Nitrocellulose

Je nach Stickstoffgehalt unterscheidet man:

• hochnitrierte Nitrocellulose, sog. Schießbaumwolle: der Stickstoffgehalt ist größer als 12,6 %. Sie findet Verwendung bei der Herstellung z. B. von Treibladungspulvern
• niedrignitrierte Nitrocellulose, sog. technische Nitrocellulose (Collodiumwolle): der Stickstoffgehalt liegt unter 12,6 %. Diese Art wird zur Herstellung von Lacken, Druckfarben, Celluloid, Klebern usw. verwendet. Sie ist leicht löslich in Ether/Alkohol-Gemischen, Ketonen, Estern und - je nach Stickstoffgehalt - in verschiedenen anderen Lösemitteln. Niedrignitrierte Nitrocellulose, die mit bestimmten Weichmachern plastifiziert ist, wird als plastifizierte Collodiumwolle oder NC-Chips bezeichnet.

Niedrignitrierte Nitrocellulose, ausreichend angefeuchtet oder plastifiziert, unterliegt der Gefahrstoffverordnung, dem Sprengstoffgesetz als "sonstiger explosionsgefährlicher Stoff" und den Gefahrgut-Transportvorschriften als "entzündbarer fester Stoff" (Klasse 4.1). Nitrocellulose ist in nicht phlegmatisiertem, trockenem Zustand ein hoch feuer- und explosionsgefährlicher Stoff und sehr schlag- und reibempfindlich. Der Umgang mit Nitrocellulose in nicht ausreichend phlegmatisiertem oder trockenem Zustand ist daher verboten. Die Austrocknung, auch die teilweise Austrocknung feuchter Nitrocellulose, muss verhindert werden. Räume, in denen mit Nitrocellulose umgegangen wird, gelten als feuergefährdet im Sinne von DIN VDE 0100; die elektrische Installation muss entsprechend ausgeführt sein. Da meistens brennbare Lösemittel als Anfeuchtungsmittel eingesetzt werden, sind Maßnahmen zum Explosionsschutz vorzusehen. Wegen der Feuer- bzw. Explosionsgefahr dürfen keine Zündquellen vorhanden sein. Offenes Feuer und Rauchen ist verboten. Auf das Rauchverbot ist deutlich erkennbar und dauerhaft hinzuweisen. Feuerzeuge und Streichhölzer dürfen nicht mitgeführt werden. Um elektrostatische Aufladungen zu verhindern, müssen Schuhe mit leitfähigen Sohlen getragen werden. Die Böden müssen ebenfalls leitfähig sein. Sie sollen aus nicht zu hartem, glattem Material bestehen und leicht zu reinigen sein. Die Oberflächentemperatur von Heizflächen und Heizleitungen darf 120 °C nicht überschreiten. Die Heizkörper müssen eine glatte Oberfläche haben und sich gut reinigen lassen. Rippenrohre sind nicht zulässig. Es empfiehlt sich, den Fußboden an allen Stellen, an denen Nitrocellulose aus Fässern entnommen wird, feucht zu halten. Verstreute Nitrocellulose muss sofort aufgenommen, mit Wasser angefeuchtet und sachgemäß vernichtet werden. Zur Entnahme von Nitrocellulose aus den Behältern sind funkenarme Werkzeuge einzusetzen, bei der Verarbeitung von Nitrocellulose dürfen wegen der elektrostatischen Aufladung keine Kunststoffbehälter verwendet werden. Beim Umgang mit Nitrocellulose ist vor allem darauf zu achten, dass Nitrocellulose nicht durch Reibung oder Schlag beansprucht wird, da sie durch Reibungswärme leicht entzündet werden kann. Außerdem darf sie nicht mit Stoffen in Berührung kommen, die zu einer Reaktion oder einer Zersetzung der Nitrocellulose führen können. Solche Stoffe sind insbesondere Alkalien, Amine und Säuren oder oxidierend wirkende Stoffe. An oder in der Nähe von Arbeitsplätzen darf Nitrocellulose nur in solchen Mengen vorhanden sein, die für den Fortgang der Arbeiten erforderlich sind. Teilweise entleerte Behälter mit angefeuchteter Nitrocellulose sind unverzüglich wieder dicht zu verschließen. Sie dürfen nicht ins Lager zurückgebracht werden. Wichtig ist, dass keine Nitrocelluloseteilchen zwischen Kunststoffsack und Behälterwand hängen bleiben und dort austrocknen. Die Glossar Arbeitskleidung Glossar der Beschäftigten sollte flammhemmend sein; darunter getragene Kleidung darf im Brandfall kein gefährliches Schmelzverhalten zeigen. Reine Baumwolle erfüllt diese Forderung. Verarbeitungsmaschinen für Nitrocellulose sind auf Erwärmung und auf Schleifstellen der Rührwerke zu kontrollieren. Insbesondere Rührwerkzeuge und Kneterschlangen dürfen sich bei Belastung nicht so verformen, dass es zur Reibung mit anderen Metallteilen kommt, z. B. mit der Behälterwand. Bei der Verarbeitung von Nitrocellulose in Knetern, Mischern usw. ist darauf zu achten, dass sich keine Klumpen bilden: Wichtig ist in diesem Zusammenhang die richtige Reihenfolge bei der Zugabe von Verschnitt-, Verdünnungs- und Lösemitteln. Maschinen, die der Weiterverarbeitung von Nitrocellulose dienen (z. B. Kneter und Walzwerke), sollten mit einer automatisch auslösenden und fernbedienbaren Löscheinrichtung versehen sein. Zum Löschen brennender Nitrocellulose eignet sich nur Wasser in großen Mengen. Für größere Lager werden automatisch wirkende Löscheinrichtungen empfohlen. Bei Bränden können nitrose Gase entstehen. Gemäß der Sprengstoff-Lagerrichtlinie (SprengRL 300) besteht ein Zusammenlagerungsverbot mit anderen Gefahrstoffen. Nitrocellulose darf nur in den vom Hersteller gelieferten Versandbehältern gelagert werden. Diese sind bis zur Entnahme verschlossen zu halten und möglichst kühl zu lagern. Bei längerer Lagerung kann das Anfeuchtungsmittel aus den oberen in die unteren Schichten wandern. Der Gesamtanfeuchtungsgrad von 2-Phasen-Gemischen (mit Wasser oder Alkohol befeuchtete Nitrocellulose) kann durch folgende Maßnahmen erhalten werden:

• die oberen Schichten nachbefeuchten
• eine stärkere Anfeuchtung vornehmen als erforderlich
• das Gebinde wenden
• die schnelle Verarbeitung des Produkts.

Der beim Versand eingestellte Anfeuchtungsgrad muss erhalten bleiben, da die Nitrocellulose mit zunehmender Austrocknung immer empfindlicher gegen Schlag und Reibung wird und Eigenschaften von Sprengstoff annimmt. Nach längerer Lagerung empfiehlt es sich, das Gebinde nachzuwiegen, um eine etwaige Abnahme des Bruttogewichtes durch Verlust des Befeuchtungsmittels festzustellen. Sollte Nitrocellulose etwas ausgetrocknet sein, muss das verdunstete Anfeuchtungsmittel unbedingt wieder zugesetzt werden. Bei plastifizierter Nitrocellulose, z. B. NC-Chips, kann diese Entmischung nicht eintreten. Eine Lagerung von Nitrocellulose mit anderen Stoffen ist nicht gestattet, wenn dadurch eine Gefahrenerhöhung eintreten kann. Nitrocellulose-Gebinde sind behutsam zu transportieren und vor Reibung, Stoß und Schlag zu schützen. Sie sollen - wenn Bewegungen unumgänglich sind - möglichst nicht auf der Fasswandung, sondern hochkant auf dem Bodenring gerollt werden. Flurförderzeuge sollen an den Begrenzungsstellen, an denen sie mit Nitrocellulose-Fässern zusammenstoßen oder schleifen können, durch weiche Materialien (z. B. Holz oder Gummi) geschützt sein. Auf diese Weise werden Zündungen durch Reibungswärme vermieden. Auch die Kanten der Verladerampen sollten einen derartigen Schutz aufweisen. Die Beschäftigten müssen vor Aufnahme der Beschäftigung und danach mindestens einmal jährlich mündlich und arbeitsplatzbezogen unterwiesen werden. Besteht die Gefahr, dass sie Anfeuchtungsmittel oder Brandgase in gefährlichen Konzentrationen einatmen, sind geeignete Glossar Atemschutzgeräte Glossar einzusetzen.

• Filtergeräte mit Gas-, Partikel- und Kombinationsfilter dürfen nur eingesetzt werden, wenn die in den "Regeln für die Benutzung von Atemschutzgeräten" aufgeführten Voraussetzungen erfüllt sind.
• Isoliergeräte müssen bei höheren Konzentrationen bzw. unklaren Bedingungen getragen werden. Isoliergeräte sollen stets benutzt werden, wenn nitrose Gase auftreten können.

Spezielle Hinweise für die Verwendung von Nitrocellulose-Produkten im Rahmen der Pyrotechnik finden sich in der BGI 812 "Pyrotechnik in Veranstaltungs- und Produktionsstätten für szenische Darstellung".