PL17178B1 - Proch bezdymny, nie dajacy ognia przy wystrzale. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy \prochu, nie dajacego ognia przy wystrzale, a zwla¬ szcza prochu nitrocelulozowego.Plomien u wylotu lufy powstaje skut¬ kiem zapalenia sie gazów, wytworzonych podczas spalania sie prochów bezdymnych i majacych wysoka temperature w chwili wydobywania sie z otworu lufy i zetkniecia sie z tlenem powietrza. Jako gazowe pro¬ dukty rozkladu podczas spalania sie pro¬ chu bezdymnego tworza sie: azot, dwutle¬ nek wegla, tlenek wegla, wodór, para wod¬ na i male ilosci metanu. Z posród nich pal- nemi sa: tlenek wegla, wodór i metan. Bia¬ ly jasny plomien u wylotu lufy powstaje podczas spalania sie tych gazów w obecno¬ sci tlenu. Spalaniu temu mozna zapobiec w przypadku broni krótkiej, strzelajac w atmosferze dwutlenku wegla. Po usunieciu jasnego bialego plomienia w ten lub w jaki¬ kolwiek inny sposób u wylotu lufy ukazuje sie jedynie niewielki czerwony zar. Zar ten nielatwo mozna spostrzec, a tern samem latwo go ukryc, Dautriche (Comptes Rendus 1908 r. tom 146, str. 535—538) dowiódl, ze stoso¬ wanie soli sodowych i potasowych, a zwla¬ szcza saletry (azotanu potasowego) zapo¬ biega zapalaniu sie par wybuchowych przy wystrzale, jesli powyzsze sole uzyc w ilo¬ sci 6 do 3% w materjalach wybuchowych o podstawie azotanu amonowego. Dautriche w tym samym artykule podaje zastosowanie saletry w celu usuniecia ognia u wylotu lu¬ fy oraz w celu stlumienia plomienia pod¬ czas strzalów prochem bezdymnym.Zastosowanie saletry lub innych soli so¬ dowych albo potasowych do tlumienia ognia u wylotu luf armatnich nie zostalo ogólnie wprowadzone do celów wojskowych z wie-s lu powodów. Marshall (A Sohrt Account of ?EajgtjfciYas,* rok \$Y1 str. 96) podaje: „ogien mozaia*zmiAejszyc* dodajac do prochu sro¬ dek chlodzacy albo niewielka ilosc soli so¬ dowej lub potasowej, lecz dodatki te zwiek¬ szaja ilosc dymuf co jest równiez niepoza¬ dane, zwlaszcza za dnia".Inna niedogodnosc w stosowaniu soli sodu i potasu, aby zapobiec powstawaniu ognia, polega na tern, ze niektóre sole sa bardzo hygroskopijne. W pat. angielskim Nr 12188 r. 1908 podano: „oddawna sa¬ dzono, ze wynik ten (zapobieganie powsta¬ waniu ognia) mozna osiagnac, dodajac sole alkaliczne do mater jalu wybuchowego w po staci pasty, lecz sole te wykazuja niepoza¬ dana sklonnosc do rozkladu pod wplywem zmian hygrometrycznych oraz do rozplywa¬ nia sie wewnatrz materjalu wybuchowego, z którym sa zmieszane, powodujac mniej lub wiecej gwaltowny i niebezpieczny roz¬ klad tego materjalu".Inna powazna niedogodnosc przy stoso¬ waniu soli sodowych i potasowych przeciw¬ ko powstawaniu ognia zwiazana jest z fak¬ tem, ze wojskowe prochy armatnie nitroce¬ lulozowe w ciagu ostatnich kilku lat, a zwla¬ szcza podczas wojny swiatowej suszono przy pomocy wody, to znaczy traktowano je goraca woda, aby mniej lub wiecej szyb¬ ko usunac lotne rozpuszczalniki to jest eter i alkohol, stosowane do ich otrzymywania.Sole sodowe i potasowe, wykazujace spe¬ cjalna wlasciwosc tlumienia ognia przy wy¬ locie lufy, sa latwo rozpuszczalne w wo¬ dzie, zwlaszcza w goracej, a zatem gdyby koloid nitrocelulozowy poddac suszeniu woda, to ta ostatnia usunelaby z obrabiane¬ go materjalu z latwoscia cala ilosc soli po¬ tasowych i sodowych.Wiadomo, ze niemcy podczas wojny swiatowej stosowali paczki chlorku potasu, które dodawano do ladunków prochu, zwla¬ szcza w nocy, aby zapobiec wydobywaniu sie ognia z lufy. Wiadomo, równiez, ze do¬ datki takie bardzo ujemnie wplywaly na wlasciwosci balistyczne ladunku prochowe¬ go, poniewaz konieczne bylo stosowanie du¬ zych ilosci chlorku potasu.Patent niemiecki Nr 301659 wydany 14.V.1921 r. podaje, ze zastosowanie ma¬ lych ilosci chlorku potasu, jako dodatku do prochu bezdymnego, zapobiega wystepowa¬ niu ognia w lufie. Ustep 4-ty zdanie 1-e tego patentu brzmi jak nizej: ,,Dla wszystkich prochów nitrocelulozo¬ wych oraz zawierajacych nitroceluloze i ni¬ trogliceryne i sluzacych dla armat malego kalibru wystarczy niewielki dodatek chlor¬ ku potasu, wynoszacy 0,5 — 2%. Natomiast dla prochów nitrocelulozowo-nitroglicery- nowych o wysokich temperaturach spalania dla dzial wiekszych dodatek ten wynosi 3 do5%".Obecnosc chlorku potasu w prochach nitrocelulozowych, zawierajacych dwufeny- loamine, wplywa ujemnie na trwalosc pro¬ chu, a prócz tego powoduje czernienie ziarn prochu.Celem niniejszego wynalazku jest wy¬ tworzenie ulepszonego prochu, który pod¬ czas strzelania nie daje ognia i wytwarza minimalna ilosc dymu. Dalszym celem wy¬ nalazku jest wytwarzanie prochu chemicz¬ nie bardzo trwalego. Prócz tego wynalazek ma za zadanie otrzymywanie prochu daja¬ cego sie suszyc zapomoca moczenia w wo¬ dzie, równie dobrze jak zapomoca suszenia na powietrzu. Powyzsze cele osiaga sie wlaczajac niewielka ilosc siarczanu potaso¬ wego do prochu, najlepiej o skladzie, po¬ zwalajacym osiagnac usuniecie ognia przy wystrzale. Tytulem przykladu podaje sie sklad prochu, który nie dawal ognia w 3" dzialach amerykansich U.S.3" przeciwlotni¬ czych oraz w 155 mm francuskich „FillouxM: 85 czesci nitrocelulozy, zawierajacej o- kolo 13, 15% azotu, 10 „ dwunitrotoluenu, 5 „ ftalanu dwubutylowego, 1 „ dwufenyloaminy, 1 H siarczanu potasowego. - 2 —Okazalo sie( ze proch o powyzszym skla¬ dzie ale bez siarczanu potasowego nie daje ognia w niektórych mniejszych dzialach, jak np. w 75 mm francuskich armatach polo¬ wych modelu r. 1897. Proch ten równiez nie daje ognia w 3" dzialach przeciwlotni¬ czych oraz 155 mm frnacuskich dzialach „FillouxM jezeli dodac don niewielka ilosc siarczanu potasowego. Dla innych dzial o- siaga sie strzal bez ognia przy dodaniu nie¬ co wiekszej lub nieco mniejszej ilosci siar¬ czanu potasowego.Usuniecie ognia, osiagniete przy uzyciu siarczanu potasu, nie jest wynikiem chlo¬ dzacego dzialania soli w temperaturze ga¬ zów prochowych, ani tez nie jest wynikiem zmiany w skladzie tych gazów. Prawdopo¬ dobnie wynika ono z tego, ze siarczan po¬ tasu przeszkadza utlenianiu powietrzem tlenku wegla w gazach palnych, chociaz temperatura tych gazów, uchodzacych z lu¬ fy, wystarczylaby do zapalenia ich w nie¬ obecnosci siarczanu potasowego. Siarczan potasu wykazuje w bardzo wysokim stopniu wlasnosc zapobiegania utlenianiu tlenku we¬ gla na dwutlenek. Okazalo sie, ze siarczan potasu nie Wplywa ujemnie na trwalosc che - Sklad£prochu 85 czesci ni¬ trocelulozy o 13, 15% N ¦ 10 czesci dwu- nitrotoluenu 5 czesci ftala- ; nu dwubu- tylowego 1 czesc dwu- fenyloaminy 1 czesc siar¬ czanu potasu Proch armatni (Pyro service powderj ' %siarczanu potasu w pro¬ chu podczas fabrykacji 0,98 °/o siarcza nu po¬ tasu w prochu gotowym (Metoda z chlor¬ kiem platyny) 0,84 Waga ladunku 2,25 1.8 Szybkosc wylotu z lufy w m/sek 812 824 Srednie cisnienie w kg na cm2 1360 1390 Ogien wylotowy i dym Brak ognia, srednia ilosc bialego dymu Duzy plomien miczna prochu. Jest on sola obojetna/daja¬ ca sie otrzymywac w stanie bardzo czystym.Siarczan potasu jest mniej hygroskopijny niz saletra czyli azotan potasu, stosowany w ladunku zaplonowym prochu czarnego tak, iz proch mozna poddawac dzialaniu wilgoci, przekraczajacej 93% wilgotnosci wzglednej w temperaturze 20° do 30°C. W warunkach tych azotan potasu rozplywa sie, skutkiem wyzszej wilgotnosci. Siarczan potasu nie jest hygroskopijny az do 97% wilgotnosci wzglednej.Chociaz siarczan -potasu jest rozpu¬ szczalny w wodzie, to jednak okazalo sie, ze proch o powyzszym skladzie, zawiera¬ jacy \% siarczanu potasowego, mozna mo¬ czyc w temperaturze od 55° do 60°C, przy- czem strata siarczanu potasowego z prochu jest tak mala, ze niepotrzebne sa zadne ostroznosci, zmierzajace do obnizenia eks¬ trakcji tej soli woda. Wyjasniono to na wy- # nikach podanych w ponizszej tablicy dla prochu dla dzial przeciwlotniczych U. S. 3" modelu r. 1917. Tablica zawiera wyniki ba¬ listyczne dla 5,7 kg prochu oraz notatki o plomieniu wylotowym.- S -Proch powyzszy, zawierajacy siarczan potasu po odzyskaniu eteru i alkoholu, uzy¬ tych do jego wyrobu, poddano moczeniu w wodzie w temperaturze 55°C przez 6 dni, zmieniajac wode czesto. Strata siarczanu potasowego byla bardzo mala. Stwierdze¬ nie, ze proch, zawierajacy siarczan potasu, mozna suszyc zapomoca moczenia w gora¬ cej wodzie, w celu usuniecia lotnych sklad¬ ników to jest eteru i alkoholu bez ekstrak¬ cji znaczniejszej ilosci soli, jest bardzo wazne, poniewaz dzieki temu mozna znacz¬ nie oszczedzic na czasie i pieniadzach w po¬ równaniu z suszeniem na powietrzu.W przypadku prochów karabinowych skutkiem malych wymiarów ziarn prochu otrzymuje sie wieksza strate siarczanu po¬ tasowego podczas moczenia w goracej wo¬ dzie. Lecz nawet w przypadku prochu ka¬ rabinowego okazalo sie, ze podczas mocze¬ nia w wodzie zbyteczne sa specjalne ostroz¬ nosci, zmierzajace do obnizenia ekstrakcji siarczanu potasowego z prochu.Otrzymywanie prochu nie wymaga spe¬ cjalnej umiejetnosci. Nitroceluloze odwad¬ nia sie denaturowanym alkoholem etylo¬ wym odpowiednio mocnym, a nastepnie przeprowadza w stan koloidalny w odpo¬ wiedniej mieszance z dodatkiem eteru. Na¬ stepnie wprowadza sie do eteru albo bezpo¬ srednio do mieszanki dwunitrotoluen i fta- lan dwubutylowy. Skutkiem rozpuszczaja¬ cego dzialania ostatnich dwu skladników potrzeba mniej alkoholu i eteru, niz sie go zwykle stosuje do prochów nitrocelulozo¬ wych, niezawierajacych tych skladników.Siarczan potasu rozciera sie równomiernie i mialko w mlynie kulowym albo mlynie in¬ nego typu do takiego stopnia mialkosci, ze¬ by zmielone czastki daly sie przesiac przez sito druciane o 32 oczkach w jednym cen¬ tymetrze biezacym. Zreszta stopien mialko¬ sci nie jest tutaj ograniczony. Dwufenylo- amine dodaje sie zwykle jako stabilizator i zwykle rozpuszcza sie ja w eterze. Koloid mozna stloczyc na ziarnka rurkowe z jed¬ nym lub wiecej otworkami lub tez na ziarn¬ ka pelne albo tez nadac ziarnom ksztalt tasm i wsteg.Ziarna prochu poddaje sie obróbce, zmierzajacej do odzyskania rozpuszczalni¬ ka jeszcze przed suszeniem ostatecznem, które mozna uskuteczniac na powietrzu al¬ bo tez goraca woda w temperaturze, nie przekraczajacej 60°C, choc takze bez szko¬ dy dla chemicznej trwalosci prochu mozna stosowac temperatury wyzsze.Chociaz zgodnie z wynalazkiem zaleca sie nastepujacy sklad prochu: 85 czesci nitrocelulozy o zawartosci o- kolo 13, 15% azotu, 10 „ dwunitro-toluenu, 5 „ ftalanu dwubutylowego, 1 „ dwufenyloaminy, 1 „ siarczanu potasowego w zastosowaniu specjalnie do armat, to jednak rozumie sie, ze stosunek wymienio¬ nych skladników nie jest ograniczony do wyzej podanej recepty ani dla prochu ar¬ matniego, ani dla prochu do broni mniej¬ szego kalibru.Chociaz w opisie niniejszym podano za¬ stosowanie wynalazku do prochów armat¬ nich, to jednak rozumie sie, ze wynalazek ten nadaje sie równiez ogólnie do broni mniejszego kalibru. Okazalo sie, ze ilosc siarczanu potasu w prochu, niedosiegajaca 1 %, zapobiega powstawaniu ognia u wylotu lufy w prochach strzelniczych nawet przy strzelaniu z broni maszynowej z wielka szybkoscia.Ilosc siarczanu potasu, stosowana zgod¬ nie z wynalazkiem, wynosi okolo 1%, lecz rozumie sie, ze w jednych dzialach jest ona dodawana do prochu, aby zapobiec powsta¬ waniu ognia u wylotu lufy a w innych w ce¬ lu usuniecia ognia w innych dzialach, a za¬ tem minimalna ilosc zapobiegajaca powsta¬ waniu ognia moze wynosic okolo 0,50%.Zaleca sie nie dodawac wiecej niz 2,0% ze wzgledu na powstawanie minimalnej iloscibialego dymu. Chociaz ilosci, rózniace sie zlekka od podanych granic, moga równiez doprowadzic w niektórych dzialach do wy¬ ników pozadanych to jednak najlepiej jest dla wymienionych dzial stosowac ilosci po¬ dane powyzej.Chociaz zgodnie z wynalazkiem zaleca sie stosowanie siarczanu potasowego, jako skladnika prochu nitrocelulozowego, to zna¬ czy bez nitrogliceryny, ze wzgledu na stwierdzona mniejsza erozje w porównaniu z prochami nitroglicerynowemi, to jednakze zastrzezenia niniejszego wynalazku nie ograniczaja sie wylacznie do prochów ni¬ trocelulozowych. Oczywistem jest, ze wla¬ snosci siarczanu potasowego nadaja sie równiez do zastosowania do wszelkich pro¬ chów bez wzgledu na ich sklad. Dalej w prochach nitrogliceryno wy eh, wykazujacych wysokie temperatury spalania, pozadana bylaby wieksza ilosc siarczanu potasu, gdy¬ by temperatura spalania prochu nitroglice- rynowego nie byla obnizona przy pomocy wazeliny, wegla, metylodwufenylomocznika lub dwuetylodwufenylomocznika lub innych skladników chlodzacych lub materjalów tlumiacych, dzieki czemu wystarcza mniej¬ sza ilosc siarczanu potasu, aby zapobiec po¬ wstawaniu ognia, poniewaz gazy spalinowe prawie ze nie daja ognia dzieki obnizonej temperaturze oraz zmianie skladu. Stosujac siarczan potasu do prochów nitrocelulozo- wo-nitroglicerynowych, zaleca sie suszenie ich na powietrzu poniewaz podczas mocze¬ nia w wodzie traci sie duzo nitrogliceryny z prochu, zawierajacego ten skladnik. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Proch bezdymny, nie dajacy ognia przy wystrzale, zawierajacy siarczan potasowy, znamienny tern, ze zawiera od 0,3% do 2,5% siarczanu potasowego. E. I, Du Pont De Nemours And Co. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL