專利名稱:禮花彈用的模塊化開苞藥及其制備方法
禮花彈用的模塊化開苞藥及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本發(fā)明屬于禮花彈開苞技術(shù)，特別是一種禮花彈用模塊化開苞藥及其制備方法。
技術(shù)背景[0002]傳統(tǒng)的禮花彈開苞藥是以黑火藥作為爆炸性主體材料制造的，通常將黑火藥與少量的粘合劑混合，加入大量的稻殼或棉籽殼等低密度的填充材料。黑火藥粘到了顆粒狀填充料的表面，烘干后成為顆粒狀開苞藥。這種開苞藥已經(jīng)有數(shù)百年的應(yīng)用歷史，由于原材料來源廣泛，制作比較容易，但同時(shí)也帶來了材料性能不穩(wěn)定的問題。此外，這種開苞藥在禮花彈開苞過程中，黑火藥和稻殼等填充料燃燒時(shí)本身也會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧，影響禮花彈開苞的造形或觀賞效果。[0003]采用具有微氣孔結(jié)構(gòu)的無煙煙花藥作為開苞藥，開苞效果不太理想，主要問題在于其點(diǎn)火性能不夠理想，當(dāng)裝藥條件不適當(dāng)時(shí)亮珠的燒成率較低。在顆粒狀微氣孔煙花藥制備過程中，通過添加敏化劑或點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑的方法還不能徹底解決以上問題。此外，直接采用顆粒狀的微氣孔無煙煙花藥作為開苞藥進(jìn)行禮花彈制作時(shí)，每發(fā)都需要預(yù)先進(jìn)行稱量，顆粒容易產(chǎn)生靜電而粘附到禮花彈殼的周圍，給裝藥帶來了一些困難，這些問題帶來了煙花裝藥生產(chǎn)過程的安全隱患。此外，顆粒狀的微氣孔無煙煙花藥在裝藥條件不合適時(shí)，會(huì)出現(xiàn)藥粒在發(fā)射過程殘留問題，對(duì)燃放過程的安全和環(huán)保都是不利的。
發(fā)明內(nèi)容
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種禮花彈用的模塊化開苞藥及其制備方法。[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種禮花彈用的模塊化開苞藥，包括硝化棉、安定劑、增塑劑、點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑、有機(jī)粘合劑；上述成分的質(zhì)量百分比為硝化棉為 50-99%、安定劑為O. 3-2. 0%、增塑劑為0-30%、點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑為O. 3_20%，有機(jī)粘 合劑為 O. 2-10% ;所述禮花彈用的模塊化開苞藥為顆粒狀微氣孔煙花藥粘接成的塊狀固體。[0006]一種禮花彈用的模塊化開苞藥的制備方法，包括以下步驟[0007]步驟1、制備顆粒狀微氣孔煙花藥；[0008]步驟2、將上述顆粒狀微氣孔煙花藥、有機(jī)粘合劑以及點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑混合；[0009]步驟3、將混合好的物料用模壓的方法制備成塊狀固體；[0010]步驟4、將上述塊狀固體烘干后得到禮花彈用的模塊化開苞藥。[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)1)大幅度提高了開苞藥的傳火速度，解決了開苞藥燃燒不充分或藥粒殘留問題，并提高了亮珠的燒成率，達(dá)到或超過傳統(tǒng)的含黑火藥開苞藥的開苞效果。2)大幅度降低了禮花彈開苞過程中產(chǎn)生的煙霧，改善了禮花彈燃放的觀賞效果和環(huán)保性能。3)避免了在裝藥、存儲(chǔ)和運(yùn)輸過程中開苞藥顆粒以及亮珠等之間的機(jī)械摩擦作用，改善了禮花彈制造過程的工藝安全性。4)模塊化裝藥還有利于禮花彈制造技術(shù)向標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化方向發(fā)展。
具體實(shí)施方式
[0012]本發(fā)明的一種禮花彈用的模塊化開苞藥，其內(nèi)部具有大量的微小孔隙，外形為塊狀，包括硝化棉、安定劑、增塑劑、點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑、有機(jī)粘合劑；上述成分的質(zhì)量百分比為 硝化棉為50-99%、安定劑為O. 3-2. 0%、增塑劑為0-30%、點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑為O. 3_20%，有機(jī)粘合劑為O. 2-10% ;所述禮花彈用的模塊化開苞藥為顆粒狀微氣孔煙花藥粘接成的塊狀固體。[0013]上述安定劑為二苯胺、2-硝基二苯胺或中定劑；所述增塑劑為硝化甘油、二硝基甲苯、鄰苯二甲酸二丁酯、樟腦中的一種或兩種以上的混合物；所述點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑為硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鋇、硝酸鍶、高氯酸鈉、高氯酸鉀、碳粒中的一種或兩種以上的混合物；所述有機(jī)粘合劑為水溶性粘合劑的水溶液、淀粉類粘合劑的水溶液、含有硝化棉的溶膠或乳液。 所述碳粒包括人造的活性炭、煤炭顆粒、以及其他方法制備的碳粒，碳粒的粒徑最好在100 微米-500微米范圍。[0014]上述顆粒狀微氣孔煙花藥的堆積密度為O. 05g/cm3-0. 5g/cm3,粒徑范圍為 O. lmm-5. 0mm，表面和內(nèi)部具有孔隙，所述孔隙的孔徑范圍為O. 01-500微米。[0015]一種制備禮花彈用的模塊化開苞藥的方法，包括以下步驟[0016]步驟1、制備顆粒狀微氣孔煙花藥；包括以下過程將預(yù)先準(zhǔn)備好的含硝化棉的原料經(jīng)過溶解、乳化發(fā)泡、成球，接著進(jìn)行溶劑驅(qū)除、物料分離，最后進(jìn)行烘干，得到顆粒狀微氣孔煙花藥；在物料溶解和乳化發(fā)泡的時(shí)候，往體系中加入點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑的水溶液； 在成球過程中，加入含有點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑和分散劑的水溶液作為分散介質(zhì)；上述兩個(gè)過程所用的點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑的水溶液濃度相同。所述顆粒狀微氣孔煙花藥的制 備方法為之前申請(qǐng)的專利《一種改善點(diǎn)傳火性能的微氣孔煙花藥及其制備方法》中的方法，該專利的專利號(hào)為201010178436.1。步驟I中顆粒狀微氣孔煙花藥的制備也可以采用其他方法制備，只要能夠達(dá)到較快的燃燒速度和良好的點(diǎn)傳火性能的工藝方法均可以使用，不違背本發(fā)明的技術(shù)方案。[0017]步驟2、將上述顆粒狀微氣孔煙花藥、有機(jī)粘合劑以及點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑混合；點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑為硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鋇、硝酸銀、高氯酸鈉、高氯酸鉀、碳粒中的一種或兩種以上的混合物，其添加量為禮花彈用的模塊化開苞藥的O. 3%-20% ;有機(jī)粘合劑為水溶性粘合劑的水溶液、淀粉類粘合劑的水溶液、含有硝化棉的溶膠或乳液，其添加量為禮花彈用的模塊化開苞藥的O. 2-10% ;碳粒包括人造的活性炭、煤炭顆粒、以及其他方法制備的碳粒，碳粒的粒徑最好在100微米-500微米范圍。[0018]步驟3、將混合好的物料用模壓的方法制備成塊狀固體；[0019]步驟4、將上述塊狀固體烘干后得到禮花彈用的模塊化開苞藥。[0020]將顆粒狀微氣孔煙花藥粘接成塊狀固體的詳細(xì)步驟如下[0021](I)材料混合[0022]將有機(jī)粘合劑配成水溶液或者有機(jī)溶劑的溶液、溶膠或乳液,然后將上述溶液、溶膠或乳液與點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑加入到混合設(shè)備中混合，再加入顆粒狀微氣孔煙花藥一起混合。也可以將粘合劑的溶液、溶膠或乳液與點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑、顆粒狀微氣孔煙花藥同時(shí)混合?；旌系姆绞接猛ㄓ玫幕旌显O(shè)備和方法進(jìn)行，具體的設(shè)備和方法根據(jù)有機(jī)粘合劑材料的特點(diǎn)來確定，可以采用轉(zhuǎn)鼓式、攪拌式或其他類型的混合設(shè)備進(jìn)行。混合時(shí)間一般為10-30分鐘，根據(jù)混合均勻程度，還可以采用更長的時(shí)間?；旌衔锪系臏囟葪l件采用常溫即可，由于粘合劑溶液、溶膠或乳液的粘度偏大原因，也可以采用稍高的溫度，如40_60°C的溫度條件下進(jìn)行物料混合。有機(jī)粘合劑也可以直接采用商品的高分子類材料，可以是固體顆粒或粉末、水溶液、乳液或者溶膠，比如采用107膠、明膠固體顆粒、變性淀粉、阿拉伯膠等，但最好選用環(huán)保性能好，燃燒過程不產(chǎn)生煙霧的材料。粘合劑可以采用含有硝化棉的乳液或者溶膠。[0023]有機(jī)粘合劑的用量按折干后的量，如果采用自身不能夠點(diǎn)燃的惰性粘合劑，相對(duì)于成品藥塊的質(zhì)量百分含量為O. 2%-10%。如果采用含有硝化棉或其他可以自身燃燒的粘合劑，用量可以選4%-10%。點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑用量為O. 3-20%，這些材料包括硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鋇、硝酸鍶、高氯酸鈉、高氯酸鉀、碳粒中的一種或兩種以上的混合物。[0024](2)模壓成型[0025]將混合好的物料，轉(zhuǎn)移到成型設(shè)備上進(jìn)行擠壓成塊。將物料加入到預(yù)先準(zhǔn)備好的模具中，然后置于液壓機(jī)上擠壓，擠壓好后從模具中脫出來即可。成型壓力根據(jù)粘合劑種類確定，一般不超過lOMPa，成型溫度為常溫或在稍高的溫度下進(jìn)行，如40-50°C。模具的形狀按照禮花彈的形狀尺寸以及結(jié)構(gòu)來確定，也可以根據(jù)禮花造型的需要做成更復(fù)雜形狀。模壓成型后的塊狀藥，可以是半球形、圓柱體形狀、長方體形狀或其他形狀。[0026](3)烘干[0027]采用通常的烘干方式對(duì)塊狀藥進(jìn)行烘干，但最好采用熱風(fēng)或蒸汽加熱的烘干設(shè)備，烘干溫度最好不超過100°C。[0028]為了更好地說明本發(fā)明的實(shí)施，下面進(jìn)行舉例闡述，這些過程和工藝條件并不代表發(fā)明的全部。只要是通過顆粒粘接模塊原理實(shí)現(xiàn)提高傳火速度和改善點(diǎn)傳火性能的工藝方法均可以被使用，不違背本發(fā)明的技術(shù)方案。[0029]實(shí)施例1 :采用含硝化棉97. 0%、二苯胺(安定劑)1. 0%的單基廢火藥制備顆粒狀微氣孔煙花藥，經(jīng)過初步破碎，控制顆粒直徑不超過3mm,將帶水的濕藥粒加入到成型設(shè)備中,攪拌狀態(tài)下加入10倍于藥粒質(zhì)量的乙酸乙酯溶劑，在45°C -50°C溫度下攪拌溶解30-60min，然后連續(xù)地往體系中加入O. 5 %硝酸鉀的水溶液，硝酸鉀作為敏化劑或點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑；在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行乳化發(fā)泡操作，在此步驟中繼續(xù)加入O. 5 %硝酸鉀的水溶液，加入的硝酸鉀水溶液的量為藥粒質(zhì)量的6倍，然后在50-60°C溫度下繼續(xù)攪拌30min 60min，將體系溫度調(diào)整到65°C -68°C時(shí)，將6倍于原料藥質(zhì)量的含有分散劑及O. 5 %硝酸鉀的水溶液加入到體系中分散成球，明膠作為分散劑，分散劑加入量為用水總質(zhì)量的O. 5%。繼續(xù)保持溫度 65 0C -68 0C，并在300-350rpm的攪拌轉(zhuǎn)速下分散30分鐘。接著，逐步升溫將溶劑緩慢地蒸出來，當(dāng)溫度升到85°C后繼續(xù)攪拌10分鐘，將藥粒和母液進(jìn)行分離。分離出來的母液循環(huán)利用于下一次成型時(shí)作為分散介質(zhì)。分離出來的藥粒，在室溫下晾干并在安全烘箱中50°C干燥24小時(shí)，得到顆粒狀微氣孔煙花藥的堆積密度為O. 25g. cm—3，粒徑范圍在O. lmm-5. 0mm, 大部分顆粒的粒徑集中在O. 5mm-2. 0mm，藥粒表面和內(nèi)部具有孔隙，孔隙的孔徑范圍為 O. 01-500 微米。[0031]采用常用的107膠作為有機(jī)粘接劑將顆粒狀微氣孔煙花藥粘接成塊狀固體。稱取 200g烘干后的顆粒狀微氣孔煙花藥，加入固含量為7. 5%的107膠水40g，再補(bǔ)加IOg的粒徑小于200微米的硝酸鉀粉末，將三種物料一起混合均勻，然后采用液壓成型設(shè)備及半球形模具將物料壓制成直徑為50mm的半球體形狀的藥塊，將成型后的藥塊在50°C下烘干24 小時(shí)，得到模塊化開苞藥樣品，每個(gè)半球形藥塊的平均質(zhì)量為9. Sg。為了對(duì)比成型后的藥塊與顆粒狀微氣孔煙花藥傳火速度的差別，用同樣的配比和壓制方法制備直徑15_長度 150mm的圓柱體藥塊，該藥塊的表觀密度為O. 3g/cm3。[0032]將上述試制的圓柱體藥塊與同一批顆粒狀微氣孔煙花藥進(jìn)行常壓傳火速度對(duì)比， 顆粒狀微氣孔煙花藥裝填到內(nèi)徑15mm長度150mm的透明玻璃管內(nèi)測試，測試結(jié)果顆粒狀藥的傳火速度為65mm/s,而塊狀藥的傳火速度約為400mm/s,顯然,通過顆粒粘接壓制而成的塊狀藥的傳火速度得到大幅度提高，有利于藥粒點(diǎn)火一致性的提高和燃燒完全性的改善。[0033]將制好的藥塊在外徑76mm的禮花彈上進(jìn)行開苞裝藥和開苞試驗(yàn)。裝藥時(shí)先裝入亮珠40g到兩瓣殼體的內(nèi)表面，再裝入半球形開苞藥模塊，在其中帶引火線的一半球殼的延時(shí)引火線位置將部分藥挖去，以確保合理的間隙，總的開苞藥量為18g，保持裝藥完成后亮珠和開苞藥均無松動(dòng)現(xiàn)象。最后，在殼體表面按常規(guī)的方法糊9層紙，烘干后進(jìn)行開苞測試。禮花彈被點(diǎn)燃后開苞直徑為50米左右，亮珠全部被點(diǎn)著，無殘藥，錄像觀察表明開苞瞬間煙霧量很少。[0034]作為對(duì)比，采用顆粒狀微氣孔煙花藥裝藥按照常規(guī)的裝藥方法進(jìn)行禮花彈開苞裝藥，裝藥量為18g，點(diǎn)燃后開苞直徑約35米，開苞后有大量沒有燃燒完全的殘藥，殘藥約占裝藥總量的20-30%，亮珠的燒成率為50%左右。[0035]作為對(duì)比，采用傳統(tǒng)含黑火藥型的開苞藥進(jìn)行裝藥，開苞藥的裝藥量為30g，同樣地裝亮珠40克，開苞直徑約50米，開苞瞬間有大量煙霧，基本無殘藥，但稻殼填充料有大量殘留，亮珠的燒成率為100%。[0036]實(shí)施例2 [0037]采用硝化棉含量為99%及二苯胺(安定劑)含量為O. 5%的原料制備顆粒狀微氣孔煙花藥。攪拌狀態(tài)下加入10 倍于藥粒質(zhì)量的乙酸乙酯溶劑，在45°C -50°C溫度下攪拌溶解30-60min，然后連續(xù)地往體系中加入O. 5 %硝酸鉀的水溶液，硝酸鉀作為敏化劑或點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑；在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行乳化發(fā)泡操作，在此步驟中繼續(xù)加入O. 5 %硝酸鉀的水溶液，加入的硝酸鉀水溶液的量為藥粒質(zhì)量的6倍，然后在50-60°C溫度下繼續(xù)攪拌30min 60min，將體系溫度調(diào)整到65°C _68°C時(shí)，將6倍于原料藥質(zhì)量的含有分散劑及O. 5 %硝酸鉀的水溶液加入到體系中分散成球，明膠作為分散劑，分散劑加入量為用水總質(zhì)量的O. 5%。 繼續(xù)保持溫度65°C -68°C，并在300-350rpm的攪拌轉(zhuǎn)速下分散30分鐘。接著，逐步升溫將溶劑緩慢地蒸出來，當(dāng)溫度升到85°C后繼續(xù)攪拌10分鐘，將藥粒和母液進(jìn)行分離。分離出來的藥粒，在室溫下晾干并在安全烘箱中50°C干燥24小時(shí)，得到顆粒狀微氣孔煙花藥的堆積密度為O. 26g. cm_3,粒徑范圍在O. lmm-5. 0mm,大部分顆粒的粒徑集中在O. 5mm_2. 0mm,藥粒表面和內(nèi)部具有孔隙，孔隙的孔徑范圍為O. 01-500微米。[0038]在進(jìn)行模塊化開苞藥成型時(shí)改用淀粉漿糊作為有機(jī)粘合劑。稱取200g烘干后的顆粒狀微氣孔煙花藥，加入固含量為20%的淀粉漿糊40g，再補(bǔ)加20g水，先混合10分鐘， 再補(bǔ)加15g的粒徑小于200微米的硝酸鉀粉末，再繼續(xù)混合30分鐘，然后采用液壓成型設(shè)備及半球形模具將物料壓制成直徑為50_的半球體形狀的藥塊，然后將成型后的藥塊在 50°C下烘干24小時(shí)，得到模塊化開苞藥樣品。為了對(duì)比成型后的藥塊與顆粒狀微氣孔煙花藥傳火速度的差別，用同樣的配比和壓制方法制備直徑15_長度150_的圓柱體藥塊,該藥塊的表觀密度為O. 31g/cm3。[0039]將上述試制的圓柱體藥塊與同一批顆粒狀微氣孔煙花藥進(jìn)行常壓傳火速度對(duì)比， 顆粒狀微氣孔煙花藥裝填到內(nèi)徑15mm長度150mm的透明玻璃管內(nèi)測試，測試結(jié)果顆粒狀藥的傳火速度為58mm/s，而塊狀藥的傳火速度約為360mm/s。[0040]將制好的藥塊在外徑76mm的禮花彈上進(jìn)行開苞裝藥和燃放開苞試驗(yàn)。裝藥時(shí)先裝入亮珠40g到兩瓣殼體的內(nèi)表面，再裝入半球形開苞藥模塊，在其中帶引火線的一半球殼的延時(shí)引火線位置將部分藥挖去，以確保合理的間隙，總的開苞藥量為18g，保持裝藥完成后亮珠和開苞藥均無松動(dòng)現(xiàn)象。最后，在殼體表面按常規(guī)的方法糊9層紙，烘干后進(jìn)行開苞測試。點(diǎn)燃 后開苞直徑為50米左右，亮珠全部被點(diǎn)著，無殘藥，錄像觀察表明開苞瞬間煙霧量很少。[0041]實(shí)施例3:[0042]采用含硝化棉65%、硝化甘油(增塑劑)30%、2_硝基二苯胺(安定劑)2. 0%的退役雙基藥作為原料制備顆粒狀微氣孔煙花藥。在攪拌狀態(tài)下加入8倍于藥粒質(zhì)量的乙酸乙酯溶劑，在45°C _50°C溫度下攪拌溶解30-60min，然后連續(xù)地往體系中加入O.1 %硝酸鉀的水溶液，硝酸鉀作為點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑；在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行乳化發(fā)泡操作，在此步驟中繼續(xù)加入 O.1 %硝酸鉀的水溶液，加入的硝酸鉀水溶液的量為藥粒質(zhì)量的6倍，然后在50-60°C溫度下繼續(xù)攪拌30min 60min，將體系溫度調(diào)整到65°C _68°C時(shí)，將6倍于原料藥質(zhì)量的含有分散劑及O.1 %硝酸鉀的水溶液加入到體系中分散成球，采用骨膠作為分散劑，分散劑加入量為用水總質(zhì)量的O. 5%。繼續(xù)保持溫度65°C -68°C，并在300-350rpm的攪拌轉(zhuǎn)速下分散 30分鐘，含硝化棉的膠團(tuán)逐步分散成較均勻的球狀液滴。接著，逐步升溫將溶劑緩慢地蒸出來，當(dāng)溫度升到85°C后繼續(xù)攪拌10分鐘，將藥粒和母液進(jìn)行分離。分離出來的藥粒，在室溫下晾干并在安全烘箱中50°C干燥24小時(shí)，得到的顆粒狀微氣孔煙花藥樣品的堆積密度為 O. 26g. cm_3,粒徑范圍在O. lmm-5. 0mm,大部分顆粒的粒徑集中在O. 5mm_2. 0mm,藥粒表面和內(nèi)部具有孔隙，孔隙的孔徑范圍為O. 01-500微米。[0043]在進(jìn)行模塊化開苞藥成型時(shí)改用淀粉漿糊作為有機(jī)粘合劑。稱取200g烘干后的顆粒狀微氣孔煙花藥，加入固含量為20%的淀粉漿糊30g，再補(bǔ)加20g水，先混合10分鐘，再補(bǔ)加20g的粒徑小于200微米的硝酸鉀粉末，再繼續(xù)混合30分鐘，然后采用液壓成型設(shè)備及圓筒形的模具將物料壓制成直徑為IOmm高度IOmm的圓柱體藥塊，然后將成型后的藥塊在50°C下烘干24小時(shí)，得到模塊化開苞藥樣品。用同樣的配比和壓塊方法制成直徑15mm 長度150mm的圓柱體藥塊。[0044]將上述試制的圓柱體藥塊與同一批顆粒狀微氣孔煙花藥進(jìn)行常壓傳火速度對(duì)比， 顆粒狀微氣孔煙花藥裝填到內(nèi)徑15mm長度150mm的透明玻璃管內(nèi)測試，測試結(jié)果顆粒狀藥的傳火速度為50mm/s,而塊狀藥的傳火速度約為300mm/s。將制好的藥塊在外徑76mm的禮花彈上進(jìn)行開苞裝藥和燃放開苞試驗(yàn)。裝藥時(shí)先裝入亮珠40g到兩瓣殼體的內(nèi)表面，再裝入直徑IOmm的圓柱體形狀的開苞藥模塊，總的開苞藥量為15g，保持裝藥完成后亮珠和開苞藥均無松動(dòng)現(xiàn)象。最后，在殼體表面按常規(guī)的方法糊9層紙，烘干后進(jìn)行開苞測試。點(diǎn)燃后開苞直徑為40米左右，亮珠全部被點(diǎn)著，無殘藥，錄像觀察表明開苞瞬間煙霧量很少。[0045]作為對(duì)比，采用顆粒狀微氣孔煙花藥裝藥按照常規(guī)的裝藥方法進(jìn)行開苞裝藥，裝藥量為15g，開苞直徑約30米，開苞后有大量沒有燃燒完全的殘藥，殘藥約占裝藥總量的 30%，亮珠的燒成率為50%左右。[0046]實(shí)施例4 [0047]采用含硝化棉65%、硝化甘油(增塑劑)20%、二硝基甲苯(增塑劑)4%、鄰苯二甲酸二丁酯(增塑劑)9%、2_硝基二苯胺(安定劑)1. 0%的物料作為原料制備顆粒狀微氣孔煙花藥。在攪拌狀態(tài)下加入8倍于藥粒質(zhì)量的乙酸乙酯溶劑，在45°C -50°C溫度下攪拌溶解 30-60min,然后連續(xù)地往體系中加入5. O %硝酸鉀的水溶液，硝酸鉀作為點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑； 在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行乳化發(fā)泡操作，在此步驟中繼續(xù)加入5. O %硝酸鉀的水溶液，加入的硝酸鉀水溶液的量為藥粒質(zhì)量的6倍，然后在50-60°C溫度下繼續(xù)攪拌30min 60min，將體系溫度調(diào)整到65°C -68°C時(shí)，將6倍于原料藥質(zhì)量的含有分散劑及5. O %硝酸鉀的水溶液加入到體系中分散成球，明膠作為分散劑，分散劑加入量為用水總質(zhì)量的O. 5%。繼續(xù)保持溫度65°C -68°C，并在300-350rpm的攪拌轉(zhuǎn)速下分散30分鐘，含硝化棉的膠團(tuán)逐步分散成較均勻的球狀液滴。接著，逐步升溫將溶劑緩慢地蒸出來，當(dāng)溫度升到85°C后繼續(xù)攪拌10分鐘，將藥粒和母液進(jìn)行分離。分離出來的藥粒，在室溫下晾干并在安全烘箱中50°C干燥24 小時(shí)，得到顆粒狀微氣孔煙花藥樣品的堆積密度為O. 35g. cm—3，粒徑范圍在O. lmm-5. 0mm, 大部分顆粒的粒徑集中在O. 5mm-2. 0mm，藥粒表面和內(nèi)部具有孔隙，孔隙的孔徑范圍為 O. 01-500 微米。[0048]在進(jìn)行模塊化開苞藥成型時(shí)用107膠作為有機(jī)粘合劑。稱取200g烘干后的顆粒狀微氣孔煙花藥，加入固含量為7. 5%的107膠水60g，先混合10分鐘，再補(bǔ)加30g的高氯酸鉀粉末，再繼續(xù)混合30分鐘，然后采用液壓成型設(shè)備及圓筒形的模具將物料壓制成直徑為 IOmm高度IOmm的圓柱體藥塊，然后將成型后的藥塊在50°C下烘干24小時(shí)，得到模塊化開苞藥樣品。用同樣的配比和壓塊方法制成直徑15_長度150_的圓柱體藥塊。[0049]將上述試制的圓柱體藥塊與同一批顆粒狀微氣孔煙花藥進(jìn)行常壓傳火速度對(duì)比， 顆粒狀微氣孔煙花藥裝填到內(nèi)徑15mm長度150mm的透明玻璃管內(nèi)測試，測試結(jié)果顆粒狀藥的傳火速度為48mm/s,而塊狀藥的傳火速度約為360mm/s。將制好的藥塊在外徑76_的禮花彈上進(jìn)行開·苞裝藥和燃放開苞試驗(yàn)。裝藥時(shí)先裝入亮珠40g到兩瓣殼體的內(nèi)表面，再裝入直徑IOmm的圓柱體形狀的開苞藥模塊，總的開苞藥量為15g，保持裝藥完成后亮珠和開苞藥均無松動(dòng)現(xiàn)象。最后，在殼體表面按常規(guī)的方法糊9層紙，烘干后進(jìn)行開苞測試。點(diǎn)燃后的開苞直徑為35米左右，亮珠全部被點(diǎn)著，無殘藥，錄像觀察表明開苞瞬間煙霧量很少。[0050]實(shí)施例5-10[0051]采用與實(shí)施例1相同的工藝過程和原材料制得顆粒狀微氣孔煙花藥。[0052]采用與實(shí)施例1類似的工藝過程制備模塊化開苞藥的藥塊，僅改變模塊化開苞藥成型過程所用的粘結(jié)劑種類和用量，其他條件同實(shí)施例1，得到的模塊藥的性能以及在禮花彈開苞測試的效果對(duì)比見下表。
權(quán)利要求
1.一種禮花彈用的模塊化開苞藥，其特征在于，包括硝化棉、安定劑、增塑劑、點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑、有機(jī)粘合劑；上述成分的質(zhì)量百分比為硝化棉為50-99%、安定劑為O. 3-2. 0%、增塑劑為0-30%、點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑為O. 3-20%，有機(jī)粘合劑為O. 2-10% ;所述禮花彈用的模塊化開苞藥為顆粒狀微氣孔煙花藥粘接成的塊狀固體，其中顆粒狀微氣孔煙花藥的制備方法如下將預(yù)先準(zhǔn)備好的含硝化棉的原料經(jīng)過溶解、乳化發(fā)泡、成球，接著進(jìn)行溶劑驅(qū)除、物料分離，最后進(jìn)行烘干，得到顆粒狀微氣孔煙花藥；在物料溶解和乳化發(fā)泡的時(shí)候，往體系中加入點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑的水溶液；在成球過程中，加入含有點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑和分散劑的水溶液作為分散介質(zhì)；上述兩個(gè)過程所用的點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑的水溶液濃度相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的禮花彈用的模塊化開苞藥，其特征在于，所述安定劑為二苯胺、2-硝基二苯胺或中定劑；所述增塑劑為硝化甘油、二硝基甲苯、鄰苯二甲酸二丁酯、樟腦中的一種或兩種以上的混合物；所述點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑為硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鋇、硝酸鍶、 高氯酸鈉、高氯酸鉀、碳粒中的一種或兩種以上的混合物；所述有機(jī)粘合劑為水溶性粘合劑的水溶液、淀粉類粘合劑的水溶液、含有硝化棉的溶膠或乳液。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的禮花彈用的模塊化開苞藥，其特征在于，所述顆粒狀微氣孔煙花藥的堆積密度為O. 05g/cm3-0. 5g/cm3，粒徑范圍為O. lmm-5. 0mm，表面和內(nèi)部具有孔隙，所述孔隙的孔徑范圍為O. 01-500微米。
4.一種制備權(quán)利要求
1所述禮花彈用的模塊化開苞藥的方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1、制備顆粒狀微氣孔煙花藥；步驟2、將上述顆粒狀微氣孔煙花藥、有機(jī)粘合劑以及點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑混合；步驟3、將混合好的物料用模壓的方法制備成塊狀固體；步驟4、將上述塊狀固體烘干后得到禮花彈用的模塊化開苞藥。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的一種禮花彈用的模塊化開苞藥的制備方法，其特征在于， 步驟2中點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑為硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鋇、硝酸鍶、高氯酸鈉、 高氯酸鉀、碳粒中的一種或兩種以上的混合物，其添加量為禮花彈用的模塊化開苞藥的O.3%-20% ;有機(jī)粘合劑為水溶性粘合劑的水溶液、淀粉類粘合劑的水溶液、含有硝化棉的溶膠或乳液，其添加量為禮花彈用的模塊化開苞藥的O. 2-10%。
專利摘要
本發(fā)明公開了禮花彈用的模塊化開苞藥，這種開苞藥含有硝化棉成分，其內(nèi)部具有大量的微小孔隙，外形為塊狀，其尺寸大小和形狀根據(jù)禮花彈殼體的直徑、形狀以及需要達(dá)到的燃放造型來確定。禮花彈用的模塊化開苞藥的制備方法，首先制備具有顆粒狀微氣孔煙花藥，再將顆粒狀微氣孔煙花藥粘接成型，制成與禮花彈殼體配套的藥塊。模塊藥的粘接成型的過程包括將成型用的粘合劑、點(diǎn)火性能增強(qiáng)劑與顆粒狀微氣孔煙花藥混合，然后將混合好的物料制備成特定形狀的藥塊，最后烘干。這種模塊化開苞藥，可以解決開苞藥燃燒不充分或藥粒殘留問題，并提高亮珠的燒成率，大幅度降低開苞過程中產(chǎn)生的煙霧，改善煙花制品制造過程的工藝安全性。
文檔編號(hào)C06B25/20GKCN102219620 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 201110073831
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年3月25日
發(fā)明者潘仁明, 藺向陽, 李生有 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3),