PL186261B1 - Materiałiw/buchowy nitrogliceryno^^yskalnyiekologiczny - Google Patents

Abstract

1. Materiał wybuchowy nitroglicerynowy skalny ekologiczny, typu dynamitu, składający się z 12 do 40 części wagowych nitrogliceryny lub nitroglikolu albo mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem, 50 do 80 części wagowych saletry amonowej lub mieszaniny saletry amonowej i saletr metali ziem alkalicznych 0,2 do 2 części wagowych nitrocelulozy, 0,5 do 8 części wagowych węglowodorów o powyżej 20 atomach węgla w cząsteczce i/lub wyższych kwasów tłuszczowych o co najmniej 16 atomach węgla w'cząsteczce i/lub estrów wyższych kwasów tłuszczowych o co najmniej 16 atomach węgla w cząsteczce z gliceryną i/lub węglowodanów o co najmniej 6 atomach węgla w cząsteczce, których uziamienie wynosi poniżej 2 mm oraz z komponentu emulsyjnego zawierającego fazę paliwa organicznego i emulgator, znamienny tym, że ma 0,1 do 3 części wagowych komponentu emulsyjnego w postaci emulsji plastyfikującej typu O/W z fazą rozproszoną, którą stanowi 1 do 20 części wagowych amin alifatycznych lub mieszaniny amin alifatycznych o 10 do 25 atomach węgla w cząsteczce, fazą ciągłą stanowiącą 60 do 98 części wagowych wielowodorotlenowych alkoholi o 2 do 4 atomach węgla w cząsteczce lub ich mieszaniny oraz 1 do 20 części wagowych emulgatora, korzystnie oksyetylowanych estrów wyższych kwasów tłuszczowych z sorbitem lub pentaerytrytem lub ich mieszaniny.

Description

Przedmiotem wynalazku jest materiał wybuchowy nitroglicerynowy skalny ekologiczny, do stosowania w robotach strzelniczych w atmosferze pozbawionej metanu i pyłu węglowego.

Znany jest, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 151224, materiał wybuchowy nitroglicerynowy skalny, zawierający 18 do 40 części wagowych nitrogliceryny albo mieszaniny nitrogliceryny i nitroglikolu, 50 do 70 części wagowych saletry amonowej albo mieszaniny saletry amonowej i saletr metali alkalicznych, 2 do 15 części wagowych nitrowych pochodnych toluenu, 0,5 do 1,5 części wagowych nitrocelulozy, 0,5 do 7,5 części wagowych mączki drzewnej albo innej mączki pochodzenia roślinnego oraz 0,005 do 0,3 części wagowych mieszanin amin alifatycznych o 10 do 25 atomach węgla w cząsteczce i kwasów tłuszczowych. Dodatkowo materiał może zawierać mączkę guarową, glikol, węglan wapnia, siarczan baru, dwuetylodwufenylomocznik, barwnik w zależności od warunków jego użytkowania.

Zastosowane w tym jak i innych materiałach wybuchowych skalnych nitrowe pochodne związków organicznych charakteryzują się silnymi własnościami toksycznymi, a ponadto niektóre z nich uznaje się za substancje rakotwórcze, jak na przykład dwunitrotolueny. Zagrożenia wynikające z własności tych substancji występują zarówno przy produkcji materiałów wybuchowych jak i przy ich użytkowaniu, na przykład w czasie magazynowania, zapuszczania naboi do otworów strzałowych, a przede wszystkim po ich zdetonowaniu, w związku z obecnością w gazach postrzałowych śladowych ilości tych związków oraz toksycznych produktów niepełnego ich rozkładu.

Znany jest wprawdzie materiał wybuchowy nie zawierający substancji rakotwórczych, w którym występuje 40-70% azotanu amonu i/lub sodowego, 20-40% nitroglikolu i/lub nitrogliceryny, 0,5-3% nitrocelulozy i 3-9% flegmatyzatora jako wielowodorotlenowych alkoholi,

186 261 jednak zwiększony w nim dodatek wielowodorotlenowych alkoholi w formie ciekłej stwarza możliwość wypacania ciekłych składników podczas składowania i transportowania materiału wybuchowego, co rzutuje na zagrożenie, przy manipulowaniu tym materiałem. Ponadto ten zwiększony dodatek wielowodorotlenowych alkoholi może wpłynąć na tak duże sflegmatyzowanie materiału wybuchowego, że będzie on za mało wrażliwy na inicjał oraz może charakteryzować się złą propagacją fali detonacyjnej.

Znany jest ponadto, na przykład z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr 4507161, materiał wybuchowy typu dynamitu, zawierający jako podstawowy składnik co najmniej jeden ciekły wybuchowy nitroester, którego ilość jest redukowana komponentem emulsyjnym, bez wpływu na jakość i własności wybuchowe tego materiału. Komponent emulsyjny składa się z fazy paliwa organicznego, emulgatora oraz soli uwalniającej tlen i jest emuksją typu W/O, a tym samym jest również składnikiem wybuchowym. Paliwo organiczne jest wybrane z grupy składającej się z materiałów zawierających węgiel i bardzo drobne elementy, bądź też stanowi je proszek aluminiowy. Emulgator jest wybrany z grupy zawierającej estry sorbitanowe kwasów tłuszczowych, polioksyetylenowe estry sorbitanowe, alkilo- i alkenylooksazoliny, estry kwasów tłuszczowych, mono- i dwuglicerydy kwasów tłuszczowych, polioksyalkilenowe estry kwasów tłuszczowych, alkilo- i alkenyloimidazoliny, alkoksylaty alkoholi, alkoksylaty fenoli, alkoksylaty alkilofenoli, kopolimery blokowe tlenku etylenu/tlenku propylenu, alkilosulfonaty, alkiloarylosulfonaty, alkilofosfaty, alkenylofosfaty, alkiloaminy oraz ich sole, lecytyna sojowa, pochodne lanoliny oraz ich mieszaniny, bądź też wybrany z grupy składającej się z monooleinianu sorbitanu, półtoraoleinianu sorbitanu, monostearynianu sorbitanu, trój stearynianu sorbitanu, monolaurynianu sorbitanu, monopalmitynianu sorbitanu, monooleinianu sorbitanu, polioksyetyleno sorbitanu, eteru polioksyetylenowostearylowego, 2-(8-heptadecenylo)-4,4 bis (hydroksymetylo)-2-oksazoliny, lecytyny sojowej oraz ich mieszanin. Sól uwalniająca tlen jest wybrana z grupy składającej się z alkaliów i azotanów ziem alkalicznych, chloranów i nadchloranów, azotanu amonu, chloranu amonu, nadchloranu amonu i ich mieszanin, bądź też wybrana z grupy składającej się z azotanu amonu, azotanu sodu, azotanu wapnia i ich mieszanin. W fazie organicznej komponentu emulsyjnego tego materiału wybuchowego przewiduje się, jak w materiale przedstawionym w polskim opisie patentowym nr 151224, zastosowanie nitrowych pochodnych związków organicznych, które stwarzają zagrożenie rakotwórcze i toksyczne.

Materiał wybuchowy nitroglicerynowy skalny ekologiczny, typu dynamitu, składający się z 12 do 40 części wagowych nitrogliceryny lub nitroglikolu albo mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem, 50 do 80 części wagowych saletry amonowej lub mieszaniny saletry amonowej i saletr metali ziem alkalicznych, 0,2 do 2 części wagowych nitrocelulozy, 0,5 do 8 części wagowych węglowodorów o powyżej 20 atomach węgla w cząsteczce i/lub wyższych kwasów tłuszczowych o co najmniej 16 atomach węgla w cząsteczce i/lub estrów wyższych kwasów tłuszczowych o co najmniej 16 atomach węgla w cząsteczce z gliceryną i/lub węglowodanów o co najmniej 6 atomach w cząsteczce, których uziarnienie wynosi poniżej 2 mm oraz z komponentu emulsyjnego zawierającego fazę paliwa organicznego i emulgator, według wynalazku, ma 0,1 do 3 części wagowych komponentu emulsyjnego w postaci emulsji plastyfikującej typu O/W z fazą rozproszoną, którą stanowi 1 do 20 części wagowych amin alifatycznych lub mieszaniny amin alifatycznych o 10 do 25 atomach węgla w cząsteczce, fazą ciągłą stanowiącą 60 do 98 części wagowych wielowodorotlenowych alkoholi o 2 do 4 atomach węgla w cząsteczce lub ich mieszaniny oraz 1 do 20 części wagowych emulgatora, korzystnie oksyetylowanych estrów wyższych kwasów tłuszczowych z sorbitem lub pentaerytrytem lub ich mieszaniny. Jako aminy alifatyczne stosuje się korzystnie aminy alifatyczne pierwszorzędowe i/lub drugorzędowe i/lub trzeciorzędowe. Materiał może zawierać 0,3 do 2 części wagowych mączki guarowej, 0,1 do 1 części wagowej stearynianu wapnia, 0,1 do 2 części wagowych substancji stabilizujących, korzystnie centralitu lub kredy i 0,01 do 0,5 części wagowych barwnika.

Zmieszanie emulsji plastyfikującej z dynamitem, według wynalazku, daje nieoczekiwane efekty w postaci synergicznego działania aminy alifatycznej z wielowodorotlenowymi alkoholami, co uzewnętrznia się zwielokrotnieniem uplastycznienia masy dynamitowej oraz

186 261 wzrostem stabilności chemicznej i fizycznej materiału wybuchowego, przy zachowaniu jego wysokich parametrów termodynamicznych i strzałowych. Konsystencja materiału wybuchowego według wynalazku umożliwia jego prawidłowe, konfekcjonowanie i zachowanie odpowiedniej plastyczności co najmniej przez okres jednego roku. Ponadto użycie w materiale wybuchowym wielowodorotlenowych alkoholi jako składnika emulsji, która jest do niego wprowadzana w postaci mazistej, a nie ciekłej, eliminuje zagrożenie wypacania. Uzupełnienie składu materiału wybuchowego o substancje stabilizujące zwiększa stałą chemiczną, materiału, a dodatek mączki guarowej i stearynianu wapnia nadaje temu materiałowi cechy wodoodporności. Materiał wybuchowy według wynalazku eliminuje ponadto zagrożenie rakotwórcze i zdecydowanie zmniejsza zagrożenie toksyczne.

Przedmiot wynalazku jest dokładniej przedstawiony w poniższych przykładach wykonania.

Przykład I. Do wanny mieszalniczej wlewa się 77,0 kg mieszanki nitrogliceryny i nitroglikolu w stosunku 6:4, wsypuje się 2,45 kg nitrocelulozy i 0,7 kg centralitu, ostrożnie miesza i pozostawia aż do zżelowania. Następnie dodaje się 2,45 kg mączki drzewnej, 3,4 kg emulsji plastyfikującej zawierającej 3,15 kg glikolu, 0,175 kg aminy pierwszorzędowej pochodzenia roślinnego oraz 0,175 kg substancji emulgującej o nazwie handlowej Rokwinol, 252,67 kg saletry amonowej, 9,45 kg parafiny granulowanej, 1,75 kg stearynianu wapnia oraz barwnik. Otrzymany materiał wybuchowy nabojuje się do osłonek papierowych parafinowanych o średnicy 32 mm i wadze 250 g lub do osłonek tworzywowych o średnicy 65 mm i wadze 2500 g.

Materiał posiada test Abla powyżej 60 minut i następujące parametry strzałowe: przenoszenie detonacji 13 cm, inicjał spłonka porównawcza 0,1 g, prędkość detonacji 5100 m/s, wydęcie w bloku ołowianym 410 cm³, wahadło balistyczne (RSW) 79,0%.

Przykład II. Do wanny mieszalniczej wlewa się 105,0 kg mieszanki nitrogliceryny i nitroglikolu w stosunku 6:4, wsypuje się 2,8 kg nitrocelulozy, ostrożnie miesza i pozostawia aż do zżelowania. Następnie dodaje się 6,3 kg mączki drzewnej, 3,5 kg emulsji plastyfikującej zawierającej 3,15 kg gliceryny, 0,175 kg aminy pierwszorzędowej pochodzenia zwierzęcego oraz 0,175 kg substancji emulgującej o nazwie handlowej Rokwinol, 220,47 kg saletry amonowej, 7,35 kg kandeliny granulowanej, 2,8 kg mączki guarowej, 1,75 kg stearynianu wapnia oraz barwnik. Otrzymany materia! wybuchowy nabojuje się do osłonek parafinowanych o średnicy 36 mm i wadze 450 g lub do osłonek tworzywowych o średnicy 36 mm wadze 450 g lub do osłonek tworzywowych o średnicy 70 mm i wadze 2700 g. Materiał posiada test Abla powyżej 60 minut i następujące parametry strzałowe: przenoszenie detonacji 15 cm, inicjał spłonka porównawcza 0,1 g, prędkość detonacji 5300 m/s, wydęcie w bloku ołowianym 440 cm³, wahadło balistyczne (rsW) 84,2%.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Materiał wybuchowy nitroglicerynowy skalny ekologiczny, typu dynamitu, składający się z 12 do 40 części wagowych nitrogliceryny lub nitroglikolu albo mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem, 50 do 80 części wagowych saletry amonowej lub mieszaniny saletry amonowej i saletr metali ziem alkalicznych 0,2 do 2 części wagowych nitrocelulozy, 0,5 do 8 części wagowych węglowodorów o powyżej 20 atomach węgla w cząsteczce i/lub wyższych kwasów tłuszczowych o co najmniej 16 atomach węgla w cząsteczce i/lub estrów wyższych kwasów tłuszczowych o co najmniej 16 atomach węgla w cząsteczce z gliceryną i/lub węglowodanów o co najmniej 6 atomach węgla w cząsteczce, których uziarnienie wynosi poniżej 2 mm oraz z komponentu emulsyjnego zawierającego fazę paliwa organicznego i emulgator, znamienny tym, że ma 0,1 do 3 części wagowych komponentu emulsyjnego w postaci emulsji plastyfikującej typu O/W z fazą rozproszoną, którą stanowi 1 do 20 części wagowych amin alifatycznych lub mieszaniny amin alifatycznych o 10 do 25 atomach węgla w cząsteczce, fazą ciągłą stanowiącą 60 do 98 części wagowych wielowodorotlenowych alkoholi o 2 do 4 atomach węgla w cząsteczce lub ich mieszaniny oraz 1 do 20 części wagowych emulgatora, korzystnie oksyetylowanych estrów wyższych kwasów tłuszczowych z sorbitem lub pentaerytrytem lub ich mieszaniny.
2. 2. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że jako aminy alifatyczne stosuje się aminy alifatyczne pierwszorzędowe i/lub drugorzędowe i/lub trzeciorzędowe.
3. 3. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera 0,3 do 2 części wagowych mączki guarowej, 0,1 do 1 części wagowej stearynianu wapnia, 0,1 do 2 części wagowych substancji stabilizujących, korzystnie centralitu lub kredy i 0,01 do 0,5 części wagowych barwnika.