Brevet FR2278659A1 — publié le 19760213

La présente invention a pour objet la fabrication par calandrage de plaques explosives à haute vitesse de détonation et d'épaisseur relativement importante et les plaques explosives ainsi obtenues. I1 était connu jusqu'à présent, par exemple par le brevet français 1334741 de fabriquer par calandrage des plaques explosives d'épaisseur relativement importante à partir du mélange d'un explosif brisant tel que le tétranitrate de pentaérythritol (pentrite), la cyclotriméthylènetrinitramine (hexogène), ou la tCtramethylènetétranitramine (octogène), et d'un liant en caoutchouc synthétique ou naturel. L'obtention de hautes vitesses de détonation nécessitait alors un appareillage lourd et coûteux. La présente invention permet de remédier simplement aux inconvénients des procédés antérieurs en réalisant tout d'abord par calandrage des plaques élémentaires peu épaisses que l'on colle ensuite entre elles avant de recalandrer l'ensemble ainsi obtenu. Cette méthode d'une grande souplesse permet de réaliser, avec un appareillage donné, des plaques explosives multi-couches ayant des vitesses de détonation notablement supérieures à celles des plaques monocouches réalisables à partir du même appareillage. La fabrication selon l'invention d'une telle plaque conprend quatre phases essentielles - la préparation de plaques brutes par laminage d'une pâte explosive plastique suivi d'un séchage partiel à l'étuve, - le calandrage de ces plaques brutes pour obtenir des plaques plus minces, plus denses et donc de vitesse de détonation plus élevée, - le collage de ces plaques élémentaires, - le recalandrage des plaques collées jusqu'à l'épaisseur désirée, suivi d'un séchage et d'une opération de durcissement, par exemple par vulcanisation. La description plus détaillée des différentes phases fera mieux appa traître l'intérêt de la succession d'opératioI8 proposée. Les plaques brutes de départ sont fabriquées par mélange d'un explosif brisant avec un liant plastique et divers additifs classiques. La pâte obtenue est dans une première phase mise sous forme de plaques par laminage et séchée partiellement. Au cours d'une deuxième phase, ces plaques brutes sont soumises à une série de passes de calandrage, chaque passe réduisant l'épaisseur d'environ 20 %. L'intérêt de cette phase est d'augmenter considérablement la vitesse de détonation. En effet, plus l'épaisseur diminue, plus cette vitesse augmente. Voisine de 5 OOOsm/s pour une plaque brute de 12 , elle passe à 6 000 m/s environ pour une plaque dont l'épaisseur est réduite à 6 mm et dépasse 7 000 m/s pour une épaisseur de 2 mm. Cette épaisseur doit d'ailleurs être considérée comme épaisseur limite. En effet, une légère diminution de vitesse de détonation apparaît pour des épaisseurs inférieures. I1 est donc possible, en faisant varier le nombre de passes, d'ajuster par exemple la vitesse de détonation à une valeur comprise entre 5 000 m/s et 7 000 m/s environ pour une composition à base de pentrite et de liant caoutchouteux. La troisième phase consiste en un collage des plaques élémentaires. I1 est ainsi possible d'augmenter à volonté l'épaisseur, la vitesse de détonation de la plaque résultante restant sensiblement identique à celle des plaques élémentaires. Le collage est réalisé de préférence au moyen d'un gel de caoutchouc à 3 % dans le toluène lorsque le liant de l'explosif est lui-même un caoutchouc. Le rôle de la quatrième phase de la fabrication, consistant à recalandrer les plaques collées, est triple. I1 permet tout d'abord de réduire considérablement le nombre total de passes de calandrage et par suite le prix de revient. En effet, supposons que l'on désire fabriquer une plaque multicouche de 6 mm d'épaisseur à partir de deux plaques de 12 tmn. Sachant qu'une passe de calandrage réduit l'épaisseur d'envirion 20 %, une solution peut consister à faire subir à chaque plaque brute six passes de façon à lui donner une épaisseur de 3 mm envirion. Le collage donnera donc une plaque de 6 mm et le nombre total de passes sera de 12. Une autre solution est de faire subir à chaque plaque brute trois passes de calandrage pour lui donner une épaisseur de 6 mm envirion, et de coller ces 2 plaques. La plaque intermédiaire ainsi obtenue est à son tour soumise à 3 passes de calandrage de façon à donner une plaque explosive dont l'épaisseur est finalement de 6 mm.Le nombre total de passes nécessaires est dans ce cas réduit à 9. I1 est à noter que le gain sera d'autant plus important que le nombre de plaques élémentaires sera grand. Le troisième avantage qu'apporte ce recalandrage est d'augmenter légèrement la vitesse de détonation de l'ensemble. Les plaques explosives sont réalisées à partir d'un mélange d'explosif brisant et d'un liant plastique, les liants caoutchouteux étant particulière ment adaptés et l'explosif brisant étant de préférence l'hexogène, l'octogène, la pentrite ou tout explosif de propriétés détoniques comparables. Cependant tout liant pouvant être mis en oeuvre avec un solvant volatil est utilisable. Le rôle du solvant est de permettre le mélange de l'explosif avec un liant trop dur ou avec un taux de liant trop faible pour permettre la réalisation du mélange directement. L'évaporation du solvant s'accompagne d'une diminution de volume de la pâte mise sous forme de plaque brute notablement plus faible que le volume de solvant évaporé. Chaque passe de calandrage d'une telle plaque augmente sa densité jusqu'à une valeur limite. Le taux d'explosif brisant dans le mélange est compris entre 75 et 92 % du poids. En effet, au-dessous du seuil de 75 %, il est plus intéressant d'augmenter le taux d'explosif que de calandrer. L'exemple ci-après, donné à titre non limitatif permettra de mieux comprendre la mise en oeuvre de l'invention. EXEMPLE On prépare tout d'abord une composition explosive comprenant 89 % de pentrite de granulométrie comprise entre environ 5 et 20 microns, 9,5 7. de caout chou$,,0,3 % de soufre colloïdal, 0,5 % d'oxyde de zinc actif, 0,5 % de tiéthylphtalate, 011 % d'antioxygène et 0,1 % d'accélérateur de vulcanisation, suivant la méthode décrite dans le brevet français n 1 334 741. La pâte obtenue est mise sous forme de plaque de 12 mm d'épaisseur par un laminoir dont les cylindres sont recouverts de toiles saturée d'eau pour éviter l'adhérence sur ces cylindres.Après séchage partiel (2 à 10 % de matières volatiles restant dans la pâte) la plaque brute ainsi obtenue est soumise à une série de passes de calandrage jusqu'à l'obtention de l'épaisseur désirée, chaque passe réduisant l'épaisseur de 20 % environ Les plaques sont ensuite séchées par un passage de 5 heures au séchoir à 600 C. Les résultats suivants ont été obtenus à partir d'uneplaque brute d'épais seur 12 ara. seur 12 mm. épaisseur après calandrage : Vitesse de détonation : (en mi) . (en mu/s) 6 6 6 100 5 . 6 330 4 : 6 570 : 3 6 900 2 2 7 210 1 . 7 100 Si, avant vulcanisation, on colle ensemble de telles plaques au moyen d'un gel de caoutchouc à 3 7 dans le toluène déposé sur l'une des faces à coller, en s'efforçant de ne pas emprisonner de bulles d'air entre les plaques, les vitesses de détonation des plaques collées sont les suivantes épaisseur de la plaque : obtenue par collage :Vitesse de détonation (en mm) de (en mm/s) : 10 5 plaques de 2 : 7 180 : 9 : 3 plaques de 3 : 6 800 : 8 2 plaques de 4 : 6 620 Les mêmes assemblages de plaques calandrées, puis vulcanisées donnent les résultats suivants épaisseur de la plaque : obtenue par collage : Vitesse de détonation : (en mm) : de : (en m/s) : 8 : 5 plaques de 2 : 7 350 : 3 3 plaques de 3 : 7 030 4 2 plaques de 4 740 : 4 4 2 plaques de 4 : 6 740 La comparaison de ces deux derniers tableaux met bien en évidence l'in- téret du dernier stade de la fabrication. Bien que l'exemple ait été décrit avec des plaques réalisés à partir de la même composition explosives, il est parfaitement possible, sans sortir du cadre de l'invention de coller et de calandrer des plaques de compositions différentes. I1 est de même possible de coller et de calandrer des plaques d'épaisseur différente. Ces variations possibles du procédé lui confèrent une grande souplesse d'emploi en fonction de l'application particulière recherchée. Les applications sont celles de tous les explosifs en feuilles souples, qui peuvent-d'ailleurs être découpées en ruban. Citons plus particulièrement les travaux d'abattage, de découpage, de destruction. La qualité des effets obtenus dépend non seulement de l'énergie mise en oeuvre, mais aussi de la vitesse de détonation qui conditionne l'effet brisant. Ceci explique l'intérêt de l'é- lévation des vitesses de détonation par le procédé selon l'invention. REVENDICATIONS I - Procédé de fabrication de plaques explosives, multi-couches, à hautes vitesse de détonation, caractérisé en ce qu'on réalise les opérations successives suivantes a) Préparation de plaques brutes par laminage d'une patte explosive plastique suivi d'un séchage partiel à l'étuve, b) Calandrage des plaques brutes et séchage complet des plaques élémentaires ainsi obtenues, c) Collage des plaques élémentaires, d) Calandrage des plaques collées jusqu'à l'épaisseur désirée, séchage complet et durcissement. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques sont réalisées à partir d'un mélange d'un explosif brisant choisi dans le groupe constitué par l'hexogène, l'octogène et la pentrite et d'un liant plastique mis en oeuvre avec un solvant volatil. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'explosif brisant est présent au taux de 75 à 92 7 en poids dans le mélange. 4 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le liant est un caoutchouc naturel ou synthétique. 5 - Plaques explosives multi-couches, à haute vitesse de détonation obtenues selon l'une quelconque des reveddications précédentes. 6 - Plaques explosives multi-couches selon la revendication 5 caractérisées en ce qu'elles sont réalisées à partir de plaques élémentaires de compositions identiques. 7 - Plaques explosives multi-couches selon la revendication 5, caractérisées en ce qu'elles sont réalisées à partir de plaques élémentaires de compositions différentes. 8 - Plaques explosives multi-couches melon la revendication 5, caractérisées en ce que les épaisseurs des couches qui les constituent sont identiques. 9 - Plaques explosives multi-couches selon la revendication 5, caractérisées en ce que les épaisseurs des couches qui les constituent sont différentes.