JP2001039789A - 爆薬組成物 - Google Patents
爆薬組成物Info
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Abstract
取扱いが簡便であるという利点を損なうことなく、従来
のANFO爆薬に比べて爆発性能が著しく向上した爆薬
組成物を開発すること。 【解決手段】嵩比重0.60〜0.78、吸油率5〜2
0%、硬度0.1〜10.0%、粒径2.36mm以上
及び0.98mm以下のものがそれぞれ、3.0〜3
5.0重量%及び1.0重量%以下であり、基質内に微
小中空粒子を硝酸アンモニウムに対して1.0×10
−6〜10.0重量%含有するポーラスプリル硝酸アン
モニウムと燃料油を必須成分として含有する爆薬組成
物。
Description
る。詳しくは採石、採鉱等の産業用爆破作業に広く利用
され、被破壊物の穿孔に直接装填しうるポーラスプリル
硝酸アンモニウム(硝安)系の爆薬組成物に関する。
ては、ダイナマイト、含水爆薬、硝安爆薬、硝安油剤爆
薬(以下ANFO爆薬と呼ぶ)等が良く知られている。
これらの爆薬のうち、ANFO爆薬は比較的簡単に製造
できる爆薬であり、通常流動性のある粒状を呈している
ので、穿孔内に直接流し込んだり、ローダー等の装填機
によって装填することもできるという特徴がある。
反応性がニトログリセリンやニトログリコールのような
爆発性化合物に比べてかなり低いことは良く知られてい
る。従って、ポーラスプリル硝安が酸化剤として爆薬全
体の90重量%以上を占めることの多いANFO爆薬
は、他の産業用爆薬と比較して威力が低いが、安価で安
定であるという点から、広く使用されている。また、そ
の起爆感度は、塩ビ法又はカートン法において6号雷管
で完爆しないことと規定されており、その低感度故に例
えば25kg入りの重袋への収納及び輸送が許されてい
る。
ラスプリル硝安及び粒径の細かいポーラスプリル硝安を
使用することにより反応性の向上及び爆速の上昇が達成
できることは既に確かめられている。しかしながら、こ
の方法によると塩ビ法又はカートン法において6号雷管
で完爆することとなり、ANFO爆薬の規定を外れてし
まい、重袋による収納及び輸送は許されないものとなる
ため、取扱性の煩雑化及びコストアップを招くことにな
る。
プリル硝安の各種物理的性質及びその爆薬性能への影響
を鋭意研究した結果、特定の物性を備えたポーラスプリ
ル硝安及び燃料油からなる爆薬組成物が、従来のANF
O爆薬に比べて著しく威力が向上することを見出し、本
発明を完成させたものである。
%で且つ硬度0.1〜10.0%であるポーラスプリル
硝酸アンモニウム及び燃料油を必須成分として含有する
ことを特徴とする爆薬組成物、(2)ポーラスプリル硝
酸アンモニウムが、粒径2.36mm以上及び0.98
mm以下のものがそれぞれ、3.0〜35.0重量%及
び1.0重量%以下である(1)に記載の爆薬組成物、
(3)ポーラスプリル硝酸アンモニウムが、嵩比重0.
60〜0.78である(1)乃至(2)のいずれか一項
に記載の爆薬組成物、(4)ポーラスプリル硝酸アンモ
ニウムが、基質内に微小中空粒子を含有するポーラスプ
リル硝酸アンモニウムとその粉砕品の混合物である
(1)乃至(3)のいずれか一項に記載の爆薬組成物、
(5)微小中空粒子の含有濃度が、硝酸アンモニウムに
対して0.05〜10.0重量%である(4)に記載の
爆薬組成物、に関する。
発明の爆薬組成物に使用されるポーラスプリル硝酸アン
モニウム(硝安)としては、吸油率が5〜20%、好ま
しくは7〜15%、硬度が0.1〜20.0%、好まし
くは0.1〜10.0%であるポーラスプリル硝安が使
用される。ポーラスプリル硝安は、爆薬組成物全体に対
して65〜96重量%、好ましくは75〜95重量%の
範囲で使用される。本発明の爆薬組成物に使用される硝
安としては、粒径が2.36mm以上及び0.96mm
以下のものがそれぞれ、3.0〜35.0重量%及び
1.0重量%以下であるものが好ましい。更に、本発明
の爆薬組成物に使用されるポーラスプリル硝安としては
嵩比重が0.60〜0.78、好ましくは0.65〜
0.75であるものが好ましい。更に、本発明の爆薬組
成物に使用されるポーラスプリル硝安としてはポーラス
プリル硝安内に微小中空粒子をポーラスプリル硝安に対
して1.0×10−6〜10.0重量%、好ましくは
0.05〜10.0重量%の範囲で含有するポーラスプ
リル硝安が使用され、これを粉砕したポーラスプリル硝
安も使用可能である。本発明の爆薬組成物で用いられる
微小中空粒子は、主に比重調整剤等として用いられてい
るもので、使用しうる微小中空粒子の具体例を挙げれ
ば、樹脂マイクロバルーン、ガラスバルーン、金属中空
粒子、シラスバルーンのような天然又は合成の多孔性物
質等があり、これらは単独または2種類以上混合して用
いられる。本発明の爆薬組成物においては上記のうち樹
脂マイクロバルーンが好ましいものとして挙げられる。
ポーラスプリル硝安とその粉砕品とは、任意の比率で混
合し得るものであるが、好ましくはポーラスプリル硝安
に対するその粉砕物の混合割合は20〜80重量%であ
る。
試料のポーラスプリル硝安を、軽油に一定時間浸してお
いた後、吸引ろ過し、試験前後の重量差より軽油の吸着
量を見ることによって測定される。詳しくは試料のポー
ラスプリル硝安50gを直径40mm、深さ50mmの
ガラスフィルター(11G−1)に入れ、上皿直示天秤
で秤量し、これを真空装置にセットする。ついでガラス
フィルター中に軽油40mlを注入し、細い棒でよく撹
拌し、ポーラスプリル硝安と軽油の混合接触を図る。5
分間放置後、ガラスフィルターに付属した外部のコック
を開放し、2分間軽油を自然流下させる。引き続き真空
ポンプにて5分間吸引(流速:約30l/min)した
後、軽油を吸着した試料のポーラスプリル硝安の入った
ままのガラスフィルターを、上皿直示天秤で秤量する。
ここで増量分が軽油の吸着分である。以上の測定を終え
た後、元の試料硝安50gに対する軽油吸着分(g)の
比率(%)を、吸油率(%)として表示する。計算式は
下記(1)式の通りである。
率は、主として粒の内部に分布する細孔容積や有効径に
よって左右されるものであり、例えば細孔容積が大きけ
れば、粒内部に軽油を保持し得る空間が大となるので、
吸油率が大となる。
ーラスプリル硝安の試料を硬度測定装置により一定の条
件で機械的に圧潰し、圧潰された量を見ることで測定さ
れる。測定に使用される装置は、減速機を介して回転す
る垂直の回転軸上に水平に固定された回転軸と共に回転
する受け皿(直径200mm)とこの受け皿に重ねて落
とし込む回転させない挽き皿(直径190mm、重量1
715g)から構成されている。試料硝安50gを硬度
測定装置の受け皿に入れ、皿上全面に平均に拡げ、この
上に挽き皿を重ねて、装置を起動する。1分間当たり4
0回転の速度でで15秒間起動させた後、装置を停止
し、静止後、受け皿を取り出し、中の試料を所定の篩に
入れ、振とう機を使用して、1分間振とうさせる。つい
で篩通過の圧潰品を採取し、これを秤量し、元の試料硝
安50gに対する圧潰量(g)の比率(%)として表示
する。計算式は下記(2)式の通り。
は、一定量のポーラスプリル硝安を篩目の異なる各種篩
を通し、各篩目毎の篩網上残留分重量から測定される。
−6721に規定の方法に準じて測定される。即ち、一
定量の試料のポーラスプリル硝安を一定の高さから、支
持棒に支持された下部にダンパーを有する漏斗を用い
て、支持台上に設置した円筒形コップ内に落下させ、コ
ップ上に盛り上がった試料ポーラスプリルの硝安を除去
した後、コップ内の試料のポーラスプリル硝安を秤量す
ることによって測定される。詳しくは、上端の直径90
mm、下端の直径15mm、高さ115mmの漏斗を、
漏斗下端と支持台上の深さ80mm、容積100cm3
のコップ上端との距離が45mmとなるように設置し、
漏斗内に試料のポーラスプリル硝安100gをに入れ、
ダンパーをスライドさせてコップ内に試料のポーラスプ
リル硝安を落下させる。振動を与えないように注意して
コップの上に盛り上がった試料のポーラスプリル硝安を
ヘラでコップの上端と同じ高さで水平になるように払い
のける。コップの外側に付着した試料のポーラスプリル
硝安はこれを除去して、コップ内の試料のポーラスプリ
ル硝安重量を上皿直示天秤で秤量する。以上の測定を終
えた後、下記(3)式により嵩比重を算出する。
は、混合時に液体である燃料油を用いるのが好ましい。
使用しうる燃料としては軽油、灯油等の鉱物油、植物
油、動物油等が挙げられる。
エチルアルコール等のアルコール類、パラフィンワック
ス、マイクロクリスタリンワックス等のワックス類、ジ
ニトロトルエン、ジニトロキシレン等のニトロ化合物等
を燃料油として単独又は混合して用いることができる。
融点の高い燃料油は、それが液状になる温度以上で、ポ
ーラスプリル硝安と混合する事によって用いることがで
きる。
は、通常爆薬全体の2.5〜25重量%、好ましくは4
〜10重量%の範囲である。
気発生防止の措置を施すことができる。例えば一般に良
く知られている水溶性及び油溶性の帯電防止剤や、デン
プン類、脂肪酸アミド等の添加剤を加えることができ
る。
リル硝安以外の酸化剤、例えば硝酸カリウムや過塩素酸
塩、更には、木粉、アルミニウム粉のような粉末追加燃
料あるいは、他の添加剤を加えることが可能である。
キサーのような混合機で、ポーラスプリル硝安と燃料
油、さらに必要によりその他の添加剤を均一に混合する
ことによって、製造される。また、撹拌、混合の機能を
備えているならば、他の混合機も使用可能である。
るが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。
m以下のものがそれぞれ、10.5重量%及び0.8重
量%、吸油率12.0%、硬度0.5%のポーラスプリ
ル硝安94.0重量部を室温のシグマ翼を備えた横型ニ
ーダーに移し、室温の2号軽油5.7重量部、脂肪酸ア
ミド0.3重量部を添加し、1分当たり80回転の速度
で5分間混合し、本発明の爆薬組成物を得た。
m以下のものがそれぞれ、21.0重量%及び0.5重
量%、吸油率13.0%、硬度1.0%、ガラスバルー
ンを1.0重量%含有するポーラスプリル硝安92.5
重量部を室温のコンクリートミキサーに移し、室温の2
号軽油6.5重量部、小麦デンプン1.0重量部を添加
し、1分当たり100回転の速度で3分間混合し、本発
明の爆薬組成物を得た。
m以下のものがそれぞれ、25.3重量%及び0.5重
量%、吸油率13.0%、硬度0.8%、樹脂マイクロ
バルーンを3.0重量%含有するポーラスプリル硝安7
0.5重量部とその粉砕品24.0重量部を室温のコン
クリートミキサーに移し、室温の2号軽油5.5重量部
を添加し、1分当たり80回転の速度で5分間混合し、
本発明の爆薬組成物を得た。
m以下のものがそれぞれ、0.0重量%及び2.0重量
%、吸油率11.5%、硬度7.0%のポーラスプリル
硝安94.0重量部を室温のシグマ翼を備えた横型ニー
ダーに移し、室温の2号軽油6.0重量部を添加し、1
分当たり100回転の速度で3分間混合し、比較用の爆
薬組成物を得た。
m以下のものがそれぞれ、0.7重量%及び25.0重
量%、吸油率12.5%、硬度4.6%のポーラスプリ
ル硝安52.0重量部と、嵩比重0.67、粒径2.3
6mm以上及び0.98mm以下のものがそれぞれ、
0.7重量%及び0.5重量%、吸油率17.5%、硬
度13.0%のポーラスプリル硝安42.0重量部を室
温のシグマ翼を備えた横型ニーダーに移し、室温の2号
軽油6.0重量部を添加し、1分当たり80回転の速度
で5分間混合し、比較用の爆薬組成物を得た。
を内径30mm、厚さ5.0mmの紙管中に90g流し
込み、10gのペントライトをブースターとして起爆
し、弾動振子値を測定した。
を内径35mm、厚さ3.5mmの鋼管中に200g流
し込み、40gのペントライトをブースターとして起爆
し、爆速を測定した。
をJIS−K4826に規定されている起爆感度試験方
法A(塩ビ法)において6号雷管で起爆した。
mm、爆速が2950m/secであり、起爆感度が6
号雷管で不完爆(塩ビ法)である。また、比較例2の爆
薬は、弾動振子値及び爆速が上昇すると共に、起爆感度
も高くなる。これら比較例に対して、実施例1〜3の本
発明の爆薬組成物は、弾動振子値及び爆速がそれぞれ6
2.1〜65.3mm及び3150〜3300m/se
cと上昇するが、従来のANFO爆薬と同等の低い起爆
感度を保持したままであり、本発明の爆薬組成物のみ
が、起爆感度が低いにも拘わらず、高威力であるという
特性を有することが明らかである。
薬と同様に取扱うことが可能であるという特性を損なう
ことなく、威力に優れた爆薬組成物が得られた。
Claims (5)
- 【請求項1】吸油率5〜20%で且つ硬度0.1〜1
0.0%であるポーラスプリル硝酸アンモニウム及び燃
料油を含有することを特徴とする爆薬組成物 - 【請求項2】ポーラスプリル硝酸アンモニウムが、粒径
2.36mm以上及び0.98mm以下のものがそれぞ
れ、3.0〜35.0重量%及び1.0重量%以下であ
る請求項1に記載の爆薬組成物 - 【請求項3】ポーラスプリル硝酸アンモニウムが、嵩比
重0.60〜0.78である請求項1乃至請求項2のい
ずれか一項に記載の爆薬組成物 - 【請求項4】ポーラスプリル硝酸アンモニウムが、基質
内に微小中空粒子を含有するポーラスプリル硝酸アンモ
ニウムとその粉砕品の混合物である請求項1乃至請求項
3のいずれか一項に記載の爆薬組成物 - 【請求項5】微小中空粒子の含有濃度が、硝酸アンモニ
ウムに対して0.05〜10.0重量%である請求項4
に記載の爆薬組成物
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JP21455299A JP3797826B2 (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 爆薬組成物 |
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1999
- 1999-07-29 JP JP21455299A patent/JP3797826B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN103896695B (zh) * | 2012-12-30 | 2016-04-20 | 南京理工大学 | 多微孔球粒状硝酸铵及其制法 |
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