Vihtavuori N110
Nitrocellulosekrutt for bruk i håndskytevåpen, laget av den finske produsenten Vihtavuori.
Wikimedia Commons.
Lisens: CC BY-SA 2.5

Nitrocellulosekrutt er en type røyksvakt krutt som brukes som drivmiddel i mange typer ammunisjon for håndskytevåpen og artilleri. I dette kruttet er nitrocellulose hovedbestanddel, typisk mer enn 80 prosent. I motsetning til ballistitt og korditt inneholder det ikke noe nitroglyserin.

Faktaboks

Også kjent som

bomullskrutt, single-base powder

Nitrocellulosekrutt var den første kruttypen som i stor grad lyktes med å erstatte svartkrutt, som til da hadde vært enerådende i skytevåpen i godt over fem hundre år. I motsetning til ballistitt har nitrocellulosekrutt liten anvendelse som drivmiddel i rakettvåpen.

Bruk

IMR 4350
Nitrocellulosekrutt fra den amerikanske produsenten IMR Legendary Powders. Foruten nitrocellulose inneholder det dinitrotoluen (DNT), difenylamin (stabilisator), kaliumsulfat (dempning av munningsglimt) og grafitt.
Wikimedia Commons.
Lisens: CC BY SA 3.0

Nitrocellulosekrutt har moderat energiinnhold. Det er egnet for bruk i håndskytevåpen og noen typer artilleri. På engelsk er kruttypen kjent som single-base powder fordi den inneholder kun én aktiv komponent, nemlig nitrocellulose. Dette skiller seg fra ballistitt og korditt (double-base powder), som også inneholder nitroglyserin.

Fordi det ikke inneholder noe nitroglyserin, har nitrocellulosekrutt mindre energiutvikling under deflagrasjon enn ballistitt. Dette gjør at kruttets flammetemperatur blir lavere og erosjonen i våpenet reduseres. Fraværet av nitroglyserin kan også gi slikt krutt bedre egenskaper ved lave temperaturer.

Fremstilling

Dietyleter
Dietyleter er et svært flyktig og brannfarlig organisk løsemiddel som har vært brukt i godt over hundre år i produksjonen av røyksvake krutt. I blanding med etanol er det med på å løse opp og bryte ned den fibrøse strukturen til nitrocellulose.
Wikimedia Commons.
Lisens: CC BY SA 3.0

Nitrocellulosekrutt lages fra nitrocellulose med høyt nitrogeninnhold (rundt 13,2 prosent), kjent som skytebomull. Nitrocellulosen behandles med en blanding av dietyleter og alkohol (i forholdet 2:1). De organiske løsemidlene løser opp den delen av nitrocellulosen som har lavest nitrogeninnhold. Blandingen blir da gelatinøs og kan knas til en deigaktig masse.

Kruttmassen ekstruderes til strenger/rør som kappes opp til korn eller valses til plater som deretter kuttes til små flak. Det er bruksområdet til ammunisjonskruttet som avgjør den nødvendige formen til de ferdige kruttkornene, for tilgjengelig brennflate på kornene er med på å avgjøre brennhastigheten til kruttet (se deflagrasjon).

Gjennom tørking og utvasking fjernes løsemidlene fra kruttet. Bruken av løsemidler gjør at slikt krutt fremstilles i relativt små mengder av gangen. Dimensjonene til kruttkornene må dessuten begrenses for å holde tørketiden nede. Under tørkingen krymper kruttet sterkt, og dette gjør at det lett kan danne seg porer som tar opp fuktighet.

Ved å tilsette mykningsmidler motvirkes poredannelsen som oppstår under tørkingen (kan også gjøres som en overflatebehandling). Kruttet tilsettes alltid kjemiske stabilisatorer, som oftest difenylamin eller derivater av difenylamin. Disse binder sure produkter som oppstår når nitrocellulose spaltes under lagring, noe som i verste fall ellers kan føre til selvantenning.

De ferdige kruttkornene blir typisk behandlet med grafitt. Dette gjør at de glir lett og er praktiske under fylling i ammunisjon. Det motvirker også oppbygging av statisk elektrisitet.

Old Hickory

Produksjon av store mengder nitrocellulosekrutt er helt essensielt for all moderne krigføring. Bildet over viser den enorme kruttfabrikken Old Hickory, bygget av det amerikanske selskapet DuPont under første verdenskrig nær byen Nashville i delstaten Tennessee. Fabrikken startet sin produksjon av nitrocellulosekrutt 2. juli 1918 og var verdens suverent største kruttfabrikk. Hundrevis av tonn med nitrocellulosekrutt ble laget i fabrikken hver dag. Fabrikken var på mange måter den første virkelige store manifestasjonen av amerikansk industriell makt innen krigsproduksjon.

Tennessee State Library and Archives.

Historie

Nitrocellulose i krutt

Nitrocellulosekrutt var den første røyksvake kruttypen som lyktes med å utfordre det til da enerådende svartkruttet. Nitrocellulose ble fremstilt for første gang i 1846, og det ble nesten umiddelbart testet ut som drivmiddel i skytevåpen. Det viste seg raskt at stoffet i umodifisert form, som skytebomull, var uegnet for slik bruk, noe som førte til mange ulykker.

Ubehandlet nitrocellulose har en luftig og porøs struktur som gir stor tilgjengelig brennflate og altfor rask trykkoppbygning i et gevær- eller kanonløp (se deflagrasjon). For å kontrollere deflagrasjonen av nitrocellulose i et skytevåpen, er man avhengig av å bryte ned den fibrøse strukturen i skytebomull med organiske løsemidler.

Kruttforbrenning

Paul Vieille
Paul Marie Eugène Vieille (1854–1934)
Wikimedia Commons.
Lisens: CC BY SA 3.0

Tidlig på 1880-tallet innledet den franske kjemikeren Paul Marie Eugène Vieille (1854–1934) systematiske studier av deflagrasjon av krutt i et manometrisk trykkammer han fikk bygget. Arbeidet fant sted ved Laboratoire Central des Poudres et Salpêtres i Paris og ble utført i samarbeid med kollegaen Jacques Rose Ferdinand Émile Sarrau (1837–1904).

Ved å studere hvordan svartkrutt med forskjellige kruttkorn omsatte seg i trykkammeret, fant Vieille ut av de grunnleggende forhold som styrte sammenhengen mellom brennhastigheten til kruttet og den geometriske formen til kruttkornene. Vieille og Sarrau studerte deretter hvordan nitrocellulose med ulike tettheter omsatte seg i trykkammeret.

Nitrocellulosekrutt

Plakett

Plakett på bygningen i Paris hvor Paul Vieille utviklet Poudre B i 1884.

Wikimedia Commons.
Lisens: CC BY SA 3.0
Patron til Lebel-riflen
Originalpatron (8 mm) for bruk i Lebel-riflen, den første patronen i verden til å inneholde røyksvakt krutt.
Av .
Lisens: CC BY SA 4.0

Vieille fant at ved å bryte ned (gelatinere) den fibrøse strukturen til nitrocellulose ved hjelp av organiske løsemidler som dietyleter og etylacetat kunne man lage kruttkorn som omsatte seg på en kontrollert måte i et gevær- eller kanonløp. Ved å justere formen og størrelsen på kornene, kunne man tilpasse kruttet til det aktuelle type skytevåpen.

Eksperimentene til Vieille var et gjennombrudd og ble uført i den største hemmelighet. I 1884 innførte Vieille en ny og revolusjonerende kruttype kalt Poudre B (fra poudre blanche, som betyr hvitt krutt) som han hadde laget fra nitrocellulose ved behandle det med løsemidler og valse det til flak som deretter ble kuttet opp til firkantede korn.

Poudre B var om lag tre ganger kraftigere enn svartkrutt ved samme vekt og etterlot nesten ingen røyk. Det nye kruttet ble i 1886 innført i den såkalte Lebel-riflen. I årene etter dette fulgte nesten alle de andre stormaktene i verden Frankrike i å utvikle nye, røyksvake kruttyper med basis i nitrocellulose.

Lebel-riflen

Lebel-riflen var verdens første våpentype laget for bruk av ammunisjon med røyksvakt krutt.

Armémuseum.
Lisens: CC BY SA 3.0

Ulykker

Liberté

Vraket av det franske krigsskipet Liberté etter eksplosjonen 25. september 1911.

Bibliothèque nationale de France.

Den kjemiske stabiliteten til Poudre B, samt lignende røyksvake kruttyper laget fra nitrocellulose, viste seg først å være meget dårlig. Ulykker forårsaket av selvantennelse av krutt under lagring var ikke uvanlig de første tiårene etter innføringen av denne kruttypen.

Store eksplosjoner rammet det franske krigsskipet Iéna 12. mars 1907 mens det lå i tørrdokk ved byen Toulon i Sør-Frankrike. Ulykken tok livet av 120 personer og var forårsaket av Poudre B som selvantente i et av magasinene i skipet. En lignende selvantenning av Poudre B i et magasin i det franske krigsskipet Liberté førte 25. september 1911 til brann og en voldsom eksplosjon som drepte over 250 mennesker mens skipet lå ved kaien i Toulon.

De første typene nitrocellulosekrutt inneholdt amylalkohol som stabilisator, et stoff som viste seg å være uegnet til dette formålet. Det var Alfred Nobel som i 1889 først hadde brukt difenylamin som stabilisator i den røyksvake kruttypen ballistitt, og dette stoffet ble etter hvert tatt i bruk også i nitrocellulosekrutt.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg