KR20230086246A - 벌크폭약의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 88~98 중량% 산화제 수용액, 0.1~6 중량% 유화제, 0.1~5 중량% 연료유, 0.1~1.0 중량% PMB(Plastic Micro Balloon)를 포함하며, 상기 산화제 수용액은 모노메틸 아민 나이트레이트(MMAN) 및 에틸렌 디아민 디나이트레이트(EDDN) 중에서 선택되는 1종 이상, 질산암모늄, 질산나트륨, 질산칼슘 및 물로 이루어진 산화제 수용액이고, 제조된 에멀젼 입자크기가 0.5㎛~2.0㎛ 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 벌크폭약의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 벌크폭약의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물에 관한 것이다.
현재 벌크폭약의 전폭약으로 주로 사용되는 Pentolite는 고폭약인 TNT와 PETN을 용융 및 혼합하는 공정을 통해 제조되고 있다. Pentolite는 제조에 사용되는 고폭약으로 인해 폭속이 매우 빠르다는 장점을 가지고 있다(PETN, TNT 폭속 = 8,000 m/s 이상). 반면에 원료로 사용되는 고폭약의 특성으로 인해 감도가 예민하여, 주변 환경(충격, 마찰, 정전기) 영향으로 인한 우발적인 폭발 발생이 가능하다는 단점을 가지고 있다. 또한, Pentolite는 고체상이기 때문에 외부 충격에 의해 파손될 수 있으므로 제품 취급 시 주의를 기울여 사용해야 한다.
Pentolite의 구성성분인 TNT와 PETN은 특정 조건에서 분해가 되는 문제점을 가지고 있다. TNT는 알칼리 가수분해, 열분해, 생분해 등 각각의 조건에서 분해가 되며, PETN은 금속과의 반응, 미생물이나 균주의 대사반응에 의해 분해된다. 이렇게 분해가 발생하면 Pentolite의 성능이 저하되거나, 분해반응으로 인한 우발적인 폭발이 발생할 수 있다.
다른 문제점으로는 Pentolite의 녹는점이 언급될 수 있다. 즉, Pentolite의 구성성분인 TNT는 녹는점이 약 80℃이나, 발파가 이루어지는 현장은 장소에 따라 고온인 경우가 있어, Pentolite는 일반적으로 60℃ 이상의 고온지반 현장에서는 사용을 금하고 있다.
상기와 같은 Pentolite의 단점을 해소할 수 있는 전폭약으로 에멀젼 폭약이 소개되었다. 상기 전폭용 에멀젼 폭약은 고온 지반에서의 사용이 가능하고, 충격에 의한 파손염려가 없으며, 외부환경에 의한 우발적인 기폭이 발생하지 않는다는 장점을 가지지만, 고체상의 전폭약과 비교하여 폭속이 낮다는 단점을 갖는다. 그러므로, 폭속을 향상시킬 수 있는 방법이 요구되고 있다.
본 발명은 종래기술의 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서,
고온 지반에서의 사용이 가능하고, 충격에 의한 파손염려가 없으며, 외부환경에 의한 우발적인 기폭이 발생하지 않는 장점을 가질 뿐만 아니라, 폭속도 우수한 벌크폭약의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은
88~98 중량% 산화제 수용액, 0.1~6 중량% 유화제, 0.1~5 중량% 연료유, 0.1~1.0 중량% PMB(Plastic Micro Balloon)를 포함하며,
상기 산화제 수용액은 모노메틸 아민 나이트레이트(MMAN) 및 에틸렌 디아민 디나이트레이트(EDDN) 중에서 선택되는 1종 이상, 질산암모늄, 질산나트륨, 질산칼슘 및 물로 이루어진 산화제 수용액이고,
제조된 에멀젼 입자크기가 0.5㎛~2.0㎛ 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 벌크폭약의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물을 제공한다.
본 발명의 벌크폭약의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물은 에멀젼의 입자크기가 2㎛ 이하인 에멀젼 기반 폭약으로서, 벌크 폭약의 위력을 최대화 할수 있는 수준의 폭속을 제공한다. 또한, 고온 반응성 지반에서의 사용이 가능하고, 충격에 의한 파손염려가 없으며, 외부환경에 의한 우발적인 기폭이 발생하지 않는 장점을 가진다.
도 1은 시험예 1에서 확인된, PMB 적용시 에멀젼 폭약 내 에멀젼의 입자 크기와 폭발속도 사이의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 2는 시험예 1에서 확인된, PMB 적용시 에멀젼 폭약 내 에멀젼의 입자 크기와 폭발속도 사이의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 2는 시험예 1에서 확인된, PMB 적용시 에멀젼 폭약 내 에멀젼의 입자 크기와 폭발속도 사이의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
이하에서 본 발명을 자세하게 설명한다.
본 발명은 88~98 중량% 산화제 수용액, 0.1~6 중량% 유화제, 0.1~5 중량% 연료유, 0.1~1.0 중량% PMB(Plastic Micro Balloon)를 포함하며,
상기 산화제 수용액은 모노메틸 아민 나이트레이트(MMAN) 및 에틸렌 디아민 디나이트레이트(EDDN) 중에서 선택되는 1종 이상, 질산암모늄, 질산나트륨, 질산칼슘 및 물로 이루어진 산화제 수용액이고,
제조된 에멀젼 입자크기가 0.5㎛~2.0㎛ 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 벌크폭약의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물에 관한 것이다.
종래의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물은 고체상의 전폭약(예: Pentolite)과 비교하여 고온 지반에서의 사용이 가능하고, 충격에 의한 파손염려가 없으며, 외부환경에 의한 우발적인 기폭이 발생하지 않는다는 장점을 가지지만, 고체상의 전폭약과 비교하여 폭속이 낮다는 단점을 가지고 있었다.
본 발명은 에멀젼 폭약의 에멀젼 입자 크기가 2㎛ 이하가 되도록 조절함으로써 이러한 폭속을 향상시킨 것을 특징으로 한다.
상기 에멀젼의 입자 크기는 0.5㎛ 내지 2㎛일 수 있다. 입자 크기를 0.5㎛ 미만으로 에멀젼을 제조하는 경우, 제조공정에서 필요로 하는 shear가 너무 높아 관리가 어려우며, 2㎛를 초과하는 경우 폭속이 느려지므로 바람직하지 않다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 에멀젼 폭약 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 88~98 중량%의 산화제 수용액, 0.1~6 중량%의 유화제, 0.1~5 중량%의 연료유, 0.1 내지 1 중량%의 PMB를 포함한다.
상기 산화제 수용액의 조성비가 상기 범위를 벗어나면 에멀젼이 형성되지 않을 수 있으며, 양이 적을 경우에는 불폭되는 문제가 발생할 수 있다. 상기 유화제의 조성비가 상기 범위를 벗어나면 에멀젼이 형성되지 않거나 불폭되는 문제가 발생할 수 있다. 상기 연료유의 조성비가 상기 범위를 벗어나면 에멀젼이 형성되지 않거나, 불폭되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 산화제수용액은 모노메틸 아민 나이트레이트(MMAN) 및 에틸렌 디아민 디나이트레이트(EDDN) 중에서 선택되는 1종 이상 2 내지 15 중량%, 질산암모늄 65 내지 94 중량%, 질산나트륨 2 내지 15 중량% 질산칼슘 1 내지 10 중량%, 및 물 1 내지 10 중량%로 이루어지며, 산화제 수용액에 포함되는 MMAN 및 EDDN 중에서 선택되는 1종 이상은 에멀젼 폭약 조성물 전체 중량의 3~10 중량% 포함되도록 사용한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 유화제는 SMO(Sorbitan monoleate) 및 PIBSA 아민염(Amine salt of polyisobutylenesuccinicanhydride) 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으나, 상기 성분으로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 연료유는 왁스, 광유, 경유, 및 유동파라핀 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 PMB는 기포보지제로서 사용된다. 상기 기포보지제는 화약 내에 일정부분의 공기 또는 기타 기체 등으로 공간을 형성시키는 성분으로서 예감제(sensitizer) 역할을 한다. 상기 PMB는 비닐디엔클로라이드(VDC), 메틸메타아크릴레이트(MMA) 및 아크릴로니트릴(ACN)의 공중합체이거나 ACN의 중합체로부터 선택될 수 있다. 상기 공중합체에서 ACN 함량이 50 중량% 이하가 될 경우 내화학성이 낮아질 수 있으므로 상기 공중합체는 ACN을 50 중량% 이상 함유하는 것이 바람직하다.
상기 PMB가 0.1 중량% 미만이거나 1 중량%를 초과하는 경우에는 탄동구포나 폭속이 저하되고 반폭이 발생할 수 있으므로 바람직하지 않다. 상기 PMB는 기포보지제로 사용 시 핫스포트(hot spot: 단열압축에 의한 지속적 폭발 유지)의 역할을 위해서 진 비중(d)이 0.02∼0.1g/cc이고 평균 입자크기가 20∼100㎛인 것이 또한 바람직하게 사용될 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
실시예 1.
MMAN 10 중량%, 질산암모늄 70 중량%, 질산나트륨 10 중량%, 질산칼슘 5 중량%, 및 물 5 중량%로 이루어진 100℃ 산화제 수용액 93 중량%와; 경유 3 중량%, 유화제 4 중량%로 이루어진 혼합물 90℃ 연료용액 7 중량%를 유화기로 유화시켜 에멀젼을 제조하였다. 상기 에멀젼 99.8 중량% 및 PMB(ACN이 50%인 VDC, ACN 및 MMA의 공중합체, 진비중(d)=0.02) 0.2 중량%를 혼화기를 사용하여 혼화하여 에멀젼 폭약을 제조하였다.
실시예 2.
상기 실시예 1과 동일한 조성을 갖는 산화제 수용액 93 중량%와 왁스 3 중량%, 유화제 4 중량%로 이루어진 혼합물 90℃ 연료용액 7 중량%를 유화기로 유화시켜 에멀젼을 제조하였다. 상기 에멀젼 99.8 중량% 및 PMB 0.2 중량%를 혼화기를 사용하여 혼화하여 에멀젼 폭약을 제조하였다.
실시예 3.
상기 실시예 1과 동일한 조성으로 에멀젼을 제조하였다. 상기 에멀젼 99.74 중량% 및 PMB 0.26 중량%를 넣은 후, 혼화기를 사용하여 혼화하여 에멀젼 폭약을 제조하였다.
실시예 4.
상기 실시예 2와 동일한 조성으로 에멀젼을 제조하였다. 상기 에멀젼 99.74 중량% 및 PMB 0.26 중량%를 넣은 후, 혼화기를 사용하여 혼화하여 에멀젼 폭약을 제조하였다.
실시예 5.
실시예 1과 동일한 조성을 갖는 산화제 수용액 93 중량%와 유동파라핀 3 중량%, 유화제 4 중량%로 이루어진 혼합물 90℃ 연료용액 7 중량%를 유화기로 유화시켜 에멀젼을 제조하였다. 상기 에멀젼 99.7 중량% 및 PMB 0.3 중량%를 혼화기를 사용하여 혼화하여 에멀젼 폭약을 제조하였다.
실시예 6.
실시예 1과 동일한 조성을 갖는 산화제 수용액 94 중량%와 유동파라핀 3 중량%, 유화제 3 중량%로 이루어진 혼합물 90℃ 연료용액 6 중량%를 유화기로 유화시켜 에멀젼을 제조하였다. 상기 에멀젼 99.7 중량% 및 PMB 0.3 중량%를 혼화기를 사용하여 혼화하여 에멀젼 폭약을 제조하였다.
실시예 7.
실시예 1과 동일한 조성을 갖는 산화제 수용액 94.5 중량%와; 유동파라핀 3 중량%, 유화제 2.5 중량%로 이루어진 혼합물 90℃ 연료용액 5.5 중량%를 유화기로 유화시켜 에멀젼을 제조하였다. 상기 에멀젼 99.67 중량% 및 PMB 0.33 중량%를 넣은 후, 혼화기를 사용하여 혼화하여 에멀젼 폭약을 제조하였다.
비교예 1.
상기 실시예 1과 동일한 조성으로 에멀젼을 제조하였다. 상기 에멀젼 98.4 중량% 및 GMB(3M 社, Glass Micro Bubble K-15) 1.6 중량%를 넣은 후, 혼화기를 사용하여 에멀젼 폭약을 제조하였다.
시험예 1: 에멀젼 입자크기에 따른 폭발속도 평가
상기 실시예 1의 에멀젼의 유화속도, 유화시간을 조절하여 에멀젼의 입자크기별 에멀젼 폭약을 제조하였고, 에멀젼 입자크기에 따른 에멀젼 폭약의 폭발속도를 비교하였다. 에멀젼 입자크기는 측정장비(Mastersizer)를 사용하여 측정하였으며, 폭발속도는 Φ50 mm 강관에 confined 된 조건에서 시험을 수행하는 방법으로 평가하였다. 동일한 방법으로 비교예 1의 에멀젼 폭약을 제조하여 시험을 수행하였다. 제조된 에멀젼의 크기는 하기 표 1과 같으며, 그 폭발속도 시험 결과를 도 1, 2에 나타내었다.
도 1에 나타난 바와 같이 PMB를 사용한 경우에는 에멀젼 입자크기와 상관 없이 유사한 폭발속도를 갖는 경향을 나타냈다. 반면, 도 2에 나타난 바와 같이 GMB를 사용한 경우에는 에멀젼의 입자크기가 증가할수록 폭발속도가 감소하는 경향을 나타냈다. 제조 조건에 따른 편차를 줄이기 위해서는 PMB를 적용하는 것이 좋음을 확인할 수 있다.
시험예 2: 에멀젼 폭약의 성능 평가
기존에 사용하던 고체 형태의 전폭약인 Pentolite와 본 발명의 에멀젼 폭약(실시예 5 제조)의 비교를 위해 광산 현장 조건에서 비교시험을 진행하였다. 즉, 공경 Φ89mm, Bulk 폭약으로 ANFO와 HiMEX 75-120를 사용하는 현장에서 Pentolite와 본 발명의 에멀젼 폭약(실시예 5 제조)을 사용하여 폭발 시험을 수행하고 폭발속도를 측정하였다. 동일한 현장 환경에서 Pentolite 150g, 200g, 전폭약용 에멀젼 폭약(실시예 5 제조) 150g, 200g, 230g, 300g을 사용하여 시험한 결과는 하기 표 2과 같았다.
| Bulk 제품 | 전폭약 종류 |
전폭약
약량(g) |
폭발속도(m/s) | |
| Ave. | Range | |||
| ANFO | Pentolite | 150 | 3771 | 3667~3836 |
| 200 | 3429 | 2145~3868 | ||
| 전폭약용 에멀젼 폭약 (실시예 5 제조) |
150 | 2801 | 2013~3588 | |
| 200 | 3475 | 3470~3480 | ||
| 230 | 3383 | 2121~3902 | ||
| 300 | 3370 | 2072~3828 | ||
| HiMEX 75-120 | Pentolite | 150 | 4893 | 4452~5334 |
| 200 | 5405 | 5092~5691 | ||
| 전폭약용 에멀젼 폭약 (실시예 5 제조) |
150 | 5125 | - | |
| 200 | 5247 | 5040~5485 | ||
| 230 | 5454 | - | ||
| 300 | 5159 | 4737~5424 | ||
상기 표 2의 결과로부터, 전폭약의 종류와 무관하게 Bulk 폭약의 폭속은 비슷한 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 본 발명의 에멀젼 폭약은, 에멀젼 폭약임에도 불구하고, 고체 형태의 전폭약인 Pentolite와 비교하여 성능 차이가 없는 것을 의미한다.
시험예 3.
전폭약용 에멀젼 폭약은 사용환경을 고려하여 저온 환경 및 고온 환경에서 사용이 가능하여야 한다. 따라서, 실시예 7의 에멀젼 폭약을 사용하여 저온 및 고온의 환경의 사용 가능성을 평가하였다. 저온 환경의 경우에는 일반적인 폭약류의 저온 평가온도인 -20℃에서 시험을 진행하였으며, 고온의 경우에는 명확한 기준이 수립되지 않아 100℃의 온도에 2시간 이상 보관한 후, 시험을 진행하여 성능의 변화를 측정하였다. 평가결과는 다음의 표 3과 같았다.
| 구분 | 조건 | 폭발속도(m/s) |
| 상온 | Φ50 mm confined | 6,466 |
| 상온 | Φ50 mm film | 6,292 |
| 저온(-20℃) | 5,920 | |
| 고온(100℃) | 5,700 |
상기 시험결과로부터 본 발명의 전폭약용 에멀젼 폭약은 저온 환경 및 고온 환경 모두에서 사용 가능한 폭발속도를 제공하는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (5)
- 88~98 중량% 산화제 수용액, 0.1~6 중량% 유화제, 0.1~5 중량% 연료유, 0.1~1.0 중량% PMB(Plastic Micro Balloon)를 포함하며,
상기 산화제 수용액은 모노메틸 아민 나이트레이트(MMAN) 및 에틸렌 디아민 디나이트레이트(EDDN) 중에서 선택되는 1종 이상, 질산암모늄, 질산나트륨, 질산칼슘 및 물로 이루어진 산화제 수용액이고,
제조된 에멀젼 입자크기가 0.5㎛~2.0㎛ 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 벌크폭약의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 산화제 수용액에 포함되는 MMAN 또는 EDDN은 에멀젼 폭약 조성물 전체 중량에 대해 3~10 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 벌크폭약의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 PMB는 비닐디엔클로라이드(VDC), 메틸메타아크릴레이트(MMA) 및 아크릴로니트릴(ACN)의 공중합체이거나 ACN의 중합체로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 벌크폭약의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 유화제는 SMO(Sorbitan monoleate) 및 PIBSA 아민염(Amine salt of polyisobutylenesuccinicanhydride)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 벌크폭약의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 연료유는 왁스, 광유, 경유 및 유동파라핀으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 벌크폭약의 전폭약용 에멀젼 폭약 조성물.
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| KR970004708A (ko) * | 1995-06-30 | 1997-01-29 | 배순훈 | 앨범기능을 갖는 티브이 |
| KR100449163B1 (ko) * | 2002-05-06 | 2004-09-16 | 주식회사 한화 | 위력이 강화된 에멀젼 폭약 |
| KR100576180B1 (ko) * | 2002-07-27 | 2006-05-03 | 주식회사 한화 | 비폭발성 에멀젼 조성물 |
| KR101060523B1 (ko) * | 2009-04-03 | 2011-08-30 | 주식회사 한화 | 친환경적인 고위력 유중수적형 에멀젼 폭약 조성물 |
| CN102675005B (zh) * | 2012-05-28 | 2014-10-08 | 广东宏大爆破股份有限公司 | 一种深水爆破使用的乳化炸药及其制作方法 |
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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