一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂及其添加方法
专利名称:一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂及其添加方法
技术领域：
本发明涉及一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂及其添加方法，属于烟花爆竹领域。
背景技术：
火工、烟火药剂在生产过程中，为了改善药剂的流散性，减少筛药、装药过程中的粉尘，并实现药剂的准确装填，需要对药剂进行造粒。随着科学的发展，研究开发了化学沉积法、水悬浮法、电磁溅射沉积法和高速分散药剂法等。烟火药剂造粒工艺一般先将药剂原料混合均匀，然后再用粘结剂将原料粘结成颗粒状。但与此同时，烟火药剂中含有铝粉、铝镁合金粉等易燃易爆物质，尤其是造粒工艺中，会与水或者酒精等粘结剂溶剂发生化学反应，放出热量，导致烟火剂温度的升高和铝粉与镁铝合金粉的消耗，而产生宏观上可感知的热量和化学现象，即形成了化学能，即发热，当化学反应放出的热量逐渐超出烟火药剂散发的热量，热量会被慢慢积聚起来，随之温度逐渐升高，化学反应随之急剧加快，温度也急剧 上升，从而使其在某一瞬间，达到药剂的自燃点，引发燃烧爆炸事故。而且，有些粘结剂参与药剂反应，改变了原药剂的氧平衡值，严重影响了烟火药剂的物理化学性能。因此，选择合适的起降温和粘结作用的添加剂，严格控制药剂的温升，避免燃爆事故的发生，保持药剂性能稳定，是烟火药剂造粒工艺的重要环节。
发明内容
本发明的目的是为了避免烟火药剂造粒工艺中因热量积累造成燃爆事故，并保持药剂性能的稳定，提供了用于起降温作用的添加剂以及与其相匹配的粘结剂，以提高造粒工艺的安全性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的
本发明的一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂，该添加剂为重铬酸钾和熟糯米粉；其中，重铬酸钾的质量占烟火药剂总质量的1% 3%，且粒径小于80目；熟糯米粉作为粘结剂，熟糯米粉的质量占烟火药剂总质量的1% 4%。
本发明的一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂的添加方法，其具体方法为
在药剂原料混合时加入占药剂总质量I % 3%、粒径小于80目的重铬酸钾，混合至均匀；
在粘结过程中，将粘结剂替换为占药剂总质量I % 4%的熟糯米粉配成质量分数为3% 8%的水溶液。
有益效果
本发明的添加剂成本低、用量少、添加工艺简单，解决了烟火药剂在造粒过程中的热量积累问题，使药剂温度与环境温度保持一致，避免造成燃爆事故，且添加剂不影响原药剂配方的燃放性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的内容做进一步说明；
实施例I
所用烟火药剂配方为
硫粉30% 50%
铝粉5% 10%
镁铝合金粉15% 25%
硝酸钾5% 15%
硝酸钡15% 25%
(I)将硫粉、铝粉、镁铝合金粉、硝酸钾、硝酸钡和重铬酸钾分别称取41. 5g、8. 45g、19. 7g、9. 15g、21. Ig和Ig并混合均匀，并称取熟糯米粉2g配成质量分数为5%的水溶液。
(2)将步骤(I)得到的混合后的药剂和熟糯米粉水溶液粘结成颗粒状药剂成品。
把颗粒状药剂成品直接放置在300ml烧杯中，并用塑料薄膜封口，用一支温度计插入到烧杯药剂中间，且把烧杯放在距离观察点一定距离处，同时用另一支温度计测量环境温度，每隔十分钟观察一次温度计读数。
加入本发明的添加剂后使药剂温度和环境保持一致，对含金属粉和水的药剂温度有明显的抑制作用。将该颗粒药剂制备的爆竹产品燃放效果达到国标的要求(该药剂发射高度> 20m)，说明熟糯米粉未参与反应，药剂性能稳定。
实施例2
所用烟火药剂配方为
硫粉30% 50%
铝粉5% 10%
镁铝合金粉15% 25%
硝酸钾5% 15%
硝酸钡15% 25%
(I)将硫粉、铝粉、镁铝合金粉、硝酸钾、硝酸钡和重铬酸钾分别称取41. 5g、
8.45g、19. 7g、9. 15g、21. Ig和2g并混合均匀，并称取熟糯米粉3g，和水配成质量分数为5%的溶液。
(2)将步骤(I)得到的混合后的药剂和熟糯米粉水溶液粘结成颗粒状药剂成品。
把颗粒状药剂成品直接放置在300ml烧杯中，并用塑料薄膜封口，用一支温度计插入到烧杯药剂中间，且把烧杯放在距离观察点一定距离处，同时用另一支温度计测量环境温度，每隔十分钟观察一次温度计读数。[0025]加入本发明的添加剂后使药剂温度和环境保持一致，对含金属粉和水的药剂温度有明显的抑制作用。将该颗粒药剂制备的爆竹产品燃放效果达到国标的要求(该药剂发射高度> 20m)，说明熟糯米粉未参与反应，药剂性能稳定。
实施例3
所用烟火药剂配方为
硫粉8% 15%
铝粉8% 15%
镁铝合金粉8% 15%
高氯酸钾20% 35%
硝酸钡20% 35%
(I)将硫粉、铝粉、镁铝合金粉、高氯酸钾、硝酸钡和重铬酸钾分别称取41. 5g、8. 45g、19. 7g、9. 15g、21. Ig和2g并混合均匀，同时称取熟糯米粉3g，和水配成质量分数为5%的溶液。
(2)将步骤(I)得到的混合后的药剂和熟糯米粉水溶液粘结成颗粒状药剂成品。
把颗粒状药剂成品直接放置在300ml烧杯中，并用塑料薄膜封口，用一支温度计插入到烧杯药剂中间，且把烧杯放在距离观察点一定距离处，同时用另一支温度计测量环境温度，每隔十分钟观察一次温度计读数。
加入本发明的添加剂后使药剂温度和环境保持一致，对含金属粉和水的药剂温度有明显的抑制作用，将该颗粒药剂制备的爆竹产品燃放效果达到国标的要求(该药剂为爆响药，能炸开纸壳即可)，说明熟糯米粉未参与反应，药剂性能稳定。
对比例
采用传统方法进行烟火药剂造粒加工，所用烟火药剂配方为
硫粉8% 15%
午賺8%~15%
镁铝合金粉8% 15%
高氯酸钾20% 35%
硝酸钡20% 35%
(I)将硫粉、铝粉、镁铝合金粉、高氯酸钾、硝酸钡和重铬酸钾分别称取41. 5g、8. 45g、19. 7g、9. 15g和21. Ig并混合均匀，并称取酚醛树脂3g，和乙醇配成质量分数为15%的溶液。
(2)将步骤(I)得到的混合后的药剂和熟糯米粉水溶液粘结成颗粒状药剂成品。
把颗粒状药剂成品放置在300ml烧杯中，并用塑料薄膜封口，用一支温度计插入到烧杯药剂中间，且把烧杯放在距离观察点一定距离处，同时用另一支温度计测量环境温度，每隔十分钟观察一次温度计读数。采用实施例3中配方，以酚醛树脂的乙醇溶液作为粘结剂的药剂温度在40min时迅速升至76°C，对比可知，采用传统方法进行烟火药剂造粒加工方法加工后的药剂中的金属粉和粘结剂中的溶剂发生反应产生的热量使得药剂温度骤升，易发生燃爆事故。
权利要求
1.一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂，其特征在于该添加剂为重铬酸钾和熟糯米粉；其中，重铬酸钾的质量占烟火药剂总质量的1% 3%，且粒径小于80目；熟糯米粉作为粘结剂，熟糯米粉的质量占烟火药剂总质量的1% 4%。
2.一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂的添加方法，其特征在于具体方法为 在药剂原料混合时加入占药剂总质量I % 3 %、粒径小于80目的重铬酸钾，混合至均匀； 在粘结过程中，将粘结剂替换为占药剂总质量1% 4%的熟糯米粉配成质量分数为3% 8%的水溶液。
专利摘要
本发明涉及一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂及其添加方法，属于烟花爆竹领域。本发明的添加剂为重铬酸钾和熟糯米粉；其中，重铬酸钾的质量占烟火药剂总质量的1％～3％，且粒径小于80目；熟糯米粉作为粘结剂，熟糯米粉的质量占烟火药剂总质量的1％～4％。本发明的添加方法为，在药剂原料混合时加入占药剂总质量1％～3％、粒径小于80目的重铬酸钾，混合至均匀；在粘结过程中，将粘结剂替换为占药剂总质量1％～4％的熟糯米粉配成质量分数为3％～8％的水溶液。本发明的添加剂成本低、用量少、添加工艺简单，解决了烟火药剂在造粒过程中的热量积累问题，使药剂的温度与环境温度保持一致，避免造成燃爆事故，且添加剂不影响原药剂配方的燃放性能。
文档编号C06B23/00GKCN102219626 B发布类型授权 专利申请号CN 201110095202
公开日2012年10月10日 申请日期2011年4月15日
发明者刘振翼, 刘海营, 钱新明, 黄平 申请人:北京理工大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (1), 非专利引用 (1),
技术领域：
本发明涉及一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂及其添加方法，属于烟花爆竹领域。
背景技术：
火工、烟火药剂在生产过程中，为了改善药剂的流散性，减少筛药、装药过程中的粉尘，并实现药剂的准确装填，需要对药剂进行造粒。随着科学的发展，研究开发了化学沉积法、水悬浮法、电磁溅射沉积法和高速分散药剂法等。烟火药剂造粒工艺一般先将药剂原料混合均匀，然后再用粘结剂将原料粘结成颗粒状。但与此同时，烟火药剂中含有铝粉、铝镁合金粉等易燃易爆物质，尤其是造粒工艺中，会与水或者酒精等粘结剂溶剂发生化学反应，放出热量，导致烟火剂温度的升高和铝粉与镁铝合金粉的消耗，而产生宏观上可感知的热量和化学现象，即形成了化学能，即发热，当化学反应放出的热量逐渐超出烟火药剂散发的热量，热量会被慢慢积聚起来，随之温度逐渐升高，化学反应随之急剧加快，温度也急剧 上升，从而使其在某一瞬间，达到药剂的自燃点，引发燃烧爆炸事故。而且，有些粘结剂参与药剂反应，改变了原药剂的氧平衡值，严重影响了烟火药剂的物理化学性能。因此，选择合适的起降温和粘结作用的添加剂，严格控制药剂的温升，避免燃爆事故的发生，保持药剂性能稳定，是烟火药剂造粒工艺的重要环节。
发明内容
本发明的目的是为了避免烟火药剂造粒工艺中因热量积累造成燃爆事故，并保持药剂性能的稳定，提供了用于起降温作用的添加剂以及与其相匹配的粘结剂，以提高造粒工艺的安全性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的
本发明的一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂，该添加剂为重铬酸钾和熟糯米粉；其中，重铬酸钾的质量占烟火药剂总质量的1% 3%，且粒径小于80目；熟糯米粉作为粘结剂，熟糯米粉的质量占烟火药剂总质量的1% 4%。
本发明的一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂的添加方法，其具体方法为
在药剂原料混合时加入占药剂总质量I % 3%、粒径小于80目的重铬酸钾，混合至均匀；
在粘结过程中，将粘结剂替换为占药剂总质量I % 4%的熟糯米粉配成质量分数为3% 8%的水溶液。
有益效果
本发明的添加剂成本低、用量少、添加工艺简单，解决了烟火药剂在造粒过程中的热量积累问题，使药剂温度与环境温度保持一致，避免造成燃爆事故，且添加剂不影响原药剂配方的燃放性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的内容做进一步说明；
实施例I
所用烟火药剂配方为
硫粉30% 50%
铝粉5% 10%
镁铝合金粉15% 25%
硝酸钾5% 15%
硝酸钡15% 25%
(I)将硫粉、铝粉、镁铝合金粉、硝酸钾、硝酸钡和重铬酸钾分别称取41. 5g、8. 45g、19. 7g、9. 15g、21. Ig和Ig并混合均匀，并称取熟糯米粉2g配成质量分数为5%的水溶液。
(2)将步骤(I)得到的混合后的药剂和熟糯米粉水溶液粘结成颗粒状药剂成品。
把颗粒状药剂成品直接放置在300ml烧杯中，并用塑料薄膜封口，用一支温度计插入到烧杯药剂中间，且把烧杯放在距离观察点一定距离处，同时用另一支温度计测量环境温度，每隔十分钟观察一次温度计读数。
加入本发明的添加剂后使药剂温度和环境保持一致，对含金属粉和水的药剂温度有明显的抑制作用。将该颗粒药剂制备的爆竹产品燃放效果达到国标的要求(该药剂发射高度> 20m)，说明熟糯米粉未参与反应，药剂性能稳定。
实施例2
所用烟火药剂配方为
硫粉30% 50%
铝粉5% 10%
镁铝合金粉15% 25%
硝酸钾5% 15%
硝酸钡15% 25%
(I)将硫粉、铝粉、镁铝合金粉、硝酸钾、硝酸钡和重铬酸钾分别称取41. 5g、
8.45g、19. 7g、9. 15g、21. Ig和2g并混合均匀，并称取熟糯米粉3g，和水配成质量分数为5%的溶液。
(2)将步骤(I)得到的混合后的药剂和熟糯米粉水溶液粘结成颗粒状药剂成品。
把颗粒状药剂成品直接放置在300ml烧杯中，并用塑料薄膜封口，用一支温度计插入到烧杯药剂中间，且把烧杯放在距离观察点一定距离处，同时用另一支温度计测量环境温度，每隔十分钟观察一次温度计读数。[0025]加入本发明的添加剂后使药剂温度和环境保持一致，对含金属粉和水的药剂温度有明显的抑制作用。将该颗粒药剂制备的爆竹产品燃放效果达到国标的要求(该药剂发射高度> 20m)，说明熟糯米粉未参与反应，药剂性能稳定。
实施例3
所用烟火药剂配方为
硫粉8% 15%
铝粉8% 15%
镁铝合金粉8% 15%
高氯酸钾20% 35%
硝酸钡20% 35%
(I)将硫粉、铝粉、镁铝合金粉、高氯酸钾、硝酸钡和重铬酸钾分别称取41. 5g、8. 45g、19. 7g、9. 15g、21. Ig和2g并混合均匀，同时称取熟糯米粉3g，和水配成质量分数为5%的溶液。
(2)将步骤(I)得到的混合后的药剂和熟糯米粉水溶液粘结成颗粒状药剂成品。
把颗粒状药剂成品直接放置在300ml烧杯中，并用塑料薄膜封口，用一支温度计插入到烧杯药剂中间，且把烧杯放在距离观察点一定距离处，同时用另一支温度计测量环境温度，每隔十分钟观察一次温度计读数。
加入本发明的添加剂后使药剂温度和环境保持一致，对含金属粉和水的药剂温度有明显的抑制作用，将该颗粒药剂制备的爆竹产品燃放效果达到国标的要求(该药剂为爆响药，能炸开纸壳即可)，说明熟糯米粉未参与反应，药剂性能稳定。
对比例
采用传统方法进行烟火药剂造粒加工，所用烟火药剂配方为
硫粉8% 15%
午賺8%~15%
镁铝合金粉8% 15%
高氯酸钾20% 35%
硝酸钡20% 35%
(I)将硫粉、铝粉、镁铝合金粉、高氯酸钾、硝酸钡和重铬酸钾分别称取41. 5g、8. 45g、19. 7g、9. 15g和21. Ig并混合均匀，并称取酚醛树脂3g，和乙醇配成质量分数为15%的溶液。
(2)将步骤(I)得到的混合后的药剂和熟糯米粉水溶液粘结成颗粒状药剂成品。
把颗粒状药剂成品放置在300ml烧杯中，并用塑料薄膜封口，用一支温度计插入到烧杯药剂中间，且把烧杯放在距离观察点一定距离处，同时用另一支温度计测量环境温度，每隔十分钟观察一次温度计读数。采用实施例3中配方，以酚醛树脂的乙醇溶液作为粘结剂的药剂温度在40min时迅速升至76°C，对比可知，采用传统方法进行烟火药剂造粒加工方法加工后的药剂中的金属粉和粘结剂中的溶剂发生反应产生的热量使得药剂温度骤升，易发生燃爆事故。
权利要求
1.一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂，其特征在于该添加剂为重铬酸钾和熟糯米粉；其中，重铬酸钾的质量占烟火药剂总质量的1% 3%，且粒径小于80目；熟糯米粉作为粘结剂，熟糯米粉的质量占烟火药剂总质量的1% 4%。
2.一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂的添加方法，其特征在于具体方法为 在药剂原料混合时加入占药剂总质量I % 3 %、粒径小于80目的重铬酸钾，混合至均匀； 在粘结过程中，将粘结剂替换为占药剂总质量1% 4%的熟糯米粉配成质量分数为3% 8%的水溶液。
专利摘要
本发明涉及一种用于烟火药剂造粒工艺的添加剂及其添加方法，属于烟花爆竹领域。本发明的添加剂为重铬酸钾和熟糯米粉；其中，重铬酸钾的质量占烟火药剂总质量的1％～3％，且粒径小于80目；熟糯米粉作为粘结剂，熟糯米粉的质量占烟火药剂总质量的1％～4％。本发明的添加方法为，在药剂原料混合时加入占药剂总质量1％～3％、粒径小于80目的重铬酸钾，混合至均匀；在粘结过程中，将粘结剂替换为占药剂总质量1％～4％的熟糯米粉配成质量分数为3％～8％的水溶液。本发明的添加剂成本低、用量少、添加工艺简单，解决了烟火药剂在造粒过程中的热量积累问题，使药剂的温度与环境温度保持一致，避免造成燃爆事故，且添加剂不影响原药剂配方的燃放性能。
文档编号C06B23/00GKCN102219626 B发布类型授权 专利申请号CN 201110095202
公开日2012年10月10日 申请日期2011年4月15日
发明者刘振翼, 刘海营, 钱新明, 黄平 申请人:北京理工大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (1), 非专利引用 (1),
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