[go: up one dir, main page]

NO871041L - Fast sprengstoffblanding, samt fremgangsmaate for fremstilling av en slik. - Google Patents

Fast sprengstoffblanding, samt fremgangsmaate for fremstilling av en slik.

Info

Publication number
NO871041L
NO871041L NO871041A NO871041A NO871041L NO 871041 L NO871041 L NO 871041L NO 871041 A NO871041 A NO 871041A NO 871041 A NO871041 A NO 871041A NO 871041 L NO871041 L NO 871041L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
mixture
emulsion
salt
nitrate
fuel
Prior art date
Application number
NO871041A
Other languages
English (en)
Other versions
NO871041D0 (no
Inventor
John Cooper
Colin Anthony Mumme-Young
David Steward Reid
Original Assignee
Ici Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ici Plc filed Critical Ici Plc
Publication of NO871041D0 publication Critical patent/NO871041D0/no
Publication of NO871041L publication Critical patent/NO871041L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B47/00Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
    • C06B47/14Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase
    • C06B47/145Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B45/00Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

Det tilveiebringes en last spr .ngstoffblanding omfattende en smelte-i-brennstof f-emult; jon med lavt vanninnhold når den fremstilles ved forhøyet temperatur og som fastgjøres ved avkjøling. Emulsjonen omfatter en kontinuerlig fase inneholdende vann-ublandbart brennstoff og emulgeringsmiddel og en diskontinuerlig fase inneholdende et oksyderende salt. Et partikkelformig materiale som er effektivt som et kjernedannende middel, innføres i blandingen for å redusere underkjøling av den diskontinuerlige fasen og å aksellerere; krystallisasjonen av det oksyderende saltet.Det partikkelformige, kjernedannende middelet er rortrinnsvis kolloidale, faste partikler, f.eks. silisiumoksyd eller et uløselig salt av aluminium, kalsium eller barium, hvilket salt eventuelt kan dannes in situ ved en dobbelt spaltningsreaksjon.Nærværet av det kjernedannende middelet for å aksellerere krystallisasjonen av det oksyderende saltet øker andelen av adskilte dråper soin forblir totalt innkapslet i den fastgjorte blandingen og gjør det mulig å oppnå faste produkter fra relativ - lavtsmeltende ; .nei ter av oksyderende salt.

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fast sprengstoffblanding av det slag som omfatter en vann-i-olje-emulsjon når den sammensettes ved forhøyet temperatur og som blir fast ved avkjø-ling til omgivelse-temperatur. Emulsjonen omfatter en diskontinuerlig, oksyderende fase som er dispergert i en kontinuerlig brennstoffase som er i det vesentlige ublandbar med den diskontinuerlige fasen.
Kommersielt tilgjengelige emulsjonssprengstoffblandinger omfatter generelt en ytre eller kontinuerlig, organisk brennstoff ase, i hvilken adskilte, små dråper av en vandig løsning av et oksygen-avgivende salt er dispergert som en indre eller diskontinuerlig fase. Slike blandinger beskrives konvensjonelt som vann-i-olje-emulsjons-sprengstoffblandinger, og eksempler på disse er blant annet beskrevet i US-patenter nr. 3 447 978, 3 674 578, 3 770 522, 4 104 092, 4 111 727, 4 149 916, 4 149 917 og 4 490 194.
Emulsjonssprengstoffblandinger kan fremstilles for for-skjellige sprengstoffanvendelser og kan variere i form fra en fenghette-følsom blanding som kan detoneres i ladninger med liten diameter til en fenghette-ufølsom blanding som bare kan detoneres ved forsterkning i ladninger med stor diameter. I tillegg antas emulgeringsmiddelet å foreligge som et molekylært beleggskikt på overflaten av dråpene for derved å redusere begyn-nende nedbrytning av emulsjonen ved å inhibere koalescens og agglomerering av dråpene.
For visse anvendelser kan vanninnholdet i den oksyderende fasen i emulsjonssprengstoffet være fullstendig eliminert eller i det minste redusert til et lavt nivå, f.eks. til mindre enn 5 vektprosent av den totale emulsjonsblandingen. Slike blandinger refereres konvensjonelt til smelte-i-olje- eller smelte-i-brennstof f -emuls jonssprengstof f er og er blant annet beskrevet i US_patent 4 248 644.
De konvensjonelle vann-i-olje-emulsjonssprengstoffene som f.eks. de som anvendes for sprengning av fjell, er sammensatt for å forbli i myk tilstand selv når den avkjøles til omgivelse-temperatur for at de kan pumpes, helles eller ekstruderes inn i borehull eller beholdere. I disse sprengstoffene forblir den diskontinuerlige fasens dråper som adskilte dråper under avkjøling, men blir overmettede løsninger under avkjølingen og forblir etter avkjøling, i en underkjølt tilstand uten særlig
krystallisasjon av det oksyderende saltet.
I US-patent 4 548 659 og Europeisk patentpublikasjon
nr. 152060 beskrives fastgjorte smelte-i-brennstoff-emulsjons-sprengstof f blandinger . Disse blandingene kan med fordel anvendes som billigere, støpbare sprengstoffblandinger som erstatning for relativt kostbare, støpte, selv-sprengstoffer som f.eks.
TNT, eller pentolitt ved fremstilling av sprengstofforsterkere, formede ladninger og faste drivmidler. Emulsjonene for disse blandingene fremstilles ved forhøyede temperaturer, men ved avkjøling krystalliserer til slutt det oksyderende saltet i dråpene i den kontinuerlige fasen, etter opprinnelig underkjø-ling, idet krystallisasjonen kan tilbakeføres til bruken av spesielle overflateaktive midler som ga ustabile emulsjoner. Smeltebestanddelen i disse blandingene har generelt smeltepunkter over 130°C, og når smelter med lavere smeltepunkter anvendes, er fastgjøringshastigheten og -graden variabel og fastgjø-ring vil kanskje ikke inntre i rimelig tid. I de tidligere, fastgjorte smelte-i-brennstoff-blandingene opptrer det dessuten en høy grad av brudd av den kontinuerlige brennstoffasen med derav følgende sammenbindinger av en stor del av de krystalliserte dråpene for å danne en fast matriks (som er kalt en mikroknyttet struktur). En slik sammenbinding av krystallene fra nærliggende dråper er ikke helt fordelaktig og i noen tilfeller er det fordelaktig å redusere eller eliminere brudd av brennstoffbarrieren mellom de krystalliserte dråpene, dvs. å oppnå en fast smelte-i-brennstoff-emulsjon hvor brennstoffasens kontinuitet i noen grad bevares istedenfor en mikroknyttet struktur hvor brennstoffmassens kontinuitet ødelegges.
Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveie-bringe sprengstoffblandinger med lavt vanninnhold, som er smelte-i-brennstof f -emuls joner når de sammensettes og som ved avkjø-ling på pålitelig måte fastgjøres raskere med en redusert grad av brudd på brennstoffbarrieren mellom de krystalliserte emuls jonsdråpene.
Det er funnet at dersom et partikkelformig kjernedannende middel blandes med emulsjonen, aksellereres krystallisasjonen ved avkjøling og en signifikant del av dråpene forblir helt innkapslet i væskefasen. Lavtsmeltende smelter av oksyderende middel kan anvendes, og det kan oppnås faste produkter fra visse blandinger, som, i fravær av det kjernedannende middelet, ikke
blir faste i løpet av en rimelig tid.
Ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter en fast spreng-stoff blanding en smelte-i-brennstoff-emulsjon når den fremstilles ved forhøyet temperatur, hvilken blanding blir fast ved avkjøling til omgivelsetemperatur, idet emulsjonen omfatter en kontinuerlig fase inneholdende vann-ublandbart brensel og emulgeringsmiddel og en diskontinuerlig fase inneholdende et oksyderende salt, den nevnte blanding inneholder mindre enn 5 vektprosent vann og inneholder minst ett partikkelformig materiale som er effektivt som et kjernedannende middel for å redusere underkjøling av den diskontinuerlige fasen og aksellerere krystallisasjon av det oksyderende saltet.
Oppfinnelsen omfatter videre en fremgangsmåte for fremstilling av en fast sprengstoffblanding, som omfatter å emulgere en vaeskeformig, oksyderende saltbestanddel som inneholder mindre enn 5% vann beregnet på vekten av blandingen og en vannblandbar, væskeformig brennstoffbestanddel i nærvær av et emulgeringsmiddel ved forhøyet temperatur for å danne en smelte-i-brennstoff-emulsjon i hvilken det oksyderende saltet er i den diskontinuerlige fasen og brennstoffet er i den kontinuerlige fasen, av-kjøle emulsjonen og tillate det oksyderende saltet å krystallisere i blanding med et partikkelformig materiale som er effektivt som et kjernedannende middel, hvorved krystallisasjonen av det oksyderende saltet aksellereres.
Siden emuls]onsdrapene er meget sma, typisk, er det 10 10 1 ? dråper i 1 cm<3>emulsjon, foreligger det partikkelformige materialet fortrinnsvis i form av findelte, kolloidale, faste partikler for å sikre jevn kjernedannelse av dråpene. De faste partiklene må være uløselige i emulsjonen og kan blandes med den fremstilte emulsjonen eller med en hvilken som helst av de separate ingrediensene før emulsjonen fremstilles. Således kan kolloidalt silisiumoksyd eller titanoksyd eller en vandig suspensjon derav blandes med en forhåndsdannet emulsjon, eller partikler av et aluminiumsalt som forhåndsblandes med det smeltede, oksyderende saltet før emulsjonen fremstilles. Alternativt kan de faste, kolloidale partiklene dannes in situ i emulsjonen, f.eks. ved hydrolysen av et hydrolyserbart salt eller en hydro-lyserbar forbindelse som f.eks. et aluminiumsalt, eller ved en dobbelt spaltningsreaksjon mellom løselige salter som danner et uløselig salt ved ioneveksling, som f.eks. reaksjonen mellom et smelte-løselig barium- eller kalsiumsalt og et sulfat som f.eks. aluminiumsulfat. En av reaktantene kan innblandes i emulsjonen, idet den andre deretter blandes med emulsjonen. Dannelsen av de kolloidale partiklene in situ ved dobbelt spalt-ning tilveiebringer et middel for nøyaktig å regulere tiden for utfelling av dråpene av det oksyderende saltet i emulsjonen, siden et løselig salt kan blandes godt inn i en stabil smelte-i-brennstof f-emuls jon som kan helles eller ekstruderes inn i en beholder og det utfellende saltet kan deretter blandes med emulsjonen for å forårsake utfelning av de emulgerte dråpene med lite brudd av brennstoffbarrieren mellom dråpene.
Det oksyderende saltet i den diskontinuerlige fasen omfatter passende et hvilket som helst oksyderende salt som kan avgi oksygen i en sprengstoffomgivelse i en mengde og med en hastig-het som er tilstrekkelig til å gi godtagbare sprengstoffegenska-per til emulsjonsblandingen. Oksyderende salter som vanligvis anvendes ved fremstilling av emulsjonssprengstoffblandinger,
og som er egnet for innføring i blandingene ifølge foreliggende oppfinnelse, omfatter ammoniumsalter og salter av alkali- og jordalkalimetallene, som f.eks. nitrat-, klorat- og perklorat-saltene, organiske nitrater og perklorater som f.eks. amin-eller polyaminnitrater og -perklorater, hydratsinnitrat, urea-perklorat, guanidinnitrat, guanidinperklorat, triaminoguanidin-nitrat, triaminoguanidinperklorat og blandinger derav.
Ammoniumnitrat anvendes fortrinnsvis som et primært oksyderende salt omfattende minst 50 vektprosent av den oksygen-tilførende saltbestanddelen, supplementert om ønsket, med en mindre (ikke overstigende 50 vektprosent) mengde av en sekundær oksyderende bestanddel som f.eks. kalsiumnitrat eller natrium-nitrat. Fordelaktig omfatter den oksyderende bestanddelen en substans som danner en eutektisk smelte når den oppvarmes sammen med ammoniumnitrat. Egnede substanser omfatter uorganiske, oksyderende salter som f.eks. nitratene av bly, sølv, natrium og kalsium, og organiske forbindelser, som f.eks. mono- og poly-hydroksydforbindelser omfattende metanol, etylenglykol, glycerol, mannitol, sorbitol, pentaerytritol, karbohydrater som f.eks. glukose, sukrose, fruktose og maltose, dimetylsulfoksyd, alifatiske karboksylsyrer og deres derivater som f.eks. maursyre, formamid og acetamid og organo-nitrogenforbindelser, som f.eks. urea, metylaminnitrat og heksametylentetramin og blandinger
derav.
Sprengstoffblandingen kan eventuelt omfatte en fast, oksyderende bestanddel, som f.eks. fast ammoniumnitrat hensiktsmes-sig i form av "prills". Typisk kan den diskontinuerlige fasen utgjøre fra ca. 20 til ca. 97, mer vanlig fra 30 til 95, og fortrinnsvis fra 70 til 95 vektprosent av den totale emulsjonssprengstoffblandingen. Den diskontinuerlige fasen kan være helt fri for vann, dersom det gjelder en smelteemulsjon, eller kan omfatte relativt mindre mengder av vann, opptil 5 vektprosent av den totale blandingen.
Den kontinuerlige fasen i emulsjonssprengstoffblandingen ifølge oppfinnelsen tjener som et brennstoff for sprengstoffblandingen og skal være i det vesentlige uløselig i bestanddelen(e)
i den diskontinuerlige fasen som den skal være i stand til å danne en emulsjon med i nærvær av en effektiv mengde av et passende emulgeringsmiddel. Lett emulgering avhenger blant annet av viskositeten til den kontinuerlige fasen, og derfor bør den kontinuerlige fasen være i stand til opprinnelig å foreligge i en tilstrekkelig flytende tilstand, om nødvendig forårsaket av passende temperaturjustering, for å tillate at emulgeringen foregår.
Egnede brennstoffer som er i stand til å foreligge i flytende tilstand ved hensiktsmessige temperaturer for emulsjons-dannelsen, omfatter mettede og umettede, alifatiske og aromatiske hydrokarboner, og blandinger derav. Foretrukne brennstoffer omfatter f.eks. raffinert (hvit) mineralolje, dieselolje, paraf-finolje, isoparaffinolje, petroleumdestillater, benzen, toluen, dinitrotoluen, trinitrotoluen, styren, xylener, vokser, f.eks. paraffinvoks, mikrokrystallinsk voks, bivoks, ullvoks, råpetro-leumvoks og carnaubavoks, aromatiske nitroforbindelser og nitrat, estere, f.eks. isooktylnitrat og blandinger derav. Den kontinuerlige fasen omfatter fortrinnsvis en eller flere vokser for å regulere systemets reologi. Egnede vokser har smeltetempera-turer på minst 30°C og er lett forenlige med den dannede emulsjonen. En foretrukken voks har en smeltetemperatur i et område fra ca. 40 til 75°C.
Den kontinuerlige fasen kan om ønsket omfatte et polymert materiale, f.eks. polyisobuten, polyetylen eller etylen/vinyl-acetatkopolymer, eller en polymerforløper.
Generelt utgjør den kontinuerlige fasen (inkludert voks(er), dersom det foreligger) fra 1 til 25, fortrinnsvis fra 2 til 20 og spesielt foretrukket fra 3 til 12 vektprosent av den totale sprengstoffblandingen. Større mengder kan tole-reres om ønsket.
Fremstillingen av en stabil emulsjon gjennomføres generelt i nærvær av et emulgeringsmiddel som er i stand til å danne en permanent dispersjon av den diskontinuerlige fasens bestanddeler i mediet til den kontinuerlige fasen.
Emulgeringsmidler som anvendes er generelt sterkt lipo-file, dvs. de oppviser en høy affinitet for det oljeaktige eller organiske mediet i den kontinuerlige fasen.
Mange egnede emulgeringsmidler er beskrevet i detalj i litteraturen og omfatter f.eks. sorbitanestere, som f.eks. sor-bitanseskvioleat, sorbitanmonooleat, sorbitanmonopalmitat, sor-bitanstearater og -isostearater, f.eks. sorbitanmonostearat og sorbitantristearat, glycerololeater og -isostearater, mono-og diglyceridene av fett-dannende fettsyrer, soyabønnelecitin, derivater av lanolin, som f.eks. estere av lanolinfettsyrer, blandinger av fettalkoholer med høy molekylvekt og voksestere, etoksylerte fettetere som f.eks. polyoksyetylen(4)lauryleter, polyoksyetylen(2)oleyleter og polyoksyetylen(2)stearyleter, polyoksyalkylenoleyllaurat, substituerte oksazoliner, som f.eks. 2-oley-4,4<1->bis(hydroksymetyl)-2-oksazolin og 4,4'-bis(hydroksy-metyl)-2-heptadecenyl-oksazolin, og polymere emulgeringsmidler som f.eks. alkyder, etylenoksyd/propylenoksyd-kopolymerer og hydrofobe/hydrofile blokk-kopolymerer. Egnede blandinger av slike konvensjonelle emulgeringsmidler kan også utvelges for bruk. I tillegg kan en del av emulgeringsmiddelet være et anio-nisk emulgeringsmiddel, f.eks. alkylarylsulfonat, eller et kat-ionisk emulgeringsmiddel, f.eks. et fettamin eller et salt derav, som kan tilsettes for å forbedre emulgeringen.
Emulgeringsmiddelet er fortrinnsvis tilstede i en mengde
i området fra 0,5 til 4 vektprosent av sprengstoffblandingen.
Blandingen kan om ønsket, omfatte en emulsjonsstabilisator, som fordelaktig kan være et polymert, overflateaktivt middel, f.eks. et kondensat av polyisobutylravsyreanhydrid eller poly-12-hydroksystearinsyre med etanolamin, dietanolamin, glycin, amin eller polyamin, f.eks. dietylentriamin. Overflateaktive midler av denne typen som inneholder hydroksylgrupper kan videre omsettes med fosfor- eller svovelsyre for å danne fordelaktige, anioniske stabilisatorer. Stabilisatoren kan også fordelaktig være en blokk-kopolymer, som for eksempel kan fremstilles ved omsetning av polyisobutenylravsyreanhydrid eller poly-12-hydrok-systearinsyre med polyetylenglykol eller en kopolymer av metak-rylsyre og oktadecylmetakrylat.
Om ønsket kan ytterligere brennstoffbestanddeler tilsettes til blandingen. Typiske tilleggsbrennstoffbestanddeler som er egnet for innføring i den diskontinuerlige fasen omfatter løselige karbohydratmaterialer, som f.eks. glukose, sukrose, fruktose, maltose og melasse, lavere glykoler, formamid, urea, metylaminnitrat, heksametylentetramid, heksametylentetramid, heksametylentetraminnitrat og andre organiske nitrater.
Tilleggsbrennstoffbestanddeler som kan innføres i den kontinuerlige fasen omfatter fettsyrer, høyere alkoholer, vege-tabilske oljer, alifatiske og aromatiske nitroorganiske forbindelser som f.eks. dinitrotoluen og nitratestere.
Tilleggsbrennstoffbestanddeler som kan inkluderes med emulsjonen i sprengstoffblandingen omfatter faste, partikkelformige materialer som f.eks. kull, grafitt, karbon, svovel, aluminium, magnesium og blandinger derav.
Mengden av tilleggsbrennstoffbestanddel(er) som anvendes kan varieres overensstemmende med de ønskede egenskapene til blandingene, men vil generelt ligge i et område på fra 0 til 30, fortrinnsvis fra 5 til 25 vektprosent av den totale blandingen .
Fortyknings- og tverrbindingsmidler kan innføres i blandingene, om ønsket, generelt i små mengder opptil størrelsesor-den på 10, og fortrinnsvis fra 1 til 5 vektprosent av den totale sprengstoffblandingen. Typiske fortykningsmidler omfatter natur-lige gummier, som f.eks. guargummi eller derivater derav, og syntetiske polymerer, spesielt de som er oppnådd fra akrylamid.
Mindre mengder av ikke-flyktige, vannuløselige polymere eller elastomere materialer, som f.eks. naturgummi, syntetisk gummi og polyisobuten kan innføres i den kontinuerlige fasen. Egnede, polymere additiver omfatter butadien-styren-, isopren-isobutylen- eller isobutylen-etylenkopolymerer. Terpolymerer derav kan også anvendes for å modifisere den kontinuerlige fasen, og spesielt for å forbedre retensjonen av okluderte gasser i
blandingene.
Emulsjonssprengstoffblandingene ifølge foreliggende oppfinnelse kan om ønsket omfatte en diskontinuerlig, gassformig bestanddel for å redusere deres densitet (til mindre enn 1,5,
og fortrinnsvis fra ca. 0,8 til ca. 1,4 g/cm<3>) og øke deres følsomhet. Den gassformige bestanddelen, vanligvis luft, kan innføres i blandingene ifølge foreliggende oppfinnelse som fine gassbobler dispergert i blandingen, hule partikler som ofte refereres til som mikro-ballonger eller mikro-kuler, porøse partikler eller blandinger derav. En diskontinuerlig fase av fine gassbobler kan innføres i blandingene ifølge foreliggende oppfinnelse ved mekanisk omrøring, injeksjon eller kobling av gassen gjennom blandingen, eller ved kjemisk generering av gassen in situ. Egnede kjemikalier for in situ-genereringen av gassbobler omfatter peroksyder som f.eks. hydrogenperoksyd, nitritter, som f.eks. natriumnitritt, nitrosaminer som f.eks. N,N'-dini-trosopentametylentetramin, alkalimetallborhydrider som f.eks. natriumborhydrid, og karbonater som f.eks. natriumkarbonat. Foretrukne kjemikalier for in situ-genereringen av gassbobler
er salpetersyrling og dens salter som spaltes under sure pH-betingelser for å produsere gassbobler. Tiourea kan anvendes for å aksellerere spaltningen av et nitrittgassdannelsesmiddel. Egnede, hule partikler omfatter små, hule mikrokuler av glass
og harpiksmaterialer, som f.eks. fenol-formaldehyd og urea-formaldehyd. Egnede, porøse materialer omfatter ekspanderte minera-ler, som f.eks. perlitt. Gassbestanddelen tilsettes vanligvis under avkjølingen, slik at den fremstilte emulsjonen omfatter fra ca. 0,05 til 50 volumprosent gass ved omgivelsetemperatur og -trykk. En sprengstoffblanding ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved hjelp av konvensjonelle emulgeringsteknikker. Således kan den oksygen-avgivende bestanddelen smeltes eller oppløses fortrinnsvis ved en temperatur i området på fra 60 til 130°C,
og en blanding, fortrinnsvis en løsning, av emulgeringsmiddelet og brennstoffet i den kontinuerlige fasen fremstilles separat, fortrinnsvis ved samme temperatur som den oksygen-avgivende bestanddelen. Den vandige fasen tilsettes så til den organiske fasen med rask omrøring for å fremstille emulsjonssprengstoffblandingen, idet blandingen fortsettes inntil produktet er jevnt. Eventuelle faste og/eller gassformige bestanddeler kan så innfø-
res med ytterligere omrøring inntil det er oppnådd en homogen emuls jon.
En emulsjonssprengstoffblanding ifølge oppfinnelsen kan anvendes som sådan, eller kan pakkes, støpes eller formes til ladninger med passende dimensjoner.
Oppfinnelsen illustreres med henvisning til de følgende eksempler i hvilke alle deler og prosenter er uttrykt på vektba-sis, om ikke annet er angitt.
EKSEMPEL 1
En smelte-i-olje-emulsjonssprengstoffblanding ble fremstilt, idet blandingen består av følgende:
Emulsjonen ble fremstilt ved langsom tilsetning av den smeltede oksyderingsmiddelsmelten ved 105°C til oljefasen ved 95°C i en planet-emulgeringsblander med høy skjærkraft. Blandingen ble omrørt kraftig for å gi en smelte-i-brennstoff-emulsjon med en gjennomsnittlig dråpestørrelse på ca. 1 um. En første sats av denne emulsjonen fikk lov å avkjøle seg og ble lagret ved omgivelsetemperatur (5 - 10°C) i 1 uke, hvoretter emulsjonen forble flytende og gjennomsiktig.
3 deler av en 40%, vandig dispersjon av kolloidalt sili--9
siumoksyd med en gjennomsnittlig diameter pa 7 x 10 meter (kjernedannende middel) ble tilsatt til en andre sats av nyfrem-stilt emulsjon, som ble omrørt kraftig for å fordele silisium-oksydet i emulsjonen. Ved lagring i 3 dager ved 5 - 10°C ble flekker av krystallisert emulsjon synlig og etter 1 uke var emulsjonen blitt fast. En stor del av emulsjonsdråpene forble innkapslet i den kontinuerlige oljefasen.
EKSEMPEL 2
En smelte-i-olje-emulsjonssprengstoffblanding bestående av følgende ingredienser ble fremstilt.
Emulsjonen ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1. Tre deler findelt silisiumoksyd (Aerosil 200) ble tilsatt til emulsjonen og blandingen ble omrørt kraftig.
Ved avkjøling avsattes emulsjonen til en fast, mikrokrystallinsk masse på mindre enn 1 dag. En stor del av emulsjonsdråpene forble innkapslet i den kontinuerlige oljefasen.
EKSEMPEL 3
En smelte-i-olje-emulsjonssprengstoffblanding bestående av følgende ingredienser ble fremstilt.
Emulsjonen ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1, idet den gjennomsnittlige dråpestørrelsen var ca. 1 um i diameter.
5 deler av en 1:1 vekt/vekt vandig ammoniumsulfatløsning ble tilsatt til emulsjonen ved 90°C med kraftig omrøring. Emulsjonen fikk avkjøles og ble lagret ved omgivelsestemperatur (5 - 10°C). Etter 1 dag ble det utviklet krystallinske områder i emulsjonen og fastgjøringen var fullstendig i løpet av 1 uke, idet en stor del av dråpene forble totalt innkapslet i oljefasen. En prøve av den fastgjorte emulsjonen ble smeltet og et varm- trinnsmikroskop. Da smeltepunktet for den faste saltfasen ble nådd, skilte de enktelte mikrocellene seg fra emulsjonens hoved-legeme og smeltet. Etter at smeltingen var fullstendig, var et stort antall partikler av de kjernedannende forbindelsene i den smeltede fasen tydelige pga. lysspredning.
En andre prøve av emulsjonen uten tilsetning av ammonium-sulfat oppviste ingen krystallinske områder etter lagring i 1 uke ved omgivelsetemperatur.
EKSEMPEL 4
En smelte-i-olje-emulsjon ble fremstilt som beskrevet
i eksempel 1 bestående av følgende ingredienser:
En andre smelte-i-olje-emulsjon ble foreslått som beskrevet i eksempel 1, bestående av følgende ingredienser:
De to emulsjonen ble blandet sammen ved 85°C under betingel-ser med høy skjærkraft, fikk avkjøles og ble så lagret ved omgivelsetemperatur. Etter 1 dag var krystallisasjon tydelig i emulsjonen og var fullstendig i løpet av 1 uke. Prøver av de to emulsjonene lagret separat, var fortsatt ukrystalliserte etter 1 uke.
EKSEMPEL 5
Em sprengstoffblanding på basis av en smelte-i-olje-emulsjon bestående av følgende ingredienser ble fremstilt.
Emulsjonen ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1, idet dråpestørrelsen (tallmidlere) var ca. 1,5um. (a) 100 g av basisemulsjonen ble forseglet i en glassflaske. Etter 15 dagers lagring ved 0 - 10°C var det ingen krystallisasjon og prøven forble flytende og gjennomskinnelig. (b) 100 g av basisemulsjonen ble blandet ved kontinuerlig omrøring med 1 g tetra(n-butyl)orto-titanat, en forbindelse som spaltes i emulsjonen for å gi kolloidalt titanoksyd.
Etter 10 sek. var prøven fastgjort til et finkornet pulver.
(c) 100 g av basisemulsjonen ble blandet med 2 g tetrametylsilikat, en forbindelse som ble spaltet i emulsjonen for å gi kolloidalt silisiumoksyd. Etter 18 timer var prøven
utfelt som et finkornet faststoff.
(d) 100 g av basisemulsjonen ble blandet med 1 g tetrametyl-ortosilikat og 1 g vann. Etter 18 timer var prøven avsatt som et finkornet faststoff.
EKSEMPEL 6
En sprengstoffblanding på basis av en smelte-i-olje-emulsjon bestående av følgende ingredienser ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1. 60 deler av basisemulsjonen ble blandet med 12 deler ato-misert aluminium (partikkelstørrelse 0,25 mm, støv), 26 deler ammoniumperklorat og 2 deler tetrametylsilikat. Etter 24 timer var blandingen avsatt som et faststoff.
EKSEMPEL 7
En sprengstoffblanding på basis av en smelte-i-olje-emulsjon bestående av følgende ingredienser ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1.
(a) 98 deler av basisemulsjonen ble blandet med 2 deler tetra-
metylsilikat. Etter 24 timer var blandingen avsatt som
et faststoff.
(b) 96 deler av basisemulsjonen ble blandet med 2 deler av glassmikroballonger (type Cl 5/250) og 2 deler tetrametyl-'silikat. Etter 24 timer var blandingen avsatt som et faststoff.

Claims (10)

1. Fast sprengstoffblanding omfattende en vann-i-olje-emulsjon når den er fremstilt ved forhøyet temperatur, hvilken blanding blir fast ved avkjøling til omgivelsetemperatur, idet emulsjonen omfatter en kontinuerlig fase inneholdende vann-ublandbart brennstoff og emulgeringsmiddel og en diskontinuerlig fase inneholdende oksyderende salt, hvilken blanding inneholder mindre enn 5 vektprosent vann, karakterisert ved at blandingen inneholder minst ett partikkelformig materiale som er effektivt som et kjernedannende middel for å redusere underkjøling av den diskontinuerlige fasen og aksellerere krystallisasjon av det oksyderende saltet.
2. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at det partikkelformige materialet omfatter findelte, kolloidale, faste partikler.
3. Blanding ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det partikkelformige materialet omfatter kolloidalt silisiumoksyd eller titanoksyd eller et salt av aluminium, barium eller kalsium.
4. Blanding ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at det oksyderende saltet omfatter nitrat eller perklorat av ammoniakk, nitrat, klorat eller perklorat av et alkali- eller jordalkalimetall, et nitrat eller perklorat av et amin eller polyamin, hydrazinnitrat, urea-perklorat, guanidinnitrat, guanidinperklorat, triaminoguanidin-nitrat, triaminoguanidinperklorat eller en blanding derav.
5. Blanding ifølge krav 4, karakterisert ved at den oksyderende saltbestanddelen omfatter en blanding av ammoniumnitrat og en substans som danner en eutektisk smelte når den oppvarmes sammen med ammoniumnitrat, idet smeiten har et smeltepunkt som er mindre enn 130°C.
6. Blanding ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at den kontinuerlige fasen omfatter mettet eller umettet, alifatisk eller aromatisk hydro-karbon eller polymert materiale.
7. Blanding ifølge hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at emulgeringsmiddelet omfatter en sorbitanester, et glycerol-oleat, et glycerol-isoste-arat, et mono- eller di-glycerid av en fettdannende fettsyre, soyabønnelecitin, en ester av lanolinfettsyre, en blanding av en fettalkohol med høy molekylvekt og en voksester, en etoksy-lert fetteter, polyoksyalkylenoleylaurat, et substituert oksa-zolin, et polymert emulgeringsmiddel, et alkylarylsulfonat, et fettamin, et salt av et fettamin eller en blanding derav.
8. Fremgangsmåte for fremstilling av en fast sprengstoffblanding omfattende emulgering ved forhøyet temperatur av en flytende oksyderende saltbestanddel inneholdende mindre enn 5 vektprosent vann beregnet på blandingen, og en vannublandbar, flytende brensel-bestanddel i nærvær av et emulgeringsmiddel for å danne en smelte-i-brennstoff-emulsjon i hvilken det oksyderende saltet er i den diskontinuerlige fasen og brennstoffet er i den kontinuerlige fasen, og avkjøling av emulsjonen, karakterisert ved at det oksyderende saltet tillates å krystallisere i blanding med et partikkelformig materiale som er effektivt som et kjernedannende middel, hvorved krystallisasjon av det oksyderende saltet aksellereres.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at det partikkelformige, kjernedannende middelet i form av kolloidale partikler dannes in situ i emulsjonen.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at de kolloidale partiklene dannes ved hydrolysen av et hydrolyserbart salt eller en hydro-lyserbar forbindelse eller ved en dobbelt spaltningsreaksjon mellom løselige salter som danner et uløselig salt, ved ioneveksling.
NO871041A 1986-03-14 1987-03-13 Fast sprengstoffblanding, samt fremgangsmaate for fremstilling av en slik. NO871041L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8606387 1986-03-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO871041D0 NO871041D0 (no) 1987-03-13
NO871041L true NO871041L (no) 1987-09-15

Family

ID=10594636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO871041A NO871041L (no) 1986-03-14 1987-03-13 Fast sprengstoffblanding, samt fremgangsmaate for fremstilling av en slik.

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4722757A (no)
EP (1) EP0238210A3 (no)
JP (1) JPS62241887A (no)
CN (1) CN87102707A (no)
AU (1) AU580205B2 (no)
BR (1) BR8701170A (no)
CA (1) CA1272607A (no)
GB (1) GB2187726B (no)
IL (1) IL81815A (no)
IN (1) IN173321B (no)
MW (1) MW1487A1 (no)
MY (1) MY102426A (no)
NO (1) NO871041L (no)
NZ (1) NZ219384A (no)
PH (1) PH22195A (no)
PT (1) PT84477B (no)
ZA (1) ZA871490B (no)
ZW (1) ZW4487A1 (no)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4678524A (en) * 1986-06-18 1987-07-07 Ireco Incorporated Cast explosive composition and method
DE3641207C2 (de) * 1986-12-03 1995-08-10 Meissner Gmbh & Co Kg Josef Verfahren und Vorrichtung zur Lagerung und Entnahme von flüssigen Explosivstoffen in Form einer Wasseremulsion
IN168892B (no) * 1986-12-12 1991-07-06 Ici India Ltd
NZ223084A (en) * 1987-01-30 1991-01-29 Ici Australia Operations Emulsion explosive composition containing a polymer of molecular weight in excess of 1x10 5
US5552000A (en) * 1987-10-01 1996-09-03 Mega Research Corporation Shaped explosive by recrystallization from a non-aqueous self-explosive emulson
US4790890A (en) * 1987-12-03 1988-12-13 Ireco Incorporated Packaged emulsion explosives and methods of manufacture thereof
GB2293820B (en) * 1988-12-20 1996-07-03 Aerojet General Co Liquid oxidizer compositions and their use in energetic formulations
ZA902603B (en) * 1989-04-11 1991-01-30 Ici Australia Operations Explosive composition
US4994124A (en) * 1990-05-15 1991-02-19 Ici Canada Inc. Sensitized explosive
US5159153A (en) * 1990-06-07 1992-10-27 Cranney Don H Emulsion that is compatible with reactive sulfide/pyrite ores
UA29447C2 (uk) * 1992-06-29 2000-11-15 Юнайтед Текнолоджіз Корпорейшн Спосіб виготовлення вибухової речовини і вибухова речовина, яка одержана цим способом
US5431756A (en) * 1993-02-25 1995-07-11 Mach I, Inc. Method and composition for melt cast explosives, propellants and pyrotechnics
US5465664A (en) * 1993-05-03 1995-11-14 Fey; Warren O. Fuel and explosive composition with ferric or cupric ion and reducing sugars
SE512666C2 (sv) * 1993-12-16 2000-04-17 Nitro Nobel Ab Partikulärt sprängämne, tillverkningsmetod och användning
US5726382A (en) * 1995-03-31 1998-03-10 Atlantic Research Corporation Eutectic mixtures of ammonium nitrate and amino guanidine nitrate
DE19539209A1 (de) * 1995-10-21 1997-04-24 Dynamit Nobel Ag Rieselfähige Emulsions-ANFO-Sprengstoffe
US5670739A (en) * 1996-02-22 1997-09-23 Nelson Brothers, Inc. Two phase emulsion useful in explosive compositions
CN1045428C (zh) * 1996-04-19 1999-10-06 北京科技大学 固态乳化复合粒状炸药及其制造方法
GB9618332D0 (en) * 1996-09-03 1996-10-16 Ici Plc Polyacrylamide polymerisation
US5936194A (en) * 1998-02-18 1999-08-10 The Lubrizol Corporation Thickened emulsion compositions for use as propellants and explosives
DE19816853A1 (de) * 1998-04-16 1999-10-21 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung von Partikeln schmelzfähiger Treib- und Explosivstoffe
CN1291952C (zh) * 2001-12-20 2006-12-27 日本化药株式会社 炸药
KR100580359B1 (ko) * 2002-02-11 2006-05-16 로디아 쉬미 단일 유중수 에멀젼의 안정성 또는 액체입자 크기를조절하는 방법, 및 안정화된 단일 유중수 에멀젼
US7344610B2 (en) 2003-01-28 2008-03-18 Hodgdon Powder Company, Inc. Sulfur-free propellant compositions
US7744710B2 (en) * 2005-06-02 2010-06-29 Alliant Techsystems Inc. Impact resistant explosive compositions
FR2918661B1 (fr) * 2007-07-13 2012-02-03 Snpe Materiaux Energetiques Composes solides generateurs d'hydrogene et procede de generation d'hydrogene
FR2947543B1 (fr) * 2009-07-01 2012-06-15 Snpe Materiaux Energetiques Procede d'obtention de propergols solides composites aluminises ; solides composites aluminises
PT105339A (pt) * 2010-10-15 2012-04-16 Innovnano Materiais Avancados S A Processo de síntese de nanomateriais a partir da preparação e detonação de uma emulsão, respectivos produtos e emulsões utilizadas
CN102424644B (zh) * 2011-09-09 2013-11-06 福建省民爆化工股份有限公司 一种膨化硝酸铵及其制备方法
JP5982016B2 (ja) * 2012-02-17 2016-08-31 エピテック グループ エッセ.エッレ.エッレ. 炎症性疾患の治療に使用されるn−アシルエタノールアミンに対して特異的なアミダーゼを調節する組成物及び方法
CN104003826B (zh) * 2014-04-30 2016-04-27 安徽江南化工股份有限公司 一种使用液态硝酸铵生产粉状乳化炸药的制备方法
CN105732240A (zh) * 2014-12-08 2016-07-06 雅化集团旺苍化工有限公司 一种三级煤矿许用乳化炸药
WO2021220290A1 (en) * 2020-04-27 2021-11-04 Hindustan Petroleum Corporation Limited Water-hydrocarbon fuel emulsion
CN112898105A (zh) * 2021-02-09 2021-06-04 北京理工大学 一种无硫无氮耐高温环保烟花发射药及其制备方法
CN115340082A (zh) * 2021-05-12 2022-11-15 毛建春 惰性炭及其制备方法与应用
CN115650809B (zh) * 2022-09-28 2023-10-10 安徽理工大学 一种胶状铵胺炸药及其制备方法
CN116354780A (zh) * 2022-12-16 2023-06-30 湖北东神楚天化工有限公司 爆炸焊接用粉状炸药及其生产方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ192888A (en) * 1979-04-02 1982-03-30 Canadian Ind Water-in-oil microemulsion explosive compositions
EP0099695B1 (en) * 1982-07-21 1988-01-27 Imperial Chemical Industries Plc Emulsion explosive composition
ZW23483A1 (en) * 1982-11-04 1985-07-12 Aeci Ltd An emulsion explosive having a solid fuel component of ferrosilicon
ATE45135T1 (de) * 1983-03-18 1989-08-15 Prb Nobel Explosifs Societe An Zusammensetzungen vom ''emulsion explosiv'' typ, verfahren zu ihrer herstellung und anwendung dieser zusammensetzungen.
US4600451A (en) * 1984-02-08 1986-07-15 Megabar Explosives Corporation Perchlorate based microknit composite explosives and processes for making same
US4600452A (en) * 1984-02-08 1986-07-15 Megabar Explosives Corporation Eutectic microknit composite explosives and processes for making same
US4600450A (en) * 1984-02-08 1986-07-15 Megabar Explosives Corporation Microknit composite explosives and processes for making same
US4525225A (en) * 1984-03-05 1985-06-25 Atlas Powder Company Solid water-in-oil emulsion explosives compositions and processes
US4632714A (en) * 1985-09-19 1986-12-30 Megabar Corporation Microcellular composite energetic materials and method for making same
US4678524A (en) * 1986-06-18 1987-07-07 Ireco Incorporated Cast explosive composition and method

Also Published As

Publication number Publication date
PT84477A (en) 1987-04-01
IL81815A0 (en) 1987-10-20
GB2187726B (en) 1989-11-15
IL81815A (en) 1990-11-05
CA1272607A (en) 1990-08-14
BR8701170A (pt) 1988-01-19
GB8703738D0 (en) 1987-03-25
IN173321B (no) 1994-04-02
US4722757A (en) 1988-02-02
AU6955087A (en) 1987-09-17
EP0238210A2 (en) 1987-09-23
CN87102707A (zh) 1987-10-28
EP0238210A3 (en) 1989-05-24
GB2187726A (en) 1987-09-16
PT84477B (pt) 1989-11-10
NO871041D0 (no) 1987-03-13
MY102426A (en) 1992-06-30
ZW4487A1 (en) 1988-10-12
NZ219384A (en) 1990-01-29
JPS62241887A (ja) 1987-10-22
MW1487A1 (en) 1987-10-14
AU580205B2 (en) 1989-01-05
PH22195A (en) 1988-06-28
ZA871490B (en) 1987-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO871041L (no) Fast sprengstoffblanding, samt fremgangsmaate for fremstilling av en slik.
US4710248A (en) Emulsion explosive composition
EP0107368B1 (en) Emulsion explosive composition
EP0004160B1 (en) Explosive compositions and method for their manufacture
EP0099695B1 (en) Emulsion explosive composition
US4473418A (en) Emulsion explosive composition
US4426238A (en) Blasting composition containing particulate oxidizer salts
US4398976A (en) Water-in-oil emulsion explosive composition
US4936932A (en) Aromatic hydrocarbon-based emulsion explosive composition
US4936931A (en) Nitroalkane-based emulsion explosive composition
EP0044664A2 (en) Emulsion type blasting agent containing hydrazine mononitrate
NZ197739A (en) Water-in-oil emulsion blasting agents wherein the discontinuous phase consists of urea perchlorte
AU601690B2 (en) Emulsion explosive
JPH075424B2 (ja) 油中水型エマルション爆薬組成物及びその製造法