Polvo sin humo

La pólvora sin humo es un tipo de propulsor utilizado en armas de fuego y artillería que produce menos humo y menos suciedad cuando se dispara en comparación con la pólvora negra. Debido a su uso similar, tanto la formulación original de pólvora negra como el propulsor sin humo que la reemplazó se describen comúnmente como pólvora. Los productos de combustión de la pólvora sin humo son principalmente gaseosos, en comparación con alrededor del 55% de productos sólidos (principalmente carbonato de potasio, sulfato de potasio y sulfuro de potasio) de la pólvora negra. Además, la pólvora sin humo no deja la espesa y pesada incrustación de material higroscópico asociada con la pólvora negra que causa la oxidación del cañón.

A pesar de su nombre, la pólvora sin humo no está completamente libre de humo; Si bien el humo de las municiones de armas pequeñas puede ser poco perceptible, el humo del fuego de artillería puede ser considerable.

Inventadas en 1884 por Paul Vieille, las formulaciones más comunes se basan en nitrocelulosa, pero el término también se usó para describir varias mezclas de picrato con oxidantes de nitrato, clorato o dicromato a finales del siglo XIX, antes de que las ventajas de la nitrocelulosa se convirtieran en evidente.

Los polvos sin humo suelen clasificarse como explosivos de la división 1.3 según las Recomendaciones sobre el transporte de mercancías peligrosas – Reglamento modelo de la ONU, los reglamentos regionales (como el ADR) y los reglamentos nacionales. Sin embargo, se utilizan como propulsores sólidos; en uso normal, sufren deflagración en lugar de detonación.

La pólvora sin humo hizo viables las armas de fuego de carga automática con muchas piezas móviles (que de otro modo se atascarían o atascarían bajo una fuerte contaminación de pólvora negra). La pólvora sin humo permitió el desarrollo de modernas armas de fuego semiautomáticas y totalmente automáticas y de calzones y cañones más ligeros para artillería.

Historia

Antes de la introducción generalizada de la pólvora sin humo, el uso de pólvora o pólvora negra causaba muchos problemas en el campo de batalla. Los comandantes militares desde las Guerras Napoleónicas informaron dificultades para dar órdenes en un campo de batalla oscurecido por el humo de los disparos. Las señales visuales no se podían ver a través del espeso humo de la pólvora utilizada por las armas. A menos que hubiera un viento fuerte, después de algunos disparos, los soldados que usaban munición de pólvora verían oscurecida por una enorme nube de humo. Los francotiradores y otros operadores que disparaban desde posiciones ocultas corrían el riesgo de revelar sus ubicaciones con una nube de humo. La pólvora se quema en un proceso relativamente ineficiente que produce presiones más bajas, lo que la hace aproximadamente un tercio más potente que la misma cantidad de pólvora sin humo. Una parte importante de los productos de combustión de la pólvora son sólidos, que también son higroscópicos, lo que significa que atraen la humedad del aire, lo que hace obligatoria la limpieza después de cada uso para evitar la acumulación de agua en el cañón que puede provocar corrosión y fallas prematuras. Estos sólidos también están detrás de la tendencia de la pólvora a producir incrustaciones graves que provocan que las acciones de retrocarga se atasquen y pueden dificultar la recarga.

Nitroglicerina y algodón de pólvo

La nitroglicerina fue sintetizada por el químico italiano Ascanio Sobrero en 1847. Posteriormente, Alfred Nobel la desarrolló y fabricó como explosivo industrial bajo la marca comercial "Dinamita" pero incluso entonces no era adecuado como propulsor: a pesar de sus cualidades enérgicas y sin humo, detona a velocidad supersónica, en lugar de deflagrar suavemente a velocidades subsónicas, lo que lo hace más propenso a romper el cañón de un arma que a impulsar un proyectil fuera de él. La nitroglicerina también es muy sensible a los golpes, por lo que no es apta para transportarla en condiciones de campo de batalla.

Un gran paso adelante fue la invención del algodón de pólvora, un material a base de nitrocelulosa, por parte del químico alemán Christian Friedrich Schönbein en 1846. Promovió su uso como explosivo y vendió los derechos de fabricación al Imperio austríaco. El algodón de pólvora era más potente que la pólvora, pero al mismo tiempo volvía a ser algo más inestable. John Taylor obtuvo una patente inglesa para el algodón de pólvora; y John Hall & Sons comenzó a fabricar en Faversham.

El interés inglés languideció después de que una explosión destruyera la fábrica de Faversham en 1847. El barón austriaco Wilhelm Lenk von Wolfsberg construyó dos plantas de algodón de pólvora que producían propulsor de artillería, pero también era peligroso en condiciones de campo, y armas que podían disparar miles de balas usando pólvora negra. llegarían al final de su vida útil después de sólo unos cientos de disparos con el algodón de pólvora más potente. Las armas pequeñas no podían resistir las presiones generadas por el algodón de pólvora.

Después de que una de las fábricas austriacas explotara en 1862, Thomas Prentice & La empresa comenzó a fabricar algodón de pólvora en Stowmarket en 1863; y el químico de la Oficina de Guerra Británica, Sir Frederick Abel, comenzaron una investigación exhaustiva en Waltham Abbey Royal Gunpowder Mills que condujo a un proceso de fabricación que eliminó las impurezas de la nitrocelulosa, haciéndola más segura de producir y un producto estable más seguro de manipular. Abel patentó este proceso en 1865, cuando explotó la segunda fábrica austriaca de algodón de pólvora. Después de que la fábrica de Stowmarket explotara en 1871, Waltham Abbey comenzó a producir algodón de pólvora para ojivas de torpedos y minas.

Mejoras

En 1863, el capitán de artillería prusiano Johann F. E. Schultze patentó un propulsor para armas pequeñas hecho de madera nitrada impregnada con salitre o nitrato de bario. Prentice recibió una patente en 1866 para un polvo deportivo de papel nitrado fabricado en Stowmarket, pero la uniformidad balística se vio afectada porque el papel absorbió la humedad atmosférica. En 1871, Frederick Volkmann recibió una patente austriaca para una versión coloidal de la pólvora Schultze llamada Collodin, que fabricó cerca de Viena para su uso en armas de fuego deportivas. Las patentes austriacas no se publicaron en ese momento y el Imperio austríaco consideró la operación una violación del monopolio gubernamental sobre la fabricación de explosivos y cerró la fábrica Volkmann en 1875.

En 1882, la Explosives Company de Stowmarket patentó una formulación mejorada de algodón nitrado gelatinizado mediante éter-alcohol con nitratos de potasio y bario. Estos propulsores eran adecuados para escopetas pero no para rifles, porque el estriado da como resultado una resistencia a una expansión suave del gas, que se reduce en las escopetas de ánima lisa.

En 1884, Paul Vieille inventó un polvo sin humo llamado Poudre B (abreviatura de poudre blanche, polvo blanco, a diferencia de la pólvora negra) hecho de 68,2% de nitrocelulosa insoluble, 29,8% de nitrocelulosa soluble gelatinizada con Éter y parafina al 2%. Esto fue adoptado para el rifle Lebel con recámara en Lebel 8 × 50 mmR. Se pasaba a través de rodillos para formar láminas finas como papel, que se cortaban en escamas del tamaño deseado. El propulsor resultante, conocido como pirocelulosa, contiene algo menos de nitrógeno que el algodón de pólvora y es menos volátil. Una característica particularmente buena del propulsor es que no detonará a menos que se comprima, lo que lo hace muy seguro de manejar en condiciones normales. La pólvora de Vieille revolucionó la eficacia de las armas pequeñas porque casi no despedía humo y era tres veces más potente que la pólvora negra. Una mayor velocidad de salida significó una trayectoria más plana y menos deriva del viento y caída de la bala, lo que hizo posibles disparos de 1000 m (1094 yardas). Como se necesitaba menos pólvora para propulsar una bala, el cartucho podía hacerse más pequeño y ligero. Esto permitió a las tropas llevar más munición por el mismo peso. Además, ardería incluso si estuviera mojado. La munición de pólvora negra debía mantenerse seca y casi siempre se almacenaba y transportaba en cartuchos estancos. Otros países europeos siguieron rápidamente y comenzaron a usar sus propias versiones de Poudre B, siendo los primeros Alemania y Austria, que introdujeron nuevas armas en 1888. Posteriormente, Poudre B se modificó varias veces con la adición y eliminación de varios compuestos. Krupp comenzó a añadir difenilamina como estabilizador en 1888.

Mientras tanto, en 1887, Alfred Nobel obtuvo una patente inglesa para una pólvora sin humo que llamó Ballistite. En este propulsor la estructura fibrosa del algodón (nitrocelulosa) fue destruida por una solución de nitroglicerina en lugar de un solvente. En Inglaterra en 1889, un polvo similar fue patentado por Hiram Maxim, y en los Estados Unidos en 1890 por Hudson Maxim. Ballistite fue patentada en los Estados Unidos en 1891. Los alemanes adoptaron balistita para uso naval en 1898, llamándolo WPC/98. Los italianos lo adoptaron como filite, en el cordón en lugar de la forma del flake, pero la realización de sus inconvenientes cambió a una formulación con nitroglicerina que llamaron solenite. En 1891 los rusos encargó al químico Mendeleev encontrar un propelente adecuado. Creó nitrocelulosa gelatinizada por ether-alcohol, que produjo más nitrógeno y estructura coloidal más uniforme que el uso francés de nitro-cottons en Poudre B. Lo llamó pirocollodion.

Gran Bretaña realizó pruebas sobre todos los diversos tipos de propulsores que llamaron la atención, pero no estaban satisfechos con todos ellos y buscó algo superior a todos los tipos existentes. En 1889, Sir Frederick Abel, James Dewar y el Dr. W Kellner patentaron (nos 5614 y 11,664 a los nombres de Abel y Dewar) una nueva formulación que se fabricó en la fábrica de pólvora real en Waltham Abbey. Entró en el servicio británico en 1891 como Cordite Mark 1. Su composición principal fue 58% de nitroglicerina, 37% Guncotton y 3% de gelatina mineral. Una versión modificada, Cordite MD, ingresó al servicio en 1901, con el porcentaje de pistoleros aumentó al 65% y la nitroglicerina se redujo al 30%. Este cambio redujo la temperatura de combustión y, por lo tanto, la erosión y el desgaste del barril. Las ventajas de Cordite sobre la pólvora se redujeron la presión máxima en la cámara (por lo tanto, pantalones más ligeros, etc.) pero una presión alta más larga. Cordite podría hacerse en cualquier forma o tamaño deseado. La creación de Cordite condujo a una larga batalla judicial entre Nobel, Maxim y otro inventor sobre la presunta infracción de patentes británicas.

La Anglo-American Explosives Company comenzó a fabricar pólvora para escopeta en Oakland, Nueva Jersey, en 1890. DuPont comenzó a producir algodón de pólvora en Carneys Point Township, Nueva Jersey, en 1891. Charles E. Munroe, de la Estación Naval de Torpedos en Newport, Rhode Island patentó una formulación de algodón de pólvora coloidal con nitrobenceno, llamada Indurite, en 1891. Varias empresas estadounidenses comenzaron a producir pólvora sin humo cuando Winchester Repeating Arms Company comenzó a cargar cartuchos deportivos con pólvora de Explosives Company en 1893. California Powder Works comenzó Al producir una mezcla de nitroglicerina y nitrocelulosa con picrato de amonio como Polvo de Peyton, Leonard Smokeless Powder Company comenzó a producir polvos de nitroglicerina y nitrocelulosa Ruby, Laflin & Rand negoció una licencia para producir Ballistita y DuPont comenzó a producir pólvora sin humo. El ejército de los Estados Unidos evaluó 25 variedades de pólvora sin humo y seleccionó Ruby y Peyton Powders como los más adecuados para su uso en el rifle de servicio Krag-Jørgensen. Se prefirió Ruby, porque se requería estañado para proteger los cartuchos de latón del ácido pícrico en el Polvo Peyton. En lugar de pagar las regalías requeridas por Ballistite, Laflin & Rand financió la reorganización de Leonard como American Smokeless Powder Company. El teniente del ejército de los Estados Unidos, Whistler, ayudó al superintendente de fábrica de American Smokeless Powder Company, Aspinwall, a formular un polvo mejorado llamado W.A. por sus esfuerzos. La pólvora sin humo W.A. fue el estándar para los rifles del servicio militar de los Estados Unidos desde 1897 hasta 1908.

En 1897, el teniente de la Marina de los Estados Unidos, John Bernadou, patentó un polvo de nitrocelulosa coloidal con éter-alcohol. La Marina otorgó licencias o vendió patentes para esta formulación a DuPont y California Powder Works, conservando los derechos de fabricación para la Naval Powder Factory, Indian Head, Maryland, construida en 1900. El Ejército de los Estados Unidos adoptó la formulación de base única de la Marina en 1908 y comenzó a fabricar. en Picatinny Arsenal. En ese momento Laflin &Amp; Rand se había hecho cargo de American Powder Company para proteger su inversión, y Laflin & DuPont había comprado Rand en 1902. Al obtener un contrato de arrendamiento de 99 años de Explosives Company en 1903, DuPont disfrutó del uso de todas las patentes importantes de pólvora sin humo en los Estados Unidos y pudo optimizar la producción de pólvora sin humo. Cuando la acción antimonopolio del gobierno obligó a la desinversión en 1912, DuPont retuvo las formulaciones de polvo sin humo de nitrocelulosa utilizadas por el ejército de los Estados Unidos y entregó las formulaciones de doble base utilizadas en municiones deportivas a la reorganizada Hercules Powder Company. Estos propulsores más nuevos y potentes eran más estables y, por tanto, más seguros de manejar que Poudre B.

Características

Las propiedades del propulsor están muy influenciadas por el tamaño y forma de sus piezas. La superficie específica del propulsor influye en la velocidad de combustión, y el tamaño y la forma de las partículas determinan la superficie específica. Mediante la manipulación de la forma es posible influir en la velocidad de combustión y, por tanto, en la velocidad a la que aumenta la presión durante la combustión. La pólvora sin humo arde sólo en las superficies de las piezas. Las piezas más grandes se queman más lentamente y la velocidad de combustión se controla aún más mediante recubrimientos disuasorios de llamas que retardan ligeramente la combustión. La intención es regular la velocidad de combustión de modo que se ejerza una presión más o menos constante sobre el proyectil propulsado mientras esté en el cañón para obtener la mayor velocidad. Las perforaciones estabilizan la velocidad de combustión porque a medida que el exterior se quema hacia adentro (reduciendo así la superficie de combustión), el interior se quema hacia afuera (aumentando así la superficie de combustión, pero más rápido, para llenar el creciente volumen de barril presentado por el barril que sale). proyectil). La pólvora de pistola de combustión rápida se elabora extruyendo formas con más área, como escamas, o aplanando los gránulos esféricos. El secado suele realizarse al vacío. Los disolventes se condensan y reciclan. Los gránulos también están recubiertos con grafito para evitar que las chispas de electricidad estática provoquen encendidos no deseados.

La pólvora sin humo no deja la espesa y pesada incrustación de material higroscópico asociado con la pólvora negra que causa la oxidación del cañón (aunque algunos compuestos de imprimación pueden dejar sales higroscópicas que tienen un efecto similar; se introdujeron compuestos de imprimación no corrosivos en el Década de 1920).)

Los propulsores de combustión más rápida generan temperaturas y presiones más altas, pero también aumentan el desgaste de los cañones de las armas.

La nitrocelulosa se deteriora con el tiempo y produce subproductos ácidos. Esos subproductos catalizan un mayor deterioro, aumentando su ritmo. El calor liberado, en caso de almacenamiento a granel del polvo, o de bloques demasiado grandes de propulsor sólido, puede provocar la autoignición del material. Los propulsores de nitrocelulosa de base única son higroscópicos y más susceptibles a la degradación; Los propulsores de base doble y triple tienden a deteriorarse más lentamente. Para neutralizar los productos de descomposición, que de otro modo podrían provocar la corrosión de los metales de los cartuchos y cañones de las armas, se añade carbonato de calcio a algunas formulaciones.

Para evitar la acumulación de productos de deterioro, se agregan estabilizadores. La difenilamina es uno de los estabilizadores más utilizados. Los análogos nitrados de la difenilamina formados en el proceso de estabilización del polvo en descomposición se utilizan a veces como estabilizadores. Los estabilizadores se añaden en una cantidad del 0,5 al 2% de la cantidad total de la formulación; cantidades mayores tienden a degradar sus propiedades balísticas. La cantidad de estabilizador se agota con el tiempo con cambios sustanciales en las propiedades balísticas. Los propulsores almacenados deben comprobarse periódicamente para determinar la cantidad de estabilizador restante, ya que su agotamiento puede provocar la autoignición del propulsor. La humedad cambia el consumo de estabilizadores con el tiempo.

Composición

Los propulsores que utilizan nitrocelulosa (velocidad de detonación de 7.300 m/s (23.950 pies/s), factor RE 1,10) (normalmente un coloide de nitrocelulosa de éter-alcohol) como único ingrediente propulsor explosivo se describen como polvo de base única. .

Las mezclas de propulsores que contienen nitrocelulosa y nitroglicerina (velocidad de detonación 7.700 m/s (25.260 pies/s), factor RE 1,54) como ingredientes propulsores explosivos se conocen como pólvora de doble base. Alternativamente, el dinitrato de dietilenglicol (velocidad de detonación de 6.610 m/s (21.690 pies/s), factor RE 1,17) se puede utilizar como sustituto de la nitroglicerina cuando es importante reducir las temperaturas de la llama sin sacrificar la presión de la cámara. La reducción de la temperatura de la llama reduce significativamente la erosión del cañón y, por tanto, el desgaste.

Durante la década de 1930, propulsor de triple base que contenía nitrocelulosa, nitroglicerina o dinitrato de dietilenglicol y una cantidad sustancial de nitroguanidina (velocidad de detonación de 8.200 m/s (26.900 pies/s), factor RE 0,95 ) como ingredientes propulsores explosivos. Estos "propulsor frío" Las mezclas han reducido la temperatura del flash y de la llama sin sacrificar la presión de la cámara en comparación con los propulsores de base simple y doble, aunque a costa de más humo. En la práctica, los propulsores de triple base se reservan principalmente para municiones de gran calibre, como las utilizadas en artillería (naval) y cañones de tanques, que son los que más sufren la erosión del ánima. Durante la Segunda Guerra Mundial, tuvo cierto uso por parte de la artillería británica. Después de esa guerra se convirtió en el propulsor estándar en todos los diseños de municiones británicas de gran calibre, excepto en las armas pequeñas. La mayoría de las naciones occidentales, excepto Estados Unidos, siguieron un camino similar.

A finales del siglo XX comenzaron a aparecer nuevas formulaciones de propulsores. Estos se basan en nitroguanidina y explosivos potentes del tipo RDX (velocidad de detonación 8.750 m/s (28.710 pies/s), factor RE 1,60).

Las velocidades de detonación tienen un valor limitado para evaluar las velocidades de reacción de los propulsores de nitrocelulosa formulados para evitar la detonación. Aunque la reacción más lenta a menudo se describe como combustión debido a productos finales gaseosos similares a temperaturas elevadas, la descomposición difiere de la combustión en una atmósfera de oxígeno. La conversión de propulsores de nitrocelulosa en gas a alta presión se produce desde la superficie expuesta hasta el interior de cada partícula sólida de acuerdo con la ley de Piobert. Los estudios de reacciones de propulsores sólidos de base simple y doble sugieren que la velocidad de reacción está controlada por la transferencia de calor a través del gradiente de temperatura a través de una serie de zonas o fases a medida que la reacción avanza desde la superficie hacia el sólido. La porción más profunda del sólido que experimenta transferencia de calor se funde y comienza la transición de fase de sólido a gas en una zona de espuma. El propulsor gaseoso se descompone en moléculas más simples en una zona de efervescencia circundante. La energía se libera en una zona de llama exterior luminosa donde las moléculas de gas más simples reaccionan para formar productos de combustión convencionales como vapor y monóxido de carbono. La zona de espuma actúa como un aislante que ralentiza la velocidad de transferencia de calor desde la zona de llama al sólido sin reaccionar. Las velocidades de reacción varían con la presión; porque la espuma permite una transferencia de calor menos efectiva a baja presión, con una mayor transferencia de calor a medida que presiones más altas comprimen el volumen de gas de esa espuma. Los propulsores diseñados para una presión mínima de transferencia de calor pueden no sostener la zona de llama a presiones más bajas.

Los componentes energéticos utilizados en los propulsores sin humo incluyen nitrocelulosa (la más común), nitroglicerina, nitroguanidina, DINA (bis-nitroxietilnitramina; dinitrato de dietanolamina, DEADN; DHE), Fivonita (tetranitrato de 2,2,5,5-tetrametilol-ciclopentanona , CyP), DGN (dinitrato de dietilenglicol) y acetilcelulosa.

Se utilizan elementos disuasorios (o moderadores) para reducir la velocidad de combustión. Los elementos disuasorios incluyen centralitos (difenilurea simétrica, principalmente dietilo o dimetilo), ftalato de dibutilo, dinitrotolueno (tóxico y cancerígeno), akardita (difenilurea asimétrica), orto-tolil uretano y adipato de poliéster. Antiguamente se utilizaba alcanfor, pero ahora está obsoleto.

Los estabilizadores previenen o ralentizan la autodescomposición. Estos incluyen difenilamina, vaselina, carbonato de calcio, óxido de magnesio, bicarbonato de sodio y éter metílico de beta-naftol. Los estabilizadores obsoletos incluyen alcohol amílico y anilina.

Los aditivos descobrizadores impiden la acumulación de residuos de cobre del estriado del cañón del arma. Estos incluyen estaño metálico y compuestos (por ejemplo, dióxido de estaño) y bismuto metálico y compuestos (por ejemplo, trióxido de bismuto, subcarbonato de bismuto, nitrato de bismuto, antimonuro de bismuto); Los compuestos de bismuto se ven favorecidos porque el cobre se disuelve en bismuto fundido, formando una aleación quebradiza y fácilmente eliminable. Las láminas de plomo y los compuestos de plomo se han eliminado debido a su toxicidad.

Se añaden materiales reductores del desgaste, como cera, talco y dióxido de titanio, para reducir el desgaste de los revestimientos del cañón del arma. Las armas grandes utilizan chaquetas de poliuretano sobre las bolsas de pólvora.

Otros aditivos incluyen acetato de etilo (un disolvente para la fabricación de polvo esférico), colofonia (un tensioactivo para mantener la forma del grano del polvo esférico) y grafito (un lubricante para cubrir los granos y evitar que se peguen entre sí y para disipar electricidad estática).

Reducción de destello

Los reductores de flash atenúan el fogonazo, la luz emitida en las proximidades de la boca por los gases propulsores calientes y las reacciones químicas que siguen a medida que los gases se mezclan con el aire circundante. Antes de que los proyectiles salgan, puede producirse un ligero destello previo debido a los gases que se escapan a través de los proyectiles. Después de la salida del cañón, el calor de los gases suele ser suficiente para emitir radiación visible: el destello primario. Los gases se expanden pero, a medida que pasan a través del disco de Mach, se recomprimen para producir un destello intermedio. Pueden aparecer gases combustibles calientes (por ejemplo, hidrógeno y monóxido de carbono) cuando se mezclan con el oxígeno del aire circundante para producir el destello secundario, el más brillante. El destello secundario no suele ocurrir con armas pequeñas.

Nitrocellulose contiene suficiente oxígeno para oxidar completamente su carbono e hidrógeno. El déficit de oxígeno se incrementa mediante la adición de estabilizadores de grafito y orgánico. Los productos de combustión dentro del cañón de armas incluyen gases inflamables como el hidrógeno y el monóxido de carbono. A alta temperatura, estos gases inflamables se encenderán cuando se mezclan turbulentamente con oxígeno atmosférico más allá de la boquilla del arma. Durante los compromisos nocturnos, el flash producido por el ignición puede revelar la ubicación del arma a las fuerzas enemigas y causar la ceguera temporal de noche entre el equipo de armas por foto blanqueamiento púrpura visual.

Los supresores de flash se usan comúnmente en brazos pequeños para reducir la firma de flash, pero este enfoque no es práctico para la artillería. Se ha observado un hocico de artillería hasta 150 pies (46 m) del hocico, y se puede reflejar en las nubes y ser visible para distancias de hasta 30 millas (48 km). Para la artillería, el método más efectivo es un propulsor que produce una gran proporción de nitrógeno inerte a temperaturas relativamente bajas que diluye los gases combustibles. Los propulsores a base de triples se utilizan para esto debido al nitrógeno en la nitroguanidina.

Los reductores de flash incluyen cloruro de potasio, nitrato de potasio, sulfato de potasio y biterrado de potasio (tartrato de hidrógeno de potasio: un subproducto de la producción de vino anteriormente utilizada por artillería francesa). Antes del uso de propulsores a base de triple, el método habitual de reducción de flash era agregar sales inorgánicas como el cloruro de potasio para que su capacidad de calor específica pueda reducir la temperatura de los gases de combustión y su humo de partículas finamente divididas podría bloquear longitudes de onda visibles de energía radiante de combustión.

Todos los reductores de flash tienen una desventaja: la producción de humo.

Fabricación

El polvo sin humo se puede enlazar en pequeñas bolas esféricas o extruirse en cilindros o tiras con muchas formas transversales (tiras con varias proporciones rectangulares, cilindros individuales o de múltiples agujeros, cilindros ranurados) usando solventes como eéter. Estas extrusiones se pueden cortar en breve (" copos ") o piezas largas (" cables " muchas pulgadas de largo). El polvo de cañón tiene las piezas más grandes.

La marina de los Estados Unidos en el polvo tubular de una sola base para artillería naval en Indian Head, Maryland, a partir de 1900. Se utilizaron procedimientos similares para la producción del ejército de los Estados Unidos en el Arsenal de Picatinny a partir de 1907 y para la fabricación de rifles militar mejorados más pequeños mejorados. (IMR) Powders después de 1914. Se hirvió un enlace de algodón de fibra corta en una solución de hidróxido de sodio para eliminar las ceras vegetales, y luego se secó antes de la conversión a nitrocelulosa mezclando con ácidos nítricos y sulfúricos concentrados. La nitrocelulosa todavía se asemeja al algodón fibroso en este punto del proceso de fabricación, y generalmente se identificó como pirocelulosa porque se encendería espontáneamente en el aire hasta que se eliminó el ácido sin reaccionar. El término Guncotton también se usó; Aunque algunas referencias identifican GunCotton como un producto más ampliamente nitrado y refinado utilizado en las ojivas de torpedos y minas antes del uso de TNT.

El ácido sin reaccionar se eliminó de la pulpa de pirocelulosa mediante un proceso de drenaje y lavado de agua de varias etapas similar al utilizado en las fábricas de papel durante la producción de carpintería química. El alcohol presurizado eliminó el agua restante de la pirocelulosa drenada antes de mezclar con éter y difenilamina. Luego, la mezcla se alimentó a través de una prensa que extruye una forma larga de cordón tubular para cortarse en los granos de la longitud deseada.

Luego se evaporaron el alcohol y el éter de las partículas "verdes". granos de pólvora hasta una concentración de disolvente restante entre el 3 por ciento para pólvoras de rifle y el 7 por ciento para granos grandes de pólvora de artillería. La velocidad de combustión es inversamente proporcional a la concentración de disolvente. Los granos se recubrieron con grafito eléctricamente conductor para minimizar la generación de electricidad estática durante la mezcla posterior. "Muchos" que contenían más de diez toneladas de granos de polvo se mezclaron a través de una disposición en torre de tolvas de mezcla para minimizar las diferencias balísticas. Luego, cada lote mezclado se sometió a pruebas para determinar la carga de carga correcta para el rendimiento deseado.

A veces se transformaban cantidades militares de vieja pólvora sin humo en nuevos lotes de propulsores. Durante la década de 1920, Fred Olsen trabajó en Picatinny Arsenal experimentando con formas de recuperar toneladas de pólvora de cañón de base única fabricada para la Primera Guerra Mundial. Olsen fue empleado de Western Cartucho Company en 1929 y desarrolló un proceso para fabricar pólvora esférica sin humo en 1933. Pólvora reelaborada o la pirocelulosa lavada se puede disolver en acetato de etilo que contiene pequeñas cantidades de los estabilizadores deseados y otros aditivos. El jarabe resultante, combinado con agua y tensioactivos, se puede calentar y agitar en un recipiente presurizado hasta que el jarabe forme una emulsión de pequeños glóbulos esféricos del tamaño deseado. El acetato de etilo se destila a medida que se reduce lentamente la presión para dejar pequeñas esferas de nitrocelulosa y aditivos. Las esferas se pueden modificar posteriormente agregando nitroglicerina para aumentar la energía, aplanándolas entre rodillos hasta una dimensión mínima uniforme, recubriéndolas con disuasores de ftalato para retardar la ignición y/o glasándolas con grafito para mejorar las características de flujo durante la mezcla.

La pólvora sin humo moderna es producida en los Estados Unidos por St. Marks Powder, Inc., propiedad de General Dynamics.