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Verfahren und Vorrichtung zum Digerieren von Nitrocellulose Man hat
bereits früher nitrierte Cellulose bei erhöhter Temperatur und unter Druck mit Leitungsflüssigkeiten,
in denen sich die Cellulose nicht löst, digeriert, um die Viskosität der Nitrocellulose
zu vermindern, ihre Stabilität zu erhöhen und ihren Reinheitsgrad zu verbessern.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Behandeln von Nitrocellulose,
nach welchem die Cellulose nach ihrer Entfernung aus dem Nitrierbad und nach ihrem
Auswaschen unter Druck und bei erhöhter Temperatur zusammen mit Wasser durch eine
enge Leitung von beträchtlicher Länge getrieben wird, die mit einem engen Auslaß,
beispielsweise einem Nadelventil, versehen ist. Die Mischung von Nitrocellulose
und Wasser durchläuft die Schlange mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit und
bei regelbarer Temperatur. Ferner wird in der Nähe des Auslasses der Schlange Wasser
unter Druck in die Schlange eingeführt, um die Entnahme der Nitrocellulose zu erleichtern
und diese weiterhin zu reinigen. Nach dem Entfernen aus der Schlange kann die Nitrocellulose
in beliebiger Weise weiterbehandelt werden. Nach dem den Gegenstand der Erfindung
bildenden -Verfahren wird die zu verarbeitende Nitrocellülose gleichmäßig und schnell
erhitzt und in kleineren Mengen, als es bisher üblich war, der Bearbeitung unterworfen.
Nach dem neuen Verfahren wird ferner das Aneinanderkleben vermieden und das Einfangen
von Luft und Gas verhindert. Die Cellulose befindet sich nach der Behandlung in
einem Zustande, in dem sie den erforderlichen Grad der Viskosität, Reinheit und
Stabilität besitzt. Ein weiterer wichtiger Vorteil der Bewegung der Nitrocellulose
in einer engen Leitung besteht darin, daß die Wärme von der Leitungsflüssigkeit
rasch aufgenommen wird. Das Verfahren ist daher vollkommen ungefährlich, während
die Ausführung der bekannten Verfahren mit ererheblichen Gefahren verbunden war
und. diese daher auch niemals praktische Bedeutung erlangen konnten.
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Auf der Zeichnung, in welcher ein Apparat, der zur Ausführung der
Erfindung dient, schematisch dargestellt ist, ist ein Nadelventil zum Regeln des
Austritts aus der Schlange im Schnitt dargestellt. A ist ein Behälter zur Aufnahme
der Nitrocellulose. In ihm
wird die Nitrocellulose mit Wasser gemischt.
B ist eine Pumpe, .mit deren Hilfe die nitrierte Cellulose und das Wasser aus dem
Gefäß A entfernt werden und das Gemisch in und durch die Schlange C getrieben wird,
welche beispielsweise aus einer Anzahl von Röhren besteht, die mit ihren Enden aneinander
befestigt sind. D ist ein weiterer Behälter, in welchen die Nitrocellulose und das
Wasser gelangen, nachdem sie die Schlange verlassen haben. Ein Teil der Schlange
am Einlaßende ist, wie bei e dargestellt, mit einem Mantel umgeben. Der Mantel besitzt
einen Ein- und Auslaß für Wasserdampf, der zum Anheizen der Nitrocellulose und des
Wassers dient. Ebenso ist ein Teil der Schlange am Auslaßende mit einem Mantel f
umgeben, der einen Ein- und Auslaß hat, durch welchen Wasser geführt werden kann,
um die Nitrocellulose und das Wasser abzukühlen. Der dazwischenliegende Teil der
Schlange wird zweckmäßig mit Isoliermaterial, beispielsweise mit Asbest, umgeben,
wie bei g, um die gewünschte Temperatur der Nitrocellulose und des Wassers zu erhalten.
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Das Nadelventil H, welches das Auslaßende der Schlange regelt, besteht
aus einem Gehäuse, das an das Ende der Schlange C und an ein Rohr i angefügt werden
kann, welches mit dem Behälter D verbunden ist. Innerhalb des Gehäuses befindet
sich ein Ventilsitz, in dem das Kegelventil j sitzt. Das Ventil liegt in einer Linie
mit dem Auslaß der Schlange. Die Stange k des Ventils j
führt aus dem
Gehäuse durch eine Buchse l heraus und ist an seinem äußeren Ende mit einem Kopf
nz versehen, gegen -welchen eine Feder st drückt. Das andere Ende der Feder drückt
gegen eine Scheibe o, die verstellbar in der Kappe p befestigt ist. Das Ventil
j
wird durch die Feder st nachgiebig in seinem Sitz festgehalten. Die Spannung
der Feder wird so eingestellt, daß das Ventil sich bei einem bestimmten Druck in
der Schlange C öffnen kann und gleichzeitig eine weitere Öffnung des Ventils zuläßt,
um Verstopfungen von Nitrocellulose frei zu machen, welche eintreten können, wenn
ein Zusammenbacken der nitrierten Cellulose erfolgt.
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In der Nähe des Auslaßendes der Schlange C und gegenüber dem Ventil
H ist ein Rohr E in die Schlange eingelassen und mit dem Auslaß der Pumpe F verbunden,
deren Einlaß mit einem Rohr G verbunden ist, das mit einer geeigneten Wasserquelle
in Verbindung steht, und zwar entweder mit einer unabhängigen Quelle oder mit einem
Überlauf des Behälters D. Der Wasserdurchtritt durch das Rohr E wird durch
das Ventil I geregelt.
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Falls beispielsweise Nitrobaumwolle digeriert werden soll, werden
die verschiedenen Teile zweckmäßig aus Chromstahl gemacht. Die Rohrleitung erhält
zweckmäßig einen Durchmesser von 9 cm und eine Länge von etwa 490 m.
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Beim Behandeln der Nitrocellulose gemäß der Erfindung wird beispielsweise
Nitrobaumwolle in den Behälter A zusammen mit Wasser eingeführt, und zwar in einem
Verhältnis von einem Teil Nitrobaumwolle zu 25 Teilen Wasser. Die Mischung
von Nitrobaumwolle und Wasser wird bei einem Druck von ungefähr Ekg pro Quadratzentimeter
und bei einer Geschwindigkeit von etwa 6o cm in der Sekunde mit der Pumpe B durch
die Rohrleitung getrieben. Das Gemisch von Nitrobaumwolle und Wasser wird durch
Einführung von Dampf in den Mantel auf eine Temperatur von 16o0 gebracht. Das Ventil
j ist so eingestellt, daß das Nitrobaumwolle-Wasser-Gemisch in den Behälter D eintreten
kann. Dabei wird eine Verstopfung mit der Nitrocellulose dadurch vermieden, daß
das Ventil nachgiebig eingestellt ist und sich bei einer Druckerhöhung, welche durch
ein Einkeilen von Nitrocellulose hervorgerufen wird, mehr öffnet und den Durchtritt
der verfilzten Nitrocellulose zuläßt.
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Während der Behandlung wird Wasser unter Druck in die Schlange eingetrieben,
und zwar bei Ventil H durch das Rohr E. Das Wasser bewirkt, daß das Ventil im Fall
von Verstopfungen sicherer arbeitet und auch normalerweise in seiner Öffnungsstellung
erhalten wird. Das durch das Rohr E in die Schlange C eingeführte Wasser bewirkt
auch eine Vermehrung der in dem Gemisch am Austrittsende enthaltenen Wassermenge.
Hierdurch wird die Entfernung des Gemischs erleichtert und Säure aus der nitrierten
Baumwolle ausgewaschen. Das durch das Rohr E getriebene Wasser kann entweder aus
einer unabhängigen Quelle entnommen werden oder auch unmittelbar aus dem Behälter
D abgezogen, werden, mit der Wirkung, daß ein Teil des Wassers aus dem Nitrobaumwolle-Wasser-Gemisch
wieder in das Verfahren eingeführt wird.
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Das Wasser kann erwärmt sein oder Zimmertemperatur besitzen und in
wechselnder Menge und bei wechselndem Druck in die Schlange eingeführt werden.
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Die in den Behälter D eingeführte nitrierte Baumwolle besitzt die
gewünschte Viskosität und Stabilität und ist reiner als die mit den früheren Verfahren
erhaltene. Das Ergebnis wird mit großer Zeitersparnis und mit erhöhter Sicherheit
erzielt.
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Der Apparat kann auch in anderer als der beschriebenen Weise ausgeführt
werden. Die Durchführung des Verfahrens ist also nicht an eine bestimmte Vorrichtung
gebunden.