JPH075424B2 - 油中水型エマルション爆薬組成物及びその製造法 - Google Patents
油中水型エマルション爆薬組成物及びその製造法Info
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Description
称す)エマルション爆薬組成物及びその製造方法に関す
る。
初めて公開されて以来、種々のW/O型エマルション爆薬
が提案されてきた。
本的には、炭素質燃料からなる連続相、無機酸化酸塩の
水溶液からなる分散相、乳化剤及び気泡保持剤を有して
いる。
したものとして、無機酸化酸塩の一部に硝酸カルシウム
を用いたもの(特公昭64−9297号公報)、脂肪酸のアン
モニウムまたはアルカリ金属塩、脂肪酸、アルカリ金属
水酸化物を含有するもの(特公昭58−28240号公報)等
が知られている。ここで熱安定性は、貯蔵時におけるも
ので、その温度は約50℃である。
たW/O型エマルション爆薬組成物も知られている(特開
昭60−90888号公報)。この組成物は特定の微小中空球
体と併用することによって、小口径に於ける起爆感度の
経時安定性と薬質を改良したものである。
い物質や、硫化物と共存すると不安定である。即ち従来
のW/O型エマルション爆薬を岩盤温度が110℃以上の場所
で使用した場合、発破作業中に短時間で爆薬が自然分解
を起こすという問題があった。特に岩盤温度が高温(11
0℃以上)で好物に硫化鉱を含む鉱山において、従来のW
/O型エマルション爆薬を使用した場合、爆薬の装填時に
包装が破れ、W/O型エマルション爆薬と岩盤が接し、W/O
型エマルション爆薬と硫化鉱が反応してより分解が促進
される。
薬は耐熱性を向上させるために多量の硝酸カルシウムを
添加しなければならず、この場合爆薬の感度、常温での
経時安定性を著しく低下させるという問題があった。
等を含有するW/O型エマルション爆薬は、その製造にお
いて、従来、乳化剤を油相又は水相に添加するのに対
し、油と無機酸化酸塩水溶液とを攪拌しながら混合する
ときに脂肪酸のアンモニウム又はアルカリ金属水酸化物
から乳化剤をその場で生成させることにより、W/O型エ
マルション爆薬の経時安定性、耐熱性を向上させている
が、その温度の上限は約70℃ぐらいで100℃を越える高
温では使用できないという問題があった。
が大で、しかも経時安定性が優れ、且つ感度の高いW/O
型エマルション爆薬組成物の開発が実用的に望まれてい
る。
明を完成した。
溶液からなる分散相、乳化剤、耐熱剤及び気泡保持剤を
含む油中水型エマルション爆薬において、耐熱剤が炭酸
カルシウム、尿素及びチオ尿素からなる群から選ばれた
少なくとも一種を含有することを特徴とする油中水型エ
マルション爆薬組成物、及び硝酸アンモニウム又は硝
酸アンモニウムと他の無機酸化酸塩とを、加温下で水に
溶解させて酸化剤水溶液を作る工程、乳化剤と、燃焼
油及び、又はワックス類からなる可燃物とを加温下で溶
融混合して混合物を作る工程、該混合物と前記酸化剤
水溶液とを加温下で混合してW/O型エマルションを作る
工程、しかる後該W/O型エマルションに気泡保持剤を
混合する工程からなるW/O型エマルション爆薬組成物の
製造方法において、の工程で、炭酸カルシウムを混合
する工程、の工程で尿素及びチオ尿素の少なくとも一
種を混合する工程、又は両混合工程を共に含む方法を特
徴とするW/O型エマルション爆薬の製造方法に関する。
ため、粒径による影響もあり、粒径が小さい程、接触面
積が大きくなるため、耐熱効果は大きい、通常、粒径は
平均粒径で0.8μm〜1.5μmの範囲が実用的で、特に好
ましいものは0.9μm程度である。又、製造性を考え、
流動性を向上させるため、表面処理を施したものも使用
できる。炭酸カルシウムには、化学的に精製され、純度
が高く粒子も細かい、軽質炭酸カルシウムと粗晶質石灰
石を機械的に粉砕し製造する、粒子が粗い重質炭酸カル
シウムとがあり、どちらを使用しても同様の耐熱効果は
得られるが、前記の理由により、粒子の細かい軟質炭酸
カルシウムを使用するのが好ましい。その場合、純度は
93%以上のものが好ましい。
酸カルシウム、尿素及びチオ尿素中の少なくとも一種が
用いられており、これにより耐熱効果が示される。即ち
これらは耐熱剤である。そして尿素、チオ尿素の場合は
工業用のものでも充分に効果が得られる。
は、特に好ましい範囲はないが、製造上から、1000μm
程度以下であればよい。
が好ましい。
合、組成物における量は0.5〜20重量%尿素、チオ尿素
の場合は0.1〜5重量%、好ましくは前者の場合2〜17
重量%、後者は0.5〜1.5重量%である。添加量が少なす
ぎると熱安定性の効果が減少し、多すぎるとそれに見合
うだけの熱安定性の効果が得られず、逆に威力、感度が
著しく低下する傾向にある。そのため、添加する量は、
要求される耐熱温度、その温度における分解時間を考慮
して決めるのが望ましい。例えば、岩盤温度が160℃の
場所で使用する場合、作業上の安全を考え、24時間以上
の分解時間を要求するならば、添加する炭酸カルシウム
の量は12重量%以上、尿素、チオ尿素と併用する場合は
4重量%以上必要である。
の組成物は公知の範囲のものであるが、それらについて
説明する。
れている硝酸アンモニウムを主成分とし必要に応じて、
他の無機酸化酸塩を含有してなるものである。他の無機
酸化酸塩の具体例を示す。即ちアルカリ金属又はアルカ
リ土類金属の硝酸塩、更にアルカリ金属又はアルカリ土
類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等である。又、硝酸モノ
メチルアミン、硝酸モノエチルアミン、硝酸ヒドラジ
ン、二硝酸ジメチルアミン、二硝酸エチレンジアミン等
の水溶性アミン硝酸塩や硝酸メタノールアミン、硝酸エ
タノールアミン等の水溶性アルカノールアミン硝酸塩や
水溶液のエチレングリコールモノ硝酸エステル等を補助
鋭感剤として使用することができる。但し、鋭感剤は熱
により分解し易いので、特に高温の場合には用いない方
がよい。
ルション爆薬に用いられているもの全てが包含される。
例えば、パラフィン系炭化水素、オレフィン系炭化水
素、ナフテン系炭化水素、芳香族系炭化水素、飽和又は
不飽和炭化水素、石油精製鉱油、潤滑油、流動パラフィ
ン等の炭化水素、ニトロ炭化水素等の炭化水素誘導体、
燃料油及び、又は石油から誘導される未精製マイクロク
リスタリンワックス、パラフィンワックス等、鉱物性ワ
ックスであるモンタンワックス等、動物性ワックスであ
る鯨ロウ、昆虫ワックスである蜜ロウ等のワックス類等
であり、これらは単独若しくは混合物として用いる。
ン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量炭化水素重合
体等を前記炭素質燃料成分と併用することもできる。
%である。
O型エマルションを形成する全ての乳化剤である。例え
ば、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エス
テル、ポリオキシアルキレンソルビトール脂肪酸エステ
ル、オキサゾリン誘導体、イミダゾリン誘導体、リン酸
エステル類、脂肪酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類
金属塩、一級、二級、及び三級アミン又はそれらの硝酸
塩又は酢酸塩等である。これらの乳化剤は一種又は二種
以上の混合物として用いる。
あり、好ましくは0.5〜4重量%である。
ルション爆薬に使用され、又は提案されているものの何
れもが使用できる。例えば、各種の単一微小中空球体、
複数の気泡を含有する発泡体等である。微小中空球体の
例としてはガラス、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、黒曜岩等か
ら得られる無機質系微小中空球体、ピッチ、石灰等から
得られる炭素質系微小中空球体、フェノール樹脂、ポリ
塩化ビニリデン、エポキシ樹脂、尿素樹脂等から得られ
る合成樹脂系微小中空球体等である。又複数の気泡を含
有する発泡体の例としては、エチレン、プロピレン等の
オレフィン、塩化ビニリデン、ビニルアルコール、酢酸
ビニル、アクリル、メタクリル酸又はそのエステル等の
ビニル化合物等の重合体、共重合体、変性重合体、ブレ
ンド重合体やポリウレタン、ポリエステル、ポリアミ
ド、尿素樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の合成
高分子からなる素材に、機械的発泡、化学的発泡、マイ
クロカプセル化、易揮発性物質の混入等の各種手段で気
泡を含ませた、これら発泡合成高分子の粉砕物、粒子を
あげることができる。これらの気泡保持剤は、一種又は
二種以上の混合物として使用される。これらの気泡保持
剤を100℃以上の高温条件で使用するW/O型エマルション
爆薬に配合する場合は、ガラス、シラス等の耐熱性の高
いものを使用するのが好ましい。又、その配合率は、通
常、W/O型エマルション爆薬の仮比重を0.80〜1.35に調
整する量である。
例えば1μm以下の水、油不溶性粉末等を添加すること
ができる(特公昭58−15467号公報参照)。又、安定剤
として水溶性リン酸塩(特開昭59−78995号公報参
照)、キレート化剤を前記の成分に応じて添加すること
もできる。
より次に説明する。先ず、尿素及び、又はチオ尿素を用
いる場合は、無機酸化酸塩の水溶液に尿素、チオ尿素を
加え、それを90℃で溶解し、炭素質燃料と乳化剤を90℃
で溶融混合させ、前記酸化酸塩水溶液とぜ前記炭素質燃
料を90℃加温下で攪拌乳化しW/O型エマルション爆薬を
得る。前記W/O型エマルションと気泡保持剤を60〜80℃
で混合混和してW/O型エマルション爆薬を得る。
溶液を90℃で溶解し、炭素質燃料と乳化剤を90℃で溶融
混合させ、前記酸化酸塩水溶液と前記炭素質燃料を90℃
加温下で攪拌乳化し、W/O型エマルションを得る。前記W
/O型エマルションと気泡保持剤と炭酸カルシウムとを60
〜80℃で混合混和してW/O型エマルション爆薬を得る。
尿素、チオ尿素と、炭酸カルシウムを併用する場合は、
夫々前記に準ずる。
添加するのは、水に対する溶解度がある程度高いこと
と、爆薬の経時安定性に対する影響が少ないためであ
る。
ルション爆薬に添加するのは、炭酸カルシウムの水に対
する溶解性が悪いため、無機酸化酸塩の水溶液に多く溶
解させられていないためである。又、経時安定性を考え
ても、炭酸カルシウムを気泡保持剤と一緒に添加するの
が最も良い。
ルシウムを気泡保持剤と共に添加することに特徴があ
り、連続製造でもバッチ製造でもよい。
尿素、炭酸カルシウムを少なくとも一種を含有するた
め、それらを含有しない従来のW/O型エマルション爆薬
組成物に較べ、小口径(25mm径)低温時における経時安
定性を損なうことなく、高温条件下で安定であり、発
熱、発煙、分解などが起こりにくいという効果がある。
尿素、チオ尿素、炭酸カルシウムの工程中における添加
の時期に特徴があり、且つ前記組成物を容易に製造する
ことができる。
る。
ない。各例中の部数は全て重量基準である。
のようにして製造した。
1部に加え、90℃で完全に溶解して無機酸化酸塩水溶液
を得た。一方、炭素質燃料として低分子量ポリエチレン
(トーヨー・ペトロライト社製「ポリワックス 655」)
2.6部と乳化剤としてソルビタンモノオレエート2.6部と
を90℃で溶融混合させ可燃剤の混合物を得た。これに前
記酸化酸塩水溶液90.7部をゆっくり添加して、90℃で加
温下650rpmで攪拌乳化を行なった。
ン95.9部を得た。気泡保持剤としてガラス微小中空球体
(Q-CEL 500:ザピーキュー社製)3.3部と炭酸カルシウ
ム0.8部と、前記W/O型エマルション95.9部とを60〜80℃
で混合混和後、100gつつ秤量して直径25mmの円筒状に成
形し、ビスコース紙で包装してW/O型エマルション爆薬
を得た。
W/O型エマルション爆薬(50g)を底付ステンレス管(32
A)に装填し、砂でタンピングしたものをオイルバスで
一定温度に保ち(160℃)試料の温度を観察し、分解し
て急激な温度上昇が起こるまでの時間を見る耐熱試験、
W/O型エマルション爆薬(50g)と硫化精鉱(50g:pH3.
6)と鉱水(5g:pH2.4)を手で3分間、完全に混合し、
底付ステンレス管(32A)に装填し、砂でタンピングし
たものをオイルバスで一定温度に保ち(110、160℃)、
試料の温度を観察し、分解して急激な温度上昇が起こる
までの時間を見る耐熱試験を行なった。−15℃におい
て、6号雷管で起爆しなくなった月日を経時月数として
起爆試験を行なった。
た。
型エマルション爆薬を得た。夫々のW/O型エマルション
について実施例1と同じ試験を行なった。試験結果を第
1表に示す。
のようにして製造した。
1.0部を水10.9部に加え、90℃で完全に溶解して無機酸
化酸塩水溶液を得た。一方、炭素質燃料として低分子量
ポリエチレン(トーヨー・ペトロライト社製「ポリワッ
クス 655」)2.6部と乳化剤としてソルビタンモノオレ
エート2.6部とを90℃で溶融混合させ可燃剤の混合物を
得た。これに前記酸化酸塩水溶液91.8部をゆっくり添加
して、90℃で加温下650rpmで攪拌乳化を行なった。
ン97.0部を得た。気泡保持剤としてガラス微小中球体
(Q-CEL 500:ザピーキュー社製)3.0部と前記W/O型エ
マルション97.0部とを60〜80℃で混合混和後、100gつつ
秤量して直径25mmの円筒状に成形し、ビスコース紙で包
装してW/O型エマルション爆薬を得た。
じ試験を行なった。試験結果を第1表に示す。
ルション爆薬を得た。得られたW/O型エマルション爆薬
について実施例1と同じ試験を行なった。試験結果を第
1表に示す。
を実施例7に準拠して、第1表に示す配合組成で夫々の
W/O型エマルション爆薬を得た。夫々のW/O型エマルショ
ン爆薬について実施例1と同じ試験を行なった試験結果
を第1表に示す。
素、チオ尿素を添加しないで、実施例1に準拠してW/O
型エマルション爆薬を得た。得られたW/O型エマルショ
ン爆薬について実施例1と同じ試験を行なった。試験結
果を第2表に示す。
ネシウムを無機酸化酸塩の水溶液に溶解させ、夫々のW/
O型エマルション爆薬を比較例1に準拠して得た。夫々
のW/O型エマルション爆薬について実施例1と同じ試験
を行なった。試験結果を第2表に示す。
例1に準拠し、第2表に示す配合組成のW/O型エマルシ
ョン爆薬を得た。このW/O型エマルション爆薬について
実施例1と同じ試験を行なった。試験結果を第2表に示
す。
ウムの代りに尿素を添加し、第2表に示す配合組成でW/
O型エマルション爆薬を得た。該W/O型エマルション爆薬
について実施例1と同じ試験を行なった。試験結果を第
2表に示す。
添加する尿素の代りに炭酸カルシウムを添加し、第2表
に示す配合組成でW/O型エマルション爆薬を得た。該W/O
エマルション爆薬について実施例1と同じ試験を行なっ
た。試験結果を第2表に示す。
又は硝酸アンモニウムと他の無機酸化酸塩とを、加温下
で水に溶解させて酸化剤水溶液を作る工程、乳化剤
と、燃料油及び、又はワックス類からなる可燃物とを加
温下で溶融混合して混合物を作る工程、該混合物と前
記酸化剤水溶液とを加温下で混合して油中水型エマルシ
ョンを作る工程、しかる後該油中水型エマルションに
気泡保持剤を混合する工程からなる油中水型エマルショ
ン爆薬組成物の製造方法において、尿素及び又はチオ尿
素の少なくとも一種を前記の工程で混合するか、又は
及び炭酸カルシウムを前記の工程で混合して製造され
た炭酸カルシウム、尿素、チオ尿素の群から選ばれた少
なくとも一種を含有するW/O型エマルション爆薬組成物
(実施例1〜10)は、小口径低温時の経時安定性に優れ
ており、熱的に安定であることが確認された。
Claims (4)
- 【請求項1】炭素質燃料からなる連続相、無機酸化酸塩
の水溶液からなる分散相、乳化剤、耐熱剤及び気泡保持
剤を含む油中水型エマルション爆薬において、耐熱剤が
炭酸カルシウム、尿素及びチオ尿素からなる群から選ば
れた少なくとも一種であることを特徴とする油中水型エ
マルション爆薬組成物。 - 【請求項2】硝酸アンモニウム又は硝酸アンモニウム
と他の無機酸化酸塩とを、加温下で水に溶解させて酸化
剤水溶液を作る工程、乳化剤と、燃焼油及び、又はワ
ックス類からなる可燃物とを加温下で溶融混合して混合
物を作る工程、該混合物と前記酸化剤水溶液とを加温
下で混合して油中水型エマルションを作る工程、しか
る後該油中水型エマルションに気泡保持剤を混合する工
程からなる油中水型エマルション爆薬組成物の製造方法
において、炭酸カルシウムを前記の工程で混合するこ
とを特徴とする油中水型エマルション爆薬の製造方法。 - 【請求項3】硝酸アンモニウム又は硝酸アンモニウム
と他の無機酸化酸塩とを、加温下で水に溶解させて酸化
剤水溶液を作る工程、乳化剤と、燃焼油及び、又はワ
ックス類からなる可燃物とを加温下で溶融混合して混合
物を作る工程、該混合物と前記酸化剤水溶液とを加温
下で混合して油中水型エマルションを作る工程、しか
る後該油中水型エマルションに気泡保持剤を混合する工
程からなる油中水型エマルション爆薬組成物の製造方法
において、尿素及びチオ尿素の少なくとも一種を前記
の工程で混合することを特徴とする油中水型エマルショ
ン爆薬の製造方法。 - 【請求項4】硝酸アンモニウム又は硝酸アンモニウム
と他の無機酸化酸塩とを、加温下で水に溶解させて酸化
剤水溶液を作る工程、乳化剤と、燃焼油及び、又はワ
ックス類からなる可燃物とを加温下で溶融混合して混合
物を作る工程、該混合物と前記酸化剤水溶液とを加温
下で混合して油中水型エマルションを作る工程、しか
る後該油中水型エマルションに気泡保持剤を混合する工
程からなる油中水型エマルション爆薬組成物の製造方法
において、尿素及びチオ尿素の少なくとも一種を前記
の工程で、炭酸カルシウムの前記の工程で、混合する
こと特徴とする油中水型エマルション爆薬の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9768590A JPH075424B2 (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 油中水型エマルション爆薬組成物及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9768590A JPH075424B2 (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 油中水型エマルション爆薬組成物及びその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03295887A JPH03295887A (ja) | 1991-12-26 |
JPH075424B2 true JPH075424B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=14198830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9768590A Expired - Fee Related JPH075424B2 (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 油中水型エマルション爆薬組成物及びその製造法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH075424B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
EA201000904A1 (ru) * | 2010-06-29 | 2011-04-29 | Борис Николаевич Кутузов | Эмульсионное взрывчатое вещество (варианты) |
-
1990
- 1990-04-16 JP JP9768590A patent/JPH075424B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03295887A (ja) | 1991-12-26 |
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