RU2100371C1 - Способ получения лаковых коллоксилинов из пироксилиновых порохов - Google Patents
Способ получения лаковых коллоксилинов из пироксилиновых порохов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2100371C1 RU2100371C1 RU96114270A RU96114270A RU2100371C1 RU 2100371 C1 RU2100371 C1 RU 2100371C1 RU 96114270 A RU96114270 A RU 96114270A RU 96114270 A RU96114270 A RU 96114270A RU 2100371 C1 RU2100371 C1 RU 2100371C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pyroxylin
- colloxylins
- varnish
- gunpowder
- colloxylin
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Использование: в качестве разнообразной продукции народного хозяйства. Сущность изобретения: пироксилиновый порох измельчают и экстрагируют органические примеси хлорированными углеводородами. Затем порох дополнительно обрабатывают 8 - 20% азотной кислотой при 70 - 90oC и водой а автоклаве при 120 - 145oC. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области химической переработки некондиционных порохов на основе нитратов целлюлозы (НЦ) и может быть использовано в технологии изготовления низкоазотных НЦ (коллоксилинов).
Известен способ получения НЦ из некондиционных бездымных порохов, в частности пироксилиновых, включающий экстракцию примесей горючими органическими растворителями [1]
НЦ, полученные таким способом, содержат до 0,35, примесей. Однако данный способ не обеспечивает переработку пироксилина (высокоазотных НЦ), содержащегося в НЦ, в коллоксилин, поэтому содержание коллоксилина в очищенных НЦ составляет, как и в исходном пироксилиновом порохе, всего 20 30% а 70 - 80% всей массы приходится на пироксилин. Кроме того использование горючих растворителей служит препятствием для его промышленного распространения.
НЦ, полученные таким способом, содержат до 0,35, примесей. Однако данный способ не обеспечивает переработку пироксилина (высокоазотных НЦ), содержащегося в НЦ, в коллоксилин, поэтому содержание коллоксилина в очищенных НЦ составляет, как и в исходном пироксилиновом порохе, всего 20 30% а 70 - 80% всей массы приходится на пироксилин. Кроме того использование горючих растворителей служит препятствием для его промышленного распространения.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения НЦ из пироксилиновых порохов, включающий измельчение пороховых элементов, экстракцию органических примесей хлорированным углеводородом и обработку водой [2]
Использование хлорированного углеводорода (хлористого метилена, хлороформа, четыреххлористого углерода и др.) повышает безопасность процесса, так как большинство из них являются негорючими или трудно возгораемыми соединениями. За счет качественного измельчения и последующей экстракции способ позволяет снизить содержание дифениламина и его нитро- и нитрозопроизводных до концентрации 0,02% Однако даже такое малое содержание дифениламина и его производных в лако-красочных изделиях, изготавливаемых из лаковых коллоксилинов, недопустимо из-за канцерогенных (или потенциально канцерогенных) свойств этих соединений. Кроме того способ не обеспечивает в достаточной степени освобождение коллоксилина от окрашенных продуктов окислительной деструкции НЦ, в результате чего, получаемые коллоксилины не удовлетворяют качественным требованиям для лаковых коллоксилинов, в частности по цветности его растворов. Наконец, при растворении в комбинированном растворителе (ГОСТ 5936-73) с целью приготовления лакового раствора более 60% продукта остается в нерастворенном состоянии, что соответствует выходу лакового коллоксилина не более 0,4.
Использование хлорированного углеводорода (хлористого метилена, хлороформа, четыреххлористого углерода и др.) повышает безопасность процесса, так как большинство из них являются негорючими или трудно возгораемыми соединениями. За счет качественного измельчения и последующей экстракции способ позволяет снизить содержание дифениламина и его нитро- и нитрозопроизводных до концентрации 0,02% Однако даже такое малое содержание дифениламина и его производных в лако-красочных изделиях, изготавливаемых из лаковых коллоксилинов, недопустимо из-за канцерогенных (или потенциально канцерогенных) свойств этих соединений. Кроме того способ не обеспечивает в достаточной степени освобождение коллоксилина от окрашенных продуктов окислительной деструкции НЦ, в результате чего, получаемые коллоксилины не удовлетворяют качественным требованиям для лаковых коллоксилинов, в частности по цветности его растворов. Наконец, при растворении в комбинированном растворителе (ГОСТ 5936-73) с целью приготовления лакового раствора более 60% продукта остается в нерастворенном состоянии, что соответствует выходу лакового коллоксилина не более 0,4.
Целью предлагаемого способа является повышение выхода и снижение содержания примесей лакового коллоксилина.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем измельчение пороховых элементов (трубок, зерен, пластин), экстракциию органических примесей хлорированным углеводородом и обработку водой (для удаления солей и водорастворимых примесей), порох после экстракции органических примесей дополнительно обрабатывают 8 20%-ной азотной кислотой при 70 90oC и водой в автоклаве при 120 145oC.
Сопоставительный анализ предлагаемого решения и прототипа показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что после экстракции порох дополнительно обрабатывают 8 20%-ной азотной кислотой при 70 90oC, а затем водой в автоклаве при температуре 120 145oC. Вышеперечисленные признаки обуславливают соответствие заявляемого способа критерию изобретения "новизна".
В научной и технической литературе отсутствуют сведения о дополнительной обработке пироксилиновых порохов 8 20%-ной азотной кислотой при 70 - 90oC и водой в автоклаве при 120 145oC для получения лаковых коллоксилинов.
Низкий выход и недостаточная степень очистки пороха известными способами препятствуют в настоящее время организации промышленного производства при переработке пироксилиновых порохов в лаковые коллоксилины и последующего изготовления из них лаков, красок, эмалей и других продуктов гражданского назначения. В связи с отсутствием технологии переработки пироксилиновых порохов в гражданскую продукцию ежегодно в России сжигается огромное количество порохов с истекающим сроком хранения.
Предлагаемое техническое решение открывает возможность создания крупномасштабного производства по переработке пироксилиновых порохов с истекающим сроком хранения в лаковые коллоксилины, что позволит из каждой тонны сжигаемых в настоящее время порохов получать до трех тонн разнообразной гражданской продукции и предотвратить вредное экологическое воздействие продуктов сгорания на окружающую среду.
Обработка пороха в 8 20%-ной азотной кислоте при 70 90oC является необходимым условием повышения выхода и степени очистки лакового коллоксилина.
В этих условиях происходит химическое превращение высокоазотной составляющей пироксилинового пороха пироксилина (НЦ с содержанием азота более 208 мл NO/г), в коллоксилин (НЦ с содержанием азота менее 200 мл NO/г) за счет частичной денитрации пироксилина. В результате уменьшения содержания азота улучшается показатель растворимости продукта в комбинированном растворителе одной из основных качественных характеристик, характеризующей степень чистоты лакового коллоксилина. Кроме этого такая обработка обеспечивает дополнительное извлечение дифениламина и его производных, химически разрушает и извлекает продукты окислительной деструкции пороха, в результате чего так же повышается степень очистки и соответственно улучшается качественный показатель цветности коллоксилина. Наконец, за счет увеличения степени набухания пороха в азотной кислоте облегчает удаление неорганических примесей, что улучшает качественный показатель прозрачности раствора лакового коллоксилина.
Однако величина снижения содержания азота в продукте не является достаточной характеристикой полного превращения пироксилина, содержащегося в порохе, в коллоксилин, так как этот показатель является средней величиной.
Выдержка пороха в воде при 120 145oC в условиях повышенного давления в автоклаве кроме дополнительного снижения содержания азота приводит к повышению растворимости продукта в комбинированном растворителе до величины более 99% и снижению условной вязкости раствора коллоксилина до величины 0,98 2,2oЭ, что соответствует требованиям для лаковых коллоксилинов. Кроме повышения выхода такая обработка обеспечивает практически полное удаление дифениламина и водорастворимых примесей.
Таким образом только совокупность всех отличительных признаков заявляемого способа обеспечивает переход пироксилина, содержащегося в порохе, в другое качественное состояние коллоксилин (т.е. повышает выход) и соответствие основных качественных характеристик продукта (растворимости, вязкости, цветности и прозрачности) требованиям для лаковых коллоксилинов (что в совокупности со снижением содержания дифениламина свидетельствует об уменьшении содержания примесей).
Пример 1. Пироксилиновый порох, содержащий 94,9% НЦ, 0,8% дифениламина и 4,3% спиртоэфирного растворителя измельчают в водной среде до размера частиц 0,8 0,2 мм. Пороховую крошку сушат до достаточной влажности 20% и помещают в хлористый метилен (экстрагент) при массовом отношении крошки и экстрагента, равном 1:6. Суспензию кипятят с обратным холодильником при температуре 39oC в течение 12 ч с шести-кратной сменой экстрагента на свежий каждые 2 ч. Хлористый метилен отделяют от пороховой крошки путем предварительной фильтрации через сито и последующей сушки на воздухе до остаточного содержания экстрагента 5% Высушенную пороховую крошку помещают в 14%-ную азотную кислоту, нагретую до 80oC при массовом отношении азотной кислоты и крошки 7: 1 и выдерживают при постоянной температуре и периодическом перемешивании в течение 16 ч. Денитрованный продукт отделяют от азотной кислоты, промывают водой и подвергают автоклавной обработке в водной среде при 140oC в течение 1 ч. После автоклавной обработки продукт кипятят в избытке свежей воды в течение 2 ч после чего промывают водой и высушивают.
Пример 2. Высушенную пороховую крошку помещают в 8%-ную азотную кислоту и выдерживают при 90oC. Температура автоклавной обработки 120oC. Остальные условия получения коллоксилина такие же, как в примере 1.
Пример 3. Высушенную пороховую крошку помещают в 20%-ную азотную кислоту и выдерживают при 70oC. Температура автоклавной обработки 145oC. Остальные условия получения коллоксилина такие же, как в примере 1.
Для сравнения в примере 4 приведена методика осуществления процесса по способу-прототипу в условиях, максимально приближенных к предлагаемому способу.
Пример 4. Пироксилиновый порох, содержащий 94,9% НЦ, 0,8% дифениламина и 4,3% спиртоэфирного растворителя измельчают в водной среде до размера частиц 0,8 0,2 мм. Пороховую крошку сушат до остаточной влажности 20% и помещают в хлористый метилен (экстрагент) при массовом отношении крошки и экстрагента, равном 1:6. Суспензию кипятят с обратным холодильником при температуре 39oC в течение 12 ч с шести-кратной сменой экстрагента на свежий каждые 2 ч. Хлористый метилен отделяют от пороховой крошки путем предварительной фильтрации через сито и последующей сушки до достаточной влажности 5% Продукт кипятят в избытке свежей воды в течение 2 ч, промывают водой и высушивают.
Полученные результаты представлены в таблице.
Полученные результаты свидетельствуют, что предлагаемый способ (примеры 1 3) обеспечивает существенное повышение выхода и снижение содержания примесей лакового коллоксилина по сравнению со способом-прототипом (пример 4). Кроме показателя содержания дифениламина, содержание всех примесей косвенно характеризуют такие показатели лакового коллоксилина (определяемые по ГОСТ 5936-73), как растворимость в комбинированном растворителе (смеси бутилацетата, этилацетата, ацетона, этилцеллозольва, этилового спирта, бутилового спирта, толуола и ксилола), цветность раствора, прозрачность раствора. Так повышенные величины прозрачности растворов и растворимости коллоксилинов, полученных заявляемым способом (примеры 1 3) по сравнению с прототипом свидетельствуют о низком содержании таких примесей, как пироксилин, продукты окислительной деструкции НЦ и зола. Соответственно низкая цветность коллоксилинов в примерах 1 3 свидетельствует о меньшем содержании окрашенных продуктов окислительной деструкции НЦ и продуктов взаимодействия дифениламина с нитратными группами по сравнению с продуктом, полученным известным способом в примере 4.
Снижение концентрации азотной кислоты, применяемой для обработки полупродукта, до величины, меньшей 8% или температуры кислотной обработки до величины, меньшей 70oC, нецелесообразно, так как это приводит к недостаточной степени превращения (характеризуемой в основном содержанием азота и растворимостью) пироксилина в коллоксилин. Для повышения степени превращении необходимо в первом случае повысить температуру кислотной обработки до величины, большей 90oC, а во втором случае соответственно увеличить концентрацию кислоты до величины, большей 20% Однако в обоих случаях это вызывает протекание побочных реакций окислительной деструкции молекул НЦ, что в итоге приводит к повышенным потерям и низкому выходу продукта.
Автоклавная обработка продукта при температуре менее 120oC не обеспечивает качественную степень очистки продукта от примесей. Автоклавная обработка продукта при температуре более 145oC так же нецелесообразна, ввиду протекания побочных деструктивных процессов, приводящих к снижению выхода продукта.
Способ прошел успешную проверку в условиях опытного цеха. Имеется полный комплект конструкторской и технологической документации, необходимой для промышленного внедрения данного способа.
Claims (1)
- Способ получения лаковых коллоксилинов из пироксилиновых порохов, включающий измельчение, экстракцию органических примесей хлорированными углеводородами и обработку водой, отличающийся тем, что порох после экстракции примесей дополнительно обрабатывают сначала 8 20%-ной азотной кислотой при 70 90oС, а затем водой в автоклаве при 120 145oС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96114270A RU2100371C1 (ru) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | Способ получения лаковых коллоксилинов из пироксилиновых порохов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96114270A RU2100371C1 (ru) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | Способ получения лаковых коллоксилинов из пироксилиновых порохов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2100371C1 true RU2100371C1 (ru) | 1997-12-27 |
RU96114270A RU96114270A (ru) | 1998-02-10 |
Family
ID=20183280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96114270A RU2100371C1 (ru) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | Способ получения лаковых коллоксилинов из пироксилиновых порохов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2100371C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492187C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Способ получения коллоксилинов из пироксилиновых порохов |
-
1996
- 1996-07-29 RU RU96114270A patent/RU2100371C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
US, патент, 3378545, кл. 260 - 233, 1968. FR, патент, 2063402, кл. C 08 B 5/00, 1971. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492187C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Способ получения коллоксилинов из пироксилиновых порохов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Selwitz | Cellulose nitrate in conservation | |
CN109251116B (zh) | 一种室内烟花用硝化棉的生产方法 | |
DE2708468C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von N, N'-Alkylen-bis-tetrabromophthalimiden | |
CN106673929B (zh) | 一种有机碳烟火药还原剂 | |
RU2100371C1 (ru) | Способ получения лаковых коллоксилинов из пироксилиновых порохов | |
DE2848692C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von anorganischen Filterhilfen mit vermindertem bierlöslichem Eisengehalt durch Behandlung mit verdünnten Säuren | |
CN111533814A (zh) | 一种硝化棉的生产工艺及硝化棉的应用 | |
US4285832A (en) | Method of recovering residual vegetable oil contained in spent bleaching clay and processing the bleaching clay for reuse | |
Feller | Dammar and mastic infrared analysis | |
EP0236021A3 (en) | Process for upgrading diesel oils | |
CH627925A5 (it) | Procedimento per rimuovere le micotossine da farine di semi vegetali. | |
RU2093501C1 (ru) | Технологическая линия утилизации устаревшего пороха | |
Ito et al. | Occurrence of γ-(Guanylureido) butyric Acid in a Red Alga, Gymnogongrus flabelliformis | |
US3189596A (en) | Method for fractionating aqueous extracts from barks of trees | |
CH637630A5 (en) | Process for the preparation of N-arylphthalamic acids | |
US9624114B1 (en) | Method for preparing adsorbent for removing organic pollutants from water | |
Golding et al. | Preparation of nitramine-nitrates by ring-opening nitration of aziridines by dinitrogen pentoxide (N2O5 | |
RU2492187C1 (ru) | Способ получения коллоксилинов из пироксилиновых порохов | |
Zhao et al. | Anti-autocatalysis activity of tea polyphenols in nitrocellulose thermal decomposition | |
RU2083590C1 (ru) | Способ переработки отходов бездымных порохов | |
RU2381049C2 (ru) | Способ утилизации некондиционного дымообразующего состава, содержащего антрацен, хлорид аммония и хлорат калия | |
RU2129456C1 (ru) | Способ утилизации композиции мышьякорганических веществ из государственного могильника, содержащей 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазин | |
RU2175668C1 (ru) | Способ переработки коры лиственницы сибирской | |
US5346512A (en) | Carbon treatment of reclaimed ammonium perchlorate | |
US4568399A (en) | Propellant compositions |