DE1646291A1 - Verfahren zum Verdichten von Nitrocellulose - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verdichten von Nitrocellulose

  Die Erfindung betrirft die Herstelaung von rauchlosem Pulver-

  granulat und insbesondere ein verbessertes Verfahren zur

  Herstellung von kleinen, verdichteten Nitrocellnlo»teil-

  chen, welche zur Verwendung als rnuchloaes Pulver und für

  andere Aniendungen der Nitrocellujose geeignet sind.

  Das a.lteh:#fige herkömmliche Verfahren zur Herstellung

  von rauchlosem Pulvergranulat war durch a11 die Jahre stets

  ein verlässliches Verfahren I.ur Herstellung eines Produktes

  mit gleic:,mäB.igen phyoikaliachen Eigenschaften und ball-i-,

  etischen Verhalten. Dieses Verfahren ist jedoch mtlhsem und

  lang<rrieri.1 und erfordert umä'angre-#che, massive und aufwendige

  Einrichtungen. Das Verehren erfordert insbesotxiere eine Da-

  hydratisi eruunfi von mit Wasser be'rauchtetür 13iti#ocellulose

  mit; denatar jenem Alkohol in ptnet- he-kömmsichen ßlackj)resse,

  worauf die hIbc:ke aus de h°@drattsterteL N1 [email protected]@:: än

  einem Blockbrecher aufgebrochen werden. Die erhaltene detW-dratisierte Nitrocellulose wird dann in großen Baker-Ferkin-Teigmischern mit Nitraglycerin,denaturiertem Ätr@vialkohol und Aceton zu einem homogenen, steifen Teig geknetet, we'icherdann in großen bydraulischen fressen in Zylinder verformt wird, die in hydraulischen Fressern unter hohen Drücken durca Normöffnungen zu Strängen extrudiort werden. Die Stränge werden dann durch Schneidevorrichtungen zu der gewünschten Teilchen- oder Korngröße geschnitten. Das erhaltene Pulvergranulat muB dann mehrere Tage in warmen. trockenen Räumen getrocknet werden, worauf die getrockneten Körner in Dragiertrommeln überzogen und glasiert und dann gesiebt und gemischt werden.
• Rauchlosen Pulvergranulat wurde auch bereits nach dem sogenannten "Ball-Powder verfahren" hergestellt. Bei diesem Verfahren. wird, kurz gesagt, eine Lösung von N-'Ltropellulose in einem im wesentlichen mit Wasser unmischbaren, flüchtigen Nitroceilulose-Lösungsmittel in Gegenwart eines wasserlöslichen Schutzkolloids, beispielsweise Stärke oder Gummiarabikum, unter Rühren in Wasser zu einer Emulsion oder

  Suspension von Lacktröpfchen in Wasser di spergiert und dann,

  das Lösungsmittel aus den LackkUgelehen durch Dest.1llation

  unter, geregelten DestillaticnsbeCingungen und gewöhnlich

  in üegei»@art eines in der wäseriMer: Fase der Emul;iflri ciE17,

  Suspension gaiöstea ?@hk@ro@yhes,. beispielsweise Nat;riuui-

  sulfat, rttbi,szcgeri. Wei diesezii Verfaüren überzieht das S@h>.@t-:@-

  kolloid Jedes Lackkügelc;ien -!).in ei -n Zusamnenba len Gier Kügt-.-

  chen zu größeren Küge--Lchen i@u verhinje@rn. Das @.ösungsmittei

  muß schri i;t weise mit sorgfäx.tig geregelter Geschwindigkeit

  abgezogen werden, um die Bildung von dichten kugeligen oder

  kugelähnlichen Nitrocellu-oseteil.chen zu fördern. Der Elek-

  trolyt A in der wäserigen Phase des Rmulsion fördert auch eine

  verbesserte Verdichtung der Teilchen beim Abziehen de z T.

  sungsmitte2s.

  Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein vereinfachte, und ver-

  bessertes Verfahren zur Herstellung von rauchlosem Pulver-

  granulat vorzuschlagen, welches gegenüber den vorbekannten

  Verfahren verfahrensmäßige und wirtschaftliche Vorteile

  bietet. Insbesondere soll ein verbessertes Verfahren zur Her--

  Stellung von kleinen, ellipsoidalen und kugeligen Teilchen

  aus verdichteter Mitroeellulose angegeben werden, welche

  zur Verwendung als rauchloses Pulvergranulat und rar andere

  Anwendungen geeignet sind, bei welchen kleine Teil-hen aus

  verdichteter Nitrocellulose erforderlich oder wünschenswert

  sind. Schließlich soll erfindungsgemäß ein Verfahren vorge-

  schlagen werden: nach weichem kleine ellipsoidale oder kuge--

  lige Teichen aus verdichteter Nitrocellulcse mit einer im

  wesentlichen zwischen etwa 7.50 ;u uni etwa 600 ; liegendem

  Teilchengröße innbesondere direkt aus trockener, faseriger

  Nitreceliulose erhalten werden, tlie r:-st e;_a::rc@lnler@@rdss:@r-.

  ateff-fizrdünpungsrü:;tea_ befeucr)tEt sind.

  In der schwebenden deutschen Patentanmeldung ..... (US-Serial

  .,1o. 522 &4) ist ein Verfahren zur Herstellung von N:itrocellu-

  lesete:ilchen mit einer TeilchenSrö Ze im Bereich zwischen et -

  100 und 500 ju beschx#ieben. Dieses Verfahren :i. st dadurch

  gekennzeichnet, daß man i'aserig.3 1i [email protected].@°

  lose in einer diese erweichenden und r..tafqz;el.'.lc@zdcrs. jedoch

  nicht lösenden @'lüvhtigen Mi:icr..sng einer di'cz°o@:^7.lu.c@sn

  7.,'sencen .x!u.@@.ä-

  ffittc:'. dispergiert, die zur ,Er.j:@J.chunig, !@aai'-

  queil.ung und Zerlegung der r#aserrr in @'ascrteilcrrcn der ge-

  wünschten Größe einer milden, scherenden Rührung tunterwirft r

  die Aufschlämmung zur Verfezti gung der erwüichfien Gin, r°f'! Uc:hr-_n

  der Nitrocellulose und zur Agglor:,erationsinhibierung mit

  eine" nichtlösenden Flüssigkeit versetzt und das RUhren fort-

  setzt, bis im wesentlichen alle Faserteilchen zu gJ.#--tten,

  gerundeten Teilchen mit im wesentliuh@n ellzpso=.dalc-r oder

  kugeliger Form verformt sind. -Die auf' diese ?"eise crha'Itene:i

  'ä°[email protected]:[email protected]

  Nitr acel3.uloeeteilchen besitzen praktisch alle eine

  größe im Bereich zwischen 100 und 0O lu, wohei dc-r

  .11

  wiegende Teil. eine Teilchengröße zwischen 100 und 300 /u und

  eine ziemlich hohe Oberft' ächenporozitLt aufweist. Diese Nom-

  bina.tion von Teilchvngrijfe und fci'osi";z_t; führt zu Tellchen

  mit einer relativ hohen L.rei@ng@scitrircli.@[email protected] .

  Eelin er i [email protected]" en Verf ülläre:-a ;r: ire, nin wesserf rei e, fi se °.

  r; ge @I tr ocellulase ir einer<:.:@c:ur@@:taü @ner :.ti ven, I@Ii-

  trocelluloae lösenden Flüssigkeit und einem Kohlenwasserstoff-

  VerdUr_nungsmittel aufgeschlämmt, die Aufschlämmung einer

  milden, scherenden Rührung unterworfen, bis die faserige Ni -

  trocelluloae im wesentlichen frei von Faseraggregaten ist

  und alle X.itrocellulosefasern erweicht und gequollen sind,

  nacktfolgend unter fortgesetztem Rühren zur Härtung der Ober-

  flächen der nicht agglomerierten Fasern langsam ein Nitro-

  cellulose nicht lösendes Verdtinnungsmittel zugegeben, das

  Rühren Fortgesetzt, bis im wesentlichen alle gehärteten fa- .

  serteilchen zu glatten, gerundeten Teilchen mit im wesent-

  lichen ellip$oidaler oder kugeliger Form verformt sind, die

  AufßahlämMung zum Austreiben der aktiven,- Nitrocelluloae ,

  lösenden PlUseigkeit erhitzt und dabei genügend Kohlenwanner-

  stoff-VerdUnnungaa-eittel zugegeben, um die Nitrocelluloaekörn-

  ohen benetzt 2u halten.

  Das beschriebene Verfahren liefert eine Aufschlämmung von

  a

  kleiner harten, gerundeten, glatten Teilchen mit im wesent-

  lichen ellipsoidaler und kugeliger Form, die in mit anrbier-

  tem Kohlenwasserstoff benetzter Form gewonnen werden. Dies

  kann mit beliebigen geeigneten Mitteln, betepielsweise durch

  Ablaufenlaaaen unter Schwerkrafteinwirkung, Zentrifugieren,

  Vakuumfiltration oder dergleichen erfolgen. Die Teilchengrößen-

  .

  verteilung der'verdichteten Teilchen liegt im wesentlichen in

  einem Gesamtbereich zwischen etwa 15 und 150 /u, wobei der

  wesentlich verwiegende Teil der Teile>en eine Teilchengröße

  irr. ?«;re=U Ctt @:@rr s@:hen etwa 30 uni 75 @u auf,-reist. Die absolute

  Dichte der Teilchen beträgt mindestens etwa 1,5 g/cm3 und

  liegt normalerweise im Bereich zwischen etwa 1,58 und 462 währen, vollständig verdichtete Nitrocellulose eine absolute

  Dichte von-etwa 1,65 g/cm3 aufweist. Die Schüttdichte der

  erhaltenen Teilchen beträgt mindestens etwa 720 kg/m3 und

  liegt normalerweise im Bereich zwischen etwa 880 und

  99Q kg/m3. In der Vergrößerung zeigen die Teilchen eine

  glatte, dichte, glasierte Oberfläche und ein kristallines

  Ausgehen.

  Bei einer zweckmäßigen weiteren Ausgestaltung der Erfindung

  wird#in die Mischung nach volletändiger Dispersion der fase-

  rigen Nitrocelluloee im Verdichtungsmedium eine Wässrige

  Lbeung einen Schutzkolloids eingebracht und die weitere Ver-

  dichtung in Gegenwart den Schuttkolloids durchgeführt. Bei

  dieser Aueftlhrungsform werden größere,-weniger dichte Teil-

  ehen mit einer Teilchengröße zwiebhen etw .150 und 600 /u

  erhalten, wobei der Hauptteil der Teilchen eine Teilchen-

  größe zwischen etwa 200 und 350 /u auNeist, die absolute

  Dichte gewöhnlich zwischen etwa 1,3 und 1,38 g/am' und das

  Schüttgewicht zwischen etwa 720 und 880 kg/m3 liegt.

  Nach einer Ausftihrungsform der Erfindung wird mit Wasser oder

  Alkohol. befeuchtete faserige Nitrocellulose nach herkömm-

  licher Behandlung zur Stabilisierung und Viskositttseinstei-

  lung in Wasser aufgeschlt'uoreilued in einer Jorcan-:#lasehine

  oder einer ähnlichen, faaerschl:egenden Vorrichtung zum Auf-

  brechen von Faseraggregaten und VerkUrsung der Fasern zu ei-

  ner von Faseraggregaten im wesentlichen freien wässrigen Auf-

  schlämmung von Nltroeellulosefaeern geschlagön. Das iüe:r-

  schUssige Wasser wird abgezogen und die erhaltenen, mit Wes-

  eer benetzten Fasern durch Durchleiten von etwa 50*°C warwer

  Luft durch die feuchte Paserntaese getrocknet, bis die Fasern

  im wesentlichen wasaerlrei sind. Die erhaltenen, trockenen

  Nitrocelluloeetasern werden dann im wesentlichen bei Rauxtem-

  peratur unter heftiger Rührung, beispielsweise mittels einer

  mit etwa 3000 bis 4000 U/min umlaufenden C.owles-Dispergier-

  vorrichtung (Ncrehouse-Cowles, Int., 1150 San Pernando Road,

  Los Angeles, Rautar=en) In Abwesenheit eines wasserlösli=

  ohen Bchut:kUleiöa in einer die Mtroosliulosetsaern nur er-

  weichenden und @sutqualletwlen, jedoch nicht lösenden tiUöhtigeig

  orgaUsohen Mischung aus einer Mitrooellulose lösenden Fltte-

  aigkeit und einem Kohlen waaaerstoft-Yerdünaungamittel zu ei-

  ner von Wasser. und gaseraggregaten im wesentlichen freien,

  rührfähigen Aufschlämmung aus im wesentlichen wasserfreien

  Nitroaellulosefasern diepergiert. Die trockenen Nitrooellulo-

  sefaeern Herden dabei entweder in kleinen Mengen absatzweise

  oder kontinuierlich so rasch in die organische tlUchtige Mi-

  schung eingebracht, wie die Rührvorrichtung die Fasern zu

  dispergiergn vermag. Die fUr die Zugabe und Diepergierung der

  getrockneten Nitrocellulosefasernzur organischen f1Useigen

  Mischung erforderliche Zeit ist gewöhnlich recht kurz und

  beträZt höchstens einige Minuten. Das Frweichen und Aufqu0l-

  len der Nitrocellulosefasern mit einem gewissen Abbau der

  Fasern beginnt, sobald diese in die organische t ltlssige

  Mischung eingeftfhrt werden.

  Stattdessen können die trockenen Nitrocellulosetasern such

  zunächst unter heftiger Rihrung in einem Teil oder-der Ge-

  samtmenge des Kohlenwaaseratoft-Verdünnungsetittela der f lüeh-

  tigen organischen Mischung zu einer von Faseraggregaten im

  wesentliches freien Autschlämung von trockenen Mitrocellu-

  loseta$ern dispergiert und dann die Mitrocellulose lösende

  Fltiuigkeit der tlttchtigen organischen Mischung zusammen mit

  etwaigen restlichen Mengen an Kohlenwaaseratoft-VerdUnnungs-

  mittel in die heftig geröbwte Autaoälämrsun g eingemischt wer-

  den.

  Inch einer weiteren Austi$srungetorm der Ertinduna werden

  mit Wasser oder Alkohol benetzte Nitrocelluloserasern, wel-

  che aus faseriger Nitrooellulose durch ein# nach herkömm-

  licher Stabilisierung und ViekosiCätabehandlung zum Auf -

  brechen von Faseraggregaten und zur Kürzung der Fasern durch-

  gefUhrte Jordan Behandlung oder eine ähnliche, faserschla-

  gende Behandlung in wässriger Aufschlämmung und Abziehen

  der übersohüasigen FlUssigkeit erhalten wurden, unter Rohren

  in einem Überschuß an Kohlenwasserstoff -Verdünnungsmittel,

  welches als Bestandteil der flüchtigen organischen Mischung

  verwendet Wird, aufgeschlämmt. Die erhaltene Autaohlämoung von

  mit Wasser benetzter. Nitrocellulosefasern im Kohlenwasserstoft-

  Verdünnungsmittel wird dann einer Destillation unter-

  worfen, bis im wesentlichen das gesamte Wasser aus der Nitrocellulo$e entfernt ist. Das überschüssige Verdünnungsmittel wird dann abgezogen, sodaß im wesent- lichen wasserfreie, mit sorbiertem Kohlenwasserstoff-VerdUnnungsmittel benetzte Nitroeellulosefasern zurückbleiben, bei welchen der Gehalt an Kohlenwasserstoff durch Trocknen einer Probe der feuchten Fasern bestimmt werden kann. Die mit Kohlenwasserstoff benetzten Fasern werden dann im wesentlichen bei Raumtemperatur unter heftiger Rührung in die flüchtige organische Mischung aus einer Nitrocellulose lösenden FlüseIgkeit und dem Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittel eindiepergiert, wobei die auf den Nitroeellulogefasern sorbierte , Menge an Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittel als Teil des Gehaltes der flüchtigen organischen Mischung an Kohlenwasserstoff Verdünnungsmittel berücksichtigt wird.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können, beliebige, bei Raumtemperatur und Normaldruck flüssige, fltichtige, allphatische Kohlerwasserstoffe Ver^dendung finden. Zu den typischen Kohlenwasserstoffen gehören beispielsweise Hezan, Heptan, Oktan, Isooktan, Nonan und dergleichen, verschiedene im Handel befindliche Petroleumdestillatschnitte, beispielaweiee Waschbenzin, Lackbenzin, Lactolbenzin, VM@eP--Benzin, Leichtbenzin, Kerosin und dergleichen. Vorzugsweise Urerden im Bereich von Heptan und Lactol-Benzinen siedende aliphatiache Kohlenwasserstoffe und deren Mischungen, insbesondere Heptan selbst verweadet.

  Für die Erfindung geeignete, Nitrocellulose lösende Flüssig-

  keiten sied niedermolekulare Ketone, Ester, ßlykoläther-Al-

  kohole und Olykoläther-Ester, die in Kohlerwasserstoffen

  mindestens zu 2,5 Gewichtsprozent löslich sind. Zu den

  erfindungsgemäß geeigneten, typischen Wsungsmitteln für

  Nitrocellulose gehören beispielsweise Ameisensäuresnetlyl.-

  ester, Ameisensäurefhylester, Methylacetat, Äthylacetat,

  laopropylacetat, Methylpropionat, Aceton, Methyläthylketon,

  DiättW1keton, Äthylenglykolmonoszsethyläther, Äthylenglykol -

  monoäthyläther, Methwqräthylacetat und dergleichen. Die Ni-

  troeellulose lösende Komponente der erfindungsgemäß verwen-

  deten organisohen tlüseigen Mischung soll vorzugsweise un-

  terhalb des verwendeten KohlerSasserstoff#Yerdünnungsmittela

  sieden oder mit dem Koblenwasseratoff VerdUnnungzmittel ein

  azeotropisches Gemisch mit Siedeminimum bilden. Die Verwen-

  dung von Aceton wird besonders bevorzugt.

  Das Diapergieren in der die Nitrocellulosefasern lediglich

  erweichenden und aufquellenden, ni: Alt e.ber lösenden flüch-

  tigen organischer. Mischung aua der Nitroceluloae lösenden

  Flüssigkeit und dem Kohlerwasserstoff Verdünnungsmittel zu

  einer von Faseraggregaten im wesentlichen freien, rUhrfähi-

  $en Aufschlämmung erfolgt im wesentlichen bei Raumtempera-

  tur unter einer Scherwirkung, wie sie beispielsweise durch

  ein mit einer Dre:2geschwindigkei t im Bereich vorn etwa 1000

  biss. 40^0 U/min usnl aufenden Cowles-Dispergiergerät (Morehuuae-

  Cowles, Ins., 1150, San Fernando Po-ad, Los Angeles, Kalifor-

  Kien) oder dergleichen erzeugt wird. Die trockenen Vitrooeliulosefasern werden in kleinen Anteilen oder kontinuierlich in die flüchtige organische Mischung so rasch eingetragen, wie die Rohrvorrichtung sie diapergieren kann. Die zur Zugabe und Dispergierung der Fasern erforderliche'Zeit ist gewöhnlich recht kurz und entspricht höchstens Intervallen von wenigen Minuten und wird durch Vergrößerung unterstützt. Das Erweichen und Aufquellen der Fasern beginnt, sobald sie in die organische, flüssige Mischung eingeführt werden. Die Teilchen wer- den zunehmend bis zu einem weitgehend vom )engenverhältnis an Nitrocellulose lösender Plüsaigkeit und Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittel in der flüssigen Mischung abhängenden Ausmaß `erweicht und pquollen. Die zur Brreiohung dieses Erweiohungs- und Aufquellungeausmaßes erforderliche Zeit kann zwischen etwa 10 und 3 0 Minuten oder darüber liegen: Die erfindungsgemäß vorgesehene Scherwirku& wird durch Rührvorrichtungen mit rotierenden ScheibenrUhrern erzeugt, welche an Ihrem Umfang erhaben vorstehende, zahnartige Vorsprünge aufweisen und mit mäßig hoher Geschwindigkeit von bis zu etwa 5000 bis 6000 Uinin umlaufen. Derartige Rührvorrichtungen erteilen dem in einer den RUhrer unmittelbar umgebenden Zone intensiver Turbulenz vorhandenen Material eine müßig hohe Geschwindigkeit, wodurch dieses durch Zentrifugalkraft rasch Nach außen gedrängt wird, dabei auf die umgebenden, sich langsamer bewegenden Teile des aufgeschlämmten Materials auftrifft und durch die Kombination von heftiger Stoßwirkung und

  Sc-lexw,irkung von Teilchen auf Teilchen einen Abrieb bewirkt.

  Der aufgeschlämmte Material wird dabei rasch in die Zone In-

  teosiver Turbulenz zurUekgeftihrt. Herkömmliche Blatt- oder

  Turbinenrührer ergeben dagegen nicht das erfindungsgemäß

  wichtige und notwendige Ausmaß an Scherwirkung. Andererseits

  erzeugen Abriebsmühlen, beispielsweise die mit sehr hoher

  Geschwindigkeit im Bereich von etwa 10 000 bis 16 000 U/min

  rotierende Di*epersionsmUhle nach Kady, welche auf die nufge--

  sahlltmmten Fasern eine sehr starke Scherwirkung sustibt,

  von denen der weit Uberwiegende Anteil eine unter

  dem

  vorgeschlagenen Bereich liegende Teil-

  oheße autweist.

  Dat erfindungsgemäß gegebenenfalls verwendete Schutzkolloid

  wird normalerweise zugesetzt, sobald die gesamte faserige

  Nitrocellulose völlig dispergiert und durch die Wirkung der

  Nitrocellulose lösenden FlUssigkei t erweicht Ist. Das wasser-

  lösliche Schutzkolloid wird gewöhnlich in einer Menge von

  etwa 0,1 bis 0,2 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Auf-

  schlämmung, verwendet. .

  ßrfinduzgsge®ä8 kann im wesentlichen jeden wasserlösliche

  Sohutzkol?oid eingesetzt werden. Typische geeignete wasser--

  löaliehe Schutzkolloide sind beispielsweise wasserlösliche

  Celluloseallysäther, Cellulosebrdroxralkyläther, gemischte

  Celulosealkyl-hydroaqralkyl-äther wie beispielsweise Methyl-

  celiulose, Ä,hylcexlulose, Fydrozwäe:"#lcellulcse, Hjdro xy-

  propylceliulose, Methyl-hydrcxräthylcel _ulose, Methvl-hydroxy-

  propylcellulose, Äthyl iydroxyäth#racellialoaG uuderg@,eäch°.

  ferner wasserlösliche Stä-rkgalkyläther,

  tärker;ä ox,@alyl@°

  äther und gemischte Stärkealkyl-1tyc-roxyalkyl®äther, beispi#G., ,--

  weise Methylatärke, Ätbyletärke, Fydroxygtlstärke, Iyrosü. ;-

  proptletZrl,e, Me.thyl-bydroxyäthyletärke, Ietltvl-droxyp-"o-

  pylstärke und dergleichen, ferner Alkali- und Amroniumsalze

  von Alginsäure, beispielsweise Natriumalginat, Ammoniumalgl-

  nat, Kaliumalginat und dergleichen, ferner Alkali- und Amme

  niumaalze von Maphthalinsulfonaäuren und Lignosultoäur-e,

  Alkali- und Ammoniumsalne von ülucuronsiäure s Galacturonsäurt

  ManuronsKure und verwandten Säuren aus varschiedenen pflanz-

  lichen Schleimen, Pektinen und atmois, ferner PolyoxyalDqrler,-

  glykole, beispielareise Polyoxyätbrlenglykol, Polpoxypropylee-

  glykol und dergleichen, sowie Norylphenol-äthylenoxyd-Kondena-

  eationsprodukte, etu.. Als wasserlösliches Schutzkolloid

  wird die Verwendung von wasserlöslicher Methylcellulose und

  Gummiarabikum bevorzugt .

  Wenn die Beobachtung ergibt, daß sich in der durchrührten

  Aufschlämmung im wesentlichen Gleichgewichtsbedingungen ein-

  gestellt haben und der ttbereiegende Teil der, zerkleinerten

  Faserteilchen eine Teilchengröße innerhalb den gewünschten

  Bereichen aufweist, wird die Aufschlämmung unter Fortsetzung

  des milden, scherenden Rührens mit einer hinreichenden Men-

  ge Kohlenwasserstoff Verdünnungsmittel verdünnt, aodaß jedes

  der lerweichten und gequollenen Nitrocellulose-Faserteilchen

  von einer gehärteten Schicht aus im we-entlichen unklpbriger;

  ve_»3ichteter Nitrocellulose umhUlltr wird. Zweck die-

  Verdünnung ist e.«. d.IEe weitere Atrzlomeration der zerg le:b -

  nert®n, ervie fichten und g^quollenen Faaerteilchen zu t:esc@@r`n°°

  ken und zu Inhibieren. Diese Verdtinnung erfolgt mit einem

  Kehlenwasserstoff,vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise

  mit. dem bereits zu Beginn in der organischen flUssIgen M1 -

  achurg verwendeten Kohlenwasserstoff-VerdUnnungamittel. Die

  z#x Bewirkung der gendUnschten tlmhüllungshärtung der Faöerte'äl-

  atAen verwendete Menge an Kohlenwasserstoff-VerdUnnung#mittel

  soll, bezogen auf das in der organischen flüssigen Mischung

  .

  vierliegende Geamtgewioht an Nitrooellulose lösender flus-

  .

  sigkeit und Kohlerwasser%toff-Verdü;uungsmittel, mindestens

  etwa 7 [email protected]'°- netragen. Die Zugabe kann in eiräera

  ?crticn oder in mehreren Portion m t einer zwischengeschal-

  teten Phase milder, scherender Rührung erfolgen. Das Innere

  der umhüllungsgehärteten Faserteilchen ist nach der Zugabe

  des VerdUnnungsroittela noch weich und gequollen und die

  fasertellchan lassen sich durch fortgesetztes mildes,

  scherendes Rühren zu gerundeten Teilchen mit im wesentlichen

  ellipsoide.ler oder kugeliger Form und glatter Oberfläche

  vertormen. Dies wird mt*)glioherwelse 1'.adurch erklär:, das

  die umhüllungsgehärteten gaserteilahen mit weicher und

  gequollener InnonstruW-ttuar elaatio2h und gummiartig sind

  und eine im wesentlichen unklebrige Oberfläche aufweisen

  Dementsprechend wird das milde, scherende Frühren der vere

  dünnten Autsetüämw%.ing nach ranzig bia dreißig Minuten o@3ar

  mehr fortgesetzt, bis die £#ecbachtung zeigt, da8 3m wesenmli-

  oben alle umhüllungsgehärteten Fasertellehen zu eines -z:.

  wesentlichen ellipsoidalen oder kugeligen Form gerundet und

  geglättet sind.

  'rin verdünnte Aufschlämmung wird dann zur Abtrennung des

  aktiven Lösungsmittels und zur Vervollständigung des H#rteija

  und der Verdichtung der Teilchen destilliert und dabei in -

  t

  das DeetillationsgefU zur Aufrechterhaltung des FlUssigkel-teR

  standen weiteres Kohiersrasserstoff-VerdUnnungamittel eirge°-

  fUart. Die Destillation wird zur Erzeugung einer Aufschl,äm-

  uung der gehärteten und verdichteten pitrooelluloaeteilchen

  lm Kohlersrasseretoff-VerdUnnungsmittel solange fortgesetzt"

  bis im wesentlichen die gesamte Menge an Nitrooellulose le-

  nender Flüssigkeit und von der Zugabe des Schutzkolloids ver-

  bliebenen Nassera entfernt ist. Die Aufschlämmung soll wäh-

  rend der Destillation zweckmäßig gerührt werden. Hierzu ge-

  nUgt ein beliebiger, herkömlicher Propeller, Blatt- oder

  TurbinenrUhrer, da die Neigung der umhUllungageüärteten Teil-

  oben zum Aneinnnäerbaften vernachläseigbar gering ist. wie

  beraits erwähnt, werden die gehärteten und verdichteten Ni-

  trocea.lulosateilchen nach Beendigung der Destillationastufe

  durch Abziehen des tbersahüssigen Kohlenwasserstoffs äu! be-

  liebige bekannte Weine, beispielsweise durch Ablaufenlasscn

  unter Sohrerkraftwirkung, Vakuumfiltration, Zentrifugieren

  oder dergleichen in mit sorbiertem Kohleiaiaeserstofr=YerdUn-

  nungteeit.tel benetztem Zust#nd leicht gmamen.

  $s wurde ferner gefunden, daß man durch Einbau von einem,

  zwei oder mehreren oberhalb des rotierenden Rührers angeord-

  neten, unter einem abwärts geneigten Winkel in die Aufschläm-

  snLig eintauchenden, flachen, plattenartigen heitblechen wäh-

  rend der UnhUllungshärtung und Formung der zerkleinerten, ge-

  quollenen und erweichten Pasertellehen eine verbesserte

  Qleiohaüßigkeit der Teilchen hinsichtlich ihrer Größe und

  Kugelform erhält.

  DartIbsr hinaus können zu jedem beliebigen.Zeitpunkt während

  dee Verfahrens verschiedene, im Verdichtungsmedium lösliche

  oder diapergierbare Zusatsatotfe, wie beispielsweise Nitro-

  aelluloaentabilisatoren, Ruß, unempfindlich machende Weich-

  maeher urd andere erwUnschte Zusätze in die Aufaohläramung

  eingebracht und so 4ehr gleichmäßig im Nitrocelluloaeprodukt

  verteilt Herden.

  Abgesehen von der Herstellung von rauchlosem Pulver, können

  die ertIndungageräß erhaltenen verdichteten Mitroeellulaae-

  teilQhen auch fUr beliebige andere Anwendung gebiete fUr

  handelatbliahe N3trocellulose, beispielsweise lacke, Kunst-

  stoffe, Anstriche, Klebstoffe, trerxüge" Farben und derglei-

  cben singesetzt werden. Die ohne Verwendung von Schutzkolloid

  erhaltenen Teilchen eignen eich besondere zum Auf'schlämmungg-

  grießen von Treibmittelgranul.at. Die chemischer= Eigenscharten`

  des erfindungsgemäderhaltenen Produktes entsprechen im we-

  sentlichen der handelsüblichen Nitrocelluloser da bei der Her-

  . ..

  stclung dieses .urc7uktes kein-, ct"Ar1i.sche Einwirkung crfclgt.

  Im folgenden wird das Wesen der Erfindung anhand von bevor

  zugtan

  durch Beispiele erläutert. Soweit

  nicht anderes angegeben ist, beziehen sich die Teil- und Pro-

  zentangaben auf das Gewicht. Die Vishositätsmessungen wurden

  nach der Militärspezifikation JAN-N-244 an einer Lösung mit

  einem Gehalt von 10 Gewichtsprozent ßitrocellulose in einem

  Lösungsmittel aus 11,1 Gewichtsprozent denaturiertem Äthyl-

  alkohol und $$,9 Gewichtsprozent Aceton (bei 25 04 nach

  der Kugelfallmethode unter Verwendung einer Steh? augel reit

  einem Durchmesser von 7,9 mm durchgeführt und die zIum

  Durchfallen einer Strecke von 254 mm erforderliche Zeit In

  Sekunden gemessen.

  Beispiel 1 _

  Eis wurde wßsser@echte, Pauerige@tröeQ3.lulose

  mit dnem Stickstoffgehalt von 13,4 Gewichtsprozent

  und einer in der beschriebenen Weise gemessenen Viskosiät

  von 1? Sekunden nach herkömmlicher Behandlung zur Stabili-

  sierung und Viskositä,tseinntellung mit Wasser zur Konsistenz

  einer herkömm? ichen Pulpe-Aufsohlärtmung aufgeschlämmt und

  zum Aufbrechen von Faseraggregaten, zur Verkürzung der Pa-

  sern und zur Erzeugung einer von Faseraggregaten im wesent-

  lichen freien Aufschlämmung von Nitrocellulosefasern einer

  Jardan-Behanilung unterzogen und dann mit Warmluft bei 65 0

  tnf einen : tt 9) 9 en.#.fUssert.

  _. #./

  365 GCw- Citzteiie diescZ' N3t°occilul7De zurdc_:

  in ein mit zwei Leitblechen ausgestattetes Cowlea-Dispergier-

  gerät eingebracht, welches 1735 Gewichtsteile einer 50:50

  Mischung aus Aceton und n-Heptan enthielt. Die erhaltene

  Aufschläawung wurde bei, etwa 3000 U/min etwa fünf Minuten ge-

  rührt und dann 26 Gewichtsteile einer 16 %igen wägsrigen Lö-

  sung von Gummiarabikum zugegeben. Das Rühren wurde mit der-

  selben Geschwindigkeit etwa 15 Minuten lang fortgesetzt. Denn

  ergab die Prüfung einer aus' der Aufschlämmung gezogenen Probe,

  daß Im wesentlichen alle Fasern gleichmäßig erweicht, gequol-

  len und zu haserteilehen im wesentlichen mit einer im BA--

  reich zu13chen etwa 150 und 600/u liegenden Teilchengröße

  zerkleinert waren. y

  Die Autschlämung wurde dann zur UmhUllungshärtung der er-

  weichten und gequollenen Kügelchen mit weiteren 500-Gewichts-

  teilen-Heptan versetzt und die Rührung weitere 100 Minuten

  fdrtgesetzt-= während derer die Teilchen zu" glatten, irregu-

  lär geformten Körnchen mit einer Teilchengrüße im Bereich

  zwiechen etwa 150 und 600 /u verformt wurden. Die Mehrzahl

  der Teilchen lag im Bereich zwischen etwa 200 und 35Q.

  Die absolute Diohte diesen Produkten betrug 1,371 g/cm3 und

  die Schüttdichte etwa.847 kg/a3.

  3n einem gleichzeitig durchgeführten Parallelversuch wurde in

  gleicher Weise verfahren, jedoch zu der Aufsahlämmung kein

  Gummiarabikum Zugesetzt. Die Teilchengröße der-dabei srP--alfe-

  neu Teilchen lag ir zwischen .etwa. :100 uncil 500u und

  fifr, die [email protected]@E ilehrzahl der Teilchen im Bereich ww%srhe:Z

  etwa

  200 und 300 /u. Die absolute Dichte betrug l; 583 g/em3 und

  die Schüttdichte 480 kg/m3.

  Beispiel 2 .

  Beispiel 1 wurde wiederholt, Wobei jedoch jetzt das Cowles-

  Dispergiergerät keine Leitbleche enthielt und die- Rtihrung ge-

  nau eine Stunde fortgesetzt wurde. Dabei wurden glatte, sehr

  irregulär geformte Teilchen mit einer absoluten: Dichte von

  1.,325, g/4M3 und einer' -3chUttdichte von etwa 800 kg./m3 erhal-

  ten, deren Teilchengröße im Bereich zwischen etwa 150 und

  600 /u und XUr den Hauptteil der Teilchen zwischen 250 und

  400 lasa

  Bei.

  df htlhcdauer auf einhundertfünfzehn- Minu-

  ten. wurden erheblich gleichmäßiger gtf'ormte-Telchen mit

  einer abaoluten- Dichte von 1,336 g/e®3 und einer SahUttdich-

  te von 824 kg/m3 er. halten `

  in. einem weiteren Versuch mit ei-nstUndiger filhrung bei

  5000 U/min Kurde das gleiche Zrgeünis, d.h: eine absolute

  Dichte von 71,336 glcn3 und eine SähUttdichte von 824 kglm3

  erhalten.

  Bei afiel 3 .

  Eine mit Wasser benetzte, faserige Nitrocellullose wurde zu-

  nächst gemäß Beispiel- 5. vorbehanae=@t und getrocknet. Etwa-

  36 der ge.,rcckneten Nitrozellulose wurden in

  eine Cowles-Dispergiervorrichtung mit einem Gehalt von

  1735 Gewichtsteilen einer 50:50-Mischung aus A Beton und

  n-Heptan eingebracht, die erhaltene Aufschlämmung etwa

  fünf Minuten bei 3000 U/min gerührt und dann etwa 26 Gewichts-

  teile einer 1.6 %igen wässrigen Msung* von Gummiarabikum zu-

  gesetzt. Das Rühren wurde mit der gleichen Geschwindigkeit

  weiterefünfzehn Minuten fortgesetzt und dabei zur Härtung

  der Teilchen 500 m1 n-Heptan zugegeben.

  Die Mischung wurde dann in ein Gefäß mit einem Zweikernrüh-

  rer Uberttihrt und darin etwa eine Stunä® bei 2000 U/min ge-

  s

  rftrt . Da= wurde larhalb etwa aber halben Stunde Aceton

  durch Destillation abgezogen und gleichzeitig zum Ersatz des

  abdestilläerenden Aoetone n-8epr zuführt. Die dabei er-

  haltenen Nitrooellulo»tailohen besaßen eine recht regelnäßt

  ge ellipaoidnle oder kugelige Form, eine absolute Dichte von

  1.347 g/cm und eine Schüttdichte von $32 kg/m3.

  Beispiel

  Mit Wasser benetzte faserige Nitrocellulose mit einer in der

  vorstehend bezchriebenen@Weiae bestimmten Fallkugei-Viskogl-

  tät von 40 Sekunden und einen Stickstoffgehalt von 12,6 Ge-

  wichtsprozent wurde nach üblicher Stabilisierung und Visko-

  aitätseinstellung mit Wasser aufgeschlämmt und zum Aufbrechen

  der Faseraggregate, Kürzen der Fasert: und Herstellen einer

  von I`aserag;4isegaten im wesenia@_chan Vs eien Aufaahxämxnung von

  Nits°oceäluGa(:fasern einer Ycrd<in-Be'r.,andlung unterzogen. Date

  Uberschüsaige Waaeer wurde abgezogen und die verbleibenden,

  feuchten Fasern durch Durchleiten von. etwa 50 oC Warmelf Luft

  durch die feuchte Fasermasse bis zur Entfernung im wesentli-

  chen des gesamte? Wassers, "d.h. zur Gewichtskonstanz getrock-

  net. .

  Anschließend wurden 350 Gewichtsteile der erhaltenen trockenen

  Nitrocellulonefäsern in einem Gefäß aus rost-

  freiem Stahl mit einem Cowles-Dispepgiergerät bei Raumtempe-

  ratur unter Riiüren in einer organischen flüssigen Mischung ..

  aua 806 Geoiahteteil*n MetkWlbitlketon uid 731 gewichtetei-

  lan Reptan "seit einem Gehalt- von 6 Gewichtstellen 2-#Nitrodi-

  pherWlamin zu einer von Fansrsegaten im wesentlichen freien

  rUhrfähigen Aafschlämmuig der 'getrockneten Nitrocellulosefsa-

  sern t11 opsrgl er t . Rlerzuu war eine Rührdauer von etwa f ünf°

  Ninu :en mit dem bs4stwa 4400 U/min betriebenen Cowlea-Dis-

  pergiergerät erforderaioh. Das Gewiehtsveriältnis MattWl-

  Xth#ii,llcaton zu N3trooeliulo» betreg 2,30 und das Gewichts-

  verhältnis Methyläthylketon zu Reptan 1,10.

  Die Mischung wurde dann in einen mit einen Deckel und einem

  von KUhlwaaser durchströmten Mantel versehene Kady-°Disper-

  sicnamühle überführt und darin etwa 25 Minuten einer hohen

  SeWerwirkung-voti etwa 16000 U/min ausgesetzt. Durch den

  KUhlmantel wurde die Temperatur vier Aufschlämmung während

  der hohen Sccyfervlirkung im Fereae;% zwischen etwa. 6-'J und

  6 4 @'@C gehal @ar . Um der fortstt:hrei tenden. Verdtckung der Auf-

  schlung entgegenzuwirken, wurden in die Auf schlänmung i n der--

  verschlossenen Kady-Dispersionsmiihle während dieser Periode

  hoher Scherwirkung etwa 68,4 Gewichtsteile Heptan dinge-

  fUhrt. Nach fünfundzwanzig Minuten hoher Sehereir!,fi'rkunß in

  der verschlossenen Kady-Mühlü wurde die Aufsehlkmmung-mit wei-

  teren 137 Gewichtsteilen Heptan ver dtinnt, der Deckel der Kady-

  MAhle abgenommen und die starke Schereinairkung weitere zehn

  Minuten fortgesetzt. Während dieses letzten Abschnittes star-

  ker Scherwirkung erfolgte eine merkliche Verdampfung des Methyl-

  ätbylk®tonn und des Heptans =aus der Aufschlämmung. Zur Auf-

  rechterhaltung den Flüenigkeitestandes in der Mühle wurde

  zusätzliches Heptan zugeführt.

  Die Mischung wurde dann mit etwa 350 iehtsteilen weiterem

  Heptan verdünnt, in eine mit einem herkömmlichen Propeller-

  rtihrer ausgerüstete Deatitlationnblase überführt und unter

  Zurtihrung der zur Aufrechterhaltung den FliSgigkeitsstandes

  in der Destillationsblase erforderlichen Mengen lIeptan im

  wesentlichen das gesamte verbliebene Metljläti@ylketon -abge-

  zogen. Die Destillation wurde beendet, als die Destillations-

  temperatur etwa 91 0C erreicht hatte. Die Beschickung wurde

  erneut in die Kady-Mühle überführt und in dieser zur Zerle-

  gung einiger während der Destillation gebildeter, lose agglo-

  merierter Pggregate etwa eine Minute einer hochtourigen,

  stark scherenden Rührung aungesetz;. Anschließend :*urde die

  Aufschlämmung aas kleinen, ,@c,@ri:_eraten rlitrocelluzosat;ell-

  chen ir_ Heptar. durch @bzi. @@zze:s v#r. FI:fssigkeit auf einem

  Vakuumfilter sui' einen vo_. *o0 °ie=@ iahest

  prozent gebracht, Die erhaltenen, verdichteten Nitrocelltlose-

  teilehen wiesen, bezogen auf-Trockerzbasis, eine absolute

  Dichte von 1,609 g/cm3 und eine Schüttdichte von etwa

  892 kg/u3 auf. Der Gesamtbereich der Teilchengröße lag zwi-

  schen etwa 20 und 120, /u, während die Mehrzahl der Teilchen

  eine Teilchengröße zwischen 40 und 60 /u besaß. Die optische

  Untersuchung unter Vergrößerung zeigte glatte, hauptsächlich

  ellipsoidai oder kugelförmig gerundete Teilchen mit dichter,

  glasierter Oberfläche. Das getrocknete Material besaß die

  gleiche freie Fliegfähigke it, wie trockener Sand.

  Beispiel 5 .

  Die gemäß Beispiel 4 verwendete, mit Wasser benetzte fase-

  rige nitrooelluloee wurde nach herkömmlicher Stabilisierung

  und Viekositätaeiru'tellung in der im Beispiel 1 beschriebe-

  nen Weiße einer Jordan-Behandlung unterzogen und getrocknet.

  Die erhaltenen trockenen Nitrocellulosefabern wurden-mit dem

  gleichen Gewicht Heptan benetzt.

  'j00 Gewichtsteile der erhaltenen, mit fteptan benetzten Nitro-

  cellulosefasern (Trockengewicht: 350 Gewichtsteile) wurden

  mittels eines mit etwa 4000 U/min umlaufenden Cowies Disper-

  giergerätes bei Raumtemperatur in einer organischen flüssi-

  gen Mischung aus 805 Gewichtsteilen Vetleläthyllr.eton und

  381 Gew ichtstellen Heptan mit einem Gehalt von S Gewichts-

  teilen gelöstem 2-Iiitrodipheny:tamn in einem Gefäß aus rosä-

  frei.em Steh? zu einer von i4ass:2r z:nJT@aseraggregaten im we-

  8ehtlichdn freien rUhrfähigen Aufschlämmung von Nitrooellu-

  losefasern diapergiert. Das Gewichtsverhältnis Met hyläthyl-

  keton zu Nitroeellulose betrug 2,30 und das Gewichtsverhältnis

  1'lethyläthylketon zu Heptan 1,10.

  Die Miechung wurde fünf Minuten mit dem Cowles-Dispergierge-

  rät gerührt, dann in eine mit einem Deckel und einem was ser-

  durehströmten Uhlmantel versehene Kady =Diapersionsmühle ticer-

  führt und darin etwa fünfundzwanzig Minuten einer starken

  f

  Scherwirkung bei etwa 16000 U/min unterworfen. Die Tempera-

  tur der Aufschlämmung wurde während der hohen Scherwirkung

  durch den Kühlmantel im Bereich zwfschen etwa 60 und 64 oc

  gehalten. Wihrenl der starken Schereinwirkung wurden etwa

  34,2 Gewichtsteile Heptan zugegeben., um der fortschreiten-

  den Verdickung der Aufschlämmung zu begegnen. Nach fünfund-

  zwanzig Minutenstarker Sahereinwirkung in der verschlosse-

  nen Kady-MUhle wurde die Aufschlämmung mit. wei Geren 137 Ge-

  wichtsteilen Heptan verdünnt, der Deckel der Kady--Mühle ab-

  genommen und die starke Schereinwirkung etwa zehn Minuten

  fortgesetzt. Während dieses letzten Abschnittes der starten

  Schereirwirkung trat eine merkliche Verdampfung von Methyl-

  gthylketon und Heptan ein. Zur Aufrechterhaltung des FlUssig-

  kaitastendes in der Mühle wurde weiteres Heptan nach Bedarf

  zugegeben.

  Die Mischung wurde dann mit etwa 350 Gewichteteilen weiterem

  Heptsn verdünnt, in eire mit einem herkömmlichen Propeller--

  rUhrer ausgor tastete @etil.latian:@@zlae überführt und das

  verbliebene Mett@yläthylketon im wesentlichen vollständig

  entfernt, wobei zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsatan°

  des In der Destillationsblase üeptan nach Bedarf nachgege-

  ben wurde. Die Destillation wurde beendet, als die Destilla-

  tions'tewperatur etwa 91 °G erreichte. _ Die Mischung wurde

  wiederum in die Kady-hiühle überfUhhrt und dort zur Zerlegung

  einiger während der Destillation gebildeter, lose agglcme- .

  rierter Aggregate etwa eine Minute einer hochtourigen,

  etgrk acherenden RtIhrung unterworfen. Die erhaltene Auf-

  nahlung der kleinen, verdichteten Nitrocelluloseteilehen

  in He.ptan. wurde durch Abziehen von gltlssigkeit auf eine®

  f

  Vakuumfilter auf einen Gesamtfeststoffgehalt von 70 Gewichts-.-

  prozent gebracht.

  Die erhaltenen; verdichteten Nitracellulaseteilchen besaßen,

  bezogen auf Trockenbasia, eine absolute Dichte von 1,571 g/cn

  und eine Schtittdiahte von etwa 980 kg/m3. aDie Veilchengröße

  der erhaltenen Teilchen lag im Bereich zwischen-15 und 125,(u

  und die Mehrzahl der Teilchen besaß eine Teilchengröße im

  Bereich zwischen 25 und 50 /u. Bei der optischen Prüfung

  unter Vergrößerung °zeigten die Teilchen eine.glatte, meist

  e1 1.i psoidal und kugelig gerundete form mit dichter, glasier-

  ter Oberfläche.

  Zur erf indungsgemUen Herstellung von dichten Nitrocellulosa-

  teilchen können beliebige faeerige Nitrocelluiosetypen ver-

  wendet werden; die durch Nitrierung von natürlichen oder

  künstlichen Cellulosefasern, beispielsweise Baumwolle, ge=

  reinigten Baumwoll-Linters, gereinigtem Holzschliff", rege-

  nerierten Cellulosefasern oder

  beispielsweise

  in Form von genpften Linters, geschnitzeltem Holzschliff,

  flockiger Lintersmasse (fluffed bulk linters), fein geschnit-

  tenen oder gemahlenen Fasern, Paseraggregattei lchen und-der-

  gleichen, erhalten wurden. Es ist jedoch wesentlich, daß die

  faserige Nitrocellulosg zur erfindungsgemäßen Verwendung im

  wesentlichen frei von Paseraggsegaten ist, da diese die Zer-

  kleinerung behindern und zur Bildung unerwünscht großer Teil-

  Qhen führen. Es ist daher wünschenswert und bevorzugt, die

  faserige Nitrocellulose zunächst einer herkömmlichen Jordah-

  Behandlung oder einer ähnlichen faserschlagenden Behai@@lung

  zu unterziehen, um FaseraWegate aufzubrechen und die Faser-

  länge vor Bier erfindungsgemäßen Verwendung 2u verktärzen. Wie

  bereits .erwähnt, wird die wasserfeuchte faserige Nitrocellls-

  lose hierzu nach üblicher Stabilisierung uhd Viskositätsbe,-

  handlung in Wasser zur Konsistenz herkömmlichen Pulpe auf--

  geschlämmt und nachfolgend in einer Jordan-Maschine oder

  ähnlichen faeersohlagenden Vorrichtung geschlagen.

  Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert die Verwendung

  von im wesentlichen wasserfreien Nitrocellulosefasern. Wie

  bereits erwähnt, können die fasern nach dem Abziehen des

  üherechüssigen Wassers durch Einleiten von warmer. Luft in e

  die.Faserrasse oder d"irch Abdestillieren des Restwassers,

  ih Gegenwart eines großen Überschusses an Koh-erwasserstoff-

  Verdünnungsmittel getrocknet werden. Das Wasser kann Jedoch auch nach den herkömmlichen Alkehol-Del@ydratisierungsverfahren entfernt werden. Hei Verwendung von mit Alkohol dehydratisierten 14itrocellulosefasern ersetzt der zur Dehydratisierung verwendete Alkohol einen gewichtsmäßig etwa geicheri Teil der aktiven, Nitrocellulose lösenden Flüssigkeit in der flüchtigen organischen Mischung.
• Die Bezeichnung "im wesentlichen we-sserfrei" bedeutet nicht notwendigerweise, daB zur Erzeugung einet wirklich wasserfreien Produktes auch die letzten Spuren an Wasser entfernt worden sind. Die iwwesentliohen wasserfreien Nitrocellulosefasern können vielmehr geringe Mengen, gewöhnlich wesentlich weniger als 1 Gewichtsprozent der getrockneten Fasern, an sorbiertem Wasser enthalten. Diese Restmenge an sorbiertem Wasser, welche auch gewöhnlich vorliegt, kann dass erfindungegemäße Verfahren Jedoch nicht nennenswert beeinträchtigen Es sind im wesentlichen alle handelsüblichen, faserartigen Nitroeellulossetypen und -arten mit; Stickstoffgehalten von etwa 10,9 bis etwa 13,5 Gewichtsprozent und beliebigen Via3-kesitätseigenschatten von sehr niedrig viskosen Typen (10 OP) zu äußerst hochviskosen Typen, beispielsweise Nitrocellulose vom Dynamit-Typ geeignet.
• Die- im wesentlichen wasserfreien Nitrocellulosefasern wer- den, erfindungsgemäß unter heftiger Hübrung in dem organischen

  flUssigen Erweichungs- und Aurquellciedium zu einer von Faser-

  aggregaten im wesentlichen freien, gleichmäßig glatten,

  leicht ,Uhrfähigen Aufschlämmung disporgiert. Die praktische

  obere Grenze für den Gehalt an Nitrocellulosefasern in der

  Aufsehlärmung hängt von der Möglichkeit ab, die Aufschläm-

  mung hochtourig und mit starker Scherwirkung zu durchrühren.

  Im allgemeinen wurden Aufachl11urmungen mit einem Gehalt, be-

  zogen auf Trockenbasis, von etwa ;16,5 bis 18,5 Gewichtspro-

  zent Nitrocellulose benutzt. Der optimale Gehalt liegt, be-

  zogen auf Trockenbasis, etwa bei 18,5 Gewichtsprozent Nitro°

  oellulose. Aufschlämmungen mit einem Gehalt von mehr als

  ttwa 18,5 Gewichtsproxent Nitrocelluloae besitzen gewöhnlich

  eine . zur wirksamen Durchführung mit einer hochtourigen,

  stark scherenden.Vorriehtung zu hohe Konsistenz.

  Wie bereits erwähnt, stellt die erfindungsgemäß als Medium

  zur Zerkleinerung, leormung und Verdichtung der Nitrocellulose

  ver-dendete flüchtige orgenisehe F::Ussigkeit eine Mischung aus

  einem KohlemqasserstoffmVerdUnnungsmittel und einer Nitroce3-.

  lulose lösenden Flüssigkeit dar. Es ist wichtig und notwen-

  dig, daß die in der Mischung vorhandenen Mengen an Kohlenwas-

  seratofP-Verdünnungsoittel und Närocellulose lösender PlUs-

  sigkeit so bemeeeen werden, daß die Mischung die Nitrocell-u-

  lose zwar erweicht und--aurquelleri läßt, die Fasern jedoch

  nicht auflösen kann. Es ist klar, da8 die zur Erfüllung die-

  ser Bedingung geeigneten Mengenverhältnisse in Abhängigkeit

  hauptsächlich von dem jeweils gewählten Kohlenwasserstoff-

  Verdünnungsmittel und der Nitrccel:?.ulose lösenden Flüssig-

  keit s(»iie, zu einet, geringeren Ausmaß, auch vLm Stickstoff-

  gehalt und den Viskositätseigensc:aaften der zu zerkleinern-

  den und verdichtenden Nitrocellulose verschieden sind. Der

  Pachmann kann fUr jede gewählte Kombination-aus Kohlenwasser-

  stoff-VerdUnnungsmittel und Nitrocellulose lösender FlUssig-

  keit in einem einfachen Vcrversuch die Nitrocellulose in dem

  gewählten Kohlenwasaerstoff-Verdünnungsmittel aufschlämmen

  und dann unter Rühren schrittweise die gewählt, Nitrocallu-

  lose lösende Flüssigkeit zusetzen. bis deir Punkt 'einer begin-

  nenden Quellung der Fasern durch die Mischung erreicht ist.

  Zur Durchführung des erfindungagemäßen Verfahrens sind darin

  nur noch geringere Veränderungen des Verhältnisses von Nitro-

  cellulose lösender Flüssigkeit [email protected]ün-

  nungsmittel nach. oben oder unten erforderlich, um die ge-

  wünschte Form, Dichte, Schüttdichte, Teilchengröße, ete.

  zu erzielen. Bei Verwendung von Mischungen mit einem uehal ü-

  an Heptan und MetiylättWlketon als Medium zur Zerkleinerung

  Formung und Verdichtung von gi-trocellulose

  . mit einer Fallkugelviqkosität von 40 sec und einem

  Stiakatoffgehalt von 12,6 Gewichtsprozent beträgt das

  Gewichtsverhältnis von Mettyläthylketon zu Heptan optimal

  etwa 1,10 und das Gewichtsverhältnis MethylätlWlketon zu

  Nitrocellulose etwa 2,30.

  Erfinflungsgemäß können beliebige, bei Raumtemperatur und

  N,)rmhldruck flUssign flUchtigec@@a.@e::a;-rasserstoffe, einschließ-

  a.ich aliphatischer, cycloa'iipha tischen, aromatischer, arali-

  phatischer, aliphatisch-aromatischer Kohlersvasserstoffe und

  deren Mischungen Verwendung finden. Zu den typischen Kohlen-

  wasaserstoffen gehören beispielsweise Hexan, Heptan, Oktan,

  Isooktan, Nonan und dergleichen, verschiedene im Handel be-

  findliche Petröleumdestillatschnitte, beispielsweise Wasch-

  benzin, Lackbenzin, Lactolbenzin, VM+P-Benzin, Leichtbenzin,

  Ker oein und dergleichen, Cyclopentan, Cyclohexan, Methylcy-

  clohexan, Benzol,Toluol, Kylol, Äthylbenzol, Styrol,

  a.-Methylstyrol, verschiedene handelstlbliche aromatische

  Kohlenwasserstoffschnitte, Mischungen aVs allphati sehen und

  aromatischen-Kohlenwasserstoffen und dergleichen. Vorzugs-

  weise werden äliphatiacha Kohlenwasserstof fe mit einem Sie-

  depunkt im Bereich von Heptan -Bind darüber, insbesomu2a

  Heptan verwendet.

  Erfindungsgemäß geeignete, Nitroeellulose lösende Flüssig-

  keiten sind niedermolekulare Ketone, Ester, Glykolä.ther-

  Alkohole und ßlykoläther-gster. Zu -den erfindungsgemäß ge-

  eigneten, typischen Lösungsmitteln für Nitrocellulose gehö-

  ren beispielaweise' Ameisensäuremethylester, Ameisensäure-

  ätbylester, Meti@ylaeetat, Äthylaeetdt, Isopropylacetat, Pro-

  pylacetat, Butylacetat, Methylpropionat, äthylpropipnat,

  Aceton, Metbyläthylketon, Diäthylketon, Methylpropylketon,

  Metlyl-isobutylketon, Äthylenglykolmonomethyläther, Äthy len-

  glykoldimet)rläther, Äthylenglykolmonoäthyläther, Äthylen-

  glgkcildiäthyläther, Methoxyä.thylaaetatr Äthylenglykoly.iace-

  tät und dergleichen. Die Nitrocelltllose lösende Komponente

  der erfindungsgemäß verwendeten organischen .flüssigen bUschu:ig soll vorzugsweise unterhalb des verwendeten Kohlenwasserstoff-VerdUinungsmittelg sieden oder mit-dem Kohlenwasserstoff-'xerdU inungsroittel ein Gemisch mit Siedeminimum bilden. Erftnduiigsgemäß wird die Verwendung von Methgläthylketon besunders bevorzugt..
• Zur erfindungsgemäßen Herstellung von dichten Nitrocellulosete?Ichen können beliebige faserige Nitrocellulosetypen ver-@wendet werden, die durch Nitrierung von natürlichen oder künstlichen Cellulosefasern, beispielsweise Baumwolle, gereinigten Baumwoll-Linters, gereinigtem Holzschliff, regenerierten Cellulosefasern oder dergleichen, beispielsweise in Form von gezupften Linters, geschnitzeltem Holzschliff, flockiger Lintersmasee (fluffed bulk linters), fein geschnlttenen oder gemahlenen Fasern, Faseraggregatteilchen und dergleichen, erhalten wurden. Es ist jedoch %esentlich, daß die faaerige Nitrocellulose Zur erfindungsgemäßen Verwendung im wesentlichen frei von Faseraggregaten ist, da diese die Zer- kleinerung behindern und zur Bildung unerwünscht großer Teil-chen führen. Zu ist daher wünschenswert und bevorzugt, die faserige Mitroeellulose zunächst einer herkömmlichen Jordan-Behandlung oder einer ähnlichen-faserschlagenden Behandlung zu unterziehen, um Faseraggregate aufzubrechen und die Faserlänge vor der erfindungsgemäßen Verwendung zu verküraen. Wie bereits erwähnt, wird dies durch Pufechläemen der wasserfeuchten Nitrocellulosefasern in Wasser zur Konsistenz der herkömmlichen Pulpeaufschlämmungen und nachfolgendes Schlagen in

  einer Jordan-Maschine oder ähnlichen gaserschlagenden Vor-

  richtung bewirkt. Obleich zur Herstellung von rauchlosem

  Pulver gewöhnlich Nitrocellulose des rauchlosen `.Typs mit

  einem Stickstoffgehalt von etwa 13,4 Gewichtsprozent oder

  darüber verwendet wird, ist das erfindungsgemäße Verfahren

  nicht auf diesen Nitrocellulosetyp beschränkt. Es sind im

  wesentlichen alle handelsüblichen, faserartigen Nitrocellu-

  losetypen und -arten mit Stickstoffgehalten von etwa 10,9

  bis etwa 13,5 Gewichtsprozent und beliebigen Viskositä.tsei-

  genschaften von sehr niedrig visko$en Typen (10 cP) zu äußerst

  hochviskosen Typen, beispielsweise Nitrocellulose vom Dyna-

  mit-Typ geeignet. ,

  Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ver-

  wendete Menge an Nitrocellulosefasern hängt von der Möglich-

  keit ab,. die Aufschlämmung wirksam zu einer gleiotmäBig

  glatten, leicht rührbaren, von Faseraggregaten im wesentli-

  chen freien Aufschlämmung zu durchrühren. Im allgemeinen-wur-

  den Aufschlämmungen mit einem Gehalt, bezogen auf Trockenba-

  sie von etwe 11,9 bis 18,5 ewichtaprozeat Nitroeellulose

  benutzt. Der optimale Gehalt liegt, bezogen auf Trockenbasis,

  o

  etwa bei 17 Gewichtsprozent Nitrocellulose. Aufschlämmungen

  mit einem Gehalt von mehr als etwa 18,5 Gewichtsprozent Ni-

  trocellulose besitzen gewöhnlich eine Konatdtenz, die mit

  der erfindungsgemäß vorgeschlagenen milden, scherenden RUhh-

  rung nicht mehr wirksam durct%srührt werden kann. Die Verwendung

  vcn P.uf*scnlITmungen mit Nitrocellulosegehalten von. unter

  '.1,9 % ist nrar möglich, wird jedoch nicht als wirtschaft-

  sich angeseht--en.

  Wie bereits erwähnt, stellt-die erfindungsgemäß als Medium

  zur Zerkleinerung, Formung und-Verdichtung der Nitroeellulo-

  se verwendete flüchtige organische Flüssigkeit eine Mischung

  aus einem Kohlenwasserstofft-Verdünnungsmittel und einer Ni-

  trocellulose lösenden Flüssigkeit der. Es ist wichtig und -

  notwendig, dsß die in der Mischung vorhandenen beengen an Koh-

  lenwasserstoff-Verdünnungsmittel und Nitrocellulose lösende:

  Flüssigkeit 'so bemessen werden; daß die Mischung die Nitro-

  cellulose zcrar erweicht und aufquellen-läBt, die Fäsern je-

  doch nicht auflösen kann. Es ist-klar, daß die zur Erfüllung

  dieser Bedingung geeigneten-Mangenverhältnisse in Abhängigä

  keit hauptsächlich von dem jeweils gewählten Kohlenwasserstoff-

  Verdunnungsmittel und der Nitrocellulose lösenden Flüssig-

  ke:it sowie; zu -einem geringeren AuamaB, auch vom Stickstoff-

  gehalt und dien Viakesitätseigensehaften der zu zerkleinern-

  den und verdichtenden Fitrouellulose verschieden sind. Der

  Fachmann kann für jede gewMlte Kombination aus Kohlenwasser-

  stoff-Verdünnungsmittel und' Nltrocelluloae lösender FlUseig-

  keit in einem einfachen Vorverauch die Nitrocellulose in dem

  gewählten Kohlenwaneeratofi-VerdUnnungmittel aufschlämmen

  und daran unter Rihron schrittweise die gewählte, Nitrooellu-

  lnne lösende Fl%sigkeib auset»n bis der Punkt einer begin-

  nenden Quellung der Fasern durch die Misohung erreicht ist.

  Zur Durchftihrung des erfindungsgemäßen Verfahrene sind dann

  .nur noch geringere-Veränderungen das Verhältnisses von Nitro-

  oellulose lösender Flüssigkeit zu- KohlerwassePStoff-Verditn-

  rnangsmittel. nach oben oder unten erforderlich, um die ge-

  wünschte, Form, Dichte, Schüttdichte, Tei?chengröße,, ete.

  zu erzielen. Bei Vemendung von Mischungen mit einem Gehalt.

  an F.eptan und Aceton als Medium zur Zerkleinerung, Formung

  uni-. Verdichtung von Nttrocellulose des rauchlosen Typs mit

  einem Stickstoffgehalt von etwa 13,4 gewichtaprozent kann

  das Gewichtsverhältnis Aceton zu Heptan vorzugsweise zorischen

  etwa-,. t;,8 und 41.,4 uni düs Gewichtsverhältnis Aceton zu NitrV--

  cell.ulose zwischen etwa 2 und 3,5 liegen, während ein Ge-

  wichtsverhältni.s Aceton zu Heptan von etwa 1 : 1 und ein

  Qewi ehtsverhältnis Aceton zu Nitrocellulgse von 2,4 optimal

  sind:

Claims (1)

1. Patent a n s_p r üc he :i. Verfahren zur Herstellung feinteiliger dichter Nitrocel- luloseprodukte, dadurch ,gekennzeichnet, da& mari F) voll Faseraggregaten und Wasser im wesentlichen freie xltxocellulosefasern unter Rühren m einer dieselben enieichenden und aufquellenden, jedoch nicht lösenden flüchtigen organischen Mischung aus einer Nitroaellu- lose lösenden Flüssigkeit und einem Kohlenwasserstoff- VerdUnnungsmittel aufschlämmt, b) die erhaltene Aufschlämmung zum Erweichen, Aufquellen und Zerkleinern der Fasern zu kleinen, glatten, gerundeten Teilchen einer starken Scherwirkung aus- setzt, c;t die Aufechlätmeung der zerkleinerten und verformten Teilchen aus erweichter und gequollener Nitrocellulose zwecks Einleitung der Härtung der Teilchen unter fort- gesetztem, stark scherendem Rühren mit weiteref Kohlen- a . . wa$serstoff-Verdünnungsmittel verdtinnt und d) aus der verdü.-inten hutschläcmnung zur Vollendung der Iiiärtung und Verdichtung der Teilchen durch Destilla- tion in Gegenwart von b'berschüssigem Kohlenwa3serstoff- Verdtlnnungsmittel im wesentlichen die gesamte, Nitro- cellulose lösende Flüssigkeit abzieht. ;2- Verfa hrer. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da8 man die im wesentlichen wasserfreien Nitrooellulosofaaern zunächst unter Rohren in mindestens einem Teil deszur Bildung der flüchtigen organischen Mischung dienenden Kohlemiasserstoff-Verdünnungsmittels dispergiert und dtan die die Nitrocellulose lösende PlUssigkeit zusammen mit einem etwaigen restlichen Teil des Kohlenwasserstoff- VerdUnnungsmittels in die stark. durchrührte Aufsohläinmung einbringt. - 3. Verfahren nach Anspruch 1,-dadurch g®kennzeichnet, äeB man wasserhaltige Nitrocelluloeefaaern zunächst durch Dastil-lat4on In Gegenwart eines Überschusses des in der flüchtigen organischen Mischung verwendeten Kohlenwasser- stoff-VerdUnnungemittels im wesentlichen vollständig von Wasser befreit, das tfierschUasige Kohlenwasserstoff-Ver- dünnungsaittel abzieht und die hinterbItbenden, mit Koh- lenwasserstoff-Verdünnungsmittel benet2ten Nitrocelluloae- fasern unter Rühren in einer Mischung aua der Nitroaellu- lose lösenden Flüssigkeit und dem restlichen Teil des Kohlenwa.saeratoff-VerdUnnungsmittels der flUehtigen orga- nischen Mischung diapergiert. Verfahren nach Pnaprdeh 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das man trockene Nitro®ellulosefaaern unter milden rsahe- rendea Rühren in einer die Nitrocelluloee erweiehenäen und ,urquellenden, jedoch nicht lösenden tltlohtigen o;,ga- nischen Mischung aus einer Nitrocellulose lösenden PlUa- sigkeit und einem Kohlenwasserstoff °YerdUnnungsmittel zu einer von Faseraggregaten im wesentliehen freien Auf- schlämmung dispergiert, bezogen auf deren Gesamtgewicht 0,1 bis 2 ;d einen die Agglomerierung der gequollenen unal erweichten Nitrocellulosefasern unterstützenden iohutz-- kolloids In Form einer wässrigen Lösung zusetzt, das mil- ke scherende Rühren fortsetzt, bis im wesentlichlen alle. t:itrooellulosefasern gleichmäßig erweich`, gequollen und zu Teilchen mit einer Teilchengröße im wesentlichen zwi° sehen etwa 150 bis 600 /u zerkleinert sind, die Auf- zohlämamung unter Fortsetzung des milde scherenden Rißhrens niit einer zur Bildung einer jedes erweichten ggq'uollane Faserteilchen umhüllenden agglomerationsinhlbiererden Schicht aus im wesentlichen urklebriger, zäher, verdichte- ter Nitroaellulose hinreichenden Menge Kohlernuesserstoff- VerdUnnungsmittel verdünnt, die RUh_.-ung fortsetzt, bis .m wesentlichen. alle Faserteilchen zu glatten Teilchen .von im wesentlichen ellipaoidaler und kugeliger Form ver- formt sind und dann die verdtinnte Pufschlämmung zwecks Vollendung der Härtung und Verd iahtung der Teilchen und im wesentlichen vollständiger Entfernung der die Nitrocel- lulo3e lösenden Flüseigkeit unter Fortsetzung der Rührung einer Destillation unterwirft-. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeiohaet,._daB -. Man Gummiarabikum als [email protected] verwendet.. _ _ 6. [email protected] nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ennreichnet, daß man als Nitrocellulose Methyl- äthylketon oder Aceton und &Is Kohlenwasserstoff-Verdün- nungsmittel Heptan verwendet. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch £ekennzeächnet, daß man eine Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt von mindestens etwa 12,6 Gev: i.chtsprozent und in der Auf - schlänimung ein auf das Gewicht bezogenes Anfanvsverhäatnis von Lösungsmittel zu Heptan awischen 0,8 und 1,4 6 1 und ein auf das Gewicht bezogenes Pnfangsverhältnis von irö- sungsmittel zu Nitrocellulose zwischen 1 und ?,4 : 1 ver- wendet.