JP4000687B2

JP4000687B2 - Method for producing explosive composition

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Publication number: JP4000687B2
Application number: JP31735998A
Authority: JP
Inventors: 徹哉澤田; 健司田中
Original assignee: NOF Corp
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1998-11-09
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2018-11-09
Also published as: JP2000143380A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は隧道堀進、採石、採鉱等の産業用の爆破作業に利用される爆薬や地雷、機雷等に利用される炸薬などに使用可能な爆薬組成物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
産業用爆薬としては、ポーラスプリル硝安と油剤とからなる硝安油剤爆薬や、ニトログリセリンを含有する膠質ダイナマイト、油中水滴型（以下、Ｗ／Ｏ型と略す）エマルション爆薬を始めとする含水爆薬などがある。
硝安油剤爆薬は雷管１本では起爆できないため、ブースターとよばれる伝爆薬が使用される。これは、硝安油剤爆薬の起爆感度が、他の一般爆薬に比べて鈍感であるからであり、それだけ安全性が高いともいえる。
一方、含水爆薬は有機液体燃料からなる連続相、無機酸化剤塩の水溶液からなる分散相、乳化剤および気泡保持剤を含む組成が一般的であり、気泡保持剤としては通常微小中空球体が用いられる。この含水爆薬組成物中には火薬類が含まれないことから膠質ダイナマイトに比べて取扱い時の安全性に優れ、次第にその使用が広まっている。
【０００３】
また、特公平６−４１３９７号公報には、特定の乳化剤を用い、５重量％以下の水分量で安定性の悪いＷ／Ｏ型エマルション爆薬を形成させた後、それを所定の成形型に注型し、冷却することによって無機酸化剤塩を結晶化させた爆薬組成物が開示されている。
また、地雷や機雷等、炸薬用の爆薬組成物としては、従来からトリニトロトルエン（以下、ＴＮＴと略記する）やコンポジションＢ（ヘキソーゲン（以後、ＲＤＸと略記する）６０重量％、ＴＮＴ４０重量％、ワックス（外割１重量％））、ペントライト（ＴＮＴとペンスリットとの混合物）などニトロ化合物を主体とする爆薬や、ＲＤＸやヘキサメチレンテトラニトロアミン（以後、ＨＭＸと略記する）を樹脂バインダーで分散させたいわゆる熱可塑性爆薬（以後、ＰＢＸと略記する）などがある。
ＴＮＴやＲＤＸなどのニトロ化合物を主とする爆薬は融点、あるいは共融点以上に加熱されたものが弾殻に溶填されるが、ＰＢＸは可塑剤とともに混和されたＲＤＸやＨＭＸが弾殻に真空あるいは常圧注型され、その後熱硬化させられる。ＰＢＸは混和・注型温度が低く、安全性に優れることが特長である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
硝安油剤爆薬は、通常ポーラスプリル硝安に軽油を染み込ませた形態の爆薬であるため、流動性に優れ、砕石や石灰石採掘などを始めとした明かり発破のみならず、鉱山や土木トンネルの発破現場でも使用されている。
しかしながら、この爆薬は耐水性に劣るため、爆破用ボアホール内に水が存在したり、湧水のある現場においては使用することが困難である。明かり発破現場では、予め装薬孔内の水を排出して、耐水性のあるプラスチック製のチューブを装薬孔に挿入し、そこへ硝安油剤爆薬を流し込むといった非常に面倒な作業が必要であるという問題があった。
また、硝安油剤爆薬に温度負荷が加わった場合、ポーラスプリル硝安の粒子が崩れ粉化したり、あるいは水分の吸着による固化等が発生し、発破現場での使用が困難であるとの問題があった。
【０００５】
Ｗ／Ｏ型エマルション爆薬は本質的に熱力学的に不安定な系であるため、極低温から高温といった温度負荷が加わった場合、エマルションが破壊して起爆感度が低下し、正常に起爆しないという問題があった。
また特公平６−４１３９７号公報に開示された爆薬組成物では、含有される水の量が少ないため、製造段階での安全性が悪いという問題があった。しかも、Ｗ／Ｏ型エマルション爆薬の安定性が悪いことから、粒子径が揃わず、結晶化した無機酸化剤塩が温度負荷に対して不安定であるという問題もあった。
【０００６】
また、従来の炸薬にあっては、ＴＮＴ、コンポジションＢ、ペントライトなど、溶填式の炸薬でもＰＢＸ系炸薬でも、いったん弾殻に成型されたものは、その廃棄時に爆発以外の方法で処理するのが困難であるという問題があった。
この発明は以上のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、取り扱い時の安全性に優れ、結晶化した硝酸塩または無機過塩素酸塩の粒子径が均一で、温度負荷に対して安定で、かつ幅広い温度帯域において長期に渡り安定であり、また、温水により容器内の爆薬を脱薬することが容易な爆薬組成物の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、硝酸塩または無機過塩素酸塩と有機液体燃料とを特定の形態とし、これに吸水性物質を添加混合することにより、これらの問題が解決されることを見出し、この発明を完成した。
【０００８】
第１の発明の爆薬組成物の製造方法は、硝酸塩または無機過塩素酸塩、５〜１０重量％の水、及びソルビトール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル又はその混合物を含む有機液体燃料を混合乳化して油中水型エマルションを形成する工程と、油中水型エマルション中に吸水性物質及び必要により微小中空球体を混和する工程と、この混和物を常温以下に冷却して硝酸塩または無機過塩素酸塩を結晶化させる工程とからなる爆薬組成物の製造方法である。
第２の発明の爆薬組成物の製造方法は、第１の発明において、吸水性物質がポリアクリル酸ソーダ架橋物、部分ケン化ポリビニルアルコール／酢酸ビニル／アクリル酸メチルの懸濁共重合体の加水分解物（ポリビニルアルコール／ポリアクリル酸系）、ポリウレタン樹脂である。
第３の爆薬組成物の製造方法は、第１又は第２の発明において、冷却を−５０℃に保持できる冷却装置により行うものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した実施形態について詳細に説明する。本発明の爆薬組成物は、硝酸塩または無機過塩素酸塩、５〜１０重量％の水、ソルビトール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル又はその混合物を含む有機液体燃料及び吸水性物質、必要により微小中空球体よりなり、前記硝酸塩または無機過塩素酸塩が結晶化し、その結晶化した粒子の周囲が有機液体燃料で被覆されていることを特徴とするものである。
前記硝酸塩または無機過塩素酸塩は、従来からＷ／Ｏ型エマルション爆薬に用いられているものすべてが包含される。
その具体例としては、例えば硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の硝酸塩や過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム等の無機過塩素酸塩、硝酸ヒドラジン、硝酸モノメチルアミン等の水溶性アミン硝酸塩等が挙げられる。
これらのうち、溶解温度が低く、かつ溶解量が多い点から、硝酸アンモニウム単独または硝酸アンモニウムと他の硝酸塩または無機過塩素酸塩との混合物が好ましい。その際、他の硝酸塩または無機過塩素酸塩の硝酸アンモニウム１００重量部に対する割合は、通常１００重量部以下が好ましい。
【００１０】
これら硝酸塩または無機過塩素酸塩の全組成物中に占める配合割合は、通常２０〜９０重量％、好ましくは４０〜９０重量％である。２０重量％未満の場合は爆薬の爆発力が弱く、逆に９０重量％を越える場合はＷ／Ｏ型エマルション爆薬を形成する際の温度が高くなり、製造に適さなくなる傾向にある。
また、前記硝酸塩または無機過塩素酸塩は、予め均一な水溶液にした後、他の成分を加えて混合乳化しＷ／Ｏ型エマルションに形成される。その時にはまだ液滴状であるが、次に、冷却によりエマルション構造が破壊されて結晶化した固体の状態となる。
このような硝酸塩または無機過塩素酸塩の結晶化した微粒子の直径は本発明の爆薬組成物ないし鋳造爆薬組成物としての目的を達成できる限り特に制限はないが、１〜１０μｍ程度の範囲にあることが好ましい。
水の配合割合は、５〜１０重量％である。
水の配合割合を少なくする程、Ｗ／Ｏ型エマルション爆薬の衝撃感度が高くなる傾向にあり、逆に水の配合割合を多くする程、温度負荷が与えられることによって結晶化した硝酸塩または無機過塩素酸塩が再溶解して結晶が大きく成長し、爆薬としての感度が低下するとともに、爆薬としてのエネルギーが低下する傾向にある。
【００１１】
次に有機液体燃料は、ワックス単独ないしワックスと乳化剤との混合物である。前記ワックスは、例えば、ポリエチレンワックス等の合成ワックス、パラフインワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油質ワックス、モンタンワックス等の鉱物系ワックス等から選ばれる。
加熱に要するエネルギーや設備の点から、融点が７０℃〜１３０℃のものが好ましく、さらに好ましくは前記の点に加えて、尿素非付加率が３０％以下のもので、例えば、n-パラフィンやポリエチレンワックスである。
【００１２】
最も好ましいワックスは、さらに油分が１重量％以下のものから選ばれる。例えば、ポリエチレンワックスである。
前記ワックスは単独もしくは混合物として用いられる。
ワックスの全組成物中に占める割合は、通常０．１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％である。０．１重量％未満ではＷ／Ｏ型エマルション爆薬の形成が困難であり、一方、１０重量％を越える場合は、エマルション中の分散液滴を囲む油相の膜厚が大きくなり反応性が低下する傾向にある。
前記融点の測定は、パラフィンワックスやモンタンワックスなど、融点が比較的低いものについてはＪＩＳＫ２２３５に示された、溶融試料の冷却法により、また、融点の高いポリエチレンワックスについてはＤＳＣ（示差走査熱量計法）によって行われる。
【００１３】
尿素非付加率の測定は、試料をベンゼンに溶解し、かき混ぜながらメチルエチルケトン付加した尿素を加えて尿素付加物を作る。次に、これを濾過し、濾液中の溶剤を蒸発させて残油の重量（重量％）を尿素非付加物とする。（たとえば産業図書株式会社出版雨宮登三編「石油化学」の５３４〜５４８頁に記されている）。
油分の測定は、ＪＩＳＫ２２３５に示されている方法である。すなわち、試料をメチルエチルケトンに溶解し、−３２℃に冷却して析出するワックスを濾過し、濾液中の溶剤を蒸発させて残油の量をはかり、油分を算出する方法である。
【００１４】
前記乳化剤は、従来からＷ／Ｏ型エマルション爆薬に使用されているものいずれもが使用できる。例えば、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノオレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンセスキオレート、ソルビタンジオレート、ソルビタントリオレート等のソルビタン脂肪酸エステル、ステアリン酸モノグリセライド等の脂肪酸のモノまたはジグリセライド、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、オキサゾリン誘導体、イミダゾリン誘導体、リン酸エステル、脂肪酸アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、１級、２級もしくは３級アミン塩等であり、これらは、１種または２種以上の混合物として使用される。
【００１５】
これらの中でエマルション生成時の乳化性及び分散液滴の微細化という点で、ソルビトール脂肪酸エステルとソルビタン脂肪酸エステルとの混合物が好ましい。特に結晶性の高い（常温で固体）もの、例えば、ソルビタンイソステアレートは乳化性が良好であるが、温度降下により硝酸塩または無機過塩素酸塩が結晶化しやすいためより好ましい。
これら乳化剤の全組成物中に占める配合割合は、通常１０重量％以下、好ましくは０．１〜５重量％である。製造工程で一度乳化物を形成後、冷却してエマルション構造を破壊するので、乳化剤は少ない方が好ましい。１０重量％を越える場合はＷ／Ｏ型エマルション爆薬の粘性が高くなり、エマルションの破壊が困難になる傾向にある。また、酸素バランスが著しくマイナスとなるため、爆薬としての威力が低下する傾向にある。
【００１６】
前記吸水性物質の具体例としては、デンプン／ポリアクリル酸グラフト共重合体、デンプン／ポリアクリル酸ソーダグラフト共重合体等のデンプン系吸水性ポリマー、セルロース／ポリアクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物等のセルロース系吸水性ポリマー、部分ケン化ポリビニルアルコール／酢酸ビニル／アクリル酸メチルの懸濁共重合体の加水分解物（ポリビニルアルコール／ポリアクリル酸系）、ポリアクリル酸ソーダ架橋物及びポリウレタン樹脂等の合成ポリマー系吸水性ポリマー等が挙げられる。
また、無機の吸水性物質として例えばベントナイト、シリカゲル等が挙げられる。
【００１７】
また、前記硝酸塩または無機過塩素酸塩の結晶化粒子の一部が温度負荷等により成長した場合、隣接するゲル化物粒子（吸水した吸水性物質）に圧力が加わる。特に前記爆薬組成物を容器に鋳造すると、圧力が解放されないため、ゲル化物粒子には常に外的な圧力が加わった状態になる。そのことにより、ゲル化物粒子が吸水した水を維持できずに放水した場合、前記硝酸塩または無機過塩素酸塩の結晶化粒子は短時間で成長し、爆薬の性能は極端に低下する。
そのため、前記ゲル化物粒子はこのような圧力が加わった場合でも、水を吸水保持し続ける強靱性を有することが好ましい。
具体的には吸水し膨潤したゲル化物粒子のゲル強度が１０⁴ｄｙｎｅ／ｃｍ²以上（カードメーター法）のものが好ましいものである。
【００１８】
また、前記硝酸塩または無機過塩素酸塩の結晶化粒子を安定に保つには、排出された水を瞬時に吸水保持する必要がある。そのため、吸水性物質の吸水速度は速い方が好ましく、また保水能力としては５００Ｇの遠心力を、吸水した吸水性物質のゲル化物粒子に加えた場合に、保水率が５０重量％以上であるものが好ましい。また、長期間排出された水を保持する必要があるため、経時による吸水能力及び保水能力の低下の少ないものが好ましい。
また、排出された水には若干量の硝酸塩または無機過塩素酸塩が溶解しているため、このような塩の存在下でも十分に吸水する能力のあるものが好ましい。
【００１９】
以上詳述した強靱性、吸水速度や保水能力等の点から、前記吸水性物質の中では、ポリアクリル酸ソーダ架橋物、部分ケン化ポリビニルアルコール／酢酸ビニル／アクリル酸メチルの懸濁共重合体の加水分解物（ポリビニルアルコール／ポリアクリル酸系）、ポリウレタン樹脂が好ましいものである。
【００２０】
吸水性物質の形状としては、粉末形状、繊維形状、フレーク形状等の何れの形態でも良い。また、粒子を多孔質化し表面積を上げたものも、吸水速度が上がるため好ましい。また、その大きさは本発明の爆薬組成物ないし鋳造爆薬組成物としての目的を達成できる限り特に制限はないが、０.１〜５ｍｍが好ましく、さらに好ましくは０.２〜３ｍｍである。
粒子径が５ｍｍを越える場合、有機燃料で被覆された硝酸塩または無機過塩素酸塩の結晶化粒子の集合体内に細かく分散した水を十分に吸水できなくなり、逆に０．１ｍｍ未満の場合は飛散し易いため、製造時における混和性が十分でなくなる傾向にある。吸水性物質の全組成中に占める配合割合は、通常０.１〜１０重量％、好ましくは１〜３重量％である。０.１重量％未満の場合は十分な吸水効果が得られず、逆に１０重量％を越える場合は爆薬の感度、威力が低下する傾向にある。
【００２１】
前記吸水性物質の作用を以下に詳述する。
有機燃料で被覆された硝酸塩または無機過塩素酸塩の結晶化粒子の近傍ないし集合体内に分散させることで、排出された水を吸収保持し、水と硝酸塩または無機過塩素酸塩との接触及び集合体内における水の移動を抑制し、温度負荷を掛けた後も初期の粒子形状を維持することが可能となる。
それは次の理由による。
本発明の爆薬組成物は、結晶化した微細な硝酸塩または無機過塩素酸塩の粒子の周りを、有機液体燃料の薄い膜で覆った粒子が多数集合した構造となっている。そして硝酸塩または無機過塩素酸塩の結晶化した粒子は、硝酸塩または無機過塩素酸塩と水との混合物がエマルション形成時には液滴状であったものが、冷却により結晶化したものであるため、結晶化の際に水を結晶化粒子の周辺に排出している。その排出された水はその集合体内に分散して存在している。
【００２２】
そして、硝酸塩または無機過塩素酸塩の水に対する溶解度は温度により異なるため、温度負荷により硝酸塩または無機過塩素酸塩の水への溶解、再結晶化が繰り返されるに従い、結晶化した粒子は益々大きく成長する。
また、粒子形状の変化に伴なう点在していた水の移動も粒子径を大きく成長させる要因となっている。
即ち、爆薬組成物の保存中における温度負荷の範囲が狭い場合は、粒子自体の強靭性により、粒子形状を維持できるが、温度負荷の範囲が広く、長期に渡って温度負荷が加わった場合には、粒子形状を維持できなくなり点在していた水の移動が起こるからである。
これらのことは爆薬としての性能、即ち爆薬としての感度やエネルギーの低下を引き起こす原因になる。
【００２３】
また本発明の爆薬組成物は必要に応じて添加される微小中空球体により、その仮比重は０．８〜１．５に調整される。
微小中空球体としては、例えばガラス、アルミナ、頁岩、シラス、珪砂、火山岩、ケイ酸ナトリウム、ホウ砂、真珠岩、黒曜石等から得られる無機質微小中空球体、ピッチ、石炭等から得られる炭素質微小中空球体、フェノール樹脂、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ポリスチレン等から得られる有機質微小中空球体等があり、空隙は１個づつ独立していても良いし、集合体であっても良い。これらの微小中空球体は１種又は２種以上の混合物として用いられる。また、前記有機質微小中空球体はその表面が撥水性物質でコーティングされていてもよい。そのコーティングに用いられる物質としては、例えば、低分子系シランカップリング剤、高分子系シランカップリング剤、フッ素系界面活性剤、ステアリン酸、含フッ素メタクリレート（又は含フッ素アクリレート）系潤滑剤などが挙げられる。
微小中空球体の配合割合は通常、使用する微小中空球体の比重等によるが、爆薬組成物中の全組成に対して通常８重量％以下、好ましくは０.１〜５重量％の範囲である。
【００２４】
また、本発明による爆薬組成物には、アルミニウム粉、マグネシウム粉等の金属粉末、木粉、澱粉等の有機粉末を爆発力の増大を図るために添加することができるが、その配合割合は爆薬組成物に対して通常５０重量％以下である。
【００２５】
次に、爆薬組成物の製造方法について説明する。
それは、硝酸塩または無機過塩素酸塩、水および有機液体燃料を含む油中水型エマルションを形成する工程と、吸水性物質および必要により微小中空球体、金属粉末や有機粉末等を混和する工程と、常温以下に冷却して硝酸塩または無機過塩素酸塩を結晶化させる工程とよりなる。
具体的には、まず、硝酸塩または無機過塩素酸塩の水溶液を、有機液体燃料中に高速攪拌することにより、Ｗ／Ｏ型エマルションが形成される。このＷ／Ｏ型エマルションは、微細な硝酸塩または無機過塩素酸塩の水溶液が有機液体燃料の薄い膜で覆われた構造を有し、そのような粒子が多数集合したものである。その後、吸水性物質および必要により微小中空球体等を加えて混和機で均一に攪拌混合してＷ／Ｏ型エマルション爆薬とする。
【００２６】
これを高温のまま、成形型に流し込んだ後、常温以下、好ましくは−５０℃以下に保持できる冷却装置によって冷却し、分散相中の硝酸塩または無機過塩素酸塩を結晶化させる。これにより、固化した硝酸塩または無機過塩素酸塩の表面を被覆している膜も同時に固定される。
冷却温度は、低ければ低いほど結晶が析出しやすくなり、例えば液体窒素の温度（沸点：−１９６℃）の雰囲気温度にすることが好ましい。冷却時間は冷却温度によって異なるが、製造効率の点から１０分以下が望ましい。それを成形型から取り出したものが所定形状を有する鋳造爆薬組成物となる。
また、その形状はとくに限定されるものではなく、例えば円柱状、円盤状、角型容器等いずれでもかまわない。具体的には直径５０ｍｍのパイプ状のものや直径１ｍの球状のものが挙げられる。
また、前記爆薬組成物としては、１〜５ｍｍ程度の粒子に適宜粉砕し、すぐに重袋等に装填できる形態も含んでいる。
【００２７】
【実施例】
本発明を実施例を掲げて、以下に更に詳しく説明する。％は重量％を示す。
実施例１
硝酸アンモニウム７６．９重量部および硝酸ナトリウム４．８重量部、硝酸ヒドラジン４．８重量部を水８．７重量部に加えて加温することにより溶解させ、約９０℃の硝酸塩の水溶液を得た。
一方、ソルビトールモノオレート０．８重量部とポリエチレンワックス（日本石油（株）製、商品名：日石レクスポール１Ｂ、融点８４℃、尿素非付加率０％、油分０％）４．０重量部との混合物を加温して溶融させ約９０℃の有機液体燃料を得た。これら硝酸塩の水溶液と有機液体燃料とを乳化装置に導き、Ｗ／Ｏ型エマルションを得た。
【００２８】
このＷ／Ｏ型エマルションに真比重が０．０２、平均粒子径が６０μｍのアクリロニトリル樹脂バルーン（松本油脂製薬（株）製、商品名：Ｆ−８０ＥＤ）０．２重量部及びポリアクリル酸ソーダ架橋物（住友精化（株）製、商品名：アクアキープ１０ＳＨ−Ｐ、粒子径：２００〜３００μｍ）３重量部を加え、縦型混和機を用いて混合し、Ｗ／Ｏ型エマルション爆薬を得た。
ここで、１％酸化剤水溶液を吸水した吸水性物質のゲル強度は３×１０⁴ｄｙｎｅ／ｃｍ²であり、強度的には充分であった。
この爆薬組成物を内径４０ｍｍ、長さ３００ｍｍの鉄製チャンバーにすぐさま流し込んだ。チャンバーのまま液体窒素に浸けて−１９６℃で１０分間凍結した。常温に戻した後の様子を観察したところ、エマルション構造は破壊され、硝酸塩が結晶化していた。
また、平均粒径は５〜１０μｍでよく揃い、ポリアクリル酸ソーダ架橋物に水が吸収保持されている状態が観察された。
【００２９】
そして、チャンバーのまま、＋６５℃で１５時間、−４０℃で５時間、その間の調温に各２時間、合計２４時間を１サイクルとする温度負荷試験を１５サイクル行った後、爆薬組成物の形状を観察した。
その結果、有機液体燃料で被覆された硝酸塩の結晶化粒子の粒子径は５〜１０μｍのままであり、結晶の大きな成長は見られなかった。
また、この爆薬の薬面にペントライトブースタを密着させて、−２０℃で６号電気雷管で起爆したところ、全体が良好に爆轟した。
一方、温度負荷試験・起爆試験に供する前の試料について温水による脱薬を以下の手順で行った。まず、所定形状をなす爆薬の装薬されたチャンバーを、温度約９０℃に調温された温水中に浸漬し、一昼夜放置した。チャンバーを観察したところ、内部の爆薬組成物は溶出し、脱薬されていることが確認された。
【００３０】
実施例２
まず硝酸アンモニウム７４．２重量部および硝酸ナトリウム４．８重量部、硝酸ヒドラジン９．８重量部を水６．０重量部に加えて加温することにより溶解させ、約１２０℃の硝酸塩の水溶液を得た。一方、ソルビトールモノオレート１．０重量部とポリエチレンワックス（中国精油製、商品名：ＭＰ−８０、融点８５℃、尿素非付加率０％、油分０％）４．０重量部との混合物を加温して溶融させ約１２０℃の有機液体燃料を得た。
これら硝酸塩水溶液と有機液体燃料とを小型試験乳化装置に導き、Ｗ／Ｏ型エマルションを得た。
【００３１】
このＷ／Ｏ型エマルションに真比重が０．２５、平均粒子径が６０μｍのガラスマイクロバルーン（３Ｍ社製、商品名：Ｋ２５）２．０重量部及びポリウレタン樹脂（日清紡（株）製、商品名：バイオコンタクトＮ、粒径１.５ｍｍ粉砕品）を加え、縦型混和機を用いて混合し、Ｗ／Ｏ型エマルション爆薬を得た。
ここで、１％酸化剤水溶液を吸水した吸水性物質のゲル強度は１０⁵ｄｙｎｅ／ｃｍ²であり、強度的には充分であった。
この爆薬組成物の性能評価を、実施例１に準じて行った。その結果、実施例１と同様良好な結果を得た。
【００３２】
実施例３
微少中空球体を配合しない他は実施例１に準じて爆薬組成物を得た。
ここで、１％酸化剤水溶液を吸水した吸水性物質のゲル強度は３×１０⁴ｄｙｎｅ／ｃｍ²であり、強度的には充分であった。
この爆薬組成物の性能評価を、実施例１に準じて行ったところ、温度負荷試験後も平均粒径は５〜１０μｍと良好な状態を保持していた。
【００３３】
比較例１
吸水性物質を配合しない他は実施例１に準拠して爆薬組成物を得た。得られた爆薬について、実施例１と同様の温度負荷試験を行ったところ５サイクルで、排出された水がチャンバー下部に溜まり、硝酸塩の結晶化粒子の粒子径も２５０〜５５０μｍまで大きく成長していた。
また、この爆薬の薬面にペントライトブースタを密着させて、−２０℃で６号雷管で起爆したところ、伝爆しなかった。
【００３４】
【発明の効果】
この発明は、以下のように構成されているため、次のような効果を奏する。負荷温度の範囲が広い温度負荷を長期に渡って加えた場合にも、有機液体燃料で被覆された硝酸塩または無機過塩素酸塩の結晶化粒子は成長せず安定で、初期の爆薬性能を維持することができる。
また、結晶化した硝酸塩または無機過塩素酸塩の粒子径が均一で、爆薬としてのエネルギーを維持しつつ、爆薬の衝撃感度が適切で取り扱い時の安全性を向上させることができる。また、結晶化前の爆薬組成物に流動性があるため、成形型によって所定形状に成形可能であることから、地雷や機雷に使用する場合、成形を容易に行うことができる。
また、温水により、容器内の爆薬を脱薬することが可能であるため、廃棄が容易である。
また、爆薬組成物の製造方法によれば、容易にかつ安定した状態で製造することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing an explosive composition that can be used for explosives used for industrial blasting operations such as Susumu Horishin, quarrying, mining, etc., and for glazes used for mines, mines and the like.
[0002]
[Prior art]
Industrial explosives include hydrous explosives such as ammonium explosive explosives composed of porous prill ammonium nitrate and oil, colloid dynamite containing nitroglycerin, and water-in-oil (hereinafter abbreviated as W / O type) emulsion explosives. There is.
An explosive called so-called booster is used because the explosive of explosives cannot be detonated with a single detonator. This is because the initiation sensitivity of the ammonium nitrate explosive is insensitive compared to other general explosives, and it can be said that the safety is high.
On the other hand, hydrous explosives continuous phase comprising an organic liquid fuel, the dispersed phase comprising an aqueous solution of an inorganic oxidizing agent salts, compositions comprising emulsifiers and foam retention agents are common and usually hollow microspheres is used as a foam-retaining agent . Since this hydrous explosive composition does not contain explosives, it is superior in safety during handling as compared to colloidal dynamite, and its use is gradually spreading.
[0003]
In Japanese Patent Publication No. 6-41397, a specific emulsifier is used to form a poorly stable W / O emulsion explosive with a water content of 5% by weight or less, and then poured into a predetermined mold. and type explosive composition the inorganic oxidizer salt is crystallized is disclosed by cooling.
Moreover, as explosive compositions for glazes such as mines and mines, trinitrotoluene (hereinafter abbreviated as TNT) or composition B (hexogen (hereinafter abbreviated as RDX) 60% by weight, TNT 40% by weight, Explosives mainly composed of nitro compounds such as wax (external weight 1% by weight)), pentolite (mixture of TNT and pen slit), RDX and hexamethylenetetranitroamine (hereinafter abbreviated as HMX) with resin binder There are so-called thermoplastic explosives dispersed (hereinafter abbreviated as PBX).
Explosives mainly composed of nitro compounds such as TNT and RDX are melted in the shell by heating to the melting point or higher than the eutectic point, while PBX is vacuumed by RDX or HMX mixed with the plasticizer in the shell. Alternatively, it is cast under normal pressure and then thermally cured. PBX is characterized by low mixing and casting temperatures and excellent safety.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An explosive with a salt oil explosive is usually an explosive in which diesel oil is impregnated with porous prill ammonium nitrate. in use.
However, since this explosive is inferior in water resistance, it is difficult to use it in a site where there is water in the blasting borehole or where there is spring water. At the light blasting site, it is necessary to drain the water in the charge hole in advance, insert a water-resistant plastic tube into the charge hole, and pour the ammonium nitrate explosive into it. There was a problem.
In addition, when a temperature load was applied to the ammonium explosive explosive explosive, there was a problem that the porous prill ammonium nitrate particles collapsed and pulverized or solidified due to moisture adsorption, making it difficult to use at the blasting site. .
[0005]
Since W / O emulsion explosives are inherently thermodynamically unstable systems, when a temperature load such as extremely low to high temperatures is applied, the emulsion breaks down and the detonation sensitivity decreases, and normal explosion does not occur. There was a problem.
In addition, the explosive composition disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 6-41397 has a problem that the safety in the manufacturing stage is poor because the amount of water contained is small. Moreover, since the stability of the W / O type emulsion explosives is poor, not aligned particle size, inorganic oxidizer salt crystallized there is a problem that it is unstable with respect to temperature loads.
[0006]
In addition, with conventional glazes, both melt-type glazes and PBX glazes, such as TNT, Composition B, and Pentlite, once formed into shells are treated by methods other than explosion at the time of disposal. There was a problem that it was difficult to do.
The present invention has been made paying attention to the problems existing in the prior art as described above. The purpose is to have excellent safety during handling, uniform particle size of crystallized nitrate or inorganic perchlorate , stable against temperature load, and stable over a long period of time in a wide temperature range. It is another object of the present invention to provide a method for producing an explosive composition that can easily remove the explosive in a container with hot water.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors made nitrate or inorganic perchlorate and organic liquid fuel into a specific form, and added and mixed a water-absorbing substance to these, As a result, the present invention was completed .
[0008]
The method for producing an explosive composition according to the first invention comprises mixing and emulsifying an organic liquid fuel containing nitrate or inorganic perchlorate, 5 to 10% by weight of water, and sorbitol fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester or a mixture thereof. A step of forming a water-in-oil emulsion, a step of mixing a water-absorbing substance and, if necessary, a fine hollow sphere in the water-in-oil emulsion, and cooling the mixture to room temperature or lower to nitrate or inorganic perchlorate It is a manufacturing method of the explosive composition consisting of the process of crystallizing.
The method for producing an explosive composition according to the second invention is the method according to the first invention, wherein the water-absorbing substance is a hydrolyzed sodium acrylate cross-linked product, a partially saponified polyvinyl alcohol / vinyl acetate / methyl acrylate suspension copolymer. Decomposed product (polyvinyl alcohol / polyacrylic acid), polyurethane resin.
The manufacturing method of the 3rd explosive composition is performed with the cooling device which can hold | maintain cooling to -50 degreeC in 1st or 2nd invention.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail. The explosive composition of the present invention comprises an organic liquid fuel and a water-absorbing substance containing nitrate or inorganic perchlorate , 5 to 10% by weight of water, sorbitol fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester or a mixture thereof, and, if necessary, a micro hollow sphere. Thus, the nitrate or inorganic perchlorate is crystallized, and the crystallized particles are covered with an organic liquid fuel.
The nitrate or inorganic perchlorate includes all of those conventionally used in W / O emulsion explosives.
Specific examples thereof include alkali metals such as ammonium nitrate, sodium nitrate, and calcium nitrate, alkaline earth metal nitrates and inorganic perchlorates such as ammonium perchlorate and sodium perchlorate, hydrazine nitrate, monomethylamine nitrate, and the like. And water-soluble amine nitrates.
Of these, ammonium nitrate alone or a mixture of ammonium nitrate and other nitrates or inorganic perchlorates is preferred because of its low dissolution temperature and high dissolution amount. In that case, the ratio of other nitrates or inorganic perchlorates to 100 parts by weight of ammonium nitrate is usually preferably 100 parts by weight or less.
[0010]
The mixing ratio of these nitrates or inorganic perchlorates in the total composition is usually 20 to 90% by weight, preferably 40 to 90% by weight. When the amount is less than 20% by weight, the explosive power of the explosive is weak. On the other hand, when the amount exceeds 90% by weight, the temperature at which the W / O emulsion explosive is formed tends to become unsuitable for production.
The nitrate or inorganic perchlorate is formed into a uniform aqueous solution in advance and then mixed and emulsified with other components to form a W / O emulsion. At that time, it is still in the form of droplets, but the emulsion structure is then destroyed by cooling to a crystallized solid state.
The diameter of such crystallized fine particles of nitrate or inorganic perchlorate is not particularly limited as long as the object as the explosive composition or casting explosive composition of the present invention can be achieved, but is in the range of about 1 to 10 μm. It is preferable.
The mixing ratio of water is 5 to 10% by weight.
As the water content decreases, the impact sensitivity of the W / O emulsion explosive tends to increase, and conversely, as the water content increases, the crystallized nitrate or inorganic excess increases as the temperature load is applied. The chlorate re-dissolves and the crystal grows greatly, so that the sensitivity as an explosive decreases and the energy as an explosive tends to decrease.
[0011]
Next, the organic liquid fuel is a wax alone or a mixture of a wax and an emulsifier. The wax is selected from, for example, synthetic wax such as polyethylene wax, petroleum wax such as paraffin wax and microcrystalline wax, and mineral wax such as montan wax.
From the viewpoint of energy and equipment required for heating, those having a melting point of 70 ° C. to 130 ° C. are preferable, and more preferably, in addition to the above points, urea non-addition rate is 30% or less. Polyethylene wax.
[0012]
The most preferred wax is further selected from those having an oil content of 1% by weight or less. For example, polyethylene wax.
The waxes are used alone or as a mixture.
The proportion of the wax in the total composition is usually 0.1 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight. If it is less than 0.1% by weight, it is difficult to form a W / O emulsion explosive. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the film thickness of the oil phase surrounding the dispersed droplets in the emulsion becomes large and the reactivity decreases. Tend to.
The melting point is measured by a cooling method of a molten sample shown in JIS K 2235 for a relatively low melting point such as paraffin wax and montan wax, and by DSC (differential scanning calorific value) for a polyethylene wax having a high melting point. ).
[0013]
In the measurement of the urea non-addition rate, a sample is dissolved in benzene, and urea added with methyl ethyl ketone is added while stirring to make a urea adduct. Next, this is filtered, and the solvent in the filtrate is evaporated to make the weight (% by weight) of the residual oil non-adduct of urea. (For example, it is described on pages 534 to 548 of Petrochemical, edited by Tosho Amemiya, published by Sangyo Tosho Co., Ltd.).
The oil content is measured by the method shown in JIS K 2235. That is, the sample is dissolved in methyl ethyl ketone, cooled to −32 ° C., the precipitated wax is filtered, the solvent in the filtrate is evaporated, the amount of residual oil is measured, and the oil content is calculated.
[0014]
Any emulsifier conventionally used in W / O type emulsion explosives can be used. For example, sorbitan monolaurate, sorbitan monooleate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan sesquioleate, sorbitan trioleate, sorbitan fatty acid ester such as monoglyceride, stearic acid monoglyceride, poly or monoglyceride, poly Oxyethylene sorbitan fatty acid ester, oxazoline derivative, imidazoline derivative, phosphate ester, fatty acid alkali metal salt or alkaline earth metal salt, primary, secondary or tertiary amine salt, etc., and these are one or more Used as a mixture.
[0015]
Among these, a mixture of a sorbitol fatty acid ester and a sorbitan fatty acid ester is preferable from the viewpoints of emulsifiability at the time of forming the emulsion and fine dispersion droplets. In particular, those having high crystallinity (solid at room temperature) such as sorbitan isostearate have good emulsifiability, but are more preferable because nitrate or inorganic perchlorate easily crystallizes due to a temperature drop.
The blending ratio of these emulsifiers in the total composition is usually 10% by weight or less, preferably 0.1 to 5% by weight. Since an emulsion is once formed in the production process and then cooled to destroy the emulsion structure, it is preferable that the amount of emulsifier is small. When it exceeds 10% by weight, the viscosity of the W / O type emulsion explosive becomes high and the emulsion tends to be difficult to break. In addition, since the oxygen balance becomes extremely negative, the power as an explosive tends to decrease.
[0016]
Specific examples of the water-absorbing substance include starch-based water-absorbing polymers such as starch / polyacrylic acid graft copolymers and starch / polyacrylic acid soda graft copolymers, and hydrolysates of cellulose / polyacrylonitrile graft copolymers. Cellulose-based water-absorbing polymers such as partially hydrolyzed suspensions of polyvinyl alcohol / vinyl acetate / methyl acrylate (polyvinyl alcohol / polyacrylic acid), polyacrylic acid soda crosslinked products, polyurethane resins, etc. And synthetic polymer water-absorbing polymers.
Examples of the inorganic water-absorbing substance include bentonite and silica gel.
[0017]
Further, when some of the crystallized particles of nitrate or inorganic perchlorate grow due to temperature load or the like, pressure is applied to the adjacent gelled particles (water-absorbing water-absorbing substance). In particular, when the explosive composition is cast in a container, the pressure is not released, so that an external pressure is always applied to the gelled particles. As a result, when the gelled particles are discharged without being able to maintain the water absorbed, the crystallized particles of nitrate or inorganic perchlorate grow in a short time, and the performance of the explosive is extremely lowered.
Therefore, it is preferable that the gelled particles have toughness that continues to absorb and retain water even when such pressure is applied.
Specifically, it is preferable that the gel strength of the gelled particles which have absorbed and swelled is 10 ⁴ dyne / cm ² or more (card meter method).
[0018]
Moreover, in order to keep the crystallized particles of nitrate or inorganic perchlorate stable, it is necessary to instantaneously absorb and hold the discharged water. Therefore, it is preferable that the water absorption rate of the water-absorbing material is high, and the water retention rate is 50% by weight or more when a centrifugal force of 500 G is applied to the gelled particles of the water-absorbing material. Is preferred. Moreover, since it is necessary to hold | maintain the water discharged | emitted for a long time, the thing with little fall of the water absorption capability and water retention capability with time is preferable.
In addition, since a certain amount of nitrate or inorganic perchlorate is dissolved in the discharged water, it is preferable to have sufficient ability to absorb water even in the presence of such a salt.
[0019]
Among the above water-absorbing materials, among the water-absorbing materials, a polyacrylic acid soda crosslinked product, a partially saponified polyvinyl alcohol / vinyl acetate / methyl acrylate suspension copolymer, in terms of toughness, water absorption speed, water retention ability, etc. Hydrolyzate (polyvinyl alcohol / polyacrylic acid type) and polyurethane resin are preferred.
[0020]
The form of the water-absorbing substance may be any form such as a powder form, a fiber form, or a flake form. In addition, it is preferable to make the particles porous to increase the surface area because the water absorption speed is increased. The size is not particularly limited as long as the object as the explosive composition or cast explosive composition of the present invention can be achieved, but is preferably 0.1 to 5 mm, and more preferably 0.2 to 3 mm.
When the particle diameter exceeds 5 mm, water dispersed finely in the aggregate of crystallized particles of nitrate or inorganic perchlorate coated with organic fuel cannot be absorbed sufficiently. Therefore, the miscibility during production tends to be insufficient. The blending ratio in the total composition of the water-absorbing substance is usually 0.1 to 10% by weight, preferably 1 to 3% by weight. When the amount is less than 0.1% by weight, a sufficient water absorption effect cannot be obtained. On the other hand, when the amount exceeds 10% by weight, the sensitivity and power of explosives tend to decrease.
[0021]
The action of the water-absorbing substance will be described in detail below.
By dispersing it in the vicinity or aggregate of nitrate or inorganic perchlorate crystallized particles coated with organic fuel, the discharged water is absorbed and retained, and contact between water and nitrate or inorganic perchlorate and It is possible to suppress the movement of water in the aggregate and maintain the initial particle shape even after a temperature load is applied.
The reason is as follows.
The explosive composition of the present invention has a structure in which a large number of particles covered with a thin film of organic liquid fuel are collected around fine crystallized fine nitrate or inorganic perchlorate particles. And because nitrate or inorganic perchlorate salt crystallized particles are those mixtures of nitrate or inorganic perchlorate and water during the emulsion formation was droplets is obtained by crystallization by cooling, Water is discharged around the crystallized particles during crystallization. The discharged water is dispersed in the aggregate.
[0022]
Since the solubility of nitrate or inorganic perchlorate in water varies depending on the temperature, as the nitrate or inorganic perchlorate is dissolved in water and recrystallized repeatedly due to temperature load, the crystallized particles become larger and larger. grow up.
In addition, the movement of scattered water accompanying the change in the particle shape is a factor that causes the particle diameter to grow greatly.
That is, when the temperature load range during storage of the explosive composition is narrow, the particle shape can be maintained due to the toughness of the particles themselves, but the temperature load range is wide and the temperature load is applied over a long period of time. This is because the movement of water that has been scattered because the particle shape cannot be maintained occurs.
These cause the performance as an explosive, that is, the sensitivity and the energy as the explosive.
[0023]
Moreover, the temporary specific gravity is adjusted to 0.8-1.5 by the micro hollow sphere added as needed for the explosive composition of this invention.
Examples of micro hollow spheres include, for example, inorganic micro hollow spheres obtained from glass, alumina, shale, shirasu, quartz sand, volcanic rock, sodium silicate, borax, nacre, obsidian, etc., carbonaceous micro hollows obtained from pitch, coal, etc. There are organic micro hollow spheres obtained from spheres, phenol resins, polyvinylidene chloride, epoxy resins, urea resins, polystyrenes, etc., and the voids may be independent one by one or may be aggregates. These micro hollow spheres are used as one kind or a mixture of two or more kinds. The surface of the organic micro hollow sphere may be coated with a water repellent material. Examples of the material used for the coating include a low molecular silane coupling agent, a high molecular silane coupling agent, a fluorine surfactant, stearic acid, and a fluorine-containing methacrylate (or fluorine-containing acrylate) lubricant. Can be mentioned.
The mixing ratio of the fine hollow spheres usually depends on the specific gravity and the like of the fine hollow spheres to be used, but is usually 8% by weight or less, preferably in the range of 0.1 to 5% by weight with respect to the total composition in the explosive composition.
[0024]
Further, in the explosive composition according to the present invention, metal powder such as aluminum powder and magnesium powder, and organic powder such as wood powder and starch can be added in order to increase the explosive power, but the blending ratio is explosive. The amount is usually 50% by weight or less based on the composition.
[0025]
Next, the manufacturing method of an explosive composition is demonstrated.
It includes a step of forming a water-in-oil emulsion containing nitrate or inorganic perchlorate , water and an organic liquid fuel, a step of mixing a water-absorbing substance and, if necessary, a fine hollow sphere, a metal powder or an organic powder, And cooling to room temperature or lower to crystallize nitrate or inorganic perchlorate .
Specifically, first, a W / O emulsion is formed by stirring an aqueous solution of nitrate or inorganic perchlorate at high speed in an organic liquid fuel. This W / O type emulsion has a structure in which an aqueous solution of fine nitrate or inorganic perchlorate is covered with a thin film of an organic liquid fuel, and a large number of such particles are aggregated. Thereafter, a water-absorbing substance and, if necessary, fine hollow spheres are added, and the mixture is uniformly stirred and mixed with a blender to obtain a W / O type emulsion explosive.
[0026]
After pouring this into a mold at a high temperature, it is cooled by a cooling device that can be kept at room temperature or lower, preferably −50 ° C. or lower, and the nitrate or inorganic perchlorate in the dispersed phase is crystallized. Thereby, the film | membrane which coat | covers the surface of the solidified nitrate or inorganic perchlorate is also fixed simultaneously.
The lower the cooling temperature, the easier the crystals are precipitated. For example, the ambient temperature is preferably the temperature of liquid nitrogen (boiling point: -196 ° C). The cooling time varies depending on the cooling temperature, but is preferably 10 minutes or less from the viewpoint of production efficiency. The one taken out from the mold becomes a cast explosive composition having a predetermined shape.
Further, the shape is not particularly limited, and may be any of a cylindrical shape, a disk shape, a square container, and the like. Specific examples include pipes having a diameter of 50 mm and spherical ones having a diameter of 1 m.
The explosive composition includes a form that can be appropriately pulverized into particles of about 1 to 5 mm and immediately loaded into a heavy bag or the like.
[0027]
【Example】
The present invention will be described in more detail below with reference to examples. % Indicates wt%.
Example 1
76.9 parts by weight of ammonium nitrate, 4.8 parts by weight of sodium nitrate, and 4.8 parts by weight of hydrazine nitrate were added to 8.7 parts by weight of water and dissolved by heating to obtain an aqueous solution of nitrate at about 90 ° C. .
On the other hand, 0.8 parts by weight of sorbitol monooleate and polyethylene wax (manufactured by Nippon Oil Co., Ltd., trade name: Nisseki Lexpole 1B, melting point 84 ° C., urea non-addition rate 0%, oil content 0%) 4.0 parts by weight The mixture was heated and melted to obtain an organic liquid fuel at about 90 ° C. The nitrate aqueous solution and the organic liquid fuel were introduced into an emulsifying apparatus to obtain a W / O type emulsion.
[0028]
In this W / O emulsion, 0.2 part by weight of acrylonitrile resin balloon (manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., trade name: F-80ED) having a true specific gravity of 0.02 and an average particle size of 60 μm, and sodium polyacrylate cross-linked 3 parts by weight (manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., trade name: Aquakeep 10SH-P, particle size: 200 to 300 μm) are added and mixed using a vertical mixer to obtain a W / O emulsion explosive. It was.
Here, the gel strength of the water-absorbing substance which absorbed 1% oxidant aqueous solution was 3 × 10 ⁴ dyne / cm ² , which was sufficient in strength.
This explosive composition was immediately poured into an iron chamber having an inner diameter of 40 mm and a length of 300 mm. The chamber was immersed in liquid nitrogen and frozen at -196 ° C for 10 minutes. When the state after returning to normal temperature was observed, the emulsion structure was destroyed and nitrate was crystallized.
Moreover, the average particle diameter was 5-10 micrometers well, and the state by which the water was absorbed and hold | maintained by the polyacrylic-acid sodium crosslinked product was observed.
[0029]
Then, after the temperature load test was performed for 15 cycles at + 65 ° C. for 15 hours at −40 ° C., 5 hours at −40 ° C., and 2 hours each for adjusting the temperature between them for a total of 24 hours, the explosive composition The shape was observed.
As a result, the particle diameter of the crystallized particles of nitrate covered with the organic liquid fuel remained at 5 to 10 μm, and no large crystal growth was observed.
Moreover, when a pentolite booster was brought into close contact with the surface of the explosive and detonated with a No. 6 electric detonator at −20 ° C., the whole detonated well.
On the other hand, for the sample before being subjected to the temperature load test / detonation test, de-drugation with warm water was performed by the following procedure. First, a chamber charged with an explosive having a predetermined shape was immersed in warm water adjusted to a temperature of about 90 ° C. and left for a whole day and night. When the chamber was observed, it was confirmed that the explosive composition in the chamber was eluted and de-medicated.
[0030]
Example 2
First, 74.2 parts by weight of ammonium nitrate, 4.8 parts by weight of sodium nitrate, and 9.8 parts by weight of hydrazine nitrate were added to 6.0 parts by weight of water and dissolved by heating to obtain an aqueous solution of nitrate at about 120 ° C. It was. Meanwhile, a mixture of 1.0 part by weight of sorbitol monooleate and 4.0 parts by weight of polyethylene wax (manufactured by China Essential Oil, trade name: MP-80, melting point 85 ° C., urea non-addition rate 0%, oil content 0%) is added. It was heated and melted to obtain an organic liquid fuel at about 120 ° C.
The nitrate aqueous solution and the organic liquid fuel were introduced into a small test emulsifier to obtain a W / O type emulsion.
[0031]
In this W / O type emulsion, 2.0 parts by weight of a glass microballoon (manufactured by 3M, trade name: K25) having a true specific gravity of 0.25 and an average particle diameter of 60 μm and a polyurethane resin (manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., trade name) : Biocontact N, pulverized product with a particle size of 1.5 mm) was added and mixed using a vertical mixer to obtain a W / O emulsion explosive.
Here, the gel strength of the water-absorbing substance that absorbed 1% oxidant aqueous solution was 10 ⁵ dyne / cm ² , which was sufficient in strength.
The performance evaluation of this explosive composition was performed according to Example 1. As a result, the same good results as in Example 1 were obtained.
[0032]
Example 3
An explosive composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fine hollow spheres were not blended.
Here, the gel strength of the water-absorbing substance which absorbed 1% oxidant aqueous solution was 3 × 10 ⁴ dyne / cm ² , which was sufficient in strength.
When the performance evaluation of this explosive composition was performed according to Example 1, even after the temperature load test, the average particle size was kept at a good state of 5 to 10 μm.
[0033]
Comparative Example 1
An explosive composition was obtained according to Example 1 except that no water-absorbing substance was blended. The obtained explosive was subjected to the same temperature load test as in Example 1. In 5 cycles, the discharged water accumulated in the lower part of the chamber, and the particle size of the crystallized particles of nitrate was greatly increased to 250 to 550 μm. It was.
Moreover, when a pentolite booster was brought into close contact with the surface of the explosive and ignited with a No. 6 detonator at -20 ° C, no explosion occurred.
[0034]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as follows, the following effects can be obtained. Nitrate or inorganic perchlorate crystallized particles coated with organic liquid fuel do not grow and maintain initial explosive performance even when a temperature load with a wide load temperature range is applied over a long period of time. can do.
Further, the particle size of the crystallized nitrate or inorganic perchlorate is uniform, and the impact sensitivity of the explosive is appropriate and the safety during handling can be improved while maintaining the energy as the explosive. In addition, since the explosive composition before crystallization has fluidity, it can be molded into a predetermined shape by a molding die, so that it can be easily molded when used for mines and mines.
Moreover, since the explosive in a container can be removed with warm water, disposal is easy.
Moreover, according to the manufacturing method of an explosive composition, it can manufacture easily and in the stable state.

Claims

A step of mixing and emulsifying organic liquid fuel containing nitrate or inorganic perchlorate, 5 to 10% by weight of water, and sorbitol fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester or a mixture thereof to form a water-in-oil emulsion; Production of an explosive composition comprising a step of admixing a water-absorbing substance and, if necessary, a fine hollow sphere in a water-type emulsion, and a step of cooling the admixture to room temperature or lower to crystallize nitrate or inorganic perchlorate. Method.

The water-absorbing substance is a cross-linked poly (sodium acrylate), a hydrolyzate of a partially saponified polyvinyl alcohol / vinyl acetate / methyl acrylate suspension copolymer (polyvinyl alcohol / polyacrylic acid), or a polyurethane resin. A method for producing the explosive composition according to 1.

The manufacturing method of the explosive composition of Claim 1 or 2 performed with the cooling device which can hold | maintain the said cooling at -50 degreeC.