CN102675007B - 高机械感度的无击发药装药的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高机械感度的无击发药装药的制备方法，特别涉及一种用于射钉器的、无击发药无壳的射钉弹，属于射钉固定技术领域。其选用细断度小，含水率高的高硝化度的纤维素硝酸酯经安定处理后作为装药的基料，采用高粘、特高粘的纤维素醚配置成水溶液，完成粘合造粒的目的。本发明不采用添加敏感物质的技术途径，通过改进装药配方、药粉细度、药粒密度的方式改善工艺。在一定的机械激发冲量的作用下，可获得令人满意的机械感度和击发性能，从而克服了现有产品在生产中的工艺性、安全性与使用中的可靠性之间的矛盾。
Description
技术领域
本发明涉及一种高机械感度的无击发药装药的制备方法，特别涉及一种用于射钉器的、无击发药无壳的射钉弹，属于射钉固定技术领域。
背景技术
射钉弹是设定紧固装置，如射钉器的能源部分。而射钉器是一种使钉子、钩子等射钉固定在墙壁或其他坚硬表面等基体上的装置。目前，射钉器使用的射钉弹有些采用带内装击发药的发射药。当射钉器的击针撞击底火发生一系列反应，使得其产生气体，这些气体膨胀冲开纸垫或弹壳口部，推动活塞或直接推动射钉，将射钉打入基体，从而起到紧固的目的。
另一些则采用单基装药的方式，单基装药以纤维素硝酸酯为主要原料，广泛应用于军民用工业中。国内自ZL9711769.9号专利公开了无击发药无壳射钉弹及其制造方法后，又发表了ZL01113241.8和ZL200410016637.6两个改进专利。前两个专利产品都存在着机械击发感度低，击发性能差的问题，导致产品不能顺利进入市场，第三个专利采用添加氧化剂、金属矿物颗粒、甚至起爆药等敏感物质来提高敏感度，但这又带来了不同程度的工艺性和安全性问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种克服了生产中的工艺性、安全性与使用中的可靠性之间的矛盾的高机械感度的无击发药装药的制备方法。
按照本发明提供的技术方案，一种高机械感度的无击发药装药的制备方法，步骤如下：
（1）溶液配置：粘合剂配置成以绝干量计，质量浓度为0.5%~3%的水溶液；安定剂二苯胺用体积浓度为95%的乙醇配成质量浓度为10%~20%的二苯胺乙醇溶液；
（2）造粒：取纤维素硝酸酯投入捏合机中；按纤维素硝酸酯绝干量计，在捏合机中逐步加入溶质绝干量为0.8%~2%的二苯胺乙醇溶液和0.5%~3%的粘合剂水溶液；在20~35℃下混合造粒20~40分钟；
（3）烘干过筛：取步骤（2）制备得到的造粒后的混合物在70~90℃下烘干至水分含量为8%~20%；烘干后的物料过筛选出10~60目的物料备用；
（4）压制成型：取步骤（3）制备得到的物料在压片机内压制成型得到药片，压制出的药片密度为1.2~1.5g/cm3；将其在70~90℃烘干至水分含量为0.8~1.5%；
（5）纤维素硝酸酯薄膜的制备：用良溶剂对步骤（4）压制成型的药片进行全面喷涂，喷涂后在50~70℃烘干形成纤维素硝酸酯薄膜，即得产品高机械感度的无击发药。
步骤（1）所述粘合剂为纤维素醚。所述纤维素醚为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素中的一种或几种。所述粘合剂粘度为4000~200000cps。
步骤（2）所述纤维素硝酸酯，其硝化度为213~220g/mL，细断度为60~85mL，含水率为25%~45%。
所述良溶剂为酮、酯、醇醚、多官能团醇醚、吡啶、一硝基苯及其衍生物中的一种或几种的混合物。
步骤（5）所述纤维素硝酸酯薄膜厚度为0.03~0.2mm。
由于纤维素硝酸酯（NC）的细断度和硝化度直接影响NC的机械感度，本发明对配方做出了改进。本发明选用细断度小于等于80mL（优选80mL），含水率25%~40%，高硝化度（大于等于213 mL/g）的NC经安定处理后作为装药的基料。
本发明不采用申请号为97117629.9中加入较多数量的400cps甲基纤维素（MC），而采用高粘、特高粘（粘度大于等于4000cps）的MC或羟丙基甲基纤维素（HPMC）等纤维素醚配置成浓度为0.5%~3%的水溶液，完成粘合造粒的目的。
本发明不采用ZL01113241.8专利中的乙酸乙酯、乙醇溶剂对NC进行混合造粒，这是因为溶剂对NC的塑化会影响NC的反应活性，因此本发明拟采用少量的MC或HPMC等纤维素醚来完成。
为使得药粒具有较高的密度，本发明对造粒烘干的物料粒度和水分含量做出了要求。
本发明具有如下优点：本发明不采用添加敏感物质的技术途径，通过改进装药配方、药粉细度、药粒密度的方式改善工艺。在一定的机械激发冲量的作用下，可获得令人满意的机械感度和击发性能，从而克服了现有产品在生产中的工艺性、安全性与使用中的可靠性之间的矛盾。
具体实施方式
实施例1
按照如下配方配料：以绝干量计（kg）：
装药基料组分：
NC（硝化度213 g/mL，细断度80 mL） 69
DPA（安定剂） 1
H2O 30
粘合剂组分：
HPMC（粘度200000cps，含水小于等于5%） 1
H2O 70
一种高机械感度的无击发药装药的制备方法，步骤如下：
（1）溶液配置：粘合剂配置成以绝干量计，质量浓度为0.5%的水溶液；安定剂二苯胺用体积浓度为95%的乙醇配成质量浓度为10%的二苯胺乙醇溶液；
（2）造粒：取纤维素硝酸酯投入捏合机中；按纤维素硝酸酯绝干量计，在捏合机中逐步加入溶质绝干量为0.8%的二苯胺乙醇溶液和0.5%的粘合剂水溶液；在20~35℃下混合造粒20分钟；
（3）烘干过筛：取步骤（2）制备得到的造粒后的混合物在70~90℃下烘干至水分含量为8%；烘干后的物料过筛选出10~60目的物料备用；
（4）压制成型：取步骤（3）制备得到的物料在压片机内压制成型得到药片，压制出的药片密度为1.36g/cm3；将其在70~90℃烘干至水分含量为0.8%；
（5）纤维素硝酸酯薄膜的制备：用良溶剂对步骤（4）压制成型的药片进行全面喷涂，喷涂后在50~70℃烘干形成纤维素硝酸酯薄膜，即得产品高机械感度的无击发药。所述纤维素硝酸酯薄膜厚度为0.18mm。
所述粘合剂为羟丙基甲基纤维素，粘度为200000cps。
所述良溶剂为乙酸乙酯。
获得陈品药粒指标如下：
成分：NC 96.4%；DPA 0.9%；HPMC 0.6%；湿含量1.0%；
药粒尺寸：6.60*3.9mm；
药粒密度：1.36 g/cm3；
击发率：99.7%。
实施例2 一种高机械感度的无击发药装药的制备方法，步骤如下：
（1）溶液配置：粘合剂配置成以绝干量计，质量浓度为2%的水溶液；安定剂二苯胺用体积浓度为95%的乙醇配成质量浓度为15%的二苯胺乙醇溶液；
（2）造粒：取纤维素硝酸酯投入捏合机中；按纤维素硝酸酯绝干量计，在捏合机中逐步加入溶质绝干量为1%的二苯胺乙醇溶液和2%的粘合剂水溶液；在20~35℃下混合造粒30分钟；
（3）烘干过筛：取步骤（2）制备得到的造粒后的混合物在70~90℃下烘干至水分含量为15%；烘干后的物料过筛选出10~60目的物料备用；
（4）压制成型：取步骤（3）制备得到的物料在压片机内压制成型得到药片，压制出的药片密度为1.4g/cm3；将其在70~90℃烘干至水分含量为1%；
（5）纤维素硝酸酯薄膜的制备：用良溶剂对步骤（4）压制成型的药片进行全面喷涂，喷涂后在50~70℃烘干形成纤维素硝酸酯薄膜，即得产品高机械感度的无击发药。所述纤维素硝酸酯薄膜厚度为0.1mm。
所述粘合剂为甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素，粘合剂粘度为100000cps。
所述纤维素硝酸酯，其硝化度为215g/mL，细断度为70mL，含水率为30%。
所述良溶剂为丙酮。
实施例3 一种高机械感度的无击发药装药的制备方法，步骤如下：
（1）溶液配置：粘合剂配置成以绝干量计，质量浓度为3%的水溶液；安定剂二苯胺用体积浓度为95%的乙醇配成质量浓度为20%的二苯胺乙醇溶液；
（2）造粒：取纤维素硝酸酯投入捏合机中；按纤维素硝酸酯绝干量计，在捏合机中逐步加入溶质绝干量为2%的二苯胺乙醇溶液和3%的粘合剂水溶液；在20~35℃下混合造粒40分钟；
（3）烘干过筛：取步骤（2）制备得到的造粒后的混合物在70~90℃下烘干至水分含量为20%；烘干后的物料过筛选出10~60目的物料备用；
（4）压制成型：取步骤（3）制备得到的物料在压片机内压制成型得到药片，压制出的药片密度为1.25g/cm3；将其在70~90℃烘干至水分含量为1.5%；
（5）纤维素硝酸酯薄膜的制备：用良溶剂对步骤（4）压制成型的药片进行全面喷涂，喷涂后在50~70℃烘干形成纤维素硝酸酯薄膜，即得产品高机械感度的无击发药。所述纤维素硝酸酯薄膜厚度为0.12mm。
所述粘合剂为羟乙基纤维素，粘合剂粘度为4000cps。
所述纤维素硝酸酯，其硝化度为214g/mL，细断度为85mL，含水率为45%。
所述良溶剂为多官能团醇醚和吡啶的混合物。
应用实施例1
按照实施例1-3的工艺制备不同NC细断度、NC硝化度、MC和HPMC含量及粘度、NC溶剂塑化造粒工艺、药粒密度、弹簧击发力等的对照实验，实验结果如表1-6所示。
表1 不同NC细断度：弹簧击发力12kg
| NC细断度（Ml） | 90 | 80 |
| 击发率（%） | 70 | 96 |
表2 不同NC硝化度：弹簧击发力12kg
| NC硝化度（g/mL） | 213 | 200 |
| 击发率（%） | 98 | 82 |
表3 不同MC、HPMC含量：弹簧击发力10kg
| MC、HPMC含量（%） | 6 | 1.5 |
| 击发率（%） | 62 | 97 |
表4 不同造粒工艺：弹簧击发力10kg
| 造粒工艺 | 溶剂塑化 | HPMC溶液 |
| 击发率（%） | 96 | 99 |
表5 不同药粒密度：弹簧击发力10kg
| 药粒密度（g/cm3） | 1.16 | 1.36 |
| 击发率（%） | 70 | 100 |
表6 不同弹簧击发力：药粒密度1.16 g/cm3
| 弹簧击发力（kg） | 10 | 12 |
| 击发率（%） | 68 | 92 |
由以上实验可知，本发明选择的技术方案最为稳妥，击发率最高。
Claims (2)
1.一种高机械感度的无击发药装药的制备方法，其特征是步骤如下：
（1）溶液配置：粘合剂配置成以绝干量计，质量浓度为0.5%~3%的水溶液；安定剂二苯胺用体积浓度为95%的乙醇配成质量浓度为10%~20%的二苯胺乙醇溶液；
（2）造粒：取纤维素硝酸酯投入捏合机中；按纤维素硝酸酯绝干量计，在捏合机中逐步加入溶质绝干量为0.8%~2%的二苯胺乙醇溶液和0.5%~3%的粘合剂水溶液；在20~35℃下混合造粒20~40分钟；
（3）烘干过筛：取步骤（2）制备得到的造粒后的混合物在70~90℃下烘干至水分含量为8~20%；烘干后的物料过筛选出10~60目的物料备用；
（4）压制成型：取步骤（3）制备得到的物料在压片机内压制成型得到药片，压制出的药片密度为1.2~1.5g/cm3；将其在70~90℃烘干至水分含量为0.8%~1.5%；
（5）纤维素硝酸酯薄膜的制备：用良溶剂对步骤（4）压制成型的药片进行全面喷涂，喷涂后在50~70℃烘干形成纤维素硝酸酯薄膜，即得产品高机械感度的无击发药；
步骤（1）所述粘合剂为纤维素醚；
所述纤维素醚为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素中的一种或几种；
所述粘合剂粘度为4000~200000cps；
步骤（2）所述纤维素硝酸酯，其硝化度为213~220g/mL，细断度为60~85mL，含水率为25%~45%；
所述良溶剂为酮、酯、醇醚、多官能团醇醚、吡啶、一硝基苯及其衍生物中的一种或几种的混合物。
2.如权利要求1所述高机械感度的无击发药装药的制备方法，其特征是：步骤（5）所述纤维素硝酸酯薄膜厚度为0.03~0.2mm。
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| CN1381335A (zh) * | 2001-07-04 | 2002-11-27 | 陈冲 | 无壳射钉弹及其制造方法 |
| CN1559758A (zh) * | 2004-03-01 | 2005-01-05 | 冲 陈 | 一种无壳射钉弹及其制造方法 |
-
2012
- 2012-06-08 CN CN201210188018.XA patent/CN102675007B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN1208683A (zh) * | 1997-08-18 | 1999-02-24 | 上海海行机械厂 | 无击发药无壳射钉弹及其制造方法 |
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