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DYNAMIT-ACTIEN-GESELLSCHAFI vormals Alfred Nobel & C , résidant à TROISDORF près Cologne (Allemagne).
PROCEDE DE FABRICATION D'EXPLOSIFS A PROPRIETES VARIABLES.
Les explosifs techniques comportent le plus souvent plusieurs composants dont la réaction au cours de la détonation était influencée jus- qu'à présent tout au plus par la nature de la composition et, dans les com- posants cristallins, également aussi par certaines finesses de grain. L' action sur la finesse de grain s'obtenait non seulement par des processus de concassage et de mouture, mais aussi par modification du mode de cris- tallisation en faisant intervenir des matières tensioactives additionnel- les ou d'autres matières au cours de la cristallisation. Jusqu'à présent il n'était pas encore connu d'harmoniser entre eux les divers composants individuels par modification de l'affinité de surface.
On a trouvé présentement qu'il est possible d'exercer une ac- tion efficace sur la réaction au cours de la détonation en formant des cou- ches superficielles minces, de préférence mono-moléculaires, entre deux ou plusieurs composants ou surfaces limites de phases de l'explosif. Les couches superficielles peuvent également être partielles et consister en matières qui, vis-à-vis des composants entre lesquels elles se trouvent ou vis-à-vis d'au-moins un d'entre eux, sont tensioactives, les dites matières pouvant, supplémentairement, présenter encore un caractère explosif ou être des hauts polymères.
La formation de ces couches peut se faire aussi bien pendant la fabrication de l'explosif par addition de la matière tensioacti- ve pendant la mouture, la coulée, la fusion et la gélatinisation, que pen- dant un processus opératoire particulier. On peut modifier la formation des couches de matière à obtenir des effets divers, comme ceux qui seront caractérisés dans ce qui suit.
Simultanément on peut encore incorporer dans les composants individuels liquides et gélatineux de l'explosif des
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quantités déterminées de manières qui modifient l'affinité de ces compo- sants envers les surfaces des couches intermédiaires
Ces couches intermédiaires et éventuellement les matières ten- sioactives incorporées supplémentairement dans les composants liquides et gélatineux peuvent,suivant la quantité, le genre, la nature et l'emploi aussi bien freiner qu'accélérer la détonation. On a ainsi un moyen d'har- moniser la réaction des composants individuels pendant la détonation, sans modification essentielle de l'explosif.
On peut exécuter cette réaction de manière à ce que ou bien toutes les parties réagissent rapidement et u- niformément avec formation d'une zone de détonation étroite a vitesse éle- vée de détonation ou encore que la réaction se développe plus lentement avec formation d'une sone plus étendue s'accompagnant de réactions consé- cutives L'étendue de cette zone peut donc être constante ou variable suivant, que les réactions consécutives se font de manière uniforme ou nona Un explosif qui., par suite d'une composition défectueuse, par exem- ple en ce qui concerne la granulométrie ou la teneur en huile explosive, n'est plus à même de pouvoir détoner,
peut présenter un pouvoir détonant satisfaisant sous tous les rapports par incorporation de couches intermé- diaires appropriées qui élèvent l'affinité de surface de ses composants.
Exemple 1.
On prépare de l'explosif gélatineux Wetter-Nobelit A avec plu- sieurs couches intermédiaires. Ces dernières, comme dans tous les exem- ples, sont obtenues de manière à ce que chaque fois les composants cris- tallins soient moulus au moulin avec une matière tensioactive envers les dits composants., A l'aide de diverses couches intermédiaires on peut fai- re varier de façon importante la viscosité de l'explosif total, sans al- térer les propriétés explosives,
L'explosif Wetter-Nobelit A a la composition suivante : 26,0 % de nitroglycérine gélatinisée
2,0 % de dinitrotoluène
32,0% de nitrate d'ammonium 2,5 d'une solution saturée de nitrate de calcium
1,0 % de farine de bois
36,5 % de sel de cuisine
On obtient les propriétés suivantes :
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<tb> Prétraitement <SEP> du <SEP> Viscosité <SEP> Effort <SEP> Densité <SEP> Renfle- <SEP> Apla- <SEP> Trans-
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<tb> de <SEP> ment <SEP> du <SEP> tis- <SEP> mission
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<tb> nitrate <SEP> d' <SEP> sel <SEP> de <SEP> cisail- <SEP> bloc <SEP> de <SEP> se- <SEP> de <SEP> la
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<tb> ammonium <SEP> cuisine <SEP> lement <SEP> plomb <SEP> ment <SEP> détona-
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04 <SEP> % <SEP> de <SEP> néant <SEP> 60 <SEP> .106 <SEP> 12000 <SEP> 1,65 <SEP> 212 <SEP> 15,9 <SEP> 6
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<tb> idem <SEP> 0,03% <SEP> 2,27.106 <SEP> 500 <SEP> 1,65 <SEP> 208 <SEP> 15,5
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<tb> idem <SEP> 0,03% <SEP> 1,24.106 <SEP> 500 <SEP> 1,65 <SEP> 208 <SEP> 15,
5 <SEP> 6
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<tb> amine
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Les résultats montrent que par le traitement de surface du ni- trate d'ammonium avec la nitroisobutylglycérine on produit un accroisse- ment extraordinaire de la viscosité de l'explosif Wetter-Nobelit A, et que par une addition supplémentaire d'autres couches sur le sel gemme la vis- cosité reprend pratiquement sa valeur initiale. L'examen microscopique des explosifs ainsi obtenus montre que l'établissement des couches intermédiai- res entraine une modification de la répartition de la gélatine suite aux affinités de surface variables envers les composants cristallisés.
Exemple 2.
Pour montrer que suivant le genre et la quantité des substances tensioactives on peut faire varier les caractéristiques techniques explo- sives, on donne ci-après une série d'essais avec un explosif de composi- tion suivante :
12 % de nitroglycérine
54 % de nitrate de sodium
34 % de chlorure d'ammonium
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EMI4.1
<tb> Traitement <SEP> de <SEP> sur- <SEP> Densité <SEP> Renflement <SEP> Aplatis- <SEP> Transmission
<tb> face <SEP> du <SEP> nitrate <SEP> de <SEP> du <SEP> bloc <SEP> de <SEP> sement <SEP> de <SEP> la
<tb> sodium <SEP> avec <SEP> :
<SEP> plomb <SEP> détonation
<tb> cm3 <SEP> mm <SEP> cm
<tb>
<tb> néant <SEP> 1,31 <SEP> 85 <SEP> 7,1 <SEP> 10
<tb>
<tb> 0,05 <SEP> % <SEP> de <SEP> Texapon <SEP> 1,29 <SEP> 99 <SEP> 5,0 <SEP> 2
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<tb> 0,05 <SEP> % <SEP> de <SEP> Cyclanon <SEP> 1,22 <SEP> 86 <SEP> 6,2 <SEP> 10
<tb>
<tb> 0.2 <SEP> % <SEP> de <SEP> Cyclanon <SEP> 1,24 <SEP> 86 <SEP> 5,8 <SEP> 5
<tb>
Avec le Texapon il se produit déjà pour une addition de 0,05% une chute spontanée de la transmission de la détonation, alors que celleci est considérablement différée avec le Cyclanon. Mais il y a aussi des cas où toutes les caractéristiques sont incontestablement améliorées.
Ceci peut se vérifier avec l'explosif suivant :
10,0 % d'huile explosive
0,5 % d'argile 55,0 % de nitrate de sodium
34,0% de chlorure d'ammonium 0,5 % de farine de bois
EMI4.2
<tb> Traitement <SEP> de <SEP> sur- <SEP> Densité <SEP> Renflement <SEP> Aplatis- <SEP> Transmission
<tb>
<tb> face <SEP> avec <SEP> :
<SEP> du <SEP> bloc <SEP> de <SEP> sèment <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb> plomb <SEP> détonation
<tb>
<tb>
<tb> cm3 <SEP> mm <SEP> cm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> néant <SEP> 1,25 <SEP> 76 <SEP> 3,6 <SEP> 5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,02% <SEP> de <SEP> silicone <SEP> 1,19 <SEP> 84 <SEP> 4,8 <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,04% <SEP> de <SEP> silicone <SEP> 1,19 <SEP> 85 <SEP> 4,9 <SEP> 40
<tb>
Alors que dans les essais du premier tableau les caractéristi- ques deviennent plus mauvaises avec une quantité croissante, avec les si- licones les caractéristiques s'améliorent avec une quantité croissante.
En conclusion on peut par un choix approprié des matières tensioactives exercer une influence sur les caractéristiques techniques explosives aus- si bien dans un sens positif que dans un sens négatif.
Exemple 3.
La série d'essais suivante fait apparaitre que les caractéris- tiques techniques explosives d'un explosif dépendent non seulement du gen- re de la matière tensioactive, mais aussi de manière très marquée de sa quantité. Dans un explosif de même composition que le second explosif dans l'exemple 2, le nitrate de sodium est broyé au moulin à une même gros- seur de grain, avec diverses quantités de trinitrophénylméthylnitramine (Tétryl).
Les caractéristiques techniques explosives se modifient avec
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une addition croissante de la manière suivante :
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<tb> % <SEP> de <SEP> Tétryl <SEP> sur <SEP> Densité <SEP> Renflement <SEP> Aplatis- <SEP> Transmission <SEP> de
<tb>
<tb> le <SEP> nitrate <SEP> de <SEP> du <SEP> bloc <SEP> de <SEP> sèment <SEP> la <SEP> détonation
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<tb> sodiumplomb
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<tb>
<tb> 0,03 <SEP> 1,20 <SEP> 84 <SEP> 4,2 <SEP> 50
<tb>
<tb> 0,05 <SEP> 1,20 <SEP> 86 <SEP> 4,7 <SEP> 30
<tb>
<tb> 0,1 <SEP> 1,22 <SEP> 88 <SEP> 4,9 <SEP> 15
<tb>
<tb> 0,2 <SEP> 1,22 <SEP> 94 <SEP> 5,
2 <SEP> 50
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On voit qu'il y a ici une relation fonctionnelle entre les caractéristiques techniques explosives individuelles et la quantité de la matière constituant la couche intermédiaire. Il est donc possible de mo- difier fortement les caractéristiques techniques explosives uniquement en faisant varier la quantité de la matière constituant les couches inter- médiaires. De la série d'essais ci-dessus, on a éprouvé les explosifs sans et avec 0,05% de Tetryl pour la sensibilité au choc au mouton de 2 kg.
Il s'avère que malgré l'accroissement de la sensibilité il ne se produit pas un accroissement analogue de. la sensibilité au choc; au contraire, on observe un rétrogradation de celle-ci. Il apparait en effet que l'ex- plosif sans Tetryl n'est sûr que jusqu'à une hauteur de chute de 20 cm,. alors que l'explosif avec du tétryl est sûr jusqu'à 40 cm.
Contrairement aux expériences acquises jusqu'à ce jour, on arrive donc à accroître la sensibilité d'un explosif tout en réduisant sa sensibilité au choc.
Exemple 4.
Avec un explosif qui, suite à une trop grande finesse de grain a un mauvais pouvoir détonant, il est possible, comme le montre la série d'essais suivants, de lui restituer son pouvoir détonant intégral par l'établissement de couches intermédiaires appropriées. Si on prend dans un explosif, dont la composition répond à celle du deuxième explo- sif de l'exemple 2, un nitrate de sodium dont 94% des grains sont les plus petits que 0,1 mm, on obtient alors suivant l'espèce et la quantité des matières formant les couches intermédiaires les résultats suivants, différents quant aux propriétés techniques explosives :
EMI5.4
<tb> Traitement <SEP> de <SEP> sur- <SEP> Densité <SEP> Renflement <SEP> Aplatis- <SEP> Transmission <SEP> de
<tb> face <SEP> du <SEP> nitrate <SEP> de <SEP> du <SEP> bloc <SEP> de <SEP> sement <SEP> la <SEP> détonation
<tb> sodium <SEP> avec <SEP> : <SEP> plomb
<tb> cm3 <SEP> mm <SEP> cm
<tb>
<tb> néant <SEP> 1,12 <SEP> 78 <SEP> 3,1 <SEP> contiguë
<tb>
<tb> 0,015% <SEP> Hexamin <SEP> 1,19 <SEP> 71 <SEP> 3,0 <SEP> 5
<tb>
<tb> 0,05% <SEP> de <SEP> dinitro- <SEP> 1,15 <SEP> 78 <SEP> 3,6 <SEP> 10
<tb> diphénylamine
<tb>
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Il est donc possible à partir de cet explosif, lequel présente une mauvaise transmission de détonation à cause de son composant fin, d'ob- tenir une transmission de détonation utilisable, à l'aide de différentes espèces de couches intermédiaires.
Exemple 5.
En vue de montrer finalement que par un choix et un emplace- ment non appropriés de la couche intermédiaire il est possible de réduire fortement la puissance d'un explosif, on établit des couches intermédiaires différentes dans un explosif de composition suivante :
8,0 % de nitroglycérine
0,5 % de dinitrotoluène
0,5 % d'argile
64,0 % de nitrate d'ammonium
27,0 % de sel de cuisine
EMI6.1
<tb> Traitement <SEP> de <SEP> surface
<tb>
<tb>
<tb> du <SEP> :
<SEP> Densité <SEP> Renflement <SEP> Aplatis- <SEP> Transmission
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> nitrate <SEP> d'ammo- <SEP> sel <SEP> de <SEP> du <SEP> bloc <SEP> de <SEP> sement <SEP> de <SEP> la
<tb>
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<tb> nium <SEP> avec <SEP> cuisine <SEP> plomb <SEP> détonation
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<tb> avec
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<tb> avec <SEP> cm3 <SEP> mm <SEP> cm
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<tb> néant <SEP> néant <SEP> 0,97 <SEP> 147 <SEP> 7,7 <SEP> 40
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<tb> 0,04% <SEP> silicone <SEP> néant <SEP> 1,01 <SEP> 149 <SEP> 8,2 <SEP> 40
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<tb> Ak <SEP> 100
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<tb> 0,04% <SEP> Hexamin <SEP> néant <SEP> 1,11 <SEP> 151 <SEP> 7,1 <SEP> 40
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,04% <SEP> silicone <SEP> 0,04% <SEP> 1,
01 <SEP> réaction <SEP> 4,8 <SEP> contiguë
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ak <SEP> 100 <SEP> Hexamin <SEP> incomplète
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L'effet négatif ci-dessus peut être modifié de manière appro- priée chez d'autres explosifs ayant une sensibilité indésirablement élevée de manière à donner de bons résultats et à présenter un intérêt pratique
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de fabrication d'explosifs à propriétés variables, caractérisé en ce qu'on applique entre deux ou plusieurs composants de l'explosif, ou surfaces limites de phases de l'explosif, une ou plusieurs couches intermédiaires, pouvant être partielles, qui sont composées de ma- tières présentant une activité de surface au moins envers un des composants entre lesquels elles se trouvent.