способ получения одноосновного высокоазотного пироксилинового пороха

Формула изобретения

Способ получения одноосновного высокоазотного пироксилинового пороха, включающий смешение компонентов пороха и пластификацию, прессование и резку пороховых элементов, удаление растворителя, сушку, сортировку, поверхностную обработку, мешку и укупорку, отличающийся тем, что при смешении используют нитраты целлюлозы с содержанием азота более 212,0 мл NO/г, пластификацию проводят смесью ацетона с водой при соотношении 90-95 мас. % и 10-5 мас. %, соответственно, а удаление растворителя осуществляют отгонкой в водной среде при перемешивании в три стадии: при температуре 56-65^oС в течение 30-60 мин, при 70-85^oС в течение 30-90 мин и при температуре 90-95^oС в течение 30-60 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства зерненых пироксилиновых порохов для патронов к стрелковому оружию.

На рынке в настоящее время в связи с ростом технического уровня современного стрелкового оружия постоянно увеличиваются требования к порохам по энергетическим и баллистическим характеристикам.

Известен способ получения одноосновных сферических порохов (СФП) типа ПС 690/4,23; "Ковбой-370" ("Регламент технологического процесса изготовления серийных партий лаковых порохов" / РТП 14-95, ГосНИИХП, г. Казань, 1995 г., с.53).

Способ основан на использовании высокоазотного пироксилина и этилацетата и включает следующие операции формирования сферических элементов: получение порохового лака, диспергирование его на сферические частицы, удаление растворителя, флегматизацию, сушку, мешку и укупорку готового пороха. Процесс отличается небольшой трудоемкостью, высокой степенью безопасности, так как проводится в водной среде. Однако сферическая форма пороха является дегрессивно горящей, т.е. в процессе горения пороховых элементов уменьшается их поверхность и скорость газообразования снижается по мере сгорания пороха. Это снижает эффективность работы заряда из сферического пороха.

Существует способ получения кордитных порохов, основанный на применении нитроцеллюлозы и смешанного растворителя: неудаляемого (нитроглицерина НГ) и удаляемого (ацетона или спиртоэфира). (Горст А.Г. Пороха и взрывчатые вещества. М. : Машиностроение, 1972, с.148). Способ включает операции смешения компонентов, формования шнуров прессованием, резки пороховых элементов, удаления летучего растворителя. Однако способ не нашел широкого применения в отечественном пороходелии ввиду высокой трудоемкости производства и повышенной опасности при работе с мощным взрывчатым веществом, которым является нитроглицерин. Кроме того, кордитная технология требует организации производства НГ.

Известен способ получения одноосновных пироксилиновых порохов различных форм и размеров по гидропрессовой технологии (Горст А.Г. Пороха и взрывчатые вещества. М. : Машиностроение, 1972, с.152 - прототип), включающий операции смешения компонентов и пластификации, прессования и резки пороховых элементов, удаления растворителя, сушки, сортировки, поверхностной обработки элементов, мешки и упаковки. Однако использование спиртоэфирного растворителя в данном способе не позволяет получать пороха на пироксилине 1 с содержанием азота более 210,5 мл NO/г, т.е. с энергетическими характеристиками на уровне сферических порохов.

Техническим результатом изобретения является повышение энергетических и баллистических характеристик пороха, а также улучшение экономических показателей процесса его изготовления.

Технический результат достигается тем, что в способе, включающем операции смешения компонентов и пластификации, прессования и резки пороховых элементов, удаления растворителя, сушки, сортировки, поверхностной обработки, мешки и упаковки, используют нитраты целлюлозы (пироксилин) с содержанием азота более 212,0 мл NO/г, a пластификацию проводят смесью ацетона с водой при соотношении 90-95 мас.% и 10-5 мас.% соответственно, удаление растворителя осуществляют отгонкой в водной среде при перемешивании в три стадии: при температуре 56-65^oС в течение 30-60 мин, при 70-85^oС в течение 30-90 мин и при температуре 90-95^oС в течение 30-60 мин.

Примеры осуществления предлагаемого способа и прототипа, баллистические характеристики изготовленных по этим способам образцов пороха при испытании их в охотничьих патронах представлены в таблицах 1, 2. Изготовление образцов проводили следующим образом: навеску пироксилина смешивали с ацетоном, в котором был растворен стабилизатор химической стойкости дифениламин (ДФА), и после пластификации пироксилина в течение 60 минут пороховую массу прессовали на гидравлическом прессе через втулку с иглой с диаметрами 0,8/0,23 мм. Пороховые шнуры резали на элементы длиной 0,6-0,8 мм и загружали в реактор для удаления растворителя. Параметры процесса приведены в таблице 1.

Из данных таблицы 1 следует, что использование ацетона в качестве растворителя-пластификатора позволяет перерабатывать высокоазотные нитраты целлюлозы, а именно пироксилин 1, содержание азота в котором более 212,0 мл NO/г что обеспечивает повышение энергетических характеристик порохов. Величина удельной теплоты сгорания для изготовленных образцов пороха увеличилась от 3,7 до 4,7 мДж/кг. (840-1068 ккал/кг). Удаление растворителя способом отгонки в реакторе с последующей конденсацией растворителя исключает энергоемкие и трудоемкие процессы рекуперации и ректификации растворителя, характерные для прототипа. Длительность удаления растворителя в предлагаемом способе на порядок меньше по сравнению с известным способом, а стоимость растворителя ниже. Следовательно, повышаются технико-экономические показатели производства.

Изготовленные образцы пороха удовлетворяют требованиям нормативно-технической документации к стрелковым патронам при меньшей массе порохового заряда, т.е. имеют повышенную баллистическую эффективность (см. таблицу 2).