DE865870C - Verfahren zum Nitrieren von Cellulose - Google Patents

Description

• Verfahren zum Nitrieren von Cellulose Die Nitrierung von Cellulose wird bekanntlich bisher in, der Weise vorgenommen, daß man 20 bis 30 kg vorgetrockneten gebleichten Zellstoff oder Baumwollabfälle mit der 40-bis sofachen Menge Nitriersäure in, einem Rührgefäß etwa 30 bis 60 Minuten unter öfterem Umrühren reagieren läßt.
• Nach der vollkommenen Durchnitrierung wird das fitriergemisch in eine darunter befindliche Zentrifuge abgelassen und die fitrocellulose durch Nbschleudern von der Hauptmenge der Nitriersäure befreit und nach dem Auswerfen in einen Waschbottich mit einem größeren Überschuß von Wasser säurefrei gewaschen.
• ES besteht nun schon seit jeher das Bestreben, diese verhältnismäßig lange Reaktionszeit abzukürzen und den Nitriervorgang liontinuierlich zu gestalten. Die bekannten, hierfür in Vorschlag gebrachten Verfahren habell aber den Nachteil, daß sie entweder eine sehr umständliche Apparatur benötigen oder infolge der langen Reaktionszeit sehr langwiering und deshalb sehr kostspielig sind, zumal vegen der starken Angriffssvirkung der Nitriersäure für die Apparaturen säurefeste Legierungen erforderlich sind.
• Systematische Versuche über die Nitrierzeit haben ergeben, daß die Nitrierung einer Cellulosc- schicht, wene diese eine geringere Dicke z. B. als dünne Papierbahn hat, innerhalb kiirzester Zeit verläuft, wenn die bei der Nitrierung durch das Realtionswasser entstandene verdünnte Säure möglichst schnell aus demNitriergut entfernt und dafür Säure mit entsprechend geringem Wassergehalt zugeführt wird.-Da dies bei den bisher itblichen Nitrierverfahren nicht der Fall und auch nicht möglich ist, erfordern sie eine lange Nitrierzeit bis zu I Stunde.
• Auf Grund dieser Feststellung wird erfindungsgemäß zum Nitrieren von Cellulose so verfahren, daß man schon während oder kurz nach der Veresterung die in und um die Einzelfasern durch das Reaktionswasser entstandene verdünnte Säure möglichst schnell durch konzentrierte Säure ersetzt.
• Auf diese weise kann, man, wie sich gezeigt hat, auch im Großbetrieb mit einer sehr kurzen Nitrierzeit auskommen, durch die auch die Möglichkeit gegeben ist, das Verfahren mit Hilfe einer einfachen Apparatur, z. B. einer Schubzentrifuge, kontinuierlich zu gestalten. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Cellulose möglichst fein und gleichmäßig zu zerfasern, weil sich ein so beschaffenes Ausgangsgut gleichmäßiger durchnitrieren läßt und sich e. R. beim Abschleuderns der Flüssigkeit von der entstandenen Nitrocellulose in gleichmäßiger Dichte schichtet sowie die Säure und die Waschflüssigkeit besser und gleichmäßiger hindurchtreten läßt. Das auswaschen der Adhäsionssäure kann vorteilhafterweise im Gegenstromprinzip durch geführt werden.
• Im einzelnen kann das Verfahren nach der Erfindung beispielsweise wie folgt durchgeführt werden: Die in einer Zerkleinerungsvorrichtung gemahlene Cellulose wird nach der Vertrocknung durch ein Förderband einem Rührgefäß zugeführt, dem kontinuierlich Nitriersäure zufließt, un ; d zwar in solcher Menge, daß das Verhältnis von Cellulose zu Säure etwa I : 50 beträgt. Der Nitriervorgang wird so geleitete daß die Verweilzeit im Reaktionsgefäß nur wenige Minuten beträgt. Die so entstandene Suspension fließt darauf in eine Schubzentrifuge, in elcher die Hauptmenge der während der Nittierung entstandenen dünnen Säure abgeschleudert und die noch anhaftentde Säure gleich darauf durch Zugabe von frischer konzentrierter Säure ersetzt wird. Auf diese Weise gelingt es, eine vollkommene Durchnitrierung in einigen Minuten zu erzielen.
• Es ist überraschend, daß in dieser kurzen Zeit die Nitrocellulose ganz besonders gute Eigenschaften erhält, die bei längerer Nitrierzeit wieder teilweise verlorengehen. So ist z. B. die Klarheit der aus solchen Nitrocellulosen hergestellten Lösungen besser aLs aus Nitrocellulose, die längere Zeit mit der Nitriersäure in Verbindung war. Auch die Stabilisierfähigkeit ist bei einer rasch nitrierten Nitrocellulose bedeutend günstiger als bei einer Nitrocellulose, auf welche die Säure längere Zeit gewirkt hat. Wahrscheinlich ist dies darauf zurückzuführen, daß die verdünnte Säure abbauend oder verseifend besonders auf die niedrigmolekularen Anteile der Nitrocellulose wirkt, wodurch unlösliche und instabile Verbindungen entstehen. Naturgemäß liegt bei einer so kurzen Nitrierzeit infolge des geringen Abbaues auch die Ausbeute sehr günstig, unid dadurch ergibt sich auch wieder eine wesentlich geringere Verunreinigung der Nitriersaure.
• Nachdem die Durchnitrierung der Cellulose in der Zentrifuge beendet ist, wird die Nitrocellulose ausgestoßen und dann auf iibliche Weise durch Behandlung mit Wasser säurefrei gewaschen. Man kann aber auch so verfahren, daß man sie gleich in der Zentrifuge im Gegenstromprinzip mit Säuren abfallender Konfzentration behandelt, um die noch anhaftende Säure der Wiederverwendung zugänglich zu machen. Es muß dabei darauf geachtet werden, daß die Konzentration der Waschsäure so gehalten wird, daß die Konzentration der Säure in der Nitrocellulose möglichst schnell unter 65° gebracht wird, da andernfalls ein teilweiser Abbau der Nitrocellulose durch Hydrolyse einsetzt.

Claims (3)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Verfahren zum Nitrieren von Gellulose, dadurch gekennzeichnet, daß man die beim Nitriervorgang durch das Reaktionswasser in der Faser entstehende verdünnte Säure möglichst schnell durch Säure höherer Konzentration ersetzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß man das Nitrieren der Cellulose und das Abschleudern der verdünnten Säure mit Hilfe einer Schubzentrifuge kontinuierlich gestaltet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Adhäsionssäure im Gegenstromprinzip auswäscht.

   +. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Cellulose verwendet, welche gleichmäßig zerfasert ist.