DE1571213A1 - Explosivstoffe - Google Patents

Description

Beschreibung zur Patentanmeldung der Firma CANABIAN INDUSTRIES LBiITED, Montreal, Canada

betreffend "Explosivst offe ^w

Priorität« 1. November 1965 - Großbritannien

Sie Erfindung betrifft Explosivstoffe» die im wesentlichen ein anorganische β, sauerstoff lieferndes Salz, einen Sensibilisator, einen Brennstoff» ein Tordickungsmittel und ein wechselseitiges Lösungsmittel für das anorganische Salz und den Sensibilisator enthaltene Insbesondere betrifft die Erfindung Kittel» wodurch die Empfindlichkeit solcher Explosivstoffe beträchtlich verbessert warden kann«

Explosivstoffe, welohe ein säuerstofflieferndes Salz» wie

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beispielsweise Anmoniuffinitrat, und einen Sensibilisator und/ oder Brennet off zusammen mit eines fl Ub 8 igen Lösungsmittel, ttLepergierungBHittel oder Träger, wie fasser, enthalten, sind bekannt. Diese Mittel werden gewöhnlich als aufgeßohlänmte Ixploeivetoffe oder» ablioher, ale Sprengetoffbreie bezeichnet. Solche Sprengetoffbreie können is Bereich der Festigkeit oder Xbnslsten* τοη hoch-risk ösen, plaetikMhnlichen eiplodierbaren Mae »en bis zur weniger Tiekoeen, pumpfMhigen oder gießfähigen fltLseigkeitsännliohen Gemieohen reichen.

Sprengetoffbreiaaßeen der oben erwähnten Ariern enthalten noreftlerweise als wesentliche Beetandteile weithin bekannte . Sensibilisatoren und energie verstärkende Kater lallen und Brennstoffe, wie beispielsweise feinzerteiltββ Leichtmetall, feinsert eilt en Kohlenstoff und dergleichen. In einigen lallen ist es vorteilhaft, einen selbst explosiven Bestandteil, wie inebseeondere OTT, PETH oder raaehloeee Pulver, zususätzen, um die l^findlichkeit oder Stärke der Brei Sprengstoffe oder beide sä verbessern und dadurch die Detonation und Portpflanzirag zu gewährleisten. Auf dieses F&chgebiet ist ein weiter Bereich derartiger Oassen bekannt.

Ψ8* optimale Zuverlässigkeit sind die bekannten in Sprengstoffbreien verwendeten Sensibilisatoren entweder selbst explodieren" de oder verhältnismäseig teuere Materialien, wie sehr feinzerteilte leichtmetallpulver. dme derartige Sensibilisatoren neigen die Sprengstoffbreimaseen dazu nur in Ladungen von gros-

BAD ORIGINAL

10ddo9 7"o5 STi

Bern Durchmesser mit gross en Zündsätzen detonierbar zu sein. Eb let daher für den Sprengstoffhersteller notwendig, verhältniemSseig grosee Mengen an Sensibilisierungsmaterial und Brennstoff in Breiexplosivstoffen zu verwenden, um die Detonation und Fortpflanzung zu gewährleisten» Derartige Hassen sind sowohl verhältnismäeeig teuer als auch gefährlich zu handhaben und erfordern besondere und kostspielige Vorsichtsmaßnahmen bei der Herstellung, beim Traneport, bei der Lagerung und bei der Anwendung. Sprengstoffbreimassen, welche selbst explodierende Mittel enthalten, sind wiederum durch die meisten Gesetzgebungen Vorschriften bezüglich Transport und Lagerung unterworfen. Diejenigen, welche reaktive Sensibilisatoren enthalten, wie beispielsweise farbfeines Aluminiumpulver, neigen zur Verschlechterung und zum Verlust von Empfindlichkeit bei der Lagerung.

Ee wurde nun gefunden, daß die oben erwähnten Nachteile aberwunden werden können, indem als Sensibilisator in Sprengetof fbreimaesen ein lösliches Lignoeulfonat verwendet wird.

Ziel der vorliegenden Erfindung sind daher Kittel, wodurch

die Empfindlichkeit von Sprengst of fbr einlassen verbessert werden

kann.

Weiterhin ist Ziel der Erfindung die Bereitstellung einer Sprenget cffbrei ma sae, welche in Bohrlöchern mit kleinem Durchmesser zur Detonation gebracht werden kann,

die weiterhin keine selbst explosiven Kittel oder anderes gefährliches Material enthält,

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1571113

bei welcher die bekannten zuverlässigen Sensibilisatoren in Sprengstoffbrelmassen duroh einöö ^Sensibilisator ereeiut sind, der viel billiger und leicht zugänglich ist, und die stabil ist und sioh nicht physiJcalißch versohleohtert

• ' ■ ■■ f

oder wahrend der Lagerung unempfindlich wird, »

Diese und andere Ziele, Tortelle und Gegenstände der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich·

Per verbesserte erfindungsgemässe Explosivstoff umfaßt la wesentlichsten wenigstens ein anorganisches säuerstofflieferndeβ Sale, wenigstens ein lösliches Lignosulfonat, einen Brennstoff, ein Verdickungsmittel und ein wechselseitiges Lösungsmittel für das anorganische Salz und das Idgnosulfonat·

Sie Zugabe eines löslichen Lignosulfonats zu einer Sprengstoffbreimaeee hat den Überraschenden und erwünschten iffefet, daß die Efflpfindlichkeit der Hasse beträchtlich erhöht wird*

Bs let daher nun möglich, wertvolle und kräftige Sprengst offbreinasstn herausteilen, die, obwohl sie keinen selbst explodierenden Bestandteil aufweisen, leicht in Bohrlöchern mit kleinem Durchmesser zur Detonation gebracht werden können. In entepreohender Weise ist nun die Herstellung solcher Massen sujglieh, Sie sogar weiteres Seneibilisierungematerial, wie beiepielsweiee teinserteiltes Aluminiua, Aluminiumlegierung, Sllloltni« ^errosiliciuM oder Perrophosphor als selbst explodierende Ättel enthalten und die zuverlässiger zur Detonation und fortpfJLaa.zumg zu

" ⁴ - OFBQlNAL INSPECTED

10ÖÖ09/0291 ^om

bringen sind als bisher und die bei kleinerem Durchmesser und bei Verwtndunf Ton kleineren SOndlftdnngen «up Detonation gebrecht werden können, ale dies bisher mtJglioh war.

Berorsugte Breisprengstoff β gemäß der Erfindung enthalten 30 bis 90 Gew.<-£ von sumlndest eine» anorganieohen säueret offliefernden Salz, 0,1 bis 25 Gew.-£ eines 18ellohen lignasulfonats» 1 bis 30 Gew*-£ eines weohselseitigen i&enngemlttele for das anorganische Sale ttnd das lignoeulfonat, 0,1 bie 10 Gew.-jC einea Terdiokungsoiittels und O bis 40 Gew.-5t eines Brennstoffes, nobel die Kengenantelle der Bestandteile derart sind, daß das Sauerstoffgleichgewioht der Gesamtmasse +15 bit -35 g Sauerstoff je 100 g fertigen BxplosiTstoff beträgt.

Sin beTorsugtes anorganisches säuerst off liefernde β Sals für die Binbesiehung In die erf lndungegea&ssen Biploeivetoffe 1st Amaoniuanitrat. Xn einigen fällen ist ββ vorteilhaft, einen (Ceil, sweokmässig bis au 50 1» oder selbst bis su 90 £ des Amnionivunnitrate duroh andere Metallnitrate, wie Natrium-, BariUB-_y Kaliuflh- und Calciumnitrat, mt ersetsen« Die Teilohengrusse der anorganieohen sauerstoff lief ernden Salse ist- nioht kr it i BOh und sie können in gepulrerter, granulierter oder PUtsQhenform Terwendet werden« und ein Teil der Saite kann in der eesaathelt oder einem Sen des Löeungseittele vorgelöet sein.

Bin berorsugtee wechselseitiges Lösungsaittel für das oxydierende Sale und das lösliche Lignoeulfonat 1st Wasser» Be können Jedoch auch andere geeignete wechselseitige Lösungsmittel, wie beispielsweise formamid und Dimethyleulfoxyd (niSO) in rer-

157U13

βohieienen Mengenanteilen, tie iua geaasten Brsftt« et« Waeeere, rerwemdet werden. Xthylenglykol kann in Mengen en te ilen bit «et 50 *igen Kraut· des Wseeere verwendet werden. Die·· orepnlBoben ϊ#Μηβ·*1**·1 elnd polare flüsigkeiten, dl« in allen Mengenanteilen leioht alt Wa es er aieohbar sind und wirkt·«· Löeungemdttel far Aeeoniumnitrat and ander· anorganieo«· Sals« darstellen ·

Bei ihrer Verwendung «Besen da· Alualniuai od«r dl· *M$n£t»» legierong oder ander« energiereiohe Metall· od«r Metalloid·, dl· eioh rnmp Verwendung in den «rflnduogi|Mftiiitt BxplöaiTatoffen eignen, la feinverteilt» torn Torli««*n und können ·« sw^okaleeigeten in Bereich τοη feine« Staub bit ** «fcNMP Vom Torliegen, die nicht gröaeer let alt da·· ti« duroh ein Sieb alt einer Höhten Ha»onenwelte τοη 3,3 aa (ϊχ1·Γ-81·Ββτο··· 6) Seht. Oeeignete Sorten elnd beisplelew«l·· TerhUtnl«a|Lffl8 billig«· «it luft Tereprüht·· AltaUnlia«fulTW, g««oJuiitielt· {

toll« oder Granulate, dl« au« regeneriert·«. Sohrot ler|««tellt '·

■Ind. Si· Verwendung dea teueren farbfeinen Alaslalmia« Ijfaf

nicht erforderlich, uw hohe I«pflndliohk«lt In den ixplOBiTBtoffen au erilelen.

Iu brauchbaren β el bet eiploeiren Mitteln, dl· In daii «aeaen Terwendet werden können, gehören Β«1·ρ1·1·ιτ·1·· Irinltrotoluol (BTP), Pentaerythritt«tranltrat (PlW) _r Oy^otri- «ethylentrinitre«in (EM), Muh B (öead.ch τοη fit »d RIH), Pentolit (öemiBoh ron PBM and MT), ranteblo··· PttlT«r_r Iltro* oellulose und Oe«ieohe daron. A ,

β -

109Ö09/Ö2Ö1

ι ι

Die in der wäßrigen Aufeohl&mnungsform der er fin dun gage mä β sen Exploeivetcffe verwendeten gelbildenden oder verdickenden Polyeaooharide eind vorzugsweise Mannogalactane, wie QuargusQBi oder CareDeamen. Se kann eweokmfissig Guergunmi dee selbst verneteenden Type, der kUrslioh in teohnieohem Maßstab augänglioh wurde, verwendet werden· Wenn Dirnethylsulfoyd oder Formamid allein ale wechselseitiges Lösungsmittel in Aufschlämmung verwendet wird, kann Hydroxyäthyloellulose ale geeignetes Verdickungsmittel verwendet werden. Wenn Dimethylsulfoxyd, Formamid oder Xthylenglykol in-Kombination mit Wasser verwendet werden» sind Guaraehl, lamarlndenmehl oder Stärke geeignete Verdickungsmittel· Es kann eine Anzahl von modifizierten und synthetischen Materialien, die als Verdickungsmittel brauchbar sind, gewühlt werden» die für die verwendeten Lösungsmittel geeignet und für den Fachmann offensichtlich sind·

Metallohromate, die el oh but Verwendung als Vernetzungsmittel für die Poly saccharide in wäßrigen &ufsohl8aaungen eignen· sind die gleichen, wie sie in der canadlsehen Patentschrift 729 555 beschrieben sind, d.r » Hatrium- und Kaliurodichromat und Zink- und Bariumohröttat.

Die löslichen Lignosulfonatsensibilieatoren können irgendwelche des weiten Bereiches von technisch sugönglichen Idgninsulfonaten sein* £8 kann jedes löeliohe SaIs von Lign1 nsttlf onsäure verwendet werden, und Calciun-, Hatriua- und haben sich ale besondere «weckaäeaig in den erfindungegemäsBen

BAD ORiOSNAL

10980 9S

SxploBirstoffen erwiesen. Solche Ligninsulfonate sind nebenprodukte der Papier- und BelletoffIndustrie und werden aus Sulfitablauge erzeugt« Die Lignosulfonate können entweder als troekenee Pulver oder alternativ ale Lösung verwendet werden« Bei Verwendung einer Lignoßulfonatlösung, beispielsweise einer wäßrigen Lösung, kann das Waοβer der Lösung ale gesamtes wäßriges Medium des Explosivstoffes oder als ein Teil davon Verwendung finden.

Der Explosivstoff kann nach an sich bekannten Arbeitsweisen unter Anwendung einfacher Mischverfahren hergestellt werden, wobei der lösliche Iilgnosulf onatsenslbilieator bei jeder eweoknäeeigen Stufe bei der Herstellung zugegeben wird. Der Lignosulfonatsensibilisator kann in entsprechender Weise verwendet werden, wo eine Sprengstoffbreimasse zur Verwendung an der ' Sprengeteile mittele dee jetet gut bekannten Aufschlämmung»- aischwagens hergestellt wird.

Die folgenden Beispiele und Tabellen erläutern die verbesserten erfindungegemässen Sprengstoffmassen ohne die Erfindung eu beschränken.

Beispiel 1

Ss wurde «in extrudierbarer gelatinöeer Explosivstoff hergestellt, der als wesentliche Bestandteile Ammoniumnitrat, latriumnitret, laeser, teilohenfundges THI und tellchenförmlg«· PEM enthielt. In die Masse wurde auch weiteres Erweichungs- oder Oelbildungseaterial elnbesogen. Eine 20,32 on (8 Zoll) Ladung

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von 3,175 cm (1ty4 Zoll) Durchmesser detonierte nicht mit einer Sprengkapsel ITr. 8. Zwei entsprechende Massen in der gleichen !.adungsgrösse, die zusätzlich 0,5 Gew.-# Natriumlignosulfonat bzw. 1,0 Gew.-# Ammoniumlignosulfonat enthielten, konnten mit Erfolg mit einer Sprengkapsel ITr. 8 gezündet werden» Bio Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt, wobei die angegebenen Mengen als Gew.-?6 der Gesamtheit ausgedruckt sind»

Tabelle I

Mischting Hr.	1	2	3	4
Teilohenförmiges PETN	10,0	10,0	-	4,6
Teilchenförmiges TNT	20,0	20,0	20,0	23,0
Gekörntes Ammoniumnitrat	30,0	30,0	60,0	34,3
Gekerntes Natriumnitrat	33,0	33,0	14,0	31,0
Wasser	4,1	4,3	3,2	4,7
Harnstoff	1,4	1,4	1»3	1,6
Guarmehl '	0,4	0,4	0,5	0,4
Tamarindenmehl	W · 0,4	W. * 0,4		0,4
Schwefel	0,7		-	-
Natriumligno8ulfonat	-	0,5	-	4P»
Ammoniumlignosulfonat	-	-.	1,0	■Mi
Sauerstoffbilanz	+2,6	+2,9	+0,9	+0,8
Detonation	versagt mit 1 Kapsel Nr. 8	gezlinctei mit 1 Kapsel Hr. 8	ge zündet mit 1 Kap sel Rr. 8	gezün det mit 5 Kap- seil Nr. 8

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1571ΪΪ3

Vie aus den obigen Ergebnissen zu ersehen iet, versagte des •«siech 1, dem Idgnoeulfonat fehlte, alt einer Kapsel Ir. 8, wHirend das Genieoh 4 dem Lignosulfonat ebenfalle fehlte, f Kapseln Hr* 8 für die Detonation erforderte· Me Geaieoh· 2 und 5, welche Lignοeulfonat enthielten, worden Bit einer einzigen Kapsel Ir· θ gesundet.

Et werde ein Explosivstoff brei hergestellt» der ale wesentliche Bestandteile Aaaioniman 1 trat und Wasser »usaamen mit bekannten Seneibilieatoren, die f θ inzerteil te β AltatLnioa, Oaloitamitrat and SoB umfaßten, enthielt. Sine Ladung von 9,06 pm (2 Zoll) Deröhmeeeer, konnte bei zwei Versuchen nicht Bit einer Sprengfcapeel Ir. 8 gesundet werden. Bine enteprecheade ZtteaaBBtneetzung in der gleichen Ladungegröaee, die eueätslioh % 4 Jt AaÄoaiualignoealfat enthielt, detonierte mit einer einsigea. Kep^tl Ir. 8. Die Ergebnisse sind in Tabelle IZ zusaraaengefaßt, wobei die angegebentn Hingen als 6ew«-£ der ßeBamteaeee smsgedrllelrt sind.

_{1O β} BAD ORIGINAL

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ft

Tabelle II

Mischung Wr«	1	2
Ammoniumnitrat	52,0	52,0
WaaBer	13,0	13,0
farbfeineβ Aluminium	4,0	4,0
Calciumnitrat	24,0	24,0
Ruß	5,4	-
Quarmehl	1,6	1,6
Ammoniunlignosulfonat	-	5,4
Saueretoffbilane	-1,2	+5,5
Detonation	versagte bei 2 Tereuohen mit einer Kap- sel Hr. 8	mit einer Eapeel Nr. 8 gesundet

Wie aus den obigen Ergebnisse ersichtlich let, versagte das Gemisch Nr. 1, das Senelbilieierungematerial jedoch kein Lignosulfonat enthielt, beim Zünden, wehrend ein gleiches Gemisch, daβ LignoBulfonat enthielt, mit einer einzigen Kapeel Hr* β gezündet wurde.

Beispiel 3

Ss wurde ein Explosivstoff in wäßriger Aufschlämmung hergestellt, der ale wesentliche Seetandteile Sauerstoffliefernde SaIre, Wasser, Aluminiumpulver, pelletieiertes TNT und Verdickungsmittel enthielt. Zu einer Charge der Hasse wurde eine Menge en

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Ammoniumlignosulf onat zugefügt, während die andere Charge kein Lignosulfonat aufwies. Die jeweiligen Gemische wurden in 61 cm (24 Zoll) Ladungen von 9 cm (3V2 Zoll) Durchmesser gepackt und mit 60 g Pentolitzündern gezündet. Da β Gemisch, welches kein lignosulfonat enthielt, detonierte nicht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle III zusammengefaßt, wobei die Mengen als Gew.-# der Gesamtmasse angegeben sind.

Tabelle III

Misohung Nr8	1	CVj
natriumnitrat	45,4	45,25
Amraoniumlignosulf onat	-	0,15
Zinkchromat	0,01	0,01 '
Wasser	15,8	15,8
Aluminiumpulver	17,0	17,0
pelletislertes TNT	20,0	20,0
Äthylenglykol	1,1	1,1
Guarmehl (Verdickungsmittel)	0,7	0,7
Sauerstoffbilanz	-20,8	-.20,5
Zünder, 60 g Fentolit	versagt	detoniert

Beispiel 4

Es wurde eine Reihe von wäßrigen Sprengstoffbreien hergestellt, die Im wesentlichen aus sauerstoffliefernden Salzen, Wasser und gepulvertes Aluminium zusaaeen mit anderen bekannten Zusätzen, als Verdickungsmittel oder die Dichte steuernde Mittel

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brauchbar sind, "oosianden. Bei allein ausser zwei Massen wurden Mengen an Ammoni^olignosulf onat zugegeben· Die Massen wurden in Ladtingen mit verschiedenem Durchmesser abgepackt und mit Pentolitaündern versehen. Hid Massen, welche kein Lignosulfonat enthielten, detonierten nicht· Die Ergebnisse sind in Tabelle ssusammengefaSt» wobei die angegebenen Mengen als Gew.-^ der Gesamtmasse ausgedrückt sind·

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actauog Jfe«

nail 4 vnn

4» I

O «D CO O

(ktarsehl

Sauerstoffbilans Sieht· (g/oce) Laduagsgröße

Aluminiumpulver Ammoniumnitrat Natriumnitrat

Vaseer

formamid

30,0 49,3

10,0 10,0

0,7 -26,3 1.37

'a»

•Ägt

2,0 30,0

10,0 10,0

0,7 h29,5 1,17

7. 61

20 g

2,0 40,0 29,0 13,0 15,0

1,0 7,5 1,51

680 g

ges deft

4,0

8,0

10,0

4,0

2,5

♦2,9 1,43

5,

61;;«»

4,0

4,0 68,0

8,0 10,0 3,0 2,5 0,5 -2,5 1,22 10,16s 61

40 g

gesundet

6,7 30,1 36,0 13,0 13,2

1,0 -24,0 1,50

10,16« 61 0«

24")

gesun det

12,8 5,0 45,7 20,5 15,0

1,0 -5,1 1,29

17,78* 61

68Og BUn-

21,0 10*0

36,5-16,4

15,0

1,0 -25,0 1,10

17,78* 61 ca

680 g

SUB—

Beispiel 5

Ee wurden drei wäßrige Explosivstoff "breimaeeen hergestellt» die als wesentliche Bestandteile plätcohenförmiges Ammoniumnitrat, Wasser und ein Verdickungsmittel, dlspergiert in Xthylenglykol, enthielten. Ein Brennitoff/Sensibllisator aus Schwefel wurde eu einer Kasse und ein Brennstoff/Senslbilisator aus Weisenmehl but zweiten Kasse zugefügt. Die dritte Kasse enthielt Ammoniutt lignoeulfonat als Sensibilisator· Die Kassen wurden in Ladungen von verschiedenem Durchmesser gepackt und mit Pentolit- slindern von 680 g versehen · Die Ammoniumlignoettlfonat enthaltende Kasse konnte mit Erfolg sur Detonation gebraoht werden, während dl« anderen Kassen versagten. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle Y zuseeeengefaßt, wobei die Kengen als Gew.-Jl der Oeeaataaese ausgedrückt sind.

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Tabelle V

Mischung Hr ·	1	2	3
/Umonluollgnosulfonat	10,0	-	tm
Schweftl	-	10,0	-
feisenmehl		-	10,0
taraonlunnitrat (Platschen)	78,8	78,8	78,8
fässer	10,0	10,0	10,0
Guarmehl	0,5	0,5	0,5
Äthylenglykol	0,7	0,7	0,7
Saueretoffbilang	+0,2	O	+2,1
Dichte (g/coa)	0,92	1,36	1,33
Pentolltsttnder	680 g	680 g	680 g
12,7 ζ 61 OM (5" x 24") Ladung	detoniert	-	-
12,7 x 61 ob (5" x 24") Ladung	-	versagt
20,32 χ 61 on (8" χ 24") Ladung	detoniert	-	versagt

Beispiel 6

Se wurde eine Reihe von 5 wäßrigen Explosivstoffhrelaassen hergestellt, die ale wesentliche Bestandteile eaueretoffliefernde Salsa, Wasser und ein Verdickungemittel enthielten. 4 der Hassen enthielten auch Schwefel als Brennet off/Sensibilisator. Zu 3 Ibissen wurde eine Menge an Ajumoniumlignoeulfonat zugefügt. Die Sprengstoffe wurden in Ladungen von verschiedenem Durohaeeser abgepeokt und mit Pentolltztindern eur Initiierung versehen· Die Hassen ohne Llgnosulfonat detonierten nicht, während diejenigen «it Llgnosulfonat bei allen geprüften Ledungsgrö·sen

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detonierten. Die Ergabnisse sind In Tabelle VI sueammengtfadt, wobei die angegebene.! Mengen als G©w»-# der Gesamtaaese ausgedrückt sind.

gaoelle VI

Mischung Nr.	450	S	. 1	0	»	0	Γ	P .	3	4	5
	320	δ	10,	0	«Η		-	- 1,0	4,0
Ammoniumlignosulf onat	450	S		0	1O9	0	12,0	10s5	7,5
Schwefel	160	δ	66,	0	66,	0	61,8	62,3	62,3
Ammoniumnitrat	320	g	β,	7	8,	0	. 12,6	12,6	12,6
Natriumnitrat	450	ß ■	15,	14	15,	0	12,6	12,6	12,6
Wasser	160	S	1,		1,	0	1,0	1,0	1,0
öuarmehl	320	B	+1,		+3,	1	-0,7	+0,3	+0,4
Sauerstoffbilans	450	S	1,		1,	39	1,42	1,25	1,54
Dichte (g/ocm)	680	8
	-		cm		versagt	-	gesUnd.
	-		-		-	-	gesund.
	-		-		versagt	-	- ■
	-		-		-	-	gesUnd*
	-		-		-	gesund,	-
	-	gesund»	-		versagt	-	-
	em	«-9	-		-	gesünA.	-.
	-		-			-	ICe a Und.
				-	-	-
	versagt	—		-
Iiadun*s«rö*see ZUnder^ewicht
8,9 x 61 cfi (3y2" χ 24")
10,16 χ 61 ca (4Γι χ 24")
1Ο·16 χ 61 cto
^i Veil)"
12,7 χ 61 cm (5* x 24")
12.7 χ 614CB· (5* x 24")
15,24 χ 61 ο« (β* χ 24")
15.24 X 61 OS (6* χ 24")
15,24 X 61 OS (6" χ 24")
15b24 χ 61 ©a (§δ χ 24*)

.109809/0291.

Si wurde eine Reih· von 5 wäßrigen K^oeiT*toffbrei*ae«jjin gestellt« die ale wesentliche Bestandteile sauerstoffliefernde Salze, fässer, einen Brennstoff und ein Verdickungsmittel enthielten» Sin Bereich von Llgninenlfonainreealaen wurde tu den Massen eugefügt, und jede Ifaeee wurde «u ladungen gefönt und mit Pentölitaündern versehen. In allen ffllen erfolgte eine Detonation und in eine* ?all (Gemisch Ir« 5 - labeile TU) wurde die Detonation in einer ladung Bit sehr kleine· Durchmesser eraielt» In allen !"allen ergab sich eine Detonation mit hoher De'^ooationsgeschwindigkeit. Die Ergebnisse sind in Tabelle VII suaafsiengefaßt» wobei die angegebenen Mengen als Qem.-i» der Gesamteeese auegedrttokt sind.

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Tabelle VII

Mischung Hr.	1	2	3	4	5
	37,0	40,0	37»O	40,0	72,1
AluminirapuTrer	30,0	■ W 30,0	30,0	30,0	■ ■ ·
Natriumnitrat	8,0	8,0	8,0	8,0	-
lasser	15,0	15,0	15,0	9,0	13,0
Quarmehl	1,0	1.0	1,0	1,0	0,5
Anthrieit	-	-	-	•P·	5,4
Oaloiumlignosulfonat (trocken)	9»0	-	-	-	-
Caloiumlignoeulfonet (50 #ige Lösung)	-	-	-	-	9,0
Natriutilisnosulfonat	-	6,0	9,0	-	-
AnmoniumlisnoBUlfonat (49 &ge Lösung)	-	-	-	12,0	-
Säuerst offbilane	-29	-24	-29	-24	-6
Dichte (g/ocm)	1,45	1,44	1,40	1,40	-
Ladungsgrusse	15,24X 61 ο* (6"x24"'	12,7x #61 cm (5nx24·	12,7x G1 u· 5"x2r]	12,7x 61 ca 5"x24tf;	2,84et (1") Rohr
Pentoiltsttnder	680 g	680 g	450 g	680 g	50 g
Detonati onsgeschwindigkeit η/ββο	(D 3110	(D 4400	(D 3100	(D 3900	(2) 3400

(1) nicht eingeschlossen

(2) in Stahlrohr eingeschlossen

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Beispiel 8

Bb warden zwei wäßrige BxploslTStoffbreie hergestellt, die sauerstoffliefernde Salze, Wasser, Brennstoff, Verdickungsmittel und ein teilehenförmiges selbst explosives THT enthielten4 Zu einer der Massen wurde weiter eine Menge an Aasaonlumlignosulfonat gegeben. Jede Masse wurde su Ladungen geformt und durch eine Zündladung aus Pentolit gesundet· Die Masse ohne Lignosulfonat detonierte nicht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7ZZI eueammengefaflt, wobei die angegebenen Mengen als Gew.-^ der Gesamtmasse ausgedruckt sind.

Tabelle VIII

Mischung Ir,	1	2
Teilohenföraigee TNT	10,0 39,0 8,0 15,5 25,0 1,5 1,0 -20,9 1,56 10,16 χ 61 Ott (4" x 24«) 680 g rereagt	10,0 37,0 Θ,Ο 15,5 25,0 1,5 1,0 2,0 -24,1 1,25 10,16 χ 61 cm U" x 24") ♦50 g gesundet
natriumnitrat Wasser Guarnehl Xthylenglykol
Säuerst of fbllanj! Di oh te (g/com) Ladungsgrösse Pentoliteunder Detonation

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ORtGlHAt

Beispiel 9

Bs wurde eine Reihe iron EssplosivetaffteeiiBaeeea worin ein feil oder die S#samttoit des aorraaltrweis© si® Lösungsmittel verwendeten Wassers dure& Porausmiid eys©te<& war· Der Best der Hauptbestandteile unfafiten im weeentliefeea sauerstoffliefernde Salsa _β teilehsnfSwaige or^aisea© Explosiv stoffe und bekannte Verdickungsmittel· Su awei ä&w liaesea wurden Mengen an Aamonitamligaosulf öiiat zugegeb©»* wite*@ai saäex« zwei Ifessen kein Ligaoenlf ouat entliielteiu Di© üseeea in ladungen von 5*8 cm (2^M) Iteoiimiisser abgepackt imü sdf schie denen Zündera verseil en· BIe Massen' eta» MgEoself ©a&o erforderten beträchtlich grSsisere ZQndladungen für €£e B©t@aation als die Lignosulfonst enthalteafiea Sfessen» Me B^gsMise® eiad in Tabelle IX zusammengefaßt _f wobei die angege^eaem lesgea als Gewο-^ der Gesamtmasse ausgedrückt sind«.

21 -

109809/0291

tabelle H

157??ίί

meohung Vr.	1	2	74*0	4
Aeonltumltrat (AV)	33.5	30,3	1Tl	65*0
Vfttviumltrat	33,0	33,0		. v<f ** 10,0
pelletieiertee TVI	22,0	22,0	16,0	11,5
kernig·· PBXK	4,7	4,7
Basnet off	0,5		-	-
formamid	2,5	-	6,0	-
Formeeid-Harnetoff-Ajr-Oemiech (V		6,0	-	15,0
faaarindeneehl	0,4	0,4	0,7	-
vorgegelte Stärke	0,8	0,8	0,5	aw
Hydroxyäthylcellulose	-	-	2,0	0,2
Wasser	2,8	2,0	UO	-
ÄJBMoniuelignosulfonat	-	-	1,14	0,5
Sichte (g/ocm)	1,56	1.56	ι. 5 Κα»0·1 Kapa, Vr. EH V». 6	1,20
kleinster erforderlicher Zander	5 Xapf Hr. 8		10 8 Pentolit

(1) 1t1t2, bei 25⁰C fläeelg. Beispiel 10

Bb wurde eine Reihe Von BxploeivBtoffen hergestellt, worin ein feil des noraalerweise als Lösungsmittel verwendeten fase er β (torch Poroaaid ersetzt norde. Der Rest der Bestandteile bestand in wesentlichen aus säuerstoffliefernden Salzen und feinserteiltem Metallbrennstoff zusammen mit bekannten Verdickungs-

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BAD

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mitteln oder die Sichte steuernden Mitteln« In einer Gruppe der !fassen waren Mengen an Aimoniumlignosulfonat enthalten„ während eine zweite Gruppe kein Lignoeulf onat enthielt« Beide Arten fön Hassen worden in Ladungen mit verschiedene!» Durchmesser abgepackt und mit verschiedenen Zündern versehen· Die Lignosulfonat enthaltenden Massen erforderten beträchtlich geringere Zünder als die Massen, welohe kein Mgnoaulf onat enthielten. Sie Ergebnisse sind in Tabelle X sueasmengefaßt, wobei die gezeigten Mengen als Gew·-^ der Sesaatmaese ausgedrückt sind·

BAD

- 25 -

10980970291

O	O	m
co		σ
OD		O
σ		33
co		O
σ		>
ro		Γ"
co

lfiaohung Br«	1	2	0	»	0	3	3	7	4	0	0	*	,5	5	€	1	■	5	7	8
Asnoniumnitrat	*9,3	47,		0	49,		0	68,	0	η	m	»o	71,0	AO,	0	0	67,0	33,5
Natriumnitrat	-	•«3		-			8,	»	2,5	,0	8,0		12		8,0	8,0
Harnstoff	—	mm		-	0	► 30			,22	-	mm	7		-	1,0
Formamid	10,0	10,	m	10,	0	,7cm	3,	•a	,16c	4,0		1		4s0	« .
Alura.1.niura;n?flnu1 nt:	30 ?o			30 β			Λ • ν	0		4,0	'■■	(6	0	4,0
an Luft verstäub tes Aluminium	-		*·			Oi	10	-	30,	320 I
Ferrosilicium	-		,0		•		4	-		N I	-	10,0 ^
Gileonlt	-		•o	•Μ			1	2,5	«i		2,5	-
Zucker	-		90		•	10	-		»o	-	^,o
Glykol	-		92O		40	-	,7	-
Guarmehl (Verdicker)	0,7	1	,&2cs	o,		0,5	,8 '	0,5	O95
Wasser	10,0	10		10,		10,0	,0	10,0	10,0
Ämmoniumlignosulfonat	-	2		-	»34	-	7,0
Dichte (g/ccm)	1,35	1	1,	1,41	,24cm ')	1,50	1,51
Ladungsdurchmesser	8,9cm	(3	12,	n15,24cn (6M)		15,24cm (6")	15,24cm (6»)
kleinster erford. Zünder (g Pentolit)	80	20	320	520 (ver~ äagt)	680 (ver- Bagt)	520

ro co

is

Beispiel 11

Se wurden zffei Szplosivetoffbraiinaseea hergestellt, worin ein Teil des normalerweise Bis Lösungsmittel verwendeten Wassers durch Dinethylsulfoxyd (DMSO) ersetzt wurde. Der Rest der wesentlichen Bestandteile bestand aus säuerstoffliefersden Salsan und bekannten Brennstoffen» ¥erdiokungsmitt©la -und Stabilisatoren. Zu einer der Massen wurde eise Menge en Aimscsitsslignosulfonatsensibilisator zugefügte Nach Abpaoken in Ladungen von 6,55 cm (2V2^f?) υ&α 7,62 om (3^K) Darcluiieseer me?ie die Idgaoßttlfonat enthaltende Messe durch einen 160 g PentGiltsunder sur Detonation gebracht, während die Mass© ohn© nicht detoniert©« Die Brgefenieee sind in fabellt ΣΙ faßt, wobei die' gezeigten Mengen ale Gew_e-^ der ausgedriickt sind.

BAD OBSGSNAL COPY

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Mieohung Vr*	1(3)	2	wm	3	6,0
Aaeon i wen 1 trat	63,9	70,0	2,0	50,3	10.0
Iatriuanitrat	-	12,0	-	20,0
Slnknltrrt		0,3	-	•	0,2
SWO	13,0	W »	-	-
teHfthenfftrnlfffte Alwlnlua	15*0	0,7	0,5
Schwefel		5,0
2-Xthylhexanol (1)	-	3,0	10,0
I3Pe(CN)6 (2)	5,0	1,29
Hydroxyathyloelluloee (Ter- dlokungsmittel)	0,6	g^t^et	1,56
Ouarmehl (Verdickungsmittel)		Tereagt
Waeeer	-
*eionlfl«llfineff»ilifw**	0,5
Höhte (g/oom)	1,38
SBnder (160 g Pentoilt)	gesendet

(1) ZtQ* Bee eitigang grosser Installier Luftblaeen In der Miechung rerwendet.

(2) Detonatianßkatalyeator.

(3) Eine gleiche Maese unter 7erwendung τοη Waaaer ale lösungsmittel t»nd ohne IMCO war weniger e«pfln4lioh,

BAO ORfOlNAL

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Beispiel 12

Ee -wurde ein Versuch im Freien in einer Bisenerzgrube durchgeführt, wobei eine mit Mgaoealf ©nat sensibilisierte wäßrige Aufschlämmung verwendet word®· BIe Masse, welche durch ein Aufschlöumungspumpenmisohfahrzeug hergestellt wer, ist in der nachfolgenden Tabelle XIX ale Gemisch 1 gezeigt· Sie wurde In 5 Bohrlöcher geladen, die jeweils mit Wasser gefüllt waren. Jedes Bohrloch hatte einen Durchmesser von 25 cm und eine Tiefe von 107 cm. Hach 15 Tagen konnten alle Bohrlöcher mit Erfolg zur Detonation gebracht werden· Es wurden etwa 2586 kg Sprengstoff geladen und mit PentolitzQndern von 6Θ0 g gezündet. Sine gleiche Masse, die jedoch kein Lignosulfonat enthielt, wurde wie in Tabelle XII» Gemisch 2, gezeigt, hergestellt* Eine Ladung von 25(4 ob DurohneBeer und 22,7 kg,die mit 6Θ0 g Pentοlit als ZUndor versehen war_f detonierte nicht· Die Ergebnisse sind in Tabelle XII zusammengefaßt» wobei die angegebenen Mengen als Gew.-^ der Gesamtmasse ausgedruckt sind*

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J»

Tabelle III

1571ΙΪ3

Ii β Chiang Ir. AisBonitunnitratplätEohen

gepulvertes Aluminium Ainnoniuinllgnoeulf onat feissenmehl (JilBonit öuanaehl

AN in Lösung Iatriumnitrat in Löstmg Zinkohrcmat

Waeeer

Säueretoffbilane Diohte (g/ooe) Detonation

15,0	15,0
6,5	6,5
4,0	-
-	4,0
3,0	. %Q
1,2	1,1
40,7	40,7
14,8	14,8
0,01	0,01
14,8	. fl,i
-1·?	-1,1

gemundet

*#I5

Beispiel !5

Ie wurde «ine Explosivetoffaufechläamung hergeetellt» die als weeentliehe Beetandteile eauer8toffliefernde Salee, Wasser, teilohenföreigee Aluminium, Anmooiiumlignoßulfonat und fördiokungeiiittel enthielt. Zwei Proben wurden in Ladungen von 1,08 ob Durahmeeser und 61 oh Länge gepackt und in senkrechter Stellung bei ü^ebungeteeperaturen von 30 bis 32⁶O gelagert, iaöh 30 Tagen und 79 lagen wurden die Proben auf Anzeiöhes einer

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Trennung der Bestandteile oder auf das Torliegen einer flüssigen Schicht untersucht. Es wurde kein Anzeichen einer physikalischen Verschlechterung der Massen gefunden. Die Ergebnisse Bind in der folgenden Tabelle XIII busammengefaßt, wobei die Mengen als Gew.-^ der Gesamtmasse ausgedruckt sind.

Tabelle XIII

Probe Kr0	1	2
Ammoniumnitrat	35,0	60,7
Natriumnitrat	16,0	12,7
Wasser	H,0	12,7
Äthylenglykol	mm	It*
Guarmehl (Verdickungsmittel)	0,5	1,4
Ammoniumlignosulfonet	4,5	3,9
Aluminiumgranulat	29,0	-
an Luft versprühtes Aluminium (2$ Mg·)	-	6,7
fa£A£eine.s Aluminium
Trennung der Bestandteile	keine nach 30-tägiger lagerung	keine nach 79-tägiger Lagerung

Wie aus den in den vorhergehenden Beispielen und Tabellen ge» zeigten Ergebnissen ersichtlich 1st, hat die Zugabe ©±a@s löslichen Lign©sulfonate zu einer Explosivstoffbreimasse die überraschende Wirkung, daß die Empfindlichkeit der Massen beträchtlich erhöht wird. Explosivstoffbrei dieser Art mit eine? @auer-

29 -

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bilen* «usaerhalb des 3eraioiies von +15 Ms -35 g Sutters* ri:.? Je 100 g fertiger Explosivstoff ergaben kein« iUverlÄeeig* Detonation. Vorzugsweise sind daher die verwendeten !»enget an Lignoeuifonatsensibilisator und. Brennstoff derart, daß die 'Saueretoffbilan» der Maas« la Bereich von +15 bis -35

Bs let ersichtlich, daß der Heuptvorteil, der duroh Tenter dung der durch JÜgnosulfonat sensibilieiertea Sprengatocfti&vlxaeeaen gemäß der Brfindung araielbar iet, la der VerweAdax^ vea rioht selbst explosiven Aufsohlämmungsmaeeen liegt. D.h., dal au· Aufaohlänatmgsmaeeen, «elohe Bauerstoffliefernde SaSJifi» ein lÖBungemittel für die sauerstoffliefernden Salze un4 etaeu Brennstoff enthalten, diaroh Zugabe einer geeigneten &$&ge an lignoeulfonat als praktische und zuverl&seige koamerslelle SiploeivBtoffe verwendet werden können, welche die weiterer Torteile geringer Kosten und grosser Handhabungseioherfeeit aufweisen» Wenn man in solche Hassen Bestandteile star Irsieltng einer zusätzlichen Stärke einbeziehen will, wie gepulverte Leichtmetallbrennetoffe oder selbst explosive Mittel ergibt die Verwendung der Lignosulfonatsensibilisatoren Massen _t welch? in Ladungen von kleinerem Durchnesser oder mit kleineren Zandern jsur Detonation gabracht v;erden können, als dies bisher möglich war.

Bs wurde auch gefunden, daß die Verwendung von Lignoeulfanatsensibilisatoren keine nachteilige Wirkung auf die !Dagerun^aeigenschaften von wäßrigen Äufschlämnungamassen hat. D.h. xit

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Lignosulfonat eeneibilieierte Massen aeigen keine gröasere Verschlechterung oder Trennung der Beetandteile alβ gleiche Massen ohne Lignosulfonat. Bekanntlich hat das Vorliegen von unerwünschtem Material, «ie beispielsweise Verunreinigungen in gepulvertem Leichtmetall in Aufachläimmingaexploaivetoffen die Wirkung, daß die Masse über lange Lagerungezeiträume in Feststoffe und eine Überstehende fids si ge Schicht zerfällt. Die Verwendung von Lignosulf onat beschleunigt diesen Zerfall in keiner Weise und kann tatsächlich eine wertvolle stabilisierende Funktion in solchen Massen auetiben. Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung von Lignosulfonaten als Sensibilisatoren in aluminiumhaltigen Aufechlämmungsexplosivstoffen die Verwendung der normalerweise in solchen Massen angewandten Stabilisatoren unnötig ist*

Die Lignosulfonatsensibilisatoren wirken weiter als wirksame Mittel, um die Verteilung sehr kleinen Luftblasen, die in das AufschlämmungsgemiBoh eingeschleppt oder darin eingeschlossen sind, au verhindern oder anzuhalten. Solche Luftblasen werden normalerweise in Explosivstoff auf sohla^unungsmassen durch das Anheben und übereinander lie gen des Gemisches eingebracht! das während des mechanischen Mischens der Bestandteile erfolgt, oder Luft wird in das Gemisch susaamen mit den trockenen Beetandteilen eingeführt. Die Menge an solcher eingeschleppter Luft ergibt eine brauchbare Handhabe zur Kontrolle der Dichte der Ixplosivstoffmaesenc

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Claims (1)

1. Explosivstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß sie im v/eeentHohen wenigstens ein anorganisches säuerstofflieferndeβ Salz, ein lösliches Lignoeulfonat, ein wechselseitiges Lösungsmittel für das anorganische säuerstoffliefernde Salz trad das lösliche Lignoeulfonat,ein Verdickungsmittel und einen Brennstoff enthalten, wobei die Mengenanteile an Bestandteilen derart sind, daß die Sauerstoffbilanz der Gesamtmasse etwa +15 bie etwa -35 g Sauerstoff je 100 g fertigem Explosivstoff beträgt»

2· Explosivstoff naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daf als Brennstoff kohlehaltiges Material, teilchenförmiger organischer Explosivstoff, teilchenförmigen Leichtmetalle oder Metalloide, Sohwefel, Kohlenstoff, Harnstoff oder Gemische davon vorliegen·

3· Explosivstoff naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS als wechselseitiges Lösungsmittel Wasser, Formamid, Diaethylsulfoxyd oder Gemische davon vorliegt·

4· Explosivstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wechselseitige Lösungsmittel ein Gemisch von Wasser und Xthylenglykol in solchen Mengenanteilen, daß der Xthylenglykol nioht mehr als 50 Gew.-£ des gesamten Lösungsmittels, darstellt _t uafaßt·

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5o Explosivstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das säuerst offliefernde Salz Ammonium-, Natrium-, Kalium-Barium- oder Calciumnitrat oder Gemische davon iat_e

β. Explosivstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lösliche Lignosulfonat Calcium-, Natrium- oder Ammcniumlignosulfonat oder Gemische davon ist«

7ο Explosivstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der teilchenförmige organische Explosivstoff TNT₉ PETN, RDX, Masse B, Pentolit_s rauchloses Pulver, Nitrocellulose oder Gemische davon ist«,

8« Explosivstoff9 dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen etwa 30 Ms etwa 90 Gew,-^ eines anorganischen sauerstoff liefernden Salzesp etwa 0,1 "bis etwa 25 Gew_o-# eines löslichen Lignosulfonatss, etwa 1 bis etwa 30 Gew.«$ eines wechselseitigen Lösungsmittels für das anorganische sauerstoffliei'ernde Salz und dag lösliche Lignosulfonat, etwa 0,1 bis etwa 10 Gew„-# eines Verdickungsmittels und 0 bis 40 Gew.~# eines Brennstoffes enthält _g wobei die Sauerstoffbilanz der Gesamtmasse etwa +15 bis etwa -35 g Sauerstoff je 100 g fertiger Explosivstoff fceträgt.

PATENTANWXtTE

DB.-ING. H. f'HCy.7:, DIPL-IHG. H. »OH» 0IPL.-1NG. S. STACGEK

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