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Perfectionnements à la préparation de compositions explosives détonantes plastiques. ---------
La présente invention se rapporte à des nouvelles compositions explosives détonantes plastiques perfectionnées contenant un ester nitrique liquide et de la nitrocellulose, caractérisées en ce qu'elles conservent leur plasticité pendant un temps pratiquement illimité sans qu'il se produise une exsudation de l'ingrédient explosif liquide, et conservent aussi leur sensibilité à l'amorçage détonateur, pendant leur magasinage à des températures climatériques de magasinage auxquelles elles ne gèlent pas.
L'invention est applicable à la préparation d'explosifs détonants contenant des ingrédients qui les rendent utilisables dans de nombreux buts, par exemple pour la préparation d'explosifs plastiques de démolition à destinations militaires et d'explosifs pour carrières.
Dans la préparation des explosifs plastiques du genre comprenant une phase, constituée par un ester nitrique liquide, dans laquelle est dissoute une nitrocellulose très visqueuse, le rapport de nitrocellulose aux ingrédients liquides ne peut ordinairement dépasser un faible pourcentage si l'on veut que l'explosif conserve sa plasticité, car autrement il devient élastique. et caoutchouteux. Par exemple, la gelatine explosive de mine, constituée par environ 92 pour cent d'esters nitriques liquides et 8 pour cent de nitrocellulose, est plastique pendant le traitement dans le malaxeur dans lequel elle est préparée, mais au re-
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pos elle acquiert rapidement une consistance caoutchouteuse, de sorte qu'il est désirable de l'extruder le plus tôt possible après un malaxage des ingrédients suffisant pour rendre la composition ho- mogène.
La composition de la plupart des explosifs de mine plasti- ques contient une quantité de nitrocellulose relativement faible par rapport aux esters nitriques liquides, et contient en outre des ingrédients solides non-dissous, comprenant ordinairement des absor- bants propres à empê-cher l'exsudation de l'ester nitrique liquide ou du sirop constitue par la solution de nitrocellulose dans l'ester nitrique liquide.
Par conséquent on éprouve souvent des difficultés, d'une part, à empêcher la consistance de ces explosifs de devenir trop dure pendant que ces explosifs sont magasinés à. la température ordinaire, ou, lorsqu'ils sont magasinés à des températures plus élevées et sont ensuite refroidis à la température ordinaire, et, d'autre part, à empêcher leur exsudation. Il y a tendance à ce que la sensibilité à l'amorçage par une impulsion détonatrice dé- croisse au fur et à mesure de la maturation de l'explosif, et à ce que l'explosif devienne trop sensible au choc par suite d'exsudation.
Suivant la présente invention la composition d'une gé- latine explosive plastique comprend : un ou plusieurs esters nitri- ques explosifs liquides, accompagnés ou non d'autres composés auto- explosifs de nature cristalline, en une quantité au moins telle que cette composition explosive soit capable, à L'état non-enfermé, de détoner sous l'action d'une impulsion détonatrice, et un mélange de nitrocelluloses, la majeure partie de ce mélange étant du coton- poudre, tandis que sa moindre partie est une nitrocellulose indus- trielle de faible viscosité et à haute teneur en azote, le coton- poudre étant réparti, sous une forme fibreuse sensiblement non- dissoute mais gonflée,
dans ladite composition explosive par une phase continue contenant une solution de la partie restante de nitro- cellulose dans un solvant entièrement non-volatil qui comprend ledit ou lesdits esters nitriques explosifs liquides comme ingrédient pré- pondérant, avec ou sans autres ingrédients compatibles entre eux, la quantité dudit solvant non-volatil étant de trois à quatre fois le poids combiné des nitrocelluloses.
On connaît déjà des poudres propulsives sans fumée, ou des compositions combustibles propres à etre brûlées sous pression pour engendrer une force motrice, qui contiennent des mélanges de nitrocellulose soluble et de coton-poudre conjointement avec de la nitroglycérine comme solvant pour la nitrocellulose soluble.
Dans ces produits le rapport des nitrocelluloses au solvant non- volatil de nitrocellulose, comprenant la nitroglycérine, doit être suffisant pour permettre de préparer ces compositions sous des for- mes cornées ou rigides, telles que des tubes ou des baguettes. Par contre, la présente invention vise uniquement les explosifs déto- nants plastiques et elle a pour objet d'empêcher ces derniers d'ac- quérir une consistance ferme pendant le magasinage, la teneur de ces explosifs en solvant non-volatil de nitrocellulose étant sensible- ment supérieur à celle des explosifs qui doivent avoir une forme rigide.
De plus, pour conférer des propriétés détonantes aux compo- sitions faisant l'objet de la présente invention, la nitroglycérine doit être présente dans ces compositions en une proportion plus forte que dans le'cas des poudres propulsives sans fumée ou des compositions combustibles capables d'être brûlées sous pression pour engendrer une force motrice.
Le rapport coton-poudre à nitrocellulose industrielle à faible viscosité peut varier entre environ 1,5 à 1 et 6 à 1. Il est de préférence d'environ 3 à 1.
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Dans la gélatine explosive détonante plastique faisant l'objet de la présente invention c'est seulement la, nitrocellulose industrielle à faible viscosité et à haute teneur en azote qui est sensiblement dissoute dans le liquide comprenant un ou plusieurs esters nitriques explosifs liquides, tandis que le coton-poudre n'est dissous que dans une faible mesure. Néanmoins la présence du coton-poudre conduit à l'établissement et au maintien de la con- sistance voulue.
La présence du coton-poudre fournit aussi une com- position explosive de base d'une sensibilité excellente à l'impul- sion détonatrice, et elle permet ainsi d'incorporer dans cette com- position explosive des ingrédients qui réduisent la capacité de l'explosif de détoner ou de prendre feu sous l'influence de chocs mécaniques durs, ce qui constitue une caractéristique désirable pour les explosifs militaires.
Suivant une autre caractéristique, préférée, de l'inven- tion la conservation de la plasticité par la composition explosive est secondée par l'inclusion dans la composition d'au moins un in- grédient solide finement pulvérisé autre qu'une nitrocellulose, et qui n'est pas dissous par la phase liquide. La nitroguanidine est un ingrédient particulièrement convenable à cette fin, puisqu'elle aide à rendre plastique l'explosif sans diminuer les qualités de ré- sistance à l'eau de la composition, tout en contribuant à la puis- sance de l'explosif sans le rendre plus sensible au frottement ou au choc. Les amidons et les argiles sont également utiles pour ai- der à rendre plastique la composition explosive.
On peut incorporer dans lacomposition aussi d'autres ingrédients ordinairement employés dans les compositions explosives, par exemple des stabilisants, des antiacides ou des sels oxydants ou autres.
Le solvant pour la nitrocellulose industrielle à faible viscosité, présent dans la phase liquide de l'explosif, peut comprendre avantageusement un ou plusieurs nitro-composés aromati- ques à cô'té de l'ester nitrique liquide, surtout lorsque l'explosif doit être très insensible aux chocs et au frottement mécaniques, mais il est préférable que la nature des nitrocomposés employés, ou la quantité dans laquelle ils sont utilisés, soient telles qu'ils forment une solution dans l'ester nitrique liquide et ne se sépa- rent pas facilement à l'état cristallin, car une telle cristallisa- tion peut conduire au durcissement de l'explosif. Des mélanges de mononitrotoluènes et de dinitrotoluènes isomères à bas point de fusion convienn ent très bien dans le but envisagé. On peut employer aussi d'autres liquides désensibilisants.
L'expression "coton-poudre", telle qu'employer plus haut, signifie une nitro-cellulose insoluble dans le mélange d'éther et d'alcool et possédant une teneur en azote excédant 12,90 pour cent.
L'expression "nitrocellulose industrielle à faible viscosité et d'une haute teneur en azote", telle qu'employée plus haut, signifie une nitrocellulose soluble dans le mélange d'éther et d'alcool et possédant une teneur en azote d'environ 11,6 à 12,3 pour cent, et une viscosité non-supérieure à 200 upités c. g.s. a 20 C à l'état d'une solution de 20 gr. de la nitrocellulose con- sidérée dans 100 cm3 d'acétone aqueuse contenant 95 cm3 d'acétone pure et 5 cm3 d'eau à cette température. Dans la préparation de l'explosif les nitro-celluloses sont mélangées ensemble aux ingré- dients liquides de préférence à la main, tandis que les autres -ingrédients éventuels peuvent être ajoutés avant de mélanger le tout dans n'importe quel type convenable de malaxeur ordinairement employé pour la fabrication dès-explosifs de mine.
Dans l'explosif
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la nitrocellulose industrielle à faible viscosité est pratiquement entièrement dissoute dans la phase liquide, tandis que le cotonpoudre conserve dans une forte mesure ses caractéristiques fibreuses.
Les exemples suivants, dans lesquels les parties sont en poids, sauf indication contraire, servent illustrer l'invention dans un sens non-limitatif : EXEMPLE 1
Pour cent Mélange de nitroglycérine et de dinitrate de diéthylèneglycol (80 : 20) 59,0 Nitrocellulose industrielle d'une teneur en azote de 11,8% et d'une viscosité de 8 à 13 à l'état d'une solution à 40% dans de l'acétone 5,0 Coton-poudre traité par déplacement à l'eau et possédant une teneur en azote de 13% ...... 14,5 Un mélange liquide de Luononitrotoliiènes ... 14,0 Diéthyldiphénylurée ....................... 0,75 Carbonate de calcium 0,75 nitroguanidine ............................ 6,0
L'expression "solutionà 40% dans ;
le l'acétone!! employée dans cet exemple pour déterminer la viscosité de la nitrocellulose industrielle, signifie une solution de 40 gr. de cette nitrocellulose dans 100 cm3 d'acétone aqueuse contenant 95 cois d'acétone pure et 5 cm3 d'eau à 20 C.
On mélange à la .nain les esters nitriques liquides et le monomitrotoluène aux nitrocelluloses et à la diéthylphénylurée et on introduit le mélange dans un malaxeur type McRoberts, on y ajoute la nitroguanidine et le carbonate de calcium et on poursuit le malaxage mécanique pendant 30 minutes à 25 C après l'addition de ces ingrédients.
L'explosif ainsi obtenu peut être mis en cartouches au moyen d'une machine d'extrudage, ou il peut être chargé dans l'enveloppe d'un projectile explosif.
EXEMPLE II et III
Les gélatines explosives plastiques de mine, possédant les compositions ci-dessous, peuvent servir d'explosifs militaires de sautage de grande puissance, car leurs compositions sont très insensibles au choc et 3. l'amorçage par flamme.
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EXEMPLE II EXEMPLE III
Pour cent Pour cent Mélange de nitroglycérine et de dinitrate de diéthylèneglycol (80 : 20) ..................... 65 49 Coton-poudre traité par déplacement à l'eau et possédant une teneur en azote,de 13% 16 11 Nitrocellulose industrielle d'une faible viscosité 5 5 Un'mélange liquide de mononitrotoluènes -- 6 Diéthyldiphénylurée .................. 0,5 0,5 Craie.................................. 0,5 0,5 tétranitrate de pentaérythrol .......... -- 10 Eau ..................................... 13 18
Le conton-poudre traité par déplacement à l'eau et la nitrocellulose industrielle à faible viscosité sont employés à l'état humide d'eau.
Le tétranitrate de pentaérythrol incorporé dans la composition suivant l'exemple III est également humide d'eau.
Le haut pourcentage en eau de ces compositions explosives réduit leur capacité de prendre feu.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Composition de gélatine explosive plastique, caractérisée en ce qu'elle comprend un ou plusieurs esters nitriques explosifs liquides, accompagnés ou non d'autres composés autoexplosifs de nature cristalline, en une quantité au moins telle que cette composition explosive soit capable, à l'état non-enfermé, de détoner sous l'action d'une impulsion détonatrice, et un mélange de nitrocelluloses, la majeure partie de ce mélange étant du coton-poudre, tandis que sa moindre partie est une nitrocellulose industrielle de faible viscosité et à haute teneur en azote, le coton-poudre étant réparti, sous une forme fibreuse sensiblement non-dssoute mais gonflée,
dans ladite composition explosive par une phase continue contenant une solution de la partie restante de nitrocellulose dans un solvant entièrement non-volatil qui comprend ledit ou lesdits-esters nitriques explosifs liquides comme ingrédient prépondérant, avec ou sans autres ingrédients compatibles entre eux, la quantité dudit solvant non-volatil étant de trois à quatre fois le poids combiné des nitrocelluloses.