NO178024B

NO178024B - Phlegmatized explosive

Info

Publication number: NO178024B
Application number: NO934363A
Authority: NO
Inventors: Oeyvind Egeli
Original assignee: Dyno Industrier As
Priority date: 1993-12-01
Filing date: 1993-12-01
Publication date: 1995-10-02
Also published as: FI945645A0; ES2131170T3; FI945645A; NO934363L; EP0661251A1; NO178024C; DE69417194D1; ATE177729T1; EP0661251B1; NO934363D0; FI118646B; DE69417194T2

Abstract

An explosive in semi-plastic, paste or slurry form, comprising at least one high explosive in molecular form and comprising or including at least one pulverulent component, which explosive further comprises a flegmatizing agent, including solid particles of a material more soft or deformable than the particles of said pulverulent component.

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder et sprengstoff i halv-plastisk, pasta- eller oppsleiruttingsform, omfattende minst ett flytende eller gelert høy-eksplosiv i molekylform og omfattende eller inkluderende minst én pulverformig bestanddel. The present invention relates to an explosive in semi-plastic, paste or slurry form, comprising at least one liquid or gelled high-explosive in molecular form and comprising or including at least one powdery component.

Et hovedproblem for sammensetning av sprengstoffer er å finne en akseptabel balanse mellom sikkerhet og ufølsomhet mot util-siktet antenning ved fremstilling, transport eller håndtering av sprengstoffet før sprengning og pålitelig tenning og detonasjon ved sprengningen. Forsøk på å påvirke en av egenskapene påvirker også generelt de andre. Tilsiktet initiering påvirkes normalt av sjokk påført fra en detonator eller tennladning, og det er ønskelig at sprengstoffet er mer følsomt overfor disse påvirk-ningene enn f.eks. energi som påføres ved friksjon, varme eller elektriske utladninger. Det er videre ønskelig at følsomheten kan varieres ganske lett da sprengstoffer som anvendes i store volumer eller borehulldiametere behøver å være mindre følsomme for å oppnå tenning og detonasjon enn sprengstoffer som anvendes i mindre A main problem for the composition of explosives is to find an acceptable balance between safety and insensitivity to accidental ignition during manufacture, transport or handling of the explosive before detonation and reliable ignition and detonation during detonation. Attempts to affect one of the characteristics also generally affect the others. Intentional initiation is normally affected by shock applied from a detonator or incendiary charge, and it is desirable that the explosive is more sensitive to these effects than e.g. energy applied by friction, heat or electrical discharges. It is also desirable that the sensitivity can be varied quite easily, as explosives used in large volumes or borehole diameters need to be less sensitive to achieve ignition and detonation than explosives used in smaller

volumer eller mindre diametere. volumes or smaller diameters.

Mange moderne sprengstoffer som f.eks. emulsjons- eller oppslemmings-sprengstoffer, basert i hovedsak snarere på intime blandinger av brennstoffer og oksydanter enn selveksplosive forbindelser, gir mange parametere for påvirkning av følsomhet, inkludert desintegreringsgrad, kontaktflate mellom fasene og blandingens densitet. Følsomhet ved fremstilling er sjelden et problem, da et initierbart sprengstoff først oppnås i de siste fremstillingstrinnene. Many modern explosives such as e.g. emulsion or slurry explosives, based mainly on intimate mixtures of fuels and oxidants rather than self-explosive compounds, provide many parameters for influencing sensitivity, including degree of disintegration, contact surface between the phases and density of the mixture. Sensitivity in manufacturing is rarely a problem, as an initiable explosive is only achieved in the final stages of manufacturing.

I motsetning til dette påvirkes klassiske sprengstoffer basert på molekylære høyeksplosiver ikke så lett når det gjelder følsomhet, siden denne egenskapen i stor grad er innebygget i det molekylære sprengstoffet selv. Sikkerhet- og følsomhetsaspekter har også en tendens til å inkluderes i større deler av fremstil-lingsprosessen for de molekylære sprengstoffene. In contrast, classic explosives based on molecular high explosives are not so easily affected in terms of sensitivity, since this property is largely built into the molecular explosive itself. Safety and sensitivity aspects also tend to be included in larger parts of the manufacturing process for the molecular explosives.

Molekylære høyeksplosiver forekommer normalt enten i fast krystallinsk form, f.eks. TNT, eller i flytende form, f.eks. flytende salpetersyreestere som f.eks. nitroglyceroler eller nitroglykoler, heretter generelt referert til som "NG". Fra et rheologisk standpunkt foretrekkes kommersielle sprengstoffer i partikkel-, pasta- eller oppslemmingsform, fremfor i fast eller flytende form. De krystallinske sprengstoffene kan blandes med mer flytende bestanddeler for å oppnå en pasta, og NG geleres normalt og blandes med store mengder faste bestanddeler, som f.eks. oksyderende salter. Nærværet av faste, pulverformige bestanddeler i et deformerbart sprengstoff påvirker dets følsom-hetsegenskaper og spesielt dets respons på friksjon. Den alle-steds nærværende, flytende fasen i sprengstoffer av pasta- og oppslemmingstypen gjør det ofte spesielt vaskelig å påvirke følsomheten riktig. Molecular high explosives normally occur either in solid crystalline form, e.g. TNT, or in liquid form, e.g. liquid nitric acid esters such as nitroglycerols or nitroglycols, hereinafter generally referred to as "NG". From a rheological point of view, commercial explosives are preferred in particle, paste or slurry form, rather than in solid or liquid form. The crystalline explosives can be mixed with more liquid components to obtain a paste, and NG is normally gelled and mixed with large amounts of solid components, such as oxidizing salts. The presence of solid, powdery constituents in a deformable explosive affects its sensitivity characteristics and especially its response to friction. The ubiquitous liquid phase in paste- and slurry-type explosives often makes it especially easy to influence the sensitivity correctly.

Faste, krystallinske sprengstoffer er gitt reduserte initier-barhetsegenskaper, heretter kalt "flegmatisert", ved tilsetninger på partikkeloverflåtene eller i mellomrommene mellom partiklene. Eksempler på additiver for dette formål er smeltet voks eller inerte forbindelser. Tilsetningene virker for generelt å inhibere masse- og varmeoverføring mellom partiklene, og reduserer derved ikke bare følsomheten, men også antennbarheten og den totale reaksjonshastigheten. I NG-sprengstoffer tilsettes og oppløses vanligvis et eventuelt flegmatiseringsmiddel i den gel som oppnås mellom NG-bestanddelen og geleringsmidlet. Behovet for oppløsning av midlet begrenser sterkt antallet av mulige forbindelser. NG-gelen har for det første en begrenset stabilitet og en tendens til å bli mindre stabil ved tilsetning av ytterligere bestanddeler. En kjemisk likhet kreves mellom midlet og gelbestanddelene, og vanligvis er det anvendt forskjellige nitrerte forbindelser, av hvilke noen, som f.eks. mono- og dinitrotoluen, er helsefarlige og i mange tilfeller uforenlige med vanlige innpakningsmaterialer på grunn av flyktighet eller plastifiserende effekt. Når det gjelder krystallinske sprengstoffer virker additivene slik at de reduserer ikke bare den skadelige følsomheten, men også antennbarheten og reaktiviteten generelt. Solid, crystalline explosives are given reduced initiation properties, hereinafter called "phlegmatized", by additions to the particle surfaces or in the spaces between the particles. Examples of additives for this purpose are melted wax or inert compounds. The additives act to generally inhibit mass and heat transfer between the particles, thereby reducing not only sensitivity, but also ignitability and the overall reaction rate. In NG explosives, a possible phlegmatizing agent is usually added and dissolved in the gel obtained between the NG component and the gelling agent. The need for dissolution of the agent greatly limits the number of possible compounds. Firstly, the NG gel has a limited stability and tends to become less stable when additional ingredients are added. A chemical similarity is required between the agent and the gel constituents, and usually various nitrated compounds are used, some of which, such as mono- and dinitrotoluene, are hazardous to health and in many cases incompatible with normal packaging materials due to their volatility or plasticizing effect. In the case of crystalline explosives, the additives act to reduce not only the damaging sensitivity, but also the ignitability and reactivity in general.

Et hovedformål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et flegmatisert sprengstoff uten de ovenfor nevnte ulemper. Et mer spesielt formål er å tilveiebringe et sprengstoff inneholdende et flegmatiseringsmiddel som generelt er anvendbart for blandinger inneholdende pulverformige bestanddeler. Et annet formål er å tilveiebringe et flegmatisert sprengstoff med lett varrierbar følsomhet. Et ytterligere formål er å tilveiebringe et flegmatisert sprengstoff med bibeholdt god antennbarhet og reaktivitet. Enda et formål er å tilveiebringe et sprengstoff med redusert friksjonsfølsomhet. Enda et formål er å tilveiebringe et flegmatisert sprengstoff med lav pris. Et ytterligere formål er å tilveiebringe et sprengstoff som er flegmatisert med ufarlige A main purpose of the present invention is to provide a phlegmatized explosive without the above-mentioned disadvantages. A more particular object is to provide an explosive containing a phlegmatizing agent which is generally applicable to mixtures containing powdery constituents. Another purpose is to provide a phlegmatized explosive with easily variable sensitivity. A further purpose is to provide a phlegmatized explosive with retained good ignitability and reactivity. Yet another object is to provide an explosive with reduced frictional sensitivity. Yet another object is to provide a low-cost phlegmatized explosive. A further object is to provide an explosive which is phlegmatized with harmless

bestanddeler. components.

Disse formål oppnås ved hjelp av de karakteristiske trekk som er angitt i de medfølgende krav. These purposes are achieved by means of the characteristic features indicated in the accompanying claims.

Ifølge oppfinnelsen omfatter et sprengstoff, slik det først er konstatert her, et flegmatiseringsmiddel inkludert faste partikler av et organisk materiale som er mykere eller mer deformerbart enn partiklene i den pulverformige bestanddelen. According to the invention, an explosive, as first ascertained here, comprises a phlegmatizing agent including solid particles of an organic material which is softer or more deformable than the particles in the powdery component.

De partikler som er mykere enn de pulverformige bestanddelene i et sprengstoff inneholdende et molekylært sprengstoff virker til å oppfylle mange av de ovenfor angitte formålene. Uten å være bundet til noen teori antas det at det flekkvise nærvær av partikler i sprengstoffblandingen, i motsetning til et smeltet eller fordelt additiv, medvirker til en bibeholdt, høy generell reaktivitet og antennbarhet i blandingen med unngått manipulasjon av hovedegenskapene til det molekylære sprengstoffet enten i fast eller flytende form. Den upåvirkede reaktiviteten gir stabile tennings- og detoneringsegenskaper i brede temperaturområder. The particles which are softer than the powdery constituents of an explosive containing a molecular explosive act to fulfill many of the purposes stated above. Without being bound to any theory, it is believed that the spotty presence of particles in the explosive mixture, as opposed to a molten or distributed additive, contributes to a maintained, high general reactivity and ignitability in the mixture with avoided manipulation of the main properties of the molecular explosive either in solid or liquid form. The unaffected reactivity provides stable ignition and detonation properties in wide temperature ranges.

Når de underkastes mekanisk påkjenning har likevel de mykere partiklene en tendens til å gi etter først, og derved effektivt dempe effektene av en slik påkjenning, og de er spesielt effektive til å motvirke lokale konsentrasjoner av energifrigjøring, hvilke konsentrasjoner ellers er uunngåelige i en partikkelformig masse under påkjenning. Det antas ytterligere at partiklenes deformerbare natur er spesielt effektiv til å dempe skjær- og friksjons-påkjenninger, hypotetisk ved hjelp av en smørende respons på slike påkjenninger. Siden partiklenes flegmatiserende effekt antas å være mekanisk fremfor kjemisk, er prinsippene anvendbare for en rekke sprengstoffer med de angitte hovedkravene. Den flegmatiserende effekten kan lett varieres med den mengde partikler som tilsettes. Partiklenes faste karakter tjener ytterligere til å eliminere hittil opptredende problemer forårsaket av flyktige eller migrerende additiver. Additivet samarbeider godt med sprengstoffer inneholdende en flytende fase. Da det ikke er noe krav til oppløsning av midlet, blir enhver fluid sprengstoff-bestanddel påvirket, og spesielt forbedres rheologiegenskapene til NG-gelbaserte sprengstoffer sammenlignet med kjente typer. Den samme egenskap gjør videre et bredt område av materialer anvendbare for formålene med oppfinnelsen. Materialer som er forenlige med både hydrofile og lipofile blandinger kan lett finnes, så vel som materialer som er inerte, uskadelige og uten lukt. Det frie valget gjør det mulig å velge materialer som gir sekundære fordeler, f.eks. forbedret vann-motstandsevne og redusert saltkake-dannelse med hydrofobe additiver. When subjected to mechanical stress, however, the softer particles tend to yield first, thereby effectively dampening the effects of such stress, and they are particularly effective in counteracting local concentrations of energy release, which concentrations are otherwise unavoidable in a particulate mass under stress. It is further believed that the deformable nature of the particles is particularly effective in dampening shear and frictional stresses, hypothetically by means of a lubricating response to such stresses. Since the phlegmatizing effect of the particles is assumed to be mechanical rather than chemical, the principles are applicable to a number of explosives with the stated main requirements. The phlegmatizing effect can be easily varied with the amount of particles that are added. The solid nature of the particles further serves to eliminate hitherto occurring problems caused by volatile or migrating additives. The additive works well with explosives containing a liquid phase. As there is no requirement for dissolution of the agent, any fluid explosive component is affected, and in particular the rheological properties of NG gel-based explosives are improved compared to known types. The same property further makes a wide range of materials applicable for the purposes of the invention. Materials compatible with both hydrophilic and lipophilic mixtures are readily available, as well as materials that are inert, harmless and odorless. The free choice makes it possible to choose materials that provide secondary benefits, e.g. improved water resistance and reduced salt cake formation with hydrophobic additives.

Ytterligere formål og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå fra den detaljerte beskrivelse nedenfor. Further objects and advantages of the invention will be apparent from the detailed description below.

Prinsippene ifølge oppfinnelsen gjelder for sprengstoffer i halv-plastisk, pasta- eller oppslemmingsform, dvs. deformerbare sprengstoffer som kan anta forskjellige former under ladning eller på annen måte, fremfor stive, faste eller støpte sprengstoffer. Oppfinnelsen gjelder videre for sprengstoffer omfattende en flytende eller gelfase og fortrinnsvis pastalignende bestanddeler med en viss plastisitet. Sprengstoffet kan være i masseform for direkte avlevering i borehull, selv om visse ytterligere fordeler oppnås for pakkede sprengstoffer, f.eks. i rør eller patronform av en hvilken som helst størrelse og dimensjon. Oppfinnelsen kan anvendes for sprengstoffer som krever tennladning eller overdrager for initiering, men er av spesiell verdi for mer følsomme sprengstoffer som kan initieres med fenghette nr. 8 eller lavere. Det er av spesiell verdi å anvende oppfinnelsen for sprengstoffer som ellers har høy følsomhet for tenning ved mekanisk påkjenning, spesielt friksjon. The principles according to the invention apply to explosives in semi-plastic, paste or slurry form, i.e. deformable explosives which can assume different shapes during charging or otherwise, rather than rigid, solid or molded explosives. The invention also applies to explosives comprising a liquid or gel phase and preferably paste-like components with a certain plasticity. The explosive may be in bulk form for direct delivery into boreholes, although certain additional advantages are obtained for packaged explosives, e.g. in tube or cartridge form of any size and dimension. The invention can be used for explosives that require an ignition charge or transfer for initiation, but is of particular value for more sensitive explosives that can be initiated with a catch cap No. 8 or lower. It is of particular value to use the invention for explosives which otherwise have a high sensitivity to ignition by mechanical stress, especially friction.

Selv om oppfinnelsen kan ha en viss generell nytte i sprengstoffblandinger, foretrekkes det å anvende oppfinnelsen for sprengstoffer omfattende molekylsprengstoff, ved hvilket det skal forstås både virkelige molekylsprengstoffer, med brennstoff- og oksydantbestanddeler i samme molekyl, så vel som andre selv-eksploderende kombinasjoner med samme intime blanding, som f.eks. ko-krystalliserte brennstoff- og oksydantbestanddeler og løsninger av slike bestanddeler, som alle er karakterisert ved fravær av makroskopiske fasegrenser mellom kritiske bestanddeler. Sprengstoffet inneholder fortrinnsvis et virkelig molekylsprengstoff som f.eks. høyeksplosive sprengstoffer. Et slikt sprengstoff kan foreligge i fast eller flytende form. Faste sprengstoffer kan være i amorf form, som f.eks. smeltede og raskt avkjølte molekyl-sprengstof fer , men er vanligvis og fortrinnsvis i krystallinsk form. Typiske eksempler er RDX, HMX, HNS, PETN og spesielt TNT. Flytende sprengstoffer kan være løsninger, fortrinnsvis i det vesentlige bare mellom oksydant og brennstoff, eller fortrinnsvis et flytende, virkelig molekylsprengstoff som f.eks. nitro-paraffiner, f.eks. nitrometan, nitroetan, nitropropan, tetranitro-metan, osv., men mest foretrukket NG'er. Oppregningen omfatter kombinasjoner og blandinger innenfor og mellom gruppene. For å oppnå full fordel av de foreliggende fordelene skal mengden av molekylsprengstoff i sprengstoffblandingen overskride 10 vekt% og fortrinnsvis 12 vekt%. Although the invention may have some general utility in explosive mixtures, it is preferred to apply the invention to explosives comprising molecular explosives, by which is to be understood both real molecular explosives, with fuel and oxidant components in the same molecule, as well as other self-exploding combinations with the same intimate mixing, such as co-crystallized fuel and oxidant components and solutions of such components, all of which are characterized by the absence of macroscopic phase boundaries between critical components. The explosive preferably contains a real molecular explosive such as e.g. high explosives. Such an explosive can be in solid or liquid form. Solid explosives can be in amorphous form, such as e.g. molten and rapidly cooled molecular explosives, but are usually and preferably in crystalline form. Typical examples are RDX, HMX, HNS, PETN and especially TNT. Liquid explosives can be solutions, preferably essentially only between oxidant and fuel, or preferably a liquid, real molecular explosive such as e.g. nitro-paraffins, e.g. nitromethane, nitroethane, nitropropane, tetranitromethane, etc., but most preferably NGs. The enumeration includes combinations and mixtures within and between the groups. To take full advantage of the present advantages, the amount of molecular explosive in the explosive mixture must exceed 10% by weight and preferably 12% by weight.

Et foretrukket sprengstoff for anvendelse i oppfinnelsen er NG'ene, dvs. flytende salpetersyreestere og spesielt glycerol-trinitrat og særlig etylenglykoldinitrat. Disse flytende, virkelige molekylsprengstoffene er normalt gelert eller fortykket med et geleringsmiddel, som f.eks. kan være nitrert stivelse eller fortrinnsvis nitrocellulose. For å oppnå en ikke-flytende blanding inneholder blandingene i tillegg betydelige mengder faststoffer, som kan være et inert fyllstoff som f.eks. kiselguhr, men er fortrinnsvis et oksyderende salt, som skal forklares ytterligere nedenfor, eventuelt sammen med et ytterligere fast brennstoff, som f.eks. mel, tremel eller karbon eller flytende brennstoff, som f.eks. delvis nitrerte paraffiner eller aromatiske forbindelser. Blandingen kan inneholde ytterligere additiver i mindre mengder for spesielle formål, som f.eks. flamme-avkjølende salter, farve-stoff er eller bufringsmidler. I hovedsak avhengig av mengde-forholdet mellom NG-gel og faststoffer kan produktet oppnås i det vesentlige i pulverform, idet NG-gel går opp til ca. 15 vekt%, halv-plastisk form med mengder mellom ca. 13 og 2 0% og i det vesentlige plastisk form med mengder mellom ca. 15 og 60%, fortrinnsvis mellom 18 og 30 vekt%. Foreliggende oppfinnelse anvendes fortrinnsvis med de beskrevne, halv-plastiske og plastiske eller pasta-variantene og spesielt den konvensjonelle NG-typen, med et oksyderende salt som fast hovedbestanddel og gelert NG i en mengde som er tilstrekkelig til å gi den ønskede rheologi. A preferred explosive for use in the invention is the NGs, i.e. liquid nitric acid esters and especially glycerol trinitrate and especially ethylene glycol dinitrate. These liquid, real molecular explosives are normally gelled or thickened with a gelling agent, such as can be nitrated starch or preferably nitrocellulose. In order to achieve a non-flowing mixture, the mixtures additionally contain significant amounts of solids, which can be an inert filler such as e.g. kiselguhr, but is preferably an oxidizing salt, which will be explained further below, possibly together with a further solid fuel, such as e.g. flour, wood flour or carbon or liquid fuel, such as partially nitrated paraffins or aromatic compounds. The mixture may contain further additives in smaller quantities for special purposes, such as e.g. flame-cooling salts, dyes or buffering agents. Mainly depending on the quantity ratio between NG-gel and solids, the product can be obtained essentially in powder form, with NG-gel going up to approx. 15% by weight, semi-plastic form with amounts between approx. 13 and 20% and essentially plastic form with amounts between approx. 15 and 60%, preferably between 18 and 30% by weight. The present invention is preferably used with the described, semi-plastic and plastic or paste variants and especially the conventional NG type, with an oxidizing salt as solid main ingredient and gelled NG in an amount sufficient to give the desired rheology.

For sprengstoffer uten NG, eller blandinger med andre sprengstoffer eller bestanddeler, skal et tilstrekkelig totalt flytende, fluid eller gel-innhold være til stede for å gi den ønskede halv-plastiske, pasta- eller oppslemmings-rheologi. I slike tilfeller er de ovenfor gitte mengdeverdier for NG omtrent like anvendbare, i volum%, for det totale fluidinnhold for å oppnå tilsvarende rheologiegenskaper. For explosives without NG, or mixtures with other explosives or constituents, a sufficient total liquid, fluid or gel content must be present to provide the desired semi-plastic, paste or slurry rheology. In such cases, the quantity values given above for NG are approximately equally applicable, in volume %, for the total fluid content to obtain corresponding rheological properties.

Foreliggende sprengstoff skal inneholde minst én pulverformig bestanddel, bortsett fra flegmatiseringsmidlet. Denne pulverformige bestanddelen kan være av forskjellige slag avhengig av grunnegenskapene til det anvendte sprengstoff. Bestanddelen kan være et inert fyllstoff som f.eks. en leire, et absorberende fyllstoff som f.eks. guhr, et tomromholdig, densitetsreduserende fyllstoff som f.eks. mineralske eller plastiske mikrokuler eller oppskummede polystyrenkuler. Foretrukne bestanddeler er de ovenfor nevnte faste sprengstoffer og spesielt oksyderende salter. Vanlige oksyderende salter er uorganiske nitrater og eventuelt også perklorater. Ammoniumnitrat foretrekkes generelt i tillegg til alkali- eller jordalkalimetallnitrater og -perklorater. Den pulverformige bestanddelen har fortrinnsvis krystallinsk karakter eller en amorf karakter. The explosive present must contain at least one powdery component, apart from the phlegmatizing agent. This powdery component can be of different types depending on the basic properties of the explosive used. The component can be an inert filler such as e.g. a clay, an absorbent filler such as guhr, a void-containing, density-reducing filler such as e.g. mineral or plastic microspheres or foamed polystyrene spheres. Preferred components are the above-mentioned solid explosives and especially oxidizing salts. Common oxidizing salts are inorganic nitrates and possibly also perchlorates. Ammonium nitrate is generally preferred in addition to alkali or alkaline earth metal nitrates and perchlorates. The powdery component preferably has a crystalline character or an amorphous character.

Sprengstoffet kan inneholde en blanding av flere av nevnte pulverformige bestanddeler eller med andre slike bestanddeler i større eller mindre mengder. Det totale faststoffinnholdet i sprengstoffet kan være ganske høyt, som f.eks. over 20 volum%, eller over 40% og fortrinnsvis over 60 volum%. Plastiske sprengstoffer kan ha tilstrekkelige faststoffer til å gi den ønskede rheologi. For foreliggende formål refererer "pulverformig bestanddel" til den dominerende, volumbaserte del av faststoffene i blandingen eller den hårdere, faste bestanddel i blandinger av flere volumsignifikante deler. The explosive may contain a mixture of several of the aforementioned powdery components or with other such components in larger or smaller quantities. The total solids content of the explosive can be quite high, as e.g. over 20% by volume, or over 40% and preferably over 60% by volume. Plastic explosives may have sufficient solids to provide the desired rheology. For present purposes, "powdery component" refers to the dominant, volume-based portion of the solids in the mixture or the harder, solid component in mixtures of several significant portions by volume.

Det flegmatiserende midlet omfatter, og består fortrinnsvis av, partikler som er mykere eller mer deformerbare enn partiklene i den pulverformige bestanddelen. Partikkeltilstanden krever at materialet skal forbli fast og i det vesentlige bibeholde sine dimensjoner ved alle tenkte anvendelsestemperaturer opp til tenning. Materialet har fortrinnsvis en smelte- eller mykningstemperatur over 50 og mer foretrukket over 60°C. Det krever også at materialet er i det vesentlige kjemisk stabilt eller inert i blandingen og har en tilstrekkelig lav svellbarhet eller løselig-het i sprengstoffet slik at det ikke forandres vesentlig i løpet av den påtenkte brukstiden. The phlegmatizing agent comprises, and preferably consists of, particles which are softer or more deformable than the particles in the powdery component. The particle state requires that the material must remain solid and essentially retain its dimensions at all conceivable application temperatures up to ignition. The material preferably has a melting or softening temperature above 50 and more preferably above 60°C. It also requires that the material is essentially chemically stable or inert in the mixture and has a sufficiently low swellability or solubility in the explosive so that it does not change significantly during the intended period of use.

Partiklenes myke eller deformerbare karakter kan oppnås på flere måter. Krystallinske materialer kan være myke på grunn av en svak agglomerering mellom hårdere partikler eller ved hjelp av tynne vegger i porøse materialer. Materialet er imidlertid fortrinnsvis deformerbart med bibeholdt fasestruktur, ved å omfatte en hoveddel av en amorf eller halv-flytende fase, hvilket gir de mest uttalte, smørende egenskaper. Fasen kan inneholde ikke-flytende bestanddeler som f.eks. mikrokrystaller, men er fortrinnsvis i det vesentlige homogen. Valget avhenger bl.a. av sprengstoffblandingenes totale hydrofile eller lipofile karakter. I lipofile eller olje-holdige sprengstoffer kan det generelt velges hydrofile materialer, som f.eks. karbohydrater eller polymerer med hydrofile substituenter. I generelt hydrofile sprengstoffblandinger, som f.eks. NG-sprengstoffer, kan materialet fortrinnsvis være hydrofobt. Oligomerer eller polymerer, eventuelt med myknende plastifiseringsmidler, kan anvendes. Enkle, rene eller i det vesentlige rene hydrokarboner spesielt av mettet type, kan anvendes. Foretrukne materialer er de som generelt kalles "voks", som f.eks. sur voks, estervoks, oksazolinvoks og spesielt hydrokarbonvoks som f.eks. paraffinvoks eller petroleumvoks. Selv om det ikke er noen absolutt korrelasjon mellom et materiales mykhet og dets myknings- eller smeltetemperatur, er en generell indikasjon at smelte- eller mykningstemperaturen skal være under 250°, bedre under 20° og fortrinnsvis under 150°C. The soft or deformable nature of the particles can be achieved in several ways. Crystalline materials can be soft due to a weak agglomeration between harder particles or by means of thin walls in porous materials. However, the material is preferably deformable with retained phase structure, by comprising a major part of an amorphous or semi-liquid phase, which gives the most pronounced lubricating properties. The phase may contain non-liquid components such as e.g. microcrystals, but is preferably essentially homogeneous. The choice depends on, among other things of the total hydrophilic or lipophilic nature of the explosive mixtures. In lipophilic or oil-containing explosives, hydrophilic materials can generally be chosen, such as e.g. carbohydrates or polymers with hydrophilic substituents. In generally hydrophilic explosive mixtures, such as e.g. NG explosives, the material can preferably be hydrophobic. Oligomers or polymers, possibly with softening plasticizers, can be used. Simple, pure or substantially pure hydrocarbons, especially of the saturated type, can be used. Preferred materials are those generally called "waxes", such as acid wax, ester wax, oxazoline wax and especially hydrocarbon wax such as e.g. paraffin wax or petroleum wax. Although there is no absolute correlation between the softness of a material and its softening or melting temperature, a general indication is that the melting or softening temperature should be below 250°, better below 20° and preferably below 150°C.

Mykhetstilstanden krever at dersom blandingen mellom pulverformig bestanddel og de faste partiklene utsettes for kompresjon, skjærkraft eller annen mekanisk påkjenning, skal partiklene gi etter, deformere eller flyte tydelig før partiklene i den pulverformige bestanddelen deformeres. Ammoniumnitrat er en vanlig bestanddel i sprengstoffer, og når det tas som en relativ referanse foretrekkes det at partiklene er tydelig mykere eller mer deformerbare enn krystaller av ammoniumnitratsalt. Uttrykt absolutt foretrekkes det at partiklene har en Moh-hårdhet under 3, fortrinnsvis under 2 og mest foretrukket under 1, ved sammen-blandingstemperaturen. Den nedre grensen bestemmes av kravet om stabile partikkelegenskaper ved bruksbetingelsene, som beskrevet. The state of softness requires that if the mixture between the powdery component and the solid particles is subjected to compression, shear or other mechanical stress, the particles must yield, deform or flow clearly before the particles in the powdery component are deformed. Ammonium nitrate is a common ingredient in explosives, and when taken as a relative reference, it is preferred that the particles are clearly softer or more deformable than crystals of ammonium nitrate salt. Expressed absolutely, it is preferred that the particles have a Moh's hardness below 3, preferably below 2 and most preferably below 1, at the mixing temperature. The lower limit is determined by the requirement for stable particle properties under the conditions of use, as described.

For å oppnå optimal ytelse foretrekkes det at flegmatise-ringsmiddelpartiklene har en vektmidlere partikkelstørrelse som er tydelig større enn den største av den vektmidlere partikkel-størrelse av partiklene i den pulverformige bestanddelen eller i faststoffinnholdet generelt, selv om det kan ses bort fra myke partikler som f.eks. tremel eller mel i gjennomsnittsberegningen. Fortrinnsvis er det angitte middel to ganger større og fortrinnsvis fem ganger større. Uttrykt absolutt kan nevnte midlere partikkelstørrelse være mellom 0,01 og 5 mm og fortrinnsvis mellom 0,1 og 1 mm. In order to achieve optimum performance, it is preferred that the phlegmatizing agent particles have a weight average particle size that is clearly greater than the largest of the weight average particle size of the particles in the powdery component or in the solids content in general, although soft particles such as f .ex. wood flour or flour in the average calculation. Preferably, the indicated means is two times greater and preferably five times greater. Expressed absolutely, said average particle size can be between 0.01 and 5 mm and preferably between 0.1 and 1 mm.

Mengden av flegmatiseringsmiddel som skal innblandes i sprengstoffet avhenger av den ønskede grad av følsomhetsreduksjon. Additivet er overraskende effektivt, og bare begrensede mengder behøves. Mengdene skal være tydelig mindre enn resten av fast-stoff innholdet i blandingen på volumbasis, f.eks. mindre enn 1/5 og fortrinnsvis mindre enn 1/10 av nevnte mengde. Mengden på volumbasis er også fortrinnsvis tydelig mindre enn mengden av pulverformig bestanddel, f.eks. mindre enn 1/5 og fortrinnsvis mindre enn 1/10 av nevnte mengde. Den øvre grense bestemmes i hovedsak av den avtagende medvirkning til følsomhetsreduksjon, fortynningseffektene i sprengstoffet og, når det gjelder brennbare additiver, den ytterligere brennstoffverdi som innføres. Uttrykt absolutt er et egnet område mellom 0,1 og 15 volum% og fortrinnsvis mellom 0,5 og 10 volum%. The amount of phlegmatizing agent to be mixed into the explosive depends on the desired degree of sensitivity reduction. The additive is surprisingly effective, and only limited quantities are needed. The amounts must be clearly smaller than the rest of the solids content of the mixture on a volume basis, e.g. less than 1/5 and preferably less than 1/10 of said amount. The amount on a volume basis is also preferably clearly less than the amount of powdery component, e.g. less than 1/5 and preferably less than 1/10 of said amount. The upper limit is mainly determined by the diminishing contribution to sensitivity reduction, the dilution effects in the explosive and, in the case of combustible additives, the additional fuel value introduced. Expressed absolutely, a suitable range is between 0.1 and 15% by volume and preferably between 0.5 and 10% by volume.

Andre flegmatiseringsmidler kan anvendes sammen med det foreliggende middel, f.eks. for delvis også å påvirke følsomheten på tradisjonell måte. Et hvilket som helst kjent flegmatiseringsmiddel kan anvendes, som f.eks. smeltede eller flytende bestanddeler fordelt i blandingen. Flytende bestanddeler foretrekkes generelt. Egnede, hydrofobe, flytende bestanddeler er oljer og spesielt paraffinolje, som øker vannmotstandsevnen og fordelaktige viskositetsegenskaper. Et egnet hydrofilt additiv er vann. Mengden av slike additiver skal holdes lavt, passende under 5 vekt% og fortrinnsvis også under 2%. Som generell regel skal mengden av slike tilleggsmidler holdes lavere enn mengden partikkelformig middel ifølge oppfinnelsen. Other phlegmatizing agents can be used together with the present agent, e.g. to partly also influence the sensitivity in the traditional way. Any known phlegmatizing agent can be used, such as e.g. molten or liquid components distributed in the mixture. Liquid ingredients are generally preferred. Suitable hydrophobic liquid components are oils and especially paraffin oil, which increase water resistance and advantageous viscosity properties. A suitable hydrophilic additive is water. The amount of such additives should be kept low, suitably below 5% by weight and preferably also below 2%. As a general rule, the amount of such additional agents must be kept lower than the amount of particulate agent according to the invention.

Foreliggende sprengstoffer kan fremstilles ved hjelp av i det vesentlige samme fremgangsmåter som lignende sprengstoffer uten midlet. Midlet kan innføres i et enkelt blandetrinn, fortrinnsvis sammen med andre faste bestanddeler, for optimalt å anvende den flegmatiserende effekten under fremstillingen. Bare høy mekanisk påkjenning ved høye temperaturer kan inaktivere midlet, hvilke betingelser sjelden foreligger under fremstilling av sprengstoff. Present explosives can be produced using essentially the same methods as similar explosives without the agent. The agent can be introduced in a single mixing step, preferably together with other solid ingredients, in order to optimally use the phlegmatizing effect during preparation. Only high mechanical stress at high temperatures can inactivate the agent, which conditions rarely exist during the manufacture of explosives.

EKSEMPLER EXAMPLES

I de følgende eksemplene ble det anvendt samme generelle fremstillingsmetode. En strøm av ren nitroglykol, separert fra en vannemulsjon etter et nitreringstrinn, veies og avleveres til et blandekar med skrueomrører. En veid mengde nitrocellulose tilsettes karet sammen med eventuelle fukte- og farvemiddel-additiver og dinitrotoluen, når det er til stede (eksempel 1), oppvarmet litt over sitt smeltepunkt. Blandingen omrøres noen minutter inntil det er dannet en gel. Dersom paraffinolje er til stede, tilsettes den så, fulgt av tilsetning av de faste bestanddelene, tre-mel, mel, ammoniumnitratsalt og paraffinvoksbestand-delen. Eventuelt ekstra vann sprøytes inn i blandingen fra en dyse samtidig med salttilsetningen. Blandingen knas i ca. 3 til 4 minutter eller inntil det er oppnådd en i det vesentlige homogen blanding. In the following examples, the same general manufacturing method was used. A stream of pure nitroglycol, separated from a water emulsion after a nitration step, is weighed and delivered to a mixing vessel with a screw agitator. A weighed amount of nitrocellulose is added to the vessel together with any wetting and coloring agent additives and dinitrotoluene, when present (Example 1), heated slightly above its melting point. The mixture is stirred for a few minutes until a gel has formed. If paraffin oil is present, it is then added, followed by the addition of the solids, wood flour, flour, ammonium nitrate salt and the paraffin wax component. Any extra water is injected into the mixture from a nozzle at the same time as the salt is added. Knead the mixture for approx. 3 to 4 minutes or until a substantially homogeneous mixture is obtained.

Slagfølsomheten ved fallende vekt måles ved å plassere en prøve av sprengstoffet med ca. 2 mm diameter og 1 mm tykkelse på en slipende matte i et sylindrisk hulrom, som er betydelig større enn prøven, i et stållegeme, et sylindrisk stålstempel innføres i hulrommet i en slik stilling at det holdes i avstand fra prøvens toppoverflate. En 1 kg vekt slippes så fra forskjellige høyder og for å treffe og drive stemplet ned til hulrommets bunn under kompresjon av prøven. Den minste høyde for antenning av prøven bestemmes. The impact sensitivity of a falling weight is measured by placing a sample of the explosive with approx. 2 mm diameter and 1 mm thickness of an abrasive mat in a cylindrical cavity, which is significantly larger than the sample, in a steel body, a cylindrical steel ram is introduced into the cavity in such a position that it is kept at a distance from the top surface of the sample. A 1 kg weight is then dropped from various heights to strike and drive the piston down to the bottom of the cavity under compression of the sample. The minimum height for ignition of the sample is determined.

Eksempel l Example l

En første sammenligningsblanding ble fremstilt med dinitrotoluen som konvensjonelt flegmatiseringsmiddel. Blandingen hadde følgende ingredienser, uttrykt i vektdeler: A first comparison mixture was prepared with dinitrotoluene as a conventional phlegmatizing agent. The mixture had the following ingredients, expressed in parts by weight:

Blandingen hadde en slagfølsomhet ved fallende vekt på ca. 24-25 cm. The mixture had an impact sensitivity with falling weight of approx. 24-25 cm.

Eksempel 2 Example 2

Det ble fremstilt en blanding med en partikkelformig paraffin-voks som flegmatiseringsmiddel. Blandingen hadde følgende ingredienser, uttrykt i vektdeler: A mixture was prepared with a particulate paraffin wax as a phlegmatizing agent. The mixture had the following ingredients, expressed in parts by weight:

Blandingen hadde en slagfølsomhet ved fallende vekt på ca. 25 cm. The mixture had an impact sensitivity with falling weight of approx. 25 cm.

Eksempel 3 Example 3

Blandingen hadde en slagfølsomhet ved fallende vekt på ca. 24 cm. The mixture had an impact sensitivity with falling weight of approx. 24 cm.

Eksempel 4 Example 4

Eksempel 5 Example 5

Blandingen hadde en slagfølsomhet med fallende vekt på ca. 25 cm. The mixture had an impact sensitivity with falling weight of approx. 25 cm.

Merknader Notes

1. Nitrocellulose, Bofors Dynamite NC, 12,2-12,5% nitrogen. 1. Nitrocellulose, Bofors Dynamite NC, 12.2-12.5% nitrogen.

2. Tremel, med en partikkelstørrelse på ca. 250 fim. 2. Wood flour, with a particle size of approx. 250 films.

3. Rugmel, med en partikkelstørrelse mindre enn 100 jum. 3. Rye flour, with a particle size of less than 100 jum.

4. Partikkelformig ammoniumnitratsalt, malt til en partikkel-størrelse på ca. 200 /Ltm. 4. Particulate ammonium nitrate salt, ground to a particle size of approx. 200 /Ltm.

5. Paraffinvoks, AW 3501 fra Ter Hell Paraffine, Tyskland, 5. Paraffin wax, AW 3501 from Ter Hell Paraffine, Germany,

med en partikkelstørrelse på ca. 600 /zm og en mykningstemperatur på ca. 54-58"C. with a particle size of approx. 600 /zm and a softening temperature of approx. 54-58"C.

6. Paraffinolje, med et smeltepunkt på ca. -18°C. 6. Paraffin oil, with a melting point of approx. -18°C.

7. Fuktemiddel, SAA fra Nippon Oil and Fats. 7. Moisturizer, SAA from Nippon Oil and Fats.

Claims

1. Explosive in semi-plastic, paste or slurry form, comprising at least one liquid or gelled high-explosive explosive in molecular form and comprising or containing at least one powdery component, characterized in that the powdery component is one or more oxidizing salts that make up a major amount by weight in the explosive, and further that it comprises a phlegmatizing agent, which contains solid particles of an organic material that is softer or more deformable than the particles in the powdery component.

2. Explosives according to claim 1, characterized in that the amount of explosive in molecular form is over 10% by weight.

3. Explosives according to claim 1, characterized in that the particles have a melting or softening temperature above the intended use temperature for the explosive before initiation, preferably above 50°C.

4. Explosives according to claim 1, characterized in that the particles have a Moh's hardness below 1.

5. Explosives according to claim 1, characterized in that the particles have a weight average particle size that is greater than the weight average particle size of the powdery component.

6. Explosives according to claim 5, characterized in that the particles have a particle size that is more than twice the particle size of the powdery component.

7. Explosives according to claim 1, characterized in that the particles have a weight average particle size of between 10 and 5000 µm.

8. Explosives according to claim 1, characterized in that the particles contain an amorphous or semi-liquid material.

9. Explosives according to claim 1, characterized in that the particles are hydrophobic in nature.

10. Explosives according to claim 1, characterized in that the particles are essentially insoluble in the explosive components.

11. Explosives according to claim 1, characterized in that the organic material comprises a hydrocarbon.

12. Explosives according to claim 11, characterized in that the hydrocarbon is a wax, preferably a petroleum wax.

13. Explosives according to claim 1, characterized in that the weight amount of particles is less than the amount of the other solid components in the explosive.

14. Explosives according to claim 13, characterized in that the weight amount of particles is less than the weight amount of the powdery component in the explosive.

15. Explosives according to claim 1, characterized in that the quantity of particles is between 0.1 and 15% by weight of the explosive.

16. Explosives according to claim 1, characterized in that an additional phlegmatizing agent is present.

17. Explosives according to claim 1, characterized in that the additional phlegmatizing agent is liquid.

18. Explosives according to claim 1, characterized in that the additional phlegmatizing agent is an oil or water.

19. Explosives according to claim 1, characterized in that the powdery constituents are of a crystalline nature.

20. Explosives according to claim 1, characterized in that it contains a liquid nitric acid ester compound which is gelled with a gelling agent and constitutes an explosive part.

21. Explosives according to claim 20, characterized in that the nitrated organic compound comprises nitroglycerol or nitroglycol.

22. Explosives according to claim 20, characterized in that the gelling agent comprises nitrated starch or cellulose.

23. Explosives according to claim 20, characterized in that the amount of explosive gel is between 10 and 30% by weight of the explosive.

24. Explosives according to claim 1, characterized in that the total quantity of liquid or gel components exceeds 15% by volume.