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Sprengstoff.
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Masse des Absorptionsmittels an verschiedenen Stellen verschiedenartig ist ; das Absorptionsmittel ist leicht brennbar und zersetzt sich bzw. oxydiert unter dem Einfluss der bei der Explosion gewöhnlich auftretenden hohen Temperaturen rascher als die bisher verwendeten Absorptionsmittel.
Es ist festgestellt worden, dass die obenerwähnten Eigenschaften in einem Höchstmass das poröse Kondensationsprodukt eines Harnstoffes mit Formaldehyd besitzt.
Ganz allgemein ist daher die Erfindung in der Verwendung eines Absorptionsmittels zu sehen, das aus einem porösen Kondensationsprodukt eines Harnstoffes mit Formaldehyd besteht, zusammen mit einem flüssigen Explosionsmittel oder einem die Empfindlichkeit steigernden Mittel und/oder einem explosionsfähigen Salz und/oder einem Sauerstoffträger oder irgendeiner Kombination dieser Stoffe, insoweit diese Kombination das vorerwähnte Kondensationsprodukt aufweist.
Die Art des obenerwähnten Kondensationsproduktes ist, was seine Eigenschaften und seine Herstellung anbelangt, ausführlich in der amerikanischen Patentschrift Nr. 1779047 beschrieben ; der
Fachmann kann daher alle weiteren Einzelheiten dieser Patentschrift entnehmen. Grundsätzlich besteht das Verfahren darin, dass man das Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt in verteilter Form erstarren lässt und das Verteilungsmittel in solcher Weise entfernt, dass das Zusammenfallen der einzelnen
Teile entweder vermieden oder so geregelt werden kann, dass eine poröse Masse entsteht. Die Porosität des Erzeugnisses kann durch Änderung der Temperatur geregelt werden, die bei der Entfernung des
Verteilungsmittels herrscht.
Die Herstellung von Erzeugnissen, bei denen die Absorptionsfähigkeit innerhalb ein und desselben Stückes verschieden ist, kann grundsätzlich auf zwei verschiedenen Wegen erfolgen : Entweder wird die gallertartige Masse während der Herstellung, und bevor die Masse durch und durch erstarrt, auf eine höhere Temperatur erhitzt ; in diesem Falle werden die äusseren Schichten mehr oder weniger zusammenfallen, je nach der vorhandenen Temperatur und Feuchtigkeit ; oder es wird die hart gewordene gallertartige Masse mit Wasser oder wässrigen Lösungen getränkt und rasch auf eine hohe Temperatur erhitzt ; dadurch fallen die äusseren Schichten zusammen, während die inneren
Teile unverändert bleiben.
Ein entsprechend der obigen Erläuterung hergestellter fester Stoff hat beispielsweise eine schein- bare Dichte von etwa 0'5 und beim Erhitzen beginnt die Zersetzung bei etwa 1500 C ; ein Schmelzpunkt ist nicht vorhanden. Es ist festgestellt worden, dass der poröse Stoff die Fähigkeit besitzt, etwa das
Doppelte seines Eigengewichtes an Wasser zu absorbieren. Der poröse Stoff kann in Blockform Nitro- glycerin (20% polymer) in einer Menge absorbieren, die etwa das doppelte Gewicht des Blockes hat.
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den bei der Herstellung von Sprengstoff auftretenden Alkalien oder alkalischen Erden inert. Diese Eigenschaften können in weiten Grenzen geändert werden, indem das Verfahren zur Herstellung geändert wird.
Das fertige Erzeugnis kann auch zu der gewünschten Korngrösse zermahlen werden, wenn es auf die Porosität nicht besonders ankommt, sondern erwünscht ist, dass die vorteilhaften Eigenschaften der chemischen Zusammensetzung eines solchen Kondensationsproduktes als Sprengmittelbestandteil ausgenutzt werden.
Diese Kondensationsprodukte haben auch den besonderen Vorteil, dass sie in jeder gewünschten Form hergestellt werden können.
Die erwähnte poröse gallertartige Masse kann dadurch gewonnen werden, dass Harnstoff und eine wässrige Lösung von Formaldehyd im Verhältnis von 1 Molekül Harnstoff zu 2 Molekülen Formaldehyd in einem Gegenstromapparat kondensiert werden. Zu Beginn des Kondensationsvorganges sollte die Lösung auf einem pH-Wert von 7 oder mehr gehalten werden. Nach einer Kondensationsdauer von 15 Minuten kann Ameisensäure in solcher Menge zugesetzt werden, dass der pH-Wert auf etwa 4'5 gebracht wird ; der Kondensationsvorgang wird bei diesem pH-Wert ungefähr während einer Stunde fortgesetzt. Ist die Kondensation beendet, so kann die Lösung entsprechend dem gewünschten Porositätsgrad verdünnt werden ; je stärker die Verdünnung, um so grösser die Porosität.
Die verdünnte Lösung kann dann durch weiteren Zusatz von Ameisensäure auf einen pH-Wert von etwa 2 bis 3 angesäuert werden ; anschliessend lässt man sie sich in geschlossenen Behältern verfestigen. Soll das Fertigerzeugnis eine bestimmte Form erhalten, so gibt man dem Behälter diese Form. Das Gelieren oder Verfestigen kann bei jeder gewünschten Temperatur vor sich gehen. Ist der gewünschte Härtegrad erreicht, so kann die gallertartige Masse aus dem Behälter entfernt werden und man lässt sie bei einer Temperatur von etwa 200 C sich verfestigen ; bei 40 C wird die Masse getrocknet und dann gegebenenfalls einem Trocknungsvorgang bei 80 C unterworfen.
Stört das Vorhandensein von freien Säuren oder Spuren von Formaldehyd, so kann die gallertartige Masse mit verdünnter Ammoniaklösung entweder vor oder nach dem endgültigen Trocknen ausgewaschen werden. Der Überschuss an Ammoniak oder Ammoniaklösung kann dann durch Trocknen bei einer Temperatur von 80 C entfernt werden.
Der so hergestellte poröse Stoff kann dann mit einem explosionsfähigen Salz und/oder einem Sauerstoffträger, wie Ammoniak, Natrium-oder Kaliumnitrat oder Alkalichloraten oder Perchloraten, und/oder flüssigen Explosionsstoffen, wie Nitroglycerin, Nitroglycolen bzw. Mischungen dieser Stoffe, gegebenenfalls unter Zusatz von aromatischen Nitrostoffen, getränkt werden. Diese Tränkung mit
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Salzen kann entweder in solchem Massstabe erfolgen, dass die Absorption des flüssigen Sprengstoffes auf das gewünschte Mass herabgesetzt wird oder in solchem Massstabe, dass das Kondensationsprodukt mit Bezug auf den erforderlichen Sauerstoff ausgeglichen ist.
Ein geeignetes Verfahren zum Tränken mit Salzen besteht in der Herstellung einer Lösung des betreffenden Salzes, die man von dem porösen Stoff absorbieren lässt mit anschliessender Trocknung.
Werden flüssige Sprengstoffe, wie beispielsweise Nitroglycerin od. dgl. verwendet, so können diese unmittelbar in dem porösen Stoff absorbiert werden. Natürlich kann die Menge der Salze oder flüssigen
Sprengstoffe, die mit dem porösen Material zu vereinigen sind, innerhalb weiter Grenzen geändert werden, u. zw. je nach dem angestrebten Endergebnis, wobei jedoch immer zu beachten ist, dass der Sauerstoff-Kohlenstoff-Ausgleich nicht übermässig gestört wird. Dies kann durch einfache chemische
Rechnung festgestellt werden.
Andere Füllstoffe, wie beispielsweise Holzmehl oder irgendeiner der bisher verwendeten üblichen pflanzlichen Stoffe oder sogar Kieselgur, können den obigen Zusammenstellungen als Beimischungen zugesetzt werden. Wo es auf die Porosität nicht besonders ankommt, kann der fertige poröse Stoff bis zu der gewünschten Korngrösse zermahlen und mit den obenerwähnten Salzen oder flüssigen Spreng- mitteln, gegebenenfalls unter Zusatz brennbarer Füllstoffe, in den gewünschten Verhältnissen gemischt
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aus Bagasse oder Sisal als Bindemittel zwischen den einzelnen Teilchen zu verwenden, so dass die fertige Form sich nicht verändert.
Wenn in der Beschreibung und in den Patent ansprüchen von "einem Harnstoff" die Rede ist, so sollen damit Harnstoff, Thioharnstoff, Harnstoff-oder Thioharnstoffersatz, Derivate dieser Stoffe oder Mischungen davon umfasst sein, die durch Kondensation mit Formaldehyd oder einem entsprechenden Aldehyd ein geeignetes poröses Kondensationsprodukt ergeben.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung kann jedes bekannte Herstellungsverfahren benutzt werden ; ausserdem schliesst die Erfindung die gemeinsame Verwendung der vorerwähnten Kondensationsprodukte mit irgendeinem bekannten plastischen Stoff, wie beispielsweise Phenol-FormaldehydKondensationsprodukten, nicht aus.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Sprengstoff, bestehend aus flüssigen explosionsfähigen Stoffen und porösen, saugfähigen, organischen Trägern, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem porösen Kondensationsprodukt eines Harnstoffes mit Formaldehyd sowie einem explosionsfähigen Stoff besteht, der innerhalb der Poren
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Explosive.
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The mass of the absorbent is different at different locations; the absorbent is easily combustible and decomposes or oxidizes under the influence of the high temperatures usually occurring during the explosion more rapidly than the previously used absorbents.
It has been found that the above-mentioned properties are possessed to a maximum extent by the porous condensation product of a urea with formaldehyde.
In general, the invention is therefore to be seen in the use of an absorbent which consists of a porous condensation product of a urea with formaldehyde, together with a liquid explosive or a sensitivity-increasing agent and / or an explosive salt and / or an oxygen carrier or some combination of these substances, insofar as this combination has the aforementioned condensation product.
The nature of the condensation product mentioned above is, as regards its properties and its preparation, described in detail in American patent specification No. 1779047; of the
A person skilled in the art can therefore obtain all further details from this patent specification. Basically, the process consists in allowing the urea-formaldehyde condensation product to solidify in distributed form and removing the distribution agent in such a way that the individual
Parts can either be avoided or regulated so that a porous mass is created. The porosity of the product can be controlled by changing the temperature that occurs when the
Distribution means prevails.
The manufacture of products in which the absorption capacity is different within one and the same piece can basically take place in two different ways: Either the gelatinous mass is heated to a higher temperature during production and before the mass solidifies through and through; in this case the outer layers will more or less collapse according to the temperature and humidity present; or the hardened gelatinous mass is soaked in water or aqueous solutions and quickly heated to a high temperature; thereby the outer layers collapse, while the inner ones
Parts remain unchanged.
A solid substance produced according to the above explanation has, for example, an apparent density of about 0.5 and when heated, the decomposition begins at about 1500 C; there is no melting point. It has been found that the porous fabric has the ability to do something like that
To absorb twice its own weight in water. In block form, the porous substance can absorb nitroglycerine (20% polymer) in an amount that is about twice the weight of the block.
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inert to the alkalis or alkaline earths occurring in the manufacture of explosives. These properties can be varied within wide limits by changing the manufacturing process.
The finished product can also be ground to the desired grain size if the porosity is not particularly important, but it is desired that the advantageous properties of the chemical composition of such a condensation product are used as a component of the disintegrant.
These condensation products also have the particular advantage that they can be produced in any desired form.
The aforementioned porous gelatinous mass can be obtained by condensing urea and an aqueous solution of formaldehyde in a countercurrent apparatus in a ratio of 1 molecule of urea to 2 molecules of formaldehyde. At the beginning of the condensation process, the solution should be kept at a pH of 7 or more. After a condensation time of 15 minutes, formic acid can be added in such an amount that the pH is brought to about 4'5; the condensation process is continued at this pH for approximately one hour. When the condensation has ended, the solution can be diluted according to the desired degree of porosity; the greater the dilution, the greater the porosity.
The diluted solution can then be acidified to a pH of about 2 to 3 by further addition of formic acid; they are then allowed to solidify in closed containers. If the finished product is to be given a certain shape, the container is given this shape. Gelling or solidifying can occur at any desired temperature. Once the desired degree of hardness has been reached, the gelatinous mass can be removed from the container and allowed to solidify at a temperature of about 200 ° C .; the mass is dried at 40.degree. C. and then optionally subjected to a drying process at 80.degree.
If the presence of free acids or traces of formaldehyde interferes, the gelatinous mass can be washed out with dilute ammonia solution either before or after the final drying. The excess ammonia or ammonia solution can then be removed by drying at a temperature of 80 ° C.
The porous substance produced in this way can then be mixed with an explosive salt and / or an oxygen carrier such as ammonia, sodium or potassium nitrate or alkali chlorates or perchlorates, and / or liquid explosives such as nitroglycerin, nitroglycols or mixtures of these substances, optionally with the addition of aromatic Nitrous substances, to be soaked. This impregnation with
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Salting can be done either on such a scale that the absorption of the liquid explosive is reduced to the desired level or on such a scale that the condensation product is balanced with respect to the required oxygen.
A suitable method for impregnating with salts consists in the preparation of a solution of the salt in question, which is allowed to be absorbed by the porous material with subsequent drying.
If liquid explosives such as nitroglycerin or the like are used, they can be absorbed directly in the porous substance. Of course, the amount can be salts or liquid
Explosives to be combined with the porous material are changed within wide limits, u. depending on the desired end result, but it must always be ensured that the oxygen-carbon balance is not unduly disturbed. This can be done by simple chemical
Invoice to be determined.
Other fillers, such as, for example, wood flour or any of the usual vegetable substances previously used or even diatomaceous earth, can be added as admixtures to the above compositions. Where the porosity is not particularly important, the finished porous material can be ground to the desired particle size and mixed with the above-mentioned salts or liquid disintegrants, optionally with the addition of combustible fillers, in the desired proportions
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made of bagasse or sisal to use as a binder between the individual particles so that the finished shape does not change.
Whenever "a urea" is mentioned in the description and in the patent claims, this should include urea, thiourea, urea or thiourea substitutes, derivatives of these substances or mixtures thereof, which are suitable by condensation with formaldehyde or a corresponding aldehyde result in porous condensation product.
Any known manufacturing method can be used for the purposes of the present invention; In addition, the invention does not exclude the joint use of the aforementioned condensation products with any known plastic material, such as for example phenol-formaldehyde condensation products.
PATENT CLAIMS:
1. Explosives, consisting of liquid explosive substances and porous, absorbent, organic carriers, characterized in that it consists of a porous condensation product of a urea with formaldehyde and an explosive substance that is inside the pores
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