CH249861A - Verfahren zum Umkristallisieren von Melamin. - Google Patents

Description

      Verfahren    zum     Umkristallisieren    von     MeIamin.       Für die meisten Anforderungen der Tech  nik ist das bei der Fabrikation anfallende       Rohmelamin    zu wenig rein. Das     Umkristalli-          sieren        aus    Wasser kam     bisher    wegen der ge  ringen Löslichkeit des     Melamins    nur für die       laboratoriumsmässige,    nicht aber für die  grosstechnische     Reinigung    in Betracht.

   Da  die Löslichkeit des     Melamins    in Wasser von  gewöhnlicher Temperatur nur     etwa        1/3o,        und     in kochendem Wasser     etwa        113o    des Gewich  tes der verelendeten     Wassermenge    beträgt,  müssten beispielsweise zum     Umkristallisieren     von 10 kg     Melamin    rund 300 Liter Wasser  auf     Siedetemperatur    erhitzt werden,

   wozu  neben grossen Apparaturen ein ganz beträcht  licher Wärmeaufwand notwendig     wäre.     Durch diese Nachteile wird das Verfahren  zu umständlich und     unwirtschaftlich.     



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist nun ein Verfahren zum     Umkristallisieren     von     Melamin,    welches dadurch gekennzeich  net     ist,    dass die     melaminhaltigen        Stoffe    in  geschlossenem Gefäss mittels Wasser von       über    100  in Lösung gebracht werden und  aus den so erhaltenen Lösungen das     Melamin     durch     Abkühlenlassen,    gegebenenfalls nach       vorgängiger    Druckfiltration, ausgeschieden  wird.  



  Es hat sich nämlich gezeigt, dass die Lös  lichkeit des     Melamins    in Wasser beim Er  hitzen des letzteren auf Temperaturen über  100 , was natürlich     unter    Druck, das heisst  im geschlossenen Gefäss erfolgen muss, uner  wartet rasch     ansteigt    und z. B. bei<B>180'</B>    etwa 1/4     und    mehr des     Gewichtes    des ver  wendeten Wassers oder mehr als das Sieben  fache der Löslichkeit in kochendem Was  ser beträgt. Dadurch wird es möglich, beim       Umkristallisieren    von z. B. 10 kg     Melamin,     statt wie oben mit 300 Liter Wasser, hier  schon mit 40 Liter auszukommen.

   Die Mög  lichkeit, zum     Umkristallisieren    des     Melamins     aus Wasser derart hohe Temperaturen an  wenden zu können, ist um so überraschender,  als zu befürchten war, dass das     Melamin          einer    solch massiven     Behandlung    nicht stand  halten und in grösserer Menge zu     Ammelin,          Ammelid    oder gar     Cyanursäure    abgebaut  würde. Dies trifft nun bei zweckmässiger       Arbeitsweise    nicht zu. Durch geeignete Re  gelung der Temperatur und der Behand  lungsdauer sowie gegebenenfalls durch Mit  verwendung von Stoffen, welche, wie z. B.

    Ammoniak, einer solchen Zersetzung ent  gegenwirken, kann der Abbau weitgehend  vermieden werden. So kann     beispielsweise     bei     .einstündiger    oder längerer     Einwirkung     eine Temperatur von<B>150'</B> und bei sehr kur  zer     Behandlungsdauer    sogar     eine    solche von  200' und mehr angewandt werden, ohne dass  beträchtliche Verluste durch     Zersetzung    ein  treten.  



  Erfindungsgemäss kommen Temperaturen  über<B>100'</B> in Frage. Für die praktische  Durchführung des     Verfahrens        haben    sich  aber Temperaturen von 140     bis    220 , vor  zugsweise solche von 150 bis 180o, als be  sonders geeignet erwiesen.

        Die     praktische        Durchführung    des erfin  dungsgemässen     Verfahrens    erfolgt am ein  fachsten so,     dass    'man     Rohmelamin    mit der  nötigen Menge Wasser in     einem        Druckgefäss          unter    ständigem Rühren erhitzt, bis Lösung       eingetreten        ist.    Dann     wird    durch ein Druck  filter     filtriert,    wobei     gegebenenfalls    in an  sich bekannter Weise     Filtrierhilfsstoffe,    wie       Diatomeerierde,

  -        Kohle        usw.,        mitverwendet     werden.     Hierauf    lässt man in     der    Vorlage, vor  teilhaft     unter    Rühren, abkühlen und     trennt     schliesslich das     auskristallisierte        Melamin     in bekannter Weise von der Mutterlauge ab,  wäscht und trocknet.  



  Man kann aber auch so verfahren, dass  man die Lösung     des        Rohmelamins        ohne    Rüh  ren sich abkühlen lässt. Man erhält in diesem  Falle so grobe     Melaminkristalle,    dass sich  der     -grösste    Teil der feinen,     wasserunlöslichen          Verunreinigungen    leicht durch     Dekantation          mit    Wasser von den     Kristallen        entfernen          lässt.     



       Es        ist    auch möglich, das     Umkristallisie-          ren        kontinuierlich    vorzunehmen,     indem    bei  spielsweise das     Rohmelamin    mit der notwen  digen Menge Wasser unter Rühren durch  ein     beheiztes        Gefäss    gepresst wird, wobei  sich das     Melamin    löst, und dann die Lösung       gegebenenfalls    durch ein Druckfilter     kon-          tinuierlich.    abgeblasen wird.  



  Das Verfahren kann, wenn erwünscht,  mit bekannten Reinigungsmethoden für       Melamin        kombiniert    werden. So kann das       Melamin        beispielsweise        vorgängig    oder nach  träglich mit Wasser oder     wässrigen    Alkalien  gewaschen werden,     gegebenenfalls    unter Mit  verwendung von andern Stoffen, welche     Ver-          unreinigungen    des     Melamins    in Lösung zu  halten vermögen.     Als    derartige Stoffe kom  men z.

   B. schwache     organische,    insbesondere       hydroxylierte    Säuren, wie Wein-, Zitronen-,       Glucuronsäure    oder.     ähnliche,    vorzugsweise  in Form ihrer     Alkalisalze,    ferner     Polyoxy        -          verbindungen,    wie Glyzerin,     Mannit    oder  dergleichen, in Betracht. Diese Stoffe, übri  gens auch die     Alkalien,        können    selbstver  ständlich auch in einer beliebigen,     geeigneten       Stufe des vorliegenden     Verfahrens    zuge  setzt werden.  



  Das Verfahren kann in     einfacher    ..Weise  direkt mit der     Herstellung    des     Melamins    ver  bunden werden, indem das gebildete     Roh-          melamin    im gleichen Gefäss, in dem es an  fällt,. der     .-erfindungsgemässen    Behandlung  unterworfen wird.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren be  nötigt keine umfangreichen     Apparaturen,     vermeidet die grossen Verluste an     Melamin,     die durch die Anwendung von grossen Men  gen Wasser verursacht werden, und bietet  daher den Vorteil grosser Einfachheit und       Wirtschaf        tlichkeit.     



  Ein besonderer Vorteil des Verfahrens  liegt darin, dass gegebenenfalls vorhandenes,  von der Herstellung des     Melamins    herrühren  des Eisen, welche die gelbe Färbung des       Melamins    verursacht und für die weitere       Verarbeitung    störend wirkt, auf diesem  Wege praktisch vollständig entfernt wird.  Dadurch wird es möglich, auch bei Anwen  dung von billigen Rohstoffen     und    Appara  turen, ein weisses     Melamin    mit weniger als  0,05      /"o    Eisengehalt zu erhalten, während  bisher zu diesem Zwecke nur     praktisch    eisen  freie Roh- und Hilfsstoffe und nichtrostende  Apparaturen verwendet werden mussten.  



  Die nachfolgenden Beispiele sollen nun  den Gegenstand der vorliegenden Erfindung  näher erläutern. Im Rahmen der Erfindung  können     selbstverständlich    auch andere     Aus-          führungsvarianten    zur     Anwendung    gelangen.

           Beispiel   <I>1:</I>  In einem     emaillierten    Druckgefäss von  1000 Volumenteilen Inhalt werden 200     Ge-          wichtsteile        Melamin    mit einem Gehalt an       Reinmelamin    von<B>92,3</B> ö und 300 Gewichts  teile Wasser unter Rühren auf 180  erhitzt  und dann während 3/4 Stünden unter Rüh  ren und     hierauf    noch.     i/4        Stunde    bei     abge-          stelltem        Rührer    auf dieser Temperatur be  halten.

   Dann lässt man erkalten und erhält  schliesslich     einen    sehr grobsandigen Kristall  brei, dessen Kristallkörner bis 20 mm lang  werden können und von welchem die dar-      über stehende, schwach     ammoniakalische     Flüssigkeit durch     Dekantation    entfernt wird.  Zur     Entfernung    des. die unlöslichen Verun  reinigungen enthaltenden Schlammes wird  nun der Kristallbrei so oft mit Wasser auf  gewirbelt und die entstehende trübe Flüs  sigkeit jeweils abgegossen,     bis    klares Was  ser abfliesst. Dann werden die Kristalle  2 Stunden bei l10  getrocknet.

   Man erhält  163 Gewichtsteile 95     %ige,    Ware, was 81,5  des verwendeten     Rohmelamins        bezw.,    als       Reinmelamin    berechnet, etwa     83,8/"0    des im       Rohmelamin    enthaltenen     Reinmelamins    ent  spricht.  



  Wird das umkristallisierte Produkt mit  der doppelten     Menge        0,8%iger    Natronlauge       ausgerührt,        laugenfrei        gewaschen    und ge  trocknet, so erhält man ein     Melamin    mit  einem     Reinmelamingehalt    von 99,15 %.  



  <I>Beispiel 2:</I>  In einem Druckgefäss, von 1000 Volumen  teilen Inhalt werden 120     Gewichtsteile     92%iges     Melamin        zusammen    mit 680     Gre-          wiehtsteilen    Wasser unter Rühren auf 150   erhitzt und während     einer        Stunde    auf dieser  Temperatur gehalten.

   Hierauf wird bei ab  gestelltem     Rührer    erkalten gelassen und der  schliesslich erhaltene grobkörnige Kristall  brei nach den Angaben des     Beispiels    1  weiter     verarbeitet.        Ausbeute    und     Reinheits-          grad,des    so     umkristallisierten        Melamins.    ent  sprechen denjenigen des Beispiels 1.  



       Beispiel   <I>3:</I>  In einem Druckgefäss mit angeschlosse  nem     Druckfilter    werden 200 Gewichtsteile  eines     Rohmelamins    mit einem     Melamingehalt     von<B>92%</B> und einem     Eisengehalt    von etwa       0,3 /0o    zusammen mit 1000     Gewichtsteilen     Wasser im Laufe von 12     Minuten    auf 180   erhitzt.

   Die erhaltene     Melaminlösung    wird  nun mit komprimierter Luft durch das  Druckfilter gedrückt, welches auf einer       Gewebe-Papierlage        eine    dünne Schicht Filter  erde enthält und auf einer Temperatur von  170  gehalten wird, und in der Vorlage er  kalten gelassen.

   Der dabei     entstehende    feine  Kristallbrei wird     nun    von den Mutterlaugen    durch Auswaschen völlig befreit     und    dann  getrocknet.     Man    erhält 164     Gewichtsteile     eines 95%igen     Melamins,    was einer Aus  beute von 82     %    des verwendeten     Rohmelamins     oder, berechnet als     Reinmelämiri,    einer     söl-          chen    von etwa 84,6% des     im        Rohmelamin     vorhandenen     Reinmelamins    entspricht.  



  Wird das so erhaltene, 95%ige     Melamin     noch mit 0,8     %igemNatronhydrateine    Stunde  gerührt,     abgenutsebt,        laugenfrei    gewaschen  und dann     bei    110  getrocknet, so wird ein  Produkt mit einem     Melamingehalt    von  97,4% und einem Eisengehalt von ungefähr       0,005'/,o    erhalten.

      <I>Beispiel</I>     .I:     4500 Gewichtsteile     Rohmelamin    mit  einem     Melamingehalt    von<B>92,0%</B> und einem  Eisengehalt von     0,32'/",    werden in einem  Druckgefäss mit 10500     Volumenteilen    Was  ser auf rund 180 C erhitzt. Die erhaltene  Lösung     wird    durch     eine        Druckfilterpresse    ge  drückt und unter teilweisem Öffnen des     Ent-          leerungshahnes    in eine offene Vorlage ge  spritzt.  



  Man erhält     einen    weissen Kristallbrei,  der mit Natronlauge bei einem     pg    12-13  eine Stunde     ausgerührt,    dann     alkalifrei    ge  waschen, getrocknet und gemahlen wird. Das  gereinigte     Melamin,    über<B>95%</B> der Theorie,  hat einen     Melamingehalt    von rund 98,5  und einen     Eisengehalt    von etwa     0,005 /00.     Es ist schneeweiss und löst sich in Wasser       und    Formaldehyd klar auf.  



  Wird die obengenannte Behandlung mit  Natronlauge am     Rohmelamin,    das heisst vor  gängig der     Umkristallisation,    vorgenommen,  so erhält man beim nachfolgenden erfin  dungsgemässen     Umkristallisieren    einen Kri  stallbrei, der nach dem Entwässern ein       schneeweisses,        völlig.wasser-@Und        formaIdehyd-          lösliches    und wie oben     praktisch        eisenfreies     Endprodukt mit einem     Melamingehalt    von  etwa 99,4% liefert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Umkristallisieren von Melamin, dadurch gekennzeichnet, dass die meiäminhaltigen Stoffe in geschlossenem Ge fäss mittels Wasser von über 100 in Lösung gebracht werden und aus den so erhaltenen Lösungen das Melamin durch Abkühlenl.as- sen ausgeschieden wird. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Lö sungen vor dem Abkühlenlassen einer Druck filtration unterworfen werden. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Stoffe zugesetzt werden, welche einer Zersetzung des Melamins entgegenwirken.

   3. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass Stoffe zugesetzt werden, welche Verunreinigungen des Melamins in Lösung zu halten vermögen. 4. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass Temperaturen von l40-220 angewendet werden. 5. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass Temperaturen von 150-180 angewendet werden.