DE4230695C1

DE4230695C1 - Verfahren zur Isolierung von Cellulosenitrat aus nicht graphitierten einbasigen Treibladungspulvern, das durch das Verfahren erhältliche Cellulosenitrat und seine Verwendung

Info

Publication number: DE4230695C1
Application number: DE19924230695
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl Chem Spindler; Manfred Doering; Karen Dipl Chem Schueler
Original assignee: EILENBURGER CHEMIE WERKE AG
Current assignee: EILENBURGER CHEMIE WERKE AG
Priority date: 1992-09-14
Filing date: 1992-09-14
Publication date: 1994-04-21
Anticipated expiration: 2012-09-15

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Isolierung von Cellulosenitrat aus nicht graphitierten einbasigen Treibladungs pulvern, das durch das Verfahren erhältliche und als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Collodiumwolle, pyrotechnischen Erzeugnissen, Explosivstoffen und Treibmitteln verwendbare Cellulosenitrat.

Bei der Delaborierung von Munition, durch drohende Überlagerung oder auch durch Überbestände notwendig werdend, fallen u. a. Treibladungs pulver unterschiedlicher Form und Zusammensetzung an. Ein großer Teil dessen sind einbasige Pulver, deren Hauptbestandteil Cellulosenitrat ist.

Bisher werden diese Treibladungspulver durch eine wenig umwelt freundliche Verbrennung an offener Luft entsorgt, deren einziger Nutzen die kostengünstige Beseitigung ist. Weitere bekannte Ver fahren, wie die Verbrennung in Öfen mit anschließender Abgasreinigung oder die chemisch-biologische Entsorgung von Treibmitteln entsprechen den ökologischen Erfordernissen, verletzen aber alle Grundsätze zum Erhalt und der Wiederverwendung von Wertstoffen.

LENEVEU et al (DE-OS 20 50 375) beschreiben ein Verfahren zur Wieder gewinnung des Cellulosenitrates aus gealtertem Explosivpulver, wobei das Pulver gemahlen, getrocknet, mit Methylenchlorid extrahiert und erneut getrocknet wird. Das resultierende Produkt stellt ein Pulver mit höherem Wärmepotential als das Ausgangsprodukt dar und ist nur für die Herstellung von Jagdmunition geeignet.

Abgesehen davon, daß von jeglicher Trocknung des Pulvers oder des Endproduktes aus Sicherheitsgründen dringend abgeraten werden muß, gelingt die Rückgewinnung reinen Cellulosenitrates, also eines vom Stabilisator befreiten Produktes, durch Methylenchloridextraktion des Pulvers nicht.

Andere Autoren schlagen zur Extraktion des Pulvers Benzol oder über kritisches Kohlendioxid vor (NAUFLETT u. FARNCOMB - Joint International Symposium on Compatibility of Plastics . . ., 22.-24.04.91 San Diego, USA sowie MELVIN - US-PS 4909868). Die Verwendung von Benzol scheidet für technische Verfahren wegen der hohen Toxizität des Aromaten aus. Die überkritische Extraktion mit Kohlendioxid erfordert auf Grund der notwendigen hohen Drücke einen vergleichsweise großen technologischen Aufwand.

Das neue Verfahren soll es gestatten, den Wertstoff Cellulosenitrat unter Beachtung ökologischer Aspekte und der physiologischen Ver träglichkeit der verwendeten Hilfsstoffe bei der Anwendung einfacher technologischer Verfahrensschritte aus einbasigen Treibladungspulvern zurückzugewinnen. Das so erhaltene Cellulosenitrat soll min destens solche Eigenschaften aufweisen, daß es als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Collodiumwolle, pyrotechnischen Erzeugnissen, Explosivstoffen und Treibmitteln verwendet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Cellulosenitrat durch eine möglichst vollständige Entfernung der im Treibladungspulver enthaltenen Begleitstoffe, vornehmlich des als Stabilisator ent haltenen Diphenylamins und seiner Derivate, mit solchen Eigenschaften zurückzugewinnen, die es gestatten, das erhaltene Cellulosenitrat als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Collodiumwolle, pyrotechnischen Erzeugnissen, Explosivstoffen und Treibmitteln ein zusetzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Kennzeichen des An spruches 1 angegebene Verfahren gelöst. Weitere vorteilhafte Verfahrensvarianten sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, das es gestattet, Cellulosenitrat aus nicht graphitierten einbasigen Treibladungs pulvern so zu isolieren, daß es praktisch frei von Verunreinigungen und als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Collodiumwolle, pyrotechnischen Erzeugnissen, Explosivstoffen und Treibmitteln geeignet ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet, daß durch Fällen des Cellulosenitrates aus einer Treibladungspulverlösung und anschließen der Wäsche des Fällungsniederschlages mit einem Fällungsmittel, das in der Lage ist, die zu entfernenden Begleitstoffe zu lösen, ein besserer Reinigungseffekt erzielt wird, als durch eine Lösungsmittel extraktion des Treibladungspulvers selbst.

Tatsächlich fällt ein Niederschlag von Cellulosenitrat aus, während die Begleitstoffe in der Fällmutterlauge gelöst bleiben. Durch eine anschließende Wäsche des Niederschlages mit dem Fällungsmittel werden auch letzte Reste der Begleitstoffe vom Cellulosenitrat entfernt.

Das Verfahren ist technologisch unkompliziert und sicher beherrschbar. Die verwendeten Lösungsmittel und die aus dem Verfahren resultierenden Abprodukte stellen bei vertretbarem technischen Aufwand kein ökologisches Risiko dar.

Das resultierende Cellulosenitrat ist praktisch frei von Diphenylamin und dessen Derivaten und liegt als flockiger Faserverband vor. Es ist als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Collodiumwolle, pyrotechnischen Erzeugnissen, Explosivstoffen und Treibmitteln geeignet.

Ausführungsbeispiel

50 g eines nicht graphitierten einbasigen Treibladungspulvers der Type 9/7 CB 69 EC, das zu etwa 95% aus Cellulosenitrat (Stickstoffgehalt: 13,15%; Viskosität: ca. 120 K-Wert-Einheiten) besteht und etwa 1,5% Diphenylamin als Stabilisator enthält, wird in 800 ml Aceton (Wassergehalt: 5%) gelöst. Diese Lösung wird langsam in 4 l Methylenchlorid eingerührt. Dabei fällt das Cellulosenitrat als glasiger, flockenförmiger Niederschlag aus, während der Stabilisator und die Restbestandteile des Treibladungs pulvers (Lösungsmittel) in Lösung verbleiben.

Die Fällmutterlauge wird abgetrennt und der Niederschlag fünfmal mit je 1250 ml Methylenchlorid gewaschen (durch Einrühren und Abtrennen). Die letzte Extraktphase ist farblos. Der Niederschlag wird in heißem Wasser (ca. 70°C) vom restlichen anhaftenden Methylenchlorid befreit.

Das Produkt ist grau und liegt als flockiger Faserverband in Wasser vor. Der Stickstoffgehalt und die Lösungsviskosität des Cellulosenitrates sind unverändert, der Gehalt an Diphenylamin und dessen Derivaten liegt unter der Nachweisgrenze üblicher chromatografischer Verfahren.

Das so gereinigte Cellulosenitrat kann zur Herstellung von Collodium wolle, pyrotechnischen Erzeugnissen, Explosivstoffen und Treibmitteln verwendet werden.

Claims

1. Verfahren zur Isolierung von Cellulosenitrat aus nicht graphi tierten einbasigen Treibladungspulvern, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Treibladungspulver in Aceton, das einen Wassergehalt zwischen 0 und 10% aufweist, zu einer 3- bis 9%igen Lösung gelöst wird,
b) die Lösung nach Verfahrensschritt (a) in das mindestens 4fache Lösungsvolumen eines Fällungsmittels eingerührt wird, das als Nichtlöser für Cellulosenitrat in der Lage ist, die Begleit stoffe, vor allem das als Stabilisator im Treibladungspulver ent haltene Diphenylamin und dessen Derivate, bei der Behandlungs temperatur zu lösen,
c) das im Verfahrensschritt (b) ausgefallene Cellulosenitrat mehr mals mit dem im Verfahrensschritt (b) verwendeten Fällungsmittel bis zur Entfärbung der Extraktphase gewaschen und
d) das gewaschene Cellulosenitrat in geeigneter Weise vom in den Verfahrensschritten (b) und (c) verwendeten Fällungsmittel befreit wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Lösen des Treibladungspulvers im Verfahrensschritt (a) vorzugsweise Aceton mit einem Wassergehalt zwischen 0 und 5% eingesetzt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibladungspulver in Aceton unter Bildung einer 5- bis 7,5%igen Lösung gelöst wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt (b) vorzugsweise in das 4- bis 7fache Lösungsvolumen an Fällungsmittel eingerührt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Fällungsmittel in den Verfahrens schritten (b) und (c) vorzugsweise Methylenchlorid eingesetzt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Cellulosenitrat im Verfahrensschritt (d) vorzugsweise durch Erhitzen in Wasser vom Fällungsmittel befreit wird.

7. Cellulosenitrat erhältlich nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6.

8. Verwendung des nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 erhältlichen Cellulosenitrats zur Herstellung von Collodiumwolle, pyrotechnischen Erzeugnissen, Explosivstoffen und Treibmitteln.