CN101592460B - 一种烟花爆竹燃放外壳材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟花爆竹燃放外壳材料，包括由如下重量份配比的原料制备而成：淀粉1-2.5，植物纤维1.5-3，粘土4.5-8，活性剂0.09-1.0，稳定剂0.1-0.9。本发明材料以粘土为基料，辅以淀粉和植物纤维，能够在自然环境中生物降解，利于环境保护，制备的烟花爆竹的外壳强度高，耐高温，减少了发射时冲底的可能性，达到GB/T4857.4-2008《压力试验机进行的抗压和堆码试验方法》标准；本发明方法制备的烟花爆竹燃放外壳材料制成的烟花爆竹强度高，达到GB 10631-2004、GB19593-2004、GB19594-2004标准，烟花爆竹燃放性能强，安全性能高。

Description

一种烟花爆竹燃放外壳材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种爆破装置及其制备方法，特别涉及一种烟花爆竹用装置及其制备方法。

背景技术

烟花爆竹在我国有着悠久的历史，以其绚丽多彩深受人们喜爱。随着人们物质生活水平的提高和观赏兴趣的改变，对烟花爆竹品种的要求越来越高，希望有丰富多彩的烟花爆竹品种出现，产生各种各样绚丽多彩的烟花爆竹效果，给人赏心悦目的快感。

除了对烟花爆竹品质的要求日益增加，烟花爆竹的包装材料也倍受关注，传统的烟花爆竹包装材料主要是采用成型纸张，通过卷筒机卷制成纸筒或将多张成型纸张粘结为具一定厚度的纸板，然后，通过压模机将该厚纸板压制成。

目前市场上普遍流行的烟花爆竹包装材料，如烟花组合，其发射管是将若干等长的纸管下端以泥封堵，在泥封的上方贴近泥封的管壁上戳孔以穿引信，然后把它们拼成一排后糊纸固定。将若干个这种相同管数或不同的“管排”一层层叠起来并糊纸固定，形成矩形排列或其他多边形排列的“管阵”，就形成了烟花组合发射管。其生产方法是，通过卷管、打泥(封底)、扎眼、穿引信、拼排、粘结、叠排、敷纸箍等步骤。

不管是传统手工烟花生产还是目前市场上普遍流行的烟花爆竹包装材料制备工艺，工艺过程复杂，劳动强度高，生产效率低，制作成本较高，产品尺寸精度低，无法满足大规模工业化生产的需求；同时，生产中需使用大量的纸张，一方面需消耗大量的木材资源，边角余料多，给自然生态环境的保护带来影响；另一方面，造纸厂排放的大量废物，严重污染环境，因此，有必要对现有烟花外壳生产工艺作出改进，以便于更好的保护环境，适应大规模工业化生产的要求。

近年来，为简化复杂的烟花爆竹包装材料制作工艺和减少浪费，降低生产成本，研究用纸浆加粘胶剂直接成型的方法和利用废纸和纤维物加粘胶剂压制烟花壳体的方法，例如公开号为CN1067116的中国专利申请公开了一种用废纸、纤维压制花炮特异壳体方法：利用废纸、纤维经干法粉碎，加入粘胶剂和防腐剂，搅拌均匀，在专用模具中压制成型、烘干即得。上述方法虽然比原有的筒体加工工艺简单，无边角余料浪费，但由于必须加入一定份量的专用粘胶剂，其生产成本仍然较高。

目前对烟花爆竹包装材料的改进研究较多，主要是改变包装材料的形状、简化制备工艺、使包装材料可生物降解等。例如公开号为CN101158565的中国专利申请公开了一种以淀粉为基料的烟花燃放外壳材料及制备方法：将淀粉或粮食粉、纸浆碎解后适量水，再加入部分或全部脱模剂，搅拌均匀后边搅拌边加热至淀粉彻底糊化，稍凉，加入余下组分，充分混合成泥状物。泥状物填入模温在150-280℃的模具中，合模保温至干燥，出模得产品。纸浆为废、新纸浆或商品浆板，脱模剂为硬脂酸、硅油或硬脂酸盐。该方法以淀粉为主要原料，生产成本高，制备的烟花燃放基座容易变形。公开号为CN1401968的中国专利申请公开了一种由废塑和谷壳加工的礼花弹球壳及其方法，以废塑为主要基料，加入一定组份的谷壳作填充料，经炼胶机混合制成块状基料，从而可压型制成礼花弹所需规格的壳体，该方法中使用的废塑为热塑性塑料，以废塑为主要基料加工制成烟花筒体不能降解，污染环境。公开号为CN1392388的中国专利申请公开了一种烟花外壳的生产方法，具体工艺过程是将精度为1-30mm的谷壳、稻草、木屑、纸浆中的任一种作为填料，经过90-110℃烘干，掺入纤维素及占填料总量2-10％的胶粘剂，在60-150℃模压成型。该方法虽然制备工艺过程得到简化，但是制备的烟花外壳容易变形，影响烟花的燃放效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可自然生物降解的烟花爆竹燃放外壳材料及其制备方法，本发明方法工艺简单，制备的燃放外壳尺寸稳定，不变形，而且可自然生物降解，既提高了产品质量，又减少了环境污染，利于环境保护。

为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种烟花爆竹燃放外壳材料，包括如下重量份配比的原料：

淀粉1-2.5

植物纤维1.5-3

粘土4.5-8

活性剂0.09-1.0

稳定剂0.1-0.9

特别是，所述原料的重量份配比选择：

淀粉1.5-2

植物纤维1.75-2.8

粘土5-7

活性剂0.12-0.8

稳定剂0.2-0.8

其中，所述淀粉选择玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉和甘薯淀粉中的一种或多种；所述植物纤维料选择纸纤维、毛巾灰、废纸、麦草纤维、棉秆纤维、麻秆纤维、大豆纤维、甘蔗纤维、芦苇纤维、芦竹纤维、玉米秆纤维、高粱秆纤维、田箐纤维、竹纤维、稻草纤维、麻纤维、桑皮纤维、椰子壳纤维和木纤维中的一种或几种；所述粘土选择滑石粉、双飞粉、高岭土、水辉石、膨润土、灰硅石和碳酸钙中的一种；所述活性剂选择石蜡乳液、氟树脂溶液、色拉油、松香乳液、硅树脂溶液和丙烯酸脂中的一种；所述稳定剂选择变性淀粉或聚酰胺表氯醇。

尤其是，所述的变性淀粉选择阳离子变性淀粉(即造纸用阳离子变性淀粉)；所述的纸纤维为纸纤维干浆或废纸纤维。

其中，所述的阳离子变性淀粉为淀粉叔氨基烷基醚或季铵淀粉醚。

特别是，所述季铵淀粉醚选择季铵阳离子玉米淀粉、季铵阳离子马铃薯淀粉、季铵阳离子木薯淀粉、季铵阳离子小麦淀粉。

其中，所述的粘土的粒度为300-1500目；所述植物纤维的宽度为0.01-0.15mm、长度为≤15mm；所述硅树脂溶液的质量百分比浓度为10-30％；所述的氟树脂溶液为阳离子离子型氟树脂溶液，其固含量为20-40％，pH值为7-9；所述的石蜡乳液其固含量为20-40％，pH值为7-9；所述的松香乳液为水性松香乳液，其固含量为48-52％，粘度为200-300mps.s，松香粒径为200-300nm，pH值为6-8；所述聚酰胺表氯醇为阳离子型水溶性聚酰胺表氯醇树脂，其固含量为10-15％，粘度为100-300mps.s，pH值为4-5。

本发明另一方面提供上述烟花爆竹燃放外壳材料的制备方法，包括如下顺序进行的步骤：

1)将水、淀粉和稳定剂加入到第一混合器内，加热的同时进行搅拌，使其混合均匀形成糊化淀粉；

2)向第二混合器内加入植物纤维、粘土，搅拌均匀得到纤维粘土混合物；

3)将纤维粘土混合物加入到糊化淀粉中，搅拌均匀，然后在搅拌状态下加入活性剂，继续搅拌，即得。

其中，在步骤1)中所述的搅拌速率为30-100rpm，优选为60-70rpm；加热使淀粉糊化的温度为70-100℃，加入的水与淀粉的重量份配比为2-4∶1，优选为2-3∶1；在步骤2)中所述的搅拌速率为80-150rpm，搅拌时间为5-10分钟；步骤3)中所述的搅拌速率为80-150rpm；搅拌时间为40-80分钟，优选为60-75分钟；

所述的淀粉选择玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉或甘薯淀粉中的一种或多种；所述的植物纤维选择纸纤维、毛巾灰、麦草纤维、棉秆纤维、麻秆纤维、大豆纤维、甘蔗纤维、芦苇纤维、芦竹纤维、玉米秆纤维、高粱秆纤维、田箐纤维、竹纤维、稻草纤维、麻纤维、桑皮纤维、椰子壳纤维或木纤维中的一种或几种；所述粘土选择滑石粉、双飞粉、高岭土粉、水辉石粉、膨润土粉、灰硅石粉或碳酸钙粉中的一种；所述活性剂选择石蜡乳液、氟树脂溶液、色拉油、松香乳液、硅树脂溶液或丙烯酸脂中的一种；所述稳定剂选择变性淀粉或聚酰胺表氯醇。

特别是，所述的变性淀粉选择阳离子变性淀粉(即造纸用阳离子变性淀粉)；所述的纸纤维为纸纤维干浆或废纸纤维。

其中，所述的阳离子变性淀粉为淀粉叔氨基烷基醚或季铵淀粉醚。

特别是，所述季铵淀粉醚选择季铵阳离子玉米淀粉、季铵阳离子马铃薯淀粉、季铵阳离子木薯淀粉、季铵阳离子小麦淀粉。

其中，所述的粘土的粒度为300-1500目；所述植物纤维的宽度为0.01-0.15mm、长度为≤15mm；所述硅树脂溶液的质量百分比浓度为10-30％；所述的氟树脂溶液为阳离子离子型氟树脂溶液，其固含量为20-40％，pH值为7-9；所述的石蜡微乳液其固含量为20-40％，pH值为7-9；所述的松香乳液为水性松香乳液，其固含量为48-52％，粘度为200-300mps.s，松香粒径为200-300nm，pH值为6-8；所述聚酰胺表氯醇为阳离子型水溶性聚酰胺表氯醇树脂，其固含量为10-15％，粘度为100-300mps.s，pH值为4-5。

特别是，在加入活化剂后，搅拌时间为30-50分钟，优选为35-45分钟。

本发明另一方面提供一种按照上述方法制备而成的烟花爆竹燃放外壳材料。

本发明又一方面提供一种具有如上述烟花爆竹燃放外壳材料制备而成的外壳的烟花爆竹。

本发明制备的烟花爆竹燃放外壳材料以淀粉为原料，首先将淀粉糊化，淀粉因其粘度高，再与加入的纤维、粘土结合、通过活性剂和稳定剂的作用使淀粉、植物纤维中的高分子化合物进行取代反应和交联，增强了外壳材料的力学强度、抗压力、疏水性、加大了材料制模时的流动性、加强了材料的抗老化能力。本发明烟花爆竹燃放外壳材料的优点如下：

1、本发明方法制备的烟花爆竹燃放外壳材料制备的外壳安全性能高，达到GB/T4857.4-2008《压力试验机进行的抗压和堆码试验方法》烟花爆竹外壳的标准，其中，烟花类产品的横向静压(整体)达到1.34-2.45MPa，纵向静压(整体)达到2.01-3.07MPa；礼花弹类产品的横向静压(整体)达到0.97MPa，正向静压(整体)达到2.05MPa。

2、采用本发明方法制备的烟花爆竹燃放外壳材料制成的烟花爆竹强度高，达到GB 10631-2004、GB19593-2004、GB19594-2004标准，发射偏斜角小，小于17°；减少了烟花爆竹燃放发射时冲底的可能性，烟花爆竹燃放性能强；耐挤压强度高，安全性能高。

3、本发明方法制备的烟花爆竹燃放外壳材料的抗潮湿性能高，烟花爆竹外壳的吸湿性低于2.0％，吸湿率仅为0.75-0.82％。

4、采用本发明方法制备烟花爆竹燃放外壳材料制成的烟花燃放外壳，可以通过更换模具制成各种花样繁多的外壳，如礼花弹球壳、烟花燃放管、各种燃放座类等。

5、本发明方法以粘土和可生物降解的淀粉、植物纤维为原料，不仅产品生产成本低，而且有效的降低了烟花爆竹燃放后剩余物对环境的污染，本发明方法制备的外壳材料可以回收后重新利用，本发明的外壳材料在堆埋情况下自然降解时间为6-5个月，水溶解时间≤100小时。

6、采用本发明方法制备烟花爆竹燃放外壳材料制成的烟花爆竹燃放外壳，通过模压一次成型工艺制备，工艺过程简单，工艺条件容易控制，产品质量稳定，个体差异小，不变形，且节省人工。

附图说明

图1本发明实施例1组合烟花体燃放外壳的俯视图；

图2本发明实施例1组合烟花体燃放外壳的立体视图。

附图标记：1、引线孔

具体实施方式

本发明采用的植物纤维，为直接将废纸、麦草秸秆、大豆秸秆、甘蔗秸秆、芦苇秸秆、稻草秸秆等植物纤维粉碎成宽度为0.02-0.15mm、长度为≤15mm的细长形状的植物纤维；造纸企业生产的纸纤维干浆，其含水率为9-18％、长度为0.8-3.5mm、宽度为10-150μm；或者是毛巾、浴巾制造企业的废弃物毛巾灰。

本发明实施例中使用的有机硅树脂溶液购自；石蜡乳液购自东莞市奥神化工科技有限公司；氟树脂溶液购自大连富奥瑞化工科技有限公司；水性松香乳液购自德庆飞燕树脂乳液有限公司；阳离子变性木薯淀粉购自广西龙州三华淀粉厂；聚酰胺表氯醇树脂购自荆州市旭升化工助剂有限公司。

实施例1

1)按照如下重量份配比备料(单位：kg)

玉米淀粉1.75

植物纤维1.75

粘土5.25

活性剂0.3

稳定剂0.2

其中，植物纤维采用将废纸直接粉碎制成废纸纤维屑，废纸纤维屑的宽度为0.02-0.15mm、长度为≤15mm；粘土选择滑石粉，其粒度为300-1500目；活性剂选择水性有机硅树脂溶液，其质量百分比浓度为20％；稳定剂选择造纸用阳离子淀粉SH-P03(阳离子木薯变性淀粉)；

2)将水加入到第一和料桶中，加热并保持为100℃，在搅拌状态下加入玉米淀粉和稳定剂季铵阳离子玉米淀粉进行淀粉糊化，其中，水与玉米淀粉的重量份配比为2.5∶1，搅拌速率为65转/分钟，搅拌至淀粉糊化形成冻状淀粉糊；

3)首先将滑石粉和废纸植物纤维加入到第二和料桶中，以100转/分钟的速度搅拌10分钟，制得纤维滑石粉混合物；

4)将纤维滑石粉混合物加入到第一和料桶中，继续以100转/分钟的速度搅拌15分钟，然后在搅拌状态下加入0.3Kg质量百分比浓度为20％水性有机硅树脂溶液，继续搅拌45分钟，物料搅拌均匀如橡皮泥状；

5)将搅拌均匀物料加入到模温达到180℃的25发/高180mm/内径25mm组合烟花燃放外筒模具型腔中，然后闭模继续加热使模内温度为200℃，使其成型并固化，直至模具外表面没有水蒸汽冒出，开模退出产品，制得组合烟花燃放外筒；

6)按照传统烟花制备方法向烟花燃放外壳中插入引线，倒入发射火药和内硝，压紧后用装纸把产品包裹即得到成品烟花。

本实施例制备的组合烟花燃放外壳燃放时不炸筒、不串火、耐瞬时高温、抗潮湿、强度高，按照GB/T4857.4-2008《压力试验机进行的抗压和堆码试验方法》检测组合烟花燃放外壳的性能指标，检测结果如表1所示。

按照烟花爆竹安全与质量国家标准GB 10631-2004、GB 19593-2004的要求检测本实施例制备的烟花成品，质量性能制备检测结果如表2所示。

实施例2

1)按照如下重量份配比备料(单位：kg)

马铃薯淀粉1.5

植物纤维2

粘土6

活性剂0.2

稳定剂0.4

其中，植物纤维采用将麦草秸秆粉碎制成，麦草秸秆纤维屑的长宽度为0.05-0.15mm、长度为≤15mm；粘土选择双飞粉，其粒度为300-1500目；活性剂选择石蜡微乳液，其固含量为30％，pH值为7-9；稳定剂选择季铵阳离子马铃薯淀粉(阳离子马铃薯变性淀粉)；

2)将水加入到第一和料桶中，加热并保持为90℃，在搅拌状态下加入马铃薯淀粉和稳定剂季铵阳离子马铃薯淀粉进行淀粉糊化，其中，水与马铃薯淀粉的重量份配比为3∶1搅拌速率为60转/分钟，搅拌至淀粉糊化成冻状淀粉糊；

3)将双飞粉和麦草秸秆植物纤维加入到第二和料桶中，以150转/分钟的速度搅拌5分钟后，制得纤维双飞粉混合物；

4)将纤维双飞粉混合物加入到第一和料桶中，继续以150转/分钟的速度搅拌20分钟，然后在搅拌状态下加入0.2Kg的活性剂石蜡微乳液，继续搅拌45分钟，物料搅拌均匀如橡皮泥状；

5)将搅拌均匀物料加入到模温达到200℃的49发/高250mm/内径20mm的组合烟花燃放外筒模具型腔中，然后闭模继续加热使模内温度为220℃，使其成型并固化，直至模具外表面没有水蒸汽冒出，开模退出产品，制得烟花燃放外筒。

6)按照传统烟花制备方法向烟花燃放外壳中插入引线，倒入发射火药和内硝，压紧后用装纸把产品包裹即得到成品烟花。

本实施例制备的组合烟花燃放外壳燃放时不炸筒、不串火、耐瞬时高温、抗潮湿、强度高，按照GB/T4857.4-2008《压力试验机进行的抗压和堆码试验方法》检测组合烟花燃放外壳的性能指标，检测结果如表1所示。

按照烟花爆竹安全与质量国家标准GB 10631-2004、GB19593-2004的要求检测本实施例制备的烟花成品，质量性能制备检测结果如表2所示。

实施例3

1)按照如下重量份配比备料(单位：kg)

木薯淀粉1.6

植物纤维1.85

粘土5.5

活性剂0.24

稳定剂0.25

其中，植物纤维采用将大豆秸秆粉碎而成，大豆秸秆纤维的宽度为0.05-0.15mm、长度为≤15mm；粘土选择高岭土粉，其粒度为300-1500目；活性剂选择阳离子型氟树脂溶液，其固含量为25±1％，比重为1.0-1.1，pH值为3.5-5；稳定剂选择阳离子木薯变性淀粉；

2)将水加入到第一和料桶中，加热并保持为100℃，在搅拌状态下加入木薯淀粉和稳定剂季铵阳离子木薯淀粉进行淀粉糊化，其中，水与木薯淀粉的重量份配比为2∶1，搅拌速率为65转/分钟，搅拌至淀粉糊化成冻状淀粉糊；

3)将高岭土粉和木植物纤维加入到第二和料桶中，以80转/分钟的速度搅拌20分钟后，制得纤维高岭土粉混合物；

4)将纤维高岭土粉混合物加入到第一和料桶中，继续以80转/分钟的速度搅拌30分钟，然后在搅拌状态下加入0.24Kg的质量百分比浓度为20％阳离子型氟树脂溶液活性剂，继续搅拌45分钟，物料搅拌均匀如橡皮泥状；

5)将搅拌均匀物料加入到模温达到180℃的19发/高260mm/内径25mm组合烟花燃放外筒模具型腔中，然后闭模继续加热使模内温度为200℃，使其成型并固化，直至模具外表面没有水蒸汽冒出，开模退出产品，制得组合烟花燃放外筒；

6)按照传统烟花制备方法向烟花燃放外壳中插入引线，倒入发射火药和内硝，压紧后用装纸把产品包裹即得到成品烟花。

本实施例制备的组合烟花燃放外壳燃放时不炸筒、不串火、耐瞬时高温、抗潮湿、强度高，按照GB/T4857.4-2008《压力试验机进行的抗压和堆码试验方法》检测组合烟花燃放外壳的性能指标，检测结果如表1所示。

按照烟花爆竹安全与质量国家标准GB 10631-2004、GB19593-2004的要求检测本实施例制备的烟花成品，质量性能制备检测结果如表2所示。

实施例4

1)按照如下重量份配比备料(单位：kg)

小麦淀粉2

植物纤维2.8

粘土7

活性剂0.3

稳定剂0.8

其中，植物纤维采用将甘蔗秸秆粉碎而成，甘蔗秸秆纤维屑的宽度为0.05-0.15mm、长度为≤15mm；粘土选择水辉石粉，其粒度为300-1500目；活性剂选择水性松香乳液，其固含量为48-52％，粘度为200-300mps.s，松香粒径为200-300nm，pH值为6-8；稳定剂选择JF-921阳离子淀粉(购自江西宏大化工有限公司)；

2)将水加入到第一和料桶中，加热并保持为100℃，在搅拌状态下加入小麦淀粉和稳定剂季铵阳离子小麦淀粉进行淀粉糊化，其中，水与小麦淀粉的重量份配比为2.2∶1，搅拌速率为70转/分钟，搅拌至淀粉糊化成冻状淀粉糊；

3)将水辉石粉和甘蔗秸秆植物纤维加入到第二和料桶中，以100转/分钟的速度搅拌10分钟后，制得纤维水辉石粉混合物；

4)将纤维水辉石粉混合物加入到第一和料桶中，继续以100转/分钟的速度搅拌30分钟，然后在搅拌状态下加入0.3Kg的活性剂水性松香乳液，继续搅拌35分钟，物料搅拌如橡皮泥状。

5)将搅拌均匀物料加入到模温达到180℃的3时礼花弹球壳模具型腔中，然后闭模继续加热使模内温度为200℃，使其成型并固化，直至模具外表面没有水蒸汽冒出，开模退出产品，制得礼花弹球壳。

6)按照传统礼花弹制备方法向礼花弹燃放外壳中插入引线，倒入发射火药和内硝，压紧后用装纸把产品包裹即得到成品礼花弹。

本实施例制备的礼花弹外壳强度高、抗潮湿，燃放时耐瞬时高温、燃放真圆度强、郊果好、观赏性佳，按照GB/T4857.4-2008《压力试验机进行的抗压和堆码试验方法》检测礼花弹燃放外壳的性能指标，检测结果如表1所示。

按照烟花爆竹安全与质量国家标准GB 10631-2004、GB19594-2004的要求检测本实施例制备的礼花弹成品，质量性能制备检测结果如表2所示。

实施例5

1)按照如下重量份配比备料(单位：kg)

甘薯淀粉2

植物纤维2.4

粘土5

活性剂0.8

稳定剂0.4

其中，植物纤维采用将高粱秸秆粉碎制成，高粱秸秆纤维屑的宽度为0.05-0.15mm、长度为≤15mm；粘土选择碳酸钙粉，其粒度为300-1500目；改性剂选择；活性剂选择水性硅树脂溶液，其质量百分比浓度为20％；稳定剂选择阳离子型水溶性聚酰胺表氯醇树脂，其固含量为12.5％，粘度为100-300mps.s(25℃)，pH值为4.5；

2)将水加入到第一和料桶中，加热并保持为100℃，在搅拌状态下加入甘薯淀粉和稳定剂阳离子型水溶性聚酰胺表氯醇树脂进行淀粉糊化，其中，水与甘薯淀粉的重量份配比为2.5∶1，搅拌速率为65转/分钟，搅拌至淀粉糊化成冻状淀粉糊；

3)将碳酸钙粉和大豆秸秆植物纤维加入到第二和料桶中，以100转/分钟的速度搅拌10分钟后，制得纤维碳酸钙粉混合物；

4)将纤维碳酸钙粉混合物加入到第一和料桶中，继续以100转/分钟的速度搅拌30分钟，然后在搅拌状态下加入0.8Kg的质量百分比浓度为20％有机硅树脂溶液活性剂，继续搅拌35分钟，物料搅拌如橡皮泥状；

5)将搅拌均匀物料加入到模温达到180℃的扇形烟花外筒模具型腔中，然后闭模继续加热使模内温度为200℃，使其成型并固化，直至模具外表面没有水蒸汽冒出，开模退出产品；

6)按照传统烟花制备方法向扇形烟花燃放外壳中插入引线，倒入发射火药和内硝，压紧后用装纸把产品包裹即得到成品扇形烟花。

本实施例制备的扇形烟花外筒强度高、抗潮湿，燃放时不炸筒、不串火、耐瞬时高温，按照GB/T4857.4-2008《压力试验机进行的抗压和堆码试验方法》检测扇形烟花外壳的性能指标，检测结果如表1所示。

按照烟花爆竹安全与质量国家标准GB 10631-2004、GB19593-2004的要求检测本实施例制备的扇形烟花成品，质量性能制备检测结果如表2所示。

表1烟花爆竹燃放外壳的性能指标

表2烟花爆竹的性能指标

检测结果表明：

1、本发明方法制备的烟花爆竹燃放外壳材料以可以生物降解的淀粉、植物秸秆纤维或废弃纤维和粘土为原料制备而成，不仅产品的生产成本低，而且有效的降低了烟花爆竹燃放后剩余物对环境的污染，利用本发明方法制备的外壳材料可以回收后重新利用，本发明的外壳材料堆埋自然降解时间为5-6个月，水溶解时间≤100小时。

2、本发明方法制备的烟花爆竹燃放外壳材料制成的烟花爆竹强度高，达到GB10631-2004、GB19593-2004、GB19594-2004标准，发射偏斜角小，小于17°；减少了烟花爆竹燃放发射时冲底的可能性，烟花爆竹燃放性能强；耐挤压强度高，安全性能高。

3、本发明方法制备的烟花爆竹燃放外壳材料制备的外壳安全性能高，达到GB/T4857.4-2008《压力试验机进行的抗压和堆码试验方法》烟花爆竹外壳的标准，其中，烟花类产品的横向静压(整体)达到1.34-2.45MPa，纵向静压(整体)达到2.01-3.07MPa；礼花弹类产品的横向静压(整体)达到0.97MPa，正向静压(整体)达到2.05MPa。

4、本发明方法制备的烟花爆竹燃放外壳材料的抗潮湿性能高，烟花爆竹外壳的吸湿性低于2.0％，吸湿率仅为0.75-0.82％。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，所有在本发明范围内或者在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.一种烟花爆竹燃放外壳材料，包括如下重量份配比的原料：

其中，所述活性剂选择石蜡乳液、氟树脂溶液、色拉油、松香乳液、硅树脂溶液和丙烯酸脂中的一种；所述稳定剂选择变性淀粉或聚酰胺表氯醇。

2.如权利要求1所述的外壳材料，其特征是所述原料的重量份配比为：

。

3.如权利要求1或2所述的外壳材料，其特征是所述淀粉选择玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉和甘薯淀粉中的一种或多种；所述的植物纤维料选择纸纤维、毛巾灰、麦草纤维、棉秆纤维、麻秆纤维、大豆纤维、甘蔗纤维、芦苇纤维、芦竹纤维、玉米秆纤维、高粱秆纤维、田箐纤维、竹纤维、稻草纤维、麻纤维、桑皮纤维、椰子壳纤维和木纤维中的一种或几种；所述粘土选择滑石粉、双飞粉、高岭土、水辉石、膨润土、灰硅石和碳酸钙中的一种。

4.一种如权利要求1或2所述的烟花爆竹燃放外壳材料的制备方法，包括如下顺序进行的步骤：

1)将水、淀粉和稳定剂加入到第一混合器内，加热、搅拌、混合均匀，使淀粉糊化；

2)向第二混合器内加入植物纤维、粘土，搅拌均匀得到纤维粘土混合物； 

3)将纤维粘土混合物加入到糊化淀粉中，搅拌均匀，然后在搅拌状态下加入活性剂，继续搅拌，即得。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征是在步骤2)中所述的搅拌速率为30-100rpm；加热使淀粉糊化的温度为70-100℃，加入的水与淀粉的重量份配比为2-4∶1。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征是所述的淀粉选择玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉和甘薯淀粉中的一种或多种；所述的植物纤维选择纸纤维、毛巾灰、麦草纤维、棉秆纤维、麻秆纤维、大豆纤维、甘蔗纤维、芦苇纤维、芦竹纤维、玉米秆纤维、高粱秆纤维、田箐纤维、竹纤维、稻草纤维、麻纤维、桑皮纤维、椰子壳纤维和木纤维中的一种或几种；所述粘土选择滑石粉、双飞粉、高岭土粉、水辉石粉、膨润土粉、灰硅石粉和碳酸钙粉中的一种。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征是在步骤3)中所述的搅拌速率为80-150rpm；搅拌时间为20-70分钟。

8.一种烟花爆竹，其特征是具有如权利要求1或2所述烟花爆竹燃放外壳材料制备而成的外壳。 

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