchtete Gut kommt während des gesamten Arbeitsprozesses vom Einfüllen in die Knetmaschine bis zum Beendigen des Knetens und dem Füllen der Versandfässer praktisch mit Luft nicht in Berührung. Auf diese Weise kann der große Aufwand für Montage-, Absaugungs-, Kondensations-, Adsorptions- und Destilr lationsanlagen in Wegfall kommen. Bei den vorgenannten Verfahren sind ferner die Betriebs- und

.5 Amortisationskosten für die Lösemittelwiedergewin? nung so hoch, daß dadurch die Einsparungen aq Emballagen und Transportkosten weitgehend aufgehoben werden.
Die folgenden Beispiele zeigen einige mögliche Aus-

IQ führungsformen.

Beispiel 1

100 kg Nitrocellulose (12,2% N), angefeuchtet mit 25% Äthanol, wurden in einen Muldenkneter gegeben. Während des Knetvorganges wurden — bezogen auf die trockene Nitrocellulose — 2,5 % Äthylacetat, im Gemisch mit 0,25 % Dibutylphthalat, aüfgesprüht. Nach lstündiger Knetdauer betrug das Schüttgewicht 340 bis 365 g/l, während es vor der Behandlung mit 120 g/l ermittelt wurde.

Beispiel2

100 kg Nitrocellulose (13,15% N), angefeuchtet mit 25% Äthanol, wurden in einer rotierenden Trommel mit einem Gemisch Aceton/Dibutylphthalat gleicher prozentualer Zusammensetzung wie im Beispiel 1 besprüht und dann einem Kneter zugeführt. Der Durchsatz betrug 220 kg/Std. bei einer Stromaufnahme von 8,5 kW. Das abgenommene Produkt hatte ein Schüttgewicht von 260 g/l, während das Schüttgewicht des Ausgangsmaterials mit 110 g/l ermittelt wurde. Die Lösungsgeschwindigkeit des erhaltenen Produktes in 95%igem Aceton war gegenüber dem behandelten Produkt praktisch unverändert.

Beispiel 3

Butanolfeuchte Nitrocellulose mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 25% wurde am Einfülltrichter mit 2,5% eines Gemisches — bezogen auf trockene Nitrocellulose —, bestehend aus 90 Teilen Methylacetat und 10 Teilen Dioctylphthalat, besprüht und einem Extruder zugeführt. Das resultierende Produkt war von mehlartiger Struktur und hatte Schüttgewicht von 360 bis 420 g/l, während die Ausgangsschüttgewichte zwischen 120 und 150 g/l lagen. Der Durchsatz betrug 225 kg/Std. bei einer Stromaufnahme von 9,2 kW.

Beispiel 4

3 To hochviskose Nitrocellulose (10,8 % N) wurden vor der Anfeuchtung mit Äthanol über zwei hintereinandergeschaltete Refiner angeschnitten. Während das Ausgangsmaterial eine Faserlänge von 280 ml (gemessen nach Saposhnikow) und ein Schüttgewicht von 84 g/l besaß, wurde für das angeschnittene Produkt eine Faserlänge von 160 ml und ein Schüttgewicht von 120 g/l ermittelt. Die Behandlung wurde nach der Alkoholisierung in einem Kneter ohne aufgesetzten Preßkopf durchgeführt, wobei die ange-

5 6

feuchtete Nitrocellulose am Einfülltrichter des Kneters Beispiels

mit 4% eines Gemisches — bezogen auf trockene Die Arbeitsweise entsprach der des Beispiels 4,

Nitrocellulose—, bestehend aus 90% Butylacetat und jedoch wurde die Temperatur des mantelbeheizten

10% Dibutylphthalat, besprüht wurde. Nach dem so Kneters während des Vorganges auf 50°C eingestellt,

gestalteten Vorgang erhöhte sich das Schüttgewicht 5 Hierdurch konnte das Schüttgewicht des Fertigpro-

des Fertigproduktes auf 270 g/l. duktes weiter gesteigert werden, und zwar auf 345 g/L

Claims (5)

1 2 Die erfindungsgemäß erhältliche Nitrocellulose eig- Patentansprüche· net 5^ au^ Grund "^1 vorteilhaften' Eigenschaften für alle Anwendungszwecke, wie beispielsweise für lacktechnische Zwecke, für die Celluloidfabrikation

1. Verfahren zum Herstellen von feinfaseriger 5 oder die Herstellung von Pulvern oder Treibladungsbis mehlartiger Nitrocellulose mit hohem Schutt- körpern. Darüber hinaus wird die nach dem erfindimgsgewicht, dadurch gekennzeichnet, daß gemäßen Verfahren erzeugte Nitrocellulose in einer man die angefeuchtete Nitrocellulose in Anwesen- für den Transport vorteilhaften Form erhalten, bei heit einer zur Gelatinierung nicht ausreichenden der zudem noch das Absinken des Anfeuchtungs-Menge an Lösungsmittel und/oder Weichmachungs- io mittels im Transportgefäß während der Lagerung mittel einem Knetprozeß unterwirft. stark verlangsamt und damit eine erhöhte Sicherheit

2. Verfahren: nach Anspruch 1, dadurch gekenn- gegeben ist.

zeichnet, daß die Behandlung in einem oder meh- Zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfin-

reren lüntereinäncleirgeschalteten kontinuierlichen dung werden an sich bekannte Lösungs- Und/oder Knetern oder Extrudern vorgenommen wird. 15 Weichmachungsmittel verwendet, wie beispielsweise

3. Verfahren nach "den Ansprüchen 1 und 2, Methyl-, Äthyl- oder Butylacetat, Aceton bzw. Didadurch gekennzeichnet, daß, das Lösungs- bzw. butylphthalat, Dioctylphthalat, Triacetin od. dgl, von Weichmachungsmittel auf die Nitrocellulose vor denen schon geringe Mengen, bis etwa 5%> ausrei-Eingabe in den Kheteraufgesprüht wird. chend sind, bezogen auf das Trockengewicht der

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, da- 20 Nitrocellulose.

durch gekennzeichnet, daß die Behandlung bei Die Nitrocellulose wird in handelsüblich angefeuch-

Temperaturen zwischen etwa 30 und 70⁰C vorge- teten Zustand (25 bis 35°/₀ Anfeuchtungsmittel, insbe- Λ nommen wird. sondere Alkohole), wie sie bei ihrer Herstellung an- ^

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, da- fällt, eingesetzt und die Behandlung in einem Kneter durch gekennzeichnet, daß geschnittene oder an- 25 od. dgl. vorgenommen. Das Lösungs- und/oder Weichgeschnittene Nitrocellulose verarbeitet wird. machungsmittel wird der Nitrocellulose entweder vorher zugesetzt oder während des Knetprozesses auf die Masse aufgesprüht. Das erhaltene Produkt Kann mit Lösungs- und/oder Weichmachungsmitteln übersprüht,

30 unmittelbar einem Kneter, beispielsweise einem kontinuierlichen Kneter, zugeführt werden, aus dem

- -—·— sodann das fertige Produkt, das in mehlförmiger bis

.-,... „r,.*,..«.-.. feinfaseriger Beschaffenheit mit erhöhtem Schütt-

Bei einem" 'bekaouteK^Verfahren zur Verbesserung gewicht anfällt, fortlaufend entnommen wird. ^ der Versand- und Lagerfähigkeit-von-Nitrocellulose 35 Die Art, Zusammensetzung und Menge des Lösungsdurch Walzverdichten wasser- und/oder lösungsmittel- und/oder Weichmachungsmittels (Gemisches) richten feuchter Nitrocellulose ist vorgesehen, daß vorverdich- sich weitgehend nach der jeweils verwendeten Nitrotete Nitrocellulose im Verlauf der weiteren Verdichtung cellulose-Type und können durch einen Voryersuch mit geringen Mengen Lösungs- und/oder Weich- in einfacher Weise festgestellt werden, machungsmitteln oberflächlich angelatiniert wird. 40 Das -Verfahren kann variiert werden durch Arbeiten Hierbei entstehen Endprodukte aus kleinen Plättchen bei erhöhten Temperaturen von etwa 30 bis 7O⁰C. von unregelmäßiger Form. Obwohl für die verschie- - Hierdurch ist es möglich, die Verarbeitungszeit zu densten Anwendungszwecke geeignet, weist diese Her- verkürzen und das Schüttgewicht des Endproduktes A Stellungsform der Nitrocellulose gewisse Mängel auf, weiter zu erhöhen. "

z.B. daß sie durch einen größeren Gehalt eines 45 Der,.Knetprozeß wird in an sich bekannten VorLösungsmittels bzw. Weichmachers nicht mehr allge- richtungen wie Muldenknetern, kontinuierlichen Knernein verwendbar ist, ihre Auflösung in Lösemitteln tern, Extrudern oder anderen bekannten Maschinen durch eine stärkere Komprimierung zu Partikeln vorgenommen. Um das Gefahrenrisiko zu verringern, beeinträchtigt wird oder .das Produkt auf Grund einer kann im Falle des Kneters: ohne aufgesetzten Preßkopf verfilzten Struktur schlechte Händhäbüngseigenschaf- 50 gearbeitet werden. Besonders vorteilhaft läßt sich das ten besitzt. - ■ Verfahren kontinuierlich durchführen, wobei es mög-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, - ein Ver- lieh ist, mehrere Kneter oder Extruder, bzw. Kombifahren zur Herstellung einer rieselfähigen Nitro- nationen derselben, hintereinander-zusGhaltenv cellulose ohne die aufgeführten nachteiligen Eigen- Bei einer Bearbeitnngszeit beispielsweise im Mulden-

schaften zu schaffen.---Dies -wird-erfindungsgemäß 55 kneter—■ je -nach der eingesetzten Nitrocellulose — dadurch erreicht, daß man die angefeuchtete Nitro- von etwa 1 bis 2 Stunden, wird aus einer faserförmigen cellulose in Anwesenheit einer zur Gelatinierung nicht Nitrocellulose mit einem Schüt-tgewicht von 90 bis ausreichenden Menge an Lösungsmittel und/oder 150 g/l ein rieselfähiges Produkt, vom Schüttgewicht · Weichmachungsmittel einem Knetprozeß unterwirft. 280 bis '560 g/l erhalten. Es ist von mehlartiger bis

An sich ist das Kneten von mit lösenden Weich- 60 feinfaseriger Beschaffenheit und — wie sich übermachern in den plastischen, leicht verformbaren Zu- raschenderweise herausstellte — übersteigt das Haftstand gebrachten Nitrocellulosen bekannt, jedoch war vermögen des erfindungsgemäßen Produktes für An- _/ man der Auffassung, daß zur Erlangung einer mehl- feuchtungsalkohole das bisher handelsübliche Produkt ' ;. artigen Struktur der Nitrocellulose deren Fasergef üge bei weitem. Nachstehende Tabelle veranschaulicht die ί völlig aufgelöst werden muß. 65 Absinkgeschwindigkeit von Anfeuchtungsalkoholen in ·

Überraschenderweise ist dies jedoch — wie die bisher handelsüblicher faserförmiger Nitrocellulose '. Erfinder festgestellt haben — nicht der Fall, sondern gegenüber einer Nitrocellulose nach dem erfindungs- ■ es genügt, erfindungsgemäß zu verfahren. gemäßen Verfahren: _; ■