Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sprengstoff in Form eines Gels oder einer Aufschlämmung und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Gel- oder aufschlämmungsartige Sprengstoffe, die sich aus festen Brennstoffen und/oder Sensibilisatoren, wie fein verteiltem Aluminium oder anderem Metallstaub, kohlenstoffoder kohlenwasserstoffhaltigen Materialien und/oder explosiven Granulat- und Feinteilchen, wie grobem Granulat von Trinitrotoluol, rauchlosem Pulver, RDX usw. zusammensetzen, sind bekannt. Die Feststoffe sind in einer Flüssigkeit suspendiert, die normalerweise versteift oder geliert wird, damit die Suspension stabil bleibt. Normalerweise ist die Flüssigkeit eine konzentrierte, oftmals gesättigte Lösung eines oder mehrerer stark oxydierender Salze, wie Ammoniumnitrat, Natriumnitrat, das chlorsaure Salz des Ammoniaks oder eines Alkalimetalls, Perchlorat oder Mischungen von nvei oder mehreren dieser Komponenten und ähnlichem.
Ein Teil der Oxydationsmittel kann später zu dem Gel oder der Aufschlämmung hinzugefügt werden; in manchen Fällen als Feststoffe. Die Anwesenheit der fein verteilten Brennstoffe oder Sensibilisatoren machen die Salze empfindsamer für die Explosion und stellen Brennmaterial dar, um den normalerweise vorhandenen Überschuss an Sauerstoff ganz oder teilweise auszugleichen. In vielen Fällen wirken die Brennstoffe selbst auch als Sensibilisatoren. Die Sensibilisierung und ihre Kontrolle sind sehr wichtig. Die vorliegende Erfindung befasst sich hauptsächlich mit der Sensibilisierung.
Die Verwendung von Ammoniumnitrataufschlämmung mit hohem Nitrat ist in den letzten Jahren stark angewachsen. In einigen dieser Aufschlämmungen wird verhältnismässig teures Aluminium verwendet. Der Gebrauch von Überzügen auf Aluminiumteilchen, um Luftblasen auf der Oberfläche einzuschliessen, ist schon bekannt. Die Temperaturempfindlichkeit ist sehr wichtig. Einige der bekannten sensibilisierten Aufschlämmungen sind für die Anwendung bei hohen Temperaturen sehr gefährlich oder sie sind für den Gebrauch bei niedrigen Temperaturen zu unempfindlich. Es wurden üblicherweise auch schon Hilfsmittel zur Gelbildung oder zur Eindickung als Feststoffe zusammen mit anderen besonderen Feststoffen, wie z. B. Brennstoffe, hinzugefügt.
Die Empfindlichkeit kann allgemein innerhalb gewisser Grenzen durch Auswahl und Korrektur der Art und Menge der Sensibilisatoren und/oder der verwendeten Brennstoffteilchen kontrolliert werden, eine genauere Kontrolle ist jedoch sehr erwünscht.
Es ist auch erstrebenswert, die Kosten herabzusetzen, indem man die mengenmässigen Erfordernisse besonders der teuren Bestandteile, wie hochwertiges (für Farbstoffherstellung benutztes) Aluminiumpulver, mit einem Überzug versehenes Aluminiumpulver u. ä., vermindert. Die vorliegende Erfindung bietet diese erstrebenswerten Eigenschaften oder Vorbedingungen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Sprengstoff, der einen wesentlichen Anteil eines anorganischen Oxydationsmittels in Form einer Lösung von Ammonium- oder Alkalimetallnitrat, -chlorat oder -perchlorat oder eines Gemischs solcher Salze aufweist, wobei in dieser Lösung mindestens feinverteiltes Aluminium suspendiert ist und 10 000-10 000 000 kleine Gasbläschen pro cm3 darin dispergiert sind, und der ausserdem ein Verdickungsmittel in einem solchen Mengenanteil enthält. dass die Gasbläschen zur Steigerung der Sensibilität in der Mischung fixiert sind.
Für die Herstellung des erfindungsgemässen Sprengstoffs wird mindestens ein Teil des Verdickungsmittels in eine konzentrierte Lösung des anorganischen Oxydationsmittels eingearbeitet, worauf die übrigen Bestandteile mit der Flüssigkeit vermischt werden, wobei mindestens die flüssige Komponente derart gerührt wird, dass sich in der Flüssigkeit 10 000 bis 10 000 000 kleine Gasbläschen pro cmJ bilden, wobei der Mengenanteil des Verdickungsmittels so bemessen ist, dass ein Zusammenballen oder Entkommen der Gasbläschen verhindert wird.
Im nachstehenden werden Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise zusammengefasst. Das Verdickungsmittel oder zumindest ein Teil davon wird in die Lösung des oxydierenden Salzes eingebracht, z. B. nachdem das Salz oder ein wesentlicher Teil davon in der Flüssigkeit gelöst ist, um sie genügend einzudicken, damit eine Schaumstruktur oder ein System von sensibilisierenden Bläschen, die sehr fein und gleichmässig verteilt sind, aufrechterhalten werden kann. Ein solches System von Bläschen kann einmal durch Rühren erreicht werden oder durch Hinzufügen und Vermischen der übrigen Bestandteile mit oder ohne unterstützendes Rühren, wodurch die Sensibilität gefördert und kontrolliert wird.
Nach einer angemessenen Zeitdauer, das heisst, nachdem das Verdickungsmittel in der Oxydationslösung zur Wirkung kommt, kann die gewünschte Schaum- oder Bläschenstruktur in entsprechender Weise hergestellt werden, wie z. B. durch Rühren, kontrolliertes Hinzufügen der übrigen Bestandteile, Kontrolle der Oberflächenspannung usw. Diese Schaum- oder Bläschen struktur wird augenblicklich im Gel oder der Aufschlämmung wegen der hohen Viskosität der Flüssigkeit fixiert. Die sehr zahlreichen und sehr kleinen Bläschen oder Hohlräume wirken als reagierende oder heisse Stellen und fördern die Sensibilisierung. Da viele von ihnen notwendigerweise an ihrem Platz festgehalten werden, können sie sich nicht zusammenballen, um unerwünscht grosse Blasen zu formen oder durch die Gel- oder Aufschlämmungsoberfläche entkommen.
Sie verbleiben in der Flüssigkeit oder eingedickten Masse.
Durch dieses Verfahren können grössere Mengen der gewöhnlich verwendeten Sensibilisierungsmittel eingespart und in manchen Fällen sogar eliminiert werden. Auf diese Weise verbessert die Erfindung die Qualität und die Qualitätskontrolle der Sprengstoffverbindungen in Gel- oder Aufschlämmungsform. Zur gleichen Zeit werden die Kosten vermindert.
Vorzugsweise werden der Oxydationslösung 0,010,5 Gew. % eines wirkungsvollen gelformenden Verdickungsmittels, wie z. B. Guaran, beigemischt, wenn weniger wirkungsvolle Verdickungsmittel verwendet werden, müssen die Mengen entsprechend¯vergrössert werden. Die vorzugsweise verwendete Oxydationslösung ist eine wässrige Lösung, die einen wesentlichen Anteil an Ammoniumnitrat und vorzugsweise auch etwas Natriumnitrat enthält. Es können jedoch auch andere Oxydationssalze, wie eingangs erwähnt, verwendet werden.
Das Verdickungsmittel wird am einfachsten hinzugefügt, indem man es zunächst in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel dispergiert oder auflöst. Hierzu wird vorzugsweise Äthylenglykol verwendet. Erhebliche Verbesserungen der Empfindlichkeit gegenüber dem bisher Erreichten können hierdurch erzielt werden, sogar wenn keine oder weniger wirkungsvolle zusätzliche Sensibilisierungsstoffe verwendet werden. Die zusätzlichen Sensibilisierungsstoffe können aus irgendwelchen bisher verwendeten selbst explodierenden Stoffen, wie z. B. Trinitrotoluol, rauchlosem Pulver, RDX usw. bestehen. Wo bisher ein feines Aluminiumgranulat oder Aluminiumflocken verwendet wurden, ist nun bedeutend weniger oder gar kein Aluminium notwendig, um den gleichen Empfindlichkeitsgrad zu erreichen, wenn das Verfahren und die Materialien gemäss der Erfindung verwendet werden.
Das Verdickungsmittel wird zumindest teilweise der Oxydationslösung trocken oder in Glykol oder ähnlichem dispergiert hinzugefügt, worauf ihm Gelegenheit gegeben wird zu gelieren, bevor die anderen Bestandteile oder ein sogenanntes Vorgemisch hineingerührt werden bzw. wird. Das Ergebnis ist, dass die Viskosität der Flüssigkeit erheblich erhöht wird. Die flüssigen und festen Bestandteile können daraufhin zusammen heftig verrührt werden, um innerhalb des Gels oder der Aufschlämmung eine grosse Anzahl kleiner, aber gut verteilter Hohlräume oder Luftblasen zu erzeugen. Beim Hineinbringen der Feststoffe wird eine feine Verteilung der Luft und/oder ähnlicher Gase erreicht.
Dem Bedürfnis nach einem besser beschreibenden Ausdruck entsprechend, soll von der Gesamtheit der kleinen Luftbläschen als Schaum gesprochen werden, obwohl verstanden sein soll, dass die Bläschen sehr klein und im Verhältnis zu ihrem Durchmesser sehr weit verstreut sind, während bei dem üblichen Schaum die Gasblasen den grössten Teil des Volumens einnehmen. Vorzugsweise wird das Gel oder die Aufschlämmung nicht so stark mit Luft durchsetzt, dass eine schaumige oder schwammige Masse entsteht, wobei das eingeschlossene Gas die Dichte nicht um mehr als einen geringen Prozentsatz, in einigen Fällen bis zu 25 oder 30%, unter die Dichte ohne Lufteinschluss herabsetzen soll. In einigen Fällen kann die Herabsetzung der Dichte bis zu 3 0 % oder mehr betragen. Meist jedoch nur 1-5 % oder weniger.
Bei einer mit Aluminium sensibilisierten Aufschlämmung resultiert das Einmischen des Aluminiumpulvers in eine Oxydationslösung, die ein vorhydriertes Gel, wie Guaran, enthält, in einem Einschluss von Luft, die durch das Umrühren in viele winzige Bläschen aufgeteilt wird. In einer Probe, die mikroskopisch untersucht wurde, zeigten beispielsweise die Bläschen im wesentlichen einen Durchmesser von der Ordnung von 1-100,u, wobei die meisten einen Durchmesser von 5-50,u aufwiesen. Es wurde geschätzt, dass sich in einem cm3 dieser Probe etwa 100 000-1 000 000 Bläschen oder Hohlräume befanden, aber die Anzahl könnte viel grösser, aber auch kleiner sein. Man würde jedoch diese Probe nicht als schwammig bezeichnen.
Abhängig von der Art und Heftigkeit des Mischens liegt die brauchbare Anzahl der Bläschen in der Ordnung von 10 000-10 000 000 pro cm3.
Sowohl die Bildung der Bläschen als auch die im folgenden beschriebene Stabilisierung wird dadurch stark begünstigt, dass zumindest ein Teil des Verdickungsmittels zur Oxydationslösung gegeben wird, bevor die Feststoffteilchen, die nicht aufgelöst werden sollen, zugesetzt werden. Der Betrag, um welchen die Dichte der gesamten Zusammensetzung herabgesetzt wird, ist natürlich eine Funktion der Durchschnittsgrösse und der Gesamtzahl der Bläschen oder Hohlräume.
Sowohl die Grösse als auch Anzahl können durch das erfindungsgemässe Verfahren dadurch innerhalb angemessener Grenzen gehalten werden, dass z. B. der Zusatz des Verdickungsmittels reguliert und das Ausmass und die Art des Mischens und/oder der Durchsetzung mit Luft kontrolliert wird.
Diese Hohlräume oder Bläschen sind weit und verhältnismässig gleichmässig in der Flüssigkeit verteilt und reagieren selbst als sehr wirkungsvolles Sensibilisierungsmittel. Sie scheinen als Reaktionszentren oder heisse Stellen zu reagieren, die die Explosionswelle fortpflanzen, wenn die explosive Aufschlämmung entzündet ist.
Es soll herausgestellt werden, dass nicht das gesamte Verdickungsmittel, das im Endprodukt enthalten sein soll, der Oxydationslösung zugesetzt werden muss. Während die Lösung steif genug sein sollte, die Bläschen zu fixieren und eine Zusammenballung oder ein zu starkes Entkommen durch die Oberfläche der Mischung zu verhindern, ist es oft erstrebenswert, eine flüssige und pumpfähige Aufschlämmung zu erhalten. Das bedeutet, dass die Aufschlämmung nicht zu dickflüssig werden darf, damit sie sich noch unter nicht allzugrosser Kraftaufwendung durch einen Schlauch oder ein Rohr pumpen lässt. Sie sollte jedoch recht zähflüssig das Bohrloch ausfüllen, um ein Absinken der Feststoffe durch die Schwerkraft zu verhindern. Wo Grundwasser vorhanden ist, muss die Aufschlämmung widerstandsfähig gegen Auslaugen, Eindringen oder Zersetzen durch das Wasser sein.
Das weitere Erhärten soll vorzugsweise schnell, nachdem die Aufschlämmung in das Bohrloch gebracht ist, erfolgen, da, wenn die schwebenden Feststoffe, wie das Aluminium und gegebenenfalls zusätzliche Brennstoffe, durch die Schwerkraft absinken oder sich von der Salzlösung trennen sollten, die Explosion nicht oder nur unvollkommen vorsichgehen kann. Vorzugsweise soll das Gel oder die Aufschlämmung leicht in das Bohrloch pumpbar sein, worauf eine sofortige Erhärtung eintreten sollte, zumindest bevor eine nennenswerte Trennung oder ein Eindringen von Wasser vorsichgehen kann.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein wesentlich grösserer Bereich, die Grösse, Form und Qualität der schwebenden Partikeln, wie Aluminium- und gegebenenfalls Brennstoff- oder Sensibilisierungsteilchen betreffend, verwendet werden kann. Einige dieser Materialien würden sonst für viele Arten von sensibilisierten Aufschlämmungen ungeeignet sein. Sei es, dass sie nicht ideale Eigenschaften haben, weil sie keinen zufriedenstellenden Überzug haben, dessen Zweck weiter oben erwähnt wurde, oder aus irgendwelchen anderen Gründen. Aluminiumpulver von hoher Dichte und einer sehr feinen Teilchengrösse, wie man es z. B.
durch Zerstäubung erhält, ist sehr schwierig mit einem Üb er- zug zu versehen. Daher ist es ein weniger wirkungsvolles Sensibilisierungsmittel als andere Arten. Ohne die Reaktionsstellen würden überschüssige Mengen anderer Sensibilisierungsmittel, d. h. beispielsweise selbst explodierende Partikeln, notwendig werden, um die gewünschte Sensibilisierung zu erreichen. Normalerweise ist sehr wichtig, dass die Aufschlämmung im Bereich der Mischtemperaturen, die verhältnismässig hoch, wie z. B. 65-80"C, sein können, nicht schlagempfindlich sind. Solche Aufschlämmungen neigen aber dazu, bei diesen Temperaturen erheblich empfindlicher zu sein, wobei die Empfindlichkeit ein mehrfaches betragen oder sogar von höherer Grössenordnung sein kann gegenüber der gewöhnlichen Temperatur im Bohrloch, die oft wesentlich tiefer liegt, wie z.
B. zwischen 5 und 30" C. Indem man das Verdickungsmittel zumindest teilweise der ursprünglichen Oxydationslösung zusetzt und später, wenn es notwendig ist, mehr hinzufügt, so dass es erst zur Wirkung kommt, wenn die Aufschlämmung das Bohrloch erreicht hat, können die erfindungsgemässen Gemische ein wenig flüssiger gemacht werden als herkömmliche Gemische und somit noch während der Beschickungszeit pumpfähig sein. Dieses zeigt einen besonderen Vorteil bei der Beschickung von nassen Bohrlöchern.
Abnutzungserscheinungen an den Pumpen, die bei steifen Aufschlämmungen auftreten können, werden dadurch vermindert, dass das Verdickungsmittel, wie z. B. Guaran, der Oxydationslösung zugesetzt wird, anstatt das Mittel später trocken hinzuzufügen. Bei der gleichen Gesamtviskosität wer den die Gieiteigenschaften der Aufschlämmung durch den Zusatz von Guaran zur Oxydationslösung verbessert. Es sollte jedoch nur eine mässige Menge Guaran oder Stärke, die in ähnlicher Weise benutzt werden kann, hinzugesetzt werden, wenn die Aufschlämmungen gepumpt werden sollen. Sollte eine höhere Endviskosität im Bohrloch gefordert sein, so kann mehr des gleichen und/oder eines anderen Verdickungsmittels hinzugefügt oder später aktiviert werden.
Es mag Schwierigkeiten bereiten, ein Verdickungsmittel der Oxydationslösung zuzusetzen, ohne das sich schnell ein Gel bildet, beispielsweise bevor die letzte Beimischung des trockenen Pulvermaterials in die Flüssigkeit beendet ist. Eine wässrige Oxydationslösung kann, wenn trockenes Guaran direkt zugegeben wird, stellenweise eindicken und damit klumpig werden. Wenn man jedoch das Guaran zunächst mit Äthylenglykol in einem angemessenen Verhältnis, beispielsweise 1:2 oder 1:3 Gewichtsteile Guaran zu Glykol, vermischt, wird eine Dispersion der Guarans in der Flüssigkeit erreicht, die sich gleichmässigerin der Lösung verteilen lässt, bevor eine Verdickung Bedeutung erlangt. Das Glykolgemisch kann langsam und unter Rühren der Oxydationslösung beigemischt werden.
Der Gehalt an Guaran in der Flüssigkeit kann von etwa 0,01 bis zu 0,5 Gew. %, bezogen auf die gesamte Aufschlämmung, variieren. Mehr Guaran kann später hinzugefügt werden, sei es in Verbindung mit den trockenen Bestandteilen oder allein, wobei der Gesamtgehalt bis auf 2 Gew. Wo gesteigert werden kann. Für Stärke kann die entsprechend angemessene Konzentration, die von vornherein in die Lösung gebracht wird, etwa 0,02-2,7 Gew. % ausmachen.
Zusätzliche Stärke kann später bis zu einem Prozentsatz von 5 Gew. % oder mehr hinzugesetzt werden. Diese Verhältnisse können jedoch variieren. Oft ist 0,05-0,25 Gew. % für Guaran und 0,15 bis etwa 2.0 Gew. % für Stärke als ursprüngliche Bei- mischung für die Lösung erstrebenswert. Im allgemeinen führen höhere Konzentrationen zu Lösungen, die nach der Gelierung des Guarans zu steif werden, um sich bequem pumpen zu lassen, insbesondere wenn eine wesentliche Kühlung eintritt. Es konnte jedoch in einigen aussergewöhnlichen Fällen festgestellt werden, dass die Mengenanteile von Guaran, Stärke usw. in der Lösung um ein Mehrfaches erhöht werden konnten, z. B. bis zu 5 Gew. % Stärke; ohne dass die Lösung für eine rechtzeitige Handhabung zu steif wurde.
Diese Zusammensetzungen können massgerecht zusammengestellt werden, um nahezu jeder gewünschten Situation gerecht zu werden, indem der Mengenanteil der verschiedenen, die Sensibilität fördernden Bestandteile verändert und die Mischungs- und Verarbeitungstemperaturen in Betracht gezogen werden. Der Mengenanteil an feinverteiltem Aluminium kann verändert werden. Ebenso können die Anteile von zusätzlichem Schwefel und von Natriumnitrat ver ändert oder als zusätzliche Sensibilitätskontrolle untereinander abgestimmt werden. Gilsonit, Kohle oder beide sowie andere kohlenstoffhaltige Materialien, wie auch die schon erwähnte Stärke, können ausserdem hinzugefügt werden, um den Brennstoffwert zu erhöhen oder das Aluminium mit einem Überzug zu versehen und damit wirkungsvoller zu machen.
Im letzteren Fall helfen die Überzugsstoffe aktive Reaktionszentren auf den im Sprengstoff verteilten Feststoffteilchen zu schaffen. Der Einschluss eines kleinen Anteiles Stärke in das trockene Vorgemisch ist oft erwünscht, um die Verformbarkeit oder das Durchsetzungsvermögen der fertigen Aufschlämmung zu beeinflussen und damit das Durchsetzen oder Vermischen mit hemmenden Materialien einzuschränken. Im allgemeinen sind jedoch Guaran und Stärke untereinander austauschbar.
Vernetzungsmedien für die Verdickungsmittel auf Guaranund Stärkebasis, z. B. Metallsalze, wie Borate, Alkalimetalldichromate, Permanganate usw., sind in kleinen Mengen nützlich, besonders wenn der Mengenanteil des Verdickungsmittels in der Oxydationslösung gering ist oder wo ein stärkerer, schneller wirkender Eindickungseffekt erstrebenswert ist.
Wenn Guaran verwendet wird, ist normalerweise ein Anteil von 0,001 bis etwa 0,3 Gew. % des Vernetzungsmittels angebracht. Wenn Stärke oder ein at 'eres Verdickungsmittel, das weniger wirkungsvoll als Guar: n ist, verwendet wird, können bis zu 0,5 Gew. Wo oder mehr i Igesel-t werden. Die Verbindung irgendwelcher oder aller erwähnen Materialien in den verschiedenen Zusammensetzungen unter Verwendung von Guaran, Stärke oder anderen Verdickungsmitteln ist ein sehr wichtiger Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung.
Auch die Kontrolle der Dichte ist wichtig, da die Änderung der Dichte bis zu einem gewissen Grad genutzt werden kann, um sowohl die Sensibilität als auch die Detonationskraft der Aufschlämmungsbrennstoffe aufeinander abzustimmen.
Zusätzliche Experimente zeigen die Auswirkung einer Verwendung von Guaran in der Lösung unter Fernhaltung der gesamten Eindickungsmittel von dem trockenen Vorgemisch .
Beispiel 1 (Sämtliche Teilangaben sind Gewichtsteile) 38 Gewichtsteile Ammoniumnitrat 15 Gewichtsteile Natriumnitrat und
0,1 Gewichtsteil eines phosphatischen Stabilisierungsmittels wurden in 17 Teilen Wasser gelöst. Hierzu wurden 0,2 Teile Guaran hinzugefügt, die vorher mit 0,4 Teilen Äthylenglykol vermischt worden waren.
Ein trockenes Vorgemisch wurde hergestellt aus 0,65 Teilen Aluminiumflocken der Güteklasse für Farbherstellung, 0,85 Teilen groben Aluminiumpulvers, 5,2 Teilen Schwefel, 3,5 Teilen gepulvertes Gilsonit, 1,8 Teilen Tapiokamehl und 0,025 Teilen Borax. Das trockene Gemisch und 17 Teile Ammoniumnitratstaub wurden unter heftigem Rühren in die Oxydationslösung eingemischt.
Die sich daraus ergebende Aufschlämmung hatte eine Dichte in g/cm3 von 1,24 bei 33 C und 1,28 bei 5" C.
Beispiel 2
Es wurde beschlossen, mit der gleichen Oxydationsgrundlösung wie in Beispiel 1 einen verhältnismässig hoch erscheinenden Anteil des Verdickungsmittels, nämlich 0,3 Teile Guaran vermischt mit 0,6 Teilen Äthylenglykol, zu verbinden.
Das trockene Vorgemisch war genau das gleiche wie in Beispiel 1, nur dass der Anteil an Borax auf 0,06 Teile erhöht, das Tapiokamehl herausgelassen und das Ammoniumnitrat auf 18,5 Anteile erhöht wurde. Die Dichte war durch die Steigerung des Mengenanteils Guaran auf 0,3 Gew.-Teile ein wenig niedriger.
Der Vergleich ist in folgender Tabelle gezeigt:
Mischung Dichte Eindickungs- Borax Ergebnisse g/cm3 mittel (Teile) bei 5 C 33"C 5"C C (Teile) B-1 1,24 1,28 0,2 Guaran - 0,025 4F3 .5F4 .6D*
1,8 Mehl B-2 1,22 1,26 0,3 Guaran 0,06 4F3.5F3.6D * Das bedeutet, dass eine Säule von 10,4 cm Durchmesser des
Sprengstoffes versagte, indem 7,8 cm der 62,5 cm hohen Säule nicht explodierten. Von einer Säule von 13 cm Durchmesser explodierten
7,8 cm der 78 cm hohen Säule nicht. Eine Säule von 15,5 cm Durch messer und 93 cm Höhe (also 6mal der Durchmesser) explodierte vollständig.
Die beiden Mischungen waren bezüglich der Sensibilität genau gleich. Bei dieser Mischungsart wurden früher 3 Gew. Teile Mehl verwendet. Indem 0,2 Teile Guaran in Beispiel 1 verwendet wurden, wurde der Mehlgehalt bis auf 1,8 Gew. Teile reduziert. Im zweiten Beispiel wurde das Mehl vollständig eliminiert, indem ein wenig mehr Guaran in die Lösung gebracht wurde und indem das Boraxvernetzungsmittel von 0,025 auf 0,06 Teile erhöht wurde.
Als Vernetzungsmittel kann an Stelle von Borax auch Natriumchromat verwendet werden. Es scheint ein wenig langsamer zu reagieren, indem es anfangs eine geringere Quervernetzung des Kautschuks ergibt, aber nach 5 Minuten bildet es ein steiferes Gel als Borax.
Die 104 bis 107 Gasbläschen pro cm3 können durch einfaches Rühren der Oxydationslösung vor, während oder nach dem Hinzufügen der festen Bestandteile, die darin suspendiert oder gelöst sind, geformt werden. Das Fixieren oder Einschliessen der Bläschen in der fertigen Aufschlämmung oder dem Gel durch den Anstieg der Viskosität, der durch das in die Lösung gebrachte Verdickungsmittel verursacht wird, ist ein wesentlicher Gesichtspunkt dieser Erfindung.
Die Zusammensetzungen gemäss der Erfindung haben neben der steuerbaren Sensibilität noch weitere Vorteile. Sie sind bei hohen Mischungstemperaturen von 60-80" C nicht sensibel. Durch eine weichere Mischung wird die Abnutzung der Pumpen, wenn solche eingesetzt werden, herabgesetzt.
Neben der Kontrolle der Sensibilität gestatten sie auch eine Steuerung der Dichte und der Explosionskraft. Weiterhin reduzieren sie die benötigten Mengen an relativ teuren und/ oder gefährlichen Materialien, wie hochwertigem Aluminium und gegebenenfalls Explosivstoffen.
Die beschriebenen Mengenverhältnisse der verschiedenen Bestandteile sind zusammen mit den herkömmlichen und für den Fachmann naheliegenden Materialien in weiten Grenzen variierbar, während in der Regel Ammoniumnitrat der grösste Einzelbestandteil ist, kann es durch die erwähnten anderen Oxydationsmittel mehr oder weniger, in manchen Fällen sogar ganz, ersetzt werden. Besondere Explosionssensibilisatoren, wie Trinitrotoluol, rauchloses Pulver, RDX usw. können zwar zusätzlich verwendet werden, jedoch ist ihre Verwendung meist nicht notwendig. Es wird genügend Flüssigkeit verwendet, um die Mischung so plastisch, formbar, giessbar oder flüssig zu halten, wie sie für die spezielle Anwendung oder das Verfahren notwendig erscheint.
Wasser ist bevorzugt der überwiegende flüssige Bestandteil, aber Glykol und andere wasserlösliche Alkohole, Amine, Amide und ähnliches, können einzeln oder in Verbindung miteinander zusammen mit oder sogar anstatt Wasser verwendet werden. Äthylenglykol ist besonders als Dispersionsmittel nützlich, um das Verdikkungsmittel in wässrige Lösung zu bringen, bevor die trockenen Bestandteile hinzugefügt werden.