JPH0769772A - 爆 薬 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 爆薬中に酸化剤として使用されている硝酸ア
ンモニウムを特定の硝酸アンモニウムとする事により、
爆薬の威力あるいは威力・感度の両者を向上せしめる。 【構成】 吸油率が１５％〜２４％の粒状硝酸アンモニ
ウム又はその粉砕品を使用する事を特徴とする爆薬。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、随道掘進、採石、採
鉱、採岩等の産業用爆破作業に汎く利用される爆薬に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】産業用爆破作業に用いられている爆薬と
しては、ダイナマイト、含水爆薬、硝安爆薬及びＡＮＦ
Ｏ爆薬等が良く知られている。

【０００３】これらの爆薬には主として硝酸アンモニウ
ム（以下硝安と呼ぶ）が用いられている。ダイナマイト
や硝安爆薬には吸油率が３％程度の粉状の硝安が用いら
れている。又含水爆薬の場合には、ゲル状又はエマルジ
ョン状の基礎組成のみの場合もあるが、これに追加で吸
油率８〜１２％程度の硝安が用いられる事もある。更に
ＡＮＦＯ爆薬では吸油率８〜１２％程度、粒径が１．１
〜２ｍｍ程度、かつ硬度が４〜１０程度の粒状硝安が一
般的に用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】硝安は、爆薬中の酸化
剤としては価格が安く、しかも化学的に安定であり極め
て有用であるが、その反応性について言えば、例えば、
ニトログリセリンやニトログリコールの様な爆発性化合
物に較べてかなり低い事は、当業者の常識である。従っ
て、産業用爆薬中に粉状又は粒状で硝安を用いた場合、
例えば、ニトログリセリンやニトログリコールの様な爆
発性化合物を単独で用いた場合に較べて、威力が低下す
るが、安価で安定という点から、これらの威力低下を補
って余りあるという考えにより、汎く硝安が使用されて
いる。しかし、この硝安の反応性を向上せしめれば、爆
薬の威力を飛躍的に増大させ得る事が、当然期待されて
いたが、その方法が従来は見い出す事が出来なかったの
が実情であった。

【０００５】又ＡＮＦＯ爆薬については、例えば、粒状
を保つ事が必要な為、一定の粒径あるいは硬度も必要な
為、更にこの方法を見い出す事が困難な状況にあった。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明者等は、硝安の各種
物理的性質及び、その爆薬性能への影響度を鋭意研究し
た結果、吸油率が１５％〜２４％の粒状硝安又はその粉
砕品をダイナマイトあるいは硝安爆薬、更には含水爆薬
では基本組成に追加硝安として用いれば著しく威力が向
上する事を見い出した。又吸油率が１５％〜２４％、平
均粒径が０．５ｍｍ〜２．０ｍｍかつ硬度４〜１４の粒
状硝安を混合時に液体の燃料成分と混合すると、従来ブ
ースターでしか起爆せずＡＮＦＯ爆薬とされていた配合
組成でも、雷管起爆性となり更には著しく威力が向上す
る事も見い出したものである。

【０００７】本発明の爆薬で用いられる硝安は吸油率が
１５％〜２４％（好ましくは１６％〜２３％）の粒状硝
安又はその粉砕品であり、その性状は粉状でも粒状でも
その都度用途によって選択できる。

【０００８】以下の記述によって限定されるものでは無
いが、ダイナマイト用や硝安爆薬用には吸油率が１５％
〜２４％の粒状硝安の粉砕品を使用する方が好ましい。
又含水爆薬の追加硝安用には、粉砕品を使用できるが、
粒状硝安を使用する方が、安定性等への悪影響が少な
い。又粒状を保たせた方が好ましい従来のＡＮＦＯ爆薬
の様な用途には、吸油率が１５％〜２４％、平均粒径が
０．５ｍｍ〜２．０ｍｍかつ硬度４〜１４である粒状硝
安が使われる。

【０００９】硝安の吸油率は、一定量の試料硝安を軽油
に一定時間浸しておいた後、吸引濾過し、試験前後の重
量差より油吸着量を見ることによって測定される。

【００１０】詳しくは、試料硝安５０ｇを直径４０ｍ
ｍ、深さ５０ｍｍの硝子フイルター（１１Ｇ−１）に入
れ、上皿直視天秤で秤量し、これを真空装置にセットす
る。ついで硝子フイルター中に軽油４０ｍＬを注入し細
い棒でよく撹拌し、硝安と軽油の混合接触を図る。５分
間放置後、硝子フイルターに付属した下部のコックを開
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（約３０Ｌ／ｍｉｎの流速）した後、
軽油を吸着した試料硝安の入ったままの硝子フイルター
を上皿直視天秤で秤量する。以上の測定を終えた後、元
の試料硝安５０ｇに対する軽油吸着増量分（ｇ）の比率
（％）を吸油率（％）として表示する。計算式は下記の
通り。以上は産業火薬会法に定められた方法に準拠した
ものである。

【００１１】

【数１】

【００１２】硝安の吸油率は、主として粒の内部に分布
する細孔の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。細孔容積
と吸油率が、ほぼ正比例の相関関係にあることは一般的
に知られた事実である。

【００１３】粒子内部に多くの細孔を有する、いわゆる
ポーラス硝安は、もっぱら、調節された濃度の高温硝安
溶融液を噴射造粒装置（プリリング・グラニュレータ又
はプリリング・タワー）を通すことで造粒され、引き続
く乾燥工程、冷却工程などを経て工業規模で製造されて
いる。この製造過程に於いて、細孔容積、細孔有効径な
どは造粒工程に於ける硝安濃度や溶融液温度などの原料
条件及び造粒装置、乾燥装置の操作条件が大きく支配し
ており、これを適当に調節することで、所望の吸油率の
ものが得られる。

【００１４】硝安の平均粒径は、一定量の硝安を篩目の
異なる各種篩を通し、各篩目毎の重量分布から測定され
る。

【００１５】粒状硝安の硬度は、一定量の試料硝安を硬
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。

【００１６】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１７１５ｇ）から構成されている。

【００１７】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。一定時間経過後、装置を停止し、
静止後、受け皿を取りだし中の試料を所定の篩に入れ、
振盪機を使用して、１分間振盪させる。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（％）を硬度（％）として表
示する。計算式は下記の通り。以上は産業火薬会法に定
められた方法に準拠したものである。

【００１８】

【数２】

【００１９】勿論これらの爆薬中で粉状と粒状の硝安を
任意の比率で用いる事も出来る。

【００２０】本発明者等は、又爆薬中の硝安全体量の少
なくとも２０重量％以上を吸油率１５％〜２４％の粒状
硝安又はその粉砕品とすると、高い爆薬の威力向上効果
がある事を見い出した。

【００２１】本発明の爆薬で粒状を保たせた方が好まし
い従来のＡＮＦＯ爆薬の様な用途用に、粒状硝安と混合
して用いられる燃料成分は、混合時に液体である燃料成
分が用いられる。例としては、２号軽油、灯油等の鉱物
油類、メチルアルコール、エチルアルコール等のアルコ
ール類、植物油、動物油、更にはパラフィンワックス、
マイクロクリスタリンワックスの様なワックス類、合成
高分子類、更にはジニトロトルエンやジニトロキシレン
の様なニトロ化合物類等が挙げられる。融点の高い燃料
成分はそれが液状になる温度以上で、硝安と混合する事
によって用いる事が出来る。

【００２２】本発明の爆薬には、一般に当業者が良く知
っている、澱粉、木粉、アルミ粉の様な金属粉等粉状の
燃料粉末も、追加で使用する事が可能である。又本発明
の爆薬には硝安以外の酸化剤例えば過塩素酸アンモニウ
ム等の過塩素酸塩、硝酸ソーダ等の硝安以外の硝酸塩
類、塩素酸カリの様な塩素酸塩類等を、吸油率１５％〜
２４％の粒状硝安又はその粉砕品と組み合わせて用いる
事もできる。

【００２３】

【作用】上述の如く爆薬の酸化剤として吸油率が１５％
〜２４％である粒状硝安又はその粉砕品を使用すると、
従来の爆薬に較べて、その威力が著しく向上する。

【００２４】

【実施例】本発明を実施例を挙げて、以下に詳しく説明
する。

【００２５】実施例１ 粒状硝安（吸油率１６．９％、平均粒径１．７ｍｍ）６
５．８部を粉砕し、粒径約０．１ｍｍとし、これにニト
ログリセリン１４．９部、ニトログリコール９．１部、
ニトロセルロース１．５部、ジニトロトルエン４．１
部、澱粉４．１部、界面活性剤類０．５部を加えて、良
く混合しダイナマイトを製造した。これを３０ｍｍ径の
紙筒中に１００ｇ充填した。

【００２６】比較例１ 粉状硝安（吸油率３．３％、平均粒径０．１ｍｍ）６
５．８部を用い、その他は実施例１と同じ成分・量を配
合し良く混合し、ダイナマイトを製造した。これを３０
ｍｍ径の紙筒中に１００ｇ充填した。

【００２７】実施例２ 実施例１で使用した粉砕した硝安１４．５部と比較例１
で用いた粉状硝安５１．３部を用い、その他は実施例１
と同じ成分・量を配合し良く混合し、ダイナマイトを製
造した。これを３０ｍｍ径の紙筒中に１００ｇ充填し
た。

【００２８】実施例３ 実施例１で用いた粉砕した硝安９４部と２号軽油６部を
充分混合し、爆薬を製造した。ＪＩＳ鉄管中に約１５０
ｇ充填した。

【００２９】実施例４ 実施例１で用いた粉砕した硝安８８部とジニトロトルエ
ン（凝固点６９℃）１２部を７５℃で充分混合し爆薬を
製造した。この爆薬をＪＩＳＫ−４８２６に規定された
塩ビ雨どいに約２５０ｇ充填した。又ＪＩＳ鉄管中に約
１５０ｇ充填した。

【００３０】比較例２ 比較例１で使用した粉状硝安９４部を実施例３と同様、
２号軽油６部と充分混合した。ＪＩＳ鉄管中に約１５０
ｇ充填した。

【００３１】実施例５ 粒状硝安（吸油率２２％、平均粒径１．４ｍｍ、硬度
４．５）９４部と、２号軽油６部を充分混合し爆薬を製
造した。この爆薬をＪＩＳＫ−４８２６に規定された塩
ビ雨どいに約２５０ｇ充填した。又ＪＩＳ鉄管中に約１
５０ｇ充填した。

【００３２】比較例３ 粒状硝安（吸油率１３．５％、平均粒径１．２ｍｍ、硬
度５．１）９４部と２号軽油６部を充分混合し、爆薬を
製造した。この爆薬をＪＩＳＫ−４８２６に規定された
塩ビ雨どいに約２５０ｇ充填した。又ＪＩＳ鉄管中に約
１５０ｇ充填した。

【００３３】実施例６ 実施例５で用いた粒状硝安２８．２部と比較例３で用い
た粒状硝安６５．８部及び２号軽油６部を充分混合し、
爆薬を製造した。この爆薬をＪＩＳＫ−４８２６に規定
された塩ビ雨どいに約２５０ｇ充填した。又ＪＩＳ鉄管
中に約１５０ｇ充填した。

【００３４】実施例７ 実施例５で用いた粒状硝安９４部とパラフィンワックス
（融点５０〜５２℃）６部を６０℃で充分混合して、爆
薬を製造した。この爆薬をＪＩＳＫ−４８２６に規定さ
れた塩ビ雨どいに約２５０ｇ充填した。又ＪＩＳ鉄管中
に約１５０ｇ充填した。

【００３５】比較例４ 比較例３で用いた粒状硝安９４部とパラフィンワックス
（融点５０〜５２℃）６部を実施例７と同じように混合
し、爆薬を製造した。この爆薬をＪＩＳＫ−４８２６に
規定された塩ビ雨どいに約２５０ｇ充填した。又ＪＩＳ
鉄管中に約１５０ｇ充填した。

【００３６】実施例８ 実施例５で用いた粒状硝安２３．５部と比較例３で用い
た粒状硝安７０．５部とパラフィンワックス（融点５０
〜５２℃）６部を実施例７と同じ様に混合し、爆薬を製
造した。この爆薬をＪＩＳＫ−４８２６に規定された塩
ビ雨どいに約２５０ｇ充填した。又ＪＩＳ鉄管中に約１
５０ｇ充填した。

【００３７】実施例１、２及び比較例１の薬包を使用し
て弾道振子試験を行い弾道振子値を測定した。

【００３８】実施例４〜８、比較例３〜４のＪＩＳＫ−
４８２６に規定された塩ビ雨どいに充填した薬包をＪＩ
Ｓに従い６号雷管で起爆試験した。又実施例３〜８、比
較例２〜４のＪＩＳ鉄管に充填した爆薬を、ペントライ
トブースター３０ｇを取りつけた６号雷管により起爆
し、爆速を測定した。試験結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】実施例１、２と比較例１の弾道振子値を
較べれば、本発明による爆薬が、大きな威力増大を示し
ている事が明らかである。

【００４１】又実施例４〜８と比較例３〜４の６号雷管
起爆試験結果を較べれば、本発明による爆薬の感度が比
較例に較べて、大きく向上している事が明らかであり、
又実施例３〜８と比較例２〜４の爆速を較べれば、威力
の指数である爆速が、本発明による爆薬で著しい向上が
見られる事は明白である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 肇 東京都狛江市猪方４−10−３−103

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸油率が１５％〜２４％である粒状硝酸
   アンモニウム又はその粉砕品を用いる事を特徴とする爆
   薬。
2. 【請求項２】 吸油率が１５％〜２４％である粒状硝酸
   アンモニウム又はその粉砕品を爆薬中の硝酸アンモニウ
   ム全体量の２０％以上使用する事を特徴とする請求項１
   に記載の爆薬。
3. 【請求項３】 混合時に液状である燃料成分を用いる事
   を特徴とする請求項１または２に記載の爆薬。
4. 【請求項４】 粒状硝酸アンモニウムが平均粒径０．５
   ｍｍ〜２．０ｍｍでかつ硬度が４〜１４である事を特徴
   とする請求項１から３のいずれかに記載の爆薬。