專利名稱:用于制備煙火組合物和裝藥的方法
用于制備煙火組合物和裝藥的方法
本發(fā)明涉及用于制備煙火組合物(pyrotechnic composition)的方法、水溶性纖維素醚粘合劑的用途、煙火組合物、用于制備煙火裝藥(pyrotechnic charge)的方法、以及煙火裝藥。
煙火(煙花領(lǐng)域)是能夠經(jīng)受用于產(chǎn)生熱、光、氣體、煙、和/聲音的自包含和自維持放熱化學(xué)反應(yīng)(self-contained and self-sustained exothermic chemical reactions)的材料科學(xué)。煙火術(shù)不僅包括煙花(煙火，fireworks)的生產(chǎn)，而且還包括如安全火柴、氧燭、爆炸螺栓和緊固件的項(xiàng)目，以及自動(dòng)推進(jìn)式氣囊(汽車氣囊，automotive airbag)的組件。用于煙火組合物的材料通?？梢匀缦路诸愌趸瘎?、具有氧化劑和著色劑的雙重作用的試劑(agents)、著色劑、煙火燃料(pyrotechnic fueIs)、發(fā)煙性染料(smoke dyes)、粘合劑、以及其他化學(xué)添加劑。
關(guān)于粘合劑，在制造煙火組合物的領(lǐng)域中已經(jīng)使用了各種材料。取決于體系/組合物的類型，粘合劑的要求可以變化。用作用于煙火組合物的粘合劑的傳統(tǒng)材料包括天然產(chǎn)物如糊精、樹膠、樹脂，并且偶爾還包括合成聚合物。還已經(jīng)提出了纖維素基粘合劑材料如羥乙基纖維素(GB-A-1445564)。
煙火組合物可以用于各種應(yīng)用，如煙花、氣體發(fā)生器和氣筒、軍用焰彈(軍用發(fā)光物，military flares)和遇難信號(hào)。不幸地,大量這種煙火組合物的燃燒可以產(chǎn)生大量的煙，其由于多種原因是不期望的。因此，已經(jīng)嘗試提出產(chǎn)生較少煙的煙火組合物。然而，上述傳統(tǒng)的粘合劑對(duì)于低煙的煙火是不可用的。
因此在本領(lǐng)域中已經(jīng)提出了一些其他粘合劑材料。例如，EP-A-1982968描述了一種低煙的煙火組合物，其中將纖維狀硝化纖維素(fibrous nitrocellulose)原料溶解在有機(jī)溶劑的混合物中。纖維狀硝化纖維素燃燒而幾乎沒有煙并且同時(shí)可以充當(dāng)氧化劑和燃料。因此其非常適合于低煙的煙火。
US-A-2002/0148540公開了一種低煙煙火組合物，包含與聚乙烯醇粘合劑材料組合的硝化纖維素/硝基胍混合物。這種組合物的缺點(diǎn)包括存在硝基胍和高氯酸鹽。硝基胍用作燃燒速率調(diào)節(jié)劑并導(dǎo)致不想要的更低的燃燒速率和配方的能量含量(能量?jī)?nèi)含物，energy content)。高氯酸鹽用作氧化劑并且確實(shí)可以增加燃燒速率和能量含量,但是也會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)組合物的煙產(chǎn)生的不想要的增加。而且，在該文獻(xiàn)中披露的煙火組合物的制備依賴于揮發(fā)性有機(jī)溶劑的不期望的使用。
例如用于處理的揮發(fā)性有機(jī)溶劑的存在是不利的。揮發(fā)性有機(jī)溶劑如丙酮和乙醇是高度易燃的。當(dāng)爆炸性蒸氣積累時(shí)這可以潛在地導(dǎo)致危險(xiǎn)情況。制造與易燃性溶劑相容的設(shè)施和設(shè)備是昂貴的。此外，這些溶劑的成本是相當(dāng)大的。而且，該溶劑是環(huán)境不友好的。因此，在本領(lǐng)域中對(duì)提供不需要使用有機(jī)溶劑的用于煙火組合物的粘合劑存在需要。
因此本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中面臨的這些問題中的一個(gè)或多個(gè)。更特別地，本發(fā)明的目的在于提供一種用于制備包含水溶性粘合劑的(低煙)煙火組合物的方法，其不依賴于揮發(fā)性有機(jī)溶劑的使用。此外，本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)于預(yù)期應(yīng)用如制備煙火裝藥顆粒(pyrotechnic charge pellets)具有充分的機(jī)械強(qiáng)度的低煙煙火組合物。并且，本發(fā)明的目的在于提供包含低量的粘合劑材料的低煙煙火組合物。
本發(fā)明基于發(fā)明人的下述洞察力(發(fā)現(xiàn))，具體類別的水溶性粘合劑能夠至少部分滿足上述目的中的一個(gè)或多個(gè)。
因此，在第一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于制備包含纖維狀硝化纖維素(fibixnisnitrocellulose)和一種或多種水溶性纖維素醚粘合劑的煙火組合物的方法，該方法包括將濕的形式的纖維狀硝化纖維素與一種或多種水溶性纖維素醚粘合劑以及可選的一種或多種溶劑混合，其中基于混合物的總重量，混合物中的有機(jī)溶劑的量為IOwt. %以下。
本發(fā)明使得水被用作用于纖維素醚粘合劑的溶劑。因此，有機(jī)溶劑的量可以相當(dāng)大地被減少或者甚至被避免。這是高度有利的，因?yàn)樗遣灰兹嫉摹⒈阋饲噎h(huán)境友好的。此夕卜，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在制備煙火組合物中使用水溶性纖維素醚粘合劑允許制造具有期望孔隙 率的煙火裝藥。此外，這種裝藥(如顆粒)出乎意料地具有高機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)產(chǎn)生硝化纖維素基煙火裝藥的相對(duì)穩(wěn)定和清潔的燃燒。當(dāng)應(yīng)用在發(fā)色組合物(優(yōu)選低煙發(fā)色組合物)中時(shí)，對(duì)火焰顏色僅存在微小的有害影響，并且燃燒速率還幾乎不受影響。
基于混合物的總重量，混合物中的有機(jī)溶劑的量?jī)?yōu)選為5wt. %以下，更優(yōu)選2wt. %以下，且最優(yōu)選在制備本發(fā)明的煙火組合物中不使用有機(jī)溶劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，混合物中的一種或多種溶劑由90wt. %以上的水,優(yōu)選95wt. %以上,更優(yōu)選98wt. %以上的水組成。出乎意料的是由此形成的煙火組合物可以合適地用于制備具有足夠孔隙率的裝藥。
使用常規(guī)的方法和工具來進(jìn)行混合，如高能材料處理領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉的混合設(shè)備如例如橫置式混合機(jī)、捏合混合機(jī)、高剪切混合機(jī)和高速混合機(jī)。優(yōu)選地，在室溫下混合組分?；旌峡梢岳邕M(jìn)行15-60分鐘，如約30分鐘。
本發(fā)明人的目的在于以可能的最小量的粘合劑配制煙火組合物，例如目的在于產(chǎn)生彩色火焰。同時(shí)，生產(chǎn)的裝藥應(yīng)當(dāng)是機(jī)械上堅(jiān)固的，并且具有良好的燃燒時(shí)間(產(chǎn)生裝藥的特定尺寸)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)粘合劑的選擇對(duì)由此生產(chǎn)的裝藥的機(jī)械性能具有重要影響。此夕卜，發(fā)現(xiàn)粘合劑的選擇相當(dāng)大地影響煙火組合物的燃燒(火焰顏色的純度、給定尺寸的裝藥的燃燒時(shí)間、對(duì)顏色的影響、燃燒的穩(wěn)定性)。此外，發(fā)現(xiàn)裝藥密度對(duì)這些煙火裝藥的點(diǎn)燃性具有影響。
管理機(jī)構(gòu)確定了具有大于12. 6的氮質(zhì)量百分比的干硝化纖維素必須被認(rèn)為是爆炸性材料并且用于運(yùn)輸分類UN Class I. 1(UN類別I. I)。此外，由于其敏感性(對(duì)于火花、沖擊和摩擦)干硝化纖維素是一種危險(xiǎn)材料。
為了在處理和運(yùn)輸期間使安全危險(xiǎn)因素最小化,使用水使高度硝化的硝化纖維素濕潤(rùn)，使得煙火組合物中水與纖維狀硝化纖維素之間的重量比為至少1:3。在這種情況下，物料實(shí)際上不可能點(diǎn)燃并且被認(rèn)為不是爆炸性材料(UN Class 4.1 (UN類別4. I))。這在工業(yè)中成為標(biāo)準(zhǔn)慣例，只要這是可能的。
通常，高度硝化的硝化纖維素在可以用于后續(xù)的處理步驟之前被干燥。如本發(fā)明所提供的水溶性纖維素醚粘合劑的使用使得在冗長(zhǎng)的運(yùn)輸(transport redundant)之后直接干燥塊體材料(塊狀材料，bulk material)。不必去除水，因?yàn)槠淇梢杂米饔糜谒苄岳w維素醚粘合劑的溶劑。濕的條件下的硝化纖維素是非常不敏感的材料。在運(yùn)輸之后，不敏感的硝化纖維素可以被以相同形式使用而不是必須進(jìn)行相對(duì)危險(xiǎn)的預(yù)處理(如干燥步驟)。因此，顯著降低了在任何后續(xù)處理過程中的風(fēng)險(xiǎn)。在處理(如制備顆粒)之后，可以干燥最終產(chǎn)物。
此外，水溶性纖維素醚粘合劑可以容易地從制造過程中使用的工具中去除。不利的是，這種粘合劑可以通過使用標(biāo)準(zhǔn)水(正常水)和肥皂去除。不需要對(duì)環(huán)境有害的有機(jī)溶劑等。
優(yōu)選地，一種或多種水溶性纖維素醚粘合劑包括選自由羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥丁基甲基纖維素、甲基-2-羥乙基纖維素、甲基-2-羥丙基纖維素、2-羥乙基丁基纖維素、甲基纖維素、羥乙基羧甲基纖維素、羧甲基纖維素、和2-羥乙基乙基纖維素組成的組中的一種或多種。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，一種或多種水溶性纖維素醚粘合劑包括甲基-2-羥乙基纖維素。
基于組合物的總重量，水溶性纖維素醚粘合劑可以以0. l-15wt. %的量用于組合 物中，優(yōu)選0. 5-10wt. %,更優(yōu)選l-5wt. %,如以約2wt. %的量用于組合物中。大于15wt. %的粘合劑含量可能阻礙組合物的良好的燃燒。關(guān)于這一點(diǎn)，術(shù)語“良好的燃燒”被認(rèn)為包括性能如顆粒的良好的燃燒時(shí)間，完全燃燒以及因此可歸因于粘合劑的最小殘留物形成，由于封閉(confinement)的最小爆炸性燃燒等。此外，這種高粘合劑含量在燃燒的顏色可以很少吸引人的意義上可以是不期望的。
基于組合物的總重量，纖維狀硝化纖維素可以以20_99wt. %如20_96wt. %的量用于組合物中。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，纖維狀硝化纖維素的量在85-96wt. %的范圍內(nèi)。這種高的纖維狀硝化纖維素的量在提供基本上無煙的煙火組合物中是有利的。期望地，具有這種高的纖維狀硝化纖維素的量的煙火組合物呈現(xiàn)相對(duì)清潔的燃燒。纖維狀硝化纖維素相對(duì)清潔地燃燒。取決于硝化的程度，硝化纖維素可以由化學(xué)式C6H9O5(NO2)、C6H8O5(NO2)2、或C6H7O5 (NO2) 3表示。根據(jù)本發(fā)明，所有這些式被稱作硝化纖維素。
作為另外的成分，本發(fā)明的煙火組合物可以包括一種或多種著色劑和/或氧化劑。這種化合物的合適的實(shí)例包括硝酸銨、高氯酸銨、氨基四唑鋇(bariumaminotetrazole)、碳酸鋇、氯酸鋇、硝酸鋇、碳酸鈣、堿式碳酸銅、堿式硝酸銅、乙酰亞砷酸銅(醋酸銅合亞砷酸銅，巴黎綠，翠綠，copper acetoarsenite)、亞砷酸銅、氯化銅(I)、草酸銅(II)、堿式氯化銅(氯氧化銅，copper oxychloride)、銅粉、硫酸銅、氯酸鉀、硝酸鉀、高氯酸鉀、氟化鋁鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氯酸鈉、氯化鈉、硝酸鈉、草酸鈉、氨基四唑鍶(strontium aminotetrazole)、碳酸銀、硝酸銀、草酸銀和過氧化銀。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，一種或多種著色劑和/氧化劑選自由硝酸銨、氨基四唑鋇、碳酸鋇、氯酸鋇、硝酸鋇、碳酸鈣、堿式碳酸銅、堿式硝酸銅、氯化銅(I)、草酸銅(II)、堿式氯化銅、銅粉、硫酸銅、氯酸鉀、硝酸鉀、氟化鋁鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氯酸鈉、氯化鈉、硝酸鈉、草酸鈉、氨基四唑鍶、碳酸鍶、硝酸鍶、草酸鍶和過氧化鍶組成的組。
這些化合物中的幾種具有著色功能以及氧化功能兩者，而其余的僅充當(dāng)著色劑，或僅充當(dāng)氧化劑。自然地，還可以采用這些著色劑和/氧化劑的任意組合。
基于組合物的總重量，在本發(fā)明的煙火組合物中一起采用的著色劑和/或氧化劑的量可以為l_50wt. %，優(yōu)選l-30wt. %，更優(yōu)選I-IOwt. %。著色劑和/或氧化劑的更高的量?jī)A向于增加煙產(chǎn)生。
本發(fā)明的煙火組合物可以進(jìn)一步包括一種或多種煙火燃料。這種燃料在本領(lǐng)域中是已知的。基于組合物的總重量，組合物中的煙火燃料的量?jī)?yōu)選為20-96wt. %。
煙火組合物特別是在生產(chǎn)工藝過程中還可以包括水。所使用的水的量?jī)?yōu)選使得煙火組合物中的水與纖維狀硝化纖維素之間的重量比為至少1:3，更優(yōu)選在1:3-1:2的范圍內(nèi)。具有至少1:3的水與纖維狀硝化纖維素之間的重量比的煙火組合物對(duì)于高度硝化的硝化纖維素材料的運(yùn)輸是高度有利的，如上所說明的。
此外，煙火組合物尤其是當(dāng)目的在于產(chǎn)生彩色火焰時(shí)可以包括氯供體。合適的氯供體對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的且包括有機(jī)氯化物質(zhì)如聚氯乙烯(PVC)等。
在另外的方面，本發(fā)明涉及可通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的煙火組合物。因此，這種煙火組合物包括如本文所描述的纖維狀硝化纖維素和一種或多種水溶性纖維素醚粘合劑。
在還有的另一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及水溶性纖維素醚粘合劑作為增強(qiáng)劑(strengthening agent)在包含纖維狀硝化纖維素的煙火組合物中的用途。優(yōu)選地,該水溶 性纖維素醚粘合劑如本文中所限定的。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明包括甲基-2-羥乙基纖維素作為增強(qiáng)劑在包含纖維狀硝化纖維素的煙火組合物中的用途。
在還有的另一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及一種用于制備煙火裝藥的方法，包括使本發(fā)明的煙火組合物形成為預(yù)定形狀。通常，煙火裝藥形成為顆粒狀(球粒形狀，pelletshape)。
為了制造煙火裝藥，可以以濕的狀態(tài)壓縮煙火組合物。這種濕的狀態(tài)是指其中組合物與水以及可選的一種或多種另外的溶劑接觸的狀態(tài)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在壓縮期間，有機(jī)溶劑的量相對(duì)于總?cè)軇┑牧繛镮Owt. %以下，優(yōu)選5wt. %以下，更優(yōu)選2wt. %以下，并且最優(yōu)選在制備本發(fā)明的裝藥中不使用有機(jī)溶劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，壓縮的組合物中的一種或多種溶劑由90wt. %以上的水構(gòu)成,優(yōu)選95wt. %以上,更優(yōu)選98wt. %以上的水構(gòu)成。出乎意料的是由此形成的煙火裝藥仍具有足夠的孔隙率。如果施加太大的壓力，則水可以從裝藥中壓出。可以通過組合物中使用的水的百分比組合在壓縮期間施加的壓力來控制裝藥的最終密度。
成形可以包括壓制、擠出等。壓制可以通過如本領(lǐng)域技術(shù)人員通常已知的“星形板(星形片，star plate)”(用于手動(dòng)生產(chǎn)批料)、液壓或氣動(dòng)壓力機(jī)(用于相對(duì)小的生產(chǎn)速率，降低至單獨(dú)的項(xiàng)目)、或壓片機(jī)(旋轉(zhuǎn)壓片機(jī)或其變型，以允許更大的生產(chǎn)速率)進(jìn)行。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)能夠調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝以通過使用擠出設(shè)備來使煙火材料混合并成形。
在還有的另一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及可通過本發(fā)明的方法獲得的煙火裝藥，優(yōu)選以顆粒的形式。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)這種裝藥出乎意料地具有高的機(jī)械強(qiáng)度且不易于崩解(如成碎片或破裂)。這是特別出乎意料的，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明可以省略通常用于誘導(dǎo)足夠的孔隙率的有機(jī)溶劑。此外，本發(fā)明的裝藥提供穩(wěn)定和清潔的燃燒。雖然在常規(guī)的煙火組合物中，力口入如硝基胍的成分以便確?？煽氐娜紵?，根據(jù)本發(fā)明制備的裝藥不需要存在這種成分。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的裝藥包括Iwt. %以下的硝基胍，優(yōu)選0. 5wt. %以下，更優(yōu)選
0.2wt. %的硝基胍，并且甚至更優(yōu)選本發(fā)明的裝藥不含硝基胍。該裝藥可以例如以顆粒的形式。
在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的煙火裝藥具有在0. 15-1. 2g/cm3范圍內(nèi)的密度，但是最優(yōu)選裝藥具有0.15-0. 45g/cm3的密度。具有在這些范圍內(nèi)的密度的裝藥在本文中限定為“多孔硝化纖維素裝藥”。在另一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)該組合物用來產(chǎn)生煙火彩色裝藥時(shí)，如實(shí)施例I中給出的，密度落在優(yōu)選0. 15-1. 2g/cm3,更優(yōu)選0. 7-1. Og/cm3,且最優(yōu)選至少0. 8g/cm3的范圍內(nèi)。
本發(fā)明中描述的煙火組合物可以應(yīng)用于特定煙花，如用于使顆粒成為“星形”，使顆粒成為“彗星狀”，并且尤其是用于在煙產(chǎn)生方面極低的那些變型中。
在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，本發(fā)明的組合物可以用來生產(chǎn)所謂的多孔硝化纖維素裝藥。多孔硝化纖維素裝藥可以用作用于黑火藥的替代物(例如，作為“升騰裝藥(liftcharge)”以推進(jìn)煙花成彗星狀和地雷狀(mine)，或者作為裝藥以推進(jìn)某些類型的彈藥樣發(fā)煙手槽彈，或者在采用高能材料的產(chǎn)品內(nèi)部用于點(diǎn)火導(dǎo)火線(ignition train)中)。黑火藥由硝酸鉀、木炭和硫磺的緊密混合物組成，其還被高度壓縮和造粒。黑火藥對(duì)于煙火領(lǐng)域中的許多應(yīng)用具有吸引人的特性，因?yàn)槠湎鄬?duì)快地燃燒(甚至在環(huán)境壓力下)，物質(zhì)非常穩(wěn)定且易于點(diǎn)火。此外，其非常好地點(diǎn)燃其他高能材料，并且黑火藥由相對(duì)便宜的材料制成。
然而，傳統(tǒng)的黑火藥具有許多缺點(diǎn)。這些包括在燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的煙，燃燒效率低(大約一半的黑火藥物料沒有轉(zhuǎn)化成有用氣體)，以及有限的可利用率(僅有限數(shù)目的黑火藥變型可商購(gòu)獲得)。
隨著時(shí)間的推移已經(jīng)提出了許多黑火藥替代品，但是它們無法提供黑火藥引起的所有優(yōu)點(diǎn)。如本文所描述的多孔硝化纖維素裝藥解決了如上提及的問題，因?yàn)槠涮峁┝嗽诃h(huán)境壓力下確實(shí)高的燃燒速率，其以非常高的(氣體產(chǎn)率)效率使得推進(jìn)裝置無煙，并且使得成形為特定的幾何形狀。
此外，基于根據(jù)本發(fā)明的組合物的多孔硝化纖維素裝藥可以用作用于常規(guī)的“爆破裝藥”(在煙花殼(fireworks shells)中)的替代物。類似于先前提及的用于黑火藥的替代物，煙花殼(高空禮花彈(aerial display shells))使用煙火爆破裝藥，包括黑火藥、和/或使用高氯酸鉀和氯酸鉀，使用木炭和硫磺的其他煙火混合物。在一些管徑殼(calibershells)的一些實(shí)例中，代替木炭，常規(guī)使用鋁粉末(產(chǎn)生“閃光粉”型爆破)。有時(shí)苯甲酸的鉀或鈉鹽還用作爆裂裝藥中的燃料成分。相當(dāng)普通的是發(fā)現(xiàn)與爆裂裝藥組合使用的填充和載體材料(如稻殼和棉籽)，以便獲得某些“裝填密度”。再次這里主要缺點(diǎn)是形成作為不期望的副產(chǎn)物的煙，以及其中獲得“裝填密度”的相對(duì)粗制的方式。如本文所描述的多孔硝化纖維素裝藥解決了這些問題。
此外，基于根據(jù)本發(fā)明的組合物的多孔硝化纖維素裝藥可以被用作氣體發(fā)生劑(氣體產(chǎn)生劑，gas generating agent)。這種氣體發(fā)生劑可以例如被應(yīng)用于汽車可充氣裝置，或應(yīng)用于利用推進(jìn)劑的電動(dòng)工具的彈藥筒、致動(dòng)器(如彈藥筒致動(dòng)裝置和推進(jìn)劑致動(dòng)裝置)，用于下懸式武器(包括非致命性武器)的推進(jìn)等。
根據(jù)本發(fā)明的煙火組合物可以進(jìn)一步用于生產(chǎn)軍用焰彈(military pyrotechnicflares)、紅外誘傅彈(infrared decoy flares)、和民用煙火(civilian pyrotechnics)(公路照明彈(road flares)、鐵路熔斷器、S0LAS(海上生命安全(Safety Of Life At Sea))遇險(xiǎn)型焰彈(distress type flares))。
現(xiàn)在將通過以下非限制性實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例[0044]實(shí)施例I
根據(jù)本發(fā)明的煙火彩色組合物通過以下面表中指出的量(基于總的組合物重量，wt. %)混合組分來制備。
權(quán)利要求
1.用于制備煙火組合物的方法，所述煙火組合物包含纖維狀硝化纖維素和一種或多種水溶性纖維素醚粘合劑，所述方法包括將濕的形式的所述纖維狀硝化纖維素與所述一種或多種水溶性纖維素醚粘合劑以及可選的一種或多種溶劑混合，其中，基于混合物的總重量，所述混合物中的有機(jī)溶劑的量為IOwt. %以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的方法，其中，基于混合物的總重量，所述混合物中的有機(jī)溶劑的量為5wt.%以下，更優(yōu)選2wt.%以下，且最優(yōu)選在制備所述煙火組合物中不使用有機(jī)溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求
I或2所述的方法，其中，所述混合物中的所述一種或多種溶劑由90wt. %以上的水，優(yōu)選95wt. %以上，更優(yōu)選98wt. %以上的水組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求
I至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述一種或多種水溶性纖維素醚粘合劑包括選自由羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥丁基甲基纖維素、甲基-2-羥乙基纖維素、甲基-2-羥丙基纖維素、2-羥乙基丁基纖維素、甲基纖維素、羥乙基羧甲基纖維素、羧甲基纖維素、和2-羥乙基乙基纖維素組成的組中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求
I至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述一種或多種水溶性纖維素醚粘合劑包括甲基-2-羥乙基纖維素。
6.根據(jù)權(quán)利要求
I至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，基于所述組合物的總重量，所述組合物中的所述一種或多種水溶性纖維素醚粘合劑的量為0. l-15wt. %，優(yōu)選0. 5-10wt. %，更優(yōu)選 l-5wt. %。
7.根據(jù)權(quán)利要求
I至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，基于所述組合物的總重量，所述組合物中的所述纖維狀硝化纖維素的量為20-96wt. %，優(yōu)選85-96wt. %。
8.根據(jù)權(quán)利要求
I至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述組合物還包括一種或多種著色劑和/或氧化劑，優(yōu)先選自由硝酸銨、高氯酸銨、氨基四唑鋇、碳酸鋇、氯酸鋇、硝酸鋇、碳酸鈣、堿式碳酸銅、乙酰亞砷酸銅、亞砷酸銅、氯化銅(I)、草酸銅(II)、堿式氯化銅、銅粉、硫酸銅、氯酸鉀、硝酸鉀、高氯酸鉀、氟化鋁鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氯酸鈉、氯化鈉、硝酸鈉、草酸鈉、氨基四唑鍶、碳酸鍶、硝酸鍶、草酸鍶和過氧化鍶組成的組。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的方法，其中，基于所述組合物的總重量，所述組合物中的所述一種或多種著色劑和/或氧化劑總計(jì)達(dá)l_50wt. %的量,優(yōu)選l-30wt. %,更優(yōu)選I-IOwt. %的量。
10.根據(jù)權(quán)利要求
I至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述組合物還包括一種或多種煙火燃料，基于所述組合物的總重量，所述煙火燃料優(yōu)選為20-96wt. %的量。
11.根據(jù)權(quán)利要求
I至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述組合物還包括水，并且其中，所述組合物中的水與纖維狀硝化纖維素之間的重量比優(yōu)選為至少1:3，更優(yōu)選在1:3-1:2的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求
I至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述纖維狀硝化纖維素具有12.6wt. %以上的氮含量。
13.可通過根據(jù)權(quán)利要求
I至12中任一項(xiàng)所述的方法獲得的煙火組合物。
14.水溶性纖維素醚粘合劑作為增強(qiáng)劑在包含纖維狀硝化纖維素的煙火組合物中的用途。
15.用于制備煙火裝藥的方法，包括使根據(jù)權(quán)利要求
13的任一項(xiàng)所述的組合物形成為預(yù)定形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的方法，其中，通過以其中使所述組合物與水以及可選的一種或多種另外的溶劑接觸的狀態(tài)壓縮所述組合物來形成所述裝藥。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16所述的方法，其中，在壓縮期間，有機(jī)溶劑的量相對(duì)于總?cè)軇┑牧繛镮Owt. %以下，優(yōu)選5wt. %以下，更優(yōu)選2wt. %以下，并且最優(yōu)選在制備本發(fā)明的裝藥中不使用有機(jī)溶劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求
16或17所述的方法，其中，壓縮的所述組合物中的所述一種或多種溶劑由90wt. %以上的水，優(yōu)選95wt. %以上，更優(yōu)選98wt. %以上的水構(gòu)成。
19.可通過根據(jù)權(quán)利要求
15-18中任一項(xiàng)所述的方法獲得的煙火裝藥，優(yōu)選以顆粒的形式。
20.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的煙火裝藥，具有在0.15-1. 2g/cm3范圍內(nèi)的密度。
21.根據(jù)權(quán)利要求
19或20所述的煙火裝藥在煙花、煙花殼、氣體發(fā)生劑、焰彈、紅外誘餌彈、或民用煙火中的用途。
專利摘要
本發(fā)明涉及用于制備煙火組合物的方法、水溶性纖維素醚粘合劑的用途、煙火組合物、用于制備煙火裝藥的方法、以及煙火裝藥。本發(fā)明的方法包括將濕的形式的纖維狀硝化纖維素與一種或多種水溶性纖維素醚粘合劑以及可選的一種或多種溶劑混合，其中基于混合物的總重量，混合物中有機(jī)溶劑的量為10wt.%以下。
文檔編號(hào)C06C15/00GKCN102811980SQ201180014546
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年1月19日
發(fā)明者馬蒂杰恩·澤布雷吉斯, 穆爾克·彼得·范羅伊恩, 魯特格爾·韋布 申請(qǐng)人:克里爾斯巴克有限責(zé)任公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan