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Sprengstoff und Verfahren zu seiner Herstellung
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oder aufschlämmungsartigelenstoff-oder kohlenwasserstoffhaltigen Materialien und/oder explosiven Granulat- und Feinteilchen, wie grobem Granulat von Trinitrotoluol, rauchlosem Pulver, RDX usw. zusammensetzen. Die Stoffe sind in einer Flüssigkeit suspendiert. Die Flüssigkeit wird normalerweise versteift oder geliert, damit die Suspension stabil bleibt.
Normalerweise ist die Flüssigkeit eine konzentrierte, oftmals gesättigte Lösung eines oder mehrerer stark oxydierender Salze, wie Ammoniumnitrat, Natriumnitrat, das chlorsaure Salz des Ammoniaks oder eines Alkalimetalls, Perchlorat oder Mischungen von zwei oder mehreren dieser Komponenten u. äbnl. Ein Teil der Oxydationsmittel kann später zu dem Gel oder der Aufschlämmung hinzugefügt werden ; in manchen Fällen in fester Form. Die Anwesenheit der fein verteilten Brennstoffe oder Sensibilisatoren machen die Salze empfindlicher für die Explosion und stellen das Brennmaterial dar, um den normalerweise vorhandenen Überschuss an Sauerstoff ganz oder teilweise auszugleichen. In vielen Fällen wirken die Brennstoffe selbst auch als Sensibilisatoren. Die Sensibilisierung und ihre Regelung sind sehr wichtig.
Die Erfindung befasst sich hauptsächlich mit der Sensibilisierung.
Die Verwendung von Ammoniumnitrataufschwämmungen mit hohem Nitratgehalt ist in den letzten Jahren stark angewachsen. In einigen dieser Aufschwämmungen wird verhältnismässig teures Aluminium verwendet. Der Gebrauch von Überzügen auf Aluminiumteilchen, um Luftblasen auf der Oberfläche einzuschliessen, ist schon bekannt. Die Temperaturempfindlichkeit ist sehr wichtig. Einige der bekannten sensibilisierten Aufschwämmungen sind für die Anwendung bei hohen Temperaturen sehr gefährlich oder sie sind für den Gebrauch bei niedrigen Temperaturen zu unempfindlich. Es wurden üblicherweise auch schon Hilfsmittel zur Gelbildung oder zur Eindickung als Feststoffe zusammen mit andern besonderen Feststoffen, wie z. B. Brennstoffen, zugefügt.
Die Empfindlichkeit kann allgemein innerhalb gewisser Grenzen durch Auswahl und Korrektur der Art und Menge der Sensibilisatoren und/oderderverwendeten Brennstoffteilchen kontrolliertwerden, eine genauere Kontrolle ist jedoch sehr erwünscht.
Es ist auch erstrebenswert, die Kosten herabzusetzen, indem man die mengenmässigen Erfordernisse besonders der teuren Bestandteile, wie hochwertiges (für Farbstoffherstellung benutztes) Aluminiumpulver, mit einem Überzug versehenes Aluminiumpulver u. ä., vermindert. Die Erfindung bietet diese erstrebenswerten Eigenschaften oder Vorbedingungen.
Gemäss der Erfindung ist es nun für Sprengstoffe der eingangs genannten Art, die also aus einer wässerigen Dispersion eines Explosivstoffes mit einem sauerstoffreichen Salz wie Nitrat, Chlorat, Permanganat, Perchlorat, Dichromat, einem Sensibilisierungsmittel wie Metallstaub, Schwefel, Kohlenstoff oder Kohlenstoffverbindungen wie Mehl oder Asphalt und einem organischen Kolloid wie Stärke oder Kautschuk, gegebenenfalls in einem organischen Lösungsmittel gelöst bestehen, kennzeichnend, dass in der Mischung etwa 104 bis 107 Gasbläschen im Kubikzentimeter in beständiger Form verteilt sind.
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Das Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sprengstoffes, das gleichfalls Gegenstand der Erfin- dung ist, kann zusammenfassend etwa wie folgt dargestellt werden.
Das Mittel zur Eindickung oder Gelbildung oder zumindest ein Teil davon wird in die Lösung des sauerstoffreichen Salzes eingebracht, z. B. nachdem das Salz oder ein wesentlicher Teil davon in der
Flüssigkeit gelöst ist, um sie genügend einzudicken, damit eine Schaumstruktur oder ein System von sensibilisierenden Bläschen, die sehr fein und gleichmässig verteilt sind, aufrecht erhalten werden kann. Ein solches System von Bläschen kann einmal durch Rühren erreicht werden oder durch Hinzufügen und Vermischen der einzelnen Feststoffe mit oder ohne unterstützendes Rühren, wodurch die Sen- sibilität gefördert und kontrolliert wird.
Nach einer angemessenen Zeit, d. h. nachdem das Eindickungmittel in der Oxydationslösung zur Wirkung kommt, kann die gewünschte Schaum-oder Bläschenstruktur in entsprechender Weise hergestellt werden, wie z. B. durch Rühren, kontrolliertes Hinzufügen der Bestandteile, Kontrolle der Oberflächenspannung usw. Diese Schaum-oder Bläschenstruktur wird augenblicklich im Gel oder der Aufschlämmung wegen der hohen Viskosität der Flüssigkeit fixiert. Die sehr zahlreichen und sehr kleinen Bläschen oder Hohlräume wirken als reagierende oder "heisse Stellen" und fördern die Sensibilisierung. Da viele von ihnen notwendigerweise an ihrem Platz festgehalten werden, können sie sich nicht zusammenballen, um unerwünscht grosse Blasen zu formen oder durch die Geloder Aufschlämmungsoberfläche entkommen.
Sie verbleiben in der Flüssigkeit oder eingedickten Masse. Durch dieses Verfahren können grössere Mengen der gewöhnlich verwendeten Sensibilisierungsmittel eingespart und in manchen Fällen sogar eliminiert werden. Auf diese Weise verbessert die Erfindung die Qualität und die Qualitätskontrolle der Sprengstoffverbindungen in Gel- oder Aufschlämmungsform. Zur gleichen Zeit werden die Kosten vermindert.
Vorzugsweise werden der Lösung des sauerstoffreichen Salzes 0, 01 bis 0, 5% eines wirkungsvollen gelbildenden Naturkautschuks, wie z. B. Guaran, beigemischt, wenn weniger wirkungsvolle Eindickungsmittel verwendet werden, müssen die Mengen entsprechend vergrössert werden. Die vorzugsweise verwendete Lösung ist eine wässerige Lösung, die einen wesentlichen Anteil an Ammoniumnitrat und vorzugsweise auch etwas Natriumnitrat enthält. Es können jedoch auch andere sauerstoffreiche Salze, wie eingangs erwähnt, verwendet werden.
Der Naturkautschuk wird am einfachsten hinzugefügt, indem man ihn zunächst in einen mit Wasser mischbaren Lösungsmittel dispergiert oder auflöst. Hiezu wird vorzugsweise Äthylenglykol verwendet. Erhebliche Verbesserungen der Empfindlichkeit gegenüber dem bisher erreichten können hiedurch erzielt werden, sogar wenn geringere und/oder wenigerwirkungsvolle Bestandteile der besonderen Sensibilisierungsstoffe verwendet werden. Die Sensibilisierungsstoffe können aus irgendwelchen bisher verwendeten selbst explodierenden Stoffen, wie z. B. Trinitrotoluol, rauchlosem Pulver, RDX usw., aber normalerweise teilweise oder ganz aus Aluminium bestehen.
Wo bisher ein feines Aluminiumgranulat oder Aluminiumflocken verwendet wurden, ist nun bedeutend wenigeroder garkeinAluminium notwendig, um den gleichen Empfindlichkeitsgrad zu erreichen, wenn das Verfahren und die Materialien gemäss der Erfindung verwendet werden.
Der Naturkautschuk oder ein anderes Eindickungsmittel wird zumindest teilweise der oxydierend wirkenden Lösung in geeigneter Weise als solcher oder in Glykol od. ähnL dispergiert hinzugefügt, worauf ihm Gelegenheit gegeben wird, zu quellen bevor die andern Bestandteile oder ein sogenanntes"Vor- gemisch"hineingerührt wird. Das Ergebnis ist, dass die Viskosität der Flüssigkeit erheblich erhöht wird.
Die flüssigen und festen Bestandteile werden daraufhin zusammen heftig verrührt, um innerhalb des Gels oder der Aufschlämmung eine grosse Anzahl kleiner aber gut verteilter Hohlräume oder Luftblasen zu erzeugen. Beim Hineinbringen der Feststoffe wird eine feine Verteilung der Luft umd/oder ähnlicher Gase erreicht. Dem Bedürfnis nach einem besser beschreibenden Ausdruck entsprechend, soll von der Gesamtheit der kleinen Luftbläschen als Schaum gesprochen werden, obwohl verstanden sein soll, dass die Bläschen sehr klein und im Verhältnis zu ihrem Durchmesser sehr weit verstreut sind, während bei dem üblichen Schaum die Gasblasen den grössten Teil des Volumens einnehmen.
Vorzugsweisewird das Gel oder die Aufschlämmung nicht so stark mit Luft durchsetzt, dass eineschaumigeoderscl1wammigeMasseent- steht, wobei das eingeschlossene Gas die Dichte nicht um mehr als einen geringen Prozentsatz, in einigen Fällen bis zu 25 oder 30% unter die Dichte ohne Lufteinschluss herabsetzen soll. In einigen Fällen kann die Herabsetzung der Dichte bis zu 30% oder mehr betragen. Meist jedoch nur 1 bis 5% oderweniger. Bei einer mit Aluminium sensibilisierten Aufschlämmung ergibt das Einmischen des Aluminiumpulvers in eine oxydierend wirkende Lösung, die ein vorgequollenes Gel, wie Guaran, enthält, einen Einschluss von Luft, der durch das Umrühren in viele winzige Bläschen aufgeteilt wird.
In einer Probe, die mikroskopisch untersucht wurde, zeigten beispielsweise die Bläschen im wesentlichen einen Durch-
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Hohlräume befinden, die Anzahl könnte aber genausogut viel grösser aber auch kleiner sein. Diese Probe ist nicht als schwammig zu bezeichnen. Abhängig von der Art und Heftigkeit des Mischens liegt die Brauchbare Anzahl der Bläschen im Bereich von 10 000 bis 10 000 000 Stück/cm3.
Sowohl die Bildung der Bläschen als auch die im folgenden beschriebene Stabilisierung wird dadurch stark begünstigt, dass zumindest ein Teil des Eindickungsmittels zu der oxydierenden Lösung gegeben wird, bevor die Feststoffteilchen, die nicht aufgelöst werden sollen, zugesetzt werden. Der Betrag, um welchen die Dichte der gesamten Zusammensetzung herabgesetzt wird, ist natürlich eine Funktion der Durchschnittsgrösse und der Gesamtzahl der Bläschen oder Hohlräume, Sowohl die Grösse als auch Anzahl können durch das erfindungsgemässe Verfahren dadurch innerhalb angemessener Grenzen gehalten werden, dass z. B. der Zusatz von Naturkautschuk (oder eines andem Eindickungsmittels) reguliert und das Ausmass und die Art des Mischens und/oder der Durchsetzung mit Luft geregelt wird.
Diese Hohlräume oder Bläschen sind überall und verhältnismässig gleichmässig in der Flüssigkeit verteilt und wirken selbst als sehr wirkungsvolles Sensibilisierungmittel. Sie scheinen als Reaktionszentren oder "heisse Stellen" zu reagieren. die die Explosionswelle fortpflanzen, wenn die explosive Aufschläm- mttng entzündet ist.
Es soll herausgestellt werden, dass nicht der gesamte Naturkautschuk oder das Eindickungsmittel, das im Endprodukt enthalten sein soll, der Oxydationslösung zugesetztwerden muss. Während die Lösung steif genug sein sollte, die Bläschen zu fixieren und eine Zusammenballung oder ein zu starkes Entkommen durch die Oberfläche der Mischung zu verhindern, wird oft eine Hussigeund pumpfähige Aufschlämmung angestrebt. Das bedeutet, dass die Aufschlämmung nicht zu dickflüssig werden darf, damit sie sich noch unter nicht allzugrosser Kraftanwendung durch einen Schlauch oder ein Rohr pumpen lässt. Sie sollte jedoch recht zähflüssig das Bohrloch ausfüllen, um ein Absinken der Feststoffe durch die Schwerkraft zu verhindern.
Wo Grundwasser vorhanden ist, muss die AufschlämmungwiederstandsfähiggegenAuslaugen, Eindringen oder Zersetzen durch das Wasser sein. Das weitere Erhärten soll vorzugsweise schnell, nachdem die Aufschlämmung in das Bohrloch gebracht ist, erfolgen, da im Falle des Absinkens der schwebenden Feststoffe, wie Brennstoffe oder Metallteilchen (z. B. Aluminium) durch die Schwerkraft oder der Lostrennung von der Salzlösung, die Explosion nicht oder nur unvollkommen vor sich gehen kann. Vorzugsweise soll das Gel oder die Aufschlämmung leicht in das Bohrloch pumpbar sein, worauf eine sofortige Erhärtung eintreten sollte, zumindest bevor eine nennenswerte Trennung oder ein Eindringen von Wasser erfolgt.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Anwendungsbereiche hinsichtlich Grösse, Form und Qualität der schwebenden Partikel, wie Metall-und/oder Brennstoff-oder Sensibilisierungsteilchen In weiten Grenzen liegen. Einige dieser Materialien sind für die Herstellung von Sprengstoffaufschlämmun- gen nach andern Verfahren ungeeignet. Sei es, dass sie die gewünschten Eigenschaften nicht haben, weil sie keinen zufriedenstellenden Überzug aufweisen, dessen Zweck weiter oben erwähnt wurde, sei es aus irgendwelchen andem Gründen. Aluminiumpulver von hoher Dichte und einer sehr feinen Teilchengrö- sse, wie man es z. B. durch Zerstäubung erhält, ist nur unter Schwierigkeiten mit Überzügen zu versehen.
Es ist daher in seiner Anwendung beschränkt und wirkt bei den bekannten Verfahren nur in grossen Mengen. Ohne die erfindungsgemässen Reaktionsstellen (Bläschen) würden zusätzliche Mengen anderer Sensibilisierungsmittel, d. 11. entweder selbst explosiderender Partikel oder beispielsweise zusätzliches, relativ teures Aluminium gebraucht, um die gleiche Sensibilisierungwie erHndungsgemass zu erreichen.
Ausserdem ist bei feinem Aluminiumpulver u. a. fein verteilten Metallen in Verbindung mit andem Brenn- stoffen, die Gefahr von Staubexplosionen und/oder einer Funkenentzündung während des Mischens und Handhabens vor dem Vermischen mit der oxydierenden Lösung gegeben. Es ist sehr wichtig, dass diese Aufschlämmungen im Bereich der Mischtemperaturen, die verhältnismässig hoch, wie z. B. 65 bis 80 C sein können, nach Möglichkeit nicht sc1üagempfindlich sind. Die meisten Aufschlämmungen neigen bei diesen Temperaturen zu grosser Empfindlichkeit, wobei diese ein mehrfaches betragen kann oder sogar um Grössenordnungen geändert sein kann gegenüber der gewöhnlichen Temperatur im Bohrloch, die ja oft wesentlich tiefer liegt, wie z.
B. zwischen 5 und 30 C. Indem man denNaturkautschuk oderdas Eindickungsmittel zumindest teilweise der ursprünglichen oxydierenden Lösung zusetzt und später, wenn es notwendig ist, mehr hinzufügt, so dass es erst zur Wirkung kommt, wenn die Aufschlämmung das Bohrloch erreicht hat, können die hergestellten Gemische ein wenig flussiger gemacht werden als herkömm- liche Gemische und somit noch während der Beschickungszeit pumpfähig sein. Dieses bietet einen besonderen Vorteil bei der Beschickung von nassen Bohrlöchern. Abnutzungserscheinungen an den Pumpen,
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die bei steifen Aufschlämmungen auftreten können, werden dadurch vermindert, dass der Naturkautschuk, wie z. B.
Guaran, der oxydierenden Lösung zugesetzt wird, anstatt ihn später trocken hinzufì1- gen. Bei der gleichen Gesamtviskosität werden die Gleiteigenschaften der Aufschlämmung durch den Zusatz des Kautschuks in der oxydierenden Lösung verbessert. Es sollte jedoch nur eine mässigeMenge des Kautschuks oder der Stärke, die in ähnlicher Weise benutzt werden kann, auf diese Weise zugesetzt werden, wenn die Aufschlämmungen gepumpt werden sollen. Sollte eine höhere Endviskosität im Bohrloch gefordert sein, so kann mehr des gleichen und/oder eines andern Eindickungsmittels hinzugefügt oder später aktiviert werden.
Es mag Schwierigkeiten bereiten, ein Eindickungsmittel der Oxydationslösung zuzusetzen, ohne das sich schnell ein Gel bildet, beispielsweise bevor die letzte Beimischung des trockenen Pulvermaterials in die Flüssigkeit beendet ist. Eine wässerige Lösung oxydierend wirkender Salze kann, wenn trokkenes Guaran direkt zugegeben wird, stellenweise eindicken und damit klumpig werden. Wenn man jedoch das Guaran zunächst mit Äthylenglykol in einen angemessenen Verhältnis, beispielsweise 1 : 2 oder 1 : 3 Gewichtsteile Kautschuk zu Glykol, vermischt, wird eine Dispersion des Kautschuks in der Flüssigkeit erreicht, die sich gleichmässiger in der Lösung verteilen lässt, bevor eine Quellung oder Eindickung erfolgt. Das Glykolgemisch kann langsam und unter Rühren der oxydierenden Lösung beigemischt werden.
Der Gehalt an Guaran in der Flüssigkeit kann von etwa 0, 01 bis zu 0, 5 Gew.- & bezogen auf die gesamte Aufschlämmung variieren. Mehr Kautschuk kann später hinzugefügt werden, sei es zusammen mit den trockenen Bestandteilen oder allein, wobei der Gesamtgehalt bis auf 2 Gel.-% gesteigert werden kann. Für Stärke kann die entsprechend angemessene Konzentration, die von vornherein in die Lösung gebracht wird, etwa 0, 02 bis 2, 7 Gew.- & ausmachen. Zusätzliche Stärke kann später bis zu einem Prozentsatz von 5 Gel.-% oder mehr hinzugesetzt werden. Diese Verhältnisse können jedoch variieren. Oft ist 0, 05 bis 0, 25 Gew.-% für Guaran und 0, 15 bis etwa 2, 0 Gew.-% für Stärke als ursprüngliche Beimischung für die Lösung erstrebenswert.
Im allgemeinen führen höhere Konzentrationen zu Lösungen, die nach der Quellung des Kautschuks zu steif werden, um sich bequem pumpen zu lassen, insbesondere wenn eine wesentliche Kühlung eintritt. Es konnte jedoch in einigen aussergewöhnlichen Fällen festgestellt werden, dass die Mengenanteile von Gummi, Stärke usw. in der Lösung um ein Mehrfaches erhöht werden konnte, z. B. bis zu 5 Gew.-% Stärke, ohne dass die Lösung für die erforderliche Handhabung zu steif wurde.
Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen können massgerecht" zusammengestellt werden, um nahezu jeder gewünschten Situation gerecht zu werden, indem der Mengenanteil der verschiedenen, die Sensiblität fördernden Bestandteile verändert und die Mischungs- und Verarbeitungstemperaturen in Betracht gezogen werden. Der Mengenanteil an feinem Aluminium kann verändert (oder in einigen Fällen ganz eliminiert) werden. Ebenso können die Anteile von Schwefel und Natriumnitrat verändert oder als zusätzliche Sensibilitatskontrolle untereinander abgestimmt werden. Gilsonit, Kohle oderbeide sowie andere kohlenstoffhaltige Materialien, wie auch die schon erwähnte Stärke können hinzugefügt werden, um den Brennstoffwert zu erhöhen oder das Aluminium mit einem Überzug zu versehen und damit wirkungsvoller zu machen.
Im letzteren Fall helfen die Überzugsstoffe aktive Reaktionszentren auf den im Sprengstoff verteilten Feststoffteilchen zu schaffen. Der Einschluss eines kleinen Anteiles Stärke in das trockene"Vorgemisch"ist oft erwünscht, um die Verformbarkeitoder das Durchsetzungsvermögen der fertigen Aufschlämmung zu beeinflussen und damit das Durchsetzen oder Vermischen mit hemmenden Materialien einzuschränken. Im allgemeinen ist jedoch Kautschuk und Stärke untereinander austauschbar.
Vemetzungsmedien für die Eindickungsmittel auf Guaran- und Stärkebasis, z. B. Metallsalze, wie Borate, Alkalimetalldichromate, Permanganate usw., sind in kleinen Mengen nützlich, besonders wenn der Mengenanteil des Eindickungsmittels in der Oxydationslösung gering ist oder dort wo ein stärkerer, schneller wirkender Eindickungseffekt gewünscht wird. Wenn Guaran verwendet wird, ist normalerweise ein Anteil von 0, 001 bis etwa 0, 3 & des Vemetzungsmittels angebracht. Wenn Stärke oder ein anderes Eindickungsmittel, das weniger wirkungsvoll als Guaran ist, verwendet wird, können bis zu 0, 5% oder mehr zugesetzt werden.
Die Verbindung irgendwelcher oder aller erwähnten Materialien in den verschie- denen Zusammensetzungen unter Verwendung von Naturkautschuk, Stärke oder andern Eindickungsme- thoden ist ein sehr wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung. Auch die Kontrolle der Dichte ist wichtig, da die Änderung der Dichte bis zu einem gewissen Grad genutzt werden kann, um sowohl die Sensibilität als auch die Detonationskraft der Aufschlämmungsbrennstoffe aufeinander abzustimmen.
Zusätzliche Experimente zeigen die Auswirkung einer Verwendung von Naturkautschuk in der Lösung unter Fernhaltung der gesamten Eindickungsmittel von dem trockenen"Vorgemisch".
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Beispiel 1 :
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<tb>
<tb> 38 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Ammoniumnitrat
<tb> 15 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Natriumnitrat <SEP> und
<tb> 0, <SEP> 1 <SEP> Gewichtsteil <SEP> eines <SEP> Stabilisierungsmittels
<tb> auf <SEP> Phosphatbasis
<tb>
wurden in 17 Teilen Wasser gelöst. Hiezu werden 0, 2 Teile Guaran hinzugefügt, die vorher mit 0, 4
Teilen Äthylenglykol vermischt worden waren.
Ein trockenes"Vorgemisch"wurde hergestellt aus 0, 65 Teilen Aluminiumflocken der Güteklasse für
Farbherstellung, 0, 85 Teilen groben Aluminiumpulvers, 5, 2 Teilen Schwefel, 3, 5 Teilen gepulvertes GiJsonit, 1, 8 Teilen Tapiokamehl und 0, 025 Teilen Borax. Das trockene Gemisch und 17 Teile Ammo- niumnitratstaub wurden unter heftigem Rühren in die oxydierende Lösung eingemischt.
Die sich daraus ergebende Aufschlämmung hatte eine Dichte von 1, 24 bei 330C und 1, 28 bei 50C.
Beispiel2 :EsWurdemitdergleichenoxydierendenGrandlösungwieimBeispiel1einverhält- nismässig hoch erscheinender Anteil des Eindickungsmittels, nämlich 0, 3 Teile Guaran vermischt mit
0, 6 Teilen Äthylenglykol, verbunden. Das trockene Vorgemisch war genau das gleiche wie im Beispiel 1, nur dass der Anteil an Borax auf 0, 06 Teile erhöht, das Tapiokamehl herausgelassen und das Ammo- niumnitrat auf 18, 5 Anteile erhöht wurde. Die Dichte war durch die Steigerung der Anteile an Guaran von 0, 2 auf 0, 3 Gew.-% ein wenig niedriger.
Der Vergleich ist in folgender Tabelle gezeigt :
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<tb>
<tb> Dichte
<tb> Ergebnisse <SEP> bei
<tb> Mischung <SEP> 330C <SEP> 50C <SEP> Eindickungsmittel <SEP> Borax <SEP> 50C
<tb> B-1 <SEP> 1, <SEP> 24 <SEP> 1, <SEP> 28 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> Guaran <SEP> 0, <SEP> Q25 <SEP> 4Fs <SEP> 0 <SEP> 5Fso <SEP> 6D* <SEP>
<tb> 1,8 <SEP> Mehl
<tb> B-2 <SEP> 1,22 <SEP> 1,26 <SEP> 0,3 <SEP> Guaran <SEP> 0,06 <SEP> 4F3. <SEP> 5F3.6D
<tb>
*) Das bedeutet, dass eine Säule von 10, 4 cm Durchmesser des Sprengstoffes versagte, indem 7, 8 cm der 62, 5 cm hohen Säule nicht explodierten. Von einer Säule von 13 cm Durchmesser explodierten
7, 8 cm der 78 cm hohen Säule nicht. Eine Säule von 15, 5 cm Durchmesser und 93 cm Höhe (also 6 mal der Durchmesser) explodierte vollständig.
Die beiden Mischungen waren bezüglich der Sensibilität genau gleich. Bei dieser Mischungsart wur-
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Mehlgehalt bis auf 1, 80/0 reduziert. Im zweiten Beispiel wurde das Mehl vollständig eliminiert, indem ein wenig mehr Guaran in die Lösung gebracht wurde und indem das Boraxvemetzungsmittel von 0, 025 auf 0, 06 erhöht wurde.
Als Vernetzungsmittel kann an Stelle von Borax auch Natriumchromat verwendetwerden. Es scheint ein wenig langsamer zu reagieren, indem es anfangs. eine geringere Quervemetzung des Kautschuks ergibt, aber nach 5 min bildet es ein steiferes Gel als Borax.
Die gewünschten feinen Blasen oder die"Schaumstruktur"kann durch einfaches Rühren der oxydierenden Lösung vor, während oder nach dem Hinzufügen der festen Bestandteile, die darin suspendiert oder gelöst sind, geformt werden. Das Fixieren oder Einschliessen der Bläschen in der fertigen Auischläm- mung oder dem Gel durch den Anstieg der Viskosität, der durch das in dieLosunggebrachteEindickungs- mittel verursacht wird, ist ein wesentlicher Gesichtspunkt dieser Erfindung.
Die Zusammensetzungen gemäss der Erfindung haben neben der steuerbaren Sensibilität noch weitere Vorteile. Sie sind bei hohen Mischungstemperaturen von 60 bis 800C nicht sensibel. Durch eine weichere Mischung wird die Abnutzung der Pumpen, wenn solche eingesetztwerden, herabgesetzt. Neben der Kontrolle der Sensibilität gestatten sie auch eine Steuerung der Dichte und der Explosionskraft.
Weiterhin reduzieren sie die benötigten Mengen an relativ teuren und/oder gefährlichen Materialien, wie hochwertigem Aluminium oder Explosivstoffen.
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Die beschriebenen Mengenverhältnisse der verschiedenen Bestandteile sind zusammen mit den herkömmlichen und für den Fachmann naheliegenden Materialien in weiten Grenzen variierbar, während in der Regel Ammoniumnitrat der grösste Einzelbestandteil ist, kann durch die erwähnten Oxydationsmittelmehr oderweniger, in manchen Fällen sogar ganz ersetztwerden. Besonders Explosionssensibilisatoren, wie Trinitrotoluol, rauchloses Pulver, RDX usw. können zwar verwendetwerden, jedoch ist ihreVet- wendung meist nicht notwendig. Es wird genügend Flüssigkeit verwendet, um die Mischung so plastisch, formbar, giessbar oder flüssig zu halten, wie sie für die spezielle Anwendung oder das Verfahren notwendig erscheint.
Wasser ist der überwiegende flüssige Bestandteil, aber Glykol u. a. wasserlösliche Alkohole, Amine, Amide u. ähnl. können einzeln oder in Verbindung miteinander zusammen mit oder sogar anstatt Wasser verwendet werden. Äthylenglykol ist besonders als Dispersionsmittel nützlich, um den Kautschuk oder das Eindickungsmittel in wässerige Lösung zu bringen, bevor die trockenen Bestandteile hinzugefügt werden. Chlorate und Perchlorate des Ammoniaks und der alkalischen und erdalkali- schen Metalle ebenso wie die entsprechenden Nitrate werden in den Patentansprüchen als "anorganische" Materien zusammengefasst.
PATENTANSPRÜCHE :
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mit einem sauerstoffreichen Salz (Nitrat, Chlorat, Permanganat, Perchlorat, Dichromat), einem Sensibilisierungsmittel (Metallstaub, Schwefel, Kohlenstoff oder Kohlenstoffverbindungen wie Mehl oder Asphalt) und einem organischen Kolloid (Stärke oder Kautschuk, gegebenenfalls in einem organischen Lösungsmittel gelöst) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mischung etwa 10 000 bis 10 000 000 Gasblasen im Kubikzentimeter in beständiger Form verteilt sind.