NO167083B - Fremgangsmaate for fremstilling av et plastbundet sprengstoff. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for fremstilling

av et plastbundet sprengstoff, spesielt i granulert form,

ved hvilken sprengstoffet, plasten og et oppløsningsmiddel for plasten blandes, hvorpå oppløsningsmidlet fjernes og den tilbakeblivende masse eventuelt granuleres.

En slik fremgangsmåte er allerede kjent og går under betegnelsen "oppslemningsprosessen". Ved denne bringes sprengstoffet først i vandig oppslemning, hvoretter plasten tilsettes oppløst i et organisk oppløsningsmiddel. Det hele blandes, hvoretter oppløsningsmidlet og vannet fjernes og den tilbakeblivende masse granuleres. For å hindre elektrostatisk oppladning av granulatet og for å forbedre pressbarheten kan man under eller etter blandeoperasjonen tilsette antistatiske midler og glidemidler, såsom carbon black eller grafitt.

Ved "oppslemningsprosessen" er det nødvendig med store spesialbeholdere, da sprengstoffoppslemningen og plastoppløs-ningen opptar store volum. Dessuten går det med betydelig tid til å oppløse plasten og til å fjerne oppløsningsmidlet og vannet.

Pressingen av granulatet for fremstilling av sprengstoffladninger må utføres ved plastens mykningstemperatur, dvs. ved relativt høy temperatur.

Videre er det kjent å anvende voksmaterialer som binde-middel istedenfor plast. Ved denne fremgangsmåte blir en blanding av voksmaterialer og sprengstoff blandet i en knamaskin ved temperatur over vokssmeltepunktene på 60-100°C. Riktig-nok kan blandingens volum på den måte reduseres betydelig, f.eks. ned til en tyvendedel sammenlignet med oppslemningsprosessen, og det vil kunne benyttes en vanlig, kommersiell knamaskin, såsom en planetblander, men på grunn av voksens lave smeltepunkt begrenses ifyllingstemperaturen for de derav fremstilte sprengstoffladninger.

For å forenkle forarbeidelsen av kautsjuk er det kjent å overføre kautsjuken i pulverform. Problemet med kautsjukens egenklebrighet og den såkalte "kaldstrømning" motvirkes derved at det i kautsjuken dispergeres et fyllstoff ("Fttllstoffhal-tiges Kautschukpulver BUNA EM", interntidsskrift "Der Licht-bogen", Juni 1984, for Fa. Chemisene Werke Hiils AG). Som fyllstoff anvendes carbon black eller kieselsyre.

Siktemålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte ved hjelp av hvilken fremstillingen av plastbundne sprengstoffer forenkles, spesielt med hensyn til apparatur-kostnadene.

Hensikten oppnåes ved at det som plast anvendes et forhåndsfremstilt pulver av en blanding av plast og et materiale med stor spesifik overflate. Et slikt pulver har ingen egenklebrighet og kan blandes med sprengstoffet etter tilset-ning av en liten mengde av et oppløsningsmiddel for plasten, hvilket innebærer at det kan benyttes en kommersiell knamaskin eller annen tvangsblander.

Med oppfinnelsen tilveiebringes det således en fremgangsmåte for fremstilling av et plastbundet sprengstoff,

ved hvilken sprengstoffet, plaststoffet og et oppløsningsmid-del for plaststoffet blandes, med hverandre, hvoretter oppløs-ningsmidlet fjernes og den tilbakeblivende masse eventuelt

granuleres. Den nye fremgangsmåte er særpreget ved at plasten anvendes i form av et forhåndsfremstilt pulver av en blanding av plasten og et materiale med stor spesifikk overflate på minst 5 m 2/g, hvilket pulver inneholder minst 10 vekt% av materialet med stor spesifikk overflate, har en partikkelstør-relse som er mindre enn lOOO^um, og anvendes i en mengde av 2-15 vekt%, beregnet på sprengstoffet, og at blandingen av sprengstoffet, oppløsningsmidlet og det forhåndsfremstilte pulver foretas ved knaing.

Som plast benyttes fortrinnsvis en termoplast, spesielt en kautsjuk, som f.eks. styren-butadien-kautsjuk.

Materialet med stor spesifikk overflate har fortrinnsvis en spesifikk overflate på minst 20 m 2/g. Plastpulverpar-tiklene i hvilke dette materiale er dispergert, har fortrinnsvis en partikkelstørrelse som er mindre enn 500^um. Særlig foretrukken er en snever partikkelstørrelsesfordeling på f.eks. mellom 50 og lOO^um.

Materialet med stor spesifikk overflate fører til en hurtig oppløsning og homogen fordeling av dette og spreng-

stoffet.

Som materiale med stor spesifikk overflate anvendes fortrinnsvis carbon black, da carbon black oppviser antistatisk virkning. Ofte blir det da unødvendig å tilsette andre antistatiske midler. Dessuten virker carbon black som presse-hjelpemiddel, slik at sprengstoffet til tross for en relativt høy mykningstemperatur på f.eks. 130-200°C for plasten lar seg presse ved en relativt lav temperatur, dvs. ved en temperatur under 80°C, og eventuelt sågar ved romtemperatur.

Materialet med stor spesifikk overflate virker dessuten som et fasthetsforbedrende middel i den pressede ladning, idet det i utstrakt grad hindrer hysterese, dvs. en utvidelse av ladningen som følge av trykkreduksjon etter pressen, samt en irreversibel svelling etter temperaturbelastning eller ved innvirkning av fuktighet.

Foruten av carbon black kan materialet med stor spesifikk overflate som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, også utgjøres av en annen art grafitt eller f.eks. av kieselsyre.

Andelen av materialet med stor spesifikk overflate

i det forhåndsfremstilte plastpulver er som nevnt større enn 10 vekt%. Ofte er det imidlertid nødvendig med en større mengde, f.eks. 40 vekt% eller mer, av dette materiale for å oppnå et ikke-klebrig, risledyktig pulver med god lagrings-bestandighet.

For å forringe ydelsen av sprengstoffladningen minst mulig må andelen av plastpulver ikke være for stor. Derfor er mengden av det forhåndsfremstilte plastpulver som nevnt 2-15 vekt%, idet den vanligvis er 3-8 vekt%, beregnet på vek-ten av sprengstoffet. Som forhåndsfremstilt plastpulver kan f.eks. det pulver av carbon black og gummi benyttes som leve-res av Fa. Chemische Werke HUls AG.

Knaingen utføres ved en temperatur som hensiktsmessig ligger under oppløsningsmidlets kokepunkt. Knaingen kan også utføres ved romtemperatur.

Som sprengstoffer kan man ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benytte alle de gjengse sprengstoffer, og således f.eks. nitraminer, såsom octogen og hexogen, nitroforbin-delser, såsom trinitrobenzen, eller nitratestere, såsom penta-erythrittetranitrat. Videre kan det plastbundne sprengstoff inneholde oxygenbærere, såsom klorater eller perklorater,

samt metallpulver, som f.eks. aluminiumpulver.

Oppløsningsmidlet som er nødvendig for blandeoperasjonen, har til oppgave å oppløse plastpulveret. Det er et ikke-oppløsningsmiddel for sprengstoffet og et godt oppløs-ningsmiddel for plasten, slik at oppløsningsmiddelmengden kan holdes så liten som mulig. Når kautsjuk benyttes som plast, er toluen særlig velegnet som oppløsningsmiddel.

Oppløsningsmidlet fjernes etter blandeoperasjonen, f.eks. ved fordampning, fortrinnsvis i vakuum. For at blande-volumet ikke skal bli for stort, må mengden av det tilsatte oppløsningsmiddel være høyst 50 vekt%, fortrinnsvis høyst 30 vekt%, av sprengstoffmengden.

Etter fjerningen av oppløsningsmidlet blir det ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for det meste tilbake et risledyktig granulat, hvilket innebærer at man kan la være å utføre spesielle granuleringsoperasjoner, hvorved fremstillingen ytterligere forenkles. Dersom det imidlertid skulle falle ut en kompakt masse, kan denne granuleres på vanlig måte.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utføres diskontinuerlig eller kontinuerlig.

Ved diskontinuerlig utførelse av fremgangsmåten kan

det benyttes en kommersiell knamaskin, f.eks. en planetblander eller en annen tvangsblander. Sprengstoffet, det forhåndsfremstilte plastpulver og oppløsningsmidlet kan tilsettes knamaskinen i en hvilken som helst ønsket rekkefølge.

For kontinuerlig fremstilling kan det benyttes en ekstruder, f.eks. en ekstruder med 2 snekker som griper inn i hverandre.

Fortrinnsvis blandes sprengstoffet i en innledende arbeidsoperasjon med oppløsningsmidlet som er nødvendig for oppløsning av plasten. Det med oppløsningsmidlet flegmatiserte sprengstoff, plastpulveret og eventuelt ytterligere oppløs-ningsmiddel (etter behov) kan tilføres ved hjelp av egnede doseringsinnretninger. Gjennom dosering av utgangsmaterialene oppnåes den ønskede sammensetning av sprengstoffgranulatet. Oppløsningsmidlet kan fjernes ved hjelp av evakueringsenheter som er integrert i prosessen eller fjernes i et tilsluttet anlegg.

Fordeler som oppnåes ved den kontinuerlige fremgangsmåte, er også den store nøyaktighet ved doseringen av det forhåndsfremstilte plastpulver og den raske oppløsning av plastpulveret.

Det i henhold til oppfinnelsen fremstilte sprengstoff-granulat er fremragende godt egnet for fremstilling av sprengstoff ladinger, da det kan presses ved en temperatur som er lavere enn 80°C, fortrinnsvis lavere enn 40°C. Pressetrykket er fra 500 til 3500 bar, fortrinnsvis fra 1200 til 2500 bar.

Likevel er den således fremstilte ladning innsettbar også ved høye temperaturer, idet det termiske område for inn-settingen av ladningene bestemmes av plastens mykningstemperatur, hvilken kan ligge ved 160°C eller ved høyere temperatur.

Eksempel

I en planetblander blandes 95 vektdeler octogen, 5 vektdeler kommersielt pulver av carbon black og kautsjuk fra Fa. Chemische Werke Huls AG og 30 vektdeler toluen ved 100°C, inntil det er oppnådd en homogen blanding. Etter fjerning av toluenet ved avdampning i vakuum fåes et risledyktig granulat .

Granulatet presses til ladninger ved romtemperatur

og ved et trykk på 2000 bar. Ladningene oppviser en densitet som er på mer enn 97% av den teoretisk sett maksimale densitet. Ladningenes overflatemotstand er på ca. 10 ohm, dvs. langt under den kritiske grense for antistatisk oppladning.

Ladningene eller formlegemene tempereres vekselvis

til +150°C og -40°C. Etter avslutning av 5 sykluser og tempe-rering av legemene ved romtemperatur er deres dimensjoner endret med mindre enn 0,1%. Legemene er også sprekkfrie.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et plastbundet sprengstoff, ved hvilken sprengstoffet, plaststoffet og et oppløsningsmiddel for plaststoffet blandes med hverandre, hvoretter oppløsningsmidlet fjernes og den tilbakeblivende masse eventuelt granuleres,karakterisert ved at plasten anvendes i form av et forhåndsfremstilt pulver av en blanding av plasten og et materiale med stor spesifikk overflate på minst 5 m 2/g, hvilket pulver inneholder minst 10 vekt% av materialet med stor spesifikk overflate, har en partikkelstørrelse som er mindre enn lOOO^um, og anvendes i en mengde av 2-15 vekt%, beregnet på sprengstoffet, og at blandingen av sprengstoffet, oppløsningsmidlet og det forhåndsfremstilte pulver foretas ved knaing.
2. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at det som materiale med stor spesifikk overflate anvendes et materiale med en spesi-2 fikk overflate på minst 20 m /g.
3. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert ved at det som materiale med stor spesifikk overflate anvendes carbon black.
4. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3,karakterisert ved at det som plast anvendes en kautsjuk.
5. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert ved at det som kautsjuk anvendes en styren-butadien-kautsjuk.
6. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5,karakterisert ved at det tilsettes høyst 50 vekt% oppløsningsmiddel, beregnet på sprengstoffet.
7. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert ved at det for knaoperasjonen anvendes en planetblander.
8. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert ved at det for knaoperasjonen anvendes en ekstruder.
9. 9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at sprengstoffet, før det tilføres ekstruderen, blandes med i det minste en del av oppløsningsmidlet.