CH715622B1 - Propellant for oxygen candles and its manufacturing process. - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Anmeldung stellt ein Treibmittel für Sauerstoffkerzen und dessen Herstellungsverfahren bereit. Das Treibmittel besteht aus 70 bis 90 Massenanteilen Bariumchromat, 5 bis 15 Massenanteilen Metallelement, 3 bis 10 Massenanteilen Bindemittel und höchstens Massenanteilen Chlorat, wobei das Metallelement eines oder eine Mischung aus zwei oder mehr von Magnesiumpulver, Aluminiumpulver, Titanpulver und Eisenpulver ist, und wobei das Bindemittel eines oder eine Mischung aus zwei oder mehr von Kaolin, Kieselgur und keramischem Ton ist. Das Herstellungsverfahren umfasst: Pressen einer Formelmenge aus Bariumchromat, Metallelement, Bindemittel und Chlorat.The present application provides a propellant for oxygen candles and its manufacturing process. The blowing agent consists of 70 to 90 parts by weight of barium chromate, 5 to 15 parts by weight of metal element, 3 to 10 parts by weight of binder and at most chlorate by weight, wherein the metal element is one or a mixture of two or more of magnesium powder, aluminum powder, titanium powder and iron powder, and wherein the Binder is one or a mixture of two or more of kaolin, kieselguhr and ceramic clay. The manufacturing process involves: pressing a formula amount of barium chromate, metal element, binder and chlorate.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
[0001] Die vorliegende Anmeldung betrifft die Sauerstoffkerzentechnologie, insbesondere ein Treibmittel für Sauerstoffkerzen. The present application relates to oxygen candle technology, in particular to a propellant for oxygen candles.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
[0002] Gegenwärtig wird in China für das Treibmittel im Feststoffsauerstoffgenerator im Allgemeinen Zirkoniumpulver als Hauptrohstoff verwendet. Für Oxidationsmittel wird Bariumnitrat oder Bariumperoxid verwendet. Aufgrund der Einschränkungen der Zusammensetzung hat es manche Mängel wie instabile Zündleistung. Gleichzeitig nimmt das Oxidationsmittel Bariumnitrat leicht Feuchtigkeit auf und verschlechtert sich, Bariumperoxid zersetzt sich leicht. Solche Phänomene führen dazu, dass das Produkt nicht lange gelagert werden kann. At present, zirconium powder is generally used as the main raw material for the blowing agent in the solid oxygen generator in China. For oxidizers, barium nitrate or barium peroxide is used. Due to the composition limitations, it has some defects such as unstable ignition performance. At the same time, the oxidizing agent barium nitrate is easy to absorb moisture and deteriorate, barium peroxide is easy to decompose. Such phenomena lead to the fact that the product cannot be stored for a long time.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
[0003] Angesichts der Mängel des Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Treibmittel für Sauerstoffkerzen bereitzustellen. In view of the shortcomings of the prior art, the object of the present invention is to provide a propellant for oxygen candles.
[0004] Das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Treibmittel für Sauerstoffkerzen besteht aus 70 bis 90 Massenanteilen Bariumchromat, 5 bis 15 Massenanteilen Metallelement, 3 bis 10 Massenanteilen Bindemittel und 0 bis 5 Massenanteilen Chlorat. The propellant for oxygen candles provided by the present invention consists of 70 to 90 parts by mass of barium chromate, 5 to 15 parts by mass of metal element, 3 to 10 parts by mass of binder and 0 to 5 parts by mass of chlorate.
[0005] Das Metallelement der vorliegenden Erfindung ist eines oder eine Mischung aus zwei oder mehr von Magnesiumpulver, Aluminiumpulver, Titanpulver und Eisenpulver; The metal element of the present invention is one or a mixture of two or more of magnesium powder, aluminum powder, titanium powder and iron powder;
[0006] Das Bindemittel der vorliegenden Erfindung ist eines oder eine Mischung aus zwei oder mehr von Kaolin, Kieselgur und keramischem Ton; The binder of the present invention is one or a mixture of two or more of kaolin, kieselguhr and ceramic clay;
[0007] Das Chlorat der vorliegenden Erfindung ist eines oder eine Mischung aus Natriumchlorat und Kaliumchlorat. The chlorate of the present invention is one or a mixture of sodium chlorate and potassium chlorate.
[0008] Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Herstellungsverfahren des Treibmittels für Sauerstoffkerzen bereit. Das bereitgestellte Herstellungsverfahren umfasst: Pressen und Herstellen einer Formelmenge von Bariumchromat, Metallelement, Bindemittel und Chlorat. Ferner beträgt der Pressdruck 0,15 bis 0,25 T/cm<2>. The present invention also provides a manufacturing method of the propellant for oxygen candles. The manufacturing process provided includes: pressing and preparing a formula quantity of barium chromate, metal element, binder and chlorate. Furthermore, the pressing pressure is 0.15 to 0.25 T/cm 2 .
[0009] Die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung: 1. In der vorliegenden Erfindung wird Magnesiumpulver oder Aluminiumpulver anstelle von Zirkoniumpulver verwendet. Magnesiumoxid auf der Oberfläche des Magnesiumpulvers ist ein Katalysator für die Chloratzersetzung, der die Zersetzungstemperatur senkt und schnell brennt, um das schädliche Gasstickoxid zu absorbieren, das durch die Feuerkappe des Auslösers erzeugt wird, wobei die Verbrennungsrückstände locker sind und keine Ausdehnung haben und damit sicher und zuverlässig sind. 2. Das in der vorliegenden Erfindung zugesetzte Bariumchromatpulver ist ein Flammschutzmittel, das für das reibungslose Verbrennen des Treibmittels ohne Explosion vorteilhaft ist. 3. Unter der Voraussetzung der gleichen Menge an Wärmeerzeugung benötigt das Zündmittel im Stand der Technik 2 bis 3 Gramm und die Zündzeit beträgt etwa 7 Sekunden. Das Festsauerstoff erzeugende Treibmittel der vorliegenden Erfindung ist leicht zu entzünden, weist eine gute Empfindlichkeitsleistung auf und die erforderliche Menge beträgt von 0,5 bis 0,6 Gramm und die Zündzeit beträgt etwa 2 Sekunden. 4. Die Rohstoffe für das Festsauerstoff erzeugende Treibmittel der vorliegenden Erfindung sind leicht verfügbar und weisen eine geringe Toxizität auf. 5. Das Festsauerstoff erzeugende Treibmittel der vorliegenden Erfindung ist leicht zu herstellen und verarbeiten.The advantageous effects of the present invention: 1. In the present invention, magnesium powder or aluminum powder is used instead of zirconium powder. Magnesium oxide on the surface of magnesium powder is a catalyst for chlorate decomposition, which lowers the decomposition temperature and burns quickly to absorb the harmful gas nitrogen oxide generated by the trigger fire cap, with the combustion residues being loose and not expanding, and thus safe and are reliable. 2. The barium chromate powder added in the present invention is a flame retardant, which is beneficial for the smooth burning of the propellant without explosion. 3. Assuming the same amount of heat generation, the prior art igniter needs 2 to 3 grams, and the ignition time is about 7 seconds. The solid oxygen-generating propellant of the present invention is easy to ignite, has good sensitivity performance, and the required amount is from 0.5 to 0.6 grams, and the ignition time is about 2 seconds. 4. The raw materials for the solid oxygen-generating blowing agent of the present invention are easily available and low in toxicity. 5. The solid oxygen generating blowing agent of the present invention is easy to manufacture and process.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGEMBODIMENTS OF THE INVENTION
Beispiel 1:Example 1:
[Tabelle 0001][Table 0001]
[0010] Bariumchromat BaCrO4 Pulver 80 Magnesiumpulver Mg Superfeinpulver 10 Kaolin Al2O3·2SiO2·2H2O Pulver 5 Natriumchlorat NaClO3 Pulver 5Barium chromate BaCrO4 powder 80 Magnesium powder Mg superfine powder 10 Kaolin Al2O3 2SiO2 2H2O powder 5 Sodium chlorate NaClO3 powder 5
Experimentelles Ergebnis:Experimental result:
[0011] Das entwickelte Festsauerstoff erzeugende Treibmittel ist leicht zu entzünden, die Reaktion ist stabil und der Gehalt an schädlichen Gasen wird verringert, und die Sauerstoffkerze kann in 2 Sekunden gezündet werden. The developed solid oxygen-generating propellant is easy to ignite, the reaction is stable, and the content of harmful gases is reduced, and the oxygen candle can be ignited in 2 seconds.
[Tabelle 0002][Table 0002]
[0012] Stickoxid Stickoxid-Detektionsröhrchen 1,5ppm AQ-1057 Kohlenmonoxid Kohlenmonoxid-Detektionsröhrchen 73ppm AQ-1057 Chlorgas Chlorgas-Detektionsröhrchen 0ppm AQ-1057 Grad der Reaktion visuell Die Reaktion ist stabil - Temperatur Oberflächenthermometer 450±2°C - Zündzeit Stoppuhr 2s -Nitrogen oxide nitrogen oxide detection tube 1.5ppm AQ-1057 carbon monoxide carbon monoxide detection tube 73ppm AQ-1057 chlorine gas chlorine gas detection tube 0ppm AQ-1057 Degree of reaction visually The reaction is stable - temperature surface thermometer 450±2°C - ignition time stopwatch 2s -
[Tabelle 0003][Table 0003]
[0013] Bariumchromat BaCrO4 Pulver 84 Magnesiumpulver Mg Superfeinpulver 10 Kaolin Al2O3·2SiO2·2H2O Pulver 4 Natriumchlorat NaClO3 Pulver 2Barium chromate BaCrO4 powder 84 magnesium powder Mg superfine powder 10 kaolin Al2O3 2SiO2 2H2O powder 4 sodium chlorate NaClO3 powder 2
Experimentelles Ergebnis:Experimental result:
[0014] Das entwickelte Festsauerstoff erzeugende Treibmittel ist leicht zu entzünden, die Reaktion ist stabil und der Gehalt an schädlichen Gasen wird verringert, und die Sauerstoffkerze kann in 2,5 Sekunden gezündet werden. The developed solid oxygen-generating propellant is easy to ignite, the reaction is stable, and the content of harmful gases is reduced, and the oxygen candle can be ignited in 2.5 seconds.
[Tabelle 0004][Table 0004]
[0015] Stickoxid Stickoxid-Detektionsröhrchen 1,5ppm AQ-1057 Kohlenmonoxid Kohlenmonoxid-Detektionsröhrchen 73ppm AQ-1057 Chlorgas Chlorgas-Detektionsröhrchen 0ppm AQ-1057 Grad der Reaktion visuell Die Reaktion ist stabil - Temperatur Oberflächenthermometer 450±2 °C - Zündzeit Stoppuhr 2,5s -Nitrogen oxide nitrogen oxide detection tube 1.5ppm AQ-1057 carbon monoxide carbon monoxide detection tube 73ppm AQ-1057 chlorine gas chlorine gas detection tube 0ppm AQ-1057 degree of reaction visual The reaction is stable - temperature surface thermometer 450±2 °C - ignition time stopwatch 2, 5s -
Beispiel 3:Example 3:
[Tabelle 0005][table 0005]
[0016] Bariumchromat BaCrO4 Pulver 84 Magnesiumpulver Mg Superfeinpulver 5 Aluminiumpulver Al Superfeinpulver 5 Kaolin Al2O3·2SiO2·2H2O Pulver 4 Natriumchlorat NaClO3 Pulver 2Barium chromate BaCrO4 powder 84 magnesium powder Mg superfine powder 5 aluminum powder Al superfine powder 5 kaolin Al2O3 2SiO2 2H2O powder 4 sodium chlorate NaClO3 powder 2
Experimentelles Ergebnis:Experimental result:
[0017] Das entwickelte Festsauerstoff erzeugende Treibmittel ist leicht zu entzünden, die Reaktion ist stabil und der Gehalt an schädlichen Gasen wird verringert, und die Sauerstoffkerze kann in 2,6 Sekunden gezündet werden. The developed solid oxygen-generating propellant is easy to ignite, the reaction is stable, and the content of harmful gases is reduced, and the oxygen candle can be ignited in 2.6 seconds.
[Tabelle 0006][Table 0006]
[0018] Stickoxid Stickoxid-Detektionsröhrchen 1,5ppm AQ-1057 Kohlenmonoxid Kohlenmonoxid-Detektionsröhrchen 73ppm AQ-1057 Chlorgas Chlorgas-Detektionsröhrchen 0ppm AQ-1057 Grad der Reaktion visuell Die Reaktion ist stabil - Temperatur Oberflächenthermometer 450±2°C - Zündzeit Stoppuhr 2,6s -Nitrogen oxide nitrogen oxide detection tube 1.5ppm AQ-1057 carbon monoxide carbon monoxide detection tube 73ppm AQ-1057 chlorine gas chlorine gas detection tube 0ppm AQ-1057 degree of reaction visually The reaction is stable - temperature surface thermometer 450±2°C - ignition time stopwatch 2, 6s -
Beipsiel 4:Example 4:
[Tabelle 0007][Table 0007]
[0019] Bariumchromat BaCrO4 Pulver 84 Magnesiumpulver Mg Superfeinpulver 5 Aluminiumpulver Al Superfeinpulver 5 Kaolin Al2O3·2SiO2·2H2O Pulver 2 Kieselgur SiO2 Pulver 2 Natriumchlorat NaClO3 Pulver 2Barium chromate BaCrO4 powder 84 magnesium powder Mg super fine powder 5 aluminum powder Al super fine powder 5 kaolin Al2O3 2SiO2 2H2O powder 2 kieselguhr SiO2 powder 2 sodium chlorate NaClO3 powder 2
Experimentelles Ergebnis:Experimental result:
[0020] Das entwickelte Festsauerstoff erzeugende Treibmittel ist leicht zu entzünden, die Reaktion ist stabil und der Gehalt an schädlichen Gasen wird verringert, und die Sauerstoffkerze kann in 2,0 Sekunden gezündet werden. The developed solid oxygen-generating propellant is easy to ignite, the reaction is stable, and the content of harmful gases is reduced, and the oxygen candle can be ignited in 2.0 seconds.
[Tabelle 0008][Table 0008]
[0021] Stickoxid Stickoxid-Detektionsröhrchen 1,5ppm AQ-1057 Kohlenmonoxid Kohlenmonoxid-Detektionsröhrchen 73ppm AQ-1057 Chlorgas Chlorgas-Detektionsröhrchen 0ppm AQ-1057 Grad der Reaktion visuell Die Reaktion ist stabil – Temperatur Oberflächenthermometer 450±2 °C - Zündzeit Stoppuhr 2,0s -Nitrogen oxide nitrogen oxide detection tube 1.5ppm AQ-1057 carbon monoxide carbon monoxide detection tube 73ppm AQ-1057 chlorine gas chlorine gas detection tube 0ppm AQ-1057 degree of reaction visually The reaction is stable - temperature surface thermometer 450±2 °C - ignition time stopwatch 2, 0s -
Beispiel 5:Example 5:
[Tabelle 0009][Table 0009]
[0022] Bariumchromat BaCrO4 Pulver 90 Magnesiumpulver Mg Superfeinpulver 3 Aluminiumpulver Al SuperFeinpulver 2 Kaolin Al2O3·2SiO2·2H2O Pulver 2 Natriumchlorat NaClO3 Pulver 3Barium chromate BaCrO4 powder 90 magnesium powder Mg superfine powder 3 aluminum powder Al superfine powder 2 kaolin Al2O3 2SiO2 2H2O powder 2 sodium chlorate NaClO3 powder 3
Experimentelles Ergebnis:Experimental result:
[0023] Das entwickelte Festsauerstoff erzeugende Treibmittel ist leicht zu entzünden, die Reaktion ist stabil und der Gehalt an schädlichen Gasen wird verringert, und die Sauerstoffkerze kann in 3,1 Sekunden gezündet werden. The developed solid oxygen-generating propellant is easy to ignite, the reaction is stable, and the content of harmful gases is reduced, and the oxygen candle can be ignited in 3.1 seconds.
[Tabelle 0010][Table 0010]
[0024] Stickoxid Stickoxid-Detektionsröhrchen 1,5ppm AQ-1057 Kohlenmonoxid Kohlenmonoxid-Detektionsröhrchen 73ppm AQ-1057 Chlorgas Chlorgas-Detektionsröhrchen 0ppm AQ-1057 Grad der Reaktion visuell Die Reaktion ist stabil - Temperatur Oberflächenthermometer 450±2°C - Zündzeit Stoppuhr 3,1s -Nitrogen oxide nitrogen oxide detection tube 1.5ppm AQ-1057 carbon monoxide carbon monoxide detection tube 73ppm AQ-1057 chlorine gas chlorine gas detection tube 0ppm AQ-1057 degree of reaction visual The reaction is stable - temperature surface thermometer 450±2°C - ignition time stopwatch 3, 1s -
[0025] Das Herstellungsverfahren des Treibmittels in den obigen Beispielen 1 bis 5 ist wie folgt: The production process of the blowing agent in the above examples 1 to 5 is as follows:
[0026] Zuerst wird das Bariumchromat dehydratisiert und bei einer Temperatur von 80 ° C getrocknet. Das Chlorat wird 1 Stunde bei 110 ± 5 ° C in einem Ferninfrarot-Trockenofen getrocknet und dann mit einer Mühle auf über 80 mesh gemahlen. Dann werden das behandelte Natriumchlorat, Bariumchromat und andere Materialien gemäß einem bestimmten Verhältnis gewogen und 30 Minuten lang gemischt. Nach dem gleichmäßigen Mischen wird die Mischung von einer Tablettenmaschine in einen Zylinder mit ϕ = 10 mm und H = 5 mm gepresst und der Druck beträgt 0,2 t / cm<2>. Das vorbereitete Festsauerstoff erzeugende Treibmittel wird in den Reaktor eingesetzt und mit einer Feuerkappe angezündet. Das erzeugte Gas wird gesammelt und die Gaszusammensetzung wird erfasst. First, the barium chromate is dehydrated and dried at a temperature of 80°C. The chlorate is dried in a far-infrared drying oven at 110 ± 5 °C for 1 hour, and then ground to over 80 mesh with a grinder. Then the treated sodium chlorate, barium chromate and other materials are weighed according to a certain ratio and mixed for 30 minutes. After mixing evenly, the mixture is pressed into a cylinder with ϕ=10mm and H=5mm by a tablet machine and the pressure is 0.2t/cm<2>. The prepared solid oxygen generating propellant is placed in the reactor and ignited with a fire cap. The generated gas is collected and the gas composition is detected.
[0027] Die vorliegende Erfindung ist vorteilhaft für das reibungslose Verbrennen des Treibmittels ohne Explosion. Die vorliegende Erfindung hat eine gute Herstellungstechnologie, welche leicht zu herstellen und verarbeiten ist. Das Treibmittel kann schnell brennen, um das schädliche Gasstickoxid zu absorbieren, das durch die Feuerkappe des Auslösers erzeugt wird, wobei die Verbrennungsrückstände locker sind und keine Ausdehnung haben und damit sicher und zuverlässig sind und den langfristigen Speicherbedarf decken können. The present invention is advantageous for burning the propellant smoothly without explosion. The present invention has good manufacturing technology, which is easy to manufacture and process. The propellant can burn quickly to absorb the harmful gas nitrous oxide generated by the trigger's fire cap, with the combustion residues being loose and having no expansion, so it is safe and reliable, and can meet long-term storage needs.
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