RU2439041C2 - Method of producing pellet powder - Google Patents
Method of producing pellet powder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2439041C2 RU2439041C2 RU2009124709/05A RU2009124709A RU2439041C2 RU 2439041 C2 RU2439041 C2 RU 2439041C2 RU 2009124709/05 A RU2009124709/05 A RU 2009124709/05A RU 2009124709 A RU2009124709 A RU 2009124709A RU 2439041 C2 RU2439041 C2 RU 2439041C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dispersion
- solvent
- temperature
- powder
- mixture
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.The invention relates to the field of production of spherical powders (TFP) for small arms.
Известны способы получения СФП [1-5], заключающиеся в получении порохового лака в водной среде в присутствии растворителя (например, этилацетата), диспергировании его на сферические частицы при температуре 62-68°С при действии эмульгатора мездрового клея, желатина или других ПАВ, обезвоживании диспергированных частиц с помощью сернокислого натрия (при получении плотных гранул) с последующей отгонкой растворителя. Недостатком известных способов является нестабильный выход целевой фракции, обусловленный вторичным диспергированием при подъеме температуры и вводе сернокислого натрия.Known methods for producing TFP [1-5], which include obtaining a powder of varnish in an aqueous medium in the presence of a solvent (eg, ethyl acetate), dispersing it onto spherical particles at a temperature of 62-68 ° C under the action of emulsifier of glue, gelatin or other surfactants, dehydration of the dispersed particles using sodium sulfate (upon receipt of dense granules), followed by distillation of the solvent. A disadvantage of the known methods is the unstable yield of the target fraction, due to the secondary dispersion when the temperature rises and the input of sodium sulfate.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ получения СФП, согласно которому в сосуд с мешалкой и внешним обогревом загружают 300 ч. нитратов целлюлозы (НЦ), 3 ч. дифениламина (ДФА) и 2700 ч. воды, добавляют 1026 ч. этилацетата (ЭА), нагревают до 68°С, перемешивают 1 час при 68°С, добавляют защитный коллоидный раствор из 10 ч. костного клея в 200 ч. воды, медленно добавляют еще 405 ч. ЭА, отгоняют частично ЭА, прибавляют 105 ч. сернокислого натрия, 200 ч. воды и отгоняют весь ЭА. Частицы НЦ отделяют, сушат; размер гранул примерно 0,2 мм [6].The closest technical solution (prototype) is a method for producing TFP, according to which 300 parts of cellulose nitrate (SC), 3 parts of diphenylamine (DPA) and 2700 parts of water are loaded into a vessel with an agitator and external heating, 1026 parts of ethyl acetate are added ( EA), heated to 68 ° C, stirred for 1 hour at 68 ° C, add a protective colloidal solution of 10 parts of bone glue to 200 parts of water, slowly add another 405 parts of EA, partially EA is distilled off, 105 parts of sulfate are added sodium, 200 hours of water and drive away all EA. NC particles are separated, dried; granule size of approximately 0.2 mm [6].
Недостатком прототипа является низкий выход крупных гранул пороха (диаметр более 0,9 мм).The disadvantage of the prototype is the low yield of large granules of gunpowder (diameter more than 0.9 mm).
Целью изобретения является увеличение выхода крупных гранул пороха. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения СФП, включающем приготовление НЦ-лака в водной среде в присутствии ЭА, диспергирование, обезвоживание, отгонку растворителя, в качестве растворителя применяют смесь ЭА с толуолом в объемном соотношении 90:10-70:30, вводят наполнитель в количестве 0-50 мас.%, а диспергирование ведут при температуре 69-70°С, остальные операции осуществляются известным способом.The aim of the invention is to increase the yield of large granules of gunpowder. This goal is achieved by the fact that in the method of producing TFP, which includes the preparation of NTs-varnish in an aqueous medium in the presence of EA, dispersion, dehydration, distillation of the solvent, a mixture of EA with toluene in a volume ratio of 90: 10-70: 30 is used, and filler in an amount of 0-50 wt.%, and the dispersion is carried out at a temperature of 69-70 ° C, the remaining operations are carried out in a known manner.
В качестве наполнителя применяют высокодисперсные алюминиевую пудру или ВВ (октоген, гексоген).As a filler, finely dispersed aluminum powder or explosives (octogen, hexogen) are used.
При водно-дисперсионном гранулировании необходимо создавать условия, при которых возникают наименьшие изменения формы и размеров частиц порохового лака после диспергирования и формообразования. Этого можно достичь за счет осуществления диспергирования порохового лака и формообразования при температуре, максимально приближающейся к температуре начала отгонки растворителя. Изменение формы и размеров частиц лака при подъеме температуры обусловлено снижением вязкости порохового лака. При равновязком состоянии лака свойства последнего, определяемые физико-химическими характеристиками НЦ и содержанием нитроглицерина в баллиститной массе, могут изменяться в широких пределах.In the case of water-dispersion granulation, it is necessary to create conditions under which the smallest changes in the shape and size of the particles of powder varnish occur after dispersion and shaping. This can be achieved by dispersing the powder varnish and shaping at a temperature as close as possible to the temperature at which the solvent is distilled off. A change in the shape and size of the varnish particles with increasing temperature is due to a decrease in the viscosity of the powder varnish. With an equally viscous state of varnish, the properties of the latter, determined by the physicochemical characteristics of the NTs and the content of nitroglycerin in the ballistic mass, can vary over a wide range.
Поэтому при использовании в качестве растворителя смеси ЭА-толуол температуру диспергирования предлагается повысить до 69-72°С (температура начала отгонки азеотропа ЭА-вода 70,5-72,0°С). Температура диспергирования менее 69°С приводит к уменьшению выхода фракции СФП с крупными размерами гранул.Therefore, when using a mixture of EA-toluene as a solvent, the dispersion temperature is proposed to be increased to 69-72 ° С (the temperature of the onset of distillation of the EA-water azeotrope is 70.5-72.0 ° С). A dispersion temperature of less than 69 ° C leads to a decrease in the yield of the TFP fraction with large granule sizes.
Ввод толуола менее 10 об.% не дает эффекта дополнительного уплотнения гранул, снижает содержание сухого остатка в ней и выход крупных гранул.The introduction of toluene of less than 10 vol.% Does not give the effect of additional compaction of the granules, reduces the solids content in it and the yield of large granules.
Увеличение содержания толуола более 30 об.% приводит к повышению температуры отгонки азеотропа, неполноте его удаления из состава, снижая энергетические характеристики получаемого СФП.An increase in the toluene content of more than 30 vol.% Leads to an increase in the temperature of distillation of the azeotrope, the incompleteness of its removal from the composition, reducing the energy characteristics of the obtained TFP.
Ввод наполнителя в состав пороха до 50 мас.% позволяет увеличить содержание сухого остатка в лаковой частице, в большей степени обеспечивая сохранение их размеров и формы, наиболее приближающихся к конечным размерам и форме гранул СФП. Увеличение его содержания более 50 мас.% нецелесообразно, так как в этом случае снижается плотность гранул СФП.The introduction of the filler in the composition of the powder up to 50 wt.% Allows you to increase the solids content in the varnish particle, to a greater extent, ensuring the preservation of their size and shape, which are closest to the final size and shape of the TFP granules. An increase in its content of more than 50 wt.% Is impractical, since in this case the density of the granules of the TFP decreases.
В таблице приведены примеры выполнения способа получения СФП по известному, разработанным вариантам в пределах граничных условий и за их пределами.The table shows examples of the method for producing TFP according to the known, developed options within the boundary conditions and beyond.
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 заливается 9,0 л смеси ЭА и толуола с растворенным ДФА. Смесь нагревается до 69-70° С и перемешивается 15 минут. Затем загружается 0,09 кг эмульгатора и содержимое реактора перемешивается 10-15 минут. Температура в реакторе поднимается до 74-75°С, и осуществляется частичная отгонка растворителя.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 is loaded, and 9.0 L of a mixture of EA and toluene with dissolved DFA is poured. The mixture is heated to 69-70 ° C and mixed for 15 minutes. Then 0.09 kg of emulsifier is loaded and the contents of the reactor are mixed for 10-15 minutes. The temperature in the reactor rises to 74-75 ° C, and partial solvent distillation is carried out.
Затем загружается 0,06 кг (2%) сернокислого натрия и отгоняется остаток растворителя. В дальнейшем порох промывается, фракционируется и сушится.Then 0.06 kg (2%) of sodium sulfate is charged and the remainder of the solvent is distilled off. Subsequently, the gunpowder is washed, fractionated and dried.
Пример 2. В реактор объемного типа, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева, заливается 12 л воды, загружается 2,1 кг пироксилина или его смеси с возвратно-технологическими отходами и заливается суспензия 0,9 кг наполнителя (алюминиевая пудра, например ПАП-1) в 8,775 л смеси ЭА и толуола в соотношении 80:20 с растворенным ДФА. Смесь нагревается до 70-71°С и перемешивается 15 минут. Затем загружается 0,09 кг эмульгатора и содержимое реактора перемешивается 10-15 минут. Температура в реакторе поднимается до 77-78°С, и осуществляется частичная отгонка растворителя. Затем загружается 0,06 кг (2%) сернокислого натрия и отгоняется остаток растворителя. В дальнейшем порох промывается, фракционируется, графитуется и сушится.Example 2. In a volumetric type reactor equipped with a stirrer and a heating jacket, 12 liters of water are poured, 2.1 kg of pyroxylin or its mixture with process waste is loaded, and a suspension of 0.9 kg of filler (aluminum powder, for example PAP-1, is poured ) in 8.775 l of a mixture of EA and toluene in a ratio of 80:20 with dissolved DFA. The mixture is heated to 70-71 ° C and mixed for 15 minutes. Then 0.09 kg of emulsifier is loaded and the contents of the reactor are mixed for 10-15 minutes. The temperature in the reactor rises to 77-78 ° C, and partial solvent distillation is carried out. Then 0.06 kg (2%) of sodium sulfate is charged and the remainder of the solvent is distilled off. Subsequently, the gunpowder is washed, fractionated, graphitized and dried.
Пример 3. В реактор объемного типа, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева, заливается 12 л воды, загружается 1,5 кг пироксилина или его смеси с возвратно-технологическими отходами и заливается суспензия 1,5 кг наполнителя (например, высокодисперсного октогена) в 6,55 л смеси ЭА и толуола в соотношении 70:30 с растворенным ДФА. Смесь нагревается до 72°С и перемешивается 15 минут. Затем загружается 0,09 кг эмульгатора и содержимое реактора перемешивается 10-15 минут. Температура в реакторе поднимается до 78-79°С, и осуществляется частичная отгонка растворителя. Затем загружается 0,06 кг (2%) сернокислого натрия и отгоняется остаток растворителя. В дальнейшем порох промывается, фракционируется, графитуется и сушится.Example 3. In a volumetric type reactor equipped with a stirrer and a heating jacket, 12 L of water is poured, 1.5 kg of pyroxylin or its mixture with process waste is loaded, and a suspension of 1.5 kg of filler (for example, highly dispersed HMX) is poured into 6 , 55 l of a mixture of EA and toluene in a ratio of 70:30 with dissolved DFA. The mixture is heated to 72 ° C and mixed for 15 minutes. Then 0.09 kg of emulsifier is loaded and the contents of the reactor are mixed for 10-15 minutes. The temperature in the reactor rises to 78-79 ° C, and partial distillation of the solvent is carried out. Then 0.06 kg (2%) of sodium sulfate is charged and the remainder of the solvent is distilled off. Subsequently, the gunpowder is washed, fractionated, graphitized and dried.
Остальные образцы изготавливаются аналогично примерам 1-3 и отличаются меньшими температурой диспергирования и содержанием наполнителя (пример 4) или меньшей температурой диспергирования и большим содержанием наполнителя (высокодисперсный октоген; пример 5).The remaining samples are made analogously to examples 1-3 and have a lower dispersion temperature and a filler content (example 4) or a lower dispersion temperature and a higher filler content (highly dispersed octogen; example 5).
Из данных таблицы видно, что СФП, полученные по заявленным режимам, имеют диаметр гранул 1,0-3,0 мм при насыпной плотности 0,94-0,97 г/см3. При этом выход фракции с размером гранул 1,0-3,0 мм составляет 50-65%.From the data of the table it can be seen that the TFP obtained by the declared modes have a granule diameter of 1.0-3.0 mm with a bulk density of 0.94-0.97 g / cm 3 . The yield of the fraction with a granule size of 1.0-3.0 mm is 50-65%.
Пороха обеспечивают баллистические характеристики в охотничьем патроне «Магнум». Изготовление пороха за пределами граничных условий приводит к получению более мелких и пористых гранул, которые сгорают более дегрессивно, вызывая повышение давления пороховых газов выше указанных норм (примеры 4,5).Gunpowder provides ballistic characteristics in the hunting cartridge "Magnum". The manufacture of gunpowder outside the boundary conditions leads to the production of smaller and porous granules, which burn more degradingly, causing an increase in the pressure of the powder gases above the indicated norms (examples 4,5).
Таким образом, разработанный способ получения СФП обеспечивает формирование по водно-дисперсионной технологии крупных гранул с диаметром 1,0-3,0 мм.Thus, the developed method for producing TFP provides the formation of large granules with a diameter of 1.0-3.0 mm by water-dispersion technology.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Патент России №1814805 от 11.10.1992.1. Patent of Russia No. 1814805 from 10/11/1992.
2. Патент России №1727375 от 13.10.1993.2. Patent of Russia No. 1727375 dated October 13, 1993.
3. Патент России №2226184 от 27.03.2004.3. Patent of Russia No. 2226184 dated 03/27/2004.
4. Патент Швейцарии №377259 от 15.06.1964.4. Swiss patent No. 3777259 of 06/15/1964.
5. Патент США №2891055 от 16.06.1959.5. US patent No. 2891055 from 06.16.1959.
6. Патент США №3329743.6. US patent No. 33979743.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009124709/05A RU2439041C2 (en) | 2009-06-29 | 2009-06-29 | Method of producing pellet powder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009124709/05A RU2439041C2 (en) | 2009-06-29 | 2009-06-29 | Method of producing pellet powder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009124709A RU2009124709A (en) | 2011-01-10 |
RU2439041C2 true RU2439041C2 (en) | 2012-01-10 |
Family
ID=44054127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009124709/05A RU2439041C2 (en) | 2009-06-29 | 2009-06-29 | Method of producing pellet powder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2439041C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2532181C1 (en) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method for obtaining filled ball powder |
RU2622129C1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-06-13 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method of producing ball powder |
-
2009
- 2009-06-29 RU RU2009124709/05A patent/RU2439041C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2532181C1 (en) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method for obtaining filled ball powder |
RU2622129C1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-06-13 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method of producing ball powder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009124709A (en) | 2011-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2421435C2 (en) | Method of preparing dense filled pellet powder | |
RU2439041C2 (en) | Method of producing pellet powder | |
RU2439042C2 (en) | Method of producing coarsely dispersed pellet powder | |
US9850180B1 (en) | Method for manufacture of amorphous energetics | |
RU2379271C2 (en) | Method for production of spherical 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 | |
US11104620B1 (en) | Bead milled spray dried nano-explosive | |
RU2532181C1 (en) | Method for obtaining filled ball powder | |
RU2495859C2 (en) | Method of producing double-base pellet powder for hunting and sports cartridge | |
RU2386607C2 (en) | Method of preparing pellet powder | |
RU2495012C2 (en) | Method of producing pellet powder for small arm cartridges | |
US9682895B1 (en) | Bead milled spray dried nano-explosives | |
RU2527781C1 (en) | PRODUCTION OF GUN-COTTON SPHERICAL POWDER FOR 7,62 mm SPORTING ROUND | |
RU2226184C2 (en) | Method of manufacturing spherical gunpowder | |
RU2489415C1 (en) | Method to produce ball powder | |
RU2800297C1 (en) | Method for producing spherical monobasic powder for smoothbore weapons 12 gauge | |
RU2437865C2 (en) | Ball powder obtaining method | |
RU2655362C2 (en) | Method of producing high-density pellet powder | |
RU2798486C1 (en) | Method for producing porous spherical powder for 12 gauge shotgun cartridges for smoothbore weapons | |
US6630040B2 (en) | Slurry coating method for agglomeration of molding powders requiring immiscible lacquer solvents | |
RU2451656C2 (en) | Method of making porous spherical powder for smooth-bore gun shot cartridges | |
RU2496757C1 (en) | Method of producing pellet powder for small arms | |
RU2495010C2 (en) | Method of producing pellet powder | |
RU2256636C1 (en) | Method of production of pellet powder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190630 |