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エマルション爆薬の製造方法 - 旭化成株式会社
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発明の名称 エマルション爆薬の製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−106588(P2001−106588A)
公開日 平成13年4月17日(2001.4.17)
出願番号 特願平11−285625
出願日 平成11年10月6日(1999.10.6)
代理人 【識別番号】100094709
【弁理士】
【氏名又は名称】加々美 紀雄 (外2名)
発明者 有田 武功 / 上段 陸男 / 円城 篤志
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 容器内に定量供給される酸化剤と水を主体とする高濃度酸化剤水溶液と、乳化剤とワックスとを溶解した液体燃料との混合物に該容器外の液体介在物を介して超音波発振装置から超音波を照射して、該容器内の混合物を乳化させることを特徴とするエマルション爆薬の製造方法。
【請求項2】 該容器がガラス管、金属管、プラスチックチューブ、セラミックチューブの1種又は2種以上からなることを特徴とする請求項1記載のエマルション爆薬の製造方法。
【請求項3】 該容器がスタティックミキサーであることを特徴とする請求項1または2記載のエマルション爆薬の製造方法。
【請求項4】 該液体介在物が水又は油であることを特徴とする請求項1、2または3記載のエマルション爆薬の製造方法。
【請求項5】 該超音波が発振周波数約20KHZ±2KHZ〜約30KHZ±2であることを特徴とする請求項1、2、3または4記載のエマルション爆薬の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は産業用エマルション爆薬の製造方法に関するものであり、より詳しくは、土木建設、砕石、採鉱、採炭、トンネル掘削などの鉱工業;排水、灌漑、開墾、抜根、伐採などの農林分野;海中の雑藻や泥土除去等の海洋分野などにおける切断、発破、掘削などに利用されるエマルション爆薬の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の主要な産業用エマルション爆薬は特開昭59−78994号公報に示されるように、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム及び水とを約100℃近傍に加熱して作製した高温の酸化剤水溶液を、乳化剤とワックスとの約100℃近傍の溶融混合物に除々に添加しながら約1000〜2000rpmの高速攪拌にてW/Oエマルション爆薬とする方法、特願昭58−215128号公報に示されているような高濃度酸化剤水溶液を0.5〜5mm径の複数孔からワックスや乳化剤等の燃料に向けて高圧噴射させて粗いエマルションを製作したのちに、前記の粗いエマルションをスタティツクミキサーで連続的に乳化させてエマルション爆薬を製造する方法が公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的なエマルション爆薬にはダイナマイトに含まれるニトログリセリンのような鋭感剤が使用されないために、成分が不均一な状態で製品化されると、著しく性能品質が低下するために、成分を均一に混合する攪拌方法や装置の改善に多大の労力が費やされている。特に、硝酸モノメチルアミン等の酸化剤の反応促進剤(鋭感度剤)も含有せずに高濃度酸化剤水溶液とパラフィン等の燃料と乳化剤とを約100℃近傍の高温下で高速攪拌させて乳化混合して製造されるエマルション爆薬では乳化・混合時の薬温や攪拌速度等の攪拌方法や乳化剤の品質によって性能品質が著しく変動する。このため、攪拌方法等の製造条件や乳化剤の品質等が厳選されて適正領域を外れることのないように管理されている。しかしながら、季節による温度変化や原料品質のバラツキ等が影響して、しばしば、攪拌方法や乳化剤の品質が適正領域を外れて製造されるために、良質なエマルション構造が形成されずに貯蔵中に、エマルション構造が壊れて、高濃度酸化剤水溶液の一部より結晶が晶出して爆薬としての起爆性能が低下し発破現場で不発残留が発生して発破現場の安全性が損なわれると云った問題や、高濃度酸化剤水溶液から結晶が晶出しない感度の高い状態の高温度領域で油剤や乳化剤とを高速攪拌して乳化すると云った極めて危険な製造方法が採らざるを得ないと云った問題等の解決すべき課題が残されていた。又、高濃度酸化剤水溶液を0.5〜5mm径の複数孔からワックスや乳化剤等の燃料に向けて高圧噴射させて粗いエマルションを製作したのちに、前記の粗いエマルションスをタティツクミキサーで連続的に乳化させてエマルション爆薬を製造する方法では、製造ラインの耐高圧化が不可欠となるために設備が複雑となるばかりでなく、高濃度酸化剤の高圧噴射が製造作業の安全性を損なうと云った問題を内在していた。
【0004】従って、本発明は適正な条件に調整が容易な均質化手段により短時間に高品質なエマルション爆薬を安全性高く、かつ簡便に製造する方法を提供することを目的とする。
【0005】
【発明を解決するための手段】本発明者等は、前記課題を解決するために鋭意研究した結果、超音波を利用すると従来の機械的な攪拌方法よりも、簡便な装置や方法で安全且つ、短時間に成分が均一に乳化又は混合される製造方法を見い出し、本発明をなすに至った。
【0006】即ち、本発明は爆薬成分の混合や乳化に超音波とスタティックミキサー等の容器を組み合わせたエマルション爆薬の製造方法に関するものである。
【0007】(1)容器内に定量供給される酸化剤と水を主体とする高濃度酸化剤水溶液と、乳化剤とワックスとを溶解した液体燃料との混合物に該容器外の液体介在物を介して超音波発振装置から超音波を照射して、該容器内の混合物を乳化させることを特徴とするエマルション爆薬の製造方法。
【0008】(2)該容器がガラス管、金属管、プラスチックチューブ、セラミックチューブの1種又は2種以上からなることを特徴とする前記(1)記載のエマルション爆薬の製造方法。
【0009】(3)該容器がスタティックミキサーであることを特徴とする前記(1)または(2)記載のエマルション爆薬の製造方法。
【0010】(4)該液体介在物が水又は油であることを特徴とする前記(1)、(2)、または(3)記載のエマルション爆薬の製造方法。
【0011】(5)該超音波が発振周波数約20KHZ±2KHZ〜約30KHZ±2KHZであることを特徴とする前記(1)、(2)、(3)または(4)記載のエマルション爆薬の製造方法。
【0012】本発明で特筆すべきは、温調した水やシリコンオイル中に超音波装置の発振部とスタテックミキサー等の容器とを接触させずに近接設置し、前記の超音波装置を稼働させながら、前記の容器内に高濃度の酸化剤水溶液と燃料であるワックス、乳化剤とを個別のラインから連続的に定量供給すると、過大な負荷を原料に加えることなく、極めて短い製造時間で実用的な性能のエマルション爆薬が少量ずつ連続的に製造できることである。又、反応成分である酸化剤等に超音波発振部を接触させずに乳化混合が行えることや容器と超音波発振部との距離を調整することによって、超音波の照射状態を容易に調整可能である。従って、本発明の製造方法は従来の攪拌羽根等による機械的な高速攪拌等を実質的に必要としないで、原料の乳化や混合が行えるので、従来のように爆薬を攪拌羽根で高速に回転させずとも成分を均一にでき、製造中に攪拌羽根等が外れると云った不測の事態を心配することもなく、実用的な性能を示すエマルション爆薬の製造が可能となる。更に又、従来のエマルション爆薬製造に要した高度な技術や耐高圧設備や酸化剤水溶液や燃料等の大型の溶解槽設備等が不要とり、設備の小型化が可能となるので、トラック等の車両に積載できる可搬式の製造装置として使用することも可能である。
【0013】更に、超音波照射とスタティックミキサー等の容器を組み合わせて製造したエマルション爆薬は、従来の機械的な高速攪拌方式で得られたものよりも、肌理が細かいことや性能品質の貯蔵安定性に優れている傾向が見られることから、低コストで高品質なエマルション爆薬の提供が可能となることである。
【0014】本発明の容器はガラスや金属やプラスチックやセラミック等のチューブが使用される。容器の材質は高濃度酸化剤と接触しても容易に変質しないものが良い。特に、含有水分の少ないエマルション爆薬を製造する際は酸化剤水溶液も高温となるので、前記容器は高温下でも変質しないものが望ましい。形状は特に限定しないが超音波を伝え易い薄い肉厚が良い。容器の内径や長さは乳化する成分の特徴に応じて最適な形状が選択されるべきである。例えば、スタティックミキサーを容器として使用する場合は製造温度や製造粘度等を考慮して、異なる管径や素子数を組み合わせて用いることができる。又、数個のスタティックミキサーをつないで用いる方法を採ることによって、各ミキサー毎に異なる製造温度や混合条件を設定して、エマルション爆薬の薬質(品質)を制御することも可能である。
【0015】本発明の液体介在物は液状の物で超音波を伝達する物ならば何でも使用できる。水や油類は入手容易な良好な液体介在物である。前記介在物は、乳化混合する成分中に含まれる水の量を考慮して選定され、水の量が全成分の5重量%程度であれば約120℃にても突沸等を生じないシリコンオイル等が使用され、水の量が全成分の20重量%では一般工業用水を温調して使用することもできる。
【0016】本発明の超音波は発振周波数約20KHZ±2〜約30KHZ±2が使用される。発振周波数約20KHZ±2以下では、乳化混合が不十分となり、約30KHZ±2以上では製造上の安全性が低下する。
【0017】本発明で用いる酸化剤は、火薬類の技術分野で公知のものを用いることができ、例えば硝酸、塩素酸、過塩素酸等無機酸のアンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の塩であり、単独又は組合せを選択することができる。なかでも硝酸アンモニウムは安価で反応性に富む良好な酸化剤であり、硝酸アンモニウム単独でも実用的な爆性を賦与できるが、硝酸ナトリウムを併用すると安定した良好な雷管起爆性が得られ、硝酸カリウムや硫酸カリウム等を併用すると更に顕著に改善された起爆性が得られる。
【0018】本発明に用いる水は、一般的な工業用水でも使用できる。より好ましいのは不純物を除去したものが良い。
【0019】本発明で用いる燃料は、火薬類の技術分野で公知のものを使用する。例えば、パラフィン、流動パラフィン、植物油、軽油、石炭粉、アスファルト、ギルソナイト、タイヤ粉末、イオウ、アルミ粉、小麦粉、蔗糖、糖蜜、ブドウ糖、果糖、乳酸、乳酸ナトリウムグルコン酸、グリシン、クエン酸、サッカリンナトリウム、チオ尿素、尿素、樹脂微粒子等があり、これらのなかから単独又は組合せて使用することができる。本発明のエマルション爆薬を製造には、常温にて液状あるいは、常温にて固体であっても約50℃で液体となる燃料が好ましい。
【0020】本発明の乳化剤は特に限定するものではなく従来から知られているW/Oエマルションを形成するすべての乳化剤を包含する。例えば、ソルビタン脂肪酸エステル類、グリセリン脂肪酸エステル類、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル類、オキサゾリン誘導体、イミダゾリン誘導体、リン酸エステル類、脂肪酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土金属塩、一級、二級及び三級アミン又は、一級、二級及び三級アミンの硝酸塩又は酢酸塩等である。これらの乳化剤は1種又は2種以上の混合物として用いられる。
【0021】本発明の増粘剤は従来より含水爆薬に使用されている公知の増粘剤が包含される。例えば、グァーガム、ローカストビーンガム、グァーガム誘導体、ローカストビーンガム誘導体、ザンタンガム、ポリアクリルアミド誘導体等の天然又は合成高分子化合物等である。これらの増粘剤は1種又は2種以上を組合せて用いられる。又、増粘剤の架橋剤や凝集剤としてはアンチモン酸塩、クロム酸塩、ホウ酸塩等や有機のチタン化合物等が使用される。
【0022】本発明の気泡剤は従来のスラリー爆薬やエマルション爆薬に使用されている公知の無機、有機の微小中空体が使用される。例えば、無機微小中空体体としては、パーライト、シラスバルーン、ガラスマイクロバルーン等であり、有機微小中空体としは、熱可塑性を有する塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、メチルメタクリレート−アクリルニトリル共重合体等に低沸点炭化水素を内包させた微粒子を発泡させたものである。又、本発明で用いる気泡剤の形状や粒径は特に限定しないが、球の表面が粗くなったり、径が大きくなると酸化剤、水からなる高濃度塩溶液の結晶成長を助長し、経時性能に支障をきたす。好ましくは表面が水に濡れる易いものや、平滑なものがよい。又、好ましい粒径は1000ミクロン以下であり、より好ましくは100ミクロン以下のものが50重量%以上である。
【0023】本発明により製造される含水爆薬の組成の例としては、硝安40〜90重量%、硝酸ナトリウム0〜18重量%、水2〜30重量%、ワックス1〜15重量%、乳化剤0.5〜6重量%、気泡剤0〜10、高分子0〜5重量%、架橋剤又は凝集剤0〜5重量%である。
【0024】具体的なエマルション爆薬の製造方法の例としては、■酸化剤と水等の混合物を加温して酸化剤を溶解した酸化剤水溶液(A)と燃料たるワックスと乳化剤の混合物を加温して固形分のない液状燃料(B)とを準備する。次いで、温調したシリコンオイル中に設置したスタティックミキサーへ前記(A)と前記(B)とを定量供給しつつ、スタティックミキサーに超音波約20KHZを照射して前記ミキサー内を移動する前記(A)、(B)成分を乳化混合するエマルション爆薬の製造方法、■酸化剤と水等の混合物を加温して酸化剤を溶解した酸化剤水溶液(A)と燃料たるワックスと乳化剤の混合物を加温して固形分のない液状燃料(B)とを準備する。次いで、温調した工業用水中に設置したスタティックミキサーへ前記(A)と前記(B)とを定量供給しつつ、スタティックミキサーに超音波約20KHZを照射して前記ミキサー内を移動する前記(A)、(B)成分を乳化混合するエマルション爆薬の製造方法、■酸化剤と水等の混合物を加温して酸化剤を溶解した酸化剤水溶液(A)と燃料たるワックスと乳化剤の混合物を加温して固形分のない液状燃料(B)とを準備する。次いで、温調したシリコンオイル中に設置したスタティックミキサーへ前記(A)と前記(B)とを定量供給しつつ、スタティックミキサーに超音波約20KHZを照射して前記ミキサー内を移動する前記(A)、(B)成分を乳化混合したのちに、気泡剤や高分子等を混合するエマルション爆薬の製造方法、■酸化剤と水との混合物を加温して酸化剤を溶解した酸化剤水溶液(A)と燃料たるワックスと乳化剤と高分子等の混合物を加温して固形分のない液状燃料(B)とを準備する。次いで、温調したシリコンオイル中に設置したスタティックミキサーへ前記(A)と前記(B)とを定量供給しつつ、スタティックミキサーに超音波約20KHZを照射して前記ミキサー内を移動する前記(A)、(B)成分を乳化混合したのちに、気泡剤や高分子等を混合するエマルション爆薬の製造方法がある。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を説明する。
【0026】実施例1硝安(三菱化成製)65重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)8重量%、水(工業用水)20重量%の透明な酸化剤水溶液(A)と固形パラフィン(和光純薬製商品名;パラフィン)4.5重量%、流動パラフィン(石津製薬製商品名;流動パラフィン試薬1級)0.5重量%、乳化剤(花王製商品名;エキセル300)2重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。一方、温調したシリコンオイル槽中に超音波ホモジナイザー(ULTRASONIC GENERATOR MODDEL−US;日本精機製作所製)の発振部と2本接続のスタティックミキサー((株)ノリタケカンパニーリミテッド販売型式;T3−27)を僅かに離してセットし、超音波ホモジナイザーを前記ミキサーの原料入口付近で約20KHZ、400μAにて稼働させ、次いで、前記ミキサーへ前記の (A)、(B)を定量供給しながら乳化混合し、前記ミキサーの排出口(シリコンオイル槽外)より得た乳化組成物に気泡剤(3M社製ガラスバルーン)外割4重量%を混合して製造開始より約7分後にエマルション爆薬の製造を完了した。その後、前記のエマルション爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付6号電気雷管にて起爆し、火薬学会規格ES−41(2)の方法で、4950m/sの爆速値を得た。
【0027】実施例2硝安(三菱化成製)68重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)10重量%、水(工業用水)15重量%の透明な酸化剤水溶液(A)と固形パラフィン(和光純薬製商品名;パラフィン)4.5重量%、流動パラフィン(石津製薬製商品名;流動パラフィン試薬1級)0.5重量%、乳化剤(花王製商品名;エキセル300)2重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。一方、温調したシリコンオイル槽中に超音波ホモジナイザー(ULTRASONIC GENERATOR MODDEL−US;日本精機製作所製)の発振部と2本接続のスタティックミキサー(((株)ノリタケカンパニーリミテッド販売型式;T3−27)を僅かに離してセットし、超音波ホモジナイザーを前記ミキサーの原料入口付近で約20KHZ、400μAにて稼働させ、次いで、前記ミキサーへ前記の(A)、(B)を定量供給しながら乳化混合して、前記ミキサーの排出口(シリコンオイル槽外)より得た乳化組成物に気泡剤(3M社製ガラスバルーン)外割4重量%を混合し製造開始より約9分後にエマルション爆薬の製造を完了した。その後、前記のエマルション爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付6号電気雷管にて起爆して、火薬学会規格ES−41(2)の方法で、5100m/sの爆速値を得た。
【0028】実施例3硝安(三菱化成製)67重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)10重量%、水(工業用水)15重量%の透明な酸化剤水溶液(A)とワックス(日本精蝋製商品名;Hi−Hic1045)5重量%、乳化剤(花王製商品名;レオドールAO−10)3重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。一方、温調したシリコンオイル槽中に超音波ホモジナイザー(ULTRASONIC GENERATOR MODDEL−US;日本精機製作所製)の発振部と2本接続のスタティックミキサー((株)ノリタケカンパニーリミテッド販売型式;T3−27)を僅かに離してセットし、超音波ホモジナイザーを前記ミキサーの原料入口付近で約20KHZ、400μAにて稼働させ、次いで、前記ミキサーへ前記の(A)、(B)を定量供給しながら乳化混合し、前記ミキサーの排出口(シリコンオイル槽外)より得た乳化組成物に気泡剤(3M社製ガラスバルーン)外割4重量%を混合して、製造開始より約5分後にエマルション爆薬の製造を完了した。その後、前記のエマルション爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付き6号電気雷管にて起爆して、火薬学会規格ES−41(2)の方法で5200m/sの爆速値を得た。
【0029】実施例4硝安(三菱化成製)67重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)15重量%、水(工業用水)10重量%の透明な酸化剤水溶液(A)とワックス(日本精蝋製商品名;Hi−Hic1045)5重量%、乳化剤(花王製商品名;レオドールAO−10)3重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。一方、温調したシリコンオイル槽中に超音波ホモジナイザー(ULTRASONIC GENERATOR MODDEL−US;日本精機製作所製)の発振部と2本接続のスタティックミキサー((株)ノリタケカンパニーリミテッド販売型式;T3−27)を僅かに離してセットし、超音波ホモジナイザーを前記ミキサーの原料入口付近で約20KHZ、400μAにて稼働させ、次いで、前記ミキサーへ前記の(A)、(B)を定量供給しながら乳化混合して、前記ミキサーの排出口(シリコンオイル槽外)より得た乳化組成物に気泡剤(3M社製ガラスバルーン)外割4重量%を混合して、製造開始より約7分後にエマルション爆薬の製造を完了した。その後、前記のエマルション爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付き6号電気雷管にて起爆して、火薬学会規格ES−41(2)の方法で5100m/sの爆速値を得た。
【0030】実施例5硝安(三菱化成製)72重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)15重量%、水(工業用水)5重量%の透明な酸化剤水溶液(A)とワックス(日本精蝋製商品名;Hi−Hic2095)5重量%、乳化剤(花王製商品名;レオドールAO−10)3重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。一方、温調したシリコンオイル槽中に超音波ホモジナイザー(ULTRASONIC GENERATOR MODDEL−US;日本精機製作所製)の発振部と2本接続のスタティックミキサー((株)ノリタケカンパニーリミテッド販売型式;T3−27)を僅かに離してセットし、超音波ホモジナイザーを前記ミキサーの入口付近で約20KHZ、400μAにて稼働させ、次いで、前記ミキサーへ前記の(A)、(B)を定量供給しながら乳化混合して、前記ミキサーの排出口(シリコンオイル槽外)より得た乳化組成物に気泡剤(3M社製ガラスバルーン)外割4重量%を混合したのちに2〜3mの粒状に成型して、製造開始より約10分後に固形のエマルション爆薬の製造を完了した。その後、前記の固形エマルション爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付6号電気雷管にて起爆して、火薬学会規格ES−41(2)の方法で4200m/sの爆速値を得た。
【0031】実施例6硝安(三菱化成製)70重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)15重量%、水(工業用水)5重量%の透明な酸化剤水溶液(A)とワックス(日本精蝋製商品名;Hi−Hic2095)7重量%、乳化剤(花王製商品名;レオドールAO−15)3重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。一方、温調したシリコンオイル槽中に超音波ホモジナイザー(ULTRASONIC GENERATOR MODDEL−US;日本精機製作所製)の発振部と2本接続のスタティックミキサー((株)ノリタケカンパニーリミテッド販売型式;T3−27)を僅かに離してセットし、前記ミキサーの入口付近で超音波ホモジナイザーを約20KHZ、400μAにて稼働させ、次いで、前記ミキサーへ前記の(A)、(B)を定量供給しながら乳化混合して、前記ミキサーの排出口(シリコンオイル槽外)より得た乳化組成物に気泡剤(3M社製ガラスバルーン)外割4重量%を混合したのちに約2mの粒状に成型して、製造開始より約7分後に固形のエマルション爆薬の製造を完了した。その後、前記の固形エマルション爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付6号電気雷管にて起爆して、火薬学会規格ES−41(2)の方法で4100m/sの爆速値を得た。
【0032】実施例7硝安(三菱化成製)69.4重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)15重量%、水(工業用水)5重量%、高分子(クリタ工業(株)製商品名PN161)0.5重量%、有機のチタン化合物(デュポン製商品名Tyzer−La)0.1重量%の酸化剤を全溶解した酸化剤水溶液(A)とワックス(日本精蝋製商品名;Hi−Hic2095)7重量%、乳化剤(花王製商品名;レオドールAO−15)3重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。一方、温調したシリコンオイル槽中に超音波ホモジナイザー(ULTRASONIC GENERATOR MODDEL−US;日本精機製作所製)の発振部と2本接続のスタティックミキサー((株)ノリタケカンパニーリミテッド販売型式;T3−27)を僅かに離してセットし、超音波ホモジナイザーを前記ミキサーの原料入口付近で約20KHZ、400μAにて稼働させ、次いで、前記ミキサーへ前記の(A)、(B)を定量供給しながら乳化混合して、前記ミキサーの排出口(シリコンオイル槽外)より得た乳化組成物に気泡剤(3M社製ガラスバルーン)外割4重量%を混合したのちに約2mの粒状に成型して、製造開始より約10分後に固形のエマルション爆薬の製造を完了した。その後、前記の固形エマルション爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付き6号電気雷管にて起爆して火薬学会規格ES−41(2)の方法で、3900m/sの爆速値を得た。
【0033】実施例8硝安(三菱化成製)69.5重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)12重量%、水(工業用水)5重量%、有機のチタン化合物(デュポン製商品名Tyzer−La)0.2重量の酸化剤を全溶解した酸化剤水溶液(A)とワックス(日本精蝋製商品名;Hi−Hic2095)7重量%、乳化剤(花王製商品名;レオドールAS−10)3重量%、高分子(クリタ工業(株)製商品名PN161)1.5重量%を加温しワックス等を溶解した液体燃料(B)とを準備する。一方、温調したシリコンオイル槽中に超音波ホモジナイザー(ULTRASONIC GENERATOR MODDEL−US;日本精機製作所製)の発振部と2本接続のスタティックミキサー((株)ノリタケカンパニーリミテッド販売型式;T3−27)を僅かに離してセットし、超音波ホモジナイザーを前記ミキサーの原料入口付近で約20KHZ、400μAにて稼働させ、次いで、前記ミキサーへ前記の(A)、(B)を定量供給しながら乳化混合して、前記ミキサーの排出口(シリコンオイル槽外)より得た乳化組成物に気泡剤(3M社製ガラスバルーン)外割4重量%を混合したのちに約2mの粒状に成型して、製造開始より約12分後に固形のエマルション爆薬の製造を完了した。その後、前記の固形エマルション爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付き6号電気雷管にて起爆して、火薬学会規格ES−41(2)の方法で3900m/sの爆速値を得た。
【0034】実施例9硝安(三菱化成製)67重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)15重量%、水(工業用水)10重量%の透明な酸化剤水溶液(A)とワックス(日本精蝋製商品名;Hi−Hic1045)5重量%、乳化剤(花王製商品名;レオドールAO−15)3重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。一方、温調したシリコンオイル槽中に超音波ホモジナイザー(ULTRASONIC GENERATOR MODDEL−US;日本精機製作所製)の発振部と2本接続のスタティックミキサー((株)ノリタケカンパニーリミテッド販売型式;1/4−N40−172−0)を僅かに離してセットし、超音波ホモジナイザーを前記ミキサーの原料入口付近で約20KHZ、400μAにて稼働させ、次いで、前記のミキサーへ前記(A)、(B)を定量供給しながら乳化混合して、前記ミキサーの排出口(シリコンオイル槽外)より得た乳化組成物に気泡剤(エクスパンセル社製551DE)外割1.5重量%を混合して、製造開始より約7分後にエマルション爆薬の製造を完了した。その後、前記のエマルション爆薬をJISG3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付き6号電気雷管にて起爆して、火薬学会規格ES−41(2)の方法で5200m/sの爆速値を得た。
【0035】実施例10硝安(三菱化成製)67重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)13重量%、水(工業用水)12重量%の透明な酸化剤水溶液(A)とワックス(日本精蝋製商品名;Hi−Hic1045)5重量%、乳化剤(花王製商品名;レオドールAO−10)3重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。一方、温調したシリコンオイル槽中に超音波ホモジナイザー(ULTRASONIC GENERATOR MODDEL−US;日本精機製作所製)の発振部と2本接続のスタティックミキサー((株)ノリタケカンパニーリミテッド販売型式;1/4−N40−172−0と型式;T3−27を接続)を僅かに離してセットし、超音波ホモジナイザーを前記ミキサーの原料入口付近で約20KHZ、400μAにて稼働させ、次いで、前記ミキサーへ前記の(A)、(B)を定量供給しながら乳化混合して、前記ミキサーの排出口(シリコンオイル槽外)より得た乳化組成物に気泡剤(エクスパンセル社製551DE)外割1.5重量%を混合して、製造開始より約9分後にエマルション爆薬の製造を完了した。その後、前記のエマルション爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付6号電気雷管にて起爆して、火薬学会規格ES−41(2)の方法で5300m/sの爆速値を得た。
【0036】実施例11硝安(三菱化成製)51重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)15重量%、水(工業用水)27重量%の透明な酸化剤水溶液(A)とワックス(日本精蝋製商品名;Hi−Hic1045)5重量%、乳化剤(花王製商品名;レオドールAO−10)2重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。一方、温調した工業用水槽中に超音波ホモジナイザー(ULTRASONIC GENERATOR MODDEL−US;日本精機製作所製)の発振部と2本接続のスタティックミキサー((株)ノリタケカンパニーリミテッド販売型式;1/4−N40−172−0と型式;T3−27を接続)を僅かに離してセットし、超音波ホモジナイザーを前記ミキサーの原料入口付近で約20KHZ、400μAにて稼働させ、次いで、前記ミキサーへ前記の(A)、(B)を定量供給しながら乳化混合して、前記ミキサーの排出口(水槽外)より得た乳化組成物に気泡剤(エクスパンセル社製551DE)外割2重量%を混合して、製造開始より約9分後にエマルション爆薬の製造を完了した。その後、前記のエマルション爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付6号電気雷管にて起爆して、火薬学会規格ES−41(2)の方法で4300m/sの爆速値を得た。
【0037】比較例1硝安(三菱化成製)65重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)8重量%、水(工業用水)20重量%の透明な酸化剤水溶液(A)と固形パラフィン(和光純薬製商品名;パラフィン)4.5重量%、流動パラフィン(石津製薬製商品名;流動パラフィン試薬1級)0.5重量%、乳化剤(花王製商品名;エキセル300)2重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。一方、温調したシリコンオイル槽中に2本接続のスタティックミキサー((株)ノリタケカンパニーリミテッド販売型式;T3−27)をセットし、前記ミキサーへ前記の(A)、(B)を定量供給しながら乳化混合して、前記ミキサーの排出口(シリコンオイル槽外)より得た組成物をバイオミキサー(日本精機製ABM型クーリングセル装着)で約1000〜2000rpmの高速攪拌して乳化組成物とし、前記の乳化組成物に気泡剤(3M社製ガラスバルーン)外割4重量%を混合して、製造開始より約30分後に爆薬組成物の製造を完了した。その後、前記のエマルション爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付6号電気雷管にて起爆して、火薬学会規格ES−41(2)の方法で4400m/sの爆速値を得た。
【0038】比較例2硝安(三菱化成製)69.4重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)15重量%、水(工業用水)5重量%、高分子(クリタ工業株)製商品名PN161)0.5重量%、有機のチタン化合物(デュポン製商品名Tyzer−La)0.1重量%の酸化剤を全溶解した酸化剤水溶液(A)とワックス(日本精蝋製商品名;Hi−Hic2095)7重量%、乳化剤(花王製商品名;レオドールAO−15)3重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。次いで、前記(B)に前記(A)を少量添加し、バイオミキサー(日本精機製ABM型クーリングセル装着)で約1000〜2000rpmにて高速攪拌してエマルションの種を製作し、更に高速攪拌を継続しながら残余の前記(A)を少量づつ添加混合して乳化組成物とし、前記の乳化組成物に気泡剤(3M社製ガラスバルーン)外割4重量%を混合した後に、約2mの粒状に成型し、製造開始より約30分後に固形の爆薬組成物の製造を完了した。その後、前記の爆薬組成物をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付6号電気雷管にて起爆して火薬学会規格ES−41(2)の方法で3300m/sの爆速値を得た。
【0039】比較例3硝安(三菱化成製)67重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)13重量%、水(工業用水)12重量%の透明な酸化剤水溶液(A)とワックス(日本精蝋製商品名;Hi−Hic1045)5重量%、乳化剤(花王製商品名;レオドールAO−10)3重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。次いで、前記(B)に前記(A)を少量添加し、バイオミキサー(日本精機製ABM型クーリングセル装着)で約1000〜2000rpmの高速攪拌してエマルションの種を製作し、更に高速攪拌を継続しながら残余の前記(A)を少量づつ添加混合して乳化組成物とし、更に前記の乳化組成物に気泡剤(エクスパンセル社製551DE)外割1.5重量%を混合して、製造開始より約30分後にエマルション爆薬組成物を製造した。その後、前記のエマルション爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付6号電気雷管にて起爆して、火薬学会規格ES−41(2)の方法で4800m/sの爆速値を得た。
【0040】比較例4硝安(三菱化成製)51重量%、硝酸ナトリウム(三菱化成製)15重量%、水(工業用水)27重量%の透明な酸化剤水溶液(A)とワックス(日本精蝋製商品名;Hi−Hic1045)5重量%、乳化剤(花王製商品名;レオドールAO−10)2重量%を溶解混合した液体燃料(B)とを準備する。次いで、前記(B)に前記(A)を少量添加し、バイオミキサー(日本精機製ABM型クーリングセル装着)で約1000〜2000rpmの高速攪拌してエマルションの種を製作し、更に攪拌を継続しながら残余の前記(A)を少量づつ添加混合して乳化組成物を得る。前記の乳化組成物に気泡剤(3M社製ガラスバルーン)外割4重量%を混合し、製造開始より約30分後にエマルション爆薬の製造を完了した。その後、前記の爆薬をJIS G3452鋼管(管長350mm)に密填し、ブースター50g(3桐ダイナマイト)付6号電気雷管にて起爆して、火薬学会規格ES−41(2)の方法で3700m/sの爆速値を得た。
【0041】
【発明の効果】本発明の製造方法は、従来のエマルション爆薬に採用されていた機械的な高速攪拌を伴う成分混合方法とは異なり、超音波とを利用する極めて簡便な方法で成分の均質化が短時間で実現できるために、従来のエマルション爆薬に必要とされた高度な製造技術、大型の製造設備が不要となるばかりでなく、製造作業の安全性も飛躍的に改善し、且つ得られる性能品質も改善される。従って、発破現場で発生していた不発残留発生頻度も低減し、発破作業の安全性も改善する。




 

 


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