RU2379271C2 - Method for production of spherical powder - Google Patents
Method for production of spherical powder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2379271C2 RU2379271C2 RU2007127402/02A RU2007127402A RU2379271C2 RU 2379271 C2 RU2379271 C2 RU 2379271C2 RU 2007127402/02 A RU2007127402/02 A RU 2007127402/02A RU 2007127402 A RU2007127402 A RU 2007127402A RU 2379271 C2 RU2379271 C2 RU 2379271C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ethyl acetate
- powder
- pyroxylin
- varnish
- distillation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия и малокалиберной артиллерии.The invention relates to the field of production of spherical powders (TFP) for small arms and small-caliber artillery.
Известны способы получения сферических порохов, заключающиеся в получении порохового лака в водной среде в присутствии растворителя (например, этилацетата), диспергировании его на сферические частицы заданного размера при действии эмульгатора (мездрового клея, желатина или других ПАВ), обезвоживании диспергированных частиц (при получении плотных гранул) с последующей отгонкой растворителя [1-3]. Полученные по данному способу пороха являются высоко- и среднедисперсными (фракция не более 0,7-0,8 мм) и не обеспечивают баллистические характеристики метательных зарядов малокалиберной артиллерии.Known methods for producing spherical powders, which include obtaining a powder varnish in an aqueous medium in the presence of a solvent (for example, ethyl acetate), dispersing it onto spherical particles of a given size under the action of an emulsifier (glue, gelatin or other surfactants), dehydrating the dispersed particles (when obtaining dense particles granules) followed by distillation of the solvent [1-3]. The gunpowder obtained by this method is highly and medium dispersed (fraction of not more than 0.7-0.8 mm) and does not provide ballistic characteristics of the propellant charges of small-caliber artillery.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ получения СФП [4], включающий приготовление порохового лака при перемешивании в водной среде пироксилина или его смеси с возвратно-технологическими отходами (ВТО) совместно с дифениламином, водной суспензией технического углерода и этилацетатом (ЭА), диспергирование лака на сферические частицы и удаление этилацетата при нагревании смеси до 92-94°С, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности за счет снижения интенсивности газообразования пороха в начальный период его сгорания, концентрация суспензии составляет 1 мас.ч. сажи на 8-10 мас.ч. воды, а первоначальное удаление этилацетата в количестве 70-75% ведут со скоростью 0,4-1,2 л/с на кубический метр смеси.The closest technical solution (prototype) is a method for producing TFP [4], including the preparation of powder varnish with stirring in an aqueous medium of pyroxylin or its mixture with recycling waste (WTO) together with diphenylamine, an aqueous suspension of carbon black and ethyl acetate (EA), dispersing varnish onto spherical particles and removing ethyl acetate when the mixture is heated to 92-94 ° C, characterized in that in order to increase efficiency by reducing the intensity of gas production of gunpowder in the initial period d combustion, slurry concentration is 1 part by weight soot for 8-10 parts by weight water, and the initial removal of ethyl acetate in an amount of 70-75% is carried out at a rate of 0.4-1.2 l / s per cubic meter of mixture.
Полученный таким образом порох имеет плотность 0,7-0,85 г/см3 и фракционный состав не более 0,7-0,8 мм. Недостатком способа является невозможность получения крупнозерненого плотного пороха с диаметром гранул 1,0-3,0 мм, обеспечивающего баллистические характеристики, например, в охотничьем патроне «Магнум» с массой дробового снаряда до 50 г.The powder thus obtained has a density of 0.7-0.85 g / cm 3 and a fractional composition of not more than 0.7-0.8 mm. The disadvantage of this method is the impossibility of obtaining coarse-grained powder with a diameter of granules of 1.0-3.0 mm, providing ballistic characteristics, for example, in a hunting cartridge "Magnum" with a shotgun mass of up to 50 g.
Задачей изобретения является получение плотного пороха с диаметром гранулы 1,0-3,0 мм, обеспечивающего баллистические характеристики в охотничьем дробовом патроне «Магнум».The objective of the invention is to obtain dense gunpowder with a diameter of a granule of 1.0-3.0 mm, providing ballistic characteristics in hunting shotgun cartridge "Magnum".
Технический результат достигается тем, что в способе получения сферического пороха, включающем приготовление порохового лака при перемешивании в водной среде этилацетата и пироксилина или его смеси с возвратно-технологическими отходами, диспергирование порохового лака на сферические частицы, приготовление лака ведут с использованием пироксилина с вязкостью не более 4°Э и этилацетата в количестве 1,8-2,5 мас.ч. по отношению к 1 мас.ч. пироксилина или его смеси с возвратно-технологическими отходами при температуре 68°С, в приготовленный пороховой лак вводят эмульгатор, после диспергирования порохового лака на сферические частицы вводят 50 мас.% сернокислого натрия от общего количества, составляющего 2,5-6,0 мас.% по отношению к воде, перемешивают 10-15 минут, нагревают до температуры 75°С, удаляют отгонкой 15 об.% этилацетата от общего его количества, вводят оставшиеся 50 мас.% сернокислого натрия от общего его количества и удаляют отгонкой оставшееся количество этилацетата.The technical result is achieved in that in a method for producing spherical powder, including the preparation of powder varnish with stirring in an aqueous medium of ethyl acetate and pyroxylin or its mixture with recycling waste, the dispersion of powder varnish on spherical particles, the preparation of varnish is carried out using pyroxylin with a viscosity of not more than 4 ° E and ethyl acetate in an amount of 1.8-2.5 parts by weight in relation to 1 wt.h. pyroxylin or its mixture with process waste at a temperature of 68 ° C, an emulsifier is introduced into the prepared powder varnish, after dispersing the powder varnish onto spherical particles, 50 wt.% sodium sulfate from the total amount of 2.5-6.0 wt. % with respect to water, stirred for 10-15 minutes, heated to a temperature of 75 ° C, removed by distillation of 15 vol.% ethyl acetate from its total amount, the remaining 50 wt.% sodium sulfate from its total amount was introduced and the remaining amount of ethyl acetate was removed by distillation.
Управление размером сферических частиц, в частности достижение диаметра до 3 мм в рамках штатного дистрибутивного процесса является новой и достаточно сложной задачей. Получение плотной крупной гранулы по сравнению с пористой осложняется ввиду многофакторного воздействия сернокислого натрия, вводимого в качестве обезвоживателя после операции диспергирования. Ввод соли вызывает не только снижение вязкости диспергированных частиц, но и при определенных режимах формирования может произойти или потеря размеров и формы частиц, или их коагуляция. Эти эффекты объясняются тем, что при вводе соли в систему ЭА-вода растворимость ЭА в воде снижается с 4,7 до 2,8% (при температуре 65°С) при увеличении концентрации сернокислого натрия с 2,0 до 6,0%. Выделившийся в отдельную фазу ЭА поступает на поверхность сформированных дисперсных частиц, вызывая разрушение пограничного слоя капель лака, падение их тиксотропности и агрегативной устойчивости. Этот момент залпового выброса ЭА на поверхность лаковых частиц при одноразовом вводе большого количества обезвоживателя (2,5-6,0 мас.%) становится определяющим при получении крупнозерненого СФП. Снижение же количества вводимого обезвоживателя менее 2,5 мас.% ведет к увеличению пористости СФП. Поэтому, чтобы исключить разрушение капель, ввод соли необходимо осуществлять в 2 приема: 50% соли от общего количества до начала отгонки ЭА, при перемешивании в течение 10-15 минут, т.к. снижение времени менее 10 минут приводит к получению пористого продукта, 50% - после отгонки 15 об.% ЭА. Получение плотных гранул обеспечивается для фракции 1,0…1,5 мм при концентрации соли 2,5…3,0% и для фракции 1,5…3,0 мм - 3,0…4,0%. Ввод соли согласуется с программой отгонки ЭА. Увеличение кратности дозировки сернокислого натрия более 2% не дает необходимого эффекта, так как при большем количестве отогнанного ЭА начинается отверждение эмульгированной частицы, что снижает эффект осмоса.Controlling the size of spherical particles, in particular, achieving a diameter of up to 3 mm as part of a regular distribution process, is a new and rather complicated task. Obtaining a dense large granule compared to a porous one is complicated by the multifactorial effect of sodium sulfate, which is introduced as a dehydrator after the dispersion operation. The introduction of salt causes not only a decrease in the viscosity of the dispersed particles, but also under certain formation conditions, either a loss in the size and shape of the particles or their coagulation can occur. These effects are explained by the fact that when salt is introduced into the EA-water system, the solubility of EA in water decreases from 4.7 to 2.8% (at a temperature of 65 ° C) with an increase in the concentration of sodium sulfate from 2.0 to 6.0%. EA separated into a separate phase enters the surface of the formed dispersed particles, causing the destruction of the boundary layer of varnish droplets, a decrease in their thixotropy and aggregative stability. This moment of volley release of EA on the surface of the varnish particles with a single injection of a large amount of dehydrator (2.5-6.0 wt.%) Becomes decisive when obtaining coarse-grained TFP. A decrease in the amount of introduced dehydrator less than 2.5 wt.% Leads to an increase in the porosity of the TFP. Therefore, in order to exclude the destruction of droplets, salt input must be carried out in 2 doses: 50% of the total amount of salt before the start of EA distillation, with stirring for 10-15 minutes, because a decrease in time of less than 10 minutes leads to a porous product, 50% after distillation of 15 vol.% EA. Obtaining dense granules is provided for a fraction of 1.0 ... 1.5 mm with a salt concentration of 2.5 ... 3.0% and for a fraction of 1.5 ... 3.0 mm - 3.0 ... 4.0%. Salt input is consistent with EA stripping. Increasing the dosage ratio of sodium sulfate by more than 2% does not give the desired effect, since with a larger amount of distilled EA, curing of the emulsified particle begins, which reduces the effect of osmosis.
Для получения крупных плотных гранул необходимо использовать пироксилин с минимальной условной вязкостью не более 4°Э, так как равнозначные по объему лаковые частицы в этом случае содержат максимальную массу сухого остатка. Нижний предел вязкости пироксилина ограничен способом получения и практически не бывает ниже 0,5°Э.To obtain large dense granules, it is necessary to use pyroxylin with a minimum conditional viscosity of not more than 4 ° O, since varnish particles of equivalent volume in this case contain the maximum mass of dry residue. The lower viscosity limit of pyroxylin is limited by the production method and practically does not happen below 0.5 ° Oe.
Снижение модуля по ЭА менее 1,8 по отношению к пироксилину или его смеси с ВТО приводит к увеличению вязкости порохового лака, при которой невозможно качественное проведение операции диспергирования, т.е. или отсутствует требуемая форма пороховых элементов, или образование дисперсии из-за высокого адгезионного взаимодействия в лаковой фазе. Увеличение модуля более 2,5 приводит к образованию низковязкого лака и к неустойчивости крупных каплей эмульсии, в результате чего они подвергаются последующему диспергированию.A decrease in EA module of less than 1.8 with respect to pyroxylin or its mixture with WTO leads to an increase in the viscosity of powder varnish, at which a high-quality dispersion operation is impossible, i.e. or the required form of the powder elements is missing, or dispersion is formed due to the high adhesive interaction in the lacquer phase. An increase in the module of more than 2.5 leads to the formation of a low-viscosity varnish and to instability of a large drop of emulsion, as a result of which they are subjected to subsequent dispersion.
В таблице приведены примеры выполнения способа получения пороха по штатному варианту, в пределах граничных условий и за их пределами.The table shows examples of the implementation of the method of producing gunpowder according to the standard version, within the boundary conditions and beyond.
- первичная (после диспергирования),Dosage of Na 2 SO 4 , wt.% To water:
- primary (after dispersion),
Пример 1. В реактор объемного типа, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева, заливается 12 л воды, загружается 3 кг пироксилина или его смеси с возвратно-технологическими отходами и 5,4 л этилацетата. Смесь нагревается до 68°С и перемешивается 15 минут. Затем загружается 0,09 кг эмульгатора и проводится диспергирование, по окончании которого вводится 0,06 кг (2%) сернокислого натрия, и эмульсия перемешивается 10-15 минут. Температура поднимается до 75°С и осуществляется отгонка 15% ЭА, затем дополнительно загружается 0,06 кг (2%) сернокислого натрия и отгоняется остаточное количество ЭА (температура поднимается до 94-96°С). В дальнейшем порох промывается, фракционируется, графитуется и сушится.Example 1. In a volumetric type reactor equipped with a stirrer and a heating jacket, 12 L of water is poured, 3 kg of pyroxylin or its mixture with process waste and 5.4 L of ethyl acetate are loaded. The mixture is heated to 68 ° C and mixed for 15 minutes. Then 0.09 kg of emulsifier is loaded and dispersion is carried out, at the end of which 0.06 kg (2%) of sodium sulfate is introduced, and the emulsion is mixed for 10-15 minutes. The temperature rises to 75 ° C and 15% EA is distilled off, then 0.06 kg (2%) of sodium sulfate is additionally charged and the residual EA is distilled off (temperature rises to 94-96 ° C). Subsequently, the gunpowder is washed, fractionated, graphitized and dried.
Остальные образцы изготавливаются аналогично.The remaining samples are made in the same way.
Из данных таблицы видно, что СФП, изготовленные по заявленным режимам, имеют диаметр зерна 1,0-3,0 мм при насыпной плотности 0,94-0,97 г/см3, что обеспечивает баллистические характеристики в охотничьем патроне «Магнум». Изготовление пороха за пределами граничных условий приводит к получению мелкодисперсных и пористых гранул, которые сгорают более дегрессивно, что вызывает повышение давления пороховых газов выше указанных норм (пример 4,5 таблица 1).From the data of the table it can be seen that the TFP made according to the declared modes have a grain diameter of 1.0-3.0 mm with a bulk density of 0.94-0.97 g / cm 3 , which provides ballistic characteristics in the hunting cartridge "Magnum". The manufacture of gunpowder outside the boundary conditions leads to the production of finely dispersed and porous granules, which burn more degradedly, which causes an increase in the pressure of the powder gases above the indicated norms (Example 4.5, Table 1).
Таким образом, разработанные режимы изготовления СФП обеспечивают получение по водно-дисперсионной технологии плотных крупных гранул с диаметром зерна 1,0-3,0 мм и насыпной плотностью не менее 0,94 г/см3.Thus, the developed production modes of TFPs ensure the production of dense large granules with a grain diameter of 1.0-3.0 mm and a bulk density of at least 0.94 g / cm 3 using water dispersion technology.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Патент США №3824108, 1974, Кл. С08В 21/12.1. US patent No. 3824108, 1974, Cl. C08B 21/12.
2. Авт. Св. СССР №1727375, МКИ С06В 21/00.2. Auth. St. USSR No. 1727375, MKI C06B 21/00.
3. Патент США №2915519, 1959, Кл. С08В 21/12.3. US Patent No. 2915519, 1959, Cl. C08B 21/12.
4. Патент РФ №1806462, МКИ С06В 21/00 (прототип).4. RF patent No. 1806462, MKI C06B 21/00 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007127402/02A RU2379271C2 (en) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | Method for production of spherical powder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007127402/02A RU2379271C2 (en) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | Method for production of spherical powder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007127402A RU2007127402A (en) | 2009-01-27 |
RU2379271C2 true RU2379271C2 (en) | 2010-01-20 |
Family
ID=40543548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007127402/02A RU2379271C2 (en) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | Method for production of spherical powder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2379271C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2512446C2 (en) * | 2012-07-26 | 2014-04-10 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method of obtaining disc thin-dome gunpowder |
RU2597391C2 (en) * | 2015-01-28 | 2016-09-10 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method of producing pyroxyline pellet powder for 7,62 mm sport cartridge |
RU2627408C1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-08-08 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method of producing coarse pellet powder |
RU2655362C2 (en) * | 2016-06-15 | 2018-05-25 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method of producing high-density pellet powder |
RU2813915C1 (en) * | 2023-06-27 | 2024-02-19 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" | Method of producing pellet powder for construction and assembly cartridges |
-
2007
- 2007-07-17 RU RU2007127402/02A patent/RU2379271C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2512446C2 (en) * | 2012-07-26 | 2014-04-10 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method of obtaining disc thin-dome gunpowder |
RU2597391C2 (en) * | 2015-01-28 | 2016-09-10 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method of producing pyroxyline pellet powder for 7,62 mm sport cartridge |
RU2655362C2 (en) * | 2016-06-15 | 2018-05-25 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method of producing high-density pellet powder |
RU2627408C1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-08-08 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method of producing coarse pellet powder |
RU2813915C1 (en) * | 2023-06-27 | 2024-02-19 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" | Method of producing pellet powder for construction and assembly cartridges |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007127402A (en) | 2009-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2421435C2 (en) | Method of preparing dense filled pellet powder | |
RU2379271C2 (en) | Method for production of spherical powder | |
RU2439042C2 (en) | Method of producing coarsely dispersed pellet powder | |
RU2422417C2 (en) | Method of preparing pellet powder | |
RU2451652C2 (en) | Method of producing spherical powder for 5,6 mm-sporting caliber cartridges with annular ignition | |
RU2382018C2 (en) | Method for production of spherical powder | |
RU2452720C2 (en) | Method for production of spherical powder for sport hunting cartridge 30 carbine (7,62×33) | |
RU2527781C1 (en) | PRODUCTION OF GUN-COTTON SPHERICAL POWDER FOR 7,62 mm SPORTING ROUND | |
RU2226184C2 (en) | Method of manufacturing spherical gunpowder | |
CN101844955B (en) | Method for sensitizing microporous smokeless firework explosive | |
RU2439041C2 (en) | Method of producing pellet powder | |
US11104620B1 (en) | Bead milled spray dried nano-explosive | |
RU2386607C2 (en) | Method of preparing pellet powder | |
RU2495012C2 (en) | Method of producing pellet powder for small arm cartridges | |
RU2280635C2 (en) | Method of production of the spherical powder for the 9 mm cartridge | |
RU2495859C2 (en) | Method of producing double-base pellet powder for hunting and sports cartridge | |
RU2256636C1 (en) | Method of production of pellet powder | |
RU2496757C1 (en) | Method of producing pellet powder for small arms | |
RU2655362C2 (en) | Method of producing high-density pellet powder | |
RU2437865C2 (en) | Ball powder obtaining method | |
RU2258688C2 (en) | Porous spherical gunpowder manufacture method | |
RU2421434C2 (en) | Method of preparing pellet powder with particle diameter of up to 2,5 mm | |
RU2451656C2 (en) | Method of making porous spherical powder for smooth-bore gun shot cartridges | |
RU2602904C2 (en) | Method of producing double-base pellet powder for small arms | |
US9682895B1 (en) | Bead milled spray dried nano-explosives |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110718 |