Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Examining properties of nitrocellulose granulate with various stabilizers

Michał Piotr Uszyński

Abstract

Nitrocellulose is a material with a wide spectrum of application – in following industries: military, civil (for producing lacquers, celluloids and films), pharmaceutical and printing. In military industry is used inter alia as a main material for smokeless powder manufacturing. One of many used forms of smokeless powder is ball powder. Manufacturing of ball powder includes forming a partially dissolved nitrocellulose into a spherical shape, and then curing. Two methods of granulating are known: water granulation and lacquer granulation. The aim of this thesis was to develop a nitrocellulose granulation process in a way to get a propellant of the highest sphericity, stability and proper granularity. The sixteen processes were carried out, including 5 optimization processes. Nitrocellulose was dispersed in water, then dissolved using ethyl acetate and mixed, resulting in forming nitrocellulose drops. Drops were cured by adding a protective colloid, then water was removed from granules by using sodium sulphate. After ethyl acetate distillation granulate was separated under water stream, using set of sieves. In order to establish optimum conditions for process following parameters were changed: emulsion volume, mixing speed, distillation temperature and amount of substances added: water, solvent, protective colloid and salt. Then for established optimum conditions granulates were obtained containing 4 different stabilizers: 1-methyl-3,3-diphenylurea (akardite II), 1,3-diethyl-1,3-diphenylurea (centralite I), 1,3-dimethyl-1,3-diphenylurea (centralite II) and triphenylamine; and 3 different nitrocelluloses containing different nitrogen amount in range 12,18-13,28%. Received nitrocellulose granulates were analyzed using: helium pycnometer, differential scanning calorimeter, vacuum calorimeter, heat flow calorimeter and microscope.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Michał Piotr Uszyński (FC) Michał Piotr Uszyński,, Faculty of Chemistry (FC)
Title in Polish
Badanie właściwości granulatu nitrocelulozowgo z różnymi stabilizatorami
Supervisor
Katarzyna Cieślak (FC/DH-EM) Katarzyna Cieślak,, Department Of High-Energetic Materials (FC/DH-EM)Faculty of Chemistry (FC)
Certifying unit
Faculty of Chemistry (FC)
Affiliation unit
Department Of High-Energetic Materials (FC/DH-EM)
Study subject / specialization
, Technologia Chemiczna
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
11-02-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Wojciech Fabianowski (FC) Wojciech Fabianowski,, Faculty of Chemistry (FC) Katarzyna Cieślak (FC/DH-EM) Katarzyna Cieślak,, Department Of High-Energetic Materials (FC/DH-EM)Faculty of Chemistry (FC)
Keywords in Polish
nitroceluloza, stabilizacja nitrocelulozy, proch kulkowy, proch bezdymny
Keywords in English
nitrocellulose, nitrocellulose stabilization, ball powder, smokeless powder
Abstract in Polish
Nitroceluloza jest materiałem o bardzo szerokim zastosowaniu – w przemyśle wojskowym, cywilnym (do produkcji lakierów, celuloidu, filmów), farmaceutycznym i drukarskim. W przemyśle wojskowym nitrocelulozę stosuje się między innymi jako główny materiał do produkcji prochów bezdymnych. Jedną z wielu stosowanych form prochu bezdymnego jest proch kulkowy. Jego produkcja polega na uformowaniu częściowo rozpuszczonej nitrocelulozy w kulisty kształt, a następnie jej utwardzeniu. Wyróżniamy granulacje metodą mokrą i lakierową. Celem pracy było opracowanie technologii granulacji nitrocelulozy metodą mokrą tak, aby otrzymać proch o jak największej kulistości, stabilności i odpowiednim rozdrobnieniu. Przeprowadzono 16 procesów granulacji nitrocelulozy, w tym 5 procesów optymalizacyjnych. Nitrocelulozę dyspergowano w wodzie, następnie rozpuszczano przy użyciu octanu etylu, a w wyniku mieszania wytwarzały się krople nitrocelulozy. Następnie krople utwardzano poprzez dodanie do układu koloidu ochronnego, potem z wnętrza granul wyciągano wodę przy użyciu roztworu siarczanu(VI) sodu. Po oddestylowaniu octanu etylu granulat rozdzielano na sitach pod strumieniem wody. W celu ustalenia optymalnych warunków prowadzenia procesu zmieniano objętość układu, szybkość mieszania, temperaturę destylacji i ilość dodawanych składników – wody, rozpuszczalnika, koloidu ochronnego i soli. Potem dla wyznaczonych optymalnych parametrów otrzymano granulat zawierający 4 różne stabilizatory - 1-metylo-3,3-difenylomocznik (akardyt II), 1,3-dietylo-1,3-difenylomocznik (centralit I), 1,3-dimetylo-1,3-difenylomocznik (centralit II) i trifenyloaminę i 3 różne nitrocelulozy różniące się zawartością azotu w zakresie 12,18 – 13,28%. Otrzymane granulaty nitrocelulozowe poddano analizie z wykorzystaniem: piknometru helowego, skaningowego kalorymetru różnicowego, kalorymetru próżniowego, mikrokalorymetru przepływowego oraz mikroskopu.
File
  • File: 1
    praca_inż_-Uszyński_Michał-_278432.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 30176

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT06e8071f633247aa9043a95ebeb7d4e7/
URN
urn:pw-repo:WUT06e8071f633247aa9043a95ebeb7d4e7

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page