Verfahren zur Reinigung von Melamin. Das nach den üblichen technischen Ver fahren hergestellte Melamin fällt nicht in chemisch reiner Form an; zum Beispiel ist das bei der Herstellung aus Dicyandiamid und Ammoniak im Autoklaven anfallende Rohmelamin, trotzdem es einen Gehalt von etwa 97% Reinmelamin aufweist, hellgrau bis graubraun gefärbt und gibt mit Formal dehyd mehr oder weniger bräunlichgelb ge färbte Kondensationslösungen,
die trotz Ver- w endung von Entfärbungsmitteln für manche Zwecke nicht geeignet sind. Es wurde des halb ein einfaches Reinigungsverfahren für Rohmelamin und andere melaminhaltige Roh stoffe gesucht, das erlaubt, praktisch reines Afelamin in technischem Massstabe herzu stellen.
Als bekannte Reinigungsmethode kommt vor allem die Kristallisation in Frage. Schon Liebig (Annalen der Pbarmacie 10, 19 [1834]) schreibt, dass Melamin in kaltem Wasser schwer, in kochendem leichter löslich ist. Es ist tatsächlich möglich, besonders unter Zu- hilfenahme von Entfärbungskohle, ein Pro dukt zu erhalten, das hellere bis praktisch farblose Kondensationslösungen ergibt. Nach teilig sind die grossen Wassermengen, die bei der Umkristallisation grösserer Mengen Rohmelamins nötig sind.
Als weitere Reinigungsmethode ist die Sublimation zu erwähnen. Drechsel (Journal für prakt. Chemie 13, 332 [1876]) sagt dies- bezügl., dass Melamin in prächtigen kleinen Kristallen unverändert sublimiert, wenn es erhitzt wird, aber dabei nicht zum Schmelzen kommt. So konnte Drechsel über ein Gramm Melamin ohne Zersetzung im Wasserstoffstrom mit Hinterlassung einer Spur eines kohligen Rückstandes sublimieren.
Bei der Nachprüfung hat es sich gezeigt, dass die obigen Angaben für kleine Mengen, wie sie Drechsel verwen det hat, zutreffen. Verwendet man dagegen grössere Mengen, so tritt infolge zu langer Einwirkung der Wärme auf einen Teil des Melamins Zersetzung ein und die Ausbeute an sublimiertem Melamin sinkt unter 500/0. Wird Rohmelamin in dünner Schicht auf Temperaturen, die unter seinem Schmelz punkt liegen, zum Beispiel auf 300-3401' C erhitzt so tritt langsames Abrauchen ein und es bleibt als Rückstand ein lockeres, voluminöses Pulver.
Etwas günstiger gestaltet sich die Subli mation im Vakuum, besonders wenn kleinere Mengen verwendet werden- die Sublimation verläuft aber auch hier langsaui, was %er- setzung eines Teils des Melamins, infolge zu langer Erhitzung, verursacht, wodurch die Ausbeute stark herabgesetzt wird, so dafi die Herstellung grösserer Mengen auf diese Weise nicht in Frage kommt.
Das Verhalten des Melamiris oberhalb seines Schmelzpunktes ist noch nicht genauer beschrieben worden. Liebig erwähnt an der oben angeführten Stelle: "In der Wärme verknistern die Kristalle und schmelzen zri einer durchsichtigen Flüssigkeit, die beim Erkalten kristallinisch erstarrt.
Bei stiirkerer Hitze zieht sich die geschmolzene Substanz au den Wänden der Röhre herauf, obrie zu sublimieren; wenn ein Teil davon auf eine glühende Stelle des Glases herabfliesst, so wird es zersetzt, es entwickelt sich Ammo niak und es bleibt ein zitronengelber Rück stand, der beim Glühen, indem er völlig verschwindet, Cyan und Stickgas liefert\.
Drechsel bestätigt in der bereits angegebenen Literaturstelle die Angaben Liebigs. Osti-o- govich (Gazzetta Chimica Italiana <B>65,</B> 577 A9351) gibt an, dass Melamin in reinere Zu stand unter Gasentwicklung bei 3470 C (kor.. 354 C) schmilzt. Die Gasentwicklung weist eindeutig auf eine teilweise Zersetzung hin.
Eine wirtschaftliche Reinigung von Mela- min in technischem Massstab ist auf Grund der bekannten Literatur nicht möglich.
Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, dass Melamin, wenn es in dünner Schicht auf Temperaturen erhitzt wird, die über seinem Schmelzpunkt liegen (also z. B. 4000 C) sofort schmilzt, sich in Form eines weissen mikrokristallinen Rauches verflüchtigt und in chemisch reinem Zustande gewonnen werden kann, indem mau es in einem Gas- sti-oni aus der Heizzone entfernt. Insbeson dere war dabei nicht vorauszusehen, dass keine wesentlielie Zersetzung des Melamirrs eintritt.
Das so erhaltene Reinmelamin zeigt bei der Analyse die errechneten theoretischen Werte.
Der verbleibende geringe Rückstand stellt eine gelbbraune 11as:e dar, die zur Haupt sache aus den Dc,@rriiidieriingspro < lukten des Melaurins bestellt, wie llelam. bleiern und 11I' ellon.
Die Durchführung des Verfahrens gestaltet sich beispielsweise so, da1> Melaniin konti nuierlich auf eine Heizfläche aufgetragen wird, die vorteilhaft auf etwa 400' C erhitzt ist (z. B. auf eine rotierende elektriselie Heiz platte).
Das entweichende llelariiiri wird mit tels eines G-asstroines au, der Heizzone entiernt und in ;geeigneten Behältern (zum Beispiel Filtersäcken, Staubkanrrnern usw.) aufgefangen. Es stellt ein weisses, sehr lockeres Pulver dar, das sich infolge seiner feinen Verteilung in Wasser und in wässe rigem Formaldehyd sehr rasch löst. Seine Lösung ist praktisch farblos.
Der sich auf der Heizfläche bildende Rückstand wird vorteilhaft kontinuierlich entfernt, zum Beispiel durch Abkratzen.
Das bevorzugte Temperaturintervall der Heizfläche liegt zwischen 350 und 450' C. <I>Beispiel:</I> 3-100 g ssohnielainin (97 /uig) werden portionenweise in den in beifolgender Skizze mit A bezeichneten Fülltrichter eingefüllt und durch das Förderband B in dünnem Strahl durch ehren zweiten Beschickungs trichter C auf die rotierende, durch die Über- setzung K angetriebene,
etwa auf 400' C geheizte elektrische Heizplatte D kontinuier lich aufgetragen. Die Beseliickung kann einer seits durch. die zrigefübrte Menge Rohmel- amin, anderseits durch die Tourenzahl der Heizplatte reguliert werden.
Unmittelbar nach der Berührung mit der lieilJ',eri Fläebe schmilzt das Melamin und entweicht momentan als weisser Rauch, der aus reinem, mikrokristal linem Melamin besteht. Es entweicht durch ein sich knapp über der Heizplatte befindli ches weites Abzugsrohr Ii', das einerseits mit einem grossen Filtersack G, der unten ein Vorratsgefäss H trägt, verbunden ist. Der Filtersack befindet sich in einem ge schlossenen Raum J, in dem geringer Unter druck herrscht.
Dadurch wird der nötige Luftzug erreicht, damit das abgerauchte Helamin in den Filtersack übergeht; dieser Zug ist so zu regulieren, dass nur Melamin, nicht aber Flugstaub, herrührend vom Rück stand, der auf der Heizplatte zurückbleibt, übergeht. Der Rückstand wird durch ein Schabmesser E kontinuierlich von der Heiz platte entfernt. Er soll in dünnen Blättchen anfallen und eine gelbbraune Farbe aufweisen. Der obige Versuch dauerte bei einer Heiz plattengrösse von 22 crn Durchmesser und einer einzigen Zuführungsstelle für das Roh melamin etwa 3 Stunden.
Die Ausbeute an sublimiertem Reinmelamin beträgt 3100 g entsprechend 910% vom verwendeten Roh- melamin.
Durch Vergrösserung der Oberfläche der Heizplatte und Vermehrung der Zuführungs stellen kann die Reinigung des Rohmelamins leicht in technischem Massstabe vorgenommen werden.
Statt mit Unterdruck von Luft im ge schlossenen Raum J zu arbeiten, um das gebildete Reinmelamin zu entfernen, kann auch die Beschickungsseite der Apparatur eingeschlossen und mit einem schwachen Überdruck an Luft oder einem andern Gas, wie Stickstoff, Wasserstoff und dergleichen, gearbeitet werden.