DE4316603C2 - Zündempfindliche elektrische Zündsätze mit sehr kurzen Zündverzugszeiten sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind äußerst zünd­ empfindliche, elektrische Zündsätze, die eine sehr kurze Zündverzugszeit entwickeln, sowie Verfahren zu deren Her­ stellung.

Elektrische Zündsätze, die eine sehr kurze Zündverzugs­ zeit entwickeln sollen, werden beispielsweise in Detona­ toren mit Glühdrahtbrücken, die mit sehr kleiner Energie gespeist werden oder in Schichtbrücken, die durch ihre Geometrie eine äußerst kleine Kontaktfläche zum Zündstoff haben, verwendet.

Diese Detonatoren können nur mit sehr flammempfindlichen Stoffen wie Tetrazen, Bleitrinitroresorcinat, Bleidini­ troresorcinat oder ähnlichen Stoffen zuverlässig gezündet werden. Nachteilig bei diesen genannten Zündstoffen ist, daß sie alle eine relativ lange Zündverzugszeit ent­ wickeln. Kürzere Zündverzugszeiten können nur mit Schwer­ metallaziden, wie Blei- oder Silberazid erreicht werden. Diese sind jedoch nicht ausreichend zündempfindlich. Ge­ mäß dem Stand der Technik wurden daher Mischungen aus Azid und Trizinat hergestellt. Die Mischungsverhältnisse wurden dabei den Bedingungen angepaßt, wobei mit einem hohen Prozentsatz an Azid zwar kürzere Zündverzugszeiten aber nur geringe Zündempfindlichkeit erzielt werden konn­ ten. Bei der Zündung durch Zündbrücken benötigt in der Praxis Trizinat ca. 30% weniger Zündenergie als Bleiazid oder Silberazid, entwickelt aber ca. 3 mal längere Zünd­ verzugszeiten als die genannten Azide. Bei einem Detona­ tor, dessen Geometrie nur kleine Zündenergien liefert, mit der die Azide nicht zuverlässig gezündet werden kön­ nen, läßt sich eine Zündverzugszeit von < 10 µm mit Zünd­ sätzen gemäß dem Stand der Technik nicht verwirklichen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, zündempfindli­ che, elektrische Zündsätze mit sehr kurzen Zündverzugs­ zeiten bereitzustellen, die die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwinden.

Aus der DE-OS 41 17 718 ist ein Verfahren zur Belegung der Oberfläche von Primär- und/oder Sekundärsprengstoffen mit pulverförmigen, flammenlöschenden, antistatisch und/ oder gleitend wirkenden Inertstoffen bekannt. Die der Er­ findung zugrundeliegende Aufgabe wird hierdurch nicht ge­ löst.

Aus der DE-AS 21 20 916 ist ein Verfahren bekannt, mit dem ein flammempfindlicher aber reibungsunempfindlicher Initialsprengstoff hergestellt wird. Der Initialsprengstoff besteht aus einem mit Feststoffschmiermittel über­ zogenen kristallinem Bleiazid mit abgeschiedenem Bleitri­ zinat. Dieser Initialsprengstoff ist nicht geeignet, die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu lösen.

Die DE-AS 10 65 310 beschreibt ein Verfahren zur Herstel­ lung von Sprengstoffen mit verringerter Feuchtigkeitsemp­ findlichkeit. Zündempfindliche, elektrische Zündsätze mit sehr kurzen Zündverzugszeiten werden nicht beschrieben. Überraschenderweise konnte die Lösung dieser Aufgabe durch die Oberflächenbeschichtung von gekörntem Initial­ sprengstoff, z. B. Bleiazid oder Silberazid mit einem flammempfindlichen Primärsprengstoff, beispielsweise mit Bleitrizinat erreicht werden. Durch die oberflächliche Beschichtung kommt die optimale Empfindlichkeit des Tri­ zinats voll zur Geltung, wobei die normale Geschwindig­ keit des Bleiazids durch die geringe Trizinatmenge kaum beeinträchtigt wird.

Erfindungsgemäß einsetzbare, körnige Initialsprengstoffe, auch Trägerkörner genannt, sind relativ weich und dürfen beim Verpressen keine Bruchstücke liefern, die die be­ schichtete Oberfläche nennenswert durchdringen oder zer­ stören. Die Trägerkörner sollten vorzugsweise rund sein und eine für die jeweilige Beschichtung geeignete Ober­ fläche aufweisen. Je nachdem, ob wenig oder viel Be­ schichtungsmaterial aufgebracht werden soll, sollte die Oberfläche entweder glatt oder aber zerklüftet sein. Ge­ eignete Trägerkörner lassen sich in an sich bekannter Weise durch Körnen von feinen Initialsprengstoffen her­ stellen. Bei diesem Verfahren werden pulverförmige Ini­ tialsprengstoffe zusammen mit dem Körnmittel in einem Lösungsmittel für Körnmittel dispergiert und anschließend durch die Zugabe eines Fällungsmittels (Nichtlösemittel für das Körnmittel) agglomeriert. Die einsetzbaren zu körnenden Initialsprengstoffe umfassen Bleiazid und Sil­ berazid, gegebenenfalls auch im Gemisch mit Gleitmitteln wie Graphit, Talkum, Magnesiumoxid oder anderen bekannten Zusatzstoffen für Initialsprengsätze. Als Körnmittel können beispielsweise Celluloseacetobutyrat, Cellulose­ propionat sowie Cellulosenitrate verwendet werden. Auch Polyvinylnitrat oder Polyvinylacetat lassen sich einsetzen. Als Lösungsmittel für das Körnmittel, die mit Wasser nicht mischbar sind, eignen sich beispielsweise chlorierte, bei Raumtemperatur flüssige Kohlenwasser­ stoffe wie Dichlorethan, Tetrachlorethylen oder Methyl­ ethylketon, Benzol, Essigsäurealkylester, wie beispiels­ weise Hexyl-, Amyl- oder Butylacetat oder Decahydro­ naphthalin. Als Fällungsmittel kann Wasser oder können mit Wasser mischbare Lösungsmittel, in denen die Körn­ mittel unlöslich oder schwer löslich sein sollen, bei­ spielsweise aliphatische Alkohole wie Methanol, Ethanol oder Propanol, verwendet werden. Die Fällung erfolgt vor­ zugsweise in Gegenwart eines Netzmittels. Als Netzmittel eignen sich beispielsweise Fettsäureester oder -ether, die in Mengen zwischen 0,1 und 3,0 Gew.-%, bezogen auf das Lösungsmittel, eingesetzt werden.

Der zu körnende, pulverförmige Initialsprengstoff wird in dem Lösungsmittelgemisch zusammen mit dem Körn- und ge­ gebenenfalls dem Netzmittel dispergiert. Die Dispersion wird gerührt, um die Teilchen in Schwebe zu halten und dann mit dem Fällungsmittel versetzt. Das Fällungsmittel soll dabei vorzugsweise eine Temperatur zwischen 20°C und 50°C aufweisen. Für weitere Einzelheiten sei auf die DE-OS 40 12 417 verwiesen.

Die Beschaffenheit des erfindungsgemäß eingesetzten Be­ schichtungsmaterials richtet sich nach der zu erfüllenden Funktion. Ist nur wenig Material aufzubringen, sollte vorzugsweise feines Pulver mit einer Korngröße von 10 µm, besonders bevorzugt < 10 µm eingesetzt werden. Bei größeren Materialmengen dürfen die Beschichtungsmaterial­ partikel auch < 10 µm sein. Im allgemeinen können Korn­ größen von < 10 µm bis 40 µm verwendet werden. Zu beach­ ten ist, daß die Oberfläche des Trägerkorns gerade mit soviel Beschichtungsmaterial, wie zur lückenlosen Be­ schichtung notwendig ist, beschichtet wird. Zu diesem Zweck sollte die Trägerkornoberfläche möglichst glatt sein.

Die Beschichtung kann in an sich bekannter Weise vor­ genommen werden. Beschichtungsverfahren und Apparaturen sind beispielsweise aus der Galenik bekannt. Vorteilhaft läßt sich die Beschichtung in einem Taumelmischer vor­ nehmen.

Üblicherweise haften die Materialien ohne Zusatz von Bindemitteln ausreichend fest auf der Oberfläche der Trägerkörner. Gegebenenfalls können Additive, beispiels­ weise Polyoxyethylensorbitane eingesetzt werden. Auch an­ dere Bindemittel sind geeignet, solange sie nicht die Zündempfindlichkeit vermindern, was beispielsweise durch ein Verkleben der Oberfläche geschehen kann. Die nachfol­ genden Beispiele sollen die Erfindung erläutern ohne sie einzuschränken.

Beispiel 1 Herstellung eines äußerst zündempfindlichen Zündsatzes mit kurzer Zündverzugszeit 1.1 Herstellung des Trägerkorns

25 g feinstes Bleiazid mit einer Korngröße < 10 µm werden in 100 ml einer Lösung aus 1 g Celluloseace­ tat, 18 ml Dichlorethan und 82 ml Ethanol, zu der noch 0,2 ml Polyoxyethylensorbitanmonopalmitat zu­ gegeben werden, durch Rühren dispergiert. Durch Zu­ gabe von 60 ml Wasser wird das Celluloseacetat aus­ gefällt und das Bleiazid zu weichen Körnern agglo­ meriert. Durch Zugabe von 800 ml eines Ethanol/Was­ sergemisches (3 : 1) werden diese Körner gehärtet. Nach dem Abtrennen der Flüssigkeit werden die er­ haltenen Körner getrocknet.

1.2 Beschichten des Trägerkorns mit basischem Blei­ trizinat

16 g des unter 1.1 hergestellten Trägerkorns aus Bleiazid werden zusammen mit 4 g basischem Blei­ trizinat einer Korngröße < 10 µm in einen Taumel­ mischer gegeben und ca. 30 Minuten gemischt. Das Bleitrizinat verteilt sich gleichmäßig auf der Oberfläche des Trägerkorns und haftet ausreichend gut. Das so hergestellte Material kann mit den üblichen Lademaschinen verarbeitet werden.

Claims (10)

1. Elektrischer Zündsatz mit sehr kurzen Zündverzugs­ zeiten, dadurch gekennzeichnet, daß gekörnter Ini­ tialsprengstoff als Trägerkorn mit einem flamm­ empfindlichen Primärsprengstoff, vorzugsweise mit Bleitrizinat, beschichtet ist.

2. Elektrischer Zündsatz gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Trägerkorn rund ist und eine für die jeweilige Beschichtung geeignete Oberfläche aufweist.

3. Elektrischer Zündsatz gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche entweder glatt oder zerklüftet ist.

4. Elektrischer Zündsatz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Initial­ sprengstoffe Bleiazid und Silberazid umfassen.

5. Elektrischer Zündsatz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Initial­ sprengstoffe im Gemisch mit Gleitmitteln ausgewählt aus Graphit, Talkum, Magnesiumoxid oder anderen be­ kannten Zusatzstoffen für Initialsprengsätze ver­ mischt sind.

6. Elektrischer Zündsatz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das als Beschich­ tungsmaterial eingesetzte Pulver eine Korngröße < 40 µm, bevorzugt < 10 µm aufweist.

7. Elektrischer Zündsatz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Trägerkorns fast lückenlos mit Beschichtungsma­ terial beschichtet ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Zünd­ satzes gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß geeignete Trägerkörner, vorzugsweise pulverförmige Initialsprengstoffe, in einem Lösungsmittel für Körnmittel dispergiert und anschließend durch die Zugabe eines Fällungsmittels agglomeriert werden und nach Abtrennen und Trocknen der Trägerkörner anschließend die Beschichtung mit dem flammempfindlichen Primärsprengstoff in einem Taumelmischer vorgenommen wird.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Beschichtung Additive, vorzugsweise Polyoxyethylensorbitane zugesetzt werden.

10. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Körnmittel Celluloseacetobutyrat, Cellu­ losepropionat, Cellulosenitrate, Polyvinylnitrat oder Polyvinylacetat verwendet werden.