Wynalazek niniejszy dotyczy wytwa¬ rzania materjalów wybuchowych strzelni¬ czych, zawierajacych galaretowata nitro¬ celuloze.Mozna go rozpatrywac jako skladajacy sie z dwu czesci, z których pierwsza do¬ tyczy wytwarzania strzelniczych materja¬ lów wybuchowych, zawierajacych galare¬ towata nitroceluloze, oraz galaretówajiia masy zapomoca ulatniania sie rozpuszczal¬ ników, t ). odczynników, które po rozpu^ szczenia nitrocelulozy zostaja nastepnie usuniete przez odparowanie. Druga czesc wynalazku dotyczy wytwarzania strzelni¬ czych materjalów wybuchowych, zawiera¬ jacych nitrogliceryne-nitroceluloze, która nalezy, jak wiadomo, do nierozpuszczal¬ nych, wobec czego galaretowanie uskutecz¬ nia sie zapomoca cisnienia i ciepla bez uzy¬ cia rozpuszczalników lotnych.Co sie tyczy pierwszej czesci wyna¬ lazku, dotyczacej wytwarzania materjalów strzelniczych, które skladaja sie glównie z nitrocelulozy, lub wytwarzania materja¬ lów wybuchowych typu nitkowego, skla¬ dajacych sie glównie z mieszaniny nitroce¬ lulozy i nitrogliceryny, to stosuje sie w da¬ nym wypadku znaczna ilosc lotnego roz¬ puszczalnika dla zgalaretowania materja- lu przed ksztaltowaniem go w postac ni¬ tek, rurek lub t. p. materjalów. Tak znacz¬ ne ilosci lotnego rozpuszczalnika sa jed¬ nak kosztowne.Glówne zadanie tej czesci wynalazki stanowi przeto sposób wytwarzania mate¬ rjalów wybuchowych strzelniczych, zawie-rajacycfe galaretowata nitroceluloze, po¬ dlug którego galaretowanie osiaga sie wprawdzie zapomoca rozpuszczalników lotnych, ale w ilosciach o wiek mniejszych, anizeli to jest niezbedne obecnie. ; ^ a Co do drugiej czesci wynalazku, polega¬ jacej na wytwarzaniu wskazanych juz po¬ wyzej materjalów wybuchowych, to prze¬ konano sie, ze operacja ta jest zarówno niebezpieczna, jak i nieekonomiczna przy wytwarzaniu materialów*' o Wlasnosciach balistycznych w,postaci nitek o srednicy ponizej 0,13 cm, jezeli zawartosc uzytej gliceryny jest stosunkowo niska, t, j; nie wieksza niz okolo 40%.Przekonano sie, ze koloid sporzadzony przy uzyciu zwyklej celulozy, w bezpiecz¬ nej temperaturze pracy, t. j. nie przekra¬ czajacej 80° C, nie daje sie sprasowac w cienkie nitki zapomoca stosowanego w prakl- tyce i bezpiecznego dla pracy cisnienia.Glównym przedmiotem tej czesci wy¬ nalazku jest sposób wytwarzania, wolny od powyzszych wad.Co do pierwszej czesci wynalazku tp okazuje sie, ze do wyrobu materjalów wy¬ buchowych, zawieraj acych nitroceluloze wlacznie z materjalami wybuchowemi ty¬ pu nitkowego, zawierajacemi glównie nitro¬ celuloze i nitrogliceryne; nadaje sie dosko¬ nale nitroceluloza pod dzialaniem wody o wysokiej temperaturze, a mianowicie prze¬ kraczajacej 100° C, z dodatkiem lub bez dodatku kwasów, alkaljów lub soli, i ze ilosc rozpuszczalnika potrzebnego do zga- laretowania i formowania (odlewania) ko¬ loidu przy normalnem cisnieniu roboczem jest wówczas znacznie mniejsza, anizeli przy uzyciu nitrocelulozy o tej samej w przyblizeniu zawartosci azotu, lecz nie pod¬ danej wskazanej wyzej obróbce.Dokladny przepis obróbki zalezy od wlasciwosci i osobliwych znamion nitroce¬ lulozy uzytej w charakterze tworzywa su¬ rowego, od celu, w jakim traktowana ni¬ troceluloze przerabiamy, i od wlasnosci, jakie sa wymagane od wykonczonego ma- terjalu wybuchowego.Proponowano juz stabilizowanie nitro- celujpzy i redukowanie jej do subtelnego proszku zapomoca ogrzewania w obecnosci wody w temperaturze przekraczajacej 100° C przez rozmaite okresy czasu. Nitro¬ celuloza traktowana w ten sposób lub na¬ wet w warunkach temperatury i czasu od¬ miennych od tych, jakie sa potrzebne do zadawalnicfcjacej stabilizacji, nadaje sie równiez do celów wynalazku, byle tempe¬ ratura obróbki przekraczala 100° C.Nitroceluloze poddawana tej obróbce mozna sporzadzac w drodze nitracji (azo¬ towanie) celulozy zapomoca jakiegokol¬ wiek znanego procesu, np. metoda prze¬ stawiania lub wirowania.Co sie tyczy drugiej czesci wynalazku, to znaleziono, ze ten sam rodzaj nitrocelu¬ lozy, jak powyzej, poddany dzialaniu wo¬ dy w wysokiej temperaturze, a mianowi¬ cie, przekraczajacej 100° C z dodatkiem lub bez dodatku kwasów, lugów lub soli mozna stosowac do wyrobu materjalów wybuchowych zawierajacych nitrogliceryne i nierozpuszczalnych, dla latwiejszego wy¬ tworzenia koloidu pod wplywem ciepla i cisnienia, anizeli przy poslugiwaniu sie ni¬ troceluloza zwykla. Nitroceluloze obra¬ biana w ten sposób mozna wytwarzac za¬ pomoca azotowania celulozy jakakolwiek znana metoda, naprzyklad metoda przesta¬ wiania lub w wirówkach.Poza tern wytworzony koloid posiada wlasnosci latwego odlewania i prasowania w Jcsztalt dowolny, np. nitki o srednicy 0,025 cm bez zastosowania lotnych rozpu¬ szczalników, nawet gdy zawartosc nitrogli¬ ceryny w materjale wybuchowym nie wieksza jest od 40%.Znaleziono dalej, ze przy uzyciu rze¬ czonej nitrocelulozy mozna znacznie obni¬ zyc zawartosc domieszki nitrogliceryny w prochu, np. do 25%, a pomimo to otrzy¬ mac koloid dajacy sie z latwoscia praso- — 2 —wac w ksztalt dowolny w temperaturach I przy cisnieniach stosowanych w praktyce, co ulatwia wyrób materjalów wybucho¬ wych, nie nadzerajacych broni palnej w stopniu tak znacznym, jak inne.Pokazalo sie równiez, ze przy uzyciu do wytwarzania nierozpuszczalnych mate¬ rjalów wybuchowych, nitrocelulozy obro¬ bionej w sposób opisany powyzej, mozna otrzymac zapomoca ciskania przez geste sita, materjal wybuchowy (prawie) wolny od wszelkich obcych zanieczyszczen. Ni¬ trocelulozy uzywanej -powszechnie dotych¬ czas nie mozna bylo poddawac tej opera¬ cji przetlaczania.Zauwazono takze, ze dzieki uzyciu ni¬ trocelulozy obrobionej w mysl wynalazku mozna wyrabiac materjaly wybuchowe za¬ wierajace nitrogliceryne typu nierozpu¬ szczalnego bez uciekania sie do pomocy dodatkowych czynników galaretujacych, w rodzaju przytoczonych w patentach angiel¬ skich Nr 4940/13 oraz Nr 4941/13; lecz czynnosc galaretowania mozna wykonac jedynie zapomoca ciepla i cisnienia.Nitroceluloze, obrobiona w obecnosci wody w temperaturach przekraczajacych 100° C w sposób wskazany, mozna uzyc zarówno do tej czesci, jak i do pierwszej czesci wynalazku.Szczególy obróbki, stanowiacej przed¬ miot niniejszego wynalazku, zaleza od spe¬ cjalnego charakteru nitrocelulozy uzytej za materjal surowy, od skladu prochu, jaki zamierza sie wyrabiac, i od wlasciwosci wymaganych od gotowego prochu.Czesc pierwsza wynalazku polega na sposobie wytwarzania strzelniczych mate¬ rjalów wybuchowych, polegajacym na ga¬ laretowaniu nitrocelulozy zapomoca rozpu¬ szczalnika lotnego, lub na polaczeniu ni¬ trocelulozy z innemi materjalami w obec¬ nosci lotnego rozpuszczalnika nitrocelulo¬ zy, w którym nitroceluloze ogrzewa sie w obecnosci wody z domieszka lub bez do¬ mieszki kwasów, alkaljów lub soli w tem¬ peraturze powyzszej 100° C.Ta czesc wynalazku polega równiez na wytwarzaniu strzelniczych materjalów 'vy- buchowych zawierajacych galaretowa ni¬ troceluloze, przygotowanych zapomoca lot¬ nego rozpuszczalnika, przyczem nitroce- loza sklada sie calkowicie lub czesciowo z nitrocelulozy, która zostala poddana ob¬ róbce polegajacej na ogrzewaniu z woda, z dodatkiem lub bez dodatku kwasów, al¬ kaljów, soli lub t. p. odczynników pod ci¬ snieniem przekraczajacem jedna atmosfere.Ta czesc wynalazku obejmuje strzelni¬ cze materjaly wybuchowe, zawierajace ga¬ laretowata nitroceluloze, a wytwarzane jakimkolwiek z opisanych tu sposobów.Czesc druga wynalazku polega w krót¬ kosci na sposobie przygotowywania strzel¬ niczych materjalów wybuchowych, zawiera¬ jacych polaczenie pod dzialaniem ciepla i cisnienia nitrogliceryny i nitrocelulozy, któ¬ re byly ogrzewane w obecnosci wody z do¬ datkiem lub bez dodatku kwasów, alka¬ ljów lub soli w temperaturze powyzej 100° C.Wynalazek obejmuje strzelnicze mate¬ rjaly wybuchowe zawierajace galaretowata nitroceluloze, a wytwarzane jakimkolwiek z opisanych tu procesów.Przytaczamy ponizej w charakterze ilu¬ stracji przyklad wykonania praktycznego pierwszej czesci wynalazku w zastosowaniu do wyrobu strzelniczego materjalu wybu¬ chowego, zawierajacego galaretowata ni¬ troceluloze. 23 kg nitrocelulozy przygotowanej i ob¬ robionej sposobem wskazanym w paten¬ cie angielskim Nr 20413/13 laczy sie z 11 kg eteru i 7 kg alkoholu przez 1% go¬ dziny. Otrzymany materjal plastyczny cedzi sie w prasie karabinowej przez siat¬ ke o 20 otworach na cm i przetlacza sie przez oprawe (otwór) o srednicy 0,12 cm z iglica srodkowa o srednicy 0,05 cm. Ma¬ terjal przetlacza sie szybko pod cisnie- — 3 —nicm 422 leg na cm2, zbiera, tnie na ziaren* ka, suszy i t. d. Dla takiej samej ilosci nitrocelulozy w tych samych warunkach pracy ze zwyklej nitrogliceryny jako su¬ rowca o tej samej zawartosci azotu i jed¬ nakowej rozpuszczalnosci w mieszaninie eteru i alkoholu potrzebna ilosc rozpu¬ szczalnika wynosi 18 kg eteru i 12 kg al¬ koholu.VW tym wypadku, zaoszczedza sie prze¬ to przy 23 kg nitrocelulozy 7 kg eteru i 5 kg alkoholu.Przy zastosowaniu tej czesci wynalaz¬ ku do wyrobu strzelniczego materjalu wy¬ buchowego typu rozpuszczalnego, zawiera¬ jacego galaretowata nitroceluloze-nitrogli- ceryne, mieszanine 24 kg nitrocelulozy przygotowanej w sposób opisany z 19 kg nitrogliceryny i 3 kg wazeliny miesza sie z 5 kg eteru i 4 kg alkoholu przez 4 go¬ dziny, wklada galaretowata mase do ma¬ lego cylindra prasy i przetlacza przez o- prawke w postaci szczeliny o wymiarach 0,05 cm przez 0,2 cm pod cisnieniem 280 kg na cm2. Ta sama ilosc zwyklej ni¬ trocelulozy surowej o tej samej zawarto¬ sci azotu i rozpuszczalnosci w mieszaninie alkoholu i eteru wymaga rozpuszczalnika potrzebnego dla podobnych warunków pra¬ cy 11 kg alkoholu i 15 kg eteru.W wypadku tym zaoszczedza sie na 24 kg celulozy 10 kg eteru i 7 kg alkoholu.Co sie tyczy czasu obróbki, to okazuje sie, ze nitroceluloza przyrzadzona w spo¬ sób powyzszy w ciagu np. 6 do 20 godzin w 130° C nadaje sie do celów wynalazku niniejszego, aczkolwiek nie wyczerpuje io granic jego zastosowan. W przyblizonych granicach mozna zgruba przyjac, ze pod¬ niesienie temperatury o kazde 5° C skraca czas obróbki, potrzebny do wyprodukowa¬ nia nitrocelulozy okreslonego i stalego ga¬ tunku, o polowe.Dla ilustracji drugiej czesci wynalazku pirzedstawiony jest, tytulem przykladu wy^ konania, nastepujacy proces przygotowa¬ nia nitrocelulozy. 45 kg nitrocelulozy o zawartosci azotu 12,36$, której roztwór uzyskany przez rozpuszczenie 4 gramów w 100 cm^ 95%-go acetonu posiada lepkosc 50, roz¬ puszcza sie w ilosci 99,6% w mieszaninie eteru i alkoholu i przygotowuje w drodze azotowania zapomoca przestawiania i za¬ nurza w 340 kg wody w autoklawie. Pov zamknieciu tegoz w odpowiedni sposót podnosi sie stopniowo temperature do 130° C i utrzymuje ja na tej wysokosci przez 20 godzin, a nastepnie autoklawowi i jego zawartosci pozwala sie ostygnac. Na¬ stepnie nitroceluloze wyjmuje sie i plócze w wodzie, zobojetnia alkaljami i poddaje ponownemu plókaniu w wodzie.Co sie tyczy czasu obróbki, to okaza¬ lo sie, ze nitroceluloza przygotowana w po¬ wyzszy sposób w ciagu np. 6 do 20 godzin w 130° nadaje sie do celów niniejszego wy¬ nalazku, aczkolwiek wskazówki te nie wy¬ czerpuja granic warunków pracy. Zgruba mozna uznac za ogólne prawidlo, ze pod-r niesienie temperatury o kazde 5° C skraca czas obróbki, potrzebny do wytworzenia nitrocelulozy o okreslonych i stalych wla¬ snosciach, o polowe. 23 kg nitrocelulozy zawiesza sie, na¬ stepnie miesza sie w 136 kg wody i do tego dodaje sie stopniowo roztworu 4 kg fenolo- benzolo-uretanu w 19 kg nitrogliceryny, przyczem nitroceluloze klóci sie sprezoneni powiefrzem. Klócenie to trwa godzine, poczem odsacza sie wode. Wilgotna mie¬ szanine nitrocelulozy i innych domieszek przepuszcza sie kilkakrotnie przez walce nieogrzewane, podczas gdy nitroceluloza typu normalnego wymaga walców ogrze¬ wanych.Podczas walcowania materjal wiaze sie w nieprzezroczyste arkusze zawierajace okolo 5% wody. Nastepuje potem susze* nie w temperaturze okolo 45° C, az do ekwifi, gdy zawartosc wilgoci zredukuje — 4 —sie do 0,5%.. Podczas suszenia arkusz przetwarza sie w prawie czysta galareto¬ wata mase, która mozna bez dalszej obrób¬ ki przeniesc do ogrzewanego cylindra pra¬ sy, gdzie sie }a filtruje przez siatke z po¬ bielonej stali o 24 oczkach na centymetrze i przetlacza przez metalowa plytke dzwi¬ gajaca oprawki, z których kazda posiada srednice otworu równa 0,05. cm. W tempe¬ raturze przeciskania równej 80° C mozna wyciagnac 0,9 kg nitki na minute pod ci¬ snieniem 492 kg na cm2.Dla porównania nalezy zaznaczyc, ze w wypadku nitrocelulozy o tej samej za¬ wartosci azotu i rozpuszczalnej calkowicie w eterze i alkoholu mieszanina nitrocelu¬ lozy i innych domieszek przygotowana w sposób poprzednio opisany rozwalcowywu- je sie pod goracemi walcami w temperatu¬ rze 50° C, wymagajac znacznego przeciagu czasu, zanim zawartosc wilgoci spadnie do 5—10%. Krótki nieprzezroczysty „pla¬ cek" otrzymany w ten sposób nalezy na¬ stepnie wysuszyc w piecu w temperaturze 47° C, nastepnie przepuscic przez walce i walcowaniem w temperaturze 60° C prze¬ mienic w galaretowata mase, a nastepnie zlozyc do goracych cylindrów prasy. W temperaturze 80° C i pod cisnieniem dosie¬ gajacem 842 kg na cm2 cedzenie materja- lu przez siatke o 24 otworkach na centy¬ metrze nie jest mozliwe. Stosujac oprawki juz opisane mozna wycisnac mniej niz 20g na minute pod cisnieniem 773 kg na cm2 i w temperaturze roboczej 80° C.W celu wyrobu prochu artyleryjskiego, któryby nie wywolywal znaczniejszego nad- zerania dziala, uzywany jest sposób naste¬ pujacy: 66 czesci bawelny strzelniczej, przygo¬ towanej w sposób opisany w pierwszym przykladzie drugiej czesci wynalazku, za¬ wieszono w 400 czesciach wody i sklócono sprzezonem powietrzem. Mieszanina 25 czesci nitrocelulozy i 9 czesci fenolo-ben- zolo-uretanu dodaje sie stopniowo, a kló¬ cenie podtrzymuje w ciagu godziny. Za¬ wartosc mieszadla spuszcza sie do wielkich sit, gdzie woda zostaje odcedzona, a po¬ zostala na sitach pasta zebrana i walcowa¬ na pomiedzy chlodnemi walcami az do u- tworzenia scislego arkusza. Arkusz ten galaretuje sie calkowicie zapomoca rozwal- cowywania go na cieplych walcach w tem¬ peraturze okolo 60° C. Materjal otrzyma¬ ny w ten sposób, umieszcza sie w zaopa¬ trzonym w plaszcz cylindrze prasy hydrau¬ licznej, chlodzonym do 85° C woda, kraza¬ ca pomiedzy cylindrem i plaszczem. Dalej materjal przetlacza sie przez oprawke o wymiarach równych 0,010 cala. Otrzymuje sie w ten sposób scisla dobrze wykonczona nitke.Jezeli uzyc bawelny strzelniczej bez uprzedniego ogrzewania z woda pod cisnie¬ niem, jak opisano powyzej, to nie powstal¬ by nigdy galaretowaty i nadajacy sie do odnosnych celów produkt o skladzie pro¬ centowym podanym powyzej. PL