DE1771395C3

DE1771395C3 - Zündstoffgemische

Info

Publication number: DE1771395C3
Application number: DE19681771395
Authority: DE
Inventors: Edward A. Higganum Conn. Staba (V.StA.)
Original assignee: OHn Corp., New Haven, Conn. (V.StA.)
Priority date: 1967-05-18
Filing date: 1968-05-17
Publication date: 1976-07-01

Description

ctrofliat, Bleichromat, die Peroxide von Blei, Barium rider Strontium, Mangandioxid oder Eisen(III)-oxid.

Ein anderer gewöhnlich verwendeter Bestandteil von Zündstoffen sind Biennstoffe wie Antimonsulfid, Bleith5ocvanat, Aluminium, Calciumsilicid, Kohlenstoff, Nitroverbindungen wie Di- oder Trinitrotoluol und'Nitratester wie Pentaerythrittetranitrat. Der Gehalt an derartigen Brennstoffbestandteilen oder deren Gemischen liegt im Bereich von etwa 5 bis 25%, bezogen auf das Gesamttrockengewicht des Gemisches.

Außer den genannten Bestandteilen werden Randfeuerzündstoffgemische gewöhnlich mit einem »Reibungssensibilisator« wie zermahlenes Glas oder eine granulierte amorphe Kohle mit muscheligem Bruch, wie gemahlene Anlhrazitkohle, versehen. Derartige Bestandteile können in einer Menge von etwa 4 bis 40%, vorzugsweise zwischen 10 und 25%, bezogen auf Aas Trockengewicht des Gemisches, verwendet werden.

Im Fall von Perkussionssätzen für Zwecke, bei denen korrosive Wirkungen der Verbrennungsrück-Itände ohne Bedeutung sind, ist zu erwähnen, daß Ouecksilberfulminat an Stelle der genannten Inilialexplosivstoffe ganz oder teilweise verwendet werden kann. Bei solchen Anwendungen kann das Zündstoff-Gemisch _a]_s Grundstoff ein Gemisch von Kaliumchlorat oder -perchlorat mit einem oder mehreren Brennstoffen wie Antimonsulfid oder Bleithiocyanat oder anderen bereits genannten Brennstoffen sein. Bei derartigen Gemischen wurde gefunden, daß das Bindemittel aus Karaya-Gummi gemäß der Erfindung größere Sicherheit und bessere Handhabungseigenschaften ergibt. Bevorzugte Ausführungsformen von IPerkussionssätzen sind in den folgenden Beispielen tabellarisch angegeben, wobei die Zahlenwerte Gewichtsprozente, bezogen auf das getrocknete Gemisch, bedeuten.

Beispiele

7 8

	Beispiele	2	3
	1	45
Bleistyphnat	20,0		30
Stabanat*)	25,0	3	3
Tetrazen	3	22,25	46,25
Bariumnitrat	36,25	7
Bleiperoxid		22
Gemahlenes Glas			20
Gemahlene Anthrazitkohle	15,0
(muscheliger Bruch)		0,75	0,75
Karaya-Gummi	0,75

*) Doppelsalz von Bleinitroaminotetrazol und Bleistyphnat USA.-Patentschrift 33 10 569.

	Beispiele	5	37
	4	40	4
Bleistyphnat	40	4	29,5
Tetrazen	4	29,5	25
Bariumnitrat	29,5	15
Antimonsulfid	16	5	4
PETN**)	5	6	0,5
Aluminium	5	0,5
Karaya-Gummi	0.5

••1 Pentaervlhrittctranitral.

_ς Stabanat·) 20 25 20

Tetrazen 4 4 4

Bariumnitrat 61,5 52,5 49,5

Antimonsulfid 10,0 16,0

Calciumsilicid 8,0

Aluminium 5,0 10,0

Gemahlene Anthrazitkohle 9,0 (muscheliger Bruch)

Karaya-Gummi 0,5 0,5 0,5

·) Doppelsalz von Bleinitroaminotetrazol und Bleistyphnat, USA.-Patentschrift 33 10 569.

Bei diesen Perkussionssatzgemischen für Munition sind die Beispiele 1 bis 3 für Randfeuerpatronen, Beispiele 4 bis 6 zur Verwendung in Zentralfeuerpatronen und Beispiele 7 bis 9 zur Verwendung bei Mantelgeschossen bestimmt. Die Mengenverhältnisse können natürlich etwas schwanken und andere Explosivstoffe, Oxydationsmittel und Brennstoffe wie die genannten können ganz oder teilweise an Stelle der in der Tabelle aufgeführten Stoffe treten.

Die Zündstoffgemische mit Karaya-Gummi als Bindemittel können leicht, einheitlich und ohne Handhabungsschwierigkeiten bei Wassergehalten von etwa 20 bis 25% gemischt, gelagert und geladen werden. Bei identischen Gemischen, die lediglich im Ersatz des Bindemittels durch Gummi arabicum oder andere Gummisorten des Standes der Technik abweichen, muß selbst bei etwas höheren Gehalten der Wassergehalt bei etwa 12 bis 16% liegen, damit die mit dem Absetzen und Verbacken während der Lagerung und dem uneinheitlichen Laden zusammenhängenden Schwierigkeiten vermieden werden, weil das Gemisch unzureichend fließt, wenn es nicht genügend feucht ist und ein übermäßiges Fließen bei höheren Wassergehalten zeigt. Derartige Gemische unterliegen häufig einer Scheidung der leichteren von den schwereren Bestandteilen, wenn Wasser zur Einstellung der Fließfähigkeit zugefügt wird, wobei insbesondere eine Neigung zum Abschwimmen der feinen leichteren Teilchen von der Oberfläche der Mischung auftritt. Wie bereits erwähnt, werden derartige Schwierigkeiten überwunden oder vermieden, indem erfindungsgemäß Karaya-Gummi als Bindemittel verwendet wird.

Karaya-Gummi unterscheidet sich in einer Reihe wichtiger Eigenschaften von Gummi arabicum und anderen Gummiarten von Zündstoffbindemitteln des Standes der Technik. Wenr Kdraya-Gummi in Wasser in gleichen Gewichtsmengen dispergiert wird, werden wäßrige Dispersionen einer viel höheren Viskosität erhalten, die eine gelartige Struktur aufweisen. Während Zündstoffgemische mit Gummi arabicum häufig im Aussehen, in der Textur und im Fließverhalten von identischen Gemischen ohne Gummi arabicum schwer zu unterscheiden sind, ist die Gegenwart an Karaya-Gummi bezüglich dieser Eigenschaften an dessen Wirkung sofort erkennbar.

Die gelartige Struktur von Gemischen, die Karaya-Gummi enthalten, wird durch den Widerstand einer Masse des Gemisches gegen das Eindringen eines sanft fallenden Wasserstroms aufgezeigt. Demgegenüber treten bei Mischungen mit Gummi arabicum und

anderen Bindemitteln aus Gummiarten des Standes der Technik derartige Wasserströme leicht in die Masse

ein und verdünnen sie. Die Gegenwart einer strukturierten Oberfläche bei erfindungsgemäßen Gemischen wirkt, wie angenommen wivd, bei der Verminderung der Verdampfung von Feuchtigkeit aus Massen des Gemisches mit. .

Wenn erfindungsgemäß Karaya-Gummi als Bindemittel oder Klebmittcl an Stelle des üblichen Gummi arabicums oder anderer Klebmittel verwendet wird, » die Dispersionen mit niedriger Viskosität ergeben, bildet das erhaltene viskose wäßrige Karaya-Gel eine Matrix, in der feste Teilchen des Zündstoffgemisches suspendiert sind. Wegen der hohen Viskosität dieser Matrix können Feststoffe nicht aus dem Gemisch absetzen, obwohl die Zwischenräume völlig mit der flüssigen Dispersion gefüllt sind. Es ist möglich den Wassergehait des Gemisches bis über den Punkt zu erhöhen, bei dem bei einem Klebemittel niedriger Viskosität eine Abtrennung der Feststoffe vom flussi- » ₆en Medium auftreten würde. Beispielsweise werden Mischungen mit einem Klebemittel niedriger Viskosität wie Gummi arabicum mit einem Wassergehalt von 10 bis 15 Gewichtsprozent in Abhängigkeit von der Schüttmasse der Bestandteile vermischt. Zur Erhöhung >5 der Fließfähigkeit wird beim Laden weiteres Wasser zugefügt, so daß die Löcher in der Ladeplatte mit geringerem manuellem Aufwand gefüllt werden konnen. Im allgemeinen liegt der Wassergehalt beim geladenen Zündstoff bei etwa 14 bis 19%. Wenn dagegen Karaya-Gummi verwendet wird, gibt es hinsichtlich der im Gemisch verwendeten Wassermenge kerne besondere Grenze, da eine Abtrennung von Feststoffen vom flüssigen Medium nicht auftritt. Es braucht nur so viel Wasser verwendet zu werden, wie zur Auffüllung der Zwischenräume zwischen den Teilchen notwendig ist. Ein weiterer Wasserzusatz wird zwar die Masse des Gemisches erhöhen ist jedoch sonst nicht zu beanstanden. Das Gemisch kann mit einem Wassergehalt vermischt werden, der zum Laden wünschenswert ist, so daß das spätere Zusetzen von Wasser und das Vermischen vor dem Laden fortgelassen werden können. Gemische, die Karaya-Gumm (0,2 bis 4%) enthalten, sind mit einem Wassergehalt von etwa 15 bis 30% hergestellt worden. Die größere Wassermenge, die zu Gemischen mit Karaya-Gumm, zugesetzt werden kann, erhöht die Handhabungssicherheit erheblich.

Außer der Tatsache, daß größere Wassergehalte die Handhabungssicherheit von Zündstoff gemischen erhöhen, ermöglichen Dispersionen von Karaya-Gummi noch einen weiteren Vorteil bezüglich der Sicherheit. Man nimmt an daß die Desenbihsierang von Initialexplosivstoffen durch Wasser, öl oder andere Flüssigkeiten mit der Wärmeabsorpt.on der Flüssigkeit zusammenhängt, die einen Temperaturanstieg begrenzt, der durch Reibung oder Schlag verursacht wird. Außer der Wärmeabsorpt.on wirken Flüssigkeiten als Schmiermittel, was zur Senkung .er /- · «Kimm oder einer anderen Dispersion niedri-⁰TTJ^ähnlich der, die mit Wasser allein ger ν»"*.. _wird dagegen eine Dispersion von ™ura/\ verwendet, so wird ein wesentlich *****' ^¹T _von flüssigkeit auf den Kristallflächen äußerer ^ Viskosität zurückzuführen ist.

™rJLnnte ganz erhebliche Desensibilisierungs- ZsA«_ne von 'Schmieröl auf Initialexplosivstofie ist ^W1™f_{pinlich auf} die Viskosität zurückzuführen, die wahrscheiniicn α Trotzdem die spezifische

«°^e* """Jj_{1 erheb}lich niedriger als die von Wasser .^wai™~.. _die größere Menge wegen des dickeren ist, crgtu * Wärmekapazität. Dispersionen von

f^tzen den Vorteil von Öl bei der ^? dicken Films sowie den zusätzlichen ng ^e'^nes _h„_{heren Wärmeka}pazität von Wasser. " _d Gesagten bilden Dispersionen von

_{i einen} schmier- _und Schutzfilm erheb- ^ _{d ft} ^.,^

Beim

lieher uicice ^ aneinander vorbei, und

Die ^e'™ ^ _eringerer manueller Aufwand

es *^irJ ° _Gemisch über die Fläche der Ladeplatte ^notlg:.~*^S _u„_{d die} Hohlräume darin zu füllen. Wegen ^™~™ _{itat des} Mediums, in dem die festen Teilchen ^r viskos _tritt keine unbeabsichtigte Bewegung

^sus^'^ey.jT; _{der nassen} Zündstoff masse auf dem und j£'ⁿ ™^e ^ ^^ .^^ _{der Schwerkraf(}

_{Die Zünds}toffmasse läßt sich leicht mit «rinain manuellen Aufwand formen und in ger ingem _hTi_ngen, wird jedoch

^^^ sonst die Form ändern. _{Laden wird das} Zündstoffgemisch _Ladeplatte ausgebreitet und in die Löcher eingerieben. Nachdem die ^ _übers ^g _chüssiges Gemisch von Ζ>&τ*Μ und in einem Haufen auf _eesammelt. Die Schmierfähigkeit, die gc» _Karaya._Gummi hervor-

durch^ ^spmion ^^^^ _{des Gels}

Abkratzen des Gemisches aus Metall, ohne daß

^^^fßSLdteile des Gemisches zurück-Scheren feste ü _{Mischungen geS}chieht, die

bleiben wie es j Bindemittel niedriger

^iIe des Gemisches, die während

^'^ibens verstreut werden, werden leicht und Emmbens v^treut , zusammen

_r üb_e7_{chuß VO}n der gefüllten Ladewird Dies trägt zur Verminderung SlSSd di i?

wegen

g _bei, _{da der} Wasser-

meinem kompakten günstigen Eigeneine größere Produktivität schneUeren Durchführung

a-Gummi herge- und flüssigen Phasen

films auf Kristallflächen ist bei der Verwendung von der

und des

7 8

gischen Verhaltens notwendig. Ein Abtrennen der Mengen mit einem Stopfer eingedrückt, damit die festen von der flüssigen Phase darf nicht auftreten, Form gründlich gefüllt wurde. Überschüssiges Gemisch selbst bei ziemlich langer Lagerung. Die Fließfähigkeit wurde von der Spitze abgestrichen gemäß dem ASTM-muß einigermaßen konstant bleiben, trotz der Ein- Verfahren und die Form vorsichtig entfernt, um die wirkung der Lagerung, von Temperaturänderungen, 5 geformte Masse möglichst wenig zu deformieren. Die mäßigen Änderungen des Wassergehaltes und Ein- durchschnittliche Höhe der Fläche an der Spitze flüssen beim Rühren oder beim mechanischen Manipu- wurde sofort gemessen. Nach Beendigung der Setzlieren. Die Teilchenzwischenräume müssen mit dem probe wurde das Zündstoffgemisch sorgfältig geflüssigen Medium gefüllt sein, so daß die Zündstoff- sammelt, 1 g Wasser zusätzlich eingemischt und eine masse homogen ist und nicht von luftgefüllten Hohl- ίο weitere Setzprobe vorgenommen. Derart wurden räumen unterbrochen wird. Die Eigenschaft ist not- verschiedene hintereinander folgende Setzproben wendig, damit mittels volumetrisch arbeitender Vor- durchgeführt unter Verwendung beider Ansätze von richtungen genaue Ladungsdosierungen des Zündstoffs Zündstoffgemischen nach jedem Wasserzusatz. Es verteilt werden können. Gemäß der Erfindung ergibt wurde in einem Raum gearbeitet, der einen Feuchtigdie Verwendung von Karaya-Gummi Gemische, die 15 keitsgehalt nahe dem Taupunkt hatte, damit Fehlwerte diesen Forderungen genügen. Wenn demgegenüber wegen der Wasserverdampfung möglichst gering Gummi arbicum oder andere Bindemittel niedriger gehalten wurden. Es wurden die Setzproben nach Viskosität verwendet werden, ist die Mischung tonartig jeder Wasserzugabe so lange fortgesetzt, bis ein und kann nicht dem Laden mittels derartiger mecha- erheblicher Setzeffekt erhalten wurde. Der Setzgrad nischer Arbeitsweisen angepaßt werden. 20 bei jedem Feuchtigkeitsgrad, der bei jedem Teil des

Es wurden Vergleichsversuche durchgeführt, um Gemisches erhalten wurde, ist in Tabelle 1 aufgeführt, quantitativ die Wirkung auf die Fließeigenschaften

und das Absitzverhalten zu erhalten, wenn ein typisches Tabelle I

Bindemittel des Standes der Technik, nämlich Gummi Setzprobe mit Zündstoffgemisch »C«

arabicum, durch Karaya-Gummi in typischen Zünd- 25

Stoffgemischen ersetzt wird. Wassergehalt Setzgrad in mm mit Bindemittel

Das Zündstoffgemisch hatte folgende Zusammen- der Mischung _Gummi _aiabialm Karaya-

setzung: Gummi

Gewichtsprozent

»Stabanat« 35 3° 8,6 16 0

Tetrazen 3 9^ 26 0

Bariumnitrat 51 10,4 34 0

Gemahlener Koks 10 11,3 39 0

Gummi-Bindemittel 1 12,2 — 2

35 13,8 — 8

Ein Ansatz der genannten Bestandteile außer dem 154 _ 14

Gummi wurde hergestellt mit einem Gesamtgehalt von 159 _ I9

198 g Feststoffen auf Trockenbasis. Die explosiven 18,4 _ 25
Stoffe in diesem Ansatz wurden naß in ein Pyknometer

eingewogen und zur Verringerung des Material- 40 Nach Beendigung der Setzproben wurden die beiden

Verlustes manuell gemischt. Nach dem Vermischen Teile des Gemisches »C« zur Bestimmung der Trenn-

des Ansatzes wurde der nasse Ansatz gewogen und geschwindigkeit von Feststoffen und Wasser verwendet,

in zwei Teile gleichen Gewichts geteilt. Hierdurch Am Ende der Setzproben betrug der Wassergehalt des

wurden zwei Portionen von je 99 g des Gemisches »C« Gemisches mit Gummi arabicum als Bindemittel

identischer Zusammensetzung erhalten, die insbeson- 45 11,3% (88,7% Feststoffe) und der Wassergehalt des

dere einen gleichen Wassergehalt aufwiesen. Zu einem Gemisches mit Karaya-Gummi als Bindemittel 18,4%

Teil des Gemisches wurde 1 g (1 %) trockenes pulveri- (81,6% Feststoffe). Obwohl die Mischung mit Karaya-

siertes Gummi arabicum zugegeben und eingemischt, Gummi erheblich mehr Wasser besaß, erschien sie

zum anderen Teil wurde die gleiche Menge trockenes trockener und zeigte weniger Fließfähigkeit als das

pulverisiertes Karaya-Gummi zugemischt. Hierdurch 50 Gemisch mit Gummi arabicum. DieseGemische wurden

wurden zwei gleiche Portionen Zündstoffgemisch »C« ohne weitere Einstellung des Wassergehalts für die

erhalten, die nur hinsichtlich des Bindemittels unter- Absitzversuche verwendet.

schiedlich waren. Die Versuche zur Messung der Absitzgeschwindig-

Setzproben wurden darauf im wesentlichen gemäß keit wurden durchgeführt, indem die Gemische in

dem Verfahren nach ASTM C 143-66 durchgeführt, 55 zylindrische genau gebohrte kalibrierte Glasröhren

wobei jedoch eine Form aus dem Stumpf eines Konus mit einem geschlossenen Ende gepackt wurden, die eine

vemendet wurde, die an der Basis 34 mm Durchmesser, Bohrung von 20 mm besaßen und auf 45,0 ml kalibriert

an der Spitze einen Durchmesser von 24,5 mm und waren. Die Gemische wurden sorgfältig zur Vermei-

eine Höhe von 50 mm hatte. Die gemäß der ASTM- dung von Hohlräumen gepackt. Nach dem Füllen

Vorschrift genannte Form hat entsprechende Dirnen- 60 wurden die Röhren mit dem offenen Ende nach oben

sionen an Basis, Spitze und Höhe von 20,2 bzw. 10,1 in einen Holzblock mit dicht passenden Bohrungen

bzw. 30,3 cm. Die kleinere Größe der Form für die eingesetzt. Es wurde die Zeit notiert und die Röhren

Setzproben bei den Zündstoffen war aus Sicherheits- ungestört stehengelassen, während die Gegenwart von

gründen erwünscht. auf der Oberfläche abgetrenntem Wasser beobachtet

Die Setzprobcn wurden durchgeführt, indem das S₅ und das Volumen mittels der ml-Skala auf dem Gemisch an der Spitze des konischen Kegelstumpfs Zylinder abgelesen wurde. Nach der Durchführung

eingefüllt wurde, wobei die Basis auf einer glatten einer angemessenen Zahl von Ablesungen an den

Stahlfläche ruhte. Es wurden nacheinander kleine ungestörten Zylindern wurde der Holzblock an den

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Tisch geklammert, um eine Bewegung zu vermeiden und das Ganze Schwingungen ausgesetzt. Die Schwingungsquelle war eine Schüttelvorrichtung für Zünd stoffladeplatten, an die der Tisch angeschlossen war. Es wurden Schwingungen entwickelt, die denen glichen, die beim Überführen von Zündstoffgemischen von einer Fabrikanlage zur.anderen mit der Hand auftreten. Die beobachteten Werte vor und nach dem Anbringen von Schwingungen sind in Tabelle II aufgeführt.

Tabelle II

Absitzgeschwindigkeit des Zündstofl'gemisches »C« mischen hat. Die Stabilität gegen eine Änderung der Setzeigenschaften bei Wasserzusatz zeigt an, daß Gemische mit diesem Bindemittel in einem verhältnisgroßen Bereich der tatsächlichen Wassergehalte mit Erfolg zur Ladung verwendet werden können. Eine breite Spanne im Wassergehalt ist von überaas günstiger Wirkung bei der Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Ladungsgewichte, wobei Wasserverluste durch Verdampfen beim Ladevorgang weniger häufig ίο ersetzt werden müssen und dadurch die Produktivität erhöht wird.

Die Vergleichsdaten bei den Setzproben zeigen, daß Gemische mit Karaya-Gummi als Bindemittel viel weniger zum Setzen neigen bei einem vorgegebenen Feuchtigkeitsgehalt. Die bei einem Wassergehalt von 9,5 und 18,4°; erhaltenen Versuchsergebnisse zeigen. daß das Gemisch mit Karaya-Gummi als Bindemittel bei einem Setzen von 25 mm fast den zweifachen Wassergehalt hat wie das Gemisch mit Gummi arabicum beim Setzen von 26 mm.

Der Absitzversuch zeigt, daß Gemische mit Karaya-Gummi als Bindemittel viel weniger schnell absitzen und eine Trennung von Feststoff und Flüssigkeit viel weniger leicht erfolgt wie bei Gemischen, die Gummi arabicum enthalten, obwohl der Wassergehalt viel höher war. Es ist weiter bemerkenswert, daß beim Gemisch mit Karaya-Gummi als Bindemittel die abgetrennte Flüssigkeit leicht durch sanftes Rühren in dem Gemisch erneut verteilt werden konnte. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die zusätzliche erhebliche Vorteile bildet und daher stark bevorzugt ist, wird Karaya-Gummi als Bindemittel für Perkussionssätze verwendet, das durch eine Wärmebehandlung chemisch modifiziert worden ist. Die chemische Modifizierung durch die Wärmebehandlung besteht in einer partiellen Deacetyliening und Dehydratisierung des Karaya-Gummis. Der günstige Einfluß einer derartigen chemischen Modifizierung besteht darin, daß Schwierigkeiten vermieden

Nachdem die Versuchswerte gemäß Tabelle II er- 40 werden, die aus e'er Klebrigkeit einiger Mischungen halten waren, wuide das Gemisch mit Gummi arabi- herrühren, die unmodifizierten Karaya-Gummi entcum als Bindemittel aus der Röhre für den Absitz- halten, wenn diese in üblicher Weise in Vorrichtungen versuch entfernt und zusätzliches Wasser in den Ansatz zum Laden und Verspinnen verwendet werden,
gemischt, so daß der Wassergehalt gleich dem des Derartige Schwierigkeiten können erheblich ver-

Gemischs mit Karaya-Gummi als Bindemittel (18,4%) 45 mindert werden, wenn Vorrichtungen mit nichtklcbcnwar. Das kalibrierte Glasrohr wurde erneut gefüllt und
ein weiterer Absitzversuch durchgeführt, wobei das
Gemisch feuchter war. Ergebnisse dieses Versuchs sind
in Tabelle III aufgeführt. Anfangs wurde die Röhre

stehengelassen und später der Vibrator eingeschaltet. 50 Karaya-Gummi vermir-riert werden, oder das Karaya-

Gummi kann teilweise durch Gummi arabicum odei anderes wasserlösliches Gummi ersetzt werden.

Voraussetzungen sind jedoch nicht nötig, wenn da! Karaya-Gummi in der genannten Weise chemiscl modifiziert worden ist. Die Modifizierung wird leich durch Erhitzen des rohen pulverisierten Gummis unte Ventilation bei geeigneter erhöhter Temperatur wan rend der notwendigen Zeitspanne erreicht.

Wird durch Erhitzen modifiziert, so werden her 60 vorragende Ergebnisse bei Temperaturen im Bereicl von etwa 120 bis 180⁰C bei einer Zeitspanne von etwi 4 bis 48 Stunden erhalten, wobei die Behandlungszei kürzer sein kann, wenn die Temperatur erhöht wird Das pulverisierte unmodifizierte Karaya-Gummi kam 65 in flacher Schicht auf einem offenen Tablett ausg« Aus diesen Werten ergibt sich, daß Karaya-Gummi breitet und in einem gut ventilierten Ofen erhit? einen überaus günstigen Einfluß auf die Fließ- werden, wobei die entwickelten Dämpfe einschließlic und Absitzeigenschaften von nassen Zündstoffge- Wasserdampf und Essigsäure entfernt werden. Di

Zeitraum	Abgeschiedenes Wasservolumen, ml	Bindemittel	Gummi 18,4%
	Bindemittel	Gummi arabicum Karaya-	Wassergehalt
	11,3% Wasser	Vol. 44,2 ml
	gehalt	0,0
	VoI. 41,5 ml	0,0
Minuten	1,0	0,0
12	1,2
32	1,2
52		0,7
eingeschalteter		0,7
Vibrator	2,0	0,9
57	2,1	1,1
67	2,5	1,2
77	2,9	1,4
87	3,1	1,7
97	4,0
137	5,0
177		1,7
eingeschalteter
Vibrator	5,0
197
eingeschalteter
Vibrator

den Oberflächen verwendet werden, wie sie z. B. durch Beschichten dieser Flächen mit Polytetrafluoräthylen oder mit Silikonpolymeren erhalten werden können Es kann auch der Gehalt solcher Mischungen ar

Tabelle III Absitzgeschwindigkeit des Zündstoffgemisches »C«, Wassergehalt 18,4%

Zeitraum	Abgeschiedenes
	Wasservolumen
Minuten	ml
30	6,0
60	6,7
eingeschalteter Vibrator
95	8,0
140	8,1

Temperatur und die Behandlungsdaucr werden so ausgewählt, daß eine partielle Abspaltung von Essigsäure bis wenigstens etwa 20% und bis zu etwa 80% der Gesamtmenge stattfindet, die durch Erhitzen über längere Zeiträume entfernt werden könnte. Vorzugsweise wird die partielle Deacetylierung so ausgeführt, daß 50 bis 75% der abspaltbaren Essigsäure entfernt werden, wobei das erhaltene modifizierle Karaya-Gummi ein hervorragendes Bindemittel in jeder Hinsicht für Perkussionssätze ergibt. Derartige Gemische sind durch alle genannten vorteilhaften Merkmale gekennzeichnet und ergeben keine Schwierigkeiten auf Grund einer Klebrigkeit.

Die folgenden Beziehungen zwischen der Temperatur und der Zeit wurden bei einer im Handel erhältlichen Modifikation von Karaya-Gummi als wirksam befunden:

Temperatur	130 bis	135	Zeit
⁰C	130 bis	135	Std.
A	148 bis	152	24
B		48
C		24

handlung kann nach dem gewünschten Deacetylierungsgrad abgebrochen werden, sobald ein vorbestimmtes Volumen der wäßrigen Phase gesammelt worden ist. Es wurden bei Karaya-Gummi Analysen vor und nach der Behandlung (Erhitzen auf 148 bis 152°C auf dem offenen Tablett während 24 Stunden) durchgeführt. Das unmodifizierte Gummi hatte eine Säurezahl von 24,3 (mg KOH pro g) und eine Verseifungszahl (auf die Säurezahl korrigiert) von 161,6 (mg

ίο KOH/g), während das modifizierte Gummi eine Säurezahl von 42,7 und eine Verseifungszahl von 182,1 hatte. Durch die Modifizierung wurden somit beide Werte wesentlich erhöht.

Bei einem weiteren analytischen Versuch wurden Proben von 50 g in 100 ml Xylol svispendiert und unter Rückfluß 1 Stunde nach Auftreten des ersten Kondensats erwärmt. Die kondensierte wäßrige Schicht wurde in einem Dean-Stark-Abscheider abgetrennt. Das gemessene Volumen der wäßrigen Schichten und die Bestimmung ihres Säuregehalts ergab folgende Werte:

Unmodifiziertes Modifiziertes Gummi Gummi

25

In jedem Fall wird eine dünne Schicht des pulverisierten Gummis auf ein Tablett gelegt und in einem gut ventilierten Ofen auf die angegebenen Temperaturen erwärmt. Am Ende der Erhitzungszeit wurde das modifizierte Gummi, das im Aussehen und in der Textur im wesentlichen unverändert war, in geeignete Behälter gebracht und verschlossen.

Die gewünschte chemische Modifizierung kann durch andere Verfahren ebenfalls bewirkt werden. Zum Beispiel kann ein einheitliches teilweise deacetylieites Karaya-Gummi dadurch erhalten werden, daß das Gummi in einem Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt wie Xylol suspendiert und das Gemisch unter Rückfluß erhitzt wird, während die kondensierte wäßrige Phase abgetrennt und das kondensierte Lösungsmittel zum Gemisch zurückgegeben wird, Die Be-

Gebildetes Wasser, % 15,6 5,4

Gebildete Essigsäure, % 0,12 0,038

Aus diesen Werten kann geschlossen werden, daß die wirksame Behandlung flüchtige Säure, hauptsächlich Essigsäure, sowie Wasser freisetzt und daß die Zahl der verfügbaren Carboxylgruppen und der verseifbaren Gruppen erhöht wurde.

Da partiell deacetyliertes Karaya-Gummi vorteilhaft als Bindemittel für Perkussionssätze in den wesentlichen Funktionen ist, wird es erfindungsgemäß bevorzugt verwendet. Es wird leicht in Wasser dispergiert und ergibt eine hochviskose gelartige Flüssigkeit, die leicht mit Teilchen der festen Zündstoffbestandteile vermischt werden kann und homogene Mischungen mit hervorragender Lagerfähigkeit und Handhabungseigenschaften ergibt.

Claims

Karaya-Gummi als Bindemittel ist zur Erhöhung der Patentansprüche: Handhabungssicherheit bei Zündstoffgemischen da durch wirksam, daß das Mischen, die Lagerung und

1. Zündstoffgemische, insbesondere für Per- das Einfüllen in Gegenwart ausreichender Wasserkussionssätze, aus einem überwiegenden Mengen- 5 mengen durchgeführt werden kann, um die Teilchenanteil einer schlagempfindlichen Explosivstoff- flächen gründlich zu befeuchten und zusätzlich die ladung und einem Bindemittel für die Zündstoff- Zwischenräume zwischen den Teilchen mit viskoser ladungsteilchen untereinander und mit dem Zünd- gelartiger Flüssigkeit zu füllen. Zundstongemische mit Stoffbehälter, dadurchgekennzeichnet, einem Wassergehalt von etwa 25 /_o oder mehr, bedaß das Bindemittel Karaya-Gummi ist. io zogen auf das Trockengewicht des Gemisches, können

2. Zündstoffgemische nach Anspruch 1, dadurch besonders leicht beim Mischen, Lagern und Abfüllen gekennzeichnet, daß sie das Karaya-Gummi in gehandhabt werden, wobei dieser Wassergehalt erhebeiner Menge von etwa 0,2 bis 4%, bezogen auf Hch höher liejrt als die im allgemeinen für den Stand das Gemisch, enthalten. der Technik kennzeichnende Menge von annähernd

3. Zündstoffgemische nach Anspruch 1 oder 2, 15 15%.

dadurch gekennzeichnet, daß sie ein teilweise Außer der besseren Verarbeitungssicherheit von

deacetyliertes Karaya-Gummi enthalten. Zündstoffgemischen mit Karaya-Gummi als Binde-

4. Zündstoffgemisch nach Anspruch 1 bis 3, mittel übt dieser Bestandteil eine tiefe und vorteilhafte dadurch gekennzeichnet, daß sie ein zu etwa Wirkung auf die Textur, das Fließvermögen und andere 50 bis 75% deacetyliertes Karaya-Gummi enthalten. 20 wesentliche Handhabungseigenschenschaften des Gemisches aus. Es ist mit den üblichen Bestandteilen von Zündstoffgemischen verträglich, zeigt eine hervor-

ragende Stabilität und Klebkraft und besitzt keine

nachteiligen hygroskopischen Auswirkungen. Der 25 wirksame Gehalt von Karaya-Gummi als Bindemittel

Die Erfindung betrifft Initialzündstoffgemische für liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 0,2 bis 4^U„, Munition mit verbesserten Handhabungseigenschaften, bezogen auf die Gesamtmenge der trockenen Bestandinsbesondere ;iner höheren Handhabungssicherheit, teile, vorzugsweise zwischen etwa 0,5 und 3^C _O.
die durch Verwendung von Karaya-Gummi als Binde- Karaya-Gummi wird durch physikalisches Reinigen,

mittel erhalter, werden. Derartige Gemische erlauben 30 Mahlen und Mischen von Ausscheidungen von Bäumen die Anwendung höherer und besser verteilter Wasser- der Gattung Sterculia, gewöhnlich der Art Sterculia gehalte während der Verarbeitungsstufen als solche mit urens, gemäß Kirk-Othmer, »Encyclopedia of natürlichen oder synthetischen Gummiarten, die Chemical Technology«, 2. Auflage, Bd. 10, S. 746 bis gemäß dem Stand der Technik verwendet werden, 748 (1966), he-gestellt. Es ist ein komplexes, teilweise wobei ein unerwünschtes Fließen des Gemisches oder 35 aceiyliertes Polysaccharid von hohem Molekulardessen Absitzen und ein Verbacken der Zündstoff- gewicht, dessen Hauptbestandteile L-Rhamnose, D-bestandteile vermieden wird. Vorzugsweise wird Galactose und D-Galacturonsäiire sind. Erfindungszunächst das Karaya-Gummi einer chemischen Modi- gemäß sind die höheren Reinheitsgrade des Gummis, fizierung unterworfen, die einer partiellen Deacety- die die Bedingungen des »National Formulary« für lierung entspricht, wobei das pulverisierte Gummi 40 Anwendungen in der Nahrungsmittelindustrie und erhitzt und die dabei auftretenden dampfförmigen der pharmazeutischen Industrie erfüllen, bevorzugt. Bestandteile abgezogen werden. Für einige Anwendungen als Perkussionsatz kann

Bei Zündstoffgemischen des Standes der Technik, ein Initialexplosivstoff als einziger oder überwiebei denen das Bindemittel aus Gummiarabicum oder gender Bestandteil verwendet werden, dessen Teilwasserlöslichen Gummiarten besteht, treten eine Reihe 45 chen im wasserfeuchten Zustand mit dem Karayavon Schwierigkeiten auf. Während diese teilweise Gummi als Bindemittel vermischt, in die Zündstoffdurch Einhalten bestimmter Vorsichtsmaßregeln und kapsel eingefüllt und getrocknet werden. Beim fertigen zusätzlicher Verfahrensschritte in der Praxis teilweise Zündstoff kleben die Explosivstoffteilchen nach Art beseitigt werden konnten, bleibt doch ein Bedarf nach eines Pellets zusammen, das mit der Kapsel verbunden einer Verbesserung besfhen, damit der zusätzliche 50 ist. Als geeignete Explosivstoffe können Initialexplosiv-Aufwand und das Risiko gegebenenfaills auftretender stoffe oder Mischungen davon verwendet werden, wie gefährlicher Situationen vermieden werden können. Bleistyphnat (Bleisalz von 2,4,6-Trinitroresorcin),

Die Erfindung betrifft daher Zündstoffgemische, Doppelsalze von Bleistyphnat, z. B. mit Bleinitroinsbesondere für Perkussionssätze aus einem über- aminotetrazol (»Stabanat«) oder mit Bleihypophosphit wiegenden Mengenanteil einer schlagempfindlichen 55 oder mit Bleipropionat, Bleiazid, Bleipicrat oder dessen Explosivstoffladung und einem Bindemittel für die Doppelsalze, Bleidinitroresorcinat, Diazodinitropheno! Zündstoffladungsteilchen untereinander und mit dem u. dgl.

Zündstoffbehülter, die dadurch gekennzeichnet sind, Es kann erwünscht sein, dem Initialexplosivstoff bis

daß das Bindemittel Karaya-Gummi ist. Durch die etwa 5%, bezogen auf dessen Gewicht, eines Sensibili-Verwendung von Karaya-Gummi als Bindemittel- 6c. sierungsexplosivstoffs, wie Tetrazen (Guanylnitrosbestandteil werden die Nachteile und Mängel von amino-guanyltetrazen), zuzufügen.
Zündstoffgemischen des Standes der Technik vermie- Bei Zündstoffgemischen für Munition wird im

den. Zündstoffgemische gemäß der Erfindung sind allgemeinen ein Oxydationsmittel oder -gemisch in durch eine höhere Sicherheit während des Mischens, einer Menge von 5 bis 6O⁰U, vorzugsweise 15 bis 30%, der Lagerung und dem Einfüllen sowie durch leichtere 65 mitverwendet. Geeignete OxydaiionsrniUel sind im Handhabung, Vereinfachung der notwendigen Ver- allgemeinen Metallnitrate, Metalloxide oder -peroxide Fahrensschritte und durch das leichte Erzielen besserer und Metallchromate oder -permanganate wie Barium-Einheitlichkeit gekennzeichnet. niirat, Kaliumnitrat, Kaliumpermanganal, Barium-