レ タ ー
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ニ トロセルロースの電気火花感度の温度による変化
長谷川隆之●,本棟 党●.香川 皇暮 青田忠雄●,水島容二郎…
エネルギー物貫の昇温下での感度を潤定するために加飴電気火花紬 枚を拭作 した｡ この妖 臓 を室温から180℃までのニ トロセルロースに収初に適用 した｡乗取は,ブルース トンのアッ プ ･アン ド･ダウン法を用いて行い.解析 した｡50%着火エネルギーES｡は温庇 とともに減少
し,ニ トロセルロースの5秒発火点230℃付近で0に近づいた｡
1.はじめに
化学物賓の喝気火花感度 は安全上盤要な性質であ る｡エネルギー物貫などの発火爆発事故の原田 とし て.屯気火花 は盛宴な ものの lつであるII｡ 日本で は.エネルギー物質の電気火花感軌 ま帝者 ら2･3)ぉよ び点円ら4)によって滑走 され発表されてい る｡電気 火花感度洞定は河定幕臣によって異なった他を与え るSll｡ したがって,感度や比牧を行 うためには岡 L･猿 配を用いて行 う必要がある｡鮮者らはこのために水色 の脚発 した3概の電気火花感戯 拭晩軌を用いて測定を 行ってきた｡すなわち,中盛庇物質用6),高感度物質 用61ぉよび何易型屯気火花感度桝晩飯 7･8)%用いて.
棚 薬.爆発性化合物および靴 荊‑可地物混合物の 唱気火花感度 を滴定 して きた｡
従来行われてきた奄気火花成定の測定は.常温にお ける河定である｡ しか し,高温での唖気火花の発生 と それによる物質への野火は常温より容易である可能性 が古い｡水島は,加熱下で電気火花感度を測定できる 加納 気火花拭晩俄を開発 した｡蟹者らはこの沌定我 匿を用いて常温か ら180℃ までの温度でニ トロセル ロースの確気火花感度を測定 した｡
ニ トロセルロースを最初の先験就科 として選んだの は.能煉ニ トロセルロースが肝乾しやす く静確気弗火
1998年7月31日受理
●法政大学工学部物質化学学科
〒1
8 4 ‑ 0
002小金井市梶野町3‑7‑2TEL042‑387‑6132 FAX042‑3g7‑6132
暮●細谷火工(捷)技術掲発センター
〒1971001あきる野市菅生1847
TEL0425‑59112578 FAX 0425‑59‑2413
の危険性が高いことと.魚安定性が低 く比故的低温 で電気火花感触 f高 くなることが予想 され るか らで ある｡
2.実 験 2.1抗 ● 料･
宝来鹿13N%の吃鮒 未ニ トロセルロースを用い た｡ これは点火玉などのバインダーとして用いられて いる物質である｡ニ トロセルロースは比瓜が小さいの で1回の駄科丑6.2約10mgである｡
2.2装 置
用 いた加点奄気火花拭取扱は,高圧パルス旬頚部 と 加免租極群かちな.る｡高圧パルス鳴瀬辞の回申図は Fig.1で示きれ 奄涼スイッチ,スライダック高屯旺 トランス,蹴 告.抵抗 と軌み合わされた屯旺臥 せ 鼓のコンデンサーおよび点火スイ ･/チか らなる｡
用いられているコンデンサーは油コンデンサーで.
事故549pFから0.504LLF問での ものが組み合わされ て用いられている｡乱み合わされたコンデンサ一客虫 は549pF.2330pF,7090pF,0.0299〝F,0.0519 FLF.0.1795LIFおよび0.504FLFである｡用いること のできる充電エネルギー抱囲は,0.02J〜80Jである｡
ヽ､
加蝕屯鹿部の僻迫はFi8.1の右側に示 した｡屯梅.
淋料PVC管およびヒーターよりなる.噸櫨 はステン レス兜で先端部は直径1.5mm.長さ2mmで,喝棲 開村は1.0mmである｡PVC管は長 さ7mm.内径 4･Omm.肉厚0.5mmである｡粉末就料はこのPVC管 に扱 く充填する｡
放電租嶺加魚炉の温度 コン トロー ラーの回路図を Fig.2に示す｡100Vの交洗征 がOMRON杜鞘の温 皮コン トローラーに入 り,管状シースヒーターに通屯 して確樺および試料を加魚する｡ コン トローラーは.
K町akuGakkaishi,Vd.6 0 .No.1.1999 ‑5) ‑
BdBwitdl
Trwsb rn er Voltmeter
Condenser
Fig.1Ⅵleelec打iccircuitoftheheatedelectricspark
tester CylindricdShea
thheater Tenpcmturecontroller toaLnelec
trodetip Fig.2rmeelectriccircuitoftheheaterfore
lectrodes
屯垣の一端に壊 したK熟電対 と爵ばれてお り,その 曲馬対か らの倍号によりシ｣ス
ヒーターへの通噂を網 野する｡熟喝対 とコン トローラー
との敵 こは二組の N.C.(NormauyClosed)えイッチが付いてL
iる｡ こ れらは速軌 ま閉じられているが,放電時には納 材
に 誘発される匂流による土ントロ⊥ラーの
風俗を防ぐた めに粥かれる｡このコントロ
ーラーは轍 を設定 し,作曲スイッチを入れる
と試料温度を改定温度 まで 高める｡2.
3実験法と判定法 実験はブルース トンの
アップアン･ドダウン法10Iに よって行い
,解析 した｡
放電エネルギーの罪出は困難
なので,充寵エネルギ ーで放噸エネルギーを
放き換えて用いた｡
鯛 エネルギー :E(
I
) ‑
与cv2ここで,C:コンデンサ一客
宜(F)
Ⅴ:屯圧(Ⅴ)
篇果の判
定は,ニ トロセルロースが全部反応 して消失 し
た場合を着火 とした｡
3.夷鹿結果夷験措果のまとめをTablelおよびFig
.2に示す｡
温度が高 くなると小さい唾気火花工阜)I,ギーでニ トロ Table150%ignido
nenergyof13N% nib.oce luose andstandardde
viadon
(electrodesdistance
I.tJtOS叫 876000
50 100 150 200 250
Teperaturein.C
Rg.3PlotoIESPVS･temPerattqefortheheatedelec･ tricsparktCStOf13N%nitrocellulose
5秒発火点230℃を とると.Fig.2からEsoは乳酸の 開放として近似的に式(I)でますことがで きる｡
Ep…0.65‑0.0028T (1)
文 献
1)A.Bailey.D.Chapman,M･R･Williamsand R.Whrton,PJ'OCCedhgsoEthe18thlnter‑ nadonalPyT'Oteehni岱 Semhar,Breekemid8e, Colorad.USA.13‑17July1992,p.33
2)S.Amari.F.Hosoya,Y.MizushimaandT.
Yoshida,Proceedin8SOfthe21stlnteFna･
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3)S.Amari,K.Sate.T.Yoshida,Y.Mizushima andF.Hosoya,JoumalofPyrotechnics,Is･ sueNo.3Summer.1(1996)
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5)C.iDahn,A.KashlaniandM.nguyen,Pro‑
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KayakuGakkaishi.VoL60.No.1.1999 ‑ 531
EIectricsparksensitivitydeterminationofnitroceJJuJose uslngaheatedeJectricsparktester
TakayukiHASEGAWA●,Satoru MOTOHASHI●;YutakaKAGAWA●
TadaoYOSHIDA●andYo叫iroMIZUSHIMA●●
Aheatedelectricsparktesterwasmadefordetermlnlngthesensitivityof energeticmaterialsatelevatedtemperature.Thetesterwas丘rstlyappliedto 13%Nnitrocellulosefromroom temperatureto180℃.Experimentswereper･ formedandanalysedusingtheBruceton'supanddownmethod･The50%igrdtion energyES.decrtnsedwithtemperatureandapproachedtoZeroatthe5m血utes ignitionpoint230℃ ofthenitrocelluloSe.
(●CollegeoEEngineering,HoseiUniversity,3‑7‑2Koganei‑shi,KhjinoI
cyo.Tokyo1841氾02,Japan
●●TechnologyDevelopmentCenter,HosoyaぬkoCo.ud.,1847Sugao, Akiruno･shi,TokyoI97‑0801,Japan)
*全学
畑
