专利名称：无水的硝化纤维和椭球形爆炸物的生产的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于生产成形的硝化纤维以及爆炸物和推进剂的方法，一种用于生产根据权利要求8的前序部分所述的基本上无水的爆炸物-胶剂或者带有确定含水量的爆炸物-胶剂的方法，一种根据权利要求10的前序部分所述的爆炸物-胶剂的应用以及根据权利要求11的前序部分所述的硝化纤维-胶剂(Lack)。
在本发明的范围中，“爆炸物”的概念理解为有爆炸危险的和/或可爆的，特别是固态、液态或凝胶的物质或物质混合物，所述物质或物质混合物用作炸药、推进剂、起爆药或火/烟火引信(pyrotechnische Stze)或用于其生产。
背景技术：
爆炸物用于多种应用场合，尤其是军火行业。通常，爆炸物具有例如球形的确定的几何形状，对于其高效率和有效的应用是必要的。以这种方式，爆炸物可以例如作为发射装药被填入弹壳内。为了保证爆炸物的均质和均匀的燃耗(Abbrand)，爆炸物具有确定的结构及确定的几何形状是必要的，其中例如可以由具有统一尺寸的，优选地作为球形或椭球形颗粒的爆炸物来实现确定的几何形状。硝化纤维既可作为上述的爆炸物也可作为用于胶剂生产的原材料。作为用于胶剂生产的原材料的球形硝化纤维具有如下优点，以这种形式所述硝化纤维无需增湿剂就是减敏(phlegmatisieren)的，可容易地操作，并可能已加入添加剂。
在爆炸物领域的一种应用是生产椭球形发射装药粉末。到目前为止，此种成型是这样实现的，即以含水潮湿的硝化纤维溶解于乙酸乙酯并且紧接着通过强烈的搅拌使这种有机相在水相中分布。在这个过程中，原则上形成了具有非常不规则尺寸的颗粒。除此以外，在完成颗粒形成后，很容易由于聚结(Koaleszenz)再次发生颗粒的增大，因为用于此种颗粒形成方式的胶剂仅允许有小的粘度，这也有利于聚结。形成颗粒后溶剂再通过搅拌被蒸发，此时变圆的颗粒形式的硝化纤维保留在水相中。
例如可通过滤器从水相中分离所述球形颗粒。此种方法的缺点是，产生的椭球形颗粒具有很宽的尺寸分布。在一些场合，对于一种应用可用的尺寸范围的份额仅占总质量的1/3，必须通过麻烦的筛分过程分离出这部分颗粒份额。
另一种用于生产球形硝化纤维-颗粒的方法是为了形成颗粒而采用水下成粒机(Unterwassergranulator)。在此通过一个打孔的盘将有机相压入水相，其中由一个贴靠在出口侧上的旋转刀具将由打孔盘的孔挤出的条状物切割成颗粒。在这种方法中，也还需要对形成的球体的进行分类。该方法的其它缺点是，为了应用于水下成粒机中，有机相必须具有这样高的稠性(Konsistenz)，以至于最初产生的圆柱状颗粒在通常的搅拌过程中不再变圆。因此必须通过具有小的截面的长管道输送圆柱状颗粒，通过与管壁的强烈接触实现其变圆。
装置高的生产能力要求高的刀具旋转速度。随着旋转刀具的速度液力剪切力(Scherkraft)也升高了，所述剪切力通过另一个不可控的颗粒破碎过程很快地使质量降低。由于上述原因，切割刀具的上限非常有限的转速大大限制了设备的生产能力。
如前所述方法中，通过去除溶剂实现颗粒的硬化。
由生产过程制约，按这两种方法生产的颗粒还含有不定量的分散的水分，这使得在加工完成的颗粒中产生不确定的多孔性。但多孔性是产品的一个重要的质量特征，因为多孔性决定性地影响到产品的燃耗。根据应用情况可能希望产品具有最低的多孔性到高多孔性，其程度必须精确地确定。因此在过去，在颗粒的硬化前，通过去除水分进行含水量的调整。这通常通过充分利用渗透作用实现，通过向含水的分散(液)添加硫酸钠来产生渗透作用。在此通过盐的浓度、作用的持续时间和温度控制去除水分的程度。去除水分的过程很难控制并导致不令人满意的结果。
在此不利之处还在于，至少是在颗粒上存留有不可避免的盐残留物。由此在处理过程中要求清洗的步骤。残留的盐分会减敏地对爆炸物的效果产生影响。
此外，特别是去除水分所要求的硫酸钠的数量还带来严重的环境方面的缺点。
因此到目前为止，利用通用的方法不可能以简单并经济的方式特别是由硝化纤维生产具有统一尺寸的球形的几何形状的爆炸物-颗粒，所述颗粒具有确定的多孔性以及基本上是无孔、无水和无盐的。
发明内容
由此，本发明的目的在于，给出一种用于生产成形的爆炸物的方法和物质，利用所述方法和物质避免上述缺点，特别是多孔性、含水和盐、不统一的颗粒尺寸以及环境方面的缺点。
本发明的目的分别通过一种根据权利要求1和8所述的方法，通过一种根据权利要求10所述的爆炸物-胶剂的应用以及通过一种根据权利要求11所述的硝化纤维/爆炸物-胶剂来实现。
用于由一种特别是用水减敏的爆炸物生产一种成形的爆炸物特别是发射装药粉末(Treibladungspulver)，例如椭球形发射装药粉末的方法，根据本发明具有下述步骤-在一种溶剂中溶解减敏爆炸物；-从混合物中去除减敏物质，尤其是水；-爆炸物颗粒成形；和-收集爆炸物颗粒。
本发明的一个基本点在于，通过从混合物中去除减敏物质，特别是水，能够使爆炸物颗粒的成形，而不必担心包含有减敏物质。在此减敏物质可以是例如水，但也可以是盐以及其它有机或无机不易反应的及惰性的物质，例如酒精或软化剂。
根据本发明一种优选的实施形式借助于共沸蒸馏法来实现减敏物质特别是水的去除。由此，特别是借助过蒸发/蒸汽渗透，可以既高效率又有效和无危险地从爆炸物中去除水。
根据本发明的另一个改进方案，在蒸馏期间和/或之后将溶剂导回爆炸物。以这种方式，可以生产具有预定粘度的爆炸物-胶剂，其中一方面粘度可以通过溶剂的类型和/或数量，也可利用助剂调整。作为助剂，此处可以采用例如表面活性剂，润湿剂(Netzmittel)或分离剂(Trennmittel)。
若减敏物质是一种固体材料、一种盐或其它仅是难于蒸馏的物质，根据本发明设想，可利用合适的溶剂将所述减敏物质提取出来。同样根据本发明，也可以进行例如固相提取或沉淀，只要这与爆炸物的类型，特别是与其密度和可溶解性相协调。若可以无危险地实现上述提取或沉淀，也可以进行提纯。
根据本发明的另一个实施形式，借助于流束切割(Strahlschneiden)进行或开始硝化纤维和/或爆炸物-颗粒的成形，其中，借助一个分割装置将一种爆炸物-溶剂-混合物或一种爆炸物-溶剂-溶液，特别是一种爆炸物-胶剂的流束-优选为全流束-分割成具有确定的和/或可调整的长度的流束段，所述流束段落入优选为运动的流体内，在流体内爆炸物-溶剂-混合物-特别是爆炸物-溶剂-胶剂-很难和/或基本上不溶解。
这种方法尤其适于生产具有大致相同的颗粒尺寸的椭球形颗粒以及加工爆炸物-溶剂-混合物。
在此，在椭球形颗粒的生产中，将应由其产生所述颗粒的待加工流体的有机相以全流束的形式以高速度从一个喷嘴压出。一个旋转的由短的优选地保持在一个座内的指向外的(金属)线组成的切割工具直接位于喷嘴的下方，该工具将流体流束分割成圆柱形片段。在接下来的下落过程中，由于流体的表面张力，由这些片段形成椭球形颗粒，颗粒被接入溶剂特别是水中。
可根据喷嘴直径，通过喷嘴的流量，切割线的数量和切割工具的旋转速度调整所生产的颗粒的尺寸，并且根据本发明，所述尺寸在0.1mm到10mm之间的范围内，优选地在0.2mm到2mm之间的范围内并且特别优选地在0.5mm到1.5mm之间的范围内。
本发明的主要优点之一在于，借助于流束切割保证，仅生产出具有希望的且可借助上述参量调整的尺寸的颗粒，优点还在于，所生产的爆炸物颗粒基本上只包含爆炸物和溶剂，而不包含或仅包含可精确地确定的数量的减敏物质。下面首先说明流束切割方法的优点由于切割面相对流束轴线倾斜，可以连续地由运动的流束切断出基本上为已经接近球形的圆柱形的颗粒。
此外切割装置在空气中运转。由此可以得到很高的切割频率和由此很高的产量。
与水下成粒机相反，切割工具不与出口接触。
此外，为了实现流束切割法，只需要一个简单而价廉的的结构。
充分利用流束切割方法的优点并采用相应的相互协调的参数，由于不均匀的颗粒分布造成的损失由此可以降低至低于所使用的爆炸物-溶剂-混合物的3％，尤其是低于2％。
如果采用一种足够粘稠的、不含溶剂时也可无危险地操作的爆炸物，这种爆炸物也可直接应用于该流束切割法。
本发明另一个主要优点在于，可以生产具有预定的多孔性的爆炸物-颗粒，其中例如通过向爆炸物-胶剂中加入合适的物质，特别是水，来调整多孔程度。为此优选采用可从爆炸物-颗粒中扩散出或者溶解出的并且由此可以在爆炸物-颗粒中留下空腔的物质。还可采用以固体形式存留在爆炸物-颗粒中的盐或类似的不易反应的物质。
由于这些爆炸物-颗粒中的不可爆的残留物和/或孔或细孔，可以有利地控制燃耗的速度和温度以及由此控制爆炸物的爆炸速度。
相应地同样可以生产多层的爆炸物-颗粒，其中为此在流束切割时由一中央喷嘴并由一个或多个的环形喷嘴施放不同的爆炸物-胶剂。用这种方式例如可以生产具有向内增加的燃耗速度的爆炸物，其中为此例如外层含有相应数量的减敏物质或燃耗较慢的爆炸物。
根据上述本发明的另一个改进方案，使用含水的硝化纤维作为减敏的爆炸物，使用乙酸乙酯作为溶剂。此种爆炸物-溶剂系统特别适合于生产球形、不含水和盐的最佳地适于生产椭球形发射装药粉末的硝化纤维颗粒。
此外，本发明的目的通过一种用于由一种尤其是用水减敏的爆炸物生产基本上无水的爆炸物-胶剂或带有确定含水量的爆炸物-胶剂，特别是硝化纤维-胶剂的方法实现，其中此方法具有以下步骤-将减敏的爆炸物溶解于溶剂中；-在调整设定的含水量时，利用共沸蒸馏从混合物中去除减敏物质，特别是水；并且-调整至一预定的爆炸物-胶剂粘度。
本发明这个方面的主要优点在于，基本上无水的爆炸物-胶剂适于生产无水并无盐分的爆炸物颗粒，因为根据此方法，在应用所述爆炸物-胶剂之前，已从用来生产颗粒的基质(Matrix)中去除了所述水及盐分。
根据另一种改进方案，在蒸馏之前和/或之后将溶剂导回至爆炸物，以调整至预定的粘度。此外根据本发明，为了调整粘度还可以使用助剂，尤其是表面活性物质、润湿剂、分离剂以及用于调整粘度的物质。
通过应用润湿剂和/或分离剂，例如能使爆炸物-胶剂最佳地与材料相协调，在生产过程中爆炸物-胶剂与所述材料结合，以便最小化或完全避免例如由于爆炸物在使用的设备和成套设备上附着而造成的污染。由于爆炸物固有的内能，这种措施有助于爆炸物生产期间操作和运转的安全性。
此外本发明的目的通过应用基本上无水的爆炸物-胶剂，特别是硝化纤维-胶剂来生产成形的，尤其是球形或椭球形爆炸物来实现。
此外，本发明的目的通过一种硝化纤维-胶剂来实现，此胶剂至少由硝化纤维和一种溶剂组成，其中硝化纤维基本上无水。
根据本发明，硝化纤维-胶剂具有一定粘度，该粘度使得可以特别是借助于流束切割法进行具有可预定的颗粒尺寸的颗粒的成形，所述颗粒尺寸在0.1mm至10mm的范围内，优选为0.2mm至2mm的范围内，特别优选为0.5mm至1.0mm的范围内。
用此种方法，可以得到一特别优选的颗粒尺寸。
如上所述，硝化纤维-胶剂优选具有助剂，特别是表面活性剂、润湿剂或分离剂以及用于调整粘度的物质。
根据另一种应用形式，硝化纤维-胶剂基本上无盐。
具体实施形式本发明的其它实施形式由从属权利要求中得出。下面根据实施例例详细说明本发明。
实例1将一千克除了700克的硝化纤维还含有约300克的水的硝化纤维(＝含氮量约12.5％的硝酸纤维素)溶解于一升的乙酸乙酯，其中水的成分部分被溶解和部分分散。对混合物进行共沸蒸馏，其中被蒸馏的共沸混合物被脱水并将乙酸乙酯导回蒸馏过程。在将水完全从硝化纤维-乙酸乙酯-溶液中去除后，通过采用粗细为0.05mm的分割线对所述硝化纤维-乙酸乙酯-溶液实施流束切割法。所产生的颗粒由水承接，其中水中可包含分离剂并借助一搅拌装置使水保持运动。在全部硝化纤维装料通过流束切割法处理后，在同时施加的低压作用下将水-颗粒混合物浓缩(einengen)至颗粒基本上不含溶剂地存在于水中。由于颗粒的憎水性，不必担忧水会扩散到颗粒中。紧接着该蒸馏浓缩过程，将产生的颗粒从颗粒-水混合物中过滤出来。所得到的颗粒尺寸为直径0.8mm。产出物占所使用硝化纤维总量的98.5％。
实例2将一千克除了700克的硝化纤维还含有约300克的水的硝化纤维(＝含氮量约13.2％的硝酸纤维素)溶解于一升的乙酸乙酯，其中水的成分部分被溶解切部分分散。对混合物进行共沸蒸馏，其中被蒸馏的共沸混合物被脱水并将乙酸乙酯导回蒸馏过程。在将水完全从硝化纤维-乙酸乙酯-溶液中去除后，向该混合物添加溶解于200g乙酸乙酯的100gMetrioltrinitrat。然后对如此产生的爆炸物-胶剂实施如上所述的流束切割并继续处理。
实例3将一千克除了700克的硝化纤维还含有约300克的水的硝化纤维(＝含氮量约12.2％的硝酸纤维素)溶解于一升的乙酸乙酯，其中水的成分部分被溶解且部分分散。对混合物进行共沸蒸馏，其中被蒸馏的共沸混合物被脱水并将乙酸乙酯导回蒸馏过程。在将水完全从硝化纤维-乙酸乙酯-溶液中去除后，向该混合物添加溶解于200g乙酸乙酯的20g邻苯二甲酸二丁酯。然后对如此产生的爆炸物-胶剂实施如上所述的流束切割并继续处理。
在此应该指出，上述所有部分本身单独地且其任意组合均为本发明本质上要求的权利。对其进行的变化为本领域专业人员所熟知。
权利要求
1.用于由一种特别是用水减敏的爆炸物生产成形的硝化纤维以及爆炸物和推进剂，特别是发射装药基质，例如椭球形发射装药粉末的方法，其特征在于以下步骤-将减敏的爆炸物溶解于一溶剂中；-从混合物中去除减敏物质，特别是水；-爆炸物颗粒成形；和-收集爆炸物颗粒。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于共沸蒸馏法进行减敏物质的去除。
3.根据上述权利要求之一，特别是权利要求2所述的方法，其特征在于，在进行蒸馏期间和/或之后将溶剂导回爆炸物以产生一种具有一预定粘度的爆炸物-胶剂。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，利用流束切割法进行或开始爆炸物-颗粒的成形，其中借助于一个分割装置将一爆炸物-溶剂-混合物或者一爆炸物-溶剂-溶液，特别是爆炸物-胶剂的流束被分割成具有预定和/或可调整长度的流束段，所述流束段落入一优选为运动的流体中，在该流体中，爆炸物-胶剂很难和/或基本上不溶解。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，生产具有确定的多孔性的爆炸物-颗粒，其中通过减敏物质特别是水进入和/或残留在爆炸物-胶剂中调整多孔程度。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，生产具有确定的颗粒尺寸的爆炸物-颗粒，其颗粒尺寸在0.1mm至10mm的范围内，优选在0.2mm至2mm的范围内，特别优选地在0.5mm至1.0mm的范围内。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使用含水的硝化纤维作为减敏爆炸物，使用乙酸乙酯作为溶剂。
8.用于由一种特别是用水减敏的爆炸物生产带有确定含水量的爆炸物-胶剂，特别是硝化纤维-胶剂的方法，其特征在于以下步骤，-将减敏爆炸物溶解于一溶剂；-在调整确定的含水量时，借助共沸蒸馏法从混合物中去除减敏物，特别是水；和-调整到预定的爆炸物-胶剂粘度；
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在蒸馏期间和/或之后将溶剂导回爆炸物，以调整至一预设粘度。
10.一种具有确定含水量的爆炸物-胶剂特别是硝化纤维-胶剂用于生产成形的，特别是球形或椭球形的爆炸物的应用。
11.至少由硝化纤维和一种溶剂组成的硝化纤维-胶剂，其特征在于，硝化纤维-胶剂具有一确定的含水量。
12.根据权利要求11所述的硝化纤维-胶剂，其特征在于，硝化纤维-胶剂基本上不含水。
13.根据权利要求11或12所述的硝化纤维-胶剂，其特征在于，硝化纤维-胶剂具有一粘度，该粘度使得可以特别是借助于流束切割法进行具有可预定的颗粒尺寸的颗粒的成形，所述颗粒尺寸在0.1mm至10mm的范围内，优选为0.2mm至2mm的范围内，特别优选为0.5mm至1.0mm的范围内。
14.根据权利要求11，12或13之一所述的硝化纤维-胶剂，其特征在于，硝化纤维-胶剂包含助剂，特别是表面活性物质，润湿剂或分离剂以及用于调整粘度的物质。
15.根据权利要求11至14之一所述的硝化纤维-胶剂，其特征在于，硝化纤维-胶剂基本上不含盐。
全文摘要
本发明涉及一种用于由一种减敏爆炸物生产成形的爆炸物，特别是发射装药物质，例如椭球形发射装药粉末的方法，其中减敏的爆炸物首先溶解于一溶剂，紧接着从混合物中去除减敏物质并且由所产生的混合物成形颗粒。此外本发明包括用于生产基本上无水的爆炸物－胶剂的方法。
文档编号C08L1/00GK1703385SQ02820806
公开日2005年11月30日 申请日期2002年10月23日 优先权日2001年10月24日
发明者G·胡贝尔 申请人:博瓦斯工业销售股份有限公司