JPH02120290A - 塩―相で増感された含水爆薬 - Google Patents
塩―相で増感された含水爆薬Info
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- JPH02120290A JPH02120290A JP1217609A JP21760989A JPH02120290A JP H02120290 A JPH02120290 A JP H02120290A JP 1217609 A JP1217609 A JP 1217609A JP 21760989 A JP21760989 A JP 21760989A JP H02120290 A JPH02120290 A JP H02120290A
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
- C06B25/36—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being a nitroparaffin
-
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- C06B47/00—Compositions 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
-
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- C06B47/145—Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase
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- Organic Chemistry (AREA)
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、含水爆薬の改良に関するものである。
より詳しくは、本発明は、含水爆薬をにトロアルカン類
およびニトロアルカン類とアレン類との混合物を用いて
)塩相で増感させて効率の高い爆薬を与える方法に関す
るものである。
およびニトロアルカン類とアレン類との混合物を用いて
)塩相で増感させて効率の高い爆薬を与える方法に関す
るものである。
本発明は、要約すれば、例えばエマルジョン、スラリー
および水ゲルの如き含水爆薬を、それらの塩相で、ニト
ロアルカン類およびニトロアルカン配合物を基にしてお
りそして任意にアレン結合剤を含んでいる増感用エネル
ギー放出剤を用いて増感させることにある。
および水ゲルの如き含水爆薬を、それらの塩相で、ニト
ロアルカン類およびニトロアルカン配合物を基にしてお
りそして任意にアレン結合剤を含んでいる増感用エネル
ギー放出剤を用いて増感させることにある。
例えばエマルジョンの如き含水爆薬は、軽油および重油
並びに乳化助剤および乳化剤を含む連続油相中に分散さ
れている、水中に溶解された酸素供給用塩類を含有して
いる不連続水相を有する油中水分散液を基にしている。
並びに乳化助剤および乳化剤を含む連続油相中に分散さ
れている、水中に溶解された酸素供給用塩類を含有して
いる不連続水相を有する油中水分散液を基にしている。
低剪断方法ないし高剪断方法の下での乳化により、製品
が安定化する。
が安定化する。
主な酸素供給用塩は、硝酸アンモニウムであるが、硝酸
ナトリウムおよび硝酸カルシウム並びにこれらの硝酸塩
類の混合物もしばしば使用される。他の含水爆薬類には
、スラリーおよび水ゲルが包含される。水ゲルは、ゴム
(例えばガラクトマナン・ゴム)、増粘剤、酸および架
橋結合剤の存在により特徴づけられ、安定な製品が提供
される。これらの含水爆薬は、典型的には5重量%を超
える水を含有しており、そして約20重量%までもしく
はそれ以上の水を含有できる。典型的には、約7〜17
重量%の水が存在している。
ナトリウムおよび硝酸カルシウム並びにこれらの硝酸塩
類の混合物もしばしば使用される。他の含水爆薬類には
、スラリーおよび水ゲルが包含される。水ゲルは、ゴム
(例えばガラクトマナン・ゴム)、増粘剤、酸および架
橋結合剤の存在により特徴づけられ、安定な製品が提供
される。これらの含水爆薬は、典型的には5重量%を超
える水を含有しており、そして約20重量%までもしく
はそれ以上の水を含有できる。典型的には、約7〜17
重量%の水が存在している。
水の存在により、溶解された塩類およびそれらの燃焼剤
により供される利用できる熱化学的エネルギーが減じら
れる。不連続な塩相(これは実質的に水相中に溶解しな
いであろう)をしばしば中間生成物または最終的混合物
中に配合し、利用できる全熱化学的エネルギーを増加さ
せる。この塩相は、随伴する空気も運ぶこととなり、そ
の結果、混合物の密度が減少しそして爆ごう感度を改良
させるいわゆる「熱点」が追加される。これらの塩相を
補充した含水爆薬は、[重ANFOJとして知られてい
る。
により供される利用できる熱化学的エネルギーが減じら
れる。不連続な塩相(これは実質的に水相中に溶解しな
いであろう)をしばしば中間生成物または最終的混合物
中に配合し、利用できる全熱化学的エネルギーを増加さ
せる。この塩相は、随伴する空気も運ぶこととなり、そ
の結果、混合物の密度が減少しそして爆ごう感度を改良
させるいわゆる「熱点」が追加される。これらの塩相を
補充した含水爆薬は、[重ANFOJとして知られてい
る。
ANFO,重ANFO1および他の含水爆薬類は、「非
理想的」爆薬である。非理想的爆薬とは、その爆ごうお
よび爆発状態の効率が、外部的「環境」並びにその直径
および密度の厳密度に依存している製品である。工業的
用語法によると、「環境」には、(1)爆破する岩石の
構造的特質性、(2)爆破孔中に充填される製品の型お
よび被圧度、(3)主薬を爆ごうさせる起爆剤の強度、
(4)爆破の幾何学的形状、ショット、バランスおよび
起爆剤の遅延燃焼様式、(5)製品の貯蔵中および射撃
充填中の温度および湿度、(6)爆破孔の水頭圧、並び
に(7)隣接している燃焼孔からの一時的圧力が包含さ
れる。
理想的」爆薬である。非理想的爆薬とは、その爆ごうお
よび爆発状態の効率が、外部的「環境」並びにその直径
および密度の厳密度に依存している製品である。工業的
用語法によると、「環境」には、(1)爆破する岩石の
構造的特質性、(2)爆破孔中に充填される製品の型お
よび被圧度、(3)主薬を爆ごうさせる起爆剤の強度、
(4)爆破の幾何学的形状、ショット、バランスおよび
起爆剤の遅延燃焼様式、(5)製品の貯蔵中および射撃
充填中の温度および湿度、(6)爆破孔の水頭圧、並び
に(7)隣接している燃焼孔からの一時的圧力が包含さ
れる。
一方、「理想的」爆薬は、それらの外部的環境に依存せ
ずに機能する傾向がある。それらの例には、ニトログリ
セリン、PET%NRDXおよびTNTが包含され、こ
れらはしばしば「分子爆薬」と称されている公知の高性
能爆薬である。
ずに機能する傾向がある。それらの例には、ニトログリ
セリン、PET%NRDXおよびTNTが包含され、こ
れらはしばしば「分子爆薬」と称されている公知の高性
能爆薬である。
爆ごう状態反応および爆発状態反応中には、混合物の理
論的な最大エネルギー値はきわめてまれにしか到達され
ず、ある種の促進剤が調合物に加えられている時にのみ
該エネルギー値がより完全に利用できるようになること
は、当技術および爆薬科学の専門家にはよく知られてい
る。そのような試薬は、通常の用語では、増感剤、エネ
ルギー強化剤、燃料ブースターなどと呼ばれている。本
出願の目的には、これらの語句を一緒に一つの言葉とし
て増感用エネルギー放出剤(SERA)と称して、真の
機能および寄与をより良く表現することとする。
論的な最大エネルギー値はきわめてまれにしか到達され
ず、ある種の促進剤が調合物に加えられている時にのみ
該エネルギー値がより完全に利用できるようになること
は、当技術および爆薬科学の専門家にはよく知られてい
る。そのような試薬は、通常の用語では、増感剤、エネ
ルギー強化剤、燃料ブースターなどと呼ばれている。本
出願の目的には、これらの語句を一緒に一つの言葉とし
て増感用エネルギー放出剤(SERA)と称して、真の
機能および寄与をより良く表現することとする。
最近人気のある増感用エネルギー放出剤には、例えば下
記の群のものが包含されるがそれらに限定されるもので
はない:l)分子爆薬、2)アルミニウム顆粒、片およ
び粉末、3)ある種の強力な化学物質、例えばそれらに
限定されるものではないが、硝酸アミン類、ニトロパラ
フィン類および過塩素酸塩類、並びに4)カプセル化さ
れた空気または他の気体の球状粒子。球状粒子(「微球
」)は、閉鎖セルであってもまたは解放セルであっても
よく、そ゛して約10ミフロン〜約350ミクロンの爆
薬用に有用な直径の範囲であることができる。一般的に
、約40〜100ミクロンの殻の平均範囲が好適である
。閉鎖されたセル微球の膜材料は、陶器、ガラスまたは
ガラス様のもの、フェノール樹脂系、およびポリエチレ
ンである。−船釣種類のものの粒子または液体排除密度
は、ポリエチレンに関する0−03g/ccから珪酸ア
ルミニウム(陶器)に関する約0.7g/ccまで変化
する。「中空ガラス微球Jという語は、しばしば陶器、
ガラス様の球に適用され、そしてパーライトにさえ適用
される。
記の群のものが包含されるがそれらに限定されるもので
はない:l)分子爆薬、2)アルミニウム顆粒、片およ
び粉末、3)ある種の強力な化学物質、例えばそれらに
限定されるものではないが、硝酸アミン類、ニトロパラ
フィン類および過塩素酸塩類、並びに4)カプセル化さ
れた空気または他の気体の球状粒子。球状粒子(「微球
」)は、閉鎖セルであってもまたは解放セルであっても
よく、そ゛して約10ミフロン〜約350ミクロンの爆
薬用に有用な直径の範囲であることができる。一般的に
、約40〜100ミクロンの殻の平均範囲が好適である
。閉鎖されたセル微球の膜材料は、陶器、ガラスまたは
ガラス様のもの、フェノール樹脂系、およびポリエチレ
ンである。−船釣種類のものの粒子または液体排除密度
は、ポリエチレンに関する0−03g/ccから珪酸ア
ルミニウム(陶器)に関する約0.7g/ccまで変化
する。「中空ガラス微球Jという語は、しばしば陶器、
ガラス様の球に適用され、そしてパーライトにさえ適用
される。
最近まで、含水爆薬(WCE)は、(1)ホストマトリ
ックスもしくは濃縮物の一部としての強力化学物質の添
加、(2)約0.3〜約7かさ重量%の中空ガラス微球
(HGM)の添加、または(3)約0.5〜約30重量
%のアルミニウム粒子の添加により、最もしばしば増感
されている。
ックスもしくは濃縮物の一部としての強力化学物質の添
加、(2)約0.3〜約7かさ重量%の中空ガラス微球
(HGM)の添加、または(3)約0.5〜約30重量
%のアルミニウム粒子の添加により、最もしばしば増感
されている。
中空ガラス微球は、ホストの密度をその臨界密度以上か
ら臨界密度以下に減少させる。そうする間に、中空ガラ
ス微球は、爆ごう波前面を非理想的爆薬中で接続させる
に必要な「熱点」を与えるかまたはその数を増加させる
。アルミニウム粒子は、何利なことに爆ごう熱および爆
発熱を追加させ、その結果、生成する圧力の増加が爆破
する材料をより良く破壊および変位させる。
ら臨界密度以下に減少させる。そうする間に、中空ガラ
ス微球は、爆ごう波前面を非理想的爆薬中で接続させる
に必要な「熱点」を与えるかまたはその数を増加させる
。アルミニウム粒子は、何利なことに爆ごう熱および爆
発熱を追加させ、その結果、生成する圧力の増加が爆破
する材料をより良く破壊および変位させる。
燃焼剤が加えられておりしかも13−17%の炭素数が
2−3のニトロアルカン類で増感された87−82%の
粉砕された硝酸アンモニウムグリル(AN)から製造さ
れた爆破剤を用いると、優れた爆破効率が得られること
は公知である。13%ニトロプロパン/87%硝酸アン
モニウム、または17%%ニトロエタン/82%%硝酸
アンモニウムの混合物では、酸素バランスが0近くであ
る。
2−3のニトロアルカン類で増感された87−82%の
粉砕された硝酸アンモニウムグリル(AN)から製造さ
れた爆破剤を用いると、優れた爆破効率が得られること
は公知である。13%ニトロプロパン/87%硝酸アン
モニウム、または17%%ニトロエタン/82%%硝酸
アンモニウムの混合物では、酸素バランスが0近くであ
る。
これらの爆破剤は、代替しようとするANFO組成物よ
り相当エネルギーが大きい。
り相当エネルギーが大きい。
例えば、No、2ディーゼル燃料(燃料油すなわちFO
)の如き低粘度の長鎖炭化水素類が、上記で利用されて
いるニトロアルカンの純粋な燃焼剤の代わりに経済的に
使用できることも、当技術の専門家には公知である。ニ
トロプロパンは、100g当たり135グラム原子はど
酸素不足(負)であるが、燃料油の酵素不足は、一般的
に100g当たり一346グラム原子であると認識され
ている。従って、酸素バランスだけを考えると、1重量
%の燃料油は2.56重量%のニトロプロパンの代わり
に使用できる。経済的理由のためにこの燃料油の方へ移
行させると、その他の利用できるエネルギー強化が犠牲
となる。
)の如き低粘度の長鎖炭化水素類が、上記で利用されて
いるニトロアルカンの純粋な燃焼剤の代わりに経済的に
使用できることも、当技術の専門家には公知である。ニ
トロプロパンは、100g当たり135グラム原子はど
酸素不足(負)であるが、燃料油の酵素不足は、一般的
に100g当たり一346グラム原子であると認識され
ている。従って、酸素バランスだけを考えると、1重量
%の燃料油は2.56重量%のニトロプロパンの代わり
に使用できる。経済的理由のためにこの燃料油の方へ移
行させると、その他の利用できるエネルギー強化が犠牲
となる。
エドワーズ(Edwards)他の米国特許第4.27
3゜049号から、約90%の硝酸アンモニウム、約7
%のニトロプロパンおよび約3%の燃料油の混合物を用
いた時に満足のいく塊状爆破剤が得られることが知られ
ている。しかしながら、この型の塊状爆破剤には耐水性
がなく、従って乾燥している爆破孔中で使用するかまた
は、除水された爆破孔中で柔軟性プラスチックライナー
を用いて使用しなければならない。また、それは増粘剤
を含有していないため、燃料油およびニトロアルカンが
硝酸アンモニウムから泳動して増感度を減少させてしま
う前に、適当な速度でそれを混合および使用しなげれば
ならない。
3゜049号から、約90%の硝酸アンモニウム、約7
%のニトロプロパンおよび約3%の燃料油の混合物を用
いた時に満足のいく塊状爆破剤が得られることが知られ
ている。しかしながら、この型の塊状爆破剤には耐水性
がなく、従って乾燥している爆破孔中で使用するかまた
は、除水された爆破孔中で柔軟性プラスチックライナー
を用いて使用しなければならない。また、それは増粘剤
を含有していないため、燃料油およびニトロアルカンが
硝酸アンモニウムから泳動して増感度を減少させてしま
う前に、適当な速度でそれを混合および使用しなげれば
ならない。
本発明の一目的は、非理想的爆薬用の改良された増感用
エネルギー放出剤を提供することである。
エネルギー放出剤を提供することである。
本発明の他の目的は、それぞれの濃縮物、中間生成物マ
トリックス、および/または塩相も含む、エマルジョン
、rllANFOJ、スラリーおよび水ゲル型の、含水
爆薬類のための、ニトロアルカンおよびニトロアルカン
/アレンからなる増感用エネルギー放出剤を提供するこ
とである。
トリックス、および/または塩相も含む、エマルジョン
、rllANFOJ、スラリーおよび水ゲル型の、含水
爆薬類のための、ニトロアルカンおよびニトロアルカン
/アレンからなる増感用エネルギー放出剤を提供するこ
とである。
本発明のさらに別の目的は、製品の耐水性および乳化安
定性を保持しながら、改良された二)。
定性を保持しながら、改良された二)。
グロバンー増感用エネルギー放出剤をそれらのそれぞれ
のホスト中に適切に加える方法を提供することである。
のホスト中に適切に加える方法を提供することである。
他の目的および利点は、本発明の開示から当技術の専門
家には明白となるであろう。
家には明白となるであろう。
本発明は、任意にニトロアルカン/アレン混合状であっ
てもよい炭素数が2〜3のニトロアルカン類を前記の含
水爆薬の濃縮物、中間生成物、マトリックスまたは塩相
に加えることにより改良された含水非理想的爆薬を有利
に提供するものである。
てもよい炭素数が2〜3のニトロアルカン類を前記の含
水爆薬の濃縮物、中間生成物、マトリックスまたは塩相
に加えることにより改良された含水非理想的爆薬を有利
に提供するものである。
一面では、本発明は、無機の酸化用の塩をニトロアルカ
ンで増感させ、そして次に増感された塩を油中水型爆薬
組成物と一緒にする段階からなる塩−相で増感された含
水爆薬を製造する方法に関するものでる。
ンで増感させ、そして次に増感された塩を油中水型爆薬
組成物と一緒にする段階からなる塩−相で増感された含
水爆薬を製造する方法に関するものでる。
他の面では、本発明は、無機の酸化用の塩をニトロアル
カン/アレン混合物で増感させそして次にそれを油中水
型爆薬組成物と一緒にする段階からなる塩−相で増感さ
れた含水爆薬を製造する方法に関するものである。
カン/アレン混合物で増感させそして次にそれを油中水
型爆薬組成物と一緒にする段階からなる塩−相で増感さ
れた含水爆薬を製造する方法に関するものである。
別の面では、本発明は、1種以上のニトロアルカン類お
よび任意に一種以上のアレン類からなる、含水爆薬用の
増感用エネルギー放出剤に関するものである。これらの
増感用エネルギー放出剤類は、その単独で使用すること
もでき、または例えばアルミニウム、中空微球、硝酸ア
ミンもしくは過塩素酸塩の如き1種以上の公知の増感用
エネルギー放出剤と一緒に使用することもできる。
よび任意に一種以上のアレン類からなる、含水爆薬用の
増感用エネルギー放出剤に関するものである。これらの
増感用エネルギー放出剤類は、その単独で使用すること
もでき、または例えばアルミニウム、中空微球、硝酸ア
ミンもしくは過塩素酸塩の如き1種以上の公知の増感用
エネルギー放出剤と一緒に使用することもできる。
本発明の増感用エネルギー放出剤は、ニトロアルカン類
、特にニトロエタンおよびl−ニトロプロパン、並びに
それらの混合物(配合物)である。
、特にニトロエタンおよびl−ニトロプロパン、並びに
それらの混合物(配合物)である。
ニトロアルカン類およびそれらの配合物は、マサチュー
セッツ州レキシントンのW、R、ブレースアンド・カン
パニイの有機化学品部門から販売されている。ニトロエ
タン(NE)およびl−ニトロプロパン(1−NP)は
比較的取り扱いが安全でありそして分子爆薬とは異なり
衝撃敏感性でないため、それらが使用上望ましい。この
増感用エネルギー放出剤は、好適には最終製品中でのニ
トロアルカン(類)および油成分の間の密な接触を強化
させるアレン結合剤を含んでいる。使用できるアレン類
の例には、種々の位置異性のモノ−、ジおよびトリ−メ
チル置換ベンゼン類が包含される。
セッツ州レキシントンのW、R、ブレースアンド・カン
パニイの有機化学品部門から販売されている。ニトロエ
タン(NE)およびl−ニトロプロパン(1−NP)は
比較的取り扱いが安全でありそして分子爆薬とは異なり
衝撃敏感性でないため、それらが使用上望ましい。この
増感用エネルギー放出剤は、好適には最終製品中でのニ
トロアルカン(類)および油成分の間の密な接触を強化
させるアレン結合剤を含んでいる。使用できるアレン類
の例には、種々の位置異性のモノ−、ジおよびトリ−メ
チル置換ベンゼン類が包含される。
より詳しくは、これらのアレン類には、トルエン、キン
レン、ヘミメリチン、プソイドクメンおよびメシチレン
が包含される。これらの中で、プソイドクメンが最も好
適である。約10〜90重量%のニトロエタンおよび約
90〜lO%のニトロプロパンの、特に約30〜70重
量%のニトロエタンおよび約70〜30%のニトロプロ
パンの、ニトロアルカン配合物が好適である。アレン類
は、ニトロアルカン(またはニトロアルカン配合物)の
3〜30重量%の量で加えられる。ニトロアルカン(類
)およびアレン(類)を含有している増感用エネルギー
放出剤を、以下ではrNP−増感用エネルギー放出/ア
レン」と称する。
レン、ヘミメリチン、プソイドクメンおよびメシチレン
が包含される。これらの中で、プソイドクメンが最も好
適である。約10〜90重量%のニトロエタンおよび約
90〜lO%のニトロプロパンの、特に約30〜70重
量%のニトロエタンおよび約70〜30%のニトロプロ
パンの、ニトロアルカン配合物が好適である。アレン類
は、ニトロアルカン(またはニトロアルカン配合物)の
3〜30重量%の量で加えられる。ニトロアルカン(類
)およびアレン(類)を含有している増感用エネルギー
放出剤を、以下ではrNP−増感用エネルギー放出/ア
レン」と称する。
本発明の最も好適なNP−増感用エネルギー放出剤/ア
レンは、ニトロエタン、1−ニトロプロパンおよびプソ
イドクメンの三成分混合物であり、これもW、R、ブレ
ース・アンド・カンバニイから入手できる。最終爆薬製
品で0近くの酸素バランス(OB)を得るために、三成
分のM量%を当技術の専門家は変えることができる。N
P−増感用エネルギー放出剤/アレンの酸素バランスに
関する実用的な範囲は、loog当たり約−120グラ
ム原子〜約−170グラム原子まで変化する。この範囲
では、生成した塩相を、次に−15程度の高さの酸素バ
ランスを有する含水爆薬製品または中間生成物である水
相に加えることのできるような請合で、硝酸アンモニウ
ムおよび燃料油と充分混合(増感)させることが可能で
ある。爆薬組成物の全重量を基にして、約1−15重量
%の、特に約4〜約11!i量%の、量のNP−増感用
エネルギー放出剤およびNP−増感用エネルギー放出剤
/アレンの添加が好適である。本発明の増感用エネルギ
ー放出剤を微球、アルミニウム、硝酸アミンおよび過塩
素酸塩などの公知の増感剤と組み合わせて使用すること
も考えられる。
レンは、ニトロエタン、1−ニトロプロパンおよびプソ
イドクメンの三成分混合物であり、これもW、R、ブレ
ース・アンド・カンバニイから入手できる。最終爆薬製
品で0近くの酸素バランス(OB)を得るために、三成
分のM量%を当技術の専門家は変えることができる。N
P−増感用エネルギー放出剤/アレンの酸素バランスに
関する実用的な範囲は、loog当たり約−120グラ
ム原子〜約−170グラム原子まで変化する。この範囲
では、生成した塩相を、次に−15程度の高さの酸素バ
ランスを有する含水爆薬製品または中間生成物である水
相に加えることのできるような請合で、硝酸アンモニウ
ムおよび燃料油と充分混合(増感)させることが可能で
ある。爆薬組成物の全重量を基にして、約1−15重量
%の、特に約4〜約11!i量%の、量のNP−増感用
エネルギー放出剤およびNP−増感用エネルギー放出剤
/アレンの添加が好適である。本発明の増感用エネルギ
ー放出剤を微球、アルミニウム、硝酸アミンおよび過塩
素酸塩などの公知の増感剤と組み合わせて使用すること
も考えられる。
実施例1
比較用すなわち基準目的用に、15−22*量%のステ
ーブル・バルク・エマルジョン(StableBulk
Emulsion)および85−78重量%のANF
Oからなる増感されていない含水爆薬組成物を爆破孔の
中にオーガで充填した。これらの生成物からの爆破を熟
練観察者により質的に評価すると、乾燥孔爆破中の塊状
ANFOとほぼ同等であるとされた。
ーブル・バルク・エマルジョン(StableBulk
Emulsion)および85−78重量%のANF
Oからなる増感されていない含水爆薬組成物を爆破孔の
中にオーガで充填した。これらの生成物からの爆破を熟
練観察者により質的に評価すると、乾燥孔爆破中の塊状
ANFOとほぼ同等であるとされた。
実施例2
24.51i1+%のステーブル・バルク・エマルジョ
ン、75重量%のANFO(約70%の硝酸アンモニウ
ムグリルおよび約30%の燃料油)、並びに0.51を
量%の増感用中空微球(排除密度=0.15〜0.18
g/cc)を実施例1中と同様に、これも比較目的のた
めに、充填しそして爆破した。爆破の結果は実施例1で
得られたものより優れており、そしてそれは微球で増感
された組成物の典型的なものであった。
ン、75重量%のANFO(約70%の硝酸アンモニウ
ムグリルおよび約30%の燃料油)、並びに0.51を
量%の増感用中空微球(排除密度=0.15〜0.18
g/cc)を実施例1中と同様に、これも比較目的のた
めに、充填しそして爆破した。爆破の結果は実施例1で
得られたものより優れており、そしてそれは微球で増感
された組成物の典型的なものであった。
実施例3および4
本発明の2種の塩−相のNP−増感用エネルギー放出剤
/アレンで増感された重−ANFO組成物を製造した。
/アレンで増感された重−ANFO組成物を製造した。
第一の組成物(実施例3)は、27重量%の比較実施例
1および2のステーブル慟バルク・エマルジョンを使用
し、それに0.5重量%の微球、並びに最初に5.9%
の好適なNP−増感用エネルギー放出剤/アレンおよび
1.4rn量%の燃料油で処理(増感)されている65
゜2ffif1%の硝酸アンモニウムが加えられた。第
二の本発明の組成物(実施例4)は、40重量%のステ
ーブル・バルク・エマルジョン、0.5重量%の微球、
4.8%のNP−増感用エネルギー放出剤/アレンおよ
び1.2%の燃料油で増感された53.5重量%の硝酸
アンモニウムグリルを使用した。これらの本発明の組成
物のそれぞれが、非常に優れた爆破を生じた。有利なこ
とに、全費用が約5%増加しただけでこの優れた爆破が
得られ、そして余分な(爆破された岩石の除去)時間は
23%はど短縮された。
1および2のステーブル慟バルク・エマルジョンを使用
し、それに0.5重量%の微球、並びに最初に5.9%
の好適なNP−増感用エネルギー放出剤/アレンおよび
1.4rn量%の燃料油で処理(増感)されている65
゜2ffif1%の硝酸アンモニウムが加えられた。第
二の本発明の組成物(実施例4)は、40重量%のステ
ーブル・バルク・エマルジョン、0.5重量%の微球、
4.8%のNP−増感用エネルギー放出剤/アレンおよ
び1.2%の燃料油で増感された53.5重量%の硝酸
アンモニウムグリルを使用した。これらの本発明の組成
物のそれぞれが、非常に優れた爆破を生じた。有利なこ
とに、全費用が約5%増加しただけでこの優れた爆破が
得られ、そして余分な(爆破された岩石の除去)時間は
23%はど短縮された。
下記の実施例5〜12では、弾薬筒状にした、先行技術
の重−ANFO対本発四本発明相で増感された重−AN
FO組成物の爆破を量的に比較した。全ての組成物は、
ニトロエタン、1−ニトロプロパンおよびプソイドクメ
ンからなる好適なNP−増感用エネルギー放出剤/アレ
ンで増感された塩−相であった。気泡記録計を備えたニ
コレット・デジタル・オシロスコープと連結している連
続的プローブが爆ごうの初期速度および定常速度(RO
D)を測定した。製造後3〜6ケ月の種々の工業基準分
野で製造された増感されていない塊状等級のエマルジョ
ンを使用した。そのままのエマルジョンの全てが1ボン
ドのペントライト・ブースターで爆発させた時には5イ
ンチの非被圧直径中での爆破に失敗した。全ての重−A
NFO(30%のエマルジョンおよび70%のANFO
(94,5fE量%のANおよび5.5重量%のFO)
)は、12オンスのベントライト・ブースターを用いて
爆ごうさせた時に33Aインチの非被圧直径中での完全
な射撃に失敗した。
の重−ANFO対本発四本発明相で増感された重−AN
FO組成物の爆破を量的に比較した。全ての組成物は、
ニトロエタン、1−ニトロプロパンおよびプソイドクメ
ンからなる好適なNP−増感用エネルギー放出剤/アレ
ンで増感された塩−相であった。気泡記録計を備えたニ
コレット・デジタル・オシロスコープと連結している連
続的プローブが爆ごうの初期速度および定常速度(RO
D)を測定した。製造後3〜6ケ月の種々の工業基準分
野で製造された増感されていない塊状等級のエマルジョ
ンを使用した。そのままのエマルジョンの全てが1ボン
ドのペントライト・ブースターで爆発させた時には5イ
ンチの非被圧直径中での爆破に失敗した。全ての重−A
NFO(30%のエマルジョンおよび70%のANFO
(94,5fE量%のANおよび5.5重量%のFO)
)は、12オンスのベントライト・ブースターを用いて
爆ごうさせた時に33Aインチの非被圧直径中での完全
な射撃に失敗した。
実施例5
0−18g/ccの排除密度の0.3%の中空ガラス微
球で増感された重−ANFO(70/30重量比のAN
FO乳化液)を2インチの直径の5管中に充填し、そし
て爆発させた。定常状態のRODは毎秒約1200メー
トル(mps)より低かっIこ 。
球で増感された重−ANFO(70/30重量比のAN
FO乳化液)を2インチの直径の5管中に充填し、そし
て爆発させた。定常状態のRODは毎秒約1200メー
トル(mps)より低かっIこ 。
実施例6
4.2%の増感用エネルギー放出剤で増感された塩−相
であったこと以外は実施例5と同じ組成物は、実施例5
中で生じたものより125%はど高い定常状態のROD
を生じた。
であったこと以外は実施例5と同じ組成物は、実施例5
中で生じたものより125%はど高い定常状態のROD
を生じた。
実施例7
実施例5中と同じ重−ANFO生成物を3インチの直径
の紙製弾薬筒中に充填し、そして射撃した。定常状態の
RODは約1800mpsであっIこ。
の紙製弾薬筒中に充填し、そして射撃した。定常状態の
RODは約1800mpsであっIこ。
実施例8
4.2%の増感用エネルギー放出剤で増感された塩−相
であったこと以外は実施例7と同じ組成物は、実施例7
中で生じたものより40%はど高い定常状態のRODを
生じた。
であったこと以外は実施例7と同じ組成物は、実施例7
中で生じたものより40%はど高い定常状態のRODを
生じた。
実施例9
Q、7g/ccの密度の0.75重量%の中空ガラス微
球で増感された重−ANFO(75/25重量比のAN
FO/エマルジョン)を3%インチの直径の紙製カート
リッジ中に充填し、そして爆発させた。生じた定常状態
のRODは約2300mpsであった。
球で増感された重−ANFO(75/25重量比のAN
FO/エマルジョン)を3%インチの直径の紙製カート
リッジ中に充填し、そして爆発させた。生じた定常状態
のRODは約2300mpsであった。
実施例10
重−ANFOが4.2%の増感用エネルギー放出剤で増
感された塩−相であったこと以外は実施例9を繰り返し
た。定常状態のRODは実施例9より42%はど増加し
た。
感された塩−相であったこと以外は実施例9を繰り返し
た。定常状態のRODは実施例9より42%はど増加し
た。
実施例11
4.2%の増感用エネルギー放出剤で増感されそしてさ
らに0.6%の中空ガラス微球(0,18g/cc)で
も増感された塩−相である重−ANFOを33Aインチ
の直径の紙製カートリッジ中に充填し、そして爆発させ
た。生じた定常状態のRODは約3944mpsであっ
た。
らに0.6%の中空ガラス微球(0,18g/cc)で
も増感された塩−相である重−ANFOを33Aインチ
の直径の紙製カートリッジ中に充填し、そして爆発させ
た。生じた定常状態のRODは約3944mpsであっ
た。
実施例12
実施例11の増感された組成物を5インチの直径の紙製
カートリッジ中に充填し、そして爆発させた。生じた定
常状態のRODは約4966であった。実施例11およ
び12はカートリッジ(および孔)の直径が爆破発生に
作用する役割を示している。
カートリッジ中に充填し、そして爆発させた。生じた定
常状態のRODは約4966であった。実施例11およ
び12はカートリッジ(および孔)の直径が爆破発生に
作用する役割を示している。
実施例13
標準的な重−ANFOと比べての重−ANFOで増感さ
れた塩−相の爆裂圧力における増加が示された。当分野
で製造されている重−ANFO(35%の乳化液/65
%のANFO)および本発明に従いNP−増感用エネル
ギー放出剤/アレン塩−相で増感された対照物を5イン
チの非被圧直径の中に充填した。NP−増感用エネルギ
ー放出剤/アレンで増感された製品は定常状態の圧力を
平均で35%はど増加させた。
れた塩−相の爆裂圧力における増加が示された。当分野
で製造されている重−ANFO(35%の乳化液/65
%のANFO)および本発明に従いNP−増感用エネル
ギー放出剤/アレン塩−相で増感された対照物を5イン
チの非被圧直径の中に充填した。NP−増感用エネルギ
ー放出剤/アレンで増感された製品は定常状態の圧力を
平均で35%はど増加させた。
この明細書中で述べられている如く、例えばエマルジョ
ン、スラリーおよび架橋結合された水ゲルの如き水を基
にした爆薬組成物が本発明に従いその塩相で増感される
。油中水エマルジョンに対してニトロアルカン類を単に
添加すると、エマルジョンの貯蔵寿命が短縮ししかも工
業的に許容度の少ない製品が生ずるおそれがある。塩相
(例えば粉砕されたまたはされない硝酸アンモニウムプ
リル)を増感用エネルギー放出剤で処理しそして次に増
感された塩相を乳化液に加えると、エマルジョン、スラ
リーまたは水ゲルが増感された非常に安定な爆薬製品が
得られる。
ン、スラリーおよび架橋結合された水ゲルの如き水を基
にした爆薬組成物が本発明に従いその塩相で増感される
。油中水エマルジョンに対してニトロアルカン類を単に
添加すると、エマルジョンの貯蔵寿命が短縮ししかも工
業的に許容度の少ない製品が生ずるおそれがある。塩相
(例えば粉砕されたまたはされない硝酸アンモニウムプ
リル)を増感用エネルギー放出剤で処理しそして次に増
感された塩相を乳化液に加えると、エマルジョン、スラ
リーまたは水ゲルが増感された非常に安定な爆薬製品が
得られる。
塊状で使用される塩−相で増感されたエマルジョン製品
は、増感用エネルギー放出剤を、硝酸アンモニウムプリ
ルを処理する前に、燃料と一緒にすることにより、簡単
に製造される。一方、増感用エネルギー放出剤をあらか
じめ製造されているANFOに加え、次に増感されたA
NFOをエマルジョンと一緒にすることもできる。望ま
しいアレン成分は、ニトロアルカンおよび燃料油に対す
る結合剤として作用して完全な混合物を確実に生iする
ものであり、ここで1−ニトロプロパンはニトロエタン
と完全混和性である。
は、増感用エネルギー放出剤を、硝酸アンモニウムプリ
ルを処理する前に、燃料と一緒にすることにより、簡単
に製造される。一方、増感用エネルギー放出剤をあらか
じめ製造されているANFOに加え、次に増感されたA
NFOをエマルジョンと一緒にすることもできる。望ま
しいアレン成分は、ニトロアルカンおよび燃料油に対す
る結合剤として作用して完全な混合物を確実に生iする
ものであり、ここで1−ニトロプロパンはニトロエタン
と完全混和性である。
塊状で使用される塩−相で増感された水ゲルは、エマル
ジョンを基にした爆薬製品の製造と同様な方法で製造さ
れる。全ての他の成分類が完全に混合された後に、製品
を爆破孔中に放出するかまたは爆破孔袋中に充填しなが
ら、架橋結合成分を注入により加えることが最も良いこ
とが見いだされている。しかしながら、わずかな日常的
実験をすることにより、増感された塩相を濃縮ゲルまた
は中間生成物中に直接配合して、ポンプ供給可能な水ゲ
ルを製造することができる。
ジョンを基にした爆薬製品の製造と同様な方法で製造さ
れる。全ての他の成分類が完全に混合された後に、製品
を爆破孔中に放出するかまたは爆破孔袋中に充填しなが
ら、架橋結合成分を注入により加えることが最も良いこ
とが見いだされている。しかしながら、わずかな日常的
実験をすることにより、増感された塩相を濃縮ゲルまた
は中間生成物中に直接配合して、ポンプ供給可能な水ゲ
ルを製造することができる。
エマルジョンまたはゲルを含有しているカートリッジ製
品は、上記の如くして製造される。中程度の高さの蒸気
圧を有するニトロアルカン類を含有させるために好適な
カートリッジ包装品は、5〜5.5ミルの厚さの三層押
出しされたポリエチレン−ナイロン−ポリエチレンまた
は二層押出しされた高分子量ポリエチレンのライナーを
含んでいる。
品は、上記の如くして製造される。中程度の高さの蒸気
圧を有するニトロアルカン類を含有させるために好適な
カートリッジ包装品は、5〜5.5ミルの厚さの三層押
出しされたポリエチレン−ナイロン−ポリエチレンまた
は二層押出しされた高分子量ポリエチレンのライナーを
含んでいる。
本発明は、好適な組成物および方法に関して並びに特定
の実施例中で記してきたが、それらに限定されるもので
はない。特許請求の範囲内の改変は当技術の専門家には
明らかであろう。
の実施例中で記してきたが、それらに限定されるもので
はない。特許請求の範囲内の改変は当技術の専門家には
明らかであろう。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(a)固体の無機酸化性塩をニトロアルカンで増感
させ、そして (b)該増感された塩を、水、該水中に溶解された無機
酸化性塩、燃焼剤および乳化剤を含有する水を基にした
爆薬組成物と一緒にする ことからなる、塩−相で増感された含水爆薬組成物の製
造方法。 2、段階(a)が塩をニトロアルカンと87〜13:8
(1/2)〜17(1/2)との間の比で混合すること
からなる、特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、無機酸化性塩が硝酸塩である、特許請求の範囲第1
項記載の方法。 4、硝酸塩がアンモニウム塩である、特許請求の範囲第
3項記載の方法。 5、無機酸化性塩が硝酸アンモニウムおよび硝酸ナトリ
ウムの混合物である、特許請求の範囲第1項記載の方法
。 6、ニトロアルカンがニトロエタンである、特許請求の
範囲第1項記載の方法。 7、ニトロアルカンが1−ニトロプロパンである、特許
請求の範囲第1項記載の方法。 8、ニトロアルカンがニトロエタンおよび1−ニトロプ
ロパンの混合物である、特許請求の範囲第1項記載の方
法。 9、該混合物が10〜90重量%のニトロエタンおよび
90〜10重量%の1−ニトロプロパンの混合物である
、特許請求の範囲第8項記載の方法。 10、(a)無機酸化性塩をニトロアルカンおよびアレ
ンからなる増感用混合物で処理することにより増感され
た塩を製造し、そして (b)該増感された塩を、水、該水中に溶解された無機
酸化性塩、燃焼剤および乳化剤を含有する水を基にした
爆薬組成物中に分散させる ことからなる、塩−相で増感された含水爆薬組成物の製
造方法。 11、無機酸化性塩が硝酸塩である、特許請求の範囲第
10項記載の方法。 12、硝酸塩が硝酸アンモニウムである、特許請求の範
囲第11項記載の方法。 13、硝酸塩が硝酸ナトリウムである、特許請求の範囲
第11項記載の方法。 14、無機酸化性塩が硝酸アンモニウムおよび硝酸ナト
リウムの混合物である、特許請求の範囲第10項記載の
方法。 15、無機酸化性塩が塩プリルおよび粉砕された塩プリ
ルの混合物である、特許請求の範囲第10項記載の方法
。 16、増感用混合物が70〜47重量%のニトロアルカ
ンおよび30〜3重量%のアレンからなっている、特許
請求の範囲第10項記載の方法。 17、ニトロアルカンがニトロエタンおよび/または1
−ニトロプロパンであり、そして該アレンがモノ−、ジ
−、またはトリ−メチル置換されたベンゼンである、特
許請求の範囲第10項記載の方法。 18、増感用混合物が水を含有している爆薬組成物中で
約0の酸素バランスを与えるのに充分な量のニトロアル
カンおよびアレンからなっている、特許請求の範囲第1
7項記載の方法。 19、アレンがプソイドクメンである、特許請求の範囲
第17項記載の方法。 20、増感用混合物がさらに燃料油を含んでいる、特許
請求の範囲第10項記載の方法。21、燃料油がno.
2ディーゼル燃料である、特許請求の範囲第20項記載
の方法。 22、90:10〜10:90の間の重量比のニトロエ
タンおよびニトロプロパンの配合物からなる、水を基に
した爆薬組成物用の増感用エネルギー放出剤。 23、70:30〜30:70の間の重量比のニトロエ
タンおよびニトロプロパンの配合物からなる、特許請求
の範囲第22項記載の増感用エネルギー放出剤。 24、ニトロプロパンが1−ニトロプロパンである、特
許請求の範囲第22項記載の増感用エネルギー放出剤。 25、ニトロプロパンが1−ニトロプロパンである、特
許請求の範囲第23項記載の増感用エネルギー放出剤。 26、ニトロアルカンおよびアレンからなっている、水
を基にした爆薬組成物用の増感用エネルギー放出剤。 27、ニトロアルカンが1種以上のニトロエタンおよび
ニトロプロパンである、特許請求の範囲第26項記載の
増感用エネルギー放出剤。 28、ニトロプロパンが1−ニトロプロパンである、特
許請求の範囲第27項記載の増感用エネルギー放出剤。 29、アレンが1種以上のモノ−、ジ−、またはトリ−
メチル置換されたベンゼンである、特許請求の範囲第2
6項記載の増感用エネルギー放出剤。 30、アレンが1種以上のトルエン、キシレン、ヘミメ
リチン、プソイドクメンおよびメシチレンである、特許
請求の範囲第26項記載の増感用エネルギー放出剤。 31、本質的にニトロアルカンおよびアレンからなって
いる、増感用エネルギー放出剤。32、ニトロアルカン
がニトロエタンである、特許請求の範囲第31項記載の
増感用エネルギー放出剤。 33、ニトロアルカンがニトロプロパンである、特許請
求の範囲第31項記載の増感用エネルギー放出剤。 34、ニトロアルカンがニトロエタンおよびニトロプロ
パンの配合物である、特許請求の範囲第31項記載の増
感用エネルギー放出剤。 35、ニトロプロパンが1−ニトロプロパンである、特
許請求の範囲第34項記載の増感用エネルギー放出剤。 36、アレンが1種以上のモノ−、ジ−、またはトリ−
メチル置換されたベンゼンである、特許請求の範囲第3
1項記載の増感用エネルギー放出剤。 37、アレンが1種以上のトルエン、キシレン、ヘミメ
リチン、プソイドクメンおよびメシチレンである、特許
請求の範囲第31項記載の増感用エネルギー放出剤。 38、本質的にニトロエタン、ニトロプロパンおよびト
リ−メチルベンゼンからなっている、増感用エネルギー
放出剤。 39、本質的にニトロエタン、1−ニトロプロパンおよ
びプソイドクメンからなっている、増感用エネルギー放
出剤。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US236893 | 1988-08-26 | ||
| US07/236,893 US4867813A (en) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | Salt-phase sensitized water-containing explosives |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02120290A true JPH02120290A (ja) | 1990-05-08 |
Family
ID=22891433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1217609A Pending JPH02120290A (ja) | 1988-08-26 | 1989-08-25 | 塩―相で増感された含水爆薬 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4867813A (ja) |
| JP (1) | JPH02120290A (ja) |
| AU (1) | AU623673B2 (ja) |
| CA (1) | CA1314398C (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1325723C (en) * | 1988-12-05 | 1994-01-04 | Anh D. Nguyen | Nitroalkane-based emulsion explosive composition |
| NO166636C (no) * | 1989-03-31 | 1991-08-21 | Norsk Hydro As | Sprengstoff omfattende en blanding av et nitrat-olje sprengstoff og et vann-i-olje emulsjonssprengstoff og fremgangsmaate til dets fremstilling. |
| US4997495A (en) * | 1990-01-31 | 1991-03-05 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Concentrate-phase sensitized water-containing explosives |
| ZA962552B (en) * | 1995-04-05 | 1996-10-07 | Aeci Explosives Ltd | Explosive |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2542193A (en) * | 1946-09-17 | 1951-02-20 | Borg Warner | Thermally stabilized fuel |
| US2692195A (en) * | 1947-09-04 | 1954-10-19 | Borg Warner | Nitroparaffin fuel |
| US3356544A (en) * | 1966-05-05 | 1967-12-05 | Hercules Inc | Inorganic oxidizer salt aqueous blasting compositions containing a nitroparaffin |
| US3580754A (en) * | 1969-05-01 | 1971-05-25 | Du Pont | Process for preparation of pentolite |
| US3765996A (en) * | 1972-04-03 | 1973-10-16 | Whittaker Corp | Unidirectional tensile test specimen incorporating integrated load pads |
| US3798092A (en) * | 1972-08-25 | 1974-03-19 | Commerical Solvents Corp | Low-temperature liquid explosive composition |
| US3835782A (en) * | 1972-09-22 | 1974-09-17 | Commercial Solvents Corp | Product and method |
| US4058420A (en) * | 1976-12-13 | 1977-11-15 | Imc Chemical Group, Inc. | Aqueous slurry explosives with colloidal hydrous metal oxide |
| US4097316A (en) * | 1977-03-15 | 1978-06-27 | Atlas Powder Company | Method for gelling nitroparaffins in explosive compositions |
| JPS5575992A (en) * | 1978-11-28 | 1980-06-07 | Nippon Oils & Fats Co Ltd | Waterrinnoil type emulsion explosive composition |
| US4273049A (en) * | 1979-10-22 | 1981-06-16 | International Minerals & Chemical Corp. | Method of blasting a field with ANFO and TL-136 |
| US4431468A (en) * | 1980-05-21 | 1984-02-14 | Angus Chemical Company | TL-170 Blasting agent |
-
1988
- 1988-08-26 US US07/236,893 patent/US4867813A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-06-30 CA CA000604519A patent/CA1314398C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-22 AU AU40150/89A patent/AU623673B2/en not_active Ceased
- 1989-08-25 JP JP1217609A patent/JPH02120290A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1314398C (en) | 1993-03-16 |
| US4867813A (en) | 1989-09-19 |
| AU623673B2 (en) | 1992-05-21 |
| AU4015089A (en) | 1990-03-01 |
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