DE3313521A1

DE3313521A1 - Pyrotechnischer leuchtsatz mit intermittierender strahlungsemission

Info

Publication number: DE3313521A1
Application number: DE19833313521
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: WEBER HERMANN PYRO CHEMIE
Current assignee: WEBER HERMANN PYRO CHEMIE
Priority date: 1983-04-14
Filing date: 1983-04-14
Publication date: 1984-10-18

Description

Bezeichnung: Pyrotechnischer Leuchtsatz mit intermittie-
render Strahlungsemission Beschreibung: Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Leuchtsatz mit intermittierender Strallluny^missaoll auf der Basis von anorganischen sauerstoffliefernden Salzen und metallischen Reduktionsmitteln.
Es sind weiß- und farbigbrennende Leuchtsätze mit intermit: tierender Strahlungsemission bekannt, die nach ihrer Zusammensetzung in folgende Hauptgruppen eingeteilt werden können: a) Ammoniumperchlorat-Typen (NH4C104 + Metall + Oxydationsmittel) b) Schwefel-Typen (S + Mg (oder Mg/Al) + Oxydationsmittel) c) Kaliumperchlorat-Guanidinnitrat-PVC-Typen (KC104 + Guanidinnitrat + PVC + Metall + Oxydationsmittel) Als Oxydationsmittel werden bei den vorstehend genannten Zusamnensetzungen Alkali-Perchlorate, Alkali- und Erdalkali-Nitrate und Erdalkali-Sulfate eingesetzt. Derartige Leuchtsätze sind beispielsweise aus der DE-AS 21 64 437 oder der US-PS 4 341 573 bekannt. Die vorstehend genannten Typen weisen aufgrund ihrer Zusammensetzung einige Nachteile auf. Die Verarbeitung von Ammoniumperchlorat bedarf wegen der geringen mechanischen Stabilität dieses Materials (Reib- und Schlagempfindlichkeit) grundsätzlich besonderer, über das in der Pyrotechnik übliche Maß hinausgehende Vorsichtsmaßnahmen. Ferner ist die Verwendung von Ammoniumperchlorat zusammen mit Nitraten in der Praxis schwierig, da durch die Einwirkung von Feuchtigkeit Ammoniumnitrat gebildet wird, welches hygroskopisch ist.
Durch die von der Hygroskopizität des Ammoniumnitrats verursachten weiteren Zufuhr von Feuchtigkeit wird der Leuchtsatz schon nach kurzer Zeit zerstört.
Die unter b) genannten Schwefel-Metall-Sätze weisen den Nachteil auf, daß ihre Bestandteile unter Einwirkung von Wasser schnell und heftig miteinander reagieren und teilweise spontan selbstentzündlich sind, so daß sie nur mit wasserfreien Lösungsmitteln dragiert werden können.
Die unter c) aufgeführte Zusammensetzung ist für die Pyrotechnik die interessanteste, weil sich hier in bezug auf das Moderierungsmittel die meisten Variationsmöglichkeiten bieten. Die Zugabe von PVC als Moderierungsmittel weist jedoch gewisse Nachteile auf, so sehr niedrige Blitzfrequenzen von 0,15 - 0,3 Hertz, Flammenbildung während der Dunkelreaktion, manchmal auch Neigung zum Selbstverlöschen. Bei verschiedenen der bisher bekanntgewordenen Zusammensetzungen ergeben sich ferner in der gewünschten "Dunkelphase" leichte "Zwischenblitze"durch die der gewünschte pyrotechnische Effekt, nämlich eine saubere deutlich unterscheidbare Blitzfolge, verwischt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusamm-ensetzung für einen pyrotechnischen Leuchtsatz der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, der eine saubere Blitzfolge ohne Flamme während der Dunkelreaktionszeit erzeugt.
Uberraschenderweise hat sich gezeigt, daß bei einer Zusammensetzung mit 1 bis 20 % Kl04, 30 bis 50 % Guanidinnitrat, 15 bis 25 % Magnesium, 15 bis 25 % Sps04 (oder BaS04) und einer chlorierten aromatischen Kohlenstoffverbindung mit wenigstens zwei Sauerstoffatomen und vier Chloratomen die gestellte Aufgabe gelöst ist. Es ergibt sich eine saubere Blitzablösung, ohne Flamme während der Dunkelphase. Die Farbintensität der Lichtblitze ist ausgezeichnet. Ein weiterer Vorteil der Zusammensetzung besteht darin, daß die Frequenz der Blitzfolge durch entsprechende Variationen der Zusammensetzung vorgegeben werden kann. Vorzugsweise werden chlorierte aromatische Kohlenstoffverbindungen gewählt, die keinen Wasserstoff enthalten, weil mit zunehmendem Wasserstoffgehalt die Blitzablösung verwischt wird. Zwischen den einzelnen Blitzen zeigt sich in diesen Fällen eine schwache, weniger farbintensive Flamme, wie sie auch bei der Verwendung von PVC beobachtet wird.
Erfindungsgemäß werden als chlorierte aromatische Kohlenstoffverbindung in der Zusammensetzung Tetrachlorbenzochinon (Chloranil) oder Tetrachlor-phthalsäure-anhydrid oder Hexachlor-norbornen-dicarbonsäue-anhydrid oder Tetrachlor-diphensäure verwendet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mischung zur Verbesserung der Zündbarkeit zusätzlich bis zu 8 % Nitrozellulose enthält.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen« daß zur Vorgabe der Frequenz der Blitzfolge der Anteil an KClO4 in der Mischung variiert wird, und zwar von etwa 2% für eine Frequenz von etwa 1 Hertz bis über 10 % für eine Frequenz von mehr als 5 Hertz je nach Art der in der Mischung enthaltenen chlorierten aromatischen Kohlenstoffverbindung.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Frequenz der Blitzfolge durch eine Veränderung des Verhältnisses von Magnesium zu Guadininnitrat vorgegeben wird.
Anstelle von Guanidinnitrat kann auch Nitroguanidin eingesetzt werden.
Die Leuchtsätze können zu Körpern gepreßt werden oder auf die übliche Art zu Kugeln dragiert oder pelletiert werden.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele von Leuchtsätzen mit erfindungsgemäßer Zusammensetzung angegeben. Die angegebenen Prozentsätze sind Gewichtsprozente. Für einen geprcßen Leuchtsatz mit der nachstehenden Zusammensetzung: Kr104 9 % Guanidinnitrat 44 % Chloranil 13 % Mg 17 % SrS04 oder BaSO4 17 % 2 mit einem Durchmesser von 18 mm und bei 0,25 t/cm gepreßt, ergab sich eine Blitzfolge von ca. 1,3 Hertz. Die Abbrandgeschwindigkeit betrug etwa 0,25 g/s.
Eine Veränderung der Gewichtsprozente der vorstehend angegebenen Zusammensetzung die KC104 3 % Guanidinnitrat 46 % Chloranil 14 % Mg 18,5 % SrSO4 oder BaSO4 18,5 % enthielt, ergab sich bei im übrigen gleichen Daten eine Blitzfolge von etwa 0,8 Hertz.
Eine andere Mischung war zusammengesetzt aus Kr104 8 % Guanidinnitrat 42 % Tetrachlorphthalsäureanhydrid 12-t Mg 17 % SrSO4 17 % Nitrozellulose 4 %.
Ein Leuchtsatz von 18 mm Durchmesser, hergestellt mit einem Preßdruck von 0,25 t/cm2 wies eine Blitzfolge von ca. 4 Hertz bei einer Abbrandgeschwindigkeit von ca.
0,1 g/s auf. Dieser Zusammensetzung war zur Verbesserung der Zündbarkeit Nitrozellulose beigefügt.
Die nachstehend aufgeführten beiden Zusammensetzungen (A) (B) KC104 5 % 2,5 % Guanidinnitrat 40 % 41 t Tetrachlor-norbornendicarbonsäureanhydrid 10 % 10,5 % Mg 20 % 20,5 % SrS04 20 % 20,5 % NC 5 % 5 % ergab für Leuchtsätze von 18 mm Durchmesser, die mit einem 2 Preßdruck von 0,25 t/cm2 hergestellt waren, eine Blitzfolge von 3,7 Hertz (A) bzw. 1 Hertz (B) bei einer Abbrand- geschwindigkeit von ca. 0,12 g/s.
Nachstehend werden drei Zusammensetzungsbeispiele für dragierte Leuchtsätze angegeben: % % % Kr104 16 9 10 Guanidinnitrat 32 36 35 Chloranil 10 14 10 Mg 21 18 20 SrSO4 21 -- 20 BaS04 -- 18-Nitrozellulose -- 5 5 Nachstehend werden der Vollständigkeit halber die Strukturformeln der erfindungsgemäßen eingesetzten chlorierten aromatischen Kohlenstoffverbindungen angegeben: Tetrachlorben z ochinon Tetrachlorphthalsäure-abhydrid 1,4,5,6,7,7' Hexachlor-5-norbornen-2,3-dicarconsäureanhydrid dl-4 , 41,6,61 -Tetrachlordiphensäure

Claims

Bezeichnung: Pyrotechnischer Leuchtsatz mit intermittierender Strahlungsemission Ansprüche: 1. Pyrotechnischer Leuchtsatz mit intermittierender Strahlungsemission auf der Basis von anorganischen sauerstoffliefernden Salzen und metallischen Reduktionsmitteln, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Mischung aus 1 - 20 % KC104 30 - 50 % Guanidinnitrat 15 - 25 % Magnesium 15 - 25 % SrSO4 und einer chloriertenaromatischenKohlenstoffverb ndung mit wenigstens zwei Sauerstofftomen und vier Chloratomen.
2. Leuchtsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung zur Verbesserung der Zündbarkeit bis zu 8 % Nitrozellulose zusätzlich enthält.
3. Leuchtsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung BaS04 anstelle SrS04 enthält.
4. Leuchtsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ekennzeichnet, daß die chlorierte aromatische Kohlenstoffverbindung Tetradiorbenzonchinon (Chloranil) ist.
5. Leuchtsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die chlorierte aromatische Kohlenstoffverbindung Tetrachlorphthalsäureanhydrid ist.
6. Leuchtsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die chlorierte aromatische Kohlenstoffverbindung Hexachlor-norbornen-dicarbonsäure-anhydrid ist.
7. Leuchtsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die chlorierte aromatische Kohlenstoffverbindung Tetrachlordiphensäure ist.
8 Leuchtsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe der Frequenz der Blitzfolge der Anteil an KCl04 verändert wird, und zwar von etwa 2 % für eine Frequenz von etwa 1 Hertz bis über 10 % für eine Frequenz von mehr als 5 Hertz, je nach Art der in der Mischung enthaltenen chlorierten aromatischen Kohlenstoffverbindung.
9. Leuchtsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Blitzfolge durch eine Veränderung des Verhältnisses von Magnesium zu Guadininnitrat vorgegeben wird.