Аппаратура для обезвоживания

Первоначально применялись диффузоры.

Недостаток: большой расход спирта.

Диффузоры были заменены на центрифуги и гидравлические пресса.

В наше время используются центрифуги для обезвоживания пироксилинов ВГ – 1000 – 400.

1 – металлическая корзина;2 – металлический кожух;3 – конус;4 – вал;5, 6 – крышка;

7 – трубка, по которой подается этиловый спирт.

Загружается по три мешка пироксилина снизу и сверху.

Режим обезвоживания:

- загрузка 60 кг на сухой вес;

- смачивание отработанным спиртом 70 – 75 º Тр, объем спирта 5 – 10 л;

- разгон центрифуги 1 минута;

- заливка отработанного спирта в период разгона и уплотнения 50 – 80 л;

- предварительный отжим и уплотнение примерно 4 – 6 минут;

- заливка спирта – ректификата 70 – 100 л в течении 4 – 5 минут;

- последний отжим 7 минут;

- загрузка и выгрузка пироксилина 3 – 8 минут;

- полный оборот центрифуги 22 – 53 минуты.

Полная работа примерно 1 час.

За рубежом используют гидравлический пресс Лумиса.

Обезвоживание заключается в подпрессовке навески пироксилина с последующем продавливанием через частично обезвоженную массу этилового спирта.

Полный цикл составляет примерно 5 – 8 минут.

Недостатки:

- продукт получается в идее плотноспрессованной лепешки;

- нужен дополнительный аппарат для измельчения.

Приготовление пороховой массы

Назначение данной операции: приготовление однородной массы и придание ей пластичных свойств, позволяющих обеспечить формование пороховых элементов.

На эту фазу поступает обезвоженный спиртовой пироксилин 25 – 28 %, а также раствор ДФА в этиловом спирте и в зависимости от марки пороха все соответствующие добавки.

цепных макромолекул. Волокна НЦ имеют пористую структуру с широко развитой внутренней поверхностью. Макромолекулы и пачки НЦ удерживаются друг относительно друга за счет сил межмолекулярного взаимодействия.

2) полимерные молекулы растворителя до момента взаимодействия с НЦ находятся в виде комплексов, составленных из однотипных молекул, при использовании комбинированных растворителей в их массе образуются смешанные молекулярные комплексы, состоящие из разнообразных молекул.

3) при сближении молекул растворителя с полимерными группами НЦ –ОNО₂, -ОН, происходит разрушение молекулярных комплексов растворителя, полимерные молекулы растворителя вступают в силовое взаимодействие с полимерными молекулами с образованием сольватных комплексов, при этом нейтрализуется силовое поле полимерных группировок, ослабляется межмолекулярное взаимодействие и происходит раздвижка макромолекул НЦ, что способствует диффузии большей растворителя по капиллярам волокна. Диффузия растворителя способствует силам осмотического характера.

4) в ходе распространения молекул растворителя по всему объему и образования сольватных комплексов на полимерных функциональных группах происходит постепенное разрушение сложной надмолекулярной структуры НЦ.

В результате полимерная масса становится пластичной и пригодной для технологической переработки.

Основные факторы, влияющие на расход растворителя и на качество пороховой массы

1) растворимость смесевого пироксилина: при одинаковом содержании азота в смесевом пироксилине и увеличение растворимости приводит к повышению расхода растворителя для получения пороховой массы одной и той же степени пластичности;

2) содержание азота в пироксилине № 2: по мере уменьшения азота в пироксилине № 2 значительно улучшается набухаемость и сокращается расход растворителя при одинаковом содержании азота в смесевом пироксилине;

3) вязкость пироксилинов;

4) степень измельчения: оказывает влияние на качество пироксилина № 1, при недостаточном измельчении пироксилина № 1 в последующем будут заметные вкрапления, не пластифицированного пластификатора;

5) температура смешения: процесс взаимодействия протекает с выделением тепла и необходим отвод тепла;

6) интенсивность перемешивания;

7) продолжительность перемешивания.

Прессование пороховой массы

Во время прессования происходят следующие операции:

1) завершение пластификации пироксилинов под воздействием давления;

2) уплотнение пироксилинов за счет нарушения фибриллярной структуры, ликвидация микро- и макро- пустот, увеличение степени ориентации и плотности упаковки набухших волокон, фибрилл, пачек, макромолекул, причем большая ориентация происходит в направлении выпрессовывания, за счет этого пороховые элементы имеют большую механическую прочность;

Для вымочки используют железобетонные резервуары – бассейны.

Конец процесса вымочки определяется анализом на содержание не удаляемых летучих веществ.

Сушка и увлажнение пороха

После свободного слива влажность пороха составляет 20 – 25 %. Гигроскопическая влажность для готового пороха в среднем составляет 1,5 %.

В процессе сушки порох обычно пересушивают, а затем путем увлажнения доводят содержание влаги до нормы, предусмотренной ТУ.

В соответствии с классификацией академика Ребиндера различают следующие формы связи влаги с материалом:

- химическая форма связи (кристаллогидраты солей);

- ФХ форма связи (адсорбционно-связанная влага);

- механическая форма связи (капиллярная влага и влага, удерживаемая на поверхности за счет сил смачивания).

Применительно к сушке имеем дело с ФХ и механической формами связи.

В качестве сушильного агента для сушки пороха используется воздух.

Основные факторы, определяющие характер процесса сушки пороха:

- режим сушки, который включает температуру, влажность, скорость и направление потока воздуха;

- ФХ свойства пороха.

Для сушки пороха по периодической схеме используются аппараты двух типов:

- шахтная сушилка;

- столовая сушилка.

В столовую сушилку загружается 5 – 10 т пороха толщиной 20 – 50 см.

Время сушки определяется маркой и размерами высушиваемого пороха (20 – 120 ч).

В зависимости от марки пороха содержание влаги по ТУ 1,0 – 1,8 %, но на практике порох, как правило, пересушивают.

Продувка пороха осуществляется воздухом с температурой 15 – 20 ºС, относительной влажности 75 – 90 %.

Необходимость пересушивания и увлажнения объясняется тем, что:

- прямой сушкой трудно достичь такого содержания влаги в порохе, которое он должен иметь по ТУ;

- равновесное содержание влаги в порохе зависит от порядка введения влаги, т.е. имеем дело с гистерезисовой влагой.

Если содержание влаги в порохе достигается сушкой, то оно будет больше, чем при увлажнении после сушки.

Время увлажнения 5 – 10 ч.

Шахтная сушилка по конструкции аналогична шахтной провялке. Она используется для сушки только зерненых порохов.

Флегматизация ПП

В качестве флегматизатора используется камфара (1 – 2 % от количества пороха).

Также в качестве флегматизатора используется ДНТ. Он снижает скорость горения пороха.

Для улучшения сыпучести и уменьшения электризуемости пороха в аппарат вводят 0,3 – 0,4 % графита.

Для сохранения химической стойкости пороха в спиртовой раствор камфары вводят до 0,2 % ДФА.

В один полировальный аппарат может

Резка пороховых шнуров

Для резки зерненых порохов применяется резательный агрегат РА-1-2.

Необходимость двухступенчатой резки обусловлена разной скоростью движения пороховых шнуров, выходящих из пресса.

Скорость выхода шнура из Ш-2В 5 – 6 м/мин.

В зависимости от марки количество трубок может быть различным.

Для резки порохов трубчатой формы используется 55-ти секционный станок.

Длина трубки до 1м.