SE460602B - Vatten-i-olja emulsionsspraengaemneskomposition - Google Patents

Description

S 460 602 10 15 20 25 30 35 meter av ca 31,8 mm? medelst en tändhatt nr 6 ld-24 h efter framställningen av sprängämneskompositionen.

(Uppfinnarna har genom gaskromatografi funnit att 'Gly- comul '0" verkligen, såsom senare beskrivs, är en bland- ning av sorbidoleat, sorbitanoleat och sorbitololeat i ett blandningsförhållande av sorbidoleatlsorbitan- oleat/sorbitololeat av ca 25/68/7 på viktbasis, var- vid var och en av estrarna är en blandning av mono-, di- och tri-estrar).

Den japanska offentliga patentansökan 188 482/82 beskriver att en N70 emulsionssprängämneskomposition, som såsom emulgermedel innehåller monolaurat, monoiso- stearat, monolinoleat, dioleat, trioleat eller tetra- oleat av sorbitol (var och en av dessa fettsyraestrar av sorbitol används inte i form av en blandning av mono-, di- och triestrar, utan används i form av en enda före- ning) kan fullständigt detoneras vid -5°C medelst en tändhatt nr 6 även efter 21-33 temperaturcykler, varvid i varje cykel sprängämneskompositionen hålls vid 60°C 1 24 n, och aarefzer via 1s°c 1 24 n, och v11xa 21-sa cykler motsvarar ca 21-33 månaders lagring vid rums- temperatur (1o-3o°c) . ' När emellertid H/0-emulsionssprängämneskompositioner- na som innehåller de i den ovan angivna US patentskrif- ten och JP offentliga patentansökan beskrivna emulger- medlen, utsattes för ett temperaturcykeltest, som genom- fördes av uppfinnarna till föreliggande uppfinning och relativt korrekt kan ange den verkliga lagringstiden för sprängämneskompositionerna vid rumstemperatur (0-30°C), och vari en sådan temperaturcykel att en provsprängäm- neskomposition hålles vid 60°C i 24 h och därefter vid 3-l5°C-i 24 h upprepas tills provsprängämneskompositionen inte längre detoneras vid -S°C medelst en tändhatt nr 6 (en cykel motsvarar en månads lagring vid rumstempera- tur), detonerades W/O-emulsionssprängämneskompositionen 10 15 20 25 30 35 460 602 3 enligt den amerikanska patentskriften och enligt den offentliga japanska patentansökan fullständigt efter 19 resp 29 cykler (motsvarande 19 resp 29 månader).

Detta innebär att båda W/0 emulsionssprängämeskompo- sitionerna har tillfredsställande lagringsstabilitet för användning i Japan. Emellertid är W/O-emulsions- sprängämnet i sig termodynamiskt ostabilt och bryts ner beroende på tidens gång och andra varierande or- saker. Som resultat härav minskar W/0-emulsionsspräng- ämnets initieringssensibilitet och detta detoneras inte slutligen medelst en tändhatt. Bland andra fenomen är det allvarligaste fenomenet det icke-explosiva fenomenet (vanligen kallat fdödpressningsfenomenet'), vilket förorsakas av brytning av emulsionen beroende på in- verkan av föregående chockvàg från förexplosion i sama borrhál, chockvåg från en förexplosion i ett intilliggande borrhàl, förbränningsgas och liknande. När W/O-emulsionens stabilitet och det ovan beskrivna icke-explosiva feno- menet (dödpressningsfenomenet) betraktas är de ovan beskrivna lagringslivslängderna på l9 resp 29 månader fortfarande otillfredsställande och utvecklingen av en W/0-emulsionssprängämneskomposition, som har en hög lagringsstabilitet avseende initieringssensibiliteten i en patron med liten diameter (25 m diameter) och vid låga temperaturer och vars W/0-emulsion har en hög beständighet mot dödpressning, har ivrigt efterfràgats.

Uppfinnarna har gjort olika undersökningar under en läng tid under iakttagande av de ovan beskrivna pro- blemen och man har funnit att en w/0-emulsionsspräng- ämneskomposition som såsom emulgermedel innehåller en blandning av sorbidfettsyraester, sorbitanfettsyraester och sorbitolfettsyraester i ett specifikt begränsat blandningsförhâllande, som hitintills inte är känt, av estrarna har en mycket överlägsen prestation be- träffande lagringsstabilitet avseende initieringssensi- å4so so2 å 10 15 20 25 30/ ( , .üíxäqs L. i _ _ ,_i;r.¿,i¿g_¿ få, ., _. 3 r, 'p p, fw; :sp W , Q v biliteten i patroner med liten diameter och vid låga temperaturer och vidare med avseende på beständighet mot dödpressning i jämförelse med prestationen hos H70 -emulsionssprångåmneskompositioner som innehåller ett konventionellt emulgermedel. Som resultat härav har föreliggande uppfinning åstadkomits.

Sammanfattning av uppfinningen Det kännetecknande i föreliggande uppfinning ligger i en W/0-emulsionssprangämneskomposition, som omfattar en dispers fas bildad av en vattenhaltig oxidations- medelslösning bestående huvudsakligen av ammoniumnitrat; en kontinuerlig fas bildad av ett brännbart material bestående av olja; ett emulgermedel; och mikro-porer, vilken uppfinning kännetecknas av att emulgermedlet består av en blandning av sorbidfettsyraester, sorbi- tanfettsyraester och sorbitolfettsyraester i ett bland- ningsförhållande av sorbidfettsyraester/sorbitanfett- syraester/sorbitolfettsyraester av (5-30)/(5-75)/15-90) på viktbasis.

Beskrivning av den föredragna utföringsformen Den vattenhaltiga oxidationsmedelslösningen som skall användas i W/0-emulsionssprängämneskompositionen enligt föreliggande uppfinning består huvudsakligen av amoniumnitrat och innehåller eventuellt andra oor- ganiska oxidationssalter. De andra oorganiska oxidations- salterna är exempelvis nitrat av alkalimetall eller alkalisk jordartsmetall, såsom natrumnitrat, kalcium- nitrat och liknande. Vidare är känsliga tillsatsämnen, såsom perklorat, klorat och liknande av alkalimetall eller alkalisk jordartsmetall, eller känsliga ämnen såsom monometylaminnitrat, och liknande, inte väsentliga -~komp6nenter för att förbättra lagringsstabiliteten be- 35 träffande initieringssensibilitet och beständigheten mot dödpressning i den erhållna w/0-emulsionsspr8ng- ämneskompositionen, men kan finnas i sprängämneskom- 10 15 20 25 30 35 215 i .n?¿f@rw,~¿ 460 602 S - positionen. Ammoniumitrat används ensamt eller 1 bland- ning med åtminstone ett av de andra oorganiska oxida- tionssalterna. Ammoniumnitrat används vanligen 1 en mängd av 46-95% (pá viktbasis; nedan betecknar procent viktt) baserad på den totala mängden av den erhållna w/0-emulsionssprängämneskompositionen. De andra oor- ganiska oxidationssalterna kan eventuellt finnas i W/O- -emulsionssprängämneskompositionen i en mängd som inte är större än 40% baserat på den totala mängden av de oorganiska oxidationssalterna inklusive ammoniumnitrat.

När den inblandade mängden ammoniumnitrat är mindre än den lägre gränsen 46\,,blir syrebalansen (förhål- landet mellan syremängden i oxidationsmedlet och det brännbara materialet) för den erhållna W/O-emulsions- sprängämneskompositionen signifikant dålig, dvs spräng- ämneskompositionen blir ytterst fattig på syre'och får dålig detoneringsförmåga och efterdetoneringsrök. När mängden ammoniumnitrat är större än den övre gränsen 95%, blir den lägsta upplösningstemperaturen för ammo- niumnitrat i vatten alltför hög och produktiviteten för den avsedda emulsionssprängämneskompositionen blir dålig och vidare blir ammoniumnitratets explosionsreak- tivitet och den erhållna W/0-emulsionssprängämneskom- positionens initieringssensibilitet låg.

När en liten mängd av det ovan beskrivna andra oorganiska oxidationssaltet tillsättes till råmaterial- blandningen, kan en ökad syremängd tillföras och vidare kan den lägsta lösningstemperaturen för oorganiska oxida- tionssalter inklusive ammoniumnitrat sänkas och sålunda kan en W/O-emulsionssprängämneskomposition med en högre detoneringsförmåga framställas med högre produktivitet.

När emellertid mängden av det andra oorganiska oxida- tionssaltet är större än 40%, baserat på den totala mängden oorganiska oxidationssalter inklusive ammoni- umnitrat, kvarstår en stor mängd fast återstod efter å46o¿o2 10 15 20 25 30 35 en sprängning av den erhållna H70-emulsionssprängämnes- kompositionen och sålunda har sprängämneskompositionen dålig styrka eller är inte gynnsam för kommersiell an vändning. 0 Mängden vatten som användes vid framställningen av den vattenhaltiga oxidationsmedelslösningen är van- ligen 5-25% baserat på den totala mängden av den resul- terande w/O-emulsionssprängämneskompositionen.

När vattenmängden är mindre än 5% är den lägsta temperatur som krävs för att upplösa ammoniumnitratet eller en blandning av amoniumnitrat och det andra oorga- niska oxidationssaltet hög och sålunda är produktivi- teten för den avseddda W/O-emulsionssprängämneskompo- sitionen låg och vidare är den-erhållna sprängämnes- kompositionens initieringssensibilitet dålig beroende på sänkningen av sprängreaktiviteten för ammoniumnitrat eller en blandning av ammoniumnitrat och det andra oor- ganiska oxidationssaltet.

När vattenmängden är större än 25% är den lägsta temperatur som krävs för att upplösa ammoniumnitratet eller en blandning av ammoniumnitrat och det andra oor- ganiska oxidationssaltet låg och sålunda är produkti- viteten för den avsedda W/0-emulsionssprängämneskom- positionen hög, men den resulterande sprängämneskompo- sitionen har dålig initieringssensibilitet och styrka beroende på minskningen av gasmängden, värmet och lik- nande som alstras av sprängningen.

Oljan inbegriper brännolja och/eller vax. Brännol- jan inbegriper kolväten, såsom paraffinkolväte, ole- finkolväte, naftenkolväte, aromatiskt kolväte, annat mättat eller omättat kolväte, petroleum, renad mineral- olja, smörjmedel, flytande paraffin och liknande; och kolvätederivat, såsom nitrokolväte och liknande. Vaxet inbegriper mikrokristallint vax, vaselin, paraffinvax och liknande, som är härlett från petroleum; mineral- 10 15 20 25 30 35 460 602 w . vax, såsom montanvax, ozokerit och liknande; animalie- vax, såsom valvax och liknande; och insektsvax, såsom bivax och liknande. Dessa brånnoljor och/eller vax används vanligen ensamma eller i blandning. Den inblan- dade oljemångden är vanligen 0,1-10% baserat på den totala mängden av den erhållna N70-emnlsionssprängämnes- kompositionen. ' När oljemängden är mindre än 0,1! blir den erhållna W/0-emulsionssprängämneskompositionensåštabilitet dålig.

När oljemångden år större ån lO\ blir syrebalansen allt- för dålig och sålunda blir den erhållna sprängåmneskom- positionens detoneringsförmåga och efterdetoneringsrök dåliga.

Blandningen av sorbidfettsyraester, sorbitanfett- syraester och sorbitolfettsyraester, som kan användas som emulgermedel för W/0-emulsionssprängämneskomposi- tionen enligt föreliggande uppfinning, är en blandning av estrar av sorbid, sorbitan och sorbitol med en karb- oxylsyra representerad med följande allmänna formel RCOON vari R betecknar CnH2n+1, CnH2n_1, C2nH2n_3 eller CnH2n_s (n är ett heltal bland 9-24). Fettsyran inbe- griper rakkedjiga och grenade mättade fettsyror, såsom laurinsyra, myristinsyra, palmitinsyra, stearinsyra, arakinsyra, behensyra, isostearinsyra och liknandes, omättade mono-en fettsyror, såsom oljesyra, elaidinsyra, erukasyra, brassidinsyra och liknande; omättade poly-en fettsyror, såsom linolsyra, eleostearinsyra, linolen- syra, arakidonsyra och liknande; syreinnehållande fett- syror, såsom ricinoljesyra och liknande; naturliga fett- syror, såsom majsoljefettsyra, olivoljefettsyra, riskli- oljefettsyra, saffransoljefettsyra, talloljefettsyra och liknande. Emulgermedlet som skall användas i före- 460 10 V15 20 25 30 35 ~liggande uppfinning är en blandning av estrar av sor-U bid, sorbitan och sorbitol med den ovan beskrivna fett syran i ett blandningsförhållande av sorbidfettsyra- V ester/sorbitanfettsyraester/sorbitolfettsyraester av (5-30) /(5-75)/(15-90) på viktbasis.

Användningen av ett emulgermedel som har ett bland- ningsförhållande för estrarna utanför det ovan beskrivna området resulterar i en H70-emulsionssprängämneskompo- sition som har en dålig lagringsstabilitet beträffande initieringssensibiliteten i patroner med liten diameter och vid låga temperaturer och en dålig beständighet mot dödpressning¿ Mängden emulgermedel som skall finnas i w/0-emul- sionssprängämneskompositionen enligt föreliggande upp- finning är O,l-7%, företrädesvis 0,5-4%, baserat på sprängämneskompositionens totala mängd. När mängden emulgermedel är mindre än 0,18, blir den resulterande W/0-emulsionssprängämneskompositionens lagringsstabi- litet avseende initieringssensibiliteten i patroner med låg diameter och vid låga temperaturer och bestån- digheten mot dödpressning inte tillfredsställande för- bättrade. När mängden är större än 7%, förloras syre- balansen och detoneringsförmågan och efterdetonerings- röken för den erhållna N70-emulsionssprängämneskomposi- tionen blir dåliga och användningen av den sprängämnes- komposition som innehåller mindre än 0,1! eller mer än 1! av emulgermedlet är inte ekonomiskt gynnsam.

Emulgermedlet som definieras i föreliggande upp- finning kan framställas på följande sätt. Sorbitol blan- das med en fettsyra i ett visst blandningsförhållande (mängdförhållande fettsyra/total mängd sorbitol: cirka 0,1/1,0 - ca 3,0/1,0) och den resulterande blandningen behandlas i närvaro av en lämplig katalysator, såsom natriumkarbonat eller liknande, vid en lämplig reak- tionstemperatur (120-280°C) under en lämplig reaktions- 10 15 20 25 30 35 460 602* 9 D _, _ tid (2-l0 h) för att åstadkomma hydratiseringen av sorbi- tol och förestringsreaktionen och för att åstadkomma en blandning som består av sorbidfettsyraester, sor- bitanfettsyraester och sorbitolfettsyraester i ett önska blandningsförhållande mellan estrarna. _ ' W/0-emnlsionssprängämneskompositionen enligt före- liggande uppfinning justeras beträffande densitet till 0,80 - 1,35, företrädesvis 1,00-1,20, genom användning av ett densitetsjusterande medel. Det densitetsjuste- rande medlet är mikroporer bildade i sprängämneskompo- sitionen genom ihåliga mikrosfärer eller mikrobubblor.

Som de ihåliga mikrosfärerna används oorganiska ihåliga mikrosfärer erhållna från exempelvis glas, aluminium, skiffer, 'shirasu' (shirasu är-ett slags vulkanisk; aska) kiseldioxidsand, vulkanisk bergart, natriumsili- kat, borax, perlit, obsidian och liknande; kolhaltiga ihåliga mikrosfärer erhållna från tjära, kol och lik- nande; och syntetiska ihåliga hartsmikrosfärer erhållna från fenolharts, polyvinylidenklorid, epoxiharts, urea- harts och liknande. Dessa ihåliga mikrosfärer används ensama eller i blandning. Den inblandade mängden av de ihåliga mikrosfärerna är vanligen 0,1-10! baserat på den totala mängden av den resulterande sprängämnes- kompositionen. Mikrobubblorna inbegriper mikrobubblor bildade genom tillsats av ett skummedel till råmaterial- blandningen och mikrobubblor bildade genom mekaniskin- blåsning av luft eller annan gas i råmaterialblandningen vid steget för bildning av en H70-emulsion eller vid steget efter det att W/O-emulsionen har bildats. Som det kemiska skummedlet används oorganiska kemiska skum- medel, såsom alkalimetallborhydrid, en blandning av na- triumnitrit och urea, och liknande; och organiska kemiska skummedel, såsom N,N'-dinitrosopentametylentetramin, azo- dikarbonamid, azobisisobutyronitril och liknande. Dessa kemiska skummedel används ensamma eller i bland- 460 10 15 20 25 30 35 s...ulw__,_ššfiaßv wífiâäfçyflyáàx.. A 3. w LFEIÉÅÉTQ: _.-.¿,a.,.- - i .Å . _»)__¿ .L J _\~__.1 * i 602 V 10 ning. Den inblandade mängden av det kemiska skummedlet är vanligen 0,01-2! baserat på den totala mängden av den erhållna sprängämneskompositionen.

När ihåliga mikrosfärer används i en mängd av mind- re än 0,l§ eller ett kemiskt skumedel användsfên mängd' av mindre än 0,01%, båda baserade på den totala mängden av den erhållna W/0-emulsionssprängämneskompositionen, eller när luft eller annan gas blåses in i råmaterial- blandningen i en sådan mängd att den resulterande w/O- -emulsionssprängämneskompositionen får en densitet som är större än 1,35, får den resulterande sprängämnes- kompositionen dålig initieringssensibilitet och har vidare en låg detoneringshastighet även när sprängäm- neskompositionen detoneras. .

När ihåliga mikrosfärer används i en mängd av mer än 10%, eller ett kemiskt skummedel används 1 en mängd av mer än 2%, båda baserade på den totala mängden av den erhållna W/O-emulsionssprängämneskompositionen, eller när luft eller annan gas blåses in i råmaterial- blandningen i en sådan mängd att den erhållna w/0-emul- sionssprängämneskompositionen får en densitet som är lägre än 0,80, får den resulterande sprängämneskompo- sitionen hög initieringssensibilitet, men får låg styr- ka beroende på sin låga detoneringshastighet.

W/O-emulsionssprängämneskompositionen enligt före- liggande uppfinning framställes exempelvis på följande sätt. Ammoniumnitrat eller en blandning av ammoniummi- trat och minst ett annat oorganiskt oxidationssalt löses i vatten vid en temperatur av ca 90-95°C, för erhållan- de av en vattenhaltig oxidationsmedelslösning. Ett emul- germedel blandas med olja vid en temperatur av 90-95°C för erhållande av en smält blandning av emulgermedlet och oljan (hädanefter betecknas denna blandning som 'brännbar materialblandning'). Därefter satsas först den brännbara materialblandningen i ett värmeisolerat 10 15 20 25 30 35 460 5602 Q ll » men kärl med en viss rymd och därefter tillsättes gradvisït den vattenhaltiga oxidationsmedelslösningen till den brännbara materialblandningen under omröring av den resulterande blandningen medelst en vanligen använd omrörare av propellerbladtyp. Efter avslutning av till-' satsen omröres den resulterande blandningen vidare vid en hastighet av ca 1600 r/min i ca 5 min för erhållan- de av en W/0-emulsion som hâlles vid ca 90°C. Därefter blandas W/0-emulsionen med ihåliga mikrosfärer eller ett kemiskt skummedel i en knädanordning av vertikal- typ medan knådanordningen roteras vid en hastighet av ca 30 r/min, för erhållande av en w/0-emulsionsspräng- ämneskomposition enligt föreliggande uppfinning. När man vill införa mikrobubblor genom inblâsning av luft eller andra gaser i en W/0-emulsionssprängämneskmpo- sition istället för ihåliga mikrosfärer eller mikro- bubblor bildade av ett kemiskt skummedel, omröres den ovan beskrivna W/0-emulsionen under inblåsning av luft eller andra gaser i W/0-emulsionen för erhållande av W/O-emulsionssprängämneskompositionen.

Följande exempel ges för att illustrera förelig- gande uppfinning och är inte avsedda som begränsningar av denna. I exemplen avses med ”delar” och ”S” vikt- delar resp vikti.

Alla estrarna av sorbid, sorbitan och sorbitol med var och en av oljesyra, stearinsyra, isostearinsyra, laurinsyra, linoljesyra, majsoljefettsyra och tall- oljefettsyra, som används i följande exempel och jäm- förande exempel, framställdes under de ovan beskrivna framställningsbetingelserna med undantag av emulger- medlet i det jämförande exemplet l. Estrarna separerades ibland” och renades. Blandningsförhállandet mellan sorbidfettsyraester/sorbitanfettsyraester/sorbitolfett- syraester i ett emulgermedel mättes medelst gaskroma- e tografi efter det att esterblandningen hade silylerats. 460 602 10 15 20 25 30 35 ll Emulgermedlet i det jämförande exemplet l är sor- bitanmonooleat sålt under varumärket 'Glycomul '0"av Glyco Chemical Co. När 'Glycomul "OF" silylerades och den silylerade 'Glycomul '0" analyserades medelst gas- kromatografi fann man att 'Glycomul '0" var en bland- - ning med ett blandningsförhållande sorbidoleatlsorbitan- oleat/sorbitololeat av 24,7/68,2/7,l och hade vidare ett förhållande monoesterldiesterjtriester av l/1,5/0,5.

EXEMPEL 1 En W/O-emulsionssprängämneskomposition med ett blandningsrecept som visas i följande Tabell l fram- ställdes på följande sätt. Till 55,25 delar (ll,05$) vatten sattes 38l,5 delar (76,30\) amoniumnitrat och 22,8 delar (msn) natriumnitqar, och den resuiteranae blandningen uppvärmdes till ca 90°C för att lösa ni- traten i vatten och för att erhålla en vattenhaltig oxidationsmedelslösning. En blandning av 8,75 delar (l,75%) av ett emulgermedel enligt föreliggande upp- finning, vilket emulgermedel är en blandning av sor- bidoleat, sorbitanoleat och sorbitololeat i ett bland- ningsförhållande av sorbidoleat/sorbitanoleat/sorbi- tololeat av 9,0/68,9/22,1 definierat i föreliggande uppfinning, varvid i blandningen förhållandet monoester- /diester/triester är l/1,5/0,5, och 17,05 delar (3,4l\) mikrokristallint vax (varumärke: 'waxrex 602', fram- ställd av Mobil Oil Corp) uppvärmdes och smältes för erhållande av en brännbar materialblandning som hölls vid ca 90°C. I ett värmeisolerat kärl satsades den ovan beskrivna brännbara materialblandningen och därefter tillsattes gradvis den ovan beskrivna vattenhaltiga oxidationsmedelslösningen till den brännbara material- blandningen under omröring av den resulterande bland- ningen medelst en omrörare av propellerbladtyp. Efter avslutning av tillsatsen omrördes den resulterande bland- ningen ytterligare vid en hastighet av ca 1600 r/min 10 15 20 25 30 35 - f "~._,¿_, 13 i 5 min för erhållande av en H70-emulsion som hölls vid 0 ee 9o°c. varefter bienaaaee w/o-enu1s1onen med 14,so F delar (2,92\) ihåliga glasmikrosfärer med en medelkorn- storlek av 75 um (B15/250; framställda av Minnesota Mining Manufacturing Co) i en knådanordning av verti- kaltyp under rotation av knàdanordningen vid en hastig- het av ca 30 r/min för erhållande av en w/0-emulsions- sprängämneskomposition. Den resulterande w/O-emulsions- sprängämneskompositionen formaues till en formad arti- kel med en diameter av 25 mm och en längd av ca 170 mm och med en vikt av l00 g, och den formade artikeln packa- des med ett viskos-behandlat papper för bildning av en patron, vilken användes i följande prestationstest: (Å) (B) (C) (D) densitetsmätning efter en-dag från framställningen; lagringsstabilitetstest för initieringssensibilitet, vari en sådan temperaturcykel att en provpatron nöiis vid so°c 1 24 n een därefter vid -1s°c 1 24 h upprepades för att pàtvingat förstöra prov- patronen, varvid initieringstesten för den ovan behandlade provpatronen genomfördes vid -5°C med användning av en tändhatt nr 6 under upprepning av temperaturcyklerna tills provpatronen inte läng- re detonerades, och antalet upprepade tempera- turcykler mättes och uppskattades till att vara antalet mànader,inom vilka provpatronen kunde lag- ras vid rumstemperatur (io-3o°c) under bibenai- lande av dess fullständiga detoneringsförmága (den- na uppskattning baseras pá det experimentella vär- det att den ovan beskrivna temperaturcykeln mot- svarar i huvudsak en månads lagring vid rumstempe- ratur); ( densitetsmätning av den slutliga fullständiga deto- nationen i lagringsstabilitetstestet under ovanstå- ende punkt (B); och 0 beständighetstest mot dödpressning, vari en prov- 4so eo2; h 460 602 10 15 20 25 30 35 ll patron med 100 g sprängämneskomposition packad 1 et: visxosbènanaiat papper och so g dynamit nang- des på ett visst avstånd från varandra, varvid provpatronen initierades efter l s efter den full- ständiga detonationen av 50 g av dynamiten, och det högsta fullständiga detonationstrycket (kp/cmz) i vatten för provpatronen beräknades utgående från minimumavståndet, vid vilket provpatronen full- ständigt detonerades.

De erhållna resultaten visas i Tabell l.

EXBMPEL 2-9 En W/0-emulsionssprängämneskomposition framställ- = des enligt.Exempel l och enligt blandningsreceptet som visas i Tabell l. I vart och ett av Exemplen 2-9 an- vändes ett emulgermedel bestående av en blandning av sorbidester, sorbitanester och sorbitolester av en fett- syra i ett blandningsförhållande som visas i Tabell l, istället för emulgermedlet som används i Exempel l.

En provpatron framställdes från var och en av de ovan erhållna W/O-emulsionssprängämneskompositionerna på samma sätt som beskrivs i Exempel l och utsattes för samma prestationstest som beskrivs i Exempel l. De erhåll- na resultaten visas i Tabell l.

EXEMPBL 10 En W/0-emulsionssprängämneskomposition framställes enligt Exempel l och enligt blandningsreceptet som vi- sas i Tabell l, vari N,N'-dinitrosopentametylentetramin användes istället för de ihåliga glasmikrosfärer som användes i Exempel l. En provpatron framställdes av den ovan erhållna W/0-emulsionssprängämneskompositionen på samma sätt som beskrivs i Exempel l. Provpatronen uppvärmdes i en termostat som hölls vid ca 50°C i 2 h för att sönderdela och skumma det inblandade kemiska skummedlet (N,N'-dinitrosopentametylentetramin) och för att justera densiteten, och den ovan behandlade 10 15 460 602 15 provpatronen utsattes för samma prestationstest som beskrivs Exempel 1. De erhållna resultaten visas i Ta- bell l. ' nxsnrm. 11 i En H/0-emulsionssprlnglmneskomposition med ett blandningsrecept som visas i Tabell l framställdes på följande sätt. En H/0-emnlsion framställdes enligt Exem- pel l och omrördes vid en hastighet av ca 1600 r/min i 2 min medelst en omrörare av propellerblad-typ under inblåsning av luft i emnlsionen genom munstycken med liten diameter, för att införa mikrobubblor av luft i emulsicnen, vilket resultade i en w70-emulsionsspräng- ämneskomposißion ed en qiven densitet. En provpatron framställdes av den ovan erhàflna W/0-emulsionsspräng- ämneskompositionen på samma sätt som beskrivs i Exem- pel l och utsattes för sama prestationstest so be- skrivs i Exempel l. De erhållna resultaten visas i Ta- bell l. . ...=f.....~.šsï.a ...§...38...z3=&..8....=..1i.: ...i 5:3 Rån-m:- uounuøøuålåxouvnta: 822m ._38 8.. 8.. 8.. 8.. 8.. 8.. _8222 .:.._.8..._...3.. 8:2. -Li-än . . . .. . . .8t..8....°..... . 082.23... 852.538 2:2. . 22... 2.. . u | .. . .Eäzå-ZÅI _ ..2ä....=..2. . wafiuz-QEQ | 2.. . . . . .Bï-...Zz . tfišâäüu.. E8Q2 _, . u 2... _. . - _2828. . ..83.......2 .šßšáfläfi ..._8323 .. .. .. .. 2... . - 8.8.8.. . ......=...2...8. Søaäëßšfi 23.. i . . .. .. n... . .8.!...8.8.. . ...8.-.8R...- 065.353... . - . - - ..._ ...å _ ...................ä 8 än.. .. ._ | .. | | 52.88 å... ..._38 ...n ...n ...i ...å ...å ...n ...nu .3.6..... ä.. 2...8...ñ.._ï ...Essä 8... 8... 8... 8... 8... 8... 8.:...

- - - | .. .Eziååß S... ä... S.. S... 8... ........ ...näs-såå .täflr-...du 8.:. 8.2. 8.2. 8.:. 8.2 8.2.. .Bäisfiëí _ 3..2.I....> n e n n .- -ooeoxu 460 602 f... ...nå .š å- .š ___: å. å. _ 8:... . .ÉS-...åš Såå-dä 8.8... 82-13 »i .na-afton 8. 2: S; 2: S.. S: 8.. 58.88.... 833.3... 8:31 i.. 3.. 3.28 6. 8 8 S 8 8 . 8 .S38 295.31... .6 0963283 ._85 %:=...9.8&=..::5 8822.... ...fiflfišäfl S. 8238.... 8: S.. 8.. 8.. 8.. ;8: 21.532.. ...S7 8.. i 3:88 2. _ @ n _. n .w . k int... f: 2000» ff; :- ' “- f _ ; ¿ = “ v \ = ~ - ' . _ _ 2- wyšáf-f 4 6 0 6 02 .. 8... . . u .=§33i.š!u:.&82...53....= _ .. u S... 8... . ...i S028 auåö.. ~228.å§.._23ø3.. 8.35 »SÅ . nga! n | - . ü n .S228 ä.....8~ålo.a E29: å.. P85 . .. - - 2.: .EšS-.øfiïâå . ...«2...°<.~.». 8222-...38 2.2. . 2.:... | . . | .. .8.3..8....8..I . -.2ä.2:..2. uaâußaflä . .. 8... . ._ .Zï-...Sz . «.3=.n2~.2. ...Säüäßëfl . . _. ._ - .Ef-ss. . ..8ä..<fl.-. Bâflåaflflß 288.33... ._ - - - - .Eïtïï _ >...._=..._2...8. 82283288 2.... 8.. 8... 8... S... .. .2338383 . 0.522.222. 323.298 .

S. 38.. | | 2... | . .Bâ-...ø . 2.2... 8.: 83:28» . 3.23: . 2.:... å; | .. 8... 8... .. S.._.8& å... 23.88 .än S." .. . 3.0 ...QS 3.......... ...s 2523-232... tue-så . 8.2 8.: 8.: 8.2 8.: 5:2 u . 3.2 3.2 _. 22.353! ušišå-vl - 2.... 3.2 3.2 S... ..E:is:_..2 åâfiäasa . . . 0222330.. 3 n. i. :_ 2 ..._ 2.3 8.2. .Eåsåfiza 2 2 r o ß 195.6 T-T 2000» Å .. , ß _ u v.

Lffgf., - 4ed 6ó2d 2. 2. 2; g 8. . _ SR.. äšußefïâfl! 83.333. 382. ...ac-lä i.. ...Swan-nl- S. 8.. :J S.. 2.- 2.: 88:89.! 85.333» ...S31 Sv 3» 03.12 ö. 3 8 o.. 3 8 å. :få _ -238 935221... ä Gcuåflïfin ._85 »Gflac-...zßaø- »åßåfl ..o.=$n«BIouu:«uu1$5 :äfven aoåfinoïuuåuuo.. 3. 53309:- sø n n . nu On O O ß uøßÜxu Tv: :än " Noter till tabellen SBME: sorbidtettsyranonoester STAMB: sorbitanfettsyrannnoester 5 STOHE: sorbitolfettsyrannnoester , .

SBDE:_ sorbidfettsyradiestez STADE: sorbitanfettsyradiester STODB: sorbitolfettsyradiester SBTE: sorbidfettsyratriester 10 STAIE: sorbitanfettsyxatriester STOTB: sorbitclfettsyratriester SBE;' sørb1dfettsyra(mønø-, di- och tri-)estrar STAE: sorb1tanfettsyra(mono-, di- och tri-)escrar STOR: sorb1to1fettsyra(mo§o-, di- och tri-)estrar 15 M/D/T är vikttörhállandet monoester/d1ester)tr1- efitef n . si. n 10 15 20 25 mgf, _ _ f. _ hu” - _- _ shfrad--r f -. t a, - « my, 4;¿v~,_\-._~je裏i _' -., a gfl. * 'Q V-fkjz _ $A( Jämförande exegggl l-lO sn w/o-emisionssprangxmesxou-posiziøn fraasuumea d enligt Exempel l och enligt blandningsreceptet som visasi i Tabell 2. I de Jämförande exemplen l-10 användes ett konventionellt emnlgermedel eller ett emulgermedel fram» ställt av uppfinnarna men med en samansättning utanför det i föreliggande uppfinning definierade området. En provpatron framställdes av den ovan erhållna w/0-emul- sionssprängämneskompositionen på det sätt som beskrivs i Exempel l och utsattes för samma prestationstest som beskrivs i Exempel l. De erhållna resultaten visas i Tabell 2. * Jämförande exempel ll och l2 En W/0-emulsionssprängämneskomposition framställdes enligt Exempel l och enligt blandningsreeeptet som visas i Tabell 2. I de Jämförande exemplen ll och l2-användes ett konventionellt emulgermedel eller ett emulgermedel framställt av uppfinnarna men som hade en sammansättning utanför det i föreliggande uppfinning definierade områ- det. En provpatron framställdes av den ovan erhållna H76-emulsionssprängämneskompositionen på samma sätt som beskrivs i Exempel 1 och utsattes för sama presta- tionstest som beskrivs i Exempel l. De erhållna resul- taten visas i Tabell 2. 4so*eo2* .v ._ Fil? . 8:22 u==...:=:mü.8. u.. 221.... .SQQS 8=5.8.8\88 .Bïz-...JQZS . <.8\......=..J?w~°“w.w<.wßwøfl _ _.

.Ešfiïixøâi . ...2B.2ä...... ušflïámïam .Så-ESS . «... fån :Daun E... . ø . .8.n.....a. . ....8ä...=~.8. .SÉÉÉUB 7188334 . R.. . . _5228.. . 063.836... US-QÉÉKB Se... .. . 2... . .r .Eïzä-.Is . 8:22 UQQUÉQQQ .av .E82 .. _. . E... _. 1:82.. . ....>...8:....2 833.338 ._ ._n.°>....3 . SS.. .Såg-f .. u | u S288 gå.. 38....- ...n 3.» ...å ...n ...nu ._8.a..... ä.. .Szß-:šäï ...S458 8.: 8.: 8.3 8.: 8.:... n n _. 1 332.531... . . øaiâå-vl s» _. B _. S... F... .Éäsnzäß .181538 . _. u3~2=3..e» 8 2. 8 á. 8.2 8.:. .Eåiåfisa c n u ._ 72.93 øoëaä L? 9 9 5 t. . 3 .n-aï.. ...utïuâäšâu 835.31: 8-8... _. 2288: S.. 853.38.. S. 8; 8; S; 3; 8; S; 522938 83.333 ._223- i.. 3.. 3328 S. 8 2 2 S nu S .SQ-säga 02.38 29.331... 8 .953913 ä!! ~šabø~ »S023 »uääântlanf-Sâ... 853.6 »Sëfiïåâäß S. 533.8; 8; 8; 8; S; 8; 8; 22:31-8- ...to I... i ...S28 2. . n n . a o cëvø..=åånâ..šåcaï.z.z _33: _. n | | | | ...i S023 833... äåïøezå-øaziï 5.35 ._38 ..._88 h . . , -..wå- w män fifin ur-n NÅN små nr-n 30222 uounuoouxnluona 00:05 non 95.1 nnncnixkåu.

HF o n o n u n :cec-o lxöunš fån 2000... nä. _. - _.. ._ _2282.. _ 8122 äomäfi<âäâm u.. .Eäøïø _8422 äofiâøëåßfl .B:z....ï_.:...u. . ..8:.....=....~. Sååå* .Qnš . 22:.

.SàS-.ååi . fiåämëåi: wafiwaäuå .Eïøfißz . «..z>...â\n.n. ußääzëääß .Bïšš . «.8š.._=~¿fl. ëfiäääß ...rita-t . n.°=123.>... 88Q8§Q88 ..._ .8253383 . 8403. uarügäïfl ._ . _. ._ ....:l.ï . 12%! _.. . Qäfißn i. ...U ._ rnšnå. . nå.. ÅS .. _. | 5288 :än ïïßn. 36 3.» S., .àS Éæi... ä.. ...:=8:....8._ï .Easi- 85 8.3 8.: 5.3.; c n | aP-.Sšuofiox . _ Pvläàßl S ._ s.. ._ S; »Eässfzß .23..8.ä _ 232833 8 3 8.2. 8.:. »Efiiszänl ...få evšäua. fån Zona» o.. B R 2. 2 B .u-nï.. .ñšßâšß 855.2... 852. . _ Bai-Ewan. ...I ...å-Iain- S. 3.4 S.. S.. S.. 8.. 8.. 822238 ånšš... 8.23. S.. 3.. 3:28 ä. _ _, o 2 8 8 S ä . _8133..

Q, V . V 3.38 3332.... ä 8:2 9.33 ._85 šäo. 1.35. _. , . #32... 2.3.5 858.... %...=§..&âß3 S. S.

S.. 8.. 8.. S.. 8.- S.. ø...š....n._8. å... S.. i ..._88 .s .. 8... | .. n \ » eš~dø..íl..ni..i%8äâ.aváz.z _ _ _35.. | .. 8... - - - ...i 8023 9.53... .328..._.5...838... »Såå .Sd :_88 6.5.. .. .. - 2.; äå .id _8«3:= 528.418... Såå å.. nä... .ßâšbi 2 3 2 n o _. 19.28 ...Såå , N r » ...F :BS \ (W@Å60@6Dá@$ Note: till Tabell 2 sorbltannonooleat [(fGlycomu1 '0' '(Glyco Chemicals Co.)] sorbltolmoølsostearat (framställt av upp- finnarna) sorbltoldloleat (framställt av uppfinnarna) sorbitqltrioleat (framställt av nppfinnarna) _ få» 10 15 20 25 30 35 21 a e g »ts Resultaten av Exemplen kommer nu att förklaras med jämförelse med resultaten i de Jämförande exemplen.

H/0-emulsionssprängämneskompositionerna enligt Exemplen l-7 som innehåller ett emulgermedel bestående av en blandning av sorbidfettsyraester, sorbitanfett- _ syraester och sorbitolfettsyraester i ett blandnings- förhållande av sorbidfettsyraester/sorbitanfettsyra- ester/sorbitolfettsyraester av (5-30)/(5-75)/(15-90) definierat i föreliggande uppfinning har en lagrings- livslängd av 35-95 månader, inom vilken tid sprängäm- neskompositionerna fullständigt kan detoneras vid -S°C medelst en tändhatt nr 6, och varvid de har det högsta fullständiga detonationstrycket av 105-124 kp/cmz.

W/O-emulsionssprängämneskompositionerna enligt de Jämförande exemplen l och 2, som innehåller sorbitan- monooleat (varumärke: 'Glycomul 'O', sålt av Glyco Che- micals Co) respektive sorbitolmonoisostearat som emul- germedel har ett blandningsförhållande mellan sorbid- fettsyraestrar, sorbitanfettsyra och sorbitolfettsy- raester som ligger utanför det område som definieras i föreliggande uppfinning, har en lagringstid av 19 resp 25 månader, inom vilken tid sprängämneskomposi- tionerna kan fullständigt detoneras vid -S°C medelst en tändhatt nr 6, och har det högsta fullständiga de- toneringstrycket av 67 resp 79 kp/cmz. w/0-emulsions- sprängämneskompositionerna enligt de Jämförande exemplen 3-9, som innehåller ett emulgermedel med ett blandnings- förhållande mellan sorbidfettsyraester, sorbitanfett- syraester och sorhitolfettsyraester som ligger utanför det område som definieras i föreliggande uppfinning, har en lagringslivslängd av 15-29 månader, inom vilken tid sprangämneskompositionerna fullständigt kan deto- neras vid -5°C medelst en tändhatt nr 6 och har det högsta fullständiga detonationstrycket vid 57-75 kp/cmz.

Vidare har H/0-emulsionssprängämneskompositioner- 10 15 20 25 30 35 460 602 2! na enligt Exemplen 8-ll, som innehåller ett emulgermedel¿f ' vi med en: biananingsførnaiianae mellan sorbmfettsyra- i ester, sorbitanfettsyraester och sorbitolfettsyraester som definieras i föreliggande uppfinning; dvs w/0-emul- sionssprängämneskompositioner som omfattar oorganiska oxidationssalter bestående av en blandning av amonium- nitrat och natriumnitrat och kalciumnitrat använda som andra oorganiska oxidationssalter, flytande paraffin som brännbart material, ihåliga kiseldioxidmikrosfärer som ett gaskvarhållande medel och ett emulgermedel som definieras i föreliggande uppfinning; en w/0-emulsions- sprängämneskomposition som omfattar oorganiska oxida- tionssalter bestående av en blandning av ammoniumnitrat och natriumnitrat som annat oorganiskt oxidationssalt, mikrokristallint vax som brännbart material, N,N'-di- nitrosopentametylentetramin som kemiskt skummedel anvipt istället för det ovan använda gaskvarhållande medfct och ett emulgermedel definierat i föreliggande uppfin- ning; och en W/0-emulsionssprängämneskomposition som omfattar ammoniumnitrat enbart som ett oorganiskt oxi- dationssalt, mikrokristallint vax som brännbart mate- rial, mikrobubblor som är mekaniskt införda i spräng- ämneskompositionen för att justera dess densitet istäl- let för användningen av ett gaskvarhållande medel och ett emulgermedel som definieras i föreliggande uppfin- ning; en lagringslivslångd av 31-42 månader, inom vilken tid sprängämneskompositionerna kan fullständigt depo- neras vid -S°C medelst en tändhatt nrv6 och har det högsta fullständiga detonationstrycket 70-192 kp/cmz.

Emellertid användes W/O-emulsionssprängämneskomposi- tionerna enligt de Jämförande exemplen 10, ll och 12, som har samma blandningsrecept som för sprängämneskompo- sitionerna i Exemplen 8, l0 resp ll, med undantag av att ett emulgermedel med ett blandningsförhållande mel- lan sorbidfettsyraester, sorbitanfettsyraester och sor- 10 15 20 25 \ ,, _? _. 44Eit, tscnzïjæ i; bitolfetfsyraester som ligger utanför det område som "i definieras i föreliggande uppfinning, istället för emul- germedlet med ett blandningsförhållande mellan sorbid- fettsyraester, sorbitanfettsyraester och sorbitolfett-' syraester som definieras i föreliggande uppfinning, en lagringstid av 9-28 månader, inom vilken tid spräng- ämneskompositionerna kan fullständigt detoneras vid -s°c med-sist en tananatt n: 6 och ha: ae: högsta fun- ständiga detonationstrycket 40-97 kp/cmz.

Såsom beskrivs ovan med referens till exemplen och de jämförande exemplen, är den W/0-emulsionsspräng- ämneskomposition, som innehåller ett emulgermedel be- stående av sorbidfettsyraester, sorbitanfettsyraester och sorbitolfettsyraester i ett blandningsförhàllande av sorbidfettsyraester/sorbitanfettsyraester/sorbitol- fettsyraester av (5-30)/(S-75)/(15-90) som definieras i föreliggande uppfinning, anmärkningsvärt mycket bättre beträffande lagringsstabiliteten avseende initierings- sensibiliteten i en patron med liten diameter (25 mm) och vid låga temperaturer och beträffande beständigheten mot dödpressning i jämförelse med w/0-emulsionsspräng- ämneskompositionen so, såsom emulgermedel, innehål- ler konventionell sorbitanfettsyraester eller sorbitol- fettsyra med ett blandningsförhàllande mellan sorbidfett- syraester, sorbitanfettsyraester och sorbitolfettsyra- ester som ligger utanför det omàde som definieras i föreliggande uppfinning. \

Claims (2)

460 602- 10 15 PATENTKRAV

1. Vatten-i-olja emulsionssprängämneskompostion omfattande en dispers fas bildad av en vattenhaltig oxidationsmedelslösning bestående huvudsakligen av amo- niumnitrat; en kontinuerlig fas bildad av ett brännbart material bestående av olja; ett emulgermedel; och mik- roporer, k ä n n e t e c k n a d av att emnlgermedlet består av en blandning av sorbidfettsyraester, sorbi- tanfettsyraester och sorbitolfettsyraester i ett bland- ningsförhâllande av sorbidfettsyraester/sorbitanfett- syraester/sorbitolfettsyraester av (5-30)/(S-75)/(15-90) på viktbasis.

2. Vatten-i-olja emulsionssprängämneskomposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att mängden emulgermedel är 0,1-7 vikt! baserat på sprängämneskom- positionens totala mängd. h» i .i M3 _ .lf » .