Zündschnur und Verfahren zu deren Herstellung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zündschnur mit einer Seele aus Pentaerythrittetranitrat (im folgenden kurz als PETN bezeichnet) und auf ein Verfahren zu deren Herstellung. Solche Zündschnüre dienen im allgemeinen zur Zündung von Sprengstoffen.
Es gibt Zündschnüre mit einer Seele aus PETN, deren Seelen aus feinkörnigem PETN besteht, das von einer Umhüllung geschützt wird. Diese Umhüllung kann aus Textilien oder aus wasserundurchlässigen Überzügen bestehen, ferner aus thermoplastischem Stoff, wie z. B. Polyvinylchlorid oder Polyäthylen. In einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Zündschnüren wird trockenes PETN in freifliessender Form kontinuierlich durch eine Düse geschleust, während die Schutzumhül lung darum herum gesponnen oder extrudiert wird. Das PETN wird im Innern der Umhüllung zu einer Seele verfestigt.
Damit wünschenswerte Zündmerkmale im PETN erzielt werden, ist es von Vorteil wenn das Material der Seele eine feinere Durchschnittsteilchen- grösse aufweist, als gerade erforderlich ist, damit das PETN frei durch die Düse fliesst. Es ist deshalb üblich, das PETN in Kristallen von genügender Teilchengrösse herzustellen, damit es frei durch die Düse in die Umhüllung fliesst, wonach die gefüllte Umhüllung einem genügenden quetschenden Druck zu unterziehen ist, um die Kristalle bis zur gewünschten Feinheit zu zerdrücken. Die Zündleistung der Schnur wird bis zu einem gewissen Grad durch die Kristallzerkleinerung bestimmt, die bei diesem Quetschvorgang erfolgt.
Dies ist besonders für Seelen mit geringem Querschnitt gültig, wenn man sehr feinpulvriges PETN zur Gewährleistung einer einwand freien Fortpflanzung der Zündung verwenden muss. Da dieser Quetschvorgang aber schwer zu steuern ist, ist es schwierig, die Eigenschaften der Zündschnur mit Sicher heit zu gewährleisten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine Zündschnur, die eine verfestigte Seele aus gekörntem Pentaerythrittetranitrat aufweist. Es wurde festgestellt, dass die gewünschte Feinheit der PETN-Teilchen in der fertigen Zündschnur leichter eingehalten werden kann, wenn man das PETN zum vorneherein in Form eines Pulvers einer solchen durch schnittlichen Teilchengrösse verwendet, die ungefähr derjenigen entspricht, die in der Zündschnur die gün stigste ist. Das Bindemittel kann ohne Schwierigkeit so gewählt werden, dass die erhaltenen Körner hierauf in normalen Arbeitsvorgängen ohne wesentliche Zerkleine rung gehandhabt werden können, und hierauf die um hüllte Körnermasse ohne weiteres bis zu einer genügen den Dichte zur Gewährleistung einer zuverlässigen Fort pflanzung der Zündung zusammengedrückt werden.
Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfah ren zur Herstellung der Zündschnur, das dadurch ge kennzeichnet ist, dass man einen Strom von frei fliessen dem gekörntem Pentaerylthrittetranitrat durch eine Düse in eine Umhüllung schleust, die kontinuierlich um den Pentaerythrittetranitrat-Strom gebildet wird, so dass die ser in der Umhüllung eine Seele aus dem Körnerstrom bildet und hierauf die die Seele enthaltende Umhüllung einem genügenden Druck unterwirft, um die Körner zu zerdrücken und eine die Zündung fortpflanzende Seele zu bilden. Dabei verwendet man mit Vorteil zu Körnern agglomeriertes Pentaerythrittetranitrat, dessen Herstel lung im schweizerischen Patent Nr. 478 729 beschrieben wird.
Die Eigenschaften der erfindungsgemässen Zünd schnur können nach Wunsch geändert werden, indem die Teilchengrösse des PETN, aus dem die agglomerierten Körner hergestellt werden, modifiziert wird. Es ist möglich, die Körner aus PETN von feinerer Teilchen- grösse herzustellen, als normalerweise durch Zerdrücken grösserer Kristalle erzielt werden kann, und infolgedes sen kann nach dem erfindungsgemässen Verfahren Zündschnur hergestellt werden, die eine Seele aus agglomeriertem PETN von feinerer Kristallgrösse hat, als das nach dem bis anhin angewendeten Herstellungs- verfahren erzeugte Zündschnurseelenmaterial.
Dadurch wird es möglich, eine Zündschnur herzustellen, die eine höhere Zündungsgeschwindigkeit bei irgendeiner gegebe nen Ladedichte oder dieselbe Zündungsgeschwindigkeit bei einer niedrigeren Ladedichte aufweist, als dies bei der bis anhin zu Verfügung stehenden Zündschnur der Fall war. Diese Zündschnur mit sehr feinen Seelenmate rialien weist ferner eine erhöhte Empfindlichkeit gegen über Nebeninitiierung und eine bessere Fähigkeit zur Fortpflanzung der Zündung auf. Es ist daher auch möglich, zufriedenstellende Zündschnur von niedrigerer Ladedichte und kleinerem Seelendurchmesser und infol gedessen von geringerer Zündungsgeschwindigkeit als bei der früheren PETN-Zündschnur herzustellen.
Bei der Herstellung der Zündschnur ist es zweckmäs- sig, die frisch gebildete Zündschnur in kontinuierlicher Weise durch eine quetschende Pressvorrichtung, z. B, quetschende Walzen zu führen, um Zerkleinerung und damit die Verfestigung der Körner zu bewirken. Die Schutzumhüllung kann aus einer oder mehreren Mate rialschichten bestehen, doch genügt es normalerweise, wenn lediglich eine einzige Schutzschicht um die PETN- Seele gewickelt wird, bevor die Zündschnur dem verfe stigenden Druck unterzogen wird. Wenn erwünscht, können zusätzliche Umhüllungen aus verschiedenem Material verwendet werden. So kann man z.
B. eine Umhüllung aus einer einzigen Schicht Papier vor dem Quetschvorgang und nach diesem eine Textil- und/oder gegen Wasser schützende Umhüllung anbringen.
Im folgenden Beispiel sind Teile als Gewichtsteile und Prozente als Gewichtsprozente angegeben. <I>Beispiel</I> 9 Teile (Trockengewicht) wasserfeuchtes PETN wur den mit 10 Teilen einer 3 %igen wässrigen Dispersion von Polyvinylacetat Mowilith D (eingetragene Marke) gewaschen, worauf das PETN abgenutscht wurde. Das nasse PETN (10 % Wassergehalt) wurde in eine mit Stauscheiben ausgerüstete zylinderische Polythentrom- mel von 25 cm Durchmesser und 45 cm Länge eingetra gen. Die Trommel wurde 30 Minuten bei 20 Umdrehun gen pro Minute um ihre Achse gedreht, um das PETN zu Körnern zu agglomerieren.
Das granulierte PETN wurde dann 5 Stunden bei 70 C getrocknet und durch ein Sieb mit 1 mm Maschenweite getrieben, das ca. 5 0/0 des PETN aus gröberen Stücken zurückhielt, die nicht leicht zerkleinert werden konnten. Die Eigenschaften des PETN vor und nach der Granulierung sind in Tabelle 1 angegeben.
EMI0002.0014
<U>Tabelle <SEP> 1</U>
<tb> Vor <SEP> der <SEP> Nach <SEP> der
<tb> Granulierung <SEP> Granulierung
<tb> Schüttdichte <SEP> (g/cm3) <SEP> 0,80 <SEP> 0,56
<tb> Siebanalyse
<tb> Prozentualer <SEP> Durchgang
<tb> durch <SEP> Maschenweite <SEP> 1,2 <SEP> mm <SEP> <B>100</B> <SEP> 100
<tb> 0942 <SEP> " <SEP> 99 <SEP> 99
<tb> 0, <SEP> 3 <SEP> 11 <SEP> 98 <SEP> 52
<tb> 021 <SEP> " <SEP> 74 <SEP> 19
<tb> 0,15 <SEP> '1 <SEP> 61 <SEP> 10
<tb> <B>091</B> <SEP> 'l <SEP> 27 <SEP> 7 Das granulierte PETN wurde in einem kontinuierli chen senkrechten Strom durch eine Düse von 0,275 cm Durchmesser in ein Papierrohr gepresst, das durch Wicklung eines 1,5 cm breiten Streifens kontinuierlich gebildet wurde.
Die so gebildete papierumwickelte Kör nersäule wurde durch eine Spinnplatte geführt, die 10 Spulen mit 660 m Juetschnur aufwies, die bei einer Geschwindigkeit von 3 Umdrehungen pro cm um die Säule gewickelt wurde, un dann durch eine zerkleinernde Pressform von 0,25 cm Innendurchmesser gezogen. Ein weiterer Überzug aus Baumwolle wurde in umgekehrter Richtung zur Jute mittels einer Spinnplatte aufgewickelt, die 8 Spulen mit je 6 Baumwollfäden der Fadennummer 30 aufwies, die mit einer Geschwindigkeit von 53 Umdrehungn pro Meter Zündschnur rotierten. In einem gesonderten Arbeitsgang wurde diese halbfertig-- Zünd schnur mittels einer Düse mit einem 0,025 cm dicken Polyäthylen-bÜerzug versehen.
Die fertige Zündschnur hatte eine Seelenladung aus 33 Körnern (0,2 g) PETN pro Meter, deren Explosionsgeschwindigkeit 4500 Meter pro Sekunde betrug.
The present invention relates to a fuse with a core made of pentaerythritol tetranitrate (hereinafter referred to as PETN for short) and to a method for the production thereof. Such fuses are generally used to ignite explosives.
There are fuses with a core made of PETN, the core of which consists of fine-grain PETN, which is protected by a cover. This cover can consist of textiles or waterproof coatings, also made of thermoplastic material, such as. B. polyvinyl chloride or polyethylene. In a known method for producing fuses, dry PETN in free-flowing form is continuously passed through a nozzle while the protective cover is spun or extruded around it. The PETN is solidified to a soul inside the envelope.
In order to achieve desirable ignition features in the PETN, it is advantageous if the material of the core has a finer average particle size than is just required so that the PETN can flow freely through the nozzle. It is therefore customary to produce the PETN in crystals of sufficient particle size so that it flows freely through the nozzle into the envelope, after which the filled envelope must be subjected to sufficient squeezing pressure in order to crush the crystals to the desired fineness. The ignition performance of the cord is determined to a certain extent by the crushing of crystals that takes place during this crushing process.
This is particularly true for souls with a small cross-section, if very finely powdered PETN has to be used to ensure proper propagation of the ignition. Since this squeezing process is difficult to control, it is difficult to guarantee the properties of the fuse with certainty.
The subject matter of the present invention is a fuse which has a solidified core made of granular pentaerythritol granitrate. It has been found that the desired fineness of the PETN particles in the finished fuse can be more easily adhered to if the PETN is used from the outset in the form of a powder of such an average particle size that approximately corresponds to that which is the cheapest in the fuse is. The binder can be chosen without difficulty so that the grains obtained can then be handled in normal operations without substantial comminution, and then the encased grain mass can easily be compressed to a sufficient density to ensure reliable propagation of the ignition.
The invention therefore also relates to a method for producing the detonating cord, which is characterized in that a stream of the granular pentaerythritol tetranitrate flowing freely through a nozzle is channeled into a casing that is continuously formed around the pentaerythritol granitrate stream, so that the water in the envelope forms a soul from the grain stream and then subjects the envelope containing the soul to sufficient pressure to crush the grains and form a soul that propagates the ignition. It is advantageous to use pentaerythritol tetranitrate agglomerated into grains, the production of which is described in Swiss Patent No. 478 729.
The properties of the detonator cord of the present invention can be changed as desired by modifying the particle size of the PETN from which the agglomerated granules are made. It is possible to produce the grains of PETN of finer particle size than can normally be obtained by crushing larger crystals, and as a result, according to the inventive method, detonating cord can be produced which has a core of agglomerated PETN of finer crystal size than that detonating cord core material produced according to the manufacturing process used up to now.
This makes it possible to produce a fuse which has a higher ignition speed at any given charge density or the same ignition speed at a lower charge density than was the case with the previously available fuse. This fuse with very fine core materials also has an increased sensitivity to secondary initiation and a better ability to propagate the ignition. It is therefore also possible to produce satisfactory detonating cords of lower loading density and smaller core diameter and consequently of lower ignition speed than the earlier PETN detonating cord.
When producing the detonating cord, it is expedient to press the freshly formed detonating cord continuously through a squeezing press device, e.g. B, to guide squeezing rollers in order to effect comminution and thus solidification of the grains. The protective covering can consist of one or more mate rialschichten, but it is usually sufficient if only a single protective layer is wrapped around the PETN core before the fuse is subjected to the Verfe Stigenden pressure. If desired, additional wrappings made of various materials can be used. So you can z.
B. attach a cover made of a single layer of paper before the squeezing process and after this a textile and / or water-protecting cover.
In the following example, parts are given as parts by weight and percentages are given as percentages by weight. <I> Example </I> 9 parts (dry weight) of water-moist PETN were washed with 10 parts of a 3% strength aqueous dispersion of polyvinyl acetate Mowilith D (registered trademark), whereupon the PETN was suction filtered. The wet PETN (10% water content) was introduced into a cylindrical polythene drum equipped with baffle plates, 25 cm in diameter and 45 cm in length. The drum was rotated around its axis for 30 minutes at 20 revolutions per minute to turn the PETN into grains to agglomerate.
The granulated PETN was then dried for 5 hours at 70 ° C. and forced through a sieve with a 1 mm mesh size, which held back about 5% of the PETN from coarser pieces that could not be easily comminuted. The properties of the PETN before and after granulation are given in Table 1.
EMI0002.0014
<U> Table <SEP> 1 </U>
<tb> Before <SEP> the <SEP> After <SEP> the
<tb> Granulation <SEP> Granulation
<tb> Bulk density <SEP> (g / cm3) <SEP> 0.80 <SEP> 0.56
<tb> Sieve analysis
<tb> Percentage <SEP> passage
<tb> through <SEP> mesh size <SEP> 1.2 <SEP> mm <SEP> <B> 100 </B> <SEP> 100
<tb> 0942 <SEP> "<SEP> 99 <SEP> 99
<tb> 0, <SEP> 3 <SEP> 11 <SEP> 98 <SEP> 52
<tb> 021 <SEP> "<SEP> 74 <SEP> 19
<tb> 0.15 <SEP> '1 <SEP> 61 <SEP> 10
<tb> <B> 091 </B> <SEP> 'l <SEP> 27 <SEP> 7 The granulated PETN was pressed in a continuous vertical stream through a nozzle with a diameter of 0.275 cm into a paper tube, which was wound by a 1.5 cm wide strip was continuously formed.
The paper-wrapped grain column thus formed was passed through a spinning plate which had 10 spools of 660 m of Juet cord wound around the column at a speed of 3 revolutions per cm, and then pulled through a crushing die 0.25 cm inside diameter. Another cotton cover was wound up in the opposite direction to the jute using a spinning plate which had 8 spools with 6 cotton threads of thread number 30 each, which rotated at a speed of 53 revolutions per meter of fuse. In a separate work step, this semi-finished fuse was provided with a 0.025 cm thick polyethylene cover by means of a nozzle.
The finished fuse had a soul charge of 33 grains (0.2 g) of PETN per meter, the explosion speed of which was 4500 meters per second.