DE2248627B2 - Verfahren zur herstellung einer sprengzuendschnur - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer sprengzuendschnurInfo
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Description
RxSiO4 _x
enthält, wobei R Wasserstoff oder eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist, wobei nicht mehr als
ein Wasserstoffatom an irgendein Si-Atom angegliedert ist, und χ gleich 1 oder 2 ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein lineares Polysiloxan verwendet,
welches die Formel
(CHj)3Si[OSiRj]nOSi(CH1)J
besitzt, wobei R Wasserstoff oder Alkyl ist und η sine ganze Zahl ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Polymethyl-wasserstoff-siloxan
mit Trimethyl-siloxy-Endgruppen oder Polydimethyl-siloxan
mit Trimethyl-siloxy-Endgruppen verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Polysiloxane mit durchschnittlich
40 bis 100 Polysiloxaneinheiten verwendet
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein cyklisches Polysiloxan
verwendet, welches die Formel (SiRjO)n besitzt,
wobei R Wasserstoff oder Alkyl ist und η eine ganze Zahl von 3 bis 8 ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als cyklisches Polysiloxan
Methyl-wasserstoff-cyclotetra-siloxan verwendet.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die mit Polysiloxan überzogenen
Pentaerythrittetranitrat-Teilchen durch Abscheiden aus einer Lösung, welche Polysiloxan enthält, bildet.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß man PETN und Polysiloxan in einem gemeinsamen Lösungsmittel auflöst und
silikonüberzogene PETN-Partikeln durch Hinzusetzen von Wasser zu der Lösung abscheidet.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Sprengzündschnur mit einem kontinuierlichen
Kern aus Pentaerythrittetranitrat-Teilchen (PETN).
Pentaerythrittetranitrat ist ein festes, granulatförmiges
detonierendes Sprengstoffmaterial, welches als Grundladung in handelsüblichen Sprengkörpern und als
Kernmaterial in Sprengzündschnüren weit verbreitet verwendet wird. Bei Sprengarbeiten, beispielsweise
beim Abbauen und beim Tagebergbau, ist es allgemeine Praxis, Sprengladungen in tiefen, wassergefüllten
Bohrlöchern bzw. Sprenglöchern mit detonationsübertragenden Sprengzündleitungen zu verbinden, welche
geeignet sein sollen, im Wasser für etliche Tage eingetaucht zu verbleiben, bevor die Ladungen gezün-
det werden. Wenn der PETN-Kern dem Wasser ausgesetzt wird, so kann hinreichend Wasser durch die
PETN-Teilchen hindurchdringen und die Weiterleitung blockieren. Es ist zwar bekannt, bei der Herstellung von
hochexplosiven Slurries mit Silanen überzogene Explo-
sivfeststoffe zu verwenden. Derartige Zusammensetzungen können jedoch nicht als Grundlage für
Sprengzündschnüre dienen.
Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung von Sprengzündschnüren, die auch unter Naßbedingungen
und selbst nach längerer Lagerung in Wasser zuverlässig funktionsfähig sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Sprengzündschnur mit einem kontinuierlichen
Kern aus Pentaerythrittetranitrat-Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pentaerythrittetranitrat-Teilchen
in Form von mit Polysiloxan überzogenem PETN einsetzt. Vorzugsweise weist das überzogene
PETN 0,1 bis 0,5 Gew.-% Polysiloxan auf.
Besonders geeignet wird ein Polysiloxan verwendet, welches Einheiten der Struktur
Besonders geeignet wird ein Polysiloxan verwendet, welches Einheiten der Struktur
enthält, wobei in der Formel R Wasserstoff oder eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist, wobei nicht
mehr als 1 Wasserstoffatom an irgendein Si-Atom angegliedert ist, und χ gleich 1 oder 2 ist. Vorzugsweise
ist das Silikon ein lineares Polysiloxan der Formel
(CH3)3Si[OSiR2]nOSi(CH3)3,
in welcher R Wasserstoff oder Alkyl ist und π eine ganze
Zahl ist; oder ein cyklisches Polysiloxan der Formel [SiR^O]n, in welcher R Wasserstoff oder Alkyl ist und η
eine ganze Zahl von 3 bis 8 ist.
Da PETN gewöhnlich durch Auskristallisieren aus Acetonlösung gereinigt ist, und es zweckmäßig ist, das
PETN mit dem Polysiloxan dadurch zu behandeln, daß man dieses in die PETN-Lösung einverleibt, ist es
besonders vorteilhaft, Polysiloxane zu verwenden, welche in Aceton löslich sind.
Zu bevorzugten acetonlöslichen linearen Polysiloxanen zählen Polymethyl-wasserstoff-siloxan mit Trimethyl-siloxy-Endgruppen
und Polydimethyl-siloxan mit
Trimethyl-siloxy-Endgruppen, und es ist bevorzugt, daß diese Polysiloxane in ihren Molekülen im Durchschnitt
40 bis 100 Polysiloxaneinheiten (-SiRjO) enthalten sollten.
Zu bevorzugten cyklischen Polysiloxanen zählen beispielsweise Methyl-wasserstoff-cyclotetrasiloxan.
Vorteilhafterweise werden die PETN-Teilchen, welche in dem Kern der Zündschnur verwendet werden,
gebildet, indem man sie aus einer Lösung abscheidet, welche Polysiloxan enthält. Daher werden bei einer
zweckmäßigen Arbeitsweise das PETN und das Polysiloxan beide in einem gemeinsamen Lösungsmittel,
beispielsweise Aceton, aufgelöst, und die silikonüberzogenen PETN-Partikeln werden durch das Hinzusetzen
von Wasser zu der Lösung abgeschieden. Das mit Polysiloxan überzogene PETN wird leicht abgetrennt
und getrocknet.
Die Silikonüberziehungsbehandlung besitzt keine bedeutende Auswirkung auf die Freifließeigenschaften s
des PETN, und das behandelte Material kann leicht durch enge Matrizenformen hindurch in den Kern von
Sprengzündschnüren eingeführt werden. Es wurde gefunden, daß eine Sprengzündschnur, welche einen
Kern aus nilikonüberzogenem PETN aufweist, einer ähnlichen Zündschnur mit unbehandeltem PETN in
ihrer Fähigkeit bemerkenswert überlegen ist, der Wanderung von Wasser längs des Kerns zu widerstehen
und diese daher zur Verwendung unter Naßbedingungen verläßlicher ist. is
Die Erfindung sei nunmehr durch die folgenden Ausführungsbeispiele weiter veranschaulicht, in welchen
sich alle Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht beziehen.
In den Beispielen sind die verwendeten Polysiloxane die folgenden:
A Polymethyl-Wasserstoffsiloxan mit etwa 50 Methyl-wasserstoff-siloxan-Einheiten
und Trimethyl-siloxy-Endgruppen,
B Polydimethyl-siloxan mit etwa 90 Dimethylsiloxan-Einheiten und Trimethyl-siloxy-Endgruppen,
C Methyl-wasserstoff-cyclo-tetrasiloxan,
D Polymethyl-siloxan, hergestellt durch Hydrolyse eines Gemisches, welches 70% Dimethyl-dichlorsilan
und 30% Methyl-trichlorsilan enthält.
Beispiele 1 bis 13
In diesen Beispielen werden bei der Herstellung des überzogenen PETN 650 Teile an PETN-Kristallen,
welche mit 228 Teilen Wasser benetzt sind, in 1950 Teilen Aceton (98%ige Reinheit) aufgelöst. Polysiloxan,
welches in seinem eigenen Gewicht an Aceton aufgelöst ist, wird zu der PETN-Lösung hinzugesetzt, und die sich
ergebende Lösung rührt man 5 Minuten. 1700 Teile Wasser werden dann zu der Lösung hinzugesetzt, wobei
1000 Teile innerhalb von 1 Stunde und 700 Teile innerhalb der nächsten 17 Minuten hinzugegeben
werden, wodurch das gesamte PETN ausgefällt wird. Das PETN wird abgetrennt und in warmer Luft
getrocknet
Das mit Polysiloxan überzogene kristalline PETN ist sehr frei fließend, und es wird in herkömmlicher Weise
daraus leicht eine Knallzündschnur bereitet, indem man die Kristalle in einem kontinuierlichen Strom durch «ine
Matrizenform hindurch einführt, während man ringsherum ein Papierband zu einer rohrförmigen Einhüllung
formt Die Einhüllung bedeckt man mit einer gesponnenen schraubenförmigen Schicht aus Polypropylengarn,
woraufhin eine ähnliche, gegengesponnene Schicht folgt und die Polypropylenschichten bedeckt man mit
einer extrudierten Polyvinylchloridhülle.
Die hergestellte Sprengzündschnur testet man auf ihre Fähigkeit bei Nässe gezündet zu werden und die
Detonation fortzupflanzen.
Beim Fortpflanzungstest werden nach dem Eintauchen in Wasser (Naß-Fortpflanzung) fünf Meter lange
Proben vertikal in einem Wassertank aufgehängt wobei der PETN-Kern dem Wasser am Bodenende ausgesetzt
ist und der Oberteil zwei Meter außerhalb des Wasserspiegels sich befindet. Nach einem Eintauchen
für die Länge der Testzeit werden die Proben mittels eines Knallkörpers Nr. 6 (PETN-Grundladung 0,24 g),
welcher an das trockene Ende angegliedert ist, gezündet Bei einem modifizierten Naß-Fortpflanzungstest
werden die Seiten der Proben für abwechselnde Längen von 12 mm vor dem Eintauchen in Wasser
aufgespalten.
Beim Zündungstest in der Nässe werden 2,5-cm-Längen an den Enden von 3-m- Probenlängen von
Knallzündschnur, von welcher die Kerne offen liegen, für die Testdauer in Wasser eingetaucht und von einem
Knallkörper Nr. 6 her, welcher mit dem nassen Ende in Bügelverbindung steht, gezündet. Die Spaltfortsetzung
wird gemessen als maximaler Luftspalt, über welchen hinweg die Detonation von einer Länge der Knallzündschnur
zu einer anderen, welche parallel dazu gelagert ist verbunden wird.
Einzelheiten des silikonüberzogenen PETN und die Eigenschaften der Sprengzündschnur, welche Kernladungen
an PETN enthalten, sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben. Die Beispiele 12 und 13, bei
denen unbehandeltes PETN verwendet wird, sind zum Vergleich mit einbezogen.
| Beispiel | Silikontyp | Silikon | Ladung | Eigenschaften | der Sprengzündschnur | Naßfortpflanzung | Seiten | NaB- |
| menge | geschlitzt | zündung | ||||||
| Detona- | Spaltfbrt- | Seiten | ||||||
| tions- | pflanzung | unversehrt | ||||||
| geschwin- | ||||||||
| digkeit | gezündet | |||||||
| (Teile/ | (g/m) | (km/s) | (mm) | bei 72 Std. | ||||
| 650 Teile | gezündet | desgl. | gezündet | |||||
| PETN) | bei 72 Std. | desgl. | bei 72 Std. | |||||
| 1 | A | 1,1 | 10 | 6,7 | U | desgl. | desgl. | desgl. |
| desgl. | desgl. | desgl. | ||||||
| 2 | A | 1,1 | 20 | 6,9 | 18 | desgl. | desgl. | desgl. |
| 3 | A | 0,9 | 10 | 6,7 | U | desgl. | desgl. | desgl. |
| 4 | A | 0,9 | 20 | 6,9 | 20 | desgl. | desgl. | desgl. |
| 5 | A | 0,66 | 10 | 6,7 | 10 | desgl. | desgl. | |
| 6 | A | 0,66 | 20 | 6,9 | 20 | desgl. | desgl. | |
| 7 | A | 1,1 | 10 | 6,8 | 12 | |||
| 8 | B | 1,1 | 20 | 6,9 | 22 | |||
Fortsetzung
Beispiel Silikontyp Silikon- Ladung
menge
Eigenschaften der Sprengzündschnur
Detona- Spaltfort- Naßfortpflanzung
tions- pflanzung
geschwin- Seiten Seiten
digkeil unversehrt geschlitzt
Naßzündung
| C | (Teile/ | (g/m) | (km/s) | (mm) | gezündet | gezündet | gezündet | |
| 6S0Tcile | bei 72 Std. | bei 72 Std. | bei 72 Std | |||||
| C | PETN) | desgl. | desgl. | desgl. | ||||
| 9 | D | 1,1 | 10 | 6,8 | 11 | desgl. | desgl. | desgl. |
| kein | Versagen | Versagen | Versagen | |||||
| 10 | 1,1 | 20 | 6,9 | 18 | bei 5 Std. | bei 5 Std. | bei 5 Std. | |
| 11 | kein | 1,0 | 10 | 6,8 | U | desgl. | desgl. | desgl. |
| 12 | keine | 10 | 6,8 | U | ||||
| 13 | keine | 20 | 6,9 | 18 | ||||
Die in der Tabelle angegebenen Ergebnisse zeigen, daß die Sprengzündschnur, welche einen Kern aus mit
Polysiloxan überzogenem PETN enthält, nach dem Eintauchen in Wasser ein viel besseres Arbeiten ergibt
als eine Knallzündschnur, welche unbehandeltes PETN enthält. Wenn die letztere Zündschnur in Wasser
eingetaucht ist, so dringt das Wasser durch den PETN-Kern hindurch und verursacht ein Versagen der
Fortpflanzung, wohingegen der Silikonüberzug die Wasserdurchlässigkeit des PETN bemerkenswert herabsetzt
und die Wasserwanderung in den Kern herabmindert. Der Silikonüberzug besitzt keine bedeutende
Auswirkung auf die anderen Explosiveigenschaften oder auf die frei fließenden Eigenschaften des
PETN.
1,0 Teile des Polysiloxans Typ A setzt man zu 600 Teilen von trockenem PETN hinzu, und das Gemisch
trommelt man eine Stunde in einem Drehtrommelmischer. Sprengzündschnur mit einem Kern von 10 g/m an
behandeltem PETN wird bereitet und, wie in den Beispielen 1 bis 13 beschrieben, getestet. Die Detonationsgeschwindigkeit
der Schnur beträgt 6,7 km/s, und die Spaltfortpflanzung beträgt 11 mm. Beim Naßfortpflanzungstest
wird die Schnur bei 72 Stunden Eintauchen gezündet, und zwar sowohl mit unversehrten
Seiten als auch mit geschlitzten Seiten, und beim Naßzfindungstest erfolgt Zündung bei 72 Stunden.
I^ Teile einer Silikonemulsion, welche 30% Silikon
Typ A, 30% Silikon Typ B und 40% Wasser enthält, werden in eine Aufschlämmung von 600 Teilen PETN in
600 Teilen Wasser einheitlich eingemischt Das silikonbehandelte PETN wird abgetrennt, getrocknet und mit
einer Chargeneinfüllung von 10 g/m in Sprengzündschnur einverleibt Die Sprengzündschnur besitzt
Eigenschaften, welche mit denjenigen der in Beispiel 14
bereiteten Schnur identisch sind
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung einer Sprengzündschnur mit einem kontinuierlichen Kern aus
Pentaerythrittetranitrat-Teilchen, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Pentaerithrittetranitrat-Teilchen
in Form von mit Polysiloxan überzogenem PETN einsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,1 bis 0,5 Gew.-% Polysiloxan
enthaltendes PETN verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in Aceton lösliches
Polysiloxan verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polysiloxan verwendet,
welches Einheiten der Struktur
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