RU2258688C2 - Porous spherical gunpowder manufacture method - Google Patents

Abstract

FIELD: explosives.

SUBSTANCE: spherical gunpowder for hand-guns, e.g. smooth-bore scatter-guns, is manufactured by mixing components in aqueous solution containing up to 3.0% salt for 10-15 min, preparing gunpowder lacquer in ethylacetate, dispersing it in presence of leather glue, distilling off ethylacetate, and drying.

EFFECT: achieved porosity of gunpowder above 30%.

1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области получения пористых сферических пороков (СФП) для стрелкового оружия, например гладкоствольного дробового ружья.The invention relates to the field of obtaining porous spherical defects (TFP) for small arms, such as shotguns.

В патентах [1, 2] предложены способы получения СФП, заключающиеся в раздельном приготовлении нитратцеллюлозного лака в растворителе, водного раствора эмульгатора и водорастворимой соли (например, сернокислого натрия, хлористого натрия), смешении лака и водного раствора эмульгатора, диспергировании на сферические частицы и отгонке растворителя, промывке и сушке.The patents [1, 2] propose methods for producing TFP, which consist in the separate preparation of cellulose nitrate varnish in a solvent, an aqueous solution of an emulsifier and a water-soluble salt (for example, sodium sulfate, sodium chloride), mixing the varnish and an aqueous solution of an emulsifier, dispersion on spherical particles and distillation solvent rinsing and drying.

Недостатком этих способов является высокая насыпная плотность получаемых порохов и, как следствие, высокое значение массы порохового заряда, при которой обеспечиваются требуемые баллистические характеристики дробового патрона.The disadvantage of these methods is the high bulk density of the resulting powders and, as a consequence, the high mass of the powder charge, at which the required ballistic characteristics of the shot cartridge are provided.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ получения СФП для охотничьего оружия [3], включающий приготовление порохового лака в водной среде при перемешивании нитратов целлюлозы (НЦ) и дифениламина с этилацетатом (ЭА), добавление к лаку костного клея, диспергирование порохового лака на сферические частицы и удаление ЭА при нагревании смеси. В качестве НЦ используют пироксилин №1 или пироксилин №1 с возвратно-технологическими отходами, которую в течение 10-15 минут перемешивают в 4-5 мас. частях воды на одну массовую часть пироксилина №1 или пироксилина №1 с возвратно-технологическими отходами совместно с дифениламином в количестве 0,6-1,2% и дополнительно вводимыми техническим углеродом в количестве 0,3-1,0%, поступающем в виде водной суспензии с концентрацией 20-30 мас.%, и медь (II) свинец (II) фталат оксидом в количестве 0,5-2,5% от массы пироксилина №1, ЭА вводят в количестве 2,4-3,6 мас. частей, а нагревание смеси для удаления ЭА ведут до температуры 92-94°С.The closest technical solution (prototype) is a method for producing TFP for hunting weapons [3], including the preparation of powder varnish in an aqueous medium with stirring cellulose nitrates (SC) and diphenylamine with ethyl acetate (EA), adding bone glue to the varnish, dispersing the powder varnish on spherical particles and the removal of EA by heating the mixture. As SC use pyroxylin No. 1 or pyroxylin No. 1 with return-technological waste, which is stirred for 10-15 minutes in 4-5 wt. parts of water per mass part of pyroxylin No. 1 or pyroxylin No. 1 with process waste together with diphenylamine in an amount of 0.6-1.2% and additionally introduced with carbon black in an amount of 0.3-1.0%, coming in the form aqueous suspension with a concentration of 20-30 wt.%, and copper (II) lead (II) phthalate oxide in an amount of 0.5-2.5% by weight of pyroxylin No. 1, EA is administered in an amount of 2.4-3.6 wt. . parts, and heating the mixture to remove EA lead to a temperature of 92-94 ° C.

Недостатком данного способа является невозможность получения порохов с пористостью более 30%.The disadvantage of this method is the inability to obtain gunpowder with a porosity of more than 30%.

Задачей изобретения является получение СФП с пористостью более 30%.The objective of the invention is to obtain TFP with a porosity of more than 30%.

Технический результат достигается тем, что в способе получения СФП, включающем перемешивание компонентов в течение 10-15 минут, приготовление порохового лака в ЭА, диспергирование в присутствии клея, отгонку ЭА и сушку, перемешивание компонентов осуществляют в водном растворе, содержащем до 3,0 мас.% соли, а в качестве клея используют мездровый клей.The technical result is achieved by the fact that in the method of producing TFP, including mixing the components for 10-15 minutes, preparing powder varnish in EA, dispersing in the presence of glue, distilling EA and drying, mixing the components is carried out in an aqueous solution containing up to 3.0 wt. .% salt, and as glue use glue.

В предлагаемом способе для получения пористой структуры пороховых элементов соль вводят в дисперсионную среду перед стадией лакообразования или не вводят вообще. Количество вводимой соли изменяется до 3,0 мас.% по отношению к воде. Соль не вводится, если необходима пористость пороха в пределах 30-35%. Увеличение концентрации соли более 3,0% нецелесообразно, так как она в дальнейшем не оказывает влияние на пористость пороха.In the proposed method for obtaining the porous structure of the powder elements, the salt is introduced into the dispersion medium before the stage of varnish formation or not at all. The amount of salt introduced varies to 3.0 wt.% With respect to water. Salt is not introduced if the porosity of the powder in the range of 30-35% is required. An increase in salt concentration of more than 3.0% is impractical, since it does not further affect the porosity of the powder.

Приведены примеры выполнения способа получения СФП в пределах граничных условий для конкретного рецептурного состава, в таблице приведены характеристики порохов.Examples of the method for producing TFP within the boundary conditions for a specific formulation are given, the table shows the characteristics of the powders.

Пример 1. В реактор объемного типа, снабженный мешалкой и рубашкой обогрева, заливается 400 л воды, загружается 100 кг смеси, состоящей из 8 кг нитроглицерина (НГц), 1,5 кг ДФА, 0,5 кг централита (№1 или №2 - стабилизатор химической стойкости) и 90 кг НЦ и перемешивается в течение 10 минут. Затем заливается 410 л ЭА и смесь перемешивается в течение 30 ми-минут с одновременным подъемом температуры до 68°С. При этой температуре вводится раствор эмульгатора в 50 л воды. Пороховой лак диспергируется в течение 15 минут до требуемых размеров частиц, затем отгоняется ЭА. Полученный СФП промывается, сортируется, сушится.Example 1. In a volumetric type reactor equipped with a stirrer and a heating jacket, 400 l of water is poured, 100 kg of a mixture consisting of 8 kg of nitroglycerin (NHz), 1.5 kg of DFA, 0.5 kg of centralite (No. 1 or No. 2) are loaded - stabilizer of chemical resistance) and 90 kg of SC and mixed for 10 minutes. Then 410 l of EA is poured and the mixture is stirred for 30 mi-minutes while raising the temperature to 68 ° C. At this temperature, an emulsifier solution is introduced in 50 l of water. Powder varnish is dispersed within 15 minutes to the required particle size, then EA is distilled off. The obtained TFP is washed, sorted, and dried.

Таблица 1
Характеристики пороков, изготавливаемых по предлагаемому и известному (прототипу) способамTable 1
Characteristics of defects manufactured by the proposed and known (prototype) methods Наименование показателяName of indicator По предлагаемому способуAccording to the proposed method По известному способуBy a known method Пример 1Example 1 пример 2example 2 пример 3example 3 пример 4example 4 Дозировка Na₂SO₄, мас.% к водеDosage of Na ₂ SO ₄ , wt.% To water 00 0,50.5 2,02.0 3,03.0 -- Последовательность ввода Na₂SO₄ The sequence of input Na ₂ SO ₄   до ввода ЭАbefore entering EA до ввода ЭАbefore entering EA до ввода ЭАbefore entering EA после диспергированияafter dispersion Продолжительность перемешивания компонентов, минThe duration of mixing the components, min 1010 1010 15fifteen 15fifteen   Кратность дозировки эмульгатораEmulsifier dosage rate 11 11 11 11 11 Продолжительность диспергирования, мин.The duration of dispersion, min 15fifteen 15fifteen 20twenty 20twenty 7070 Кажущаяся плотность, г/см³ The apparent density, g / cm ³ 1,071,07 0,840.84 0,620.62 0,610.61 1,061.06 Пористость пороховых элементов, %The porosity of the powder elements,% 3333 4747 6262 6262 3434

Пример 2. В реактор заливается 450 л воды, вводится 2,25 кг (0,5 мас.%) Na₂SO₄, загружается 100 кг смеси, состоящей из 8 кг НГц, 1,5 кг ДФА, 0,5 кг централита и 90 кг НЦ и перемешивается в течение 10 минут. Затем заливается 410 л ЭА и смесь перемешивается в течение 30 минут с одновременным подъемом температуры до 68°С. При этой температуре вводится эмульгатор. Пороховой лак диспергируется в течение 15 минут до требуемых размеров частиц, затем отгоняется ЭА. Полученный СФП промывается, сортируется, сушится.Example 2. 450 l of water is poured into the reactor, 2.25 kg (0.5 wt.%) Na ₂ SO ₄ is introduced, 100 kg of the mixture consisting of 8 kg of NHz, 1.5 kg of DFA, 0.5 kg of centralite are loaded and 90 kg SC and mixed for 10 minutes. Then 410 l of EA is poured and the mixture is stirred for 30 minutes while raising the temperature to 68 ° C. An emulsifier is introduced at this temperature. Powder varnish is dispersed within 15 minutes to the required particle size, then EA is distilled off. The obtained TFP is washed, sorted, and dried.

Пример 3. В реактор заливается 450 л воды, вводится 9 кг (2,0 мас.%) Na₂SO₄, загружается 100 кг смеси, состоящей из 8 кг НГц, 1,5 кг ДФА, 0,5 кг централита и 90 кг НЦ и перемешивается в течение 15 минут. Затем заливается 410 л ЭА и смесь перемешивается в течение 30 минут с одновременным подъемом температуры до 68°С. При этой температуре вводится эмульгатор (мездровый клей). Пороховой лак диспергируется в течение 20 минут до требуемых размеров частиц, затем отгоняется ЭА. Полученный СФП промывается, сортируется, сушится.Example 3. 450 l of water is poured into the reactor, 9 kg (2.0 wt.%) Na ₂ SO ₄ is introduced, 100 kg of the mixture consisting of 8 kg of NHz, 1.5 kg of DFA, 0.5 kg of centralite and 90 are loaded kg SC and mixed for 15 minutes. Then 410 l of EA is poured and the mixture is stirred for 30 minutes while raising the temperature to 68 ° C. At this temperature, an emulsifier (coarse glue) is introduced. Powder varnish is dispersed within 20 minutes to the required particle size, then EA is distilled off. The obtained TFP is washed, sorted, and dried.

Пример 4. В реактор заливается 450 л воды, вводится 13,5 кг (3,0 мас.%) Na₂SO₄, загружается 100 кг смеси, состоящей из 8 кг НГц, 1,5 кг ДФА, 0,5 кг централита и 90 кг НЦ и перемешивается в течение 15 минут. Затем заливается 410 л ЭА и смесь перемешивается в течение 30 минут с одновременным подъемом температуры до 68°С. При этой температуре вводится эмульгатор. Пороховой лак диспергируется в течение 20 минут до требуемых размеров частиц, затем отгоняется ЭА. Полученный СФП промывается, сортируется, сушится.Example 4. 450 l of water is poured into the reactor, 13.5 kg (3.0 wt.%) Of Na ₂ SO _{4 are} introduced, 100 kg of the mixture consisting of 8 kg of NHz, 1.5 kg of DFA, 0.5 kg of centralite are loaded and 90 kg SC and mixed for 15 minutes. Then 410 l of EA is poured and the mixture is stirred for 30 minutes while raising the temperature to 68 ° C. An emulsifier is introduced at this temperature. Powder varnish is dispersed within 20 minutes to the required particle size, then EA is distilled off. The obtained TFP is washed, sorted, and dried.

Из таблицы следует, что пороха, изготовленные по предлагаемому способу, имеют пористость в пределах 33-62%. Порох аналогичного состава, полученный по известному способу -10%. Предлагаемый способ при минимизации энергетических, временных затрат и сокращении расхода соли обеспечивает более широкие возможности варьирования пористостью пороховых элементов.From the table it follows that the powder produced by the proposed method have a porosity in the range 33-62%. Gunpowder of a similar composition, obtained by a known method, -10%. The proposed method while minimizing energy, time costs and reducing the consumption of salt provides greater opportunities for varying the porosity of the powder elements.

ЛитератураLiterature

1. Патент США №2931800, 1960, кл. 260-223, МКИ С 08 В 1/04.1. US patent No. 2931800, 1960, CL. 260-223, MKI S 08 V 1/04.

2. Патент ФРГ №1067719, 1960, НКИ 78 С 20, МКИ С 06 В.2. German patent No. 1067719, 1960, NKI 78 C 20, MKI C 06 V.

3. А.С. СССР №1727375, 1997, МКИ С 06 В 21/00.3. A.S. USSR No. 1727375, 1997, MKI S 06 V 21/00.

Claims (1)

Способ получения пористого сферического пороха, включающий перемешивание компонентов в течение 10-15 мин, приготовление порохового лака в этилацетате, диспергирование в присутствии клея, отгонку этилацетата и сушку, отличающийся тем, что перемешивание компонентов осуществляют в водном растворе, содержащем до 3,0 мас.% соли, а в качестве клея используют мездровый клей.A method of obtaining a porous spherical powder, including mixing the components for 10-15 minutes, preparing powder varnish in ethyl acetate, dispersing in the presence of glue, distilling off ethyl acetate and drying, characterized in that the components are mixed in an aqueous solution containing up to 3.0 wt. % salt, and glue is used as glue.