NO328107B1 - Fremgangsmate for a danne emulsjonsfase som har forbedret stabilitet samt fremgangsmate for forbedring av homogeniserbarheten av et emulsjonseksplosiv - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å danne en emulsjonsfase som har forbedret stabilitet samt fremgangsmåte for forbedring av homogeniserbarheten av et emulsjonseksplosiv.

Vann-i-olje-emulsjonseksplosiver, heretter angitt "emulsjonseksplosiver" er godt kjente i industnen. De innbefatter en emulgert dispersjon av en diskontinuerlig fase av uorganiske oksydasjonsmiddelsaltløsningsdråper i en kontinuerlig organisk brennstoff-fase. Denne dispersjonen eller emulsjonsfasen holdes på plass med en vann-i-olje-emulgator (heretter "emulgator") forutsatt at den emulgerte tilstanden holder seg stabil. De uorganiske oksydasjonsmiddelsaltløsningsdråpene er typisk i en superavkjølt tilstand og vil således krystallisere og som en konsekvens av dette destabilisere den emulgerte tilstanden. Dersom således den emulgerte tilstanden svekkes, vil emulsjonen destabiliseres og saltene i dråpene vil krystallisere som forårsaker ytterligere destabilisering. Denne krystalliseringen desensitiserer emulsjonseksplosivet og kan gjøre det ikke-detonerbart.

Destabilisering er et vanlig problem når emulsjonseksplosiver blir "arbeidet med" hvilket betyr å gjøre emulsjonsfasen til gjenstand for skjærkrefter slik som når emulsjonsfasen pumpes eller på annen måte overføres til et borehull eller annen beholder eller blandes med ytterligere ingredienser slik som sensitiserende mikroballonger eller AN-priller. Ved eksplosivsanvendelse blir emulsjonsfasen ofte arbeidet med på denne måten og således må emulsjonsfasen være i stand til å opprettholde dens stabilitet selv etter den er blitt arbeidet med. Formuleringen beskrevet heri har høyere stabilitet når den gjøres til gjenstand for disse normale behandlings- og håndterings-betingelsene. I tillegg til disse vanlige overførings- og blandingsoperasjonene kan emulsjonsfasen hensiktsmessig gjøres til gjenstand for høye skjærbetingelser ved forskjellige metoder for å øke viskositeten til emulsjonsfasen. Denne prosessen blir ofte (og heri) referert til som homogenisering. Idet homogeniseringen finner sted, blir de dispergerte oksydasjonsmiddelsaltløsningsdråpene små i størrelse og som en konsekvens av dette øker viskositeten til emulsjonsfasen. Denne viskositetsøkningen er ofte ønskelig fordi det muliggjør at emulsjonseksplosivet motstår vanninntrengning, opprettholder dets stabilitet og det holdes i borehullet i stedet for å strømme ut av og oppover borehullet eller inn i sprekker eller fissurer. Sammen med viskositetsøkningen og den lille dråpestørrelsen som resultat av homogenisering, øker imidlertid tilbøye-ligheten av emulsjonsfasen til å krystallisere under slike høye skjærbetingelser. Således, for en gitt sammensetning, er det en praktisk grense når det gjelder grad av homogenisering som kan finne sted før krystalliseringen blir uakseptabel.

Selv om polymere emulgatorer, slik som de som er basert på forskjellige addukter av polyisobutenylravsyreanhydrid ("PIBSA"), er funnet å danne stabile emulsjonsfaser under visse betingelser, tenderer emulsjonsfasene som inneholder polymere emulgatorer til å destabilisere etter homogenisering. Forsøk har blitt gjort på å inhibere slik destabilisering innbefattende erstatning av en del av den polymere emulgatoren med ikke-polymere emulgatorer som er mindre tilbøyelige til homogeniseringsdestabiliser-ing slik som sorbitanmonooleat (SMO). De ikke-polymere emulgatorene tenderer imidlertid til å danne emulsjosfaser som er mindre stabile over tid enn de som dannes med primære eller kun polymere emulgatorer, både før og etter homogenisering. Der således blandinger av polymere og ikke-polymere emulgatorer anvendes, blir både stabilitet og homogeniserbarhet kompromittert i noen grad. Foreliggende oppfinnelse muliggjør at en emulsjonsfase dannes som både er stabil og homogeniserbar.

En fremgangsmåte for å homogenisere emulsjonseksplosiver er beskrevet i US-patent nr. 4.615.752, som omfatter posisjonering av en ventil ved enden av en avleverings-slange for å øke viskositeten til eksplosivet gjennom skjærpåvirkningen av ventilen. I tillegg blir in-line blandeutstyr for å bevirke høye skjærkrefter på emulsjonen i løpet av strømning (pumping) anvendt i industrien, og disse kan posisjoneres et hvilket som helst sted i avleveringsrekken til emulsjonen. En annen fremgangsmåte for å forbedre homogeniseringen er beskrevet i US-patent nr. 5.322.576, som beskriver erstatning av minst en del av den organiske drivstoffasen med en vegetabilsk olje.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer følgelig en fremgangsmåte for å danne en stabil polymer emulgatorbasert emulsjonsfase som innbefatter:

(a) dannelse av en uorganisk oksydasjonsmiddelsaltløsning,

(b) dannelse av en organisk brennstoffase,

(c) blanding av den organiske drivstoffasen og den uorganiske oksydasjonsmiddelsaltløsningsfasen under nærvær av en polymer emulgator med tilstrekkelig skjærkraft til å danne emulsjonsfasen, kjennetegnet ved (d) tilsetting som del av den organiske brennstoffasen minst 3 vekt-% av brennstoffasen av et homogeniseirngsadditiv utvalgt fra gruppen som består av dyreoljer og fettsyrer, og

(e) homogenising av emulsjonsfasen for å øke viskositeten.

Anvendelsen av et homogeniseirngsadditiv utvalgt fra gruppen som består av dyreoljer og fettsyrer i en mengde på minst 3 vekt-% av den organiske drivstoffasen er funnet å forbedre langtidsstabiliteten til en homogenisert emulsjonsfase som inneholder en polymer emulgator. I testresultatene vist i tabellene nedenfor er denne stabilitetsfor-bedringen overraskende bedre enn det som blir tilveiebrakt av en organisk drivstoffase som inneholder en vegetabilsk olje.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter dannelsen av en vann-i-olje-emulsjonsfase som innbefatter en kontinuerlig fase av organisk flytendre brennstoff, en emulgator og en diskontinuerlig fase eller uorganisk oksydasjonsmiddelsaltløsning. Et homogeniseringsadditiv tilsettes og de andre additivene kan være tilstede som beskrevet nedenfor.

Det organiske flytende brennstoffet som danner den kontinuerlige fasen av emulsjonsfasen er ikke-blandbart med vann og er tilstede i en mengde på fra 3% til 12%, og foretrukket i en mengde på fra 4% til 8% i forhold til vekten av emulsjonen. Den virkelige mengden som anvendes kan varieres avhengig av de bestemte ikke-blandbare brennstoffene som anvendes og i forhold til tilstedeværelsen av andre brennstoffer, hvis noen. De ikke-brennbare organiske flytende brennstoffene kan være alifatiske, alicykliske og/eller aromatiske og kan være mettede og/eller umettede, så lenge de er flytende ved formuleringstemperaturen. Foretrukne brennstoffer inkluderer mineralolje, vokser, parafinoljer, benzen, toluen, xylener, blandinger av flytende hydrokarboner generelt referert til som petroleumdestillater slike som bensin, kerosen og dieseldriv-stoff, og vegetabilske oljer slik som maisolje, bomullsfrøolje, peanøttolje og soyabønne-olje. Særlig foretrukne flytende brennstoffer er mineralolje, nr. 2 drivstoffolje, parafin-vokser, mikrokrystallinske vokser og blandinger derav. Alifatiske og aromatiske nitro-forbindelser og klorerte hydrokarboner kan også anvendes. Blandinger av en hvilken som helst av de ovenfor nevnte kan også anvendes.

Eventuelt, og i tillegg til det ikke-blandbare flytende organiske brennstoffet, kan faste eller andre flytende brennstoffer eller begge anvendes i utvalgte mengder. Eksempler på faste brennstoffer som kan anvendes er fint oppdelte aluminiumpartikler; fint oppdelte karbonholdige materialer slik som gilsonitt eller kull; fint oppdelte vegetabilske frø slik som hvete; og svovel. Blandbare væskebrennstoffer, som også fungerer som væske-drøyere, er listet nedenfor. Disse ytterligere faste og/eller flytende brennstoffene kan tilsettes generelt i mengder varierende opp til 25 vekt-%. Hvis ønskelig, kan ikke-oppløst oksydasjonsmiddelsalt tilsettes til sammensetningen sammen med et hvilket som helst fast eller flytende brennstoff. Den uorganiske oksydasjonsmiddelsaltløsningen som danner den diskontinuerlige fasen til emulsjonsfasen innbefatter generelt uorganisk oksydasjonsmiddelsalt i en mengde på fra 45% til 95% i forhold til vekten av emulsjonsfasen, og vann og/eller vannblandbare organiske væsker, i en mengde på fra 0% til 30%. Oksydasjonsmiddelsaltet er foretrukket primært ammoniumnitrat (AN), men andre salter kan anvendes i mengder opp til 50% av totalt saltinnhold. De andre oksydasjonsmiddelsaltene er utvalgt fra gruppen som består av ammonium, alkali og jordalkalimetallnitrater, klorater og perklorater. Av disse er natriumnitrat (SN) og kalsiumnitrat (CN) foretrukket. AN og ANFO-priller kan også tilsettes i fast form som del av oksydasjonsmiddelsaltet i sluttsammensetningen.

Vann blir generelt anvendt i en mengde på fra 3% til 30% i forhold til vekten av emulsjonsfasen. Det anvendes vanligvis i emulsjoner i en mengde på fra 5% til 20%, selv om emulsjoner kan formuleres som i det vesentlige er uten vann.

Vannblandbare organiske væsker kan i det minste delvis erstatte vann som et løse-middel for saltene, og slike væsker fungerer også som et brennstoff for sammensetningen. Videre reduserer visse organiske forbindelser krystalliseringstemperaturen til oksydasjonsmiddelsaltene i løsningen. Løselige eller blandbare faste og flytende brennstoffer kan også inkludere alkoholer slik som metylalkohol, glykoler slike som etylenglykoler, polyoler slike som sukre, amider slike som formamid, aminer, amin-nitrater, urea og analoge nitrogeninneholdende brennstoff. Slik det er kjent i litteraturen, kan mengde og type vannblandbare væsker eller faste stoffer som anvendes variere i henhold til ønskede fysiske egenskaper.

En polymer emulgator anvendes for å danne emulsjonen og er typisk tilstede i en mengde på fra 0,2% til 5% i forhold til vekten av emulsjonsfasen. Polymere vann-i-olje-emulgatorer er molekyler som har en polymer hydrofob del og en polar del som tjener som den hydrofile delen. Polymeren kan avledes fra hvilken som helst av et antall monomerer, slik etylen, propylen og isobuten. Den hydrofile delen kan være en hvilken som helst polar del som tiltrekkes til vann eller ioniske løsninger av vann slik som karboksylgrupper, estere, amider og imider. US-patent nr. 4.820.361 beskriver en polymer emulgator avledet fra trishydroksymetylaminometan og polyisobutenylravsyreanhydrid ("PIBSA"), som er særlig effektive i kombinasjon med organiske mikrosfærer og er en foretrukket emulgator. Andre derivater av polypropylen eller polybuten har blitt beskrevet. Foretrukket innbefatter den polymere emulgatoren polymere aminer og deres salter eller et amin, alkanolamin eller polyolderivat av en karboksylert eller anhydriddeirvatisert olefinisk eller vinyladdisjonspolymer. US-patent nr. 4.931.110 beskriver en polymerisk emulgator som innbefatter et bis-alkanolamin eller bis-polyolderivat eller en bis-karboksylert eller anhydriddeirvatisert olefinisk eller vinyladdisjonspolymer hvori den olefiniske eller vinyladdisjonspolymerkjeden har en gjennomsnittlig kjedelengde på fra 10 til 32 karbonatomer, unntatt sidekjeder eller forgrening.

Polymere emulgatorer er kjente for å gi svært god holdbarhet av emulsjonseksplosiver på grunn av økt sterisk stabilisering på grunn av den hydrofobe delen til molekylene, sammenlignet med vanlige vann-i-olje-emulgatorer slik som sorbitanmonooleat. Imidlertid har forsøk på å homogenisere polymere emulgatorbaserte emulsjoner generelt forårsaket at signifikant krystallisering finner sted. Som tidligere nevnt har kortkjedede vann-i-olje-emulsjoner, slik som sorbitanmonooleat, blitt inkludert i emulsjonen for å forbedre homogeniseirngsevnen. Disse emulgatorene påvirker imidlertid negativt holdbarheten eller langtidsstabiliteten til emulsjonsfasen både før og etter homogenisering.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre en fremgangsmåte for forbedring av homogeniserbarheten av et emulsjonseksplosiv som innbefatter:

(a) dannelse av en uorganisk oksydasjonsmiddelsaltløsning,

(b) dannelse av en organisk brennstoffase,

(c) blanding av den organiske drivstoffasen og den uorganiske oksydasjonsmiddelsaltløsningsfasen under nærvær av en polymer emulgator med tilstrekkelig skjærkraft til å danne emulsjonsfasen, kjennetegnet ved (d) tilsetting som del av den organiske brennstoffasen minst 3 vekt-% av brennstoffasen av et homogeniseirngsadditiv utvalgt fra gruppen som består av dyreoljer og fettsyrer.

Foreliggende oppfinnelse øker sterkt evnen et polymert emulgatorbasert emulsjonseksplosiv har til å gjennomgå signifikant betydelig homogenisering uten også å gjennomgå krystallisering av den superavkjølte indre fasen og som en konsekvens av dette tap av detonasjonsegenskaper. Dette oppnås ved tilsetning av et homogeniseringsadditiv til den kontinuerlige fasen til emulsjonsfasen for å hindre eller minimalisere krystallisering i løpet av homogeniseringen. Additivet er utvalgt fra gruppen som består av dyreoljer og fettsyrer. Dyreoljene stammer fra dyrefett og er foretrukket utvalgt fra gruppen som består av spekkolje, tallolje og fjærkreolje. Fettsyrene kan avledes fra et antall kilder som inkluderer hydrolyse av glycerolestere, slik som de som finnes i dyreoljer eller vegetabilske oljer eller andre planteoljer eller ekstrakter derfra slik som talloljer. Fettsyrene kan bestå av fra 8 til 22 karbonatomer, vanligvis likt tall, og foretrukket fra 14 til 20 karbonatomer, og kan enten være mettede eller umettede (olefiniske) eller faste, delvis faste eller flytende. Eksempler på mettede syrer er palmitinsyre og stearinsyre. Eksempler på umettede syrer er oljesyre eller linolensyre. Additivene er tilstede i en mengde på fra 3% til 40% i forhold til vekten av den organiske flytende brennstoffasen, og mer foretrukket fra 5% til 15% i forhold til vekten av den organiske flytende brennstoffasen.

En teori når det gjelder hvorfor homogeniseringsadditivene er effektive er at de er mer mobile (de diffunderer eller migrerer lettere) enn de mer voluminøse polymere emulgatorene. Når således nye grenseflater mellom de indre (oksydasjonsmiddelsaltløsnings-fase) og eksterne (organisk flytende drivstoffase) fasene dannes med høy skjærvirkning ved homogenisering, migrerer de mer mobile dyreoljene eller fettsyrene til grenseflaten for å stabilisere den, og fremmer derved dannelsen av dråper med mindre dråpestørrelse og hindrer også krystallisering av internfasen. Det er derfor teorien at additivene gradvis erstattes av de tettere bundede (termodynamisk fordelaktige) polymere emulgatorene som bevirker større stabilitet på det resulterende produktet. Således nedbryter additivene ikke i vesentlig grad stabiliteten til emulsjonsfasen enten før eller etter homogeniseringen som for eksempel sorbitanmonooleat gjør, som konkurrerer som en emulgator ved dråpegrenseflaten med de polymere emulgatormolekylene og gir derved en mindre stabil emulsjon.

Homogeniseringen som fordelaktig utføres på et emulsjonseksplosiv minst dobler generelt dens viskositet og mer generelt økes viskositeten med 3 til 10 ganger eller mer. Homogeniseringen av emulsjonseksplosivet (fravær av eventuell signifikant krystallisering) øker også sensitiviteten, detonasjonshastigheten, kolonneintegriteten i bulk-tilsatte borehull, evnen til å holde seg i oppover rettede tilsatte borehull, stivheten til reologien i pakkede emulsjoner osv. Slike egenskaper øker ytelsen og funksjonsevnen til emulsjonseksplosivet i mange applikasjoner.

Emulsjonsfasen kan ved oppfinnelsen formuleres på en vanlig måte kjent i litteraturen. Typisk blir oksydasjonsmiddelsaltet(saltene) først løst i vann (eller vannløsning av vann og blandbart flytende brennstoff) ved en hevet temperatur på fra 25°C til 90°C eller høyere, avhengig av krystallisasjonstemperaturen til saltløsningen. Den vandige oksyda-sjonsmiddelløsningen blir deretter tilsatt til en løsning av emulgatoren, homogeniseringsadditiv og ikke-blandbart flytende organisk brennstoff, hvilke løsninger foretrukket er ved samme hevede temperatur, og den resulterende blandingen røres med tilstrekkelig kraft til å gi en emulsjon av den vandige løsningen i en kontinuerlig flytende hydro-karbonbrennstoffase. Vanligvis kan dette utføres i det vesentlige samtidig med rask røring. (Sammensetningene kan også fremstilles ved tilsetning av det flytende organiske materialet til den vandige oksydasjonsmiddelløsningen.) Røring fortsetter til formuleringen er enhetlig. Formuleringsprosessen kan også utføres på en kontinuerlig måte som er kjent i litteraturen.

Det er en fordel å forhåndsoppløse emulgatoren i det flytende organiske brennstoffet før det organiske brennstoffet kombineres med den vandige løsningen for å danne en emulsjon. Denne fremgangsmåten muliggjør at emulsjonen dannes raskt og med minimum røring. Imidlertid kan emulgatoren tilsettes separat som en tredje komponent hvis ønskelig.

Selv om det ikke er påkrevet, kan mikroballonger tilsettes til emulsjonsfasen for å sensitisere den for initiering. Mikroballongene er foretrukket mikrosfærer som har en ikke-polar overflate og som innbefatter homo-, ko- eller terpolymerer av vinylmono-merer. En foretrukket sammensetning av plastmikrosfærene er en termoplastisk kopolymer av akrylonitril og vinylidinklorid. I tillegg kan mikroballongene fremstilles fra silisiumholdig (silikatbasert), keramisk (aluminium-silikat) glass og som soda-kalk-borsilikatglass, polystyren, perlitt eller mineralperlittmateriale. Videre kan overflaten til noen av disse mikroballongene modifiseres med organiske monomerer eller homo-, ko-eller terpolymerer av vinyl eller andre monomerer, eller med polymerer av uorganiske monomerer. I emulsjonsfasen blir mikroballonger foretrukket anvendt i en mengde på fra 0,1% til 1% for plastmikroballonger eller 1% til 6% for glassmikroballonger. Kjemiske gassemidler kan også anvendes i emulsjonen, som kjent i litteraturen.

pH til emulsjonsfasen er foretrukket fra 2 til 7, mer foretrukket fra 3,5 til 5,0. Disse pH-områdene letter kjemisk gassing og begrenser også løseligheten til fettsyren (i den basiske form) i den vandige løsningen, og holder således fettsyren i sin syreform, hvilket er effektivt for formålene med oppfinnelsen.

Foreliggende oppfinnelse kan ytterligere illustreres med referanse til følgende eksempler og tabeller. I tabellene gjelder følgende: "MB" står for minimum booster i den sylindriske diameteren og med indikert detonatorstyrke. "D" er detonasjonshastig-het i størrelsene indikert når initiering finner sted med en donator eller booster av styrke og størrelse indikert (3C = 454 g pentolitt). Alle detonasjonshastigheter er "ikke-begrensede" detonasjonshastigheter og er således lavere, særlig ved små tilsetnings-diametre, enn det som ville være deres beregnede teoretiske detonasjonshastigheter.

I de fleste eksemplene ble emulsjonen fremstilt som beskrevet nedenfor og deretter avkjølt til omgivelsestemperatur i løpet av en eller flere dager. Emulsjonsfasene ble deretter homogenisert og, i alle tilfeller, simultant kjemisk gasset og/eller blandet med andre ingredienser. I noen eksempler ble den varme emulsjonen dannet og deretter umiddelbart homogenisert og blandet med andre komponenter. I noen tilfeller ble detonasjonsegenskapene til de resulterende blandingene bestemt. Viskositetetene og fasene ble målt før og etter homogenisering ved anvendelse av HA modell Brookfield digitalt viskometer med en #7 spindel ved 20 opm. I alle tilfeller ble emulsjonsfaser og endelige blandinger målt for stabilitet overfor krystallisering ved anvendelse av den kvalitative skalaen vist i tabell 1.

EKSEMPEL 1

En serie emulsjoner ble fremstilt ved tilsetning av oksydasjonsmiddelsaltløsningen ved en hevet temperatur til blandingen av organisk flytende brennstoff og homogeniseringsadditiv, under røring ved 1500 opm i to minutter med en Jiffy-rører. Emulsjonene ble lagret ved omgivelsestemperatur over natten og deretter utsatt for høy skjærpåvirkning ved å føre dem gjennom en in-line justerbar skjæreventil ("mini-kunkle" ventil) ved 160 psi baktrykk. Emulsjonstemperaturen og viskositeten ble målt før og etter homogenisering. I tillegg ble prøver av pre-homogenisert emulsjon så vel som post-homogenisert emulsjon lagret ved omgivelsestemperatur og overvåket i løpet av en 18 ukers tidsperiode for stabililitet (dvs. grad av krystallisering). Tabell 2 viser disse resultatene sammen med formulering av hver emulsjon.

Formulering 1 ble fremstilt med en PIBSA-basert polymer emulgator, men uten ko-emulgator (SMO) eller homogeniseirngsadditiv. Selv om denne emulsjonen var svært stabil før homogenisering, resulterte høy skjærhomogenisering i tung krystalldannelse og ledsagende stor temperaturøkning. Viskositeten til emulsjonen økte mer enn tre ganger på grunn av den høye krystalldannelsen. Formuleringene 2 til og med 6 inneholdt samme ingredienser unntatt at 5% av brennstoffasen besto enten av en ko-emulgator eller homogeniseirngsadditiv.

Formulering 2 illustrerer effekten av SMO tilsatt til emulsjonen. Tilsetningen av SMO muliggjorde homogenisering å finne sted uten signifikant krystallisering initielt, men den pre-homogeniserte og post-homogeniserte emulsjonen ble begge nedbrutt over tid. Det var en liten temperaturhevning uten krystaller observert mens en viskositetsøkning på ca. 3,4 ganger ble observert. Formuleringene 3 og 4 viste tilsvarende resultater med maisolje og tallolje (med kun ca. 56 prosent fettsyreinnhold) tilsatt respektivt.

Formuleringene 5 og 6 viste uttalt forbedring både i pre-homogenisert og post-homogenisert emulsjonsstabilitet når to forskjellige dyreoljer ble tilsatt til emulsjonen i mengder på 5% av brennstoffasen.

EKSEMPEL 2

Tabell 3 illustrerer ytterligere oppfinnelsen i emulsjoner fremstilt med PIBSA-baserte polymere emulgatorer. Formulering 1 inneholdt ikke homogeniseringsadditiv, men formuleringer 2 og 3 inneholdt dyreoljene som vist. Emulsjonene ble fremstilt som i eksempel 1 og deretter, etter avkjøling til omgivelsestemperatur over natten, ble de gjort til gjenstand for flere tester utformet for å vise resistens mot krystallisering ved homogenisering: omgivelsesgassing og blanding med ANFO, omgivelsesgassing og blanding med mikroballonger, omgivelsesstressblanding samtidig med viskositetsmåling, og en AN-stabiliseringstest som besto av blanding av emulsjonen med 50 prosent KT AN-priller og overvåking med hensyn til krystallisering. Den ikke-gassede emulsjons-matriksen ble også lagret ved omgivelsestemperatur. Tabell 3 viser at i hvert tilfelle ble en forbedring i stabilitet observert når et dyreoljehomogeniseringsadditiv var tilstede.

EKSEMPEL 3

Tabell 4 inneholder eksempler på emulsjoner fremstilt i en kontinuerlig prosess. Varm oksydasjonsmiddelsaltløsning ble blandet med varmt organisk flytende brennstoff i en blander som inneholder rotorer og statorer og den resulterende emulsjonen ble avkjølt til omgivelsestemperatur, gjenpumpet to ganger og deretter utsatt for homogenisering' gjennom en høy skjærpåvirkningsventil ved 300 psi baktrykk samtidig med innblanding av mikroballonger. Formulering 1 inneholder 10 prosent SMO i brennstoffasen mens formulering 2 inneholder 10 prosent tallolje med ca. 95 prosent fettsyreinnhold. Prøvene av hver formulering ble samlet før og etter homogenisering og før innblanding med mikroballonger. En viskositetsøkning på 9,6 ganger og 12,5 ganger ble observert for formulering 1 og 2, respektivt, med lite krystallisering. Disse prøvene ble overvåket over tid og funnet å ha tilsvarende lagringsstabilitet, selv om formulering 2 viste bedre lagringsstabilitet etterfølgende homogenisering. Disse formuleringene ble også detonert og funnet å ha tilsvarende detoneringsegenskaper som vist i tabell 4.

EKSEMPEL 4

Ytterligere eksempler på emulsjonene fremstilt ved en kontinuerlig fremgangsmåte er illustrert i tabell 5.1 disse eksemplene ble 10% av det organiske flytende brennstoffet erstattet enten med SMO eller dyreolje. Emulsjonene ble fremstilt tilsvarende de i eksempel 3 og deretter umiddelbart gasset, homogenisert og blandet med ANFO. Viskositetsøkninger på 4,4 og 5,6 ganger ble observert for SMO og dyreoljehomogeni-serte formuleringer, respektivt. Tabell 5 viser tilsvarende detonasjonsresultater for de to formuleringene, men en signifikant forbedring er vist i lagringsstabilitet for den homogeniserte emulsjonen som inneholder dyreolje.

Claims (12)

1. Forbedret fremgangsmåte for å danne en stabil polymer emulgatorbasert emulsjonsfase som innbefatter: (a) dannelse av en uorganisk oksydasjonsmiddelsaltløsning, (b) dannelse av en organisk brennstoffase, (c) blanding av den organiske drivstoffasen og den uorganiske oksydasjonsmiddelsaltløsningsfasen under nærvær av en polymer emulgator med tilstrekkelig skjærkraft til å danne emulsjonsfasen, karakterisert ved(d) tilsetting som del av den organiske brennstoffasen minst 3 vekt-% av brennstoffasen av et homogeniseringsadditiv utvalgt fra gruppen som består av dyreoljer og fettsyrer, og (f) homogenising av emulsjonsfasen for å øke viskositeten.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at brennstoffasen er tilstede i en mengde på fra 3% til 12% i forhold til vekten av emulsjonsfasen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at homogeniseringsadditivet er tilstede i en mengde på fra 3% til 40% i forhold til vekten av den organiske brennstoffasen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fettsyrene er avledet fra hydrolyse av glycerolestere.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at dyreoljene er fra dyrefett.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at dyreoljene er utvalgt fra gruppen som består av spekkolje, talgolje og fjærkreolje.

7. Fremgangsmåte for forbedring av homogeniserbarheten av et emulsjonseksplosiv som innbefatter: (e) dannelse av en uorganisk oksydasjonsmiddelsaltløsning, (f) dannelse av en organisk brennstoffase, (g) blanding av den organiske drivstoffasen og den uorganiske oksydasjonsmiddelsaltløsningsfasen under nærvær av en polymer emulgator med tilstrekkelig skjærkraft til å danne emulsjonsfasen, karakterisert ved(h) tilsetting som del av den organiske brennstoffasen minst 3 vekt-% av brennstoffasen av et homogeniseirngsadditiv utvalgt fra gruppen som består av dyreoljer og fettsyrer.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at den organiske brennstoffasen er tilstede i en mengde på fra 3% til 12% i forhold til vekten av emulsjonsfasen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at homogeniseringsadditivet er tilstede i en mengde på fra 3% til 40% i forhold til vekten av den organiske brennstoffasen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at fettsyrene er avledet fra hydrolyse av glycerolestere.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at dyreoljene er fra dyrefett.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at dyreoljene er utvalgt fra gruppen som består av spekkolje, talgolje og fjærkreolje.