DE1946824C - Verfahren zur Behandlung von Globular pulver - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Bei erlindungsgernäßeri Verfahren werden also Treibmitteln, und zwar auf ein Verfahren zur Be- Globularpulverkörner mit einem Enzyr-i behandelt, handlung von rauchlosem Globularpujver, das entweder Proteine oder Fette zu hydrolysieren

In der USA.-Patentschrift 2 027 114 ist ein Ver- vermag. Da die Haut aus Material tierischen Urfahren zur Herstellung von rauchlosem Pulver be- 5 Sprungs besteht und eine große Vielzahl von Fetten schrieben, bei dem Tröpfchen eines Lackes, der aus und Proteinen enthalten kann, ist es zweckmäßig, dem Grundstoff für rauchloses Pulver und Lösungs- beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Gemisch von mittel besteht, während er in einem nicht lösenden Enzymen einzusetzen, welches proteolytische Enzyme Medium suspendiert ist, verfestigt werden. Diese Art enthält, die also Proteine zu Aminosäuren abbauen, der Herstellung von Treibpulver ist unter dem Namen io und Lipasen aufweist, die Fette, d. h. Fettsäure- >Globularpulververfahren« bekanntgeworden, glyceride, hydrolytisch spalten.

Nach dem Globulat pulververfahren hergestellte Die erfindungsgemäß zu behandelnden 1 reibpulver

Treibpulver werden für gegossene Feststoffraketen- werden nach dem bekannten Globularpulververfahren treibladungen verwendet. Es ist bekannt, daß man hergestellt; vgl. z. B. die deutschen Patentschriften zur Regulierung der Schubkraft während der Brenn- 15 1028 924 und 1035 030 und die dort angegebene zeit die Treibladung, z. B. in Form eines Rundstabs, Literatur. Im allgemeinen wird bei diesem Verfahren eines Rundstabs mit innerem Kern, eines hohlen eine Lacklösung zubereitet, die aus einem Grundstoff Rundstabs oder eines Rundstabs mit vielen Öffnun- für rauchloses Pulver, wie Nitrocellulose, gelöst in gen verwendet. einem Lösungsmittel besteht. Zur Verwendung mit

Es wurde beobachtet, daß in vielen Fällen Fest- 30 Nitrocellulose sind zahlreiche Lösungsmittel geeignet, Stofftreibmittel, die aus nach dem Globularpulver- z. B. Methyläthylketon, Äthylformiat, Isopropylacevertahren hergestellten Treibpulvern gegossen waren, tat, Diäthylketon, Äthylacetat und Gemische dieser eine relativ niedrige Bindefestigkeit des Abbrandin- Lösungsmittel.

hibitors an der Treibladung (Abschälfestigkeit) und Die in der zuvor beschriebenen Weise zubereitete

geringe Zugfestigkeit aufweisen, verglichen mit sol- 35 Lacklösung kann gegebenenfalls vurklassiert und chen Treibladungen, die aus nach einem anderen dann mit einem Suspensionsmedium vermischt wer-Verfahren hergestellten Pulverkörnern, beispielsweise den. Als Suspensionsmedium kann irgendeine Fiüssigextrudierten Körnern, gegossen worden sind. In be- keit verwendet werden, die mit dem Lack praktisch stimmten Fällen, wenn die Treibladungen aus nach nicht mischbar ist. Im allgemeinen wird ein wäßriges dem Globularpulververfahren hergestellten Pulver- 30 Medium verwendet. In dem Suspensionsmedium sind körnem gegossen worden waren, ergab sich beim Ab- ein Schulzkolloid und/oder sonstige Zusätze enthal · schießen der Rakete ein Versagen der Treibladung- ten, die nachstehend noch näher beschrieben werden. Inhibitor-Bindung. Dies hatte zur Folge, daß die Als Schutzkolloide verwendet man vorzugsweise sol-Treibladung während der Brennzeit unkontrolliert ehe tierischen Ursprungs, z. B. aus tierischem Protein brannte. Durch ein solches unkontrolliertes Abbren- 35 oder Knochenleim. Diese Schutzkolloide sind KoIIanen entsteht nicht nur ein unerwünscht höherer gen, d. h. Albuminoide die den Hauptanteil der Druck, der unerwünschte Veränderungen des pro- weißen Fasern im Bindegewebe des tierischen Körgrammierten Schubs verursacht, sondern es kann pers, speziell in der Haul, in den Knochen und den auch zur Zerstörung oder Explosion des Raketen- Sehnen, bilden. Diese Kolloide können in dem Susgehäuses kommen. 40 pensionsmedium von etwa 0,1 bis etwa 0,5 Gewichts-

Es wurd^ beobachtet, daß nach dem Globular- prozent vorhanden sein. '

pulververfahren hergestellte Treibpulver von einer Flüssige energiereiche Verbindungen, wie Triäthy-

»Haut« überzogen sind. Man hat sich dies so erklärt, lenglykoldinitrat, Diäthylenglykoldinitrat und Nitrodaß diese Haut infolge durch starke Adsorption be- glycerin, können zusammen mit der Lacklösung dem dingte Zurückhaltung von Srhutzkolloidcn tierischen 45 Suspendiermedium in einer teiligen Menge bis zu Ursprungs, die bei dem Verfahren verwendet werden, etwa 50 Gewichtsprozent des Grundstoffes für das an der Oberfläche gebildet worden ist. Durch diese Pulver zugegeben werden, um die Brenwgeschwindig-Haut wird die Treibladung-lnhibitor-Bindefestigkeit keit der fertigen Globularpulverkörner zu erhöhen, und auch die Zugfestigkeit der aus solchen Pulver· Sie dienen auch al» Weichmacher, wenn das Pulver körnern gegossenen Treibladungen nachteilig beein- 50 als ein Bestandteil von Raketentreibstoffen für Festflußt. stoffantrieb verwendet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver- Darüber hinaus kann man der Lacklösung oder

fahren zur Behandlung von Globularpulver zu dem Lösungsmittel vor oder während des Verschaffen, mit dem die zuvor beschriebenen Nachteile mischen« noch kristalline, hoch explosive Verbinbehoben werden können. Gegenstand der Erfindung 55 düngen in fein zerteilter Form zusetzen. Man kann ist somit ein Verfahren zur Behandlung von Globu- zur Herstellung der erflndungsgemäß zu behandeln Mfputor, ds» QBRNVB MAwmMJCBDW at, dal QM g^OtobUMgpuWBTfcttnwjr pyrodwOT \α^»^μ kit-

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flüssigkeit suspendiert bleiben und infolge der Oberflächenspannung eine kugelige Form annehmen,

Das Vermischen der Lacklösung mit dem Suspensionsmedium und die Bildung der Kügelchen können bei Temperaturen von etwa IO bis 75" C oder einer sonstigen beliebigen Temperatur oberhalb des Erstarrungspunktes des Gemisches ur.J unterhalb des Siedepunktes des flüchtigen Lösungsmittels vorgenommen werden. Während des Mischens kann man über Atmosphärendruck liegende prücke anwenden, um einem Verdampfen des Lösungsmittels bei höheren Tsmperaturen vorzubeugen.

Im allgemeinen ist es erforderlich, den Lack in dem Suspensionsmedium mindestens etwa ·/·· Stunde und bis· zu etwa 1 */,, Stunden oder langer "zu verrühren, um Kügelchen der gewünschten Größe und Form auszubilden und eine praktisch vollständige Dispersion der Teilchen der hoch explosiven Verbindungen oder sonstigen Zusätze in den Lackkügelchen zu erreichen, falls solche Zusätze verwendet worden sind.

Während die gerundeten Lacjckügelchen gebildet und deren gleichförmige Verteilung in dem Suspensionsmedium bewirkt wird, kann man gegebenenfalls eine zusäuliche Menge an Lösungsmittel für die Nitrocellulose langsam zugeben und einrühren. Durch eine solche Zugabe von Lösungsmittel bewirkt man ein Zusammenbrechen der Lackkügelchen, wodurch weitere Lackki'gelchen gebildet werden, die einen erheblich geringeren Durchmesser haben als die ursprünglichen Kügelchen.

Dann kann man durch Erhöhung der Temperatur der Suspension bis zum Siedepunkt des Lösungsmittels das Lösungsmittel aus den Lackkügelchen verdampfen. Gleichzeitig leitet man Luft oder ein inertes Gas durch die Suspension. Wenn es auf das spezifische Gewicht und die Porosität der einzelnen Pulverkörner nicht besonders ankommt, kann ma;* das Verdampfen so lange fortführen, bis die Lackkügelchen vollständig verfestigt sind. Danach kann man die Kügelchen vom Suspensionsmedium abtrennen und nach dem Verfahren der Erfindung weiterverarbeiten. Wenn jedoch Globularpulver mit bestimmtem spezifischem Gewicht und bestimmter Porosität hergestellt werden soll, muß man zusäuliche Verarbeitungsmaßnahmen vorsehen, bevor das Lösungsmittel endgültig abgedampft und die Kügeichen vollständig verfestigt werden.

Die vorstehende Beschreibung des Globularpulververfahrens dient lediglich als Kurzdarstellung eines solchen Verfahrens. Es versteht sich, daß das Verfahren der Erfindung anwendbar ist auf alle Arten von Pulverkörnern, die nach irgendeiner beliebigen der zahlreichen Modifikationen des Globularpulver· Verfahrens hergestellt worden sind, bei dem Schutzkolloide tierischen Ursprungs verwendet wurden.

Entsprechend dem Verfahren] der Erfindung wm· den die nach dem OtobuiarpBlververfehren gewönne* Mn Puterorr roh einem Eiuysn oder einem EnsymgemiKh behende)!, das Proteine und/oder Fette abrabauen btm. ttydrolytfech tu »palten ven erweneungι

die tteh infolge der V,

Inder Heat der PulverhOrner befinden. Im eltgenteiMn WMen rieb beliebige proteolytische Entyme und eile Upaten oder KombmatkMen d\net beiden Eneymerten verwenden. Zu den EMymeft.dk betender» wirkten) kind, gehören Peptin, Papain, Entyme. die durch aertitt wavmendv Bakterien pruduitvrt werden, Trypsin und Pankreatin. Auch ein stundurisiertes proteolytisches Enzympräparat aus Bakterien der Fa. Wallerstein Co₁, das unter dem Warenzeichen »Serizyme« vertrieben wird, und das Produkt Enzyme

P. F., ein Enzympräparat der Fa, Rohm & Haas Co. (Philadelphia), können verwendet werden.

Die zu behandelnden Pulverkörner werden zusammen mit einer geeigneten Menge an W.;sscr in einen mit einem Rührer ausgerüsteten Behälter eingebracht.

ίο Dann beginnt man zu rühren und rührt mit einer so ausreichenden Geschwindigkeit, daß die Pulverkörner in dem Wasser in Suspension gehalten werden. Das Mengenverhältnis von Wasser zu den Pulverkörnern kann sehr verschieden sein. Es soll jedoch genügend Wasser vorhanden sein, damit die Pulverkörner suspendiert werden können. Bei είητ bevorzugten Ausführungsform wird 1 Gewichtsteil Pulverkörner zu 3 Gewichtsteilen Wasser verwendet. Nachdem die Pulverkörner suspendiert sind, gibt

ao man eine geeignete Menge an Enzym in den Behälter. Es wurde gefunden, daß das Mengenverhältnis von Enzym zu Pulverkörnern ebenfalls in weitem Bereich variieren kann. Je weniger Enzymlösung verwendet wird, desto langer ist natürlich die Dauer der Be-

a5 handlung.

Es wurde gefunden, daß 9 Gewichtsteile Enzym je 100 Gewichtsteile Pulverkörner wirksam sind, wenn man die Behandlung 4 Stunden lang bei 40 C durchführt. Zwar ist 40° C die bevorzugte Temperatur, jedoch kann die Temperatur, bei der das Gemisch geiihrt wird, im Bereich von Raumtemperatur (etwa 15 C) bis 50 C liegen. Bei Temperaturen oberhalb 50' C verliert das Enzym seine Aktivität, und Temperaturen unterhalb etwa 15 C erfordern eine zu lange Behandlungsdauer.

Das Beispiel erläutert die Erfindung. Beispiel

100 Gewichtsteile Globularpulverkörner werden zusammen mit 300 Gewichtsteilen Wasser in einen mit einem Rührer ausgerüsteten Behälter eingefüllt. Während des zur Herstellung des Cilobularpulvers durchgeführten Verfahrens war als Schuukolloid »Swift Colloid Nr. 1« benutzt worden. Das Gemisch wird mit einer solchen Geschwindigkeit verrührt, daß die Pulverkörner in Suspension gehalten werden. Das Enzym »Serizyme« wird in einer Menge von 9 Uewichtsteilen Enzym je lOOGcwichsttcile Pulverkörner in den Behälter gegeben. Die Temperatur wird auf 40 C erhöht. Hs wird 4 Stunden gerührt. Anschließend werden die Pulverkörner abzcntrifugicrt, mit Wasser gewaschen und getrocknet.

Proben werden durch Mischen der behandelten

Pulverkörner mit einer Lösung aus ftO Gewichtstcilcn Nitroglycerin und 40 Gewichtsteilen Dimethylscbacat to einem Verhältnis von etwa 69 Ocwichttteaen Pulver tu il Oewlch urteilen der Lotung bergettaflt. Die Auhefetammung wird in eine zylindrische Form vcr-

6» gotten, 48 Stunden bei 6Q C gehärtet und dann /u nentetfOrmigen Prüfkörpern bearbeitet. Diet* Prüfkörper neben eine durcntcnnMiNche /tignmtigkcit von 43,6 kg/cm*. Zu Vergteienttweektm wurden Pulverkorner deitelben Antatm det GhibularpuKcr-

l§ «erfahret», die Jedoch nicht mit dem Fnrym behänden worden warm, in der flcicben Wen« wte tmm beschrieben mit einer UHung am Hiit»tU%.\wt und Dinwlh)kt'hatül u-rmrM.nl. mgitovvtt. I l

/u hantelfiirmigen Prüfkörpern verarbeitet. Diese Prüfkörper hinten eine durchschnittliche Zugfestigkeit von nur 28,8 kg/cm³.

Zur Prüfung der »Abschu'le-Festigkeit werden gemäß dem gleichen Globularpulververfahren hergestellte und mit dem Enzym »Serizyme« in der zuvor beschriebenen Weise behandelte Pulverkörner mit einer Lösung aus M) Gewichtsteilen Nitroglycerin und 40 Gewichtsteilen Dimethylsebacat vermischt. Das Gemisch bestand aus etwa 69 Gewichtsteilen Pulverkörnern und 31 Gewichtsteilen Lösung. Das Gemisch wird in eine einen Ceiiuloseacetat-Abbrandinhibitor aufweisende Form vergossen und gehärtet, um die Treibladung mit dem Inhibitor zu verkleben. Nach dem Härten wird die Treibladung mit dem Celluloseacetat-Inhibitor in eine Prüfvorrichtung eingespannt und der Inhibitor von der Treibladung abgeschält. Der bei diesen Prüfungen festgestellte Durchschnittswert beträgt 0,64 kg/cm.

In der gleichen Weise wurden aus nach dem GIobuJarpulververfahren hergestellte „i, jedoch nicht mit einem Enzym behandelten Pulverkörnern gewonnene Prüfkörper untersucht und als Vergleich gewertet.

Die an solchen Piüfkürpern durchgeführten Prüfungen ergaben eins Absehölfestigkeit von nur 0,30 kg/cm,

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Behandlung von Globularpulver, das auf seiner Oberfläche eine infolge der bei seiner Herstellung anwesenden Schutzkolloide tierischen Ursprungs gebildete Haut auf-

jo weist, dadurch gekennzeichnet, daß das Globularpulver mit einer wäßrigen, ein proteolytisches Enzym und/oder eine Lipase enthaltenden Lösung bis zur Entfernung der gesamten Haut behandelt und anschließend abgetrennt wird.

.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit der wäßrigen Lösung bei Temperatuten von etwa 15 bis 50^c C durchgeführt wird,

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch

ao gekennzeichnet, öcß das Globularpulver und Wasser im Gewichtsverhältnis 1:3 und Enzym und Globularpulver im Gewichtsverhältnis 9 :100 verwendet werden.