CH648816A5 - Explosive powder - Google Patents

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CH648816A5
CH648816A5 CH8121/81A CH812181A CH648816A5 CH 648816 A5 CH648816 A5 CH 648816A5 CH 8121/81 A CH8121/81 A CH 8121/81A CH 812181 A CH812181 A CH 812181A CH 648816 A5 CH648816 A5 CH 648816A5
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explosive
explosives
ammonium nitrate
cellulose
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CH8121/81A
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John Mckee
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Omicron Establishment
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B31/00Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
    • C06B31/28Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B31/00Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
    • C06B31/28Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate
    • C06B31/32Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate with a nitrated organic compound
    • C06B31/56Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate with a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as less than 10% by weight of the total composition

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
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Description


  
 

**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.

 



  REVENDICATIONS
 1. Explosif pulvérulent composé au moins en majeure partie de sel oxydant inorganique, d'une solution de nitrate d'alkanolamine, d'un agent tensio-actif et d'un combustible.



   2. Explosif selon la revendication 1 dans lequel le sel oxydant inorganique est le nitrate d'ammonium ou un mélange de nitrates tels que nitrate d'ammonium et nitrate de sodium.



   3. Explosif selon l'une des revendications   I    ou 2 dans lequel la solution de nitrate d'alkanolamine est une solution à environ 86% de nitrate de monométhylamine dans de l'eau.



   4. Explosif suivant l'une des revendications 1 à 3 dans lequel l'agent tensio-actif est un acétate, sulfate ou sulfonate d'alkylamine tel que l'acétate de laurylamine.



   5. Explosif suivant l'une des revendications ci-dessus, contenant en outre un perchlorate tel que le perchlorate de sodium, de potassium ou de baryum.



   6. Explosif suivant les revendications précédentes dans lequel le combustible est de la cellulose fine tamisée, de la cellulose modifiée, telle que le sodiumcarboxymethylcellulose, ou un mélange d'au moins l'une de celles-ci et d'aluminium.



   On emploie depuis longtemps dans le monde des explosifs pulvérulents au nitrate d'ammonium. Ils sont essentiellement composés d'un ou de plusieurs sels oxydants inorganiques tels que le nitrate d'ammonium, d'un ou de plusieurs combustibles et d'un explosif sensibilisant.



   Les principaux explosifs sensibilisants employés sont le trinitrotoluène, la nitroglycérine, la   pentolite,    la binitronaphtaline, etc., et souvent des explosifs militaires déclassés.



   Lorsqu'on ne dispose pas d'explosifs militaires déclassés, le coût de ces explosifs nitratés, pour lesquels on doit alors employer des explosifs sensibilisants chers, augmente d'une façon considérable.



   Dans le but de diminuer le prix de revient et d'utiliser des produits d'obtention plus facile, on avait, en 1934, décrit un explosif consistant en un mélange de nitrate d'ammonium et d'au moins un nitrate d'alcoylamine. Les produits mélangés devaient être parfaitement secs.



   Cet explosif, après quelques années d'emploi, a été abandonné, car son hygroscopicité diminuait son aptitude à la détonation et lui faisait perdre son coefficient de self-excitation déjà faible (1 cm).



   Dans la suite, pour assurer sa détonation, on a dû faire ajouter des explosifs puissants tels que la penthrite, la tolite ou l'hexogène, qui augmentant le prix de revient faisaient perdre le principal intérêt de l'invention.



   Depuis quelques années, on a développé des explosifs en bouillies dits gels d'eau sensibilisés par un sel de l'acide nitrique et d'une amine. Ces bouillies qui se présentent non sous forme pulvérulente, mais sous forme de gels contiennent de 10 à 30% d'eau et de 10 à 50% de sels d'amine et sont donc relativement chères.



   On a maintenant trouvé qu'il était possible de faire des explosifs pulvérulents essentiellement composés de sels oxydants inorganiques et d'un nitrate d'alkanolamine. Ces produits gardent une bonne sensibilité, de bonnes qualités explosives et une conservation normale dans un encartouchage classique de papier paraffiné.



   Pour cela,   I'explosif    doit comprendre outre les éléments principaux ci-dessus indiqués, un agent tensio-actif qui modifie la cristallisation du nitrate alcalin.



   Les agents tensio-actifs qui remplissent cet effet peuvent se ranger en deux classes:   La    première se compose de molécules linéaires qui ont une extrémité terminée par un groupe actif, ils donnent des cristaux fibreux ou dendritiques allongés suivant l'axe des C.



     La    seconde comprend des molécules assez plates qui ont plus de deux groupes actifs et donnent des cristaux en plaques.



   Les groupes agissant sont surtout les sulfates, sulfonates, acétates d'alkylamine.



   Les alkylamines primaires qui ont une chaîne hydrocarbure de plus de 6 carbones semblent avoir le meilleur effet pratique.



   On obtient de bons résultats avec la laurylaminacétate, le sodiumlaurylsulfate, le sodiumdodécylbenzènesulfonate ou les sels analogues de la stéraylamine.



   Pour équilibrer l'oxygène, on ajoute également un combustible qui peut être de la cellulose éventuellement modifiée ou de la guar.



   Pour améliorer la sensibilité, on peut ajouter du perchlorate tel que le perchlorate de sodium, de potassium ou de baryum.



   Le produit obtenu est pulvérulent et peut être encartouché par les machines classiques à encartoucher les explosifs de ce type en cartouches papier paraffiné. Il est tout à fait comparable à des produits contenant 15 à 20% de TNT.



     Ex emp le 1:   
 On commence par faire un eutectique composé de 70% de solution de nitrate de méthylamine à 86% et de 30% de nitrate d'ammonium avec une petite quantité de laurylaminacétate   (0,5%).    Cette solution est liquide à   20    C et peut être facilement stockée.



   Lorsque   l'on    veut produire l'explosif, on ajoute à 14% de cet eutectique 9,3% de cellulose et 76,7% de nitrate broya Le mélange se fait au pétrin classique à pulvérulents et   l'on    obtient un produit que   l'on    peut encartoucher aux machines à bourroir, à vis ou à la Rollex.



   La composition finale est:
 Nitrate de méthylamine 8,4
 Eau 1,4
 Cellulose 9,3
 Nitrate d'ammoniac broyé 80,87
 Tensio-actif 0,03
 100,00
 La densité en vrac est de 1,05. La sensibilité au détonateur No 8 en diamètre 26 mm est d'environ 20 mm, la vitesse de détonation est de l'ordre de 3000 m/s, le coefficient d'utilisation pratique est de l'ordre de 110 par rapport à l'acide picrique.



  Exemple 2:
 A la même quantité de solution eutectique que précédemment, on ajoute 9,3% de cellulose tamisée, 76% de nitrate d'ammonium et 0,7% de perchlorate de Na.

 

   On obtient alors un produit de formule très proche de la précédente, mais qui, en cartouches papier de 26 mm de diamètre, atteint 65 mm de sensibilité de cartouche à cartouche (gap test).



  Exemple 3:
 A un eutectique formé de 30% de nitrate d'ammonium broyé, 69,75% de nitrate de méthylamine à 86% et 0,25% de tensio-actif
Genamine, on ajoute 77,26% de nitrate d'ammoniac broyé, 7,78% de cellulose et 2,02% d'aluminium grenaille et 0,5% de perchlorate de Na, on obtient un explosif puissant et sensible dont le diamètre limite est inférieur à 20 mm et dont la puissance est analogue à celle des dynamites à 25% de nitroglycérine.



   On peut augmenter la puissance en augmentant le taux d'aluminium; il n'est pas intéressant en général de dépasser 8%. 

Claims (6)

  1. REVENDICATIONS 1. Explosif pulvérulent composé au moins en majeure partie de sel oxydant inorganique, d'une solution de nitrate d'alkanolamine, d'un agent tensio-actif et d'un combustible.
  2. 2. Explosif selon la revendication 1 dans lequel le sel oxydant inorganique est le nitrate d'ammonium ou un mélange de nitrates tels que nitrate d'ammonium et nitrate de sodium.
  3. 3. Explosif selon l'une des revendications I ou 2 dans lequel la solution de nitrate d'alkanolamine est une solution à environ 86% de nitrate de monométhylamine dans de l'eau.
  4. 4. Explosif suivant l'une des revendications 1 à 3 dans lequel l'agent tensio-actif est un acétate, sulfate ou sulfonate d'alkylamine tel que l'acétate de laurylamine.
  5. 5. Explosif suivant l'une des revendications ci-dessus, contenant en outre un perchlorate tel que le perchlorate de sodium, de potassium ou de baryum.
  6. 6. Explosif suivant les revendications précédentes dans lequel le combustible est de la cellulose fine tamisée, de la cellulose modifiée, telle que le sodiumcarboxymethylcellulose, ou un mélange d'au moins l'une de celles-ci et d'aluminium.
    On emploie depuis longtemps dans le monde des explosifs pulvérulents au nitrate d'ammonium. Ils sont essentiellement composés d'un ou de plusieurs sels oxydants inorganiques tels que le nitrate d'ammonium, d'un ou de plusieurs combustibles et d'un explosif sensibilisant.
    Les principaux explosifs sensibilisants employés sont le trinitrotoluène, la nitroglycérine, la pentolite, la binitronaphtaline, etc., et souvent des explosifs militaires déclassés.
    Lorsqu'on ne dispose pas d'explosifs militaires déclassés, le coût de ces explosifs nitratés, pour lesquels on doit alors employer des explosifs sensibilisants chers, augmente d'une façon considérable.
    Dans le but de diminuer le prix de revient et d'utiliser des produits d'obtention plus facile, on avait, en 1934, décrit un explosif consistant en un mélange de nitrate d'ammonium et d'au moins un nitrate d'alcoylamine. Les produits mélangés devaient être parfaitement secs.
    Cet explosif, après quelques années d'emploi, a été abandonné, car son hygroscopicité diminuait son aptitude à la détonation et lui faisait perdre son coefficient de self-excitation déjà faible (1 cm).
    Dans la suite, pour assurer sa détonation, on a dû faire ajouter des explosifs puissants tels que la penthrite, la tolite ou l'hexogène, qui augmentant le prix de revient faisaient perdre le principal intérêt de l'invention.
    Depuis quelques années, on a développé des explosifs en bouillies dits gels d'eau sensibilisés par un sel de l'acide nitrique et d'une amine. Ces bouillies qui se présentent non sous forme pulvérulente, mais sous forme de gels contiennent de 10 à 30% d'eau et de 10 à 50% de sels d'amine et sont donc relativement chères.
    On a maintenant trouvé qu'il était possible de faire des explosifs pulvérulents essentiellement composés de sels oxydants inorganiques et d'un nitrate d'alkanolamine. Ces produits gardent une bonne sensibilité, de bonnes qualités explosives et une conservation normale dans un encartouchage classique de papier paraffiné.
    Pour cela, I'explosif doit comprendre outre les éléments principaux ci-dessus indiqués, un agent tensio-actif qui modifie la cristallisation du nitrate alcalin.
    Les agents tensio-actifs qui remplissent cet effet peuvent se ranger en deux classes: La première se compose de molécules linéaires qui ont une extrémité terminée par un groupe actif, ils donnent des cristaux fibreux ou dendritiques allongés suivant l'axe des C.
    La seconde comprend des molécules assez plates qui ont plus de deux groupes actifs et donnent des cristaux en plaques.
    Les groupes agissant sont surtout les sulfates, sulfonates, acétates d'alkylamine.
    Les alkylamines primaires qui ont une chaîne hydrocarbure de plus de 6 carbones semblent avoir le meilleur effet pratique.
    On obtient de bons résultats avec la laurylaminacétate, le sodiumlaurylsulfate, le sodiumdodécylbenzènesulfonate ou les sels analogues de la stéraylamine.
    Pour équilibrer l'oxygène, on ajoute également un combustible qui peut être de la cellulose éventuellement modifiée ou de la guar.
    Pour améliorer la sensibilité, on peut ajouter du perchlorate tel que le perchlorate de sodium, de potassium ou de baryum.
    Le produit obtenu est pulvérulent et peut être encartouché par les machines classiques à encartoucher les explosifs de ce type en cartouches papier paraffiné. Il est tout à fait comparable à des produits contenant 15 à 20% de TNT.
    Ex emp le 1: On commence par faire un eutectique composé de 70% de solution de nitrate de méthylamine à 86% et de 30% de nitrate d'ammonium avec une petite quantité de laurylaminacétate (0,5%). Cette solution est liquide à 20 C et peut être facilement stockée.
    Lorsque l'on veut produire l'explosif, on ajoute à 14% de cet eutectique 9,3% de cellulose et 76,7% de nitrate broya Le mélange se fait au pétrin classique à pulvérulents et l'on obtient un produit que l'on peut encartoucher aux machines à bourroir, à vis ou à la Rollex.
    La composition finale est: Nitrate de méthylamine 8,4 Eau 1,4 Cellulose 9,3 Nitrate d'ammoniac broyé 80,87 Tensio-actif 0,03 100,00 La densité en vrac est de 1,05. La sensibilité au détonateur No 8 en diamètre 26 mm est d'environ 20 mm, la vitesse de détonation est de l'ordre de 3000 m/s, le coefficient d'utilisation pratique est de l'ordre de 110 par rapport à l'acide picrique.
    Exemple 2: A la même quantité de solution eutectique que précédemment, on ajoute 9,3% de cellulose tamisée, 76% de nitrate d'ammonium et 0,7% de perchlorate de Na.
    On obtient alors un produit de formule très proche de la précédente, mais qui, en cartouches papier de 26 mm de diamètre, atteint 65 mm de sensibilité de cartouche à cartouche (gap test).
    Exemple 3: A un eutectique formé de 30% de nitrate d'ammonium broyé, 69,75% de nitrate de méthylamine à 86% et 0,25% de tensio-actif Genamine, on ajoute 77,26% de nitrate d'ammoniac broyé, 7,78% de cellulose et 2,02% d'aluminium grenaille et 0,5% de perchlorate de Na, on obtient un explosif puissant et sensible dont le diamètre limite est inférieur à 20 mm et dont la puissance est analogue à celle des dynamites à 25% de nitroglycérine.
    On peut augmenter la puissance en augmentant le taux d'aluminium; il n'est pas intéressant en général de dépasser 8%. **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **.
CH8121/81A 1981-12-18 1981-12-18 Explosive powder CH648816A5 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5507892A (en) * 1993-04-20 1996-04-16 Union Espanola De Explosivos, Sociedad Anonima Explosive composition suitable for cartridging in paper and its method of manufacture

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5507892A (en) * 1993-04-20 1996-04-16 Union Espanola De Explosivos, Sociedad Anonima Explosive composition suitable for cartridging in paper and its method of manufacture

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