HU212631B - Process for producing of stable storable, esterified with alcohol and/or water wetted nitrocelulose and said produced product - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás meghatározott tulajdonságokkal rendelkező nitrocellulóz előállítására ellentétes irányú hengerlés segítségével végzett sajtolás útján, továbbá az eljárással előállított stabilan tárolható nitrocellulóz.

A legfeljebb 12,6% nitrogént tartalmazó, kismértékben észterezett nitrocellulózokat, amelyeket elsősorban a lakkgyártás során alkalmaznak, cellulóz nitrálósavakkal - amelyek rendszerint salétromsav, kénsav és víz elegyei - végzett észterezésével állítjuk elő.

Miután a nitrálósavakat - legtöbbször vízzel végzett intenzív mosással - eltávolították, és a nitrocellulóz kívánt móltömegét termikus bontással beállították, az így kapott, szálas szerkezetű nitrocellulózt a begyulladás megakadályozására közömbössé kell tenni. Ehhez különböző közömbösítőszerek alkalmazhatók.

Lágyítószerekkel történő keverés mellett a nitrocellulóz alkoholokkal és/vagy vízzel történő nedvesítése a leggyakoribb eljárás. A nitrocellulózokat rendszerint 30-35% alkohol- és/vagy víztartalommal hozzák forgalomba. Ha a nedvességtartalom 25% alá csökken, ezeket a kismértékben észterezett nitrocellulózokat megnövekedett veszélyességük miatt „robbanóanyagok”-ként kezelik. A közömbösítés ellenére a gyakorlatban bizonyos mértékű veszély megmarad a csövekben vagy kartondobozokban tárolt vagy szállított, kismértékben észterezett nitrocellulózokkal kapcsolatban.

Ismeretes egy eljárás a szálas nitrocellulózok kezelésére a biztonságos szállítás és tárolás érdekében (871 299 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírás). Ennek értelmében a nedves szálas nitrocellulózra P = 2M + 6400 nyomást gyakorolnak, ahol P jelentése font/négyzethüvelyk értékben (ami 6,89 kPa-nak felel meg), és M jelentése a nitrocellulóz közepes szálhosszúságának értéke mikrométerben kifejezve. Az erőt két ellentétesen forgó, szoros henger segítségével közlik.

Ha az így kezelt és összehasonlításképpen nem kezelt szálas nitrocellulózt 30 tömeg% izopropanollal megnedvesített, acélcsőbe töltjük és meggyújtjuk, a kezelt anyag 1/12 perc részben, kis lánggal ég, míg a kezeletlen anyag 1/12 perc alatt robbanásszerűen gyullad, és a lángokat oltani kell.

Az említett eljárásnak hátránya azonban, hogy a javasolt kezelés ellenére a csomagolóanyagban - akár csövekben, akár kartondobozban - tárolt szálas nitrocellulóz két-hat hét után - ami tárolás szempontjából szokásos időköz - a nedves nitrocellulózban szétválás jön létre. A nedvesítőszer - alkohol és/vagy víz leülepszik, és így a csomagolóeszköz felső részében levő szálas nitrocellulóz megengedhetetlen kiszáradása következik be.

A robbanóanyagtárolási szabályok a szétválás megakadályozására alkalmas intézkedésként előírják, hogy a csomagokat rendszeresen meg kell forgatni. A Das Merkblatt dér Berufsgenossenschaft dér chemischen Industrie (vegyipari dolgozók szakmai lapja; MO37 4/84 6) a rétegek kiszáradása következtében fellépő veszély megakadályozására a tárolóeszközök 14 naponként történő megforgatását tartja szükségesnek. Ez tehát nagy, gazdaságtalan ráfordítást jelent.

A szálas nitrocellulóz tömörítésének kétségtelen előnyös hatása a csomagolóanyag felső részében levő nitrocellulóz kiszáradására korlátozott mértékben érvényesül, mivel a minél nagyobb töltöttség elérése érdekében a nitrocellulózt ezekbe a csomagolóeszközökbe pótlólag bedöngölik, és így a tömörített anyag részben újra széttöredezik.

Kidolgoztunk egy eljárást stabilan tárolható, kismértékben észterezett, alkohollal és/vagy vízzel nedvesített nitrocellulózok ellentétes irányban történő hengerlése útján sajtolással végzett előállítására, ami abban áll, hogy szálas nitrocellulózra ható hengerek között (2-100 kN/cm) vonalmenti nyomásnál és a hengerek 1:1,3 és 1:3 közötti fordulatszám-arányánál a hengerek között olyan súrlódást állítunk be, ami a két henger teljesítményfelvétele közötti 5-100 watt/kg nitrocellulóz különbséggel fejezhető ki.

A hengerek között a vonalmenti nyomás előnyösen

6-80 KN/cm. A találmány szerinti megoldásnál előnyösnek tűnik, ha a súrlódás hatására képződő súrlódási hőt valamely a hengereken keresztül áramló hűtőközeggel elvezetjük.

A találmány szerinti eljárással lehetővé válik, hogy a nitrocellulóz és a nedvesítőszer csomagolóeszközben fellépő szétválása hatására a nitrocellulóznak a tárolás, szállítás és a későbbi feldolgozás szempontjából oly veszélyes kiszáradása közel teljesen ki legyen zárva.

A találmány szerinti eljárással végzett kezelés után még a nagy viszkozitású, hosszúszálas nitrocellulóztípusoknál, amelyek - főleg magas csomagformákban különösen hajlamosak a szétválásra, sem volt megfigyelhető a nitrocellulózrétegek említséreméltó értékű kiszáradása.

Egy további, alá nem becsülendő előny, hogy a találmány szerinti eljárással előállított nitrocellulóz szabadon folyó konzisztenciájú, ami jelentősen megkönnyíti a csomagolóeszközből történő kiürítését.

Mindeddig a gazdaságos töltőtömeg elérése érdekében a nitrocellulózt a csomagolóeszközbe be kellett döngölni, a találmány szerinti eljárással előállított nitrocellulóz viszont pótlólagos bedöngölés nélkül betölthető a csomagolóeszközbe, és nagyobb töltőtömeg érhető el, mint a bedöngölt nitrocellulóz esetén.

A találmány szerinti eljárással végzett kezelésnek a nitrocellulóz csomagolóeszközben való, a biztonság szempontjából fontos kiszáradására gyakorolt hatását a következő példákkal szemléltetjük: A „%” értékek tömeg% értékeket jelölnek.

1. példa

Egy 380 mm átmérőjű és 200 mm hosszúságú, ellentétes irányban forgó hengerpárra 200 kg/óra, 36% izopropanollal nedvesített nitrocellulózt viszünk fel. A nyomóerő a hengercsapoknál 400 KN. A hengerek fordulatszámát úgy állítjuk be, hogy a gyorsabban forgó henger teljesítményfelvétele 14 kW, a lassabban forgóé pedig 5 kW legyen. Ez 1 kg nitrocellulózra vonatkoztatva 45 W teljesítményfelvételi-különbségnek felel meg.

A hengereket nagyon homogén, sajtolt nitrocellulózáram hagyja el, amelyet kb. 0,5-3 cm-es

HU 212 631 Β darabokra törünk. A kapott darabos anyag felületén már nem észlelhető szálas szerkezet. Az anyagot 46 cm átmérőjű, 86 cm magas hengeres csomagolóanyagba töltjük. A tetejéig megtöltött csomagolóeszközt szorosan lezárjuk. A betöltött nitrocellulóz izopropanol tartalma 34,5%.

Az álló helyzetben tárolt csomagokból három hetenként mintát veszünk. 12 hét múlva a csomag tetejénél az izopropanoltartalom 33,8%, és még 18 hét múlva is 33,6% izopropanoltartalom mélhető. Ebből következik, hogy a csomagokban a nitrocellulóz felső rétegének kiszáradása nem következik be, ami a biztonság szempontjából lényeges.

2. példa

Az 1. példa szerinti módon a fordulatszámot úgy állítjuk be, hogy a két henger teljesítményfelvétele 8 kW, illetve 7,5 kW legyen. Ez 1 kg nitrocellulózra vonatkoztatva 2,5 W teljesítményfelvétel különbségnek felel meg. A hengerpárt szintén homogén nitrocellulózáram hagyja el, amelyet az 1. példa szerinti módon összetörünk és csomagolóanyagba töltünk. Az összetört anyag izopropanoltartalma 35,5%. Az 1. példa szerinti módon vett mintáknál a csomag felső részében a 2. hét után az izopropanoltartalom 33,6%, 8 hét után 30,2%. Az izopropanoltartalom 14 hét után csökken a kritikus 25% alá.

Egy párhuzamosan végzett kísérletben a nem kezelt nitrocellulóz izopropanoltartalma 6 hét után éri el a 25% kritikus értéket.

Claims (5)

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás stabilan tárolható, észterezett, legfeljebb 12,6% nitrogént tartalmazó, legalább 25 tömeg% alkohollal és/vagy vízzel nedvesített nitrocellulóz ellentétes irányban forgó hengerekkel végzett sajtolással történő előállítására, azzal jellemezve, hogy a szálas szerkezetű nitrocellulózra ható hengerek között a súrlódást - 2100 kN/cm vonalmenti nyomásnál - a két henger teljesítményfelvételének különbségében kifejezve, 1 kg nitrocellulózra vonatkoztatva 5-100 W értékre állítjuk be.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fellépő súrlódási hőt a hengereken átáramló hűtőfolyadékkal vezetjük el.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy eltérő átmérőjű hengereket alkalmazunk.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hengerek közötti nyomást

6-80 KN/cm vonalmenti nyomás értékre állítjuk be.

5. Stabilan tárolható, észterezett, legfeljebb 12,6% nitrogént tartalmazó, alkohollal és/vagy vízzel nedvesített nitrocellulóz, azzal jellemezve, hogy az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárással készült.