"Manual de Pirotecnia - Iniciadores"

VOLTAR | PÀGINA ANTERIOR | PÀGINA SEGUINTE

Os iniciadores [principais são as espoletas, os frictores e as resistência elétricas .
As espoletas mecânicas são do tipo usado para prejeteis balísticos. A maioria consiste de uma pastilha química que produz gases e fogo quando esmagada .

Este tipo de disparo é comun em foguetes sinalizadores , fumigenos , granadas e outros. Ha variacoes quanto a posicão das partes. Na essencia é assim . O estopim é o retardador . Poderia ser misto prensado .A construcão é de aluminio e ferro, mola e espoletas especiais. Este modelo é do tipo sempre armado. Outros armam-se no ato.

Numa espoleta comum de estifinato a massa composta de cristais alaranjados tipo agulhas são orientados no sentido transversal ao golpe, formado uma pastilha sobre um ponto de apoio , ou bigorna. O gol[pe recebido parte os cristais e inicia a reação detonante em 5 a 10 nanosegundos. As espoletas para pirotecnicos sao de fabricacão especial e produzem mais chama que gases.
Aproveitar essa energia liberada pela espoleta é tarefa da escorva ou firts-faire que é o primeiro degrau da escada termica .
Os frictores sao como fosforos comuns de uso domestico. Para artefatos pirotécnicos eles são colocados em uma outra disposição, de modo a ficar de um lado o fósforo e do outro a lixa, mas em posição de serem atritados entre si para iniciar o fogo. Ha o tipo direto e o de segurança . Os dois sao de puxar.
No tipo direto os dois componentes, fosforo e oxidante, estao colocados no mesmo corpo e um fio puro enrolado, apenas esfrega e comprime a pastilha produzindo a reação. Neste tipo , a reação é mais violenta, parecendo uma espoleta..
No frictor de seguranca o corpo,que contem o oxidante é atravessado por um fio que retém na sua extremidade externa o fósforo. Tracionado o fio , o fósforo entra em contato com o corpo , produzindo uma chama de um ou dois segundos.
Nos elementos elétricos, ou pontes tipo squib, o fogo é produzido pela inflamacao de uma composicao sensivel ao calor. Este misto é colocado cobrindo um filamento de niquel-cromo, ligado a uma bateria ( 1,5 a 12 V ). Cobrindo o misto coloca-se uma pólvora ou explosivo. E se enclausura com resina sintetica ou outro meio mal condutor de eletricidade. Quando a corrente passa pelo fio a resistividade do filamento produz o calor necessário para ascender o misto que deflagra a pólvora. Dependendo do filamento, (fino como um fio de cabelo,) cuja temperatura pode ser chegar a 600 graus, e da quantidade de misto podemos obter um chama de um segundo ou uma detonação de 5 nanosegundos.
Um cuidado a ser observado é quanto ao revestimento dos fios, das capsulas , e dos corpos que retem os produtos quimicos . Os oxidantes e produtos quimicos usados corroem estas partes metalicas em dias ou semanas.Plastificacão por vernizes sinteticos é solucão.
Outros meios de inflamação menos comuns, procuram produzir calor para iniciar o pirotécnico atraves de reações químicas exotermicas. A fosfina inflama-se espontaneamente em contato com o ar, sendo usada em marcadores marítimos. O sódio metálico com a borracha natural ascende na água pela violenta reação de formação de hidróxido de sódio. O dietylmagnesio ascende e explode na água. A conhecida terebentina inflama-se violentamente quando misturada com acido.

-----------------------------------------------------------------------------------------
CALOR DE REACÃO Composicoes = Caloria por grama
.
AL+ NaClo4 .....2600 | AL+ Kcl04 ......2400 | AL+ NaNo3.... l1800
Al+ BaNo3.2 ....1400 | AL+ Fe203........ 900 | Mg+ Sb2S3 ........507
5Mg+BaNo3.2. .1630 | 3Mg+ Fe2o3 ...1030 | 4Mg+Kclo4...... 2442
5Mg+ 2kno3....... 793 | Mg+ SrNo3.2 ..1880 | Mg+ Kno3........ 1760

Fosforos


Os fosforos de seguranca ,sao feitos a partir de uma formula que usa na lixa 60 partes de fosforo vermelho e 15 partes de silicio('po de vidro'). Na cabeca do palito a composicao é 60 de Clorato de Potassio, l0 de Oxido de Ferro vermelho, e l0 de Antimonio.
O ascendedor de friccao, usa 60 partes de fosforo e 40 de silicio, na ponta do arame , com uma resina ou cola leve para aderir. Um esmalte dissolvido em acetato de etila. Na caneca usa 20 partes de Clorato de Potassio, mais 15 de Enxofre e l5 de sulfureto de antimonio.
A cola é o ponto imporante para que a mistura esfarele no atrito.

A mistura desses componentes, é o mais perigoso que existe.

O modelo superior tem caneca de 5 mm e arame de 10 cm de comprimento. O modelo fechado é um tubinnho de 5 ou 7 mm de diametro e 5 cm de comprimento de aluminio ou plastico. O Squib ou acendedor eletrico é menor que a figura, e muito comum em minas e pedreiras para uso em dinamite. Em fogos é sempre pequeno .


Durante a mistura , a seco, é que ocorrem os mais graves acidentes. O clorato com o enxofre, se combinam instantanemente causando um explosao.
A manipulacao exige muito cuidado. Normalmente é feita de longe , sobre folha de plastico limpa, em local aberto, em quantidades que nao ultrapassam 100 gramos.
Coloca-se em uma vasilha plastica e acresenta-se a goma liquida, mexendo muito devagar ate ficar uma sopa . Com um palito, colocam-se gotas na caneca do frictor, deixando secar. Posteriormente, mergulha-se a extremidade do arame na mistura liquida tambem de fosforo, silicio ('pó de vidro' finissimo) e cola. Deixar secar dependurado.
. A mistura vai secando na vasilha de trabalho durante a producão Se tentar raspar , sempre ascende, na mao.
. Nao atritar. Nao raspar o recipiente de mistura.

...Secando , inutilizar a vasilha .


. Por esse motivo, a mistura é preparada para 10 gramos por vez.

Terminando, prepara outros 10 gramos.

Os fosforos tipo americano que ascende em qualquer lugar, possuem uma camada central de clorato/enxofre, e uma camada sobreposta de fosforo e silicio.Sofrendo qualquer atrito ascendem . E podem ascender sozinhos, com o calor do sol.Para diminuir a sensibilidade usa-se parafina e assemelhados.

Existem ascendedores feitos com bicromato de potassio, cromato de chumbo e outras tantas formulas.
O Squib eletrico usa uma cabeca feita de Sulfureto de Antimonio 48 e Clorato de Potassio 52. Ou 65% de Clorato de Potassio com 35% de Antimonio e mais o adesivo, a goma .
Na lixa é comun o uso de Bioxido de manganes. Fosforo vermelho e Bioxido de Manganes. Aerosil, pó fino de vidro para o atrito.

Para Escorvas


Peroxido de Bario 20%
Zarcao 32,5%
Ferro-Silicio l7,5
Cromato de Bario l5%
Magnesio Fino l5%
__________________

Cromato de bario 20%
Ferro manganes 50%
Perclorato de Potassio 20%
Magnesio l0%
________________________
Zacao- 65%
Ferro-Silicio 25%
Areia fina l0%
_________________________
Trisulfeto de Antimonio 30%
Enxofre 20%
Nitrato Potassio 50%
_________________________
Peroxido de Bario 65
Oxido de Ferro 5
Magnesio Fino 30
Oleo Linhaca 3
_________________________
E uma composicao que serve para escorvar fumacas e produtos que exigem baixa caloria.
Nitrato de Bario 77%
Enxofre 10%
Carvao 10%
Polvora ternaria 3%
Goma Arabica (quanto necessario)
Faz-se a mistura e molhada se passa em peneira para extrusar. Forma granulos , muito duraveis. Faceis de ascender e lentos de queimar.

MISTURAS INCENDIARIAS
Sao usadas para armas incendiarias e similares. Sao a base de 50% de Aluminio/ Magnesio com 30 a 50% de Nitrato de Bario, e complementos como Oxido de ferro , Zirconio, resinato de calcio, asfalto, (2 a l0%).

Estopins

Para produção de estopim negro comum, ou estopim rápido os materiais necessários são: Polvorim, nitrato de potássio, barbante de algodão, solução de goma arábica a l0% e 3*Be; uma lata, um bastão de madeira , um recipiente e sacos plásticos.
A formula do polvorim , ou pó de PN deve ser:
l7% de carvão Vegetal moído peneira 50
l0,2% de enxofre duplamente ventilado
72,8% de Nitrato de potássio próprio.
Normalmente é resultado do dempoeiramento da pólvora negra em malha 50.
A solução de goma a l0% deve ser feita com um litro de água aquecida em um recipiente apropriado, dissolvendo completamente as pedras de goma. Fria , mede-se com um aerômetro em torno de 3Be. Filtra-se.O nitrato moído passa-se em peneira malha 50.
A composição a ser usada é de 83,33 de polvorim e l6,67% de nitrato, Coloca-se no misturador de tambor por 4 horas.
O processo mais simples deproducao manual consiste em estender os fios de algodão de l ou 2 milímetros de diâmetros entre dois suportes a l0 metros de distancia. Forma-se um varal. Em seguida colocamos um pouco de solução de goma e um punhado de misto e misturamos com bastão de madeira em recipiente plástico. Fica uma solução mais ou menos rala, capazde umedecer o barbante. Colocamos esta solução em um saco plástico dobrado ao meio. Colocado na palma da mão mergulhamos o fio na solução, ou seja , levamos o saco plástico ate os fios, e por debaixo, encaixamos o fio dentro do saco. Retirando, vemos que a solução aderiu ao fio. Repetimos por todo o comprimento do fio estendido. Isso significa ir correndo o saco ao longo do fio , sempre mergulhado na solução. Como um bondinho de teleférico.
Assim obtemos a primeira camada, ou banho. A secagem em condições normais, em local aberto e ventilado, é deaproximadamente hora e meia.
Seco o primeiro banho envolvemos o saco plástico limpo e corremos lentamente o fio para raspar ligeiras irregularidade, verrugas. . Logo fazemos o segundo banho, e nova raspagem . seguem-se mais treis banhos iguais. Por fim deixa-se os fios estendidos para completa secagem , por dois dias. Depois é só cortar em pedaços e fazer os maços.

Esse operação de corte é a parte mais perigosa. Exige cuidados especiais. O atrito da faca ou tesouro pode ascender o estopim
Quanto aos fios estendidos, melhor que um fio só de l milímetro, são treis filamentos juntos ou parcialmente torcidos de 0,3 mm. No teste de queima colocamos um metro de estopim sobre uma superfície lisa, horizontalmente, no chão ou na terra diretamente , e medimos o tempo de queima. Deve ser de 35 segundos, aproximadamente



Em maquinas.


O estopim de maquina, normalmente revestido, chamado também de hidráulico, simples ou duplo, usa aproximadamente a mesma composição. Os fios são em numero de 5 a l0, bem finos, também de algodão. Eles vem de suportes superiores, e passam verticalmente por um funil onde esta o misto, saindo torcidos. O misto , seco fica retido entre os fios na torção..
Na saída deste funil passa por outro funil com material plástico liquido ou fundido.Assim ele fica plastificado, resistindo a queima sob a água.Na parte inferior da maquina ha secador e logo um carretal onde o estopim se enrola.
Os estopins hidraulicos sao muito usados em predreiras e minas.
Nos tipos revestidos o processo é sempre a seco, ou apenas umedecido com solventes de fácil evaporação , não inflamáveis. O revestimento antigo, feito também sobre o tipo manual, usado em fogos de artificio, é uma composição de resinas naturais e sintéticas que chegam a penetrar na pólvora, mas impermeabilizam. Uma mistura de óleos secativos como linhaça com breu, asfalto e piche, com secativos de alvaiade era composição usual. Normalmente os estopim ficam mais lentos e de difícil iniciação.
Tipo Simples- Fogo Lento
Ha um tipo de estopim, usado em fogos e principalmente em balões, consiste na impregnação de um fio com um oxidante. Na pratica é um fio de fácil queima. Para isso usam-se inumanos fios de algodão , ou outra fibra natural, sem goma, que são levados a um banho agitado de uma solução de nitrato. Os fios são primeiro lavados em água quente, enrolados em carreteis bem soltos, para facilitar a penetração da água. Depois são escorridos, e ainda umedos colocados em um banho morno, da solução de nitrato. La ficando de 24 a 48 horas, com agitação periódica.
Sendo pouco fio, menos de 500 gramas, colocado solto, a agitação não é importante. Em rolos a agitação da uniformidade ao produto.
A solução é mantida saturada , colocando-se nitrato em excesso. Geralmente 30% em peso. Um litro de água pura e 300grs.de nitrato . Aquecer até fervura para dissolução. Morna a solução, mergulha-se o fio. Não é recomendável ferver a solução com o fio dentro, pois podem-se formar produtos indesejáveis e perigosos. E destroe-se a resistência mecânica do fio.
Depois de secos, sacode-se os fios para retirar a camada fina de cristais que ficam sobre os fios. Não é conveniente deixar essa capa fina de cristais de nitrato sobre os fios pois ela umedece com o tempo. Finalmente junta-se os fios em um cordão maior, ou bem uma verdadeira corda, torcendo. Pode-se usar por fora do cordão uma goma bem suave apenas para fixar a torção.
Um fio único é difícil de queimar. Um cordão queima bem. E no ar , queima constante, lentamente , sem apagar. Um metro leva horas queimando.
A propósito desse processo de banho, falsa nitracao, faz-se com papeis também. Mágicos profissionais usam para fazer efeitos de fogo colorido em manipulação.Usa-se nitrato de bário e similares. Cloratos não.


A Fabrica
Uma fabrica de pirotecnicos obedece as normas governamentais. Deve ser longe dos centros urbanos, cada edificio deve ter distancia minima dos demais, etc. Basicamente, convem localizar a fabrica em terreno acidentado, seco, longe de raios , estradas e moradias.
Tradicionalmente os edificios sao colocados em sequencia na ordem de producao para evitar longos transportes. Paiol e depositos sao semi enterrados em barrancos . A construcao deve ser simples, com uma parede e principalmente o teto bem leve e frageis. Na area industrial as portas abrem para fora , os cantos sao arredondados e o acabamento liso para facilitar a limpeza . Convem ter sistemas contra incendio, desumificadores e nao ter energia eletrica interna . Um poste externo resolve o quadro eletrico de lampadas e maquinas externas ao predio. Um bom aterramento é importante. Veiculos automotores nas areas internas nao sao bem vindos.
As areas externas em gramados , ou terra pura. Reservar areas de terreno para espalhar os residuos e restos de produtos quimicos inuteis.Areas para secagem , pavimentadas, ou terreiros sao uteis.

Quanto ao pessoal , convem selecionar pelo temperamento. Pessoas ativas, arrojadas e de iniciativa devem ser excluidas da area industrial. O pessoal ligado a producao deve ser rotineiro, pacato, calmo por natureza.A confiabilidade é fator decisivo na escolha da funcao . Operarios nos quais nao se possa depositar total confianca, devem ser afastados do setor fabril.
Essencialmente, por tratar-se uma atividade perigosa , ha que confiar totalmente no operario quanto ao que ele fez . Pessoal que ocultam erros, tomam iniciativas pessoais, sao nervosas e agitadas, com ambicao e inquietos aumentam o risco de acidentes fatais. Alias acidentes ocorrem sempre com principiantes mal supervisionados, ou com experientes e confiantes funcionarios antigos.
O pessoal tecnico, de inciativa e agitados ficam restritos a area do laboratorio de testes e controle de qualidade .
Quanto a equipamentos e ferramentas, devem ser excluidos todos os materiais capazes de produzir faiscas. Um martelo ou ferramenta de prensa deve ser feita de aluminio ou latao que nao produz faisca .
As maquinas eletricas sao colocadas longe dos predios e o movimento transmitido por correias longas de até 20 ou 30 metros de comprimento , em polias de madeira. Prensas hidrualicas levam a pressao do oleo por mangeiras de borracha até o ponto de uso.Cuidado com estufas.


PÓLVORA NEGRA



A pólvora negra é a mais conhecida das polvoras. dependendo do processo de fabricação ela mais forte e eficiente . O processo de fabricação é bastante conhecido.
Primeiro se faz uma mistura camada binaria, que é a mistura do enxofre e carvão em tambores de bolas pesadas. Depois em um tambor de bolas de madeira é acrescentado o nitrato e produz-se a chamada ternária. Essa ternária vai a galga , um moe, onde recebe pequenas quantidades de goma de resina de arvores, e é comprimida em capas finíssimas Depois , como pó vai para a prensa onde é prensada entre dois pedaços de couro formando bolos que são quebrados, moídos, e peneirados

Os grãos escolhidos vão para um tambor com grafite e depois para um tambor feito de lona que lustra os grãos dando-lhe o brilho.
Detalhes importantes são: o carvão tem de ser de uma madeira leve, e complemente carbonizada. O enxofre de primeira qualidade. Alguma unidade na mistura binaria (2%). o peso das esferas no tambor de binaria , quanto maior melhor.
O tempo de giro no tambor de ternária é decisivo. Pouco tempo ou muita campactacao nas paredes do tambor é ruim . Quinze horas de tamboreamento é boa media. Na galga mais tempo melhor (40 minutos). A intenção é unir mecanicamente as treis partículas para ter maior velocidade de queima. Pouca goma . Bastante umidade na galga. Polimento de forma para melhorar a durabilidade.
O polvorim, ou pó de pólvora, é o que sobra do desempoiramento dos grãos na saída da prensa. ternária é a pólvora não galgada. Ou seja um misto de nitrato , enxofre e carvão
Granulometria é importante. A umidade final convém entre l e l,5% salvo usos balísticos(o.5 a 0.9%)
POLVORA NEGRA COMUN. 32,5 Kg. de Nitrato de Potassio Malha 100 - 14,5 Kg.de Carvão Malha 100 - e 5 Kg. Enxofre. -- Binaria 8 horas . Ternaria 6 horas.



Pólvora Branca

A pólvora branca comum ,. é feita de nitrocelulose pura ou não .
A nitrocelulose e aquela mesma usada para fazer a laca ou tinta .. Parece algodão bruto, dissolve-se facil , e serve como cola em escorvas.
Um misto de fogueteiro feito de clorato e antimônio também é conhecido como pólvora branca . É a base das bombinhas, e morteiros.
A pólvora de nitrocelulose , base simples é feita para uso de caca e uso comercial apenas granulando por extrusao a celulose nitrada que sofreu dissolução conveniente. Essa nitrocelolose comum provem de grandes industrias que a usam para a fabricação de tintas automotivas. Normalmente é um material que se degenera. A nitrocelulose como matéria prima , convém armazenar bem umeda. Acrescentando nitroglicerina , base dupla, é um explosivo poderoso. O processo de fabricação é bem conhecido também .
Menos conhecido é o processo de fazê-la na forma esférica , útil para armas militares. Consiste em precipitar o coloide de nitrocelulose dissolvida em um banho de agitação para que fiquem esferas de base dupla de alta densidade. Usa-se acetato de celulose e goma no processo.
No comercio acha-se apenas a polvora branca de nitrocelulose, para armas de caca. Inutil para pirotecnicos.A polvora negra do comercio para caca devido ao grafite tambem nao é o ideal para pirotecnicos.