تاثير نوع سوخت بر كارآيي فرمولاسيون هاي پيروتكنيك شامل مواد اشك آور CRو CS

Effect of Fuel on the Performance of Pyrotechnic Formulations Containing CR and CS as Tear Agents

در اين مقاله آئروسل‌سازي مواد اشك‌آور با استفاده از سيستم فرمولاسيون پيروتكنيكي شامل سوخت، اكسيد كننده، خنك كننده و بايندر مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور، فرمولاسيون‌هاي مختلف شامل پتاسيم كلرات (اكسيد كننده )، لاكتوز يا ساكارز (سوخت)، سيليس و آلومينيوم اكسيد (خنك كننده)، مخلوط نيتروسلولز، روغن كرچك و حلال اتيل استات (به عنوان سيستم بايندر) به همراه ترفتاليك اسيد به عنوان ماده موثره بصورت قرص‌هاي يك گرمي تهيه ‌شدند. فرمولاسيون بهينه با توجه به پارامتر‌هاي مورد بررسي (زمان، دما و نحوه احتراق) انتخاب گرديده و سپس از عوامل اشك‌آور CR (دي بنز[b,f][1,4] اكسازپين) و CS (ارتوكلروبنزيليدن مالونونيتريل) به عنوان ماده موثره (عاملي كه آئروسل سازي روي آن صورت مي‌گيرد) در فرمولاسيون استفاده ‌شد. براي شناسايي كيفي اجزاي آئروسل‌هاي توليد شده از دستگاه كروماتوگرافي گازي (GC) و براي بررسي دماي شروع واكنش احتراق سيستم پيروتكنيك و پايداري حرارتي اجزا از آناليز حرارتي شامل دو تكنيك TG/DTA استفاده گرديد. نتايج نشان دادند كه زمان احتراق و راندمان توليد آئروسل CR و CS در فرمولاسيون پيروتكنيك حاوي سوخت لاكتوز نسبت به ساكارز بيشتر است. آناليز حرارتي TG نشان داد كه كاهش جرم در فرمولاسيون‌ها با هر يك از دو سوخت در گستره دمايي C°180-125 مربوط به تبخير شدن CR و در گستره دمايي C°175-105 مربوط به تبخير شدن CS است. در نهايت بهترين آئروسل‌سازي CR و CS با سوخت لاكتوز در فرمولاسيون‌هاي پيروتكنيك با راندمان‌هاي 85% و 90% انجام شد. .

Aerosolization of tear agents using pyrotechnic formulation containing fuel, oxidant, coolant and binder was investigated. In this study, various tablets including different amounts of potassium chlorate (as oxidizer), lactose or sucrose (as fuel), silica and aluminium oxide (as coolant), nitrocellulose, castor oil and ethyl acetate mixture (as binding system) together with terphtalic acid (as effective agent) were prepared. The optimized formulation was chosen regarding to the various parameters such as time, temperature, and ignition procedure and then CR was used as tear agent in the optimized formulation. Gas chromatography (GC) and thermal analysis (TG/DTA) techniques were used to determine the quality of aerosolization. The results showed that the time of ignition and efficiency of aerosol production by pyrotechnic formulation containing lactose is higher than using sucrose as fuel. TG thermal analysis showed that mass reduction in the formulations with each of the two types of fuel in temperature range of 125-180 ºC was related to evaporation of CR. Finally, CR aerosolization with the efficiency of 45% and 85% were obtained with sucrose and lactose as fuel, respectively.