NO171552B - Stoepbare og/eller pressbare gassgenerator-drivstoffer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører forpakkede eksplosiver og fremgangsmåter for fremstilling derav, og nærmere bestemt forpakkede emulsjonseksplosiver.

Betegnelsen "emulsjon" skal i det følgende benyttes med betydning en olje-kontinuerlig emulsjon som inneholder en kontinuerlig organisk drivstoffase og en diskontinuerlig oksydasjonsmiddel-oppløsningsfase dispergert som fine dråper gjennom drivstoffasen. Betegnelsen "eksplosiv" skal bety en detonerbar sammensetning som enten kan være fenghettefølsom eller ikke-fenghettefølsom, etter ønske. Betegnelsen "forpakket" skal referere til sylindriske rør eller staver av emulsjonseksplosiv av en hvilken som helst ønsket lengde og som har en diameter på generelt 110 mm eller mindre, selv om produkter med større diameter også kan fremstilles ved fremgangsmåtene som her er beskrevet.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer følgelig et forpakket emulsjonseksplosiv sensibilisert ved hjelp av luftbobler, som er kjennetegnet ved at forpakningsmaterialet innbefatter en underforpakning i form av et sylindrisk fleksibelt rør og en overpakning i form av papir eller plastmateriale, hvilken underpakning er en plastfilm og overpakningen er valgt fra gruppen bestående av papir, voksbehandlet papir, plastfilm eller varmekrympbar plastfilm.

Oppfinnelsen tilveiebringer videre en fremgangsmåte for fremstilling av emulsjonseksplosiver som omtalt ovenfor innbefattende (a) fremstilling av en olje-kontinuerlig emulsjon ved en forhøyet temperatur, (b) inkorporering av et densitetsreduserende middel i emulsjonen for å sensibilisere den, (c) forpakning av den sensibiliserte emulsjonen i et fleksibelt rør av ønsket diameter, (d) avkjøling av det fylte røret til en ønsket temperatur, kjennetegnet ved (e) overpakning av det fylte røret med et ytterligere forpakningsmateriale, hvilket materiale er valgt fra gruppen bestående av papir, voksbehandlet papir, plastfilm og varmekrympbar plastfilm.

Oppfinnelsen tilveiebringer videre en fremgangsmåte for fremstilling av emulsjonseksplosiver som omtalt ovenfor innbefattende (a) fremstilling av en olje-kontinuerlig emulsjon ved en forhøyet temperatur, (b) inkorporering av en sensibiliserende, uniform fordeling av gassbobler i emulsjonen for dannelse av et emulsjonseksplosiv, (c) forpakning av emulsjonseksplosivet i et kontinuerlig fleksibelt rør av ønsket diameter, (d) avkjøling av det fylte kontinuerlige røret til en ønsket temperatur, (e) kutting av det fylte kontinuerlige røret til individuelle rør av ønskede lengder, kjennetegnet ved (f) overpakning av de individuelle rørene med et ytterligere forpakningsmateriale, som er valgt fra gruppen bestående av papir, voksbehandlet papir, plastfilm og varmekrympbar plastfilm.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte hvorved emulsjonseksplosiver kan forpakkes i symmetriske sylindere, såsom papirforpakninger med foldede ender. Dette oppnås med minimal migrering og koalescens av kjemisk produserte gassbobler og følgelig tap av detoneringsfølsom-het. Produktkrympning inne i forpakningen minimaliseres også siden gassboblene holdes under trykk under avkjøling og derfor ikke trekker seg sammen. Nærmere bestemt muliggjør fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse avkjøling av emulsjonen som er gassbehandlet ad kjemisk veg før endelig forpakning. Etter fremstillingen er emulsjonseksplosivet fortrinnsvis preforpakket i et fleksibelt rør som deretter avkjøles før overpakning med et ytterligere forpakningsmateriale. Denne preforpakningsfremgangsmåten beskytter produktet dersom det avkjøles i et vannbad, etablerer den ønskede sylindriske geometrien og fremmer retensjon av gassboblene. Den indre mantelen av fleksibelt rør tilveiebringer også et ytterligere lag av beskyttende eller fuktighetsresistent forpakning. Preforpakningsmaterialet kan enten fjernes før den endelige forpakningen eller kan enkelt pakkes over. Det fleksible røret kan være kontinuerlig inntil avkjøling og deretter kuttes til ønskede lengder for overforpakning.

I tillegg til å arbeide med kjemisk gassbehandlede emulsjonseksplosiver muliggjør fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse også forpakning av emulsjonseksplosiver som er gassbehandlede ved inneslutning av gassbobler under blanding av emulsjonen, eller ved oppløsning av en gass under trykk i enten oksydasjonsmiddeloppløsningen eller drivstoffasen av emulsjonen, denne oppløste gassen bruser deretter opp ved tilbakevending til atmosfæretrykk. Selv om fremgangsmåtene ifølge oppfinnelsen er spesielt fordelaktige for forpakning av emulsjonseksplosiver som er gjort følsomme ved hjelp av gassbobler, kan fremgangsmåtene også benyttes for å forpakke emulsjonseksplosiver som er gjort følsomme ved hjelp av materialer inneholdende hule rom.

Sammensetningene av de forpakkede emulsjonseksplosivene omfatter et ublandbart, organisk drivstoff som danner den kontinuerlige fasen av sammensetningen i en mengde generelt fra 3 til 12 vekt-# av sammensetningen; emulgeringsmiddel; uorganisk oksydasjonsmiddelsaltoppløsning (eller smelte) som danner den diskontinuerlige fasen av sammensetningen, generelt omfattende uorganisk oksydasjonsmiddelsalt i en mengde fra 45 til 95$; og vann og/eller vann-blandbare organiske væsker, fortrinnsvis i en mengde på fra 2 til 15%. "Vann-i-olje"-emulgeringsmiddelet anvendes generelt i en mengde på fra 0,1 til 5 vekt-%. Foretrukne organiske drivstoffer er mineralolje, brenselsolje nr. 2, parafin-vokser, mikrokrystallinske vokser og blandinger derav. Oksydasjonsmiddelsaltene er valgt fra gruppen bestående av ammonium, alkali og jordalkalimetallnitrater, —klorater og

—perklorater. Ammoniumnitrat benyttes som det dominerende oksydasjonsmiddelsaltet, og mindre mengder av natriumnitrat eller kalsiumnitrat anvendes vanligvis. En del av det samlede

oksydasjonsmiddelsaltet kan tilsettes i partikkel- eller

tablettform.

De forpakkede eksplosivene reduseres fra sin naturlige densiteter ved tilsats av et densitetsreduserende middel i en mengde som er tilstrekkelig til å redusere densiteten til området på fra 0,9 til 1,4 g/cm5 . Selv om glass- eller plastmikrosfærer eller perlitt kan benyttes som det densitetsreduserende middelet eller en del derav er fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse spesielt fordelaktige med hensyn på densitetsreduksjon ved hjelp av kjemisk gassbehandling, gassinneslutning eller oppløsning under trykk, som tidligere beskrevet.

Det bøyelige preforpakningsmaterialet eller underpakningen er fortrinnsvis en plastfilm såsom polyetylen. Den kan håndteres konvensjonelt i en ekstruderingsprosess, som den som er beskrevet i U.S. patent nr. 3,783,735. Fortrinnsvis ekstru-deres emulsjonen og preforpakkes i en kontinuerlig lengde som deretter avkjøles, f.eks. ved neddykking i et vannbad, før kutting i individuelle staver for overpakning med det endelige forpakningsmaterialet. Den preforpakkede emulsjonen avkjøles ved hjelp av vann, luft eller nedkjøling i konvensjonelle innretninger. Den foretrukne avkjølingsinn-retnigen er et vannbad, som er langt mer tidseffektivt enn luftavkjøling. De avkjølte, individuelle stavene overpakkes deretter ved hjelp av en konvensjonell innretning. Overpak-kingsmaterialet er fortrinnsvis valgt fra gruppen bestående av papir, voksbehandlet papir, plastfilm og varmekrympbar plastfilm. Konvensjonelle forpakningsinnretninger innbefatter forpakningsenhet for varmekrympbar film, papiroverpaknings-maskiner, såsom etiketterere og forpakningsmaskiner for eksplosiver, såsom en Rollex-maskin, som er velkjent innen teknikken. Den apparaturen som anvendes er ikke kritisk og kan lett velges eller utformes av fagmannen. Emulsjonseksplosivene kan sammensettes på konvensjonell måte. Typisk oppløses oksydasjonsmiddelsaltet (saltene) først i vann (eller vandig oppløsning av vann og blandbart flytende drivstoff) ved en forhøyet temperatur på fra 25°C til 105°C, avhengig av krystallisasjonstemperaturen for saltoppløs-ningen. Den vandige oppløsningen tilsettes deretter til en oppløsning av emulgeringsmiddelet og det ublandbare flytende drivstoffet, disse oppløsningene foreligger fortrinnsvis ved den samme forhøyede temperaturen, og den resulterende blandingen omrøres med tilstrekkelig kraft til å fremstille en emulsjon av den vandige oppløsningen i en kontinuerlig flytende hydrokarbondrivstoffase. Vanligvis kan dette oppnås i det vesentlige øyeblikkelig med hurtig omrøring. (Sammensetningene kan også fremstilles ved å tilsette den flytende organiske bestanddelen til den vandige oppløsningen.) Omrøring bør fortsettes inntil sammensetningen er uniform. Eventuelle faste bestanddeler tilsettes deretter og omrøres i preparatet ved hjelp av konvensjonelle innretninger. Sammensetningsprosessen kan også utføres på kontinuerlig måte som kjent innen teknikken.

Oppfinnelsen skal i det følgende illustreres nærmere ved hjelp av de følgende eksemplene.

Det fremstilles en emulsjon med følgende sammensetning:

Emulsjonen forpakkes i en 32 mm kontinuerlig polyetylen-polyester-polyetylentri-laminatfilm ved en temperatur på 90°C.

Den kontinuerlige emulsjonschargen plasseres på et avkjøl-ingsbånd og neddykkes i vann ved 5°C. Etter avkjøling i 20 minutter er kjernetemperaturen av chargen redusert til 16°C, og produktet befinner seg i en halvfast tilstand. Den kontinuerlige chargen kuttes deretter til lengder på 40,6 cm og overpakkes med papir på en "Model 20C Labelette" papir-overpakningsmaskin. De eksponerte endene lukkes ved krymping ved hjelp av en stjernekrymper, en standardteknikk for lukking av dynamittcharger.

Det fremstilles en andre emulsjon med følgende sammensetning:

Emulsjonen forpakkes i en kontinuerlig "Valeron" plastfor-pakningsfilm med diameter 59 mm ved en temperatur på 96°C. Avkjøling utføres under vann som i det første eksemplet, den endelige kjernetemperaturen er ca. 23°C etter 30 minutter i vann av 5°C. Overpakning og endelukning oppnås ved å innføre hver charge i et varmekrympbart plastrør, som er større i diameter og lengere enn chargen og krymping av røret inntil det slutter tett rundt chargen. En automatisert maskin som er i stand til å tilveiebringe dette dekklaget er ""Weldotron model 1600" fra Weldotron Corporation, Piscatway, New Jersey. De forpakkede emulsjonseksplosivene ifølge foreliggende oppfinnelse kan benyttes konvensjonelt, og følgelig kan de benyttes i de fleste anvendelser hvor andre forpakkede produkter, såsom dynamitter, benyttes.

Claims (3)

1. Forpakket emulsjonseksplosiv sensibilisert ved hjelp av luftbobler, karakterisert ved at forpakningsmaterialet innbefatter en underforpakning i form av et sylindrisk fleksibelt rør og en overpakning i form av papir eller plastmateriale, hvilken underpakning er en plastfilm og overpakningen er valgt fra gruppen bestående av papir, voksbehandlet papir, plastfilm eller varmekrympbar plastfilm.

2. Fremgangsmåte for fremstilling av emulsjonseksplosiver ifølge krav 1 innbefattende (a) fremstilling av en olje-kontinuerlig emulsjon ved en forhøyet temperatur, (b) inkorporering av et densitetsreduserende middel i emulsjonen for å sensibilisere den, (c) forpakning av den sensibiliserte emulsjonen i et fleksibelt rør av en ønsket diameter, (d) avkjøling av det fylte røret til en ønsket temperatur, karakterisert ved(e) overpakning av det fylte røret med et ytterligere forpakningsmateriale, hvilket materiale er valgt fra gruppen bestående av papir, voksbehandlet papir, plastfilm og varmekrympbar plastfilm.

3. Fremgangsmåte for fremstilling av emulsjonseksplosiver ifølge krav 1 innbefattende (a) fremstilling av en olje-kontinuerlig emulsjon ved en forhøyet temperatur, (b) inkorporering av en sensibiliserende, uniform fordeling av gassbobler i emulsjonen for dannelse av et emulsjonseksplosiv , (c) forpakning av emulsjonseksplosivet i et kontinuerlig fleksibelt rør av ønsket diameter, (d) avkjøling av det fylte kontinuerlige røret til en ønsket temperatur, (e) kutting av det fylte kontinuerlige røret til individuelle rør av ønskede lengder, karakterisert ved(f) overpakning av de individuelle rørene med et ytterligere forpakningsmateriale, som er valgt fra gruppen bestående av papir, voksbehandlet papir, plastfilm og varmekrympbar plastfilm.