RU2492187C1 - Method of producing colloxylins from pyroxyline powder - Google Patents

Method of producing colloxylins from pyroxyline powder Download PDF

Info

Publication number
RU2492187C1
RU2492187C1 RU2012118460/05A RU2012118460A RU2492187C1 RU 2492187 C1 RU2492187 C1 RU 2492187C1 RU 2012118460/05 A RU2012118460/05 A RU 2012118460/05A RU 2012118460 A RU2012118460 A RU 2012118460A RU 2492187 C1 RU2492187 C1 RU 2492187C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
temperature
solution
concentration
hours
Prior art date
Application number
RU2012118460/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Владимирович Косточко
Зимфира Талгатовна Валишина
Анатолий Глебович Соколов
Марсель Файзрахманович Хакимов
Евгений Викторович Алехин
Дмитрий Владимирович Пелипенко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ")
Priority to RU2012118460/05A priority Critical patent/RU2492187C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2492187C1 publication Critical patent/RU2492187C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method of producing colloxylin from pyroxyline powder. The method involves soaking starting powder in aqueous sodium hydroxide solution, crushing the powder, treating the powder crumbs with aqueous sodium hydroxide solution, extracting organic impurities from the pyroxyline powder with a chlorinated hydrocarbon and treating first with nitric acid solution with concentration of 8-20 wt % and then in an autoclave with nitric acid solution with concentration of 0.4-0.6 wt % and water. The starting powder is soaked at temperature of 18-20°C for 1.5-2.5 hours and treated with aqueous sodium hydroxide solution at temperature of 50°C for 2-3.5 hours. Treatment with nitric acid solution is carried out at temperature of 70-90°C, followed by treatment in an autoclave for 20-45 minutes at temperature of 130°C.
EFFECT: increase in output of the end product by an average of 10%, improved quality properties of the product and cutting duration of the process twofold.
3 cl, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области химической переработки некондиционных порохов на основе нитратов целлюлозы (НЦ), а именно к способам получения низкоазотных НЦ (коллоксилинов).The invention relates to the field of chemical processing of substandard powders based on cellulose nitrates (SC), and in particular to methods for producing low-nitrogen SC (colloxylins).

В связи с отсутствием эффективной технологии переработки пироксилиновых порохов в гражданскую продукцию ежегодно в России сжигается огромное количество порохов с истекающим сроком хранения, что оказывает вредное воздействие на окружающую среду. Создание производства по переработке пироксилиновых порохов с истекшим сроком хранения в коллоксилины различных марок позволит из каждой тонны сжигаемых в настоящее время порохов получать до трех тонн различных нитратцеллюлозных композиций гражданского назначения.Due to the lack of an effective technology for processing pyroxylin powders into civilian products, annually in Russia a huge amount of powders with an expiring shelf life is burned, which has a harmful effect on the environment. The creation of a production facility for the processing of pyroxylin powders with an expired shelf life of various grades of colloxylin will make it possible to obtain up to three tons of various civilian nitrate compositions from each ton of gunpowder currently burned.

Известен способ получения НЦ из некондиционных бездымных порохов, в частности, пироксилиновых, включающий измельчение пороха и последующее экстрагирование из него основных примесей с помощью органических растворителей (патент US №3378545, МПК C06B 21/00, C08J 11/06, 1968).A known method of obtaining SC from substandard smokeless powders, in particular pyroxylin, including grinding the powder and then extracting the main impurities from it using organic solvents (US patent No. 3378545, IPC C06B 21/00, C08J 11/06, 1968).

Недостатками данного способа являются низкий выход коллоксилина (около 20-30 масс.%), нестабильность и неоднородность свойств целевого продукта, высокое содержание (до 0,35 масс.%) остаточных примесей, включая дифениламин (ДФА), который является токсичным веществом.The disadvantages of this method are the low yield of colloxylin (about 20-30 wt.%), The instability and heterogeneity of the properties of the target product, the high content (up to 0.35 wt.%) Of residual impurities, including diphenylamine (DPA), which is a toxic substance.

Наиболее близким к предлагаемому способу техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения лаковых коллоксилинов из пироксилиновых порохов (патент RU №2100371, МПК6 C08B 5/02, 1997). Получение лаковых коллоксилинов из пироксилиновых порохов по данному способу включает измельчение пороха, экстракцию органических примесей хлорированным углеводородом, обработку сначала 8-20%-ной азотной кислотой при температуре 70-90°C, затем обработку водой в автоклаве при температуре 120-145°C и последующую обработку водой.Closest to the proposed method, the technical solution, selected as a prototype, is a method for producing varnish colloxylins from pyroxylin powders (patent RU No. 2100371, IPC 6 C08B 5/02, 1997). Obtaining varnish colloxylins from pyroxylin powders according to this method includes grinding the powder, extracting organic impurities with a chlorinated hydrocarbon, first treating with 8-20% nitric acid at a temperature of 70-90 ° C, then treating it with water in an autoclave at a temperature of 120-145 ° C and subsequent treatment with water.

Недостатками известного способа являются длительная продолжительность переработки пороха в низкоазотные нитраты целлюлозы (-49 часов), что свидетельствует о низкой эффективности способа, недостаточный выход конечного продукта, который в среднем не превышает 72 мас.%, несоответствие целевого продукта требованиям ГОСТ 5936-73 «Коллоксилины лаковые и лакомастичный» по содержанию азота и прозрачности раствора. Кроме того, параметр вязкости раствора коллоксилина характеризуются узким интервалом значений (1,1-1,6°Э), что иллюстрирует ограниченность известного способа в получении различных марок коллоксилина.The disadvantages of this method are the long duration of the processing of gunpowder into low-nitrogen cellulose nitrates (-49 hours), which indicates the low efficiency of the method, insufficient yield of the final product, which on average does not exceed 72 wt.%, The mismatch of the target product with the requirements of GOST 5936-73 “Colloxylins lacquer and varnish ”in terms of nitrogen content and transparency of the solution. In addition, the viscosity parameter of the colloxylin solution is characterized by a narrow range of values (1.1-1.6 ° O), which illustrates the limitations of the known method in obtaining various grades of colloxylin.

Технической задачей изобретения является улучшение качественных показателей коллоксилина, сокращение продолжительности процесса, расширение получаемых марок коллоксилина, повышение выхода целевого продукта.An object of the invention is to improve the quality of colloxylin, reduce the duration of the process, expand the resulting grades of colloxylin, increase the yield of the target product.

Техническая задача решается тем, что в способе получения коллоксилина из пироксилинового пороха, включающем измельчение исходного пороха, экстракцию из него органических примесей хлорированным углеводородом, обработку сначала раствором азотной кислоты с концентрацией 8-20 масс.% при температуре 70-90°C, затем реагентом в автоклаве при температуре 130°C и водой, согласно изобретению перед измельчением порох замачивают в водном растворе гидроксида натрия с концентрацией 0,4 масс.% при температуре 18-20°C в течение 1,5-2,5 часов, перед экстракцией измельченный порох дополнительно обрабатывают водным раствором гидроксида натрия с концентрацией 0,4 масс.% при температуре 50°C в течение 2-3,5 часов, а обработку в автоклаве ведут раствором азотной кислоты с концентрацией 0,4-0,6 масс.% в течение 20-45 мин.The technical problem is solved in that in a method for producing colloxylin from pyroxylin powder, including grinding the original powder, extracting organic impurities from it with a chlorinated hydrocarbon, first treating with a solution of nitric acid with a concentration of 8-20 wt.% At a temperature of 70-90 ° C, then with a reagent in an autoclave at a temperature of 130 ° C and water, according to the invention, before grinding, the powder is soaked in an aqueous solution of sodium hydroxide with a concentration of 0.4 wt.% at a temperature of 18-20 ° C for 1.5-2.5 hours, before extraction The treated powder is additionally treated with an aqueous solution of sodium hydroxide with a concentration of 0.4 wt.% at a temperature of 50 ° C for 2-3.5 hours, and autoclaving is carried out with a solution of nitric acid with a concentration of 0.4-0.6 wt.% within 20-45 minutes

Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение качественных показателей коллоксилина, сокращение продолжительности процесса, расширение получаемых марок коллоксилина, увеличение выхода готового продукта.The technical result of the invention is to improve the quality of colloxylin, reducing the duration of the process, expanding the resulting grades of colloxylin, increasing the yield of the finished product.

Сущность изобретения заключается в том, что использование предварительного замачивания пороха и обработка пороховой крошки в водном растворе щелочи способствуют частичному химическому превращению НЦ по азоту (денитрации) в «мягких» условиях (температура 50°C, концентрация водного раствора щелочи - 0,4 масс.%), что позволяет сократить продолжительность дальнейшей обработки НЦ в растворе азотной кислоты в «жестких» условиях (температура 70-90°C, концентрация раствора азотной кислоты - 8-20 масс.%). Это уменьшает интенсивность побочных реакций деструкции и окисления, которые приводят к снижению выхода и ухудшению качества целевого продута по содержанию азота, прозрачности раствора, растворимости в комбинированном растворителе. Кроме того, предварительное замачивание пороха и обработка пороховой крошки в водном растворе щелочи ускоряют процесс экстракции органических примесей из пороховой крошки.The essence of the invention lies in the fact that the use of preliminary soaking of gunpowder and the treatment of powder crumbs in an aqueous alkali solution contribute to the partial chemical transformation of SC into nitrogen (denitration) under “mild” conditions (temperature 50 ° C, concentration of an aqueous alkali solution - 0.4 mass. %), which allows to reduce the duration of further processing of the SC in a solution of nitric acid in "harsh" conditions (temperature 70-90 ° C, the concentration of the solution of nitric acid - 8-20 wt.%). This reduces the intensity of side reactions of degradation and oxidation, which lead to a decrease in yield and a deterioration in the quality of the target product in terms of nitrogen content, transparency of the solution, and solubility in the combined solvent. In addition, the preliminary soaking of the powder and the processing of powder crumbs in an aqueous solution of alkali accelerate the process of extraction of organic impurities from the powder crumbs.

Согласно изобретению исходный пироксилиновый порох перед переработкой замачивают в водном растворе гидроксида натрия (NaOH) с концентрацией 0,4 масс.% при температуре 18-20°C в течение 1,5-2,5 часов и затем измельчают. Замачивание пороха при температуре выше 20°C нецелесообразно, так как возможно протекание нерегулируемых побочных реакций денитрации, а при температуре ниже 18°C процесс набухания замедляется. Предварительное замачивание пороха способствует увеличению внутренней поверхности волокна НЦ за счет набухания и позволяет эффективно осуществлять обработку пороховой крошки водным раствором NaOH концентрации 0,4 масс.% при 50°C в течение 2-3,5 ч, поскольку скорость денитрации НЦ, протекающей в гетерогенных условиях, зависит от удельной поверхности волокна НЦ.According to the invention, the starting pyroxylin powder is soaked before processing in an aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) with a concentration of 0.4 wt.% At a temperature of 18-20 ° C for 1.5-2.5 hours and then ground. Soaking gunpowder at a temperature above 20 ° C is impractical, since unregulated side reactions of denitration are possible, and at a temperature below 18 ° C the swelling process slows down. Pre-soaking of the powder increases the inner surface of the SC fiber due to swelling and allows the powder powder to be treated with an aqueous NaOH concentration of 0.4 wt.% At 50 ° C for 2-3.5 hours, since the rate of denitration of the SC proceeding in heterogeneous conditions depends on the specific surface area of the SC fiber.

Известно, что скорость денитрации НЦ зависит от температуры и концентрации раствора щелочи (Лурье Б.А., Валишина З.Т., Светлов Б.С. Гетерофазный щелочной гидролиз нитратов целлюлозы // Высокомол.соед., 1991, сер.Б. т.33, №12, с.905-912). Выбранные условия (температура, концентрация щелочи и продолжительность) приводят к получению частично денитрованного продукта (нитрата целлюлозы). В этих условиях протекает процесс химического превращения НЦ по азоту с высокой скоростью при незначительном снижении выхода целевого продукта за счет образования растворимых низкомолекулярных продуктов деструкции.It is known that the rate of NC denitration depends on the temperature and concentration of the alkali solution (Lurie B.A., Valishina Z.T., Svetlov B.S. Heterophase alkaline hydrolysis of cellulose nitrates // Vysokomol.soed., 1991, ser. B. t .33, No. 12, pp. 905-912). The selected conditions (temperature, alkali concentration and duration) result in a partially denitrated product (cellulose nitrate). Under these conditions, the process of the chemical conversion of NC to nitrogen proceeds at a high rate with a slight decrease in the yield of the target product due to the formation of soluble low molecular weight degradation products.

Концентрация раствора щелочи 0,4 масс.% и температура 50°C являются оптимальными параметрами технологического процесса для частичной денитрации за относительно небольшой промежуток времени 2-3,5 часа. При этих условиях содержание азота в НЦ снижается от 13,1 до 12,4-12,6 масс.% Использование раствора щелочи концентрации более 0,4 масс.% и температуры выше 50°C приводит к интенсивному росту процессов денитрации и деструкции, которые сопровождаются побочными процессами окисления и накопления продуктов поликонденсации, что ведет к ухудшению качества и снижению выхода целевого продукта.The concentration of alkali solution of 0.4 wt.% And a temperature of 50 ° C are the optimal process parameters for partial denitration in a relatively short period of time of 2-3.5 hours. Under these conditions, the nitrogen content in the NC decreases from 13.1 to 12.4-12.6 wt.%. The use of an alkali solution with a concentration of more than 0.4 wt.% And temperatures above 50 ° C leads to an intensive growth of denitration and destruction processes, which are accompanied by side processes of oxidation and accumulation of polycondensation products, which leads to deterioration in quality and lower yield of the target product.

Параллельно с процессом денитрации и деструкции НЦ при обработке пороховой крошки раствором щелочи при температуре 50°C происходит частичное растворение и разрушение органических примесей, содержащихся в составе пороха, а эффект увеличения удельной поверхности волокна НЦ за счет набухания при замачивании пороха ускоряет процесс вымывания органических примесей. За счет предварительного замачивания пороха в щелочном растворе большая часть органических примесей из пороховой крошки удаляется уже на стадии обработки набухшей пороховой крошки при 50°C в щелочном растворе. Поэтому экстракция органических примесей из пороховой крошки хлорированным углеводородом производится в течение 3,0-3,5 ч (по прототипу 12 часов) и с однократной сменой экстрагента на свежий после 1,5 часов (по прототипу - шестикратная смена экстрагента через каждые 2 часа).In parallel with the process of denitration and degradation of nanocrystals, when powder powder is treated with an alkali solution at a temperature of 50 ° C, the organic impurities contained in the powder are partially dissolved and destroyed, and the effect of increasing the specific surface area of the nanocrystal fiber due to swelling when the powder is soaked accelerates the leaching of organic impurities. Due to the preliminary soaking of the powder in an alkaline solution, most of the organic impurities from the powder chips are removed already at the stage of processing the swollen powder chips at 50 ° C in an alkaline solution. Therefore, the extraction of organic impurities from powder powder with chlorinated hydrocarbon is carried out for 3.0-3.5 hours (prototype 12 hours) and with a single change of extractant to fresh after 1.5 hours (prototype six-time change of extractant every 2 hours) .

Обработка полупродукта в среде 8-20% азотной кислоты при 70-90°C также существенно сокращается до 2,5-3,5 часов вместо 16 часов по прототипу. Это связано с тем, что кислотному гидролизу (денитрации) подвергается уже частично денитрованный полупродукт с содержанием азота 12,4-12,6 масс.%.Processing of the intermediate in the medium of 8-20% nitric acid at 70-90 ° C is also significantly reduced to 2.5-3.5 hours instead of 16 hours according to the prototype. This is due to the fact that acid partially hydrolyzed (denitrated) is already partially denitrated intermediate with a nitrogen content of 12.4-12.6 wt.%.

Дальнейшая автоклавная обработка проводится в среде водного раствора азотной кислоты с концентрацией 0,4-0,6 масс.% при 130°C в течение 20-45 минут.Использование раствора азотной кислоты приводит к повышению чистоты целевого продукта за счет удаления окрашенных низкомолекулярных фракций коллоксилина, растворимых в растворе азотной кислоты. Использование раствора азотной кислоты концентрации более 0,6 масс.%) в процессе автоклавной обработки приводит к росту скорости окислительной деструкции НЦ, что ведет к снижению вязкости раствора целевого продукта ниже нормированных показателей, а также снижению выхода продукта за счет растворения низкомолекулярных фракций коллоксилина. Концентрация раствора азотной кислоты ниже 0,4 масс.% в условиях автоклавной обработки за время 20-45 мин недостаточна для полного удаления окрашенных низкомолекулярных фракций коллоксилина, что приводит к ухудшению показателя по прозрачности раствора. Повышение температуры выше 130°C приведет к увеличению скорости процесса окислительной деструкции НЦ, что в конечном итоге снизит качество целевого продукта и его выход.Further autoclave treatment is carried out in an aqueous solution of nitric acid with a concentration of 0.4-0.6 wt.% At 130 ° C for 20-45 minutes. Using a solution of nitric acid leads to an increase in the purity of the target product by removing stained low molecular weight fractions of colloxylin soluble in nitric acid solution. The use of a solution of nitric acid with a concentration of more than 0.6 wt.%) During autoclaving leads to an increase in the rate of oxidative degradation of the NC, which leads to a decrease in the viscosity of the solution of the target product below normalized values, as well as a decrease in the yield of the product due to the dissolution of low molecular weight fractions of colloxylin. The concentration of the nitric acid solution below 0.4 wt.% Under autoclave conditions for 20-45 min is insufficient for the complete removal of the colored low molecular weight fractions of colloxylin, which leads to a deterioration in the transparency of the solution. An increase in temperature above 130 ° C will lead to an increase in the rate of oxidative degradation of the NC, which ultimately will reduce the quality of the target product and its yield.

Автоклавная обработка НЦ раствором азотной кислоты предназначена также для регулирования вязкостного параметра коллоксилина в широком интервале значений в соответствии с требованиями ГОСТ 5936-73, что позволяет расширить номенклатуру изготавливаемой продукции на основе коллоксилинов. Высокотемпературная обработка (130°C) НЦ в данной среде приводит к разрыву гликозидной связи макромолекулы, который сопровождается снижением молекулярной массы НЦ, соответственно и вязкостного показателя. Степень деструктивного превращения НЦ зависит от времени обработки. При этом автоклавная обработка раствором азотной кислоты за время 20-45 мин не приводит к ощутимой потере азота в НЦ.The autoclave treatment of SC with a solution of nitric acid is also intended to control the viscosity parameter of colloxylin in a wide range of values in accordance with the requirements of GOST 5936-73, which allows to expand the range of manufactured products based on colloxylins. High-temperature treatment (130 ° C) of nanocrystals in this medium leads to a break in the glycosidic bond of the macromolecule, which is accompanied by a decrease in the molecular weight of the nanocrystals and, accordingly, the viscosity index. The degree of destructive transformation of the NC depends on the processing time. In this case, autoclave treatment with a solution of nitric acid over a period of 20-45 min does not lead to a noticeable loss of nitrogen in the SC.

В результате переработки пироксилинового пороха по предлагаемому способу целевой продукт (коллоксилин) характеризуется улучшенными показателями по содержанию азота, растворимости в комбинированном растворителе, прозрачности раствора и соответствует требованиям ГОСТ 5936-73. Предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность процесса переработки почти вдвое и увеличить выход продукта в среднем с 72,0 до 82,0 масс.%.As a result of processing pyroxylin powder by the proposed method, the target product (colloxylin) is characterized by improved nitrogen content, solubility in a combined solvent, and transparency of the solution and meets the requirements of GOST 5936-73. The proposed method can reduce the duration of the processing process by almost half and increase the yield of the product on average from 72.0 to 82.0 wt.%.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.The invention is illustrated by the following examples of specific performance.

Пример 1. Пироксилиновый порох, состоящий из нитратов целлюлозы (N=13,1%) 94,7 масс.%, дифениламина 1,0 масс.% и спирто-эфирного растворителя 4,3 масс.%, замачивают в водном растворе гидроксида натрия с концентрацией 0,4 масс.% при температуре 18°C в течение 2 ч, затем, не меняя среды, порох измельчают до дисперсности частиц 0,2-0,8 мм, отделяют раствор от пороховой крошки фильтрованием и производят последующую обработку пороховой крошки при температуре 50°C и постоянном перемешивании в среде водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,4 масс.% в течение 2,5 ч, затем пороховую крошку промывают водой и вытесняют из нее избыток влаги до остаточного ее содержания 20 масс.% хлористым метиленом на фильтре при разрежении 50 мм рт. ст. Затем пороховую крошку помещают в хлористый метилен (экстрагент) при массовом отношении крошки и экстрагента, равном 1:6. Суспензию кипятят с обратным холодильником при температуре 39°C в течение 3,5 ч с однократной сменой экстрагента на свежий через 1,5 ч. Крошку отделяют от экстрагента фильтрованием на сите и сушат на воздухе до остаточной влажности по экстрагенту 5 масс.%. Далее крошку помещают в раствор азотной кислоты с концентрацией 15 масс.% при массовом отношении крошки и кислоты 1:7, нагревают суспензию до 80°C и выдерживают при этой температуре и перемешивании в течение 3,5 ч. Далее денитрованный продукт отделяют от раствора азотной кислоты, промывают водой до нейтральной реакции промывных вод и подвергают автоклавной обработке в растворе азотной кислоты с концентрацией 0,4 масс.% при массовом отношении полупродукта к кислоте 1:10 при 130°C в течение 35 мин. После автоклавной обработки продукт кипятят в избытке свежей воды в течение 2 ч, после чего промывают водой и высушивают.Example 1. Pyroxylin powder, consisting of cellulose nitrates (N = 13.1%) 94.7 wt.%, Diphenylamine 1.0 wt.% And alcohol-ether solvent 4.3 wt.%, Is soaked in an aqueous solution of sodium hydroxide with a concentration of 0.4 wt.% at a temperature of 18 ° C for 2 h, then, without changing the environment, the powder is crushed to a particle size of 0.2-0.8 mm, the solution is separated from the powder crumbs by filtration and subsequent processing of the powder crumbs at a temperature of 50 ° C and constant stirring in the medium of an aqueous solution of sodium hydroxide with a concentration of 0.4 wt.% for e 2.5 hours, then the crumb powder was washed with water and expel excess moisture therefrom before its residual content of 20 wt.% methylene chloride the filter at 50 mm Hg vacuum. Art. Then the powder crumb is placed in methylene chloride (extractant) with a mass ratio of crumbs and extractant equal to 1: 6. The suspension is refluxed at 39 ° C for 3.5 hours with a single change of extractant to fresh after 1.5 hours. The crumb is separated from the extractant by filtration on a sieve and dried in air to a residual moisture content of 5 wt% extractant. Next, the crumb is placed in a solution of nitric acid with a concentration of 15 wt.% At a mass ratio of crumbs and acid 1: 7, the suspension is heated to 80 ° C and maintained at this temperature and stirring for 3.5 hours. Next, the denitrated product is separated from the nitric solution acids, washed with water until neutral washings and autoclave in a solution of nitric acid with a concentration of 0.4 wt.% at a mass ratio of intermediate to acid 1:10 at 130 ° C for 35 minutes After autoclaving, the product is boiled in excess of fresh water for 2 hours, after which it is washed with water and dried.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, но обработку пороховой крошки в водном растворе гидроксида натрия при температуре 50°C ведут в течение 3,0 ч. Далее пороховую крошку помещают в раствор азотной кислоты с концентрацией 8 масс.% и выдерживают при температуре 85°C при перемешивании в течение 2,5 ч. Автоклавную обработку осуществляют в течение 30 мин в водном растворе азотной кислоты с концентрацией 0,5 масс.%).Example 2. Similar to example 1, but the processing of powder crumbs in an aqueous solution of sodium hydroxide at a temperature of 50 ° C is carried out for 3.0 hours. Next, the powder crumbs are placed in a solution of nitric acid with a concentration of 8 wt.% And kept at a temperature of 85 ° C with stirring for 2.5 hours. Autoclave treatment is carried out for 30 minutes in an aqueous solution of nitric acid with a concentration of 0.5 wt.%).

Пример 3. Пироксилиновый порох замачивают в водном растворе гидроксида натрия при температуре 20°C в течение 1,5 ч. После обработки в растворе гидроксида натрия при 50°C, экстракционной очистки и сушки пороховую крошку помещают в раствор азотной кислоты с концентрацией 20 масс.%) и выдерживают при температуре 70°C и перемешивании в течение 3 ч. Автоклавную обработку проводят в течение 30 мин в водном растворе азотной кислоты с концентрацией 0,6 масс.%. Остальные режимы обработки такие же, как в примере 1.Example 3. Pyroxylin powder is soaked in an aqueous solution of sodium hydroxide at a temperature of 20 ° C for 1.5 hours. After processing in a solution of sodium hydroxide at 50 ° C, extraction cleaning and drying, powder crumbs are placed in a solution of nitric acid with a concentration of 20 mass. %) and incubated at a temperature of 70 ° C and stirring for 3 hours. Autoclaving is carried out for 30 minutes in an aqueous solution of nitric acid with a concentration of 0.6 wt.%. The remaining processing modes are the same as in example 1.

Пример 4. Пироксилиновый порох замачивают в водном растворе гидроксида натрия при температуре 20°C в течение 1,5 часов. После обработки в растворе гидроксида натрия при 50°C, экстракционной очистки и сушки пороховую крошку помещают в раствор азотной кислоты с концентрацией 20 масс.% и выдерживают при температуре 70°C и перемешивании в течение 2,5 ч. Автоклавную обработку проводят в растворе азотной кислоты с концентрацией 0,5 масс.% течение 45 мин. Остальные режимы обработки такие же, как в примере 1.Example 4. Pyroxylin powder is soaked in an aqueous solution of sodium hydroxide at a temperature of 20 ° C for 1.5 hours. After processing in a solution of sodium hydroxide at 50 ° C, extraction cleaning and drying, the powder crumb is placed in a solution of nitric acid with a concentration of 20 wt.% And kept at a temperature of 70 ° C and stirring for 2.5 hours. Autoclave treatment is carried out in a solution of nitrogen acid with a concentration of 0.5 wt.% for 45 minutes The remaining processing modes are the same as in example 1.

Качественные показатели полученных коллоксилинов определяли согласно методикам, указанным в ГОСТ 5936-73. Полученные результаты приведены в таблице.Qualitative indicators of the obtained colloxylins were determined according to the methods specified in GOST 5936-73. The results are shown in the table.

Из табличных данных следует, что выход целевого продукта, полученного предлагаемым способом, увеличивается, а продолжительность технологического процесса сокращается. При этом коллоксилин отличается стабильными улучшенными качественными показателями,From the tabular data it follows that the yield of the target product obtained by the proposed method increases, and the duration of the process is reduced. At the same time, colloxylin is characterized by stable improved quality indicators,

удовлетворяющими нормам ГОСТ 5936-73. Предлагаемый способ, в отличие от прототипа, позволяет получать коллоксилины с условной вязкостью от 1,1 до 3,0°Э. Качественные характеристики коллоксилинов свидетельствуют о возможности изготовления нитратцеллюлозных композиций с однородными физико-химическими свойствами, а широкий диапазон вязкости (1,1-3,0°Э) позволяет регулировать их физико-механические свойства в зависимости от марки НЦ.meeting the standards of GOST 5936-73. The proposed method, in contrast to the prototype, allows to obtain colloxylins with a nominal viscosity of from 1.1 to 3.0 ° E. Qualitative characteristics of colloxylins indicate the possibility of manufacturing cellulose nitrate compositions with homogeneous physicochemical properties, and a wide viscosity range (1.1-3.0 ° Oe) makes it possible to adjust their physicomechanical properties depending on the grade of SC.

Способ прошел успешную проверку на опытной установке в лабораторных условиях.The method has been successfully tested in a pilot installation in the laboratory.

ТаблицаTable № примераExample No. Содержа
ние азота в НЦ, мл NO/г
Containing
Nitrogen in NC, ml NO / g
Растворимость в комбинирован
ном растворителе, %
Solubility in combination
nom solvent,%
Условная вязкость, °ЭConditional viscosity, ° E Цветность, ед. шкалы цветностиChromaticity, units color scales Прозрач
ность раствора, %
Transparent
solution content,%
Выход коллоксилина, масс.%The yield of colloxylin, wt.% Остаточ
ное содержа
ние ДФА, масс.%
The balance
containing
DPA, wt.%
Продолжительность процесса, чThe duration of the process, h
1one 195,7195.7 99,799.7 3,03.0 33 7070 80,180.1 <0,001<0.001 24,524.5 22 195,0195.0 99,899.8 2,42,4 33 7272 81,781.7 <0,001<0.001 25,025.0 33 194,5194.5 99,899.8 1,11,1 33 7070 83,883.8 <0,001<0.001 22,522.5 4four 196,0196.0 98,898.8 2,22.2 33 7373 84,784.7 <0,001<0.001 26,526.5 ПрототипPrototype 198,2-200,1198,2-200,1 86,2-99,686.2-99.6 1,1-1,61.1-1.6 3-73-7 56-7156-71 62,7-81,462.7-81.4 <0,001<0.001 49,049.0 Нормы ГОСТ 5936-73Standards GOST 5936-73 190-196190-196 98,5-99,998.5-99.9 1,04-3,01.04-3.0 2-32-3 65-8065-80 -- -- --

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность процесса переработки пироксилиновых порохов в коллоксилины почти в 2 раза, увеличить выход продукции в среднем на 10% и повысить ее качественные характеристики. Предлагаемый способ также позволяет получать различные марки коллоксилинов и расширить номенклатуру изготавливаемой на их основе гражданской продукции. Получаемые коллоксилины полностью соответствуют требованиям ГОСТ 5936-73 и могут быть использованы при производстве лаков, эмалей, красок, клеев и др.Thus, the proposed method allows to reduce the duration of the process of processing pyroxylin powders into colloxylins by almost 2 times, increase the yield by an average of 10% and improve its quality characteristics. The proposed method also allows to obtain various grades of colloxylins and expand the range of civilian products made on their basis. The resulting colloxylins fully comply with the requirements of GOST 5936-73 and can be used in the manufacture of varnishes, enamels, paints, glues, etc.

Claims (3)

1. Способ получения коллоксилина из пироксилинового пороха, включающий измельчение исходного пороха, экстракцию из него органических примесей хлорированным углеводородом, обработку сначала раствором азотной кислоты с концентрацией 8-20 мас.% при температуре 70-90°C, затем реагентом в автоклаве при температуре 130°C и водой, отличающийся тем, что перед измельчением порох замачивают в водном растворе гидроксида натрия с концентрацией 0,4 мас.% при температуре 18-20°C в течение 1,5-2,5 ч, и перед экстракцией измельченный порох дополнительно обрабатывают водным раствором гидроксида натрия с концентрацией 0,4 мас.% при температуре 50°C в течение 2-3,5 ч, а обработку в автоклаве ведут раствором азотной кислоты с концентрацией 0,4-0,6 мас.% в течение 20-45 мин.1. A method of producing colloxylin from pyroxylin powder, including grinding the original powder, extracting organic impurities from it with a chlorinated hydrocarbon, first treating with a solution of nitric acid with a concentration of 8-20 wt.% At a temperature of 70-90 ° C, then with a reagent in an autoclave at a temperature of 130 ° C and water, characterized in that before grinding the powder is soaked in an aqueous solution of sodium hydroxide with a concentration of 0.4 wt.% At a temperature of 18-20 ° C for 1.5-2.5 hours, and before extraction, the crushed powder is additionally I process an aqueous solution of sodium hydroxide with a concentration of 0.4 wt.% at a temperature of 50 ° C for 2-3.5 hours, and autoclaving is carried out with a solution of nitric acid with a concentration of 0.4-0.6 wt.% for 20- 45 minutes 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что органические примеси из измельченного пороха экстрагируют хлорированным углеводородом в течение 3,0-3,5 ч с однократной сменой экстрагента после 1,5 ч обработки.2. The method according to claim 1, characterized in that the organic impurities from the ground powder are extracted with chlorinated hydrocarbon for 3.0-3.5 hours with a single change of extractant after 1.5 hours of treatment. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что обработку раствором азотной кислоты с концентрацией 8-20 мас.% при температуре 70-90°C проводят в течение 2,5-3,5 ч. 3. The method according to claim 2, characterized in that the treatment with a solution of nitric acid with a concentration of 8-20 wt.% At a temperature of 70-90 ° C is carried out for 2.5-3.5 hours
RU2012118460/05A 2012-05-03 2012-05-03 Method of producing colloxylins from pyroxyline powder RU2492187C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118460/05A RU2492187C1 (en) 2012-05-03 2012-05-03 Method of producing colloxylins from pyroxyline powder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118460/05A RU2492187C1 (en) 2012-05-03 2012-05-03 Method of producing colloxylins from pyroxyline powder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2492187C1 true RU2492187C1 (en) 2013-09-10

Family

ID=49164864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012118460/05A RU2492187C1 (en) 2012-05-03 2012-05-03 Method of producing colloxylins from pyroxyline powder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2492187C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2752841C1 (en) * 2020-11-12 2021-08-09 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП " ГосНИИХП ") Method for processing pyroxeline powder

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3378545A (en) * 1965-10-05 1968-04-16 Olin Mathieson Recovery of nitrocellulose from surplus powders
RU2083590C1 (en) * 1994-04-07 1997-07-10 Производственное объединение "Алексинский химкомбинат" Process for treating smoke-free powder waste
RU2093501C1 (en) * 1996-07-29 1997-10-20 Закрытое акционерное общество "Колинпласт Лтд" Process line for reutilization of out-dated powder
RU2100371C1 (en) * 1996-07-29 1997-12-27 Закрытое акционерное общество "Колинпласт Лтд." Method for production of varnish colloxylins of pyroxylin gunpowder
EP1886983A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-13 Russell R. Nickel Method for manufacture of microcrystalline nitrocellulose

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3378545A (en) * 1965-10-05 1968-04-16 Olin Mathieson Recovery of nitrocellulose from surplus powders
RU2083590C1 (en) * 1994-04-07 1997-07-10 Производственное объединение "Алексинский химкомбинат" Process for treating smoke-free powder waste
RU2093501C1 (en) * 1996-07-29 1997-10-20 Закрытое акционерное общество "Колинпласт Лтд" Process line for reutilization of out-dated powder
RU2100371C1 (en) * 1996-07-29 1997-12-27 Закрытое акционерное общество "Колинпласт Лтд." Method for production of varnish colloxylins of pyroxylin gunpowder
EP1886983A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-13 Russell R. Nickel Method for manufacture of microcrystalline nitrocellulose

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2752841C1 (en) * 2020-11-12 2021-08-09 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП " ГосНИИХП ") Method for processing pyroxeline powder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DD150063A5 (en) PROCESS FOR VISCOSITANET SURFACE LUBRICATION OF CELLULOSE ETHERS BY OZONE AND ITS USE
CN102643357B (en) Method for preparing sodium carboxymethylcellulose by abandoned cotton fabrics
KR20040044480A (en) Method for producing a cellulose ether of low viscosity by means of acid oxidative decomposition of ground and dried cellulose ethers
CN109251116B (en) Production method of nitrocotton for indoor fireworks
DE2415556C3 (en) Process for the production of high molecular weight substances treated with glyoxal
US20160244913A1 (en) Method for producing cellulose
KR20010080592A (en) Method for the Production of Low-viscous Water-soluble Cellulose Ethers
CN108329738B (en) Peach gum liquid and preparation method thereof
RU2492187C1 (en) Method of producing colloxylins from pyroxyline powder
EP1237931A1 (en) Low-viscous cellulose ethers that flocculate in hot water, method for the production thereof and their use
CN108017724B (en) Preparation method of plant-derived chitosan
KR101409213B1 (en) Method for decreasing sulfurous acid included in by-products of corn wet-milling
RU2353626C1 (en) Method of obtaining fibrous cellulose from cellulose-containing fibre
JP6698286B2 (en) Method for producing psyllium seed gum and psyllium seed gum
DE1244145B (en) Process for cleaning water-soluble hydroxyethyl cellulose
JP6695682B2 (en) Method for producing purified water-soluble seed-based polysaccharide
DE2732457A1 (en) PROCESS FOR PREPARING XANTHANE RESIN FROM AQUATIC SOLUTION
RU2083590C1 (en) Process for treating smoke-free powder waste
CN111349182A (en) Preparation process of sodium alginate
CN108752493A (en) A kind of cation guar gum production technology
KR20030013804A (en) Manufacturing process of chitin and chitosan
KR20010077423A (en) Method of manufacturing a regenerated cellulose fiber from the rice straw
EP3728331B1 (en) Breakdown of cellulosethers by oxidation
CN108384029A (en) A kind of stalk processing method for biomass coating
CN115636882B (en) Preparation method of lithium carboxymethyl cellulose

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180504