CN1281419A - 信号传输引信及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种信号传输引信由管36制成,管36将具有反应性涂层18’的载带14封闭在内,该反应性涂层是用一种粘结剂将其粘黏于该带一侧面上的。制造该信号传输引信的方法包括:在载带(14)上沉积包括粘结剂的反应性涂料(18),该反应性涂料经干燥形成反应性涂层(18’)。接着卷叠该涂敷载带(14’),即将其成型为一种导槽结构,使该已沉积反应性涂层18’的载带构成内凹的侧面。然后将该涂敷载带力以封闭,如封闭在挤压成型的塑料管36内。该载带的一侧面可以由其上粘结有反应性涂层的第一材料(14a)制成,第二侧面可由第二材料(14b)制成,第二材料可键合或粘结于封闭该涂敷载带(14’)的塑料管(36)内表面(36a)。粘结剂可使粘结于涂敷载带(14’)上的反应性涂层达到高负载,以防止反应性材料的迁移。该载带也可屏蔽反应性材料,使其免受生产过程中刚挤压出的环形热塑料管(36)影响。

Description

信号传输引信及其制备方法
                      发明背景
本发明涉及一种用于传输引爆信号类型的改良信号传输引信，诸如激波管，更具体地说，涉及一种这类引信的含载带的改良结构和其制备方法。
                       相关技术
通常称为激波管类型的信号传输引信，在本领域中都是已知的。美国专利US3,590,739(佩-安德斯珀森(Per-anders Persson)，1971年7月6日颁布)披露了一种中空细长塑料管，内装粉状反应性材料，通过各种方法将高爆炸威力的炸药，如PETN、RDX、TNT或HMX粘黏于激波管内壁而制成。
美国专利US4,328,753(L.克里斯藤森等人，1971年5月11日颁布)披露了一种同心管层材料所构成的塑料管式低能引信，其内表面分布有粉状反应性材料。克里斯藤森等人寻求解决的问题即本领域所公认的由于管内表面的反应性材料粉末迁移使管内形成疏松粉末的问题。为此克里斯藤森等人采用其上会粘黏粉状反应性材料的聚合材料制成内管或副管的方法来解决这个问题，如用采用杜邦公司销售的商标SURLYN的离子聚合物塑料。该专利申请人陈述，仅由炸药反应时所形成的冲击波才使该反应性材料基本上移位。尽管离子聚合物如SURLYN塑料对这样的反应性材料具有良好的粘黏力，但这种离子聚合物受紫外辐射而易于降解，水蒸汽及油渗透系数高，不合格，现场使用韧性不足。克里斯藤森等人提出了一种解决办法，采用由低渗透及高韧性的材料制成外管包住副管，如采用聚酰胺、聚丙烯、聚丁烯或采用其它这类比该副管更耐受现场采用引信的环境及应力的聚合物。该反应性材料为炸药和铝粉的粉化混合物，克里斯藤森等人披露，该副管的粘结性能达到每平方英尺的管内表面面积可粘黏7克的炸药粉末。所列检测数据表明，约3至61％(重量)的初期在该管内表面上所存在的反应性材料靠机械力移位，这取决于副管所用SURLYN材料的具体类型。
SURLYN型的离子聚合物也有利于粉状反应性材料沉积其上，因为离子型聚合物在较低温度约185℃下能可靠进行挤压。(如此后所述，反应性材料是在管式挤压头处的管内表面上沉积)。含热稳定炸药如HMX的反应性材料，其降解温度约275℃，可安全直接沉积于其温度处于或接近约185℃挤压温度的塑料上。但是，SURLYN塑料的挤压温度过高，不能采用较便宜的炸药如PETN，因为PETN的熔点仅有141℃，或甚至不能采用RDX，因其熔点为204℃，比SURLYN塑料的最低挤压温度高出不到20℃。至于对热不太敏感的炸药，如HMX，不仅价贵，而且与PETN及RDX炸药相比，又更不敏感，从而降低了信号传输引信的引发可靠性。
在此领域，如众所周知，粉状反应性材料是在挤压管时被加至SURLYN或其它离子聚合物管中的，通常反应性材料粉末是在从挤压头牵引的型坯内在重力作用下同心加入的。现已发现，这种反应性材料的极细颗粒靠重力流是很难均匀及可靠地施加。尽管采用粒度大一点的反应性材料，可以克服这个问题，但较大的粒度又使粉末从管表面迁移的问题加剧，因为颗粒越大，它越重，对管内表面的粘黏越差。
采用较大颗粒的反应性材料，也易于降低该反应性材料对引发的敏感性，从而要求沉积较重负载的反应性材料粉末，这样又加剧了粉末的迁移问题。
在用几节信号传输引信与如雷管之类的装置相连接的产品中，粉末迁移是成问题的，因为迁移的粉末可能聚集在雷管内所装炸药或烟火的顶部，挡住了炸药或烟火接受激波管内所产生的信号，导致不引发。此外，现场激波管的采用会导致激波管内弯曲和扭结，而在弯曲或扭折处迁移的粉末可能阻塞激波管，从而中断信号传输，也会造成不引发。当然，如果粉末迁移严重到有几段引信粘黏粉末不足而进行反应时，那么肯定不会引发。
无论粉末迁移问题如何，此种技术仍继续在信号传输引信中，如激波管、爆燃管等中采用疏松的粉状反应性材料，因为据认为，反应性材料只是通过范德华力保留在离子聚合物中的，反应时必须移位才能够反应，并以与粉尘爆炸相似的方式维持反应并使之传递穿过整节管。
皮琴尼夫等人，在题为“引发波导管”的俄罗斯专利RU2,005,984中，披露了一种信号传输引信(按俄罗斯专利翻译，被称之为“一种引发波导管”)。该专利披露，将反应性混合物(炸药)涂敷在一层薄膜上，核心载量5至40g/m2，该薄膜封闭在“间隙0.5至7mm”的环形壳或管内。为此该俄罗斯专利提供了一种其上涂敷炸药粉末的薄膜或带，然后将其嵌入环形管内，制成成品“引发波导管”或信号传输引信。
F.B.詹诺斯基，在美国专利US4,290,366(1982年9月22日颁布)中披露了一种信号传输管，其腔内放置基本上延伸整管长的自氧化材料。该自氧化材料可包括细如头发的单丝或多股丝的材料，疏松充填于该柔软管路，而且还可载有炸药改性材料，以改变自氧化材料的密度或及引爆速率。
已有技术也采用涂敷黑色火药粉的棉绳或导火线，置于空心塑料管内，作为引信。将黑色火药粉与粘结剂混合使之黏附在该棉绳或导火线上。
本发明提供一种克服了上述问题的引信结构及其制备方法。
                      发明概述
一般，按照本发明这里提供一种信号传输引信，其中载带包含涂于带上的含有粘结剂的反应性材料。可将该反应性材料以反应性涂料的形式涂敷于载带上，该反应性材料包括已知的炸药/燃料混合物或爆燃组合物、或其混合物，该反应性涂料包括粉状反应性材料、粘结剂和还可有溶剂。然后将该涂敷后的载带嵌入管内，该管可为塑料管(合成有机聚合物)，该管可经挤压或贴附在该带上，使该载带将反应性材料涂层与刚挤出的热塑料管隔开。从而防止反应性材料与刚贴附的热外管接触，这样可使反应性材料及塑料二者的选择更为灵活，因为反应性材料的成分如有机炸药的降解温度(定义于后)和贴附塑料管的温度，都不再是约束因素。粘结剂的利用可使反应性材料在生产过程中固定在带上，而在最终产品中，可防止反应性材料迁移通过信号传输引信，并可采用大大增加的反应性材料的芯载。所增加的芯载可高到当采用炸药/燃料混合物作为反应性材料时，足以在使用时使信号传输引信按需断开。
尤其是，按照本发明，提供一种包括下述成分的信号传输引信。(激波)管有一纵向轴和界定管外表面及内表面的管壁，该管内表面界定延伸穿过整管的空腔。载带有第一侧面及其反面的第二侧面和在该载带的第一侧面上的反应性涂层。该反应性涂层包括一种反应性材料(例如有机炸药与可氧化燃料的粉状混合物，和/或粉状的爆燃混合物)及一种粘结剂。该反应性涂层中粘结剂的重量少于该反应性涂层中反应性材料的重量，但粘结剂量足以使该反应性涂层粘黏于载带第一侧面上，并比无粘结剂时粘附得更牢。将此载带置于该管腔内并沿管腔延伸，使载带的第二侧面面向管内表面，并留出空腔开口部分紧邻反应性涂层沿管延伸。
本发明的一个要点在于，将载带构造为导槽，使载带第一侧面的横截面呈凹形结构，第二侧面为凸形结构。
本发明另一要点在于，使该载带的第二侧面基本上完全与管内表面相接触。
本发明另外的一些要点是，提供具体的反应性材料，如后所述，使之通过适宜粘结剂以涂层涂敷在载带上。
本发明还有一要点是，提供构成叠层带的载带，其中第一侧面是由其上粘黏反应性涂层的材料例如聚对苯二甲酸乙二酯所组成的，第二侧面是由黏附于管内表面的一种材料，例如聚乙烯，所组成。
本发明还有另一要点为，提供由合成聚合材料构成的管，或至少其内表面，和由可粘结于管内表面的合成聚合材料构成的至少该载带的第二侧面。例如，在本发明的一实施方案中，至少该管内表面和至少该载带的第二表面均由可相互粘结的、或同样的、或化学上等同的合成有机聚合物所组成。
本发明方法的一个要点是以下列步骤制备信号传输管。提供一种包括第一侧面和其反面(第二侧面)的载带。将包括粘结剂及粉状反应性材料(可以是炸药/燃料混合物或爆燃组合物中的一种或二种)的反应性涂层涂敷于载带的第一侧面，形成在其第一侧面上有反应性涂层的涂敷载带。然后，将此涂敷载带成型为一种导槽结构，使载带的横截面呈由第二侧面所界定的外凸形，和由第一侧面所界定的内凹形。将管(例如合成聚合物管)贴附到该成型载带上，使该管内表面面对该成型载带的第二侧面，并界定通过该管延伸的空腔，使成型载带置于空腔内。该折叠载带凹内侧界定了该管空腔的开口部分，通过紧邻反应性涂层的管轴向延伸。
在本发明的另一要点是该载带可以在温度低于包括炸药及粘结剂的反应性材料的降解温度(定义于后)下(包括环境温度)进行传送。例如，该载带可以在温度低于反应性材料降解温度(定义于后)至少20-30℃的温度下进行传送，如在环境温度下进行传送。
本发明方法的另一要点是提供采用包括粉状粘结剂、粉状反应性材料及溶剂作为反应性涂料涂敷的反应性涂层，该溶剂经蒸发形成反应性涂层。
在本发明的一个要点中，该方法包括使载带的第二侧面基本上整个与在该管内表面接触。
本发明的另一要点包括在载带上以包括粉状粘结剂、粉状反应性材料及溶剂作为反应性涂料涂敷反应性涂层，再蒸发该溶剂，形成该反应性涂层。
在本发明方法的具体方面，上述具体材料是用于生产信号传输引信。
通过下述对本发明具体实施方案的描述，本发明的其他要点也是明显的。
除非专门加以说明，如这里及在权利要求中所使用的下述术语具有所示的意义。
术语“％(重量)”或用于反应性涂层具体成分或其它情况等，均指该成分在反应性涂层或其它材料包括具体成分的总重量中按干基(无溶剂)计的百分重量。
术语“有机炸药”指硝基有机化合物炸药，如PYX、HNS、RDX、PETN等。(这些或其它缩写均定义于后)。
用于描述载带的术语“导槽”，或“导槽结构”或“似导槽结构”，指的是将该载带成型或卷叠成为外凸内凹形，该术语包括横截面呈U形(开口导槽)及呈O型的导槽(“隧道”)。
术语“降解温度”，如用于某种材料诸如反应性材料、反应性涂层、反应性涂料或其成分上，指的是处于或高于对所需该材料性质会产生有害影响的温度，如该材料或其组分会熔化，或另外产生有害影响。
                      附图简要说明
图1A为说明按照本发明的一实施方案生产信号传输引信的流程正视图；
图1B为沿图1A的B-B线取的断面图；
图1C为图1A限于C区内的载带部分的放大图；
图1D为图1A限于D区内的载带部分的放大图；
图1E为图1B的卷叠模具24的放大断面图；
图1F为沿图1A的F-F线取的断面图，说明本发明的信号传输引信的一种实施方案；
图1F-1为对应于图1F所示部分图，但删略该图的载带，以更为清楚地说明该管内表面；
图1G为沿图1EG-G线所取断面的放大图；
图2为按照本发明的第二实施方案的信号传输引信的与图1D相应的视图；
图3为按照本发明的第三实施方案的信号传输引信的与图1D相应的视图；
图4为说明本发明目的，在载带上涂敷反应性涂料的一种方法的流程正视图；
图5为一侧视图，说明载带被成型为导槽的截面，成型前以虚线轮廓表示带的结构；
图6为按照本发明的另一实施方案的载带相应于图1G的断面图；
图7为一流程图，说明一段绕心棒缠绕而成型为导槽(管式)结构的载带；
图8为一段被成型为开口管式结构的载带的示意侧视图；及
图9为相应于图8的视图，但说明本发明另一实施方案，其中载带被成型为交叠管式结构。
               本发明详细说明及其具体实施方案
这里及权利要求中列举了炸药的参考范围，除2,6双(间三硝苯基氨基)-3,5二硝基吡啶(“PYX”)及高氯酸铵外，有机炸药(硝化有机化合物)还包括“HNS”、“PYX”、“K-6”、“TNT”、“ANTIFAN”、“PETN”、“HMX”、“OCTANIT”及“RDX”。这里及在权利要求中所用的上述本领域公认的缩写具有如下设定的意义。另外，如这里及在权利要求中所用的2,6双(间三硝苯基吡咯基)-3,5二硝基吡啶被缩写为“PADP”。“HNS”为六硝基芪(C14H6N6O12)。“K-6”为六素精碳酰(Hexogen carbonyl)。(六素精(Hexogen)，也为旋风炸药，或RDX，叙述在后)。“TNT”为2,4,6-三硝基甲苯。“ANTIFAN”，也称为HNTPA，是2,4,6,2′,4′,2″,4″庚硝基三苯基胺。“PETN”为季戊四醇四硝酸酯。“HMX”也称为辛素精，为环四亚甲基四硝胺。“OCTANIT”为2,2″,4,4′,4″,6,6′,6″辛硝基间三苯(C18H6N8O16)。“RDX”，也称为旋风炸药或六素精，是环-1,3,5-三亚甲基-2,4,6-三硝基胺。要指出的是，这些都是高烈性炸药，一般它们约占含炸药反应性材料中炸药及燃料合重的52％至92％(重量)。
参照图1A及图1B，以流程说明按照本发明实施方案生产信号传输引信的生产线10。生产线10包括滚筒12，经此滚筒松卷载带14，使之传送至存储反应性涂料18料斗16的下部，将涂料散布于该带14上。
反应性涂料18包括一种混有粘结剂的反应性材料。例如，反应性涂料18可包括铝或其它可氧化材料(燃料)及PETN或其它适宜炸药颗粒的粉状混合物，并掺混粘结剂诸如硝酸纤维或酚醛树脂、聚氨酯橡胶或丁腈橡胶。此外，为达到适合的可流动稠度，反应性涂料中可包括适宜的溶剂，如丙酮。另一方面，反应性涂料18可包括粘结剂、溶剂和适宜的爆燃组合物，下面将更详细的描述。
刮浆刀20将涂敷在载带14上的反应性涂料刮抹成平滑均匀的涂层，再将其传送通过干燥器22，在干燥器中蒸发反应性涂料中所含的溶剂并使之循环，该反应性涂料经干燥即形成干涂层18′。
载带14可由任何适宜的材料制成，通常为合成聚合物，如聚乙烯。在一实施方案中，如图1C所示，载带14有叠层结构，其中包括一层压及粘结在第二材料层14b上的第一材料14a，这样载带14上的第一侧面14’是由材料14a所组成，而载带的反面，即第二侧面14b′是由第二材料14b所组成。第一材料14a包括一种能使干反应性涂层18′牢固粘黏其上，且在如后所述的涂敷载带14的其后操作中又不会剥离的材料。第二侧面14b包括一种能很好粘黏在绕载带14成型为管内表面上的材料，也说明于后。在一实施方案中，第一材料14a包括聚对苯二甲酸乙二酯，第二材料14b包括聚乙烯。这些材料都易于彼此粘结形成牢固叠层载带14，而反应性涂层18′(图1D)将牢固地粘黏在聚对苯二甲酸乙二酯的第一侧面14a′上(图1C)。用于封闭该成型的涂敷载带14′的该管，或至少其内表面，应由易于与第二材料14b粘结的材料制成。例如，当第二材料14b包括聚乙烯时，封闭管的内表面也可以由聚乙烯制成，此后也将更详细描述。
涂后载带14′在离开干燥器之后，被送入卷叠模具24，如图1E很清楚的显示，绕纵向轴L-L卷叠该涂敷载带14′的边缘14c及14d。卷叠模具24入口端24a比出口端24b宽，见图1E断面图。如图1A侧面正视图所示，入口端24a是平坦的，以接受涂敷载带14′，并逐渐收缩变细为环形的出口端24b，在出口端涂敷载带14′沿轴向被卷叠为导槽结构。如图1E及1G所清楚显示。
如图1G所示，涂敷载带14′的导槽结构具有由粘黏于第一材料层14a上的干反应性涂层18′所构成的内表面，又在其反面粘结并围绕第二材料层14b。留下一小的径向间隙26，使在其相对边缘14c及14d(见图1E)刚好不碰上，这样在这个实施方案中，就使涂敷载带14″构成只不过径向间隙26尺寸较小看上去似乎没有的敞口导槽。在空腔28(见图1F-1)中紧邻反应性涂层18′处留下纵向延伸的开孔28′。涂敷载带14′的导槽结构具有由第二材料14b的第二侧面14b′提供的凸外表面。
现参照图1A及1B，将已卷叠的涂敷载带14′送入挤压机30，并进入其上的十字头模具32，其中挤压绕该卷叠的涂敷载带14′的管36，并使载带14′穿上夹套。按已知方法经料斗34向挤压机30供给塑料颗粒。所得结构在图1F表示得十分清楚，其中管36包住有载带14′的第二材料14b的涂敷载带14′而与管36内表面36a(图1F-1)接触。如上所示，管36材料，或至少其包括内表面36a的部分材料，要选择容易又可牢固地与第二材料14b相粘结的。因此，按一般结构，管36可用聚乙烯制成，第二材料14b可同样是聚乙烯，而第一材料14a可以是聚对苯二甲酸乙二酯。
涂敷载带14′也可另外成型，使涂敷带14′的边缘14c及14d彼此搭接而不留间隙26，以提供如隧道结构型的导槽，如图2更详细表示的那样。
空心管36，可采用任何适宜的技术加以成型，除挤压外，还包括围绕涂敷载带14′进行喷雾、刷涂、或卷缠带和/或纤维，或围绕涂敷载带14′形成管，如管36。
本发明的另一实施方案示于图2，其中涂敷载带14″不是叠层结构，但包括其上有反应性涂层18＇的单一均匀带层。在此实施方案中，该涂敷载带14″被成型为没有相当于如图1G实施方案中间隙26，而形成如纵向缝隙隧道的导槽结构。在此实施方案中，两单独管，一只副管38和一只外管40被挤压或施加到涂敷载带14″上。在此实施方案中，副管38选用可与制造载带14″的材料相粘结的材料制成，外管40则选用另外的材料，以便满足所需性质的要求，诸如总体结构的抗拉强度、韧性、紫外光不透性等。因此，副管38可由聚乙烯制成，外管40可由聚酰胺、聚乙烯或任何其它适宜的材料制成，以形成具有所需性能的信号传输引信成品。如本领域众所周知，可在副管38与外管40间可形成粘结剂层(未示出)，以保证其间良好的粘结性。很明显，也可将图1F及图3实施方案的双层带用于图2的实施方案中，反之亦然，任何所述实施方案均可采用如图1F及图3的单层管、如图2所示的双层管、或三层或更多层管(未示出)。
在本发明的另一实施方案中，如图3所示，对于由第一材料14a及第二材料14b组成的涂敷载带14_，成型为敞口导槽结构，其断面图呈浅U形。在此实施方案中，管36为单层或单管，且轴向延伸的开口孔28′占具管36的空腔28(图1F-1)一半以上的横截面积。反应性涂层18_如其它实施方案一样是置于第一材料14a上，并暴露于开口孔28′。
一般，在干燥去除粘结剂所含溶剂或去除任选用于涂层配方中的溶剂之后，反应性涂层可包含燃料即可氧化材料的组合。该燃料由粉末铝、硼、镁、硅、钛、锆和/或可氧化型碳，如木炭，或其两种或两种以上的混合物以及粉末状无机或有机炸药诸如高氯酸铵、高氯酸钾、硝酸钾、PADP、HNS、PYX、K-6、TNT、ANTIFAN、PETN、HMX、OCTANIT和/或RDX或其两种或两种以上的混合物组成。“可氧化型碳”指任何碳或碳质材料，它属于一种适用于反应性材料中作为炸药的燃料。该燃料或可氧化材料的含量可约为反应性粉末总重量的5至40％(重量)。燃料量低于5％(重量)太多，当采用外常规雷管时，会降低信号传输引信的引发可靠性。另一方面，如果粉末燃料含量超过约反应性涂层重量的40％(重量)，则会出现反应性涂层反应形成的冲击波衰减。
反应性涂层的约52至92％(重量)的由粉末炸药组成，反应性涂层的约1.5至8％(重量)由粘结剂构成。
粘结剂可包括任何适宜的能增强反应性粉末在载带上的粘黏能力的材料，可包括例如含氟弹性体粘结剂，如市售的诸如杜邦公司商标为VITON_的那些、硝基纤维素、聚氨酯、丁腈橡胶、或酚醛树脂、或其两种或两种以上的混合物。现已发现，如果粘结剂的数量明显低于反应性粉末总重的1.5％(重量)，则反应性涂层对载带的粘黏能力不足，而如果粘结剂对炸药反应是惰性的，且在反应性涂层中粘结剂的数量超过总重量的约8％(重量)，则会使反应性材料对载带敏感很低，更为粘黏，为此相应更难引发。因此，其中粘结剂成分为下述重量百分数的反应性涂层是优选的：
粘结剂              约1.5-8％
炸药                约52-92％
燃料(可氧化材料)     约4-40％
反应性涂层也可含有适宜的惰性粉状材料，即对爆炸反应无作用的材料。另一方面，或除此之外，反应性材料也可含有抑制剂，用以衰减炸药成分的威力或爆燃组合物的反应速率(爆燃组合物在此后讨论)。例如，炸药/燃料的反应性材料可含有对上面所列三种按所示含量范围存在的反应性成分为惰性的粉状材料。另外例子，爆燃组合物的反应速率可通过使组合物与聚合化合物如氟化烃、乙烯基树脂等进行复合的方法加以降低，如G.R图尔森等人(1998年7月19日颁布)的US4,757,764所述。本领域技术人员都会承认，为达到所需的信号特征还可添加这种成分。
如本领域众所周知，本发明所涉及类型的信号传输引信可采用含爆燃组合物的反应性材料，以替代含炸药的反应性材料。信号传输引信，通常指激波管，含有包括炸药及燃料的反应性材料，信号通常以线速约1980m/s的速度(约每秒6500英尺)传播通过引信。通过选择包括以爆燃组合物替代炸药的反应性材料，信号速度可达到约30.5至1524m/s(约100至5000英尺)的范围。如前述US4,757,764所披露，已知爆燃组合物有很多种。这些爆燃组合物都可用于或作为本发明的反应性涂层，以利用爆燃反应性材料而非炸药来生产按照本发明的信号传输引信。当然，也可采用炸药与爆燃组合物的组合。如US4,757,764所披露，在此引用该内容，这样的爆燃材料可包括一种或数种下述粉末混合物：硅/红铅(Si/Pb3O4)、钼/高氯酸钾(Mo/KClO4)、钨/高氯酸钾(W/KClO4)、氢化钛/高氯酸钾(TiH2/KClO4)及锆/三氧化二铁(Zr/Fe2O3)。其它适宜的爆燃组合物为硼/红铅(B/Pb3O4)、钛/高氯酸钾(Ti/KClO4)、锆/高氯酸钾(Zr/KClO4)、铝/高氯酸钾(Al/KClO4)、氢化钛/高氯酸钾(TiH2/KClO4)、锰/高氯酸钾(Mn/KClO4)、镍锆合金/红铅(NiZr/Pb3O4)、硼/硫酸钡(B/BaSO4)、钛/硫酸钡(Ti/BaSO4)、锆/硫酸钡(Zr/BaSO4)、硼/铬酸钙(B/CaCrO4)、钛/氧化锡(Ti/SnO2)、氢化钛/红铅(TiH2/Pb3O4)、氢化钛/铬酸铅(TiH2/PbCrO4)及钨/红铅(W/Pb3O4)。
如在此和在权利要求项中所用，所述包括“爆燃组合物”的反应性涂层或其效应的术语，意指及包括任何以上列举的一种或类似适宜的爆燃组合物。在此情况下，反应性涂层将包括粘结剂加上一种或数种爆燃组合物。
反应性涂料由反应性涂层成分加适宜的溶剂或几种溶剂所组成。改变涂敷于载带上的反应性涂料量，以达到反应性涂层所需的负载。基本上，可采用的芯负载为每平方米管内表面约5至200克的反应性涂层(干基)。这里和在权利要求中所用的“芯负载”意指每平方米围绕卷叠涂敷带(如图1F及1G的载带14′)的管内表面上反应性涂层(干基)的数量。作为芯负载基底的内表面，可通过图1F-1的内表面36a加以说明。在本说明书及权利要求中，芯负载以每平方米克数(g/m2)表示。由干反应性涂料所得反应性涂层的芯负载可在约5至40g/m2，如20至40g/cm2的范围。这些芯负载是用于含炸药的反应性涂层的(是与含爆燃组合物的反应性涂层有区别的)，如果需要限制反应威力，在多数情况下，信号传输引信管将不被信号通路进行分开。在需要更高能量的反应之处，其一种方法是分开大部分信号传输引信管，可采用芯负载为40至200g/m2的含炸药的反应性涂层。有时在使用时分开或断开信号传输引信是有利的，而且要知道，断开引信的反应性材料量取决于引信管的尺寸和强度，以及反应性材料(炸药)的芯负载。当引信裂开和/或断开，在现场起爆后就较小可能使移土及所用设备受牵连。
可采用任何适宜的方法将反应性涂料涂敷于载带上。图4说明一种这样的方法，其中将载带14以滚筒12′传送至涂布机44中，涂布机包括储罐46及设有开口(未编号)的罐盖46a，载带14经一对滚筒48a及48b导向通过该开口。涂层转鼓50装于储罐46内，其以部分浸没于罐内所盛的反应性涂料18中旋转。该涂层转鼓沿未标志的箭头所示方向旋转，对载带14的第一侧面14a提供反应性涂料18以形成涂层。该涂敷的载带经干燥、蒸发涂料中的溶剂，使反应性涂层18′保留其上。尽管涂层转鼓50可使载带整个表面都涂上涂料，但也可对转鼓加以构造，使之可按任何所需图样对载带进行涂敷。采用这种方法，可使载带某些部位的反应性涂层负载比其它部位更高。这种较高的反应性涂层负载可在使用信号传输引信时用于增加管的分开。例如接触带14的涂层转鼓50的表面可形成隆起的图案，以便按照所需图案涂敷反应性涂料。另外，或除此以外，也可使用一系列涂层转鼓，在转鼓之间对反应性涂料进行干燥，使载带上的涂层形成更为复杂的图案。例如，可不按图6所示的结构(此后有更为详细的描述)形成沿成型的载带段纵向延伸的双反应性涂层18′的载带，而是在该载带所选纵向段可仅涂敷更厚的反应性涂层。再则，可采用两台或多台涂布机，对该载带涂敷两种不同类型的反应性涂层，当然，也可按任选图案对它们进行涂敷。
一般，在按已知方式引发反应性涂层时，如通过信号传输引信内火花点火，或通过置于紧邻信号传输引信的雷管的炸药能量引发时，据认为，(不必与约束于任何具体理论)在激波或信号通过载带时，必须使反应性涂层易于脱离载带，以维持反应并由此传递信号通过该管。当反应性材料以低的芯负载涂敷在载带上时，如为20至40g/m2，以硝基纤维素和酚醛树脂作为粘结剂很适宜。芯负载较高时，例如约40至200g/m2，这样的涂层易变得太脆，对于这种高芯负载，聚氨酯及丁腈橡胶，或其与硝基纤维素和酚醛树脂的一种或数种的混合物，能较好地适应本发明的目的。
载带14可在环境温度下通过滚筒12传送，如图1A及1B所示。在干燥器22中干燥之后，可直接将涂敷载带14′传送至如图1A及1B所示过程的其余部分，或收集在滚筒中，送至储库，其后从储库中取出，送至卷叠模具24及如图1A及1B中所示过程的其余部分。换句话说，要知道，该过程可用一卷经预涂的载带14′开始。
另一方面，为替代图1A及1B中所示的滚筒12，可将载带14的生产组合为如图1A及1B中所示的过程，用一台挤压机或其它生产载带14的设备替换滚筒12。在这种情况下，优选的是，在其上沉积反应性涂料之前，将刚制成的带冷却至环境温度。在任何情况下，传送载带14优选在温度低于沿载带14挤压或另外施加管36的温度至少约20℃，如20至30℃下进行。
因为，载带14可以在环境温度或在温度明显低于挤压或生产载带和管的温度下传送，反应性涂料18中所用炸药或其它成分未被加热至在刚挤压的塑料上沉积的高温，而正因为如此，热敏炸药易于用于本发明方法，因为它们是沉积在载带14上的，载带可处于环境温度，如18-21℃。因此，无论载带14是否在环境温度下传送，优选在低于反应性材料的熔点温度和低于反应性材料的降解温度，如低于该降解温度至少约20℃下进行传送。这一点同样适用于采用爆燃组合物的反应性组合物，即该载带14要在环境温度或更高但却低于该爆燃组合物的降解温度的温度下，优选低于该降解温度至少约20℃下传送至该过程中。这与其中反应性材料通常为粉末且直接将其涂敷于刚挤出管上或涂敷于在其从挤压头挤出时就成型为管型坯上的已有技术过程不同。(在已有技术中挤压头通常直立置放，以便使粉末可靠重力送入经它成型为管的型坯中)。在这种情况下，必须采用对熔化被挤压塑料所需温度不敏感的反应性材料。
要知道，本发明技术避免了这种困难，并可采用一般热敏的而在刚挤压出的未被冷却的塑料上不能进行沉积的炸药材料或反应性材料。例如，当涂敷载带14′被卷叠成导槽结构时，如图1G所示，由实施方案图1G中的材料14a及14b所组成的涂敷载带14′的部分，起到了反应性涂层18′的屏蔽作用，使之免受用于围绕涂敷载带14′成型管36(图1F)的热塑料影响。要知道，尽管所用涂敷载带可以是刚制成的，但在用反应性涂料进行涂敷之前，仍然可使之冷却至足够低的温度，以避免引起其上涂敷特定反应性材料时的任何麻烦。另一方面，载带可提前制成或获得，当然，来自储库的用于涂敷载带的反应性材料也应当处于环境温度。另外一种选择是，提前制备以反应性材料涂敷后的载带，然后使该涂敷载带成型为所需导槽结构，并将其封闭于管内。
如在此和在权利要求中所用的，术语“将载带成型为导槽结构”或“将载带构造为导槽”，或类似意义的词语，指的就是将载带成型或卷叠为具有类似导槽的结构(或“敞口导槽”、或“隧道”，如本发明概述末所述)，它有其横截面呈凹形的内表面和呈凸形的外表面。参阅图5可更充分地理解这一点，图5说明将一般反应性涂层18′沉积其上的一种典型载带14。在图5中，以虚线表示载带14的平展结构，以实线表示其在成型为导槽结构后的再现，在这种情况下，使其轴对边缘14c及14d彼此相对。在图5中，使轴向边缘14c及14d平行于载带14的纵轴，而且彼此也基本平行。在图5实线所示结构中，载带14有一间隙，如按图1F所示的涂敷载带14′那样。要知道，使边缘14c及14d毗连接触，就可形成包括隧道的导槽结构，如图2所示的涂敷载带14″。在任何情况下都保持轴向延伸的孔道28′。
图6表示另一隧道的实施方案，其中使边缘14c及14d彼此越过，使载带14的轴向延伸段和配置其上的反应性涂层18′彼此部分重叠，形成该载带重叠和未重叠的部分。结果使该载带的轴向延伸条段在其重叠部分有反应性涂层18′的二重叠层。
当然可以理解的是，在所有情况下，该载带14在封闭它的管(如图1F的管36)与配置在载带上的反应性涂层18′之间形成了热屏障。尽管给出与本发明相关这类信号传输引信的一般尺寸，其载带14必然很薄，然而，当该管是热的情况下，如刚经过挤压，也可使载带作成足够的厚度，以便在反应性涂层18′与管36之间形成适宜的绝热屏障。
图7-9表示将载带成型为导槽结构的另一种不同方法，其中所得导槽结构属于隧道型(也如图2所示)，而非如图3所示U型横截面的敞口导槽。图7表示载带是绕心轴42缠绕，构成了一系列的圆圈14-1、14-2、14-3、14-4及14-5，圆圈彼此相邻，形成闭式隧道型导槽结构。反应性涂层18′(图7中未示出)粘黏于载带14的管式结构的第一或内表面上。通过其中的粘结剂成分将反应性涂层牢固地固定在载带14上，这样在传送通过心轴42时反应性涂层不会从载带上磨掉。然而，为减少或消除反应性涂层的磨损损失，优选的是，可不采用所示的心轴42，而采用作用在载带的第二或外侧面及未涂敷表面的模具如采用卷叠模具24(图1E)成型如图7所示的导槽结构。
图8说明另一种实施方案，其中将有反应性涂层18′的载带14成型为隧道型导槽结构，但相邻圈(在图9中未单独编号)彼此相隔一定间距，形成敞口隧道结构。图9说明一种成型为隧道型导槽结构的载带14，其中相邻圈(在图9中未单独编号)彼此重叠，形成一种重叠隧道结构。当对于图7-9中的载带14上配置给定反应性涂层负载时，图8敞口隧道结构的反应性材料芯负载最低，而对于图7的闭口隧道结构，其相邻圈边缘彼此毗连，其芯负载为中等，而对于图9的重叠隧道结构，由于其相邻圈彼此重叠，是在图7-9三种排列中芯负载是最高的。由于采用这样一些结构，单一的预生产的载带可用于不同芯负载的信号传输引信。
不论反应性涂层的分布图型如何，当然可能是均匀分布在载带上，如需要，可将所用反应性材料的芯负载量选择得足够的高，通常为40g/m2或更高，以使在信号传输管引发时，反应的威力断开管36。这是有利的，因为通过断开管36，使用后的信号传输引信“壳体”裂开，并使其抗拉强度大大降低，从而减小了壳体与设备有牵连的可能性。此外，通过断开信号传输管，显然壳体成为用后管的壳体，而不是未用信号传输引信的壳体。
下述实施例用以说明本发明实施方案。
实施例1
将表1所列包括反应性涂料的炸药组合物，涂敷于聚对苯二甲酸乙二酯及聚乙烯的双层载带上，其宽5mm，芯负载为20至40g/m2，约相当于线芯负载100至200mg/m。该载带厚度约0.1mm，聚对苯二甲酸乙二酯层厚0.05mm，聚乙烯层厚0.05mm。将反应性涂料之一涂敷于样品带的聚对苯二甲酸乙二酯的一侧上，并加以干燥，得到一种干涂层。
      表    Ⅰ炸药涂层组合物的实施方案
    组分     ％(重量)
    组合物号
    1     2     3     4     5
    HMX     -     39     72     -     30
    RDX     -     39     -     58     49
    PETN     72     -     -     -     -
    硝基纤维素     8     6     -     3     4
    酚醛树脂     -     -     4     1     1
    铝粉     20     16     -     38     -
    钛粉     -     -     24     -     16
将涂敷载带成型为管式或卷叠结构，使管式或卷叠结构的聚乙烯侧朝外，并粘结于围绕该卷叠涂敷载带挤压成型的管式聚乙烯壳的内表面。该挤压成型的聚乙烯管内径1.8mm，外径4.0mm。被封闭于聚乙烯管内的该卷叠涂敷带具有一直径约0.65mm沿其长度方向延伸的敞口空间，使得干涂层沿其长度方向暴露于空气中。
长度各为10米的所得信号传输引信用标准6号雷管引发，其中之一系于各样品带的终端并加以引发。所有的样品均被成功地引发，而且对每一情况，都沿聚乙烯管长度方向形成一轴向断裂缝。
实施例2
将表Ⅱ中1-4的每种反应性涂料组合物的炸药组合物，涂敷于宽6mm厚0.1mm的聚对苯二甲酸乙二酯与聚乙烯双层膜的聚对苯二甲酸乙二酯侧上，使之具有在40-200g/m2范围内的不同芯负载，聚对苯二甲酸乙二酯层厚0.05mm，聚乙烯层厚0.05mm。将该涂敷带成型为其聚乙烯侧朝外的带载体，并在带载体挤压该管时使之粘结于管状聚乙烯外壳的内表面上。
聚乙烯管内径2.0mm，外径3.8mm。在载带上反应性涂层与聚乙烯管内表面间保留直径约0.28mm的敞口空间。该敞口空间沿管长度方向延伸，使干涂层沿其管长方向暴露于空气中。
将各为10米长的所得信号传输引信用6号标准的雷管引发，其引信之一系于各样品的终端并加以引发，从而在激波管底部引发反应。所有样品均被引发，并在外壳内沿聚乙烯管长度方向形成边缘不规则的轴向破裂。
        表Ⅱ炸药涂层组合物的实施方案
    组分     ％(重量)
    组合物编号
    1     2     3     4
    HMX     77     -     -     -
    RDX     -     71     15     -
    六素精碳酰     -     -     61     82
    丁腈橡胶     -     -     3     -
    聚氨酯橡胶     2     4     -     2
    酚醛树脂     1     -     1     -
    铝粉     20     -     20     16
    木炭     -     25     -     -
显然，尽管现已对具体优选实施方案作了详细描述，但对本领域的技术人员通过阅读及理解前述内容，可在不偏离本发明的实质及范围下对其作出许多改变。

Claims (31)

1．一种信号传输引信包括：
有纵轴线的管，管壁界定管外表面及管内表面，该管内表面界定通过管延伸的空腔；及
有第一侧面及反面第二侧面的载带，第一侧面其上有一层包含反应性材料及粘结剂的反应性涂层，在该反应性涂层中的粘结剂重量少于该反应性材料的重量，但足以使反应性涂层在该载带的第一侧面上的粘黏，比不用粘结剂的粘黏更牢；
其中该载带配置于管空腔内并沿该管空腔内延伸，使载带的第二侧面面对该管的内表面，空腔的敞口部分通过紧邻反应性涂层的管延伸。
2．按照权利要求1的信号传输引信，其中载带被构造为一种导槽，从其横截面看，载带的第一侧面为凹形结构，载带的第二侧面为凸形结构。
3．按照权利要求2的信号传输引信，其中使载带的第二侧面基本上整个接触在该管内表面上。
4．按照权利要求1或2的信号传输引信，其中反应性涂层包括粘结剂、炸药及可氧化燃料。
5．按照权利要求4的信号传输引信，其中按反应性涂层重量计，包括约1.5-8.0％(重量)的粘结剂、约52-92％(重量)的炸药、和约5-40％(重量)的可氧化燃料。
6．按照权利要求4的信号传输引信，其中炸药为选自高氯酸铵、PADP、HNS、PYX、K-6、TNT、ANTIFAN、PETN、HMX、OCTANIT及RDX中的一种或数种，燃料为选自铝、硼、镁、硅、钛、锆及可氧化型碳中的一种或数种。
7．按照权利要求6的信号传输引信，其中反应性涂层核芯负载约5-200g/m2。
8．按照权利要求7的信号传输引信，其中粘结剂为选自含氟弹性体、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、硝基纤维素、酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛和聚醋酸乙烯中的一种或数种。
9．按照权利要求1或2的信号传输引信，其中载带包括一种叠层带，其中第一侧面由其上粘结有反应性涂层的材料组成，第二侧面由粘黏于该管内表面的材料组成。
10．按照权利要求1或2的信号传输引信，其中至少该管内表面由合成聚合物材料所组成，和至少该载带的第二侧面由可粘结在该管内表面上的合成聚合物材料所组成。
11按照权利要求1或2的信号传输引信，其中至少该管内表面和至少该载带第二侧面均由化学同一的合成有机聚合物所组成。
12．按照权利要求1或2的信号传输引信，其中载带包括由一层聚对苯二甲酸乙二酯和一层聚乙烯层所组成的一种叠层，其第一侧面为聚对苯二甲酸乙二酯层所组成，第二侧面为聚乙烯层所组成。
13．按照权利要求2的信号传输引信，其中载带为管状结构。
14．按照权利要求2的信号传输引信，其中至少部分载带重叠，构成其重叠部分。
15．按照权利要求14的信号传输引信，其中反应性涂层配置在被重叠的部分上，使至少部分载带具有反应性涂层的重叠层。
16．按照权利要求1或2的信号传输引信，其中反应性涂层按某种图案涂敷于载带上，使载带上所选区域的反应性涂层负载高于该载带的其它区域。
17．一种制备信号传输管的方法，包括：
(a)、提供具有第一侧面和反面为第二侧面的载带；
(b)、在该载带的第一侧面上涂敷一层包括粘结剂和粉状反应性材料的反应性涂层，以提供在其第一侧面上有反应性涂层的涂敷载带；
(c)、将该载带成型为一种导槽结构，使之从横截面看第二侧面外凸，第一侧面内凹；
(d)、在成型载带上施加管，该管内表面面向成型载带第二侧面，并界定沿管延伸的空腔，使成型载带位于空腔内，该成型载带凹内面界定沿紧邻反应性涂层的管纵向延伸的空腔敞口部分。
18．按照权利要求17的方法，其中反应性涂层是用包括粘结剂、粉状反应性材料及溶剂的反应性涂料加以涂敷的，溶剂经蒸发形成反应性涂层。
19．按照权利要求17的方法包括使载带的第二侧面基本上整个接触在该管内表面上。
20．按照权利要求17或18的方法，其中反应性涂层包括选自高氯酸铵、高氯酸钾、硝酸钾、有机炸药和其混合物的一种反应性材料，还包括在温度低于该反应性涂料的降解温度下传送在步骤(a)中的该载带。
21．按照权利要求20的方法包括在温度低于该反应性材料的降解温度至少20℃下传送该载带。
22．按照权利要求17或18的方法，其中反应性涂层包括约1.5-8％(重量)的粘结剂。
23．按照权利要求17或18的方法，其中反应性材料包括选自高氯酸铵、高氯酸钾、硝酸钾、PADP、HNS、PYX、K-6、TNT、ANTIFAN、PETN、HMX及RDX的一种或数种，粉状燃料选自铝、硼、镁、硅、钛、锆及可氧化型碳中的一种或数种，及其中粘结剂包括硝基纤维素和酚醛树脂。
24．按照权利要求17或18的方法，其中反应性材料包括爆燃组合物。
25．按照权利要求17或18的方法，其中至少该载带的第二侧面由第一聚合物组成，至少该管内表面由第二聚合物组成，第一聚合物是可粘结于第二聚合物上的。
26．按照权利要求25的方法，其中第一聚合物为可用化学方法粘结于第二聚合物上的。
27．按照权利要求17或18的方法，其中该管是合成聚合物管。
28．按照权利要求17或18的方法包括将该载带成型为管状结构。
29．按照权利要求17或18的方法包括将反应性涂层按一种图案涂敷在该载带上，以使载带上所选区域的反应性涂层负载比载带其它区域更高。
30．按照权利要求17或18的方法包括将该载带成型为有部分载带彼此重叠的管式结构，以形成载带的重叠和未重叠部分。
31．按照权利要求30的方法包括将该反应性涂层涂敷于载带的重叠和未重叠的部分上，从而使载带在其重叠部分上具有有反应性涂层的重叠层。
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