Результат интеллектуальной деятельности: Способ сушки газогенерирующих составов

Изобретение относится к области получения газогенерирующих композиций, в частности композиционных порохов, которые могут применяться в пиропатронах различного назначения.

Технология получения газогенерирующих составов включает фазы смешения компонентов с применением в качестве растворителя этилового спирта или другого легколетучего термодинамически активного пластификатора, формования и резки шнуров до гранул определенного размера, сушку гранул нагретым воздухом и охлаждение их до комнатной температуры.

Известны способы сушки гранул сферического пороха [1, 2], в которых описывается удаление влаги в «кипящем» слое путем подачи воздуха, нагретого до температур 95-105°C и 88-98°C, соответственно. Недостатком способов сушки является высокая температура подаваемого воздуха.

В качестве прототипа выбран способ сушки пироксилиновых порохов следующего компонентного состава: нитрат целлюлозы (91-97 мас.%), дифениламин (1,0 мас.%), остаточный спиртоэфирный растворитель (0,5-5,0 мас.%) и влага (0,8-1,1 мас.%). Сушка этих порохов осуществляется в столовых сушилках, которые состоят из 1-3 секций [3]. Снизу по газоходу через калорифер в столовые сушки подается нагретый воздух, который, проходя через слой пороха, удаляет влагу. Сушка проводится в две стадии: первая при температуре подаваемого воздуха 75°C, вторая при температуре подаваемого воздуха 55°C. Время сушки зависит от высоты слоя загруженного пороха, влажности, геометрических размеров гранул (марки пороха) и находится в пределах от 40 до 200 часов.

Недостатки способа:

- слипание элементов газогенерирующего состава;

- повышенная пожароопасность процесса удаления спирта.

Техническим результатом является исключение слипания элементов газогенерирующего состава и повышение безопасности операции сушки.

Данный технический результат достигается тем, что способ сушки композиционного пороха на основе поливинилбутираля, используемого в качестве газогенерирующего состава в пиропатроне, включающий подачу в несколько этапов нагретого воздуха, сушку и охлаждение продукта, отличается тем, что сушка осуществляется в три стадии: первая стадия - при температуре 40±2°C в течение 13-14 часов, вторая стадия - при температуре 50±2°C в течение 13-14 часов и третья стадия - при температуре 60±2°C в течение 3-4 часов.

Способ сушки был опробован на таких составах: 79,1-80,8 мас.% окислителя - 1,3,5-тринитро-1,3,5-триазациклогексана или 1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетраазациклооктана, 13,7-14,4 мас.% связующего - поливинилбутираля, 5,9-7,1 мас.% технологических добавок дибутилфталата, олеиновой кислоты, парафина, стеарата цинка и сажи.

Примеры выполнения способа сушки композиционных порохов приведены в таблице 1.

Первая стадия сушки при температуре 40±2°C позволяет удалить с поверхности гранул легколетучий растворитель без их слипания. По мере повышения температуры воздуха на второй и третьей стадиях удаляется растворитель из объема гранул. Кинетика удаления этилового спирта приведена на череже.

Из приведенных данных таблицы 1 видно, что увеличение температуры сушки на первой стадии до 60±2°C (Пр. №4) приводит к слипанию элементов газогенерирующего состава. Увеличение времени сушки не целесообразно, т.к. увеличивает трудозатраты без дальнейшего снижения содержания спирта в гранулах (Пр. №5 и см. чертеж). Предлагаемый способ сушки (Пр. №1, 2, 3) позволяет снизить массовую долю спирта до 0,055%, а также избежать слипания элементов газогенерирующего состава.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент RU 2497792 Способ предварительной сушки сферического пороха C06B 21/00, опубл. 10.11.2013.

2. Патент RU 2516516 Способ получения сферического пороха C06B 21/00, опубл. 20.05.2014.

3. В.И. Гиндич. Технология пироксилиновых порохов. Т. 2. Казань: Татар. газ. - жур. изд-во, 1995, 391 с.

4. Регламент технологического процесса изготовления опытно-серийных партий лакового пороха марок ПС-690/4,23, ПСф-670/3,85, Сунар-СФ, СС-690/410, «Ковбой-500», «Темп-экстра», «Ковбой-370», «Сапсан-С», СГ-620/4,0, ПГС-600, ПГС-690, РТП 8-91. ФКП «ГосНИИХП».3