DE2432517A1

DE2432517A1 - Wasserbestaendige zuendschnur

Info

Publication number: DE2432517A1
Application number: DE2432517A
Authority: DE
Inventors: Andrew Gibson; Trevor John Turner
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1973-07-04
Filing date: 1974-07-04
Publication date: 1975-01-23
Also published as: SE7408758L; NO138173B; CA1028561A; FR2236160A1; SE414027B; US3945320A; GB1425084A; BR7405272A; ZA743770B; AU7007174A; DE2432517B2; JPS5031016A; ZM9574A1; IT1015585B; FR2236160B1; NO138173C; NO742144L; IN142480B

Description

Patentanwälte:

Dipl.-lng.Tiedtke Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne

8 München 2

Bavariaring 4, Postfach 202403

Tel.: (089) 53 96 53-56

Telex: 524845 tipat

cable address: Germaniapatent

München, den 4. j_uü 1974 B 6090 / ICI case N.26255

Imperial Chemical Industries Limited
London, Großbritannien

Wasserbeständige Zündschnur

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprengstoff-Zündschnur und auf ein Verfahren zur Herstellung derselben. Insbesondere betrifft die Erfindung Zündschnüre zur Verwendung unter Wasser.

Bei einem bisher verwendeten Aufbau einer Sprengstoff-Zündschnur ist ein Zündkern in einem dünnen Papieroder Kunststoffrohr eingekapselt, das mit einer Bewicklung verstärkt ist, die gewöhnlich eine oder mehrere gesponnene Schichten aus Textilgarnen und eine dieselben umgebenden äußere Hülle aus thermoplastischem Material aufweist. Bei der Herstel-

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lung von Schnüren dieses Aufbaus wird das dünne Rohr fortlaufend aus einem Streifen, gewöhnlich einem Längsstreifen, hergestellt, der zur Bildung des Rohrs durch Hindurchtreten durch ein Formstück um seine Längsachse gebogen wird. Der Sprengstoff wird bei der Bildung des Rohrs fortlaufend aus einem Behälter in dieses eingeführt und durch Hindurchführen des Rohrs durch Formstücke zur Bildung des Zündkerns verdichtet. Textilgarne auf um das Rohr rotierenden Ablaufhaspeln werden fortlaufend schraubenförmig auf das Rohr gewickelt, während die äußere Hülle um die Garne extrudiert wird.

normalerweise für Zündschnüre verwendeten Spreng- bzw. Zündmaterialien werden durch Wasser leicht unempfindlich gemacht. Daher wird eine Zündschnur mit einem Kern aus kristallinem Pentaerythrit-Tetranitrat wasserdurchtränkt und außer stände, die Detonation fortzuleiten , wenn das Ende der Schnur während einer Zeitdauer in Wasser eingetaucht wird. Um dem zu begegnen, ist das Sprengpulver mit imprägnierenden BeSchichtungsmitteln behandelt worden, die jedoch nur bis zu einer Wassertiefe von 15 cm wirksam waren. Für größere Wassertiefen zog man es vor, etwa 1 bis 2 Gew.-% eines in Wasser gelierbaren Materials, beispielsweise Guar-Gummi, mit dem Sprengpulver zu mischen, was die Wirkung hatte, daß eine relativ undurchdringbare Barriere gelierten Materials an dem freiliegenden Ende des Sprengstoffkerns gebildet wurde, wodurch der Wassereintritt verlangsamt wurde. Obwohl das Wasser an einem Eindringen durch das Ende des Zündkerns gehindert wurde, war diese Behandlung nicht zufriedenstellend; überraschend wurde nämlich gefunden, daß entlang der Textilschicht noch eine Wasserwanderung auftrat. ^_

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Da das erwähnte dünne Rohr wasserdurchlässig ist, dringt Wasser entlang einer großen Strecke vom Ende aus seitlich in den Zündkern ein, so daß das Zündmaterial mit Wasser durchtränkt und unempfindlich wird. Auf diese Weise kann das Anzünden der Zündschnur mittels, eines Zünders mißlingen oder die Weiterleitung der Detonation wird unterbunden, wenn diese erfolgreich eingeleitet wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprengstoff -äindschnur zu schaffen, die gegen ein Eindringen von Wasser in die Schnur durch Textilmaterialien hindurch beständiger ist, wenn die Zündschnur unter Wasser benutzt wird.

Die erfindungsgemäße Sprengstoff-Zündschnur enthält einen Kern aus explosivem Material, der von mindestens einer Schicht eines Textilmaterials umgeben ist, wobei das Textilmaterial mit einem wasserlöslichen oder in Wasser aufquellbaren makromolekularen Material in Kontakt steht oder dieses Material genügend nahe bei sich hat, so daß es bei seiner Lösung in Wasser in Kontakt mit dem Textilmaterial quillt. Wenn das Ende einer derartigen Zündschnur in Wasser getaucht wird, bildet das makromolekulare Material ein wasserhaltiges Gel, das die Wanderung vop Wasser durch die Textilschicht verlangsamt.

Das makromolekulare Material kann als trockenes Pulver auf das Textilmaterial aufgebracht werden, das auf das Textil-· material geschichtet oder in dieses eingestreut wird, wenn es um den Sprengstoffkern gewickelt wird. Gewünschtenfalls

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kann es auch als eine Lösung auf das Textilmaterial geschichtet und das Lösungsmittel getrocknet werden, so daß das mit dem makromolekularen Material beschichtete oder imprägnierte Material erhalten wird. Gemäß einem vorteilhaften Aufbau der Schnur wird das makromolekulare Material von einem Substrat getragen, das neben der Textilschicht um den Sprengstoffkern gewickelt wird.

Das Substrat kann das makromolekulare Material auf einer oder beiden Seiten tragen und kann porös, porenfrei, gewebt·oder nichtgewebt sein. Vorzugsweise ist als Substrat jedoch ein poröses Substrat vorgesehen, das mit mindestens einem Teil des makromolekularen Materials imprägniert sein kann. Ein besonders vorteilhaftes Substrat ist poröser Stoff oder poröses Papier. Das Substrat kann vorzugsweise als Streifen vorgesehen sein, der bei der Herstellung der Schnur fortlaufend in derselben Weise um den Schnurkern gelegt wird, wie das vorerwähnte dünne Rohr bei herkömmlichen Zündschnüren fortlaufend um den Sprengstoffkern gelegt wird, wobei das Substrat gewünschtenfalls dieses .Rohr ersetzen kann. Vorteilhaft besitzt die Zündschnur jedoch mindestens zwei Schichten einer Textilumhüllung, zwischen denen der das makromolekulare Material tragende Substratstreifen angeordnet ist.

Das makromolekulare Material weist vorteilhaft solche wasserlöslichen eindickenden Materialien auf wie Polysaccharide, beispielsweise natürliche Gummis und Zellulosederivate, wobei aber als-bevorzugtes Material ein wasserlösliches Alginat, bei-

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spielsweise Natriumalginat, in Betracht kommt. Das Alginat ist insbesondere darin vorteilhaft, daß es als eine trockene Schicht auf einem Substratstreifen haften kann, ohne klebrig zu werden, und der Streifen bei dem Zündschnurherstellungsprozess leicht in Rollenform verwendet werden kann, ohne daß ein "Blockieren" der Rolle stattfindet. Alginat hat ferner den Vorteil, daß es das Eintreten von Öl in eine Zündschnur entweder· durch das Ende der Schnur oder durch die Seite wirksam verhindert, was bei kunststoffbeschichteter Zündschnur, die in Kontakt mit Ammoniumnitrat-Heizöl (ANFO) verwendet wird, nützlich ist, wo das Heizöl dazu neigt, die Kunststoffumhüllung zu durchdringen.

Der Sprengstoffkern weist vorteilhaft Pulverform auf und kann beispielsweise aus Schwarzpulver bei einer 'Sicherheitszündschnur oder aus kristallinem Pentaerythrit-Tetranitrat bei einer Sprengschnur bestehen. Bei einer Sprengschnur kann das Sprengstoffpulver mit einem imprägnierenden Mittel, beispielsweise Silikon, beschichtet sein, während das Pulver zur Verwendung in tiefem Wasser vorteilhaft mit einem in Wasser gelierbarem Material gemischt sein sollte, beispielsweise mit Guar-Gummi,oder einem Salz der Carboxymethylcellulose.

Neben dem Sprengstoffkern, den Textilumhüllungen und dem makromolekularen Material kann die Zündschnur zusätzlich' andere umhüllende Schichten aufweisen, beispielsweise um die · Schnur zu verstärken oder zu imprägnieren. Daher ist wie bei herkömmlichen Zündschnüren ein dünnes Rohr aus Papier oder

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Kunststoff von Vorteil, das den Sprengstoffkern unmittelbar umgibt, sowie eine äußere wasserdichte umhüllung, beispielsweise aus Kunststoffmaterial wie Polyäthylen oder PVC. Bei einigen Zündschnurkonstruktionen, bei denen das Sprengstoffmaterial im Kern Trockenpulverform besitzt, ist ein zentraler Textilfaden verlegt, der den Strom des Kernmaterials bei der Herstellung der Zündschnur unterstützt, wobei es in einigen Fällen günstig ist, auch auf diesen Faden v/asseriösIiches makromolekulares Material aufzubringen.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zur Herstellung einer Sprengstoffzündschnur, das folgende Schritte umfaßt: Das fortlaufende Bilden eines Zündschnurkerns aus explosivem Material, das Umhüllen des Kerns mit mindestens einer Schicht eines Textilmaterials und das Einbringen eines wasserlöslichen makromolekularen Materials in Kontakt mit der Textilmaterialschicht oder genügend nahe an diese Schicht, so daß es bei der Lösung in Wasser in einen Kontakt mit dem Textilmaterial strömt bzw. quillt.

Das makromolekulare Material wird vorzugsweise auf einem Substratstreifen getragen, der fortlaufend zu einem Rohr um den Sprengstoffkern und in Kontakt mit der Textilmaterialschicht geformt· wir,d, wenn die Zündschnur hergestellt wird. Auf diese Weise kann der Streifen in Längsrichtung zu einer Röhrenform zusammengerollt werden, indem er durch ein formendes Formstück geführt wird, durch das auch der Sprengstoffkern zugeführt wird.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die ein Stück Zündschnur mit einem zerlegten
Ende schematisch zeigt, näher erläutert.

Der Zündschnurkern besitzt einen zentralen Kern 1 aus kristallinem Pentaerythrit-Tetranitrat, das in einem dünnen Rohr 2 eingeschlossen ist, das durch fortlaufendes Hindurchführen eines Papierlängsstreifen durch ein Formstück gebildet wird, das den Streifen entlang seiner Längsachse zusammenrollt, so daß die Ränder einander überlappen. Der Kern 1 wird durch fortlaufendes Zuführen von Pentaerythrit-Tetranitrat (nachfolgend kurz PETN·genannt) in das Rohr 2 gebildet, während das Rohr selbst geformt wird. Im Zentrum des Kernsibefindet sich ein zentraler Faden 3, der das
Einströmen des PETN in das Rohr 2 unterstützt.

Das Rohr 2 ist von einer gesponnenen Schicht aus Textilfaden 4 umgeben, einer entgegengesetzt gesponnenen Schicht aus Textilfaden 5 und einer wasserdichten Kunststoffumhüllung 6. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist zwischen den. Textilschichten 4 und 5 ein Rohr 7 angeordnet, das aus einem ein wasserlösliches makromolekulares Material tragenden Substratstreifen besteht; es ist jedoch ersichtlich, daß das Rohr 7 unterschiedliche Positionen angrenzend an die Textilschichten 4 und 5 einnehmen könnte und gewünschtenfalls anstelle des Rohrs 2 verwendet werden könnte. Das wasserlösliche makromolekulare Material könnte ebenfalls ohne einen Substratstreifen

in die Textilfaden 4 und 5 eingelagert sein. Die Zündschnur wird auf einfache Weise dadurch hergestellt, daß ein normalerweise für die Herstellung gesponnener Zündschnüre verwendetes Gerät benützt wird.

Die nachstehenden spezifischen Beispiele von Sprengschnüren des vorbeschriebenen Aufbaus dienen der v/eiteren Erläuterung der Lrfindung. ·

Bei den Beispielen bestand der Sprengstoffkern 1 aus kristallinem PETN, das mit einer Ladungsmenge von 10 g/m in ein Rohr 2 gegeben wurde, das seinerseits aus einem 13 mm breiten und 0,03 mm dicken satinierten Kraftpapier-Transportstreifen geformt wurde. Der Faden 3 war ein 1000 Denier-Polypropylenband von 3 mm Breite und 0,08 mm Dicke mit einer Verdrillung von 80 Uindungen/m. Die Umhüllungsgarne in den Schichten 4 und 5 waren 1000 Denier-Polypropylenband (wie Faden 3, jedoch ohne Verdrillung), wobei die Schicht 4 aus 10 Fäden bestand, die schraubenförmig mit 26 Windungen/m gewickelt waren, und die Schicht 5 aus 8 Fäden bestand, die schraubenförmig mit 39 Windungen/m gewickelt waren. Die Umhüllung 6 war extrudiertes Polyäthylen.

Das Rohr 7 bestand aus einem porösen Papierstreifensubstrat von 14 mm Breite, das auf einer Seite mit Natriumalginat (mit etwa 1 % Glycerin plastifiziert) beschichtet und· wie in der nachstehenden Tabelle beschrieben angeordnet war. Die Wasserwiderstandsfähigkeit von Zündschnüren genäß den Bei-

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spielen wurde in der Weise getestet, indem das Ausmaß des Eindringens von Wasser in ein Zündschnurstück gemessen wurde, wenn ein freigelegtes Ende 2 bzw. 15m tief in Wasser eingetaucht war, während sich das andere Ende oberhalb der Wasseroberfläche befand. Details der Versuche sind in der Tabelle angegeben. Wenn nicht anders angegeben, war das makromolekulare Material in den Textilschichten zwischen die Schichten 4 und eingefügt. Die Natriuracarboxymethylcellulose im Beispiel G besitzt eine Viskosität von 3700 cps in 1 %-iger wässriger Lösung bei 20 C.Zum Vergleich enthält die Tabelle Versuchsergebnisse von Beispielen H und J, bei denen Zündschnüre verwendet wurden, die kein v/asserlösliches makromolekulares Material in Kontakt mit den Textilumhüllungsschichten 4 und 5 enthielten und daher nicht gemäß der Erfindung aufgebaut waren, ansonsten aber mit den Beispielen A bis G identisch waren.

Die Ergebnisse zeigen, daß die Einfügung von wasserlöslichem makromolekularem Material in die Textilumhüllungsmaterialien der Zündschnur den Wasserwiderstand der Schnur merklich verbessert.

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Tabelle

Beispiel Makromolekulares Material Menge und Art

in Textilschicht der Aufbringung Makromolekulares
Material im
Kunststoffkern

Eindringen von Wasser bei

2 πι

15 m

O cn ο co

Natriumalginat

Natriumcarboxymethylcellulose

H entfällt J entfällt

0,385 g/m auf dem Band	entfällt	3,0	3O,0	*	I
0,193 g/m auf dem Band	I!	5,0	47,0		t
0,385 g/rc auf jedem von zwei Bändern	Il	1/5	22,0
0,3 85 g/m auf dem Band	2 % Natrium- ,alginat	2,5	15,0 I

0,3 g/m als Pulver
eingebracht

0,3 g/m als Pulver eingebracht 0,3 g/m Lösung auf
einzelne Fäden in
den Schichten 4
und 5 geschichtet

entfällt

5,0

45,0

2 % Natrium- 2,5 32,0 alginat

zentraler Faden 6,5 47,0 mit Natriumcarboxymetylcellulose
beschichtet

	3O,O	63	,0	CO
2 % Natrium-				KD
alginat	135,0	700	,0	cn
entfällt

Claims

P atentansprüche

1. Sprengstoff-Zündschnur mit einem Kern aus Sprengstoffmaterial, der von mindestens einer Schicht aus Textilmaterial umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Wasser lösliches oder quellbares makromolekulares Material (7) mit dem Textilmaterial in Kontakt steht oder ausreichend nahe dem Textilmaterial angeordnet ist, so daß es bei seiner Lösung in Wasser mit dem Textilmaterial in Kontakt tritt.

2.Zündschnur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das makromolekulare Material in Form eines trocknen Pulvers vorliegt.

3. Zündschnur nach Anspruch 1,.dadurch gekennzeichnet, daß das makromolekulare Material in Form einer Beschichtung vorliegt, die als Lösung auf das Textilmaterial aufgebracht ist.

4. Zündschnur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das makromolekulare Material von einem Substrat (7) getragen wird, das angrenzend an die Textilschicht um den Sprengstoff kern gewickelt ist.

5. Zündschnur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet -, daß das Substrat porös und mit wenigstens einem Teil des makromolekularen Materials imprägniert ist.

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6. Zündschnur nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat poröser Stoff oder poröses Papier vorgesehen ist.

7. Zündschnur nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus einem Streifen (7) besteht, der fortlaufend um die Zündschnur gelegt ist.

8. Zündschnur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (7) unmittelbar den Sprengstoffkern umgibt.

9. Zündschnur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schichten (4 und 5) einer Textilumhüllung vorgesehen sind und der Streifen (7) zwischen den.beiden Schichten angeordnet ist.

10. Zündschnur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das makromolekulare Material

aus einem Polysaccarid besteht.

11. Zündschnur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das makromolekulare Material aus Naturgummi,, einem v/asserlöslichen Cellulosederivat oder einem wasserlöslichen Alginat besteht. .

12. Zündschnur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das makromolekulare Material aus Natriumalginat oder Natrium-

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- 13 carboxy inethylcellulose besteht.

13. Zündschnur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoffkern (1) Schwarzpulver oder Pentaerythrit-Tetranitrat aufweist.

14. Zündschnur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoffkern einen Kern aus detonierendem Sprengstoffpulver aufweist, der mit einem wasserdicht machenden bzw. imprägnierenden Mittel beschichtet ist.

15. Zündschnur nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das imprägnierende Mittel aus Silikon oder einem in Wasser gelierbarem Material besteht.

16. Zündschnur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das in Wasser gelierbare Material aus Guar-Gummi oder einem Salz der Carboxymethylcellulose besteht.

17. Zündschnur nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem zentralen Textilfaden, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Textilfaden (3) mit in Wasser löslichem makromolekularem Material behandelt ist.

18. Verfahren zur Herstellung einer Sprengstoff" Zündschnur, bei dem ein Zündkern aus Sprerigstoffmaterial fortlaufend

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hergestellt und mit mindestens einer Schicht eines Textilmaterials umgeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein
wasserlösliches makromolekulares Material mit der Textilmaterialschicht in Kontakt gebracht oder hinreichend nahe derselben angeordnet wird, so daß es bei seiner Lösung in VJasser mit dem Textilmaterial in Kontakt strömt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das makromolekulare Material auf einem Streifensubstrat getragen wird, das fortlaufend zu einem den Sprengstoff kern umgebenden und mit der Textilmaterialschicht in
Kontakt befindlichen Rohr geformt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen in Längsrichtung in rohrartige
Form gerollt wird, indem er durch ein Formstück geführt wird, durch das auch der Sprengstoffkern geführt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das makromolekulare Material als ein trockenes Pulver auf das Textilmaterial aufgebracht wir-?..

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverige makromolekulare Material auf das Textilmaterial geschichtet oder gestreut wird, wenn das Textilmaterial um

den Sprengstoffkern gewickelt wird.

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23. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilmaterial mit einer Lösung des makromolekularen Materials beschichtet oder imprägniert und getrocknet wird.

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