CN103435429A - 环保烟花发射剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保烟花发射剂。其特征是：所述环保烟花发射剂是由稀土、高氯酸钾、铝镁合金、可燃剂、植物胶、树脂混合组成，其组成环保烟花发射剂的各组分重量分数配比为：稀土10—65重量份、高氯酸钾15—35重量份、铝镁合金10—20重量份、可燃剂5—20重量份、植物胶2—5重量份、树脂3—10重量份，所述可燃剂为麻杆碳粉、杉木碳粉中的一种或两种的任意比例组合，所述植物胶为米粉类粘合剂。本发明无氯酸盐、发射横力小、吸湿性低、撞击感度和摩擦感度小、配制烟花用药量少、微烟、保质期长，燃放时间持续久，无燃放后残渣物，物理化学安定性好、加工工艺简单，适于各类烟花发射药剂。

Description

环保烟花发射剂

技术领域

本发明涉及焰火药剂领域，尤其是涉及一种环保烟花发射剂。

背景技术

现有技术中，烟花生产所使用的发射药是由硫磺、硝酸钾和木炭组成的黑火药类发射药，烟花燃放时会产生大量烟雾，而且燃放后筒体内有黑色残渣物存在，不仅严重影响焰火燃放效果，同时对坏境造成严重污染。由于黑火药类发射药机械感度高，在生产与运输过程中当遇到机械摩擦或受到冲击碰撞时容易发火爆炸或火灾等安全事故，造成重大的财产损失和危及人身安全，已不适于现行烟花安全生产的要求。另外，采用传统的黑火药类发射药配置的烟花爆竹其用药量较大，成本较高。

目前，研发和使用无烟药剂用于生产无烟烟花已成为必然趋势。由于现有配置生产的无烟/微烟药剂组合物主要是硝化纤维素/硝化棉/退役军火药单双基粉和高氯酸钾、高氯酸氨等氧化剂为主要成份，这些无烟药剂售价高，有的加工提取工艺复杂，而燃放效果一般，且燃放后仍有残药苗存于发射筒内，影响企业经济效益。而目前尚未发现能广泛应用的微烟型环保烟花发射剂。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明人对可作为用于微烟烟花发射药剂组合物进行了多年的研究和反复试验，在试验中发现具有较强化学活性的稀土能与其他氧化剂、可燃剂配合组合用于微烟型环保烟花发射药剂能有效的解决上述问题，从而能提供一种焰火效果好、无氯酸盐，燃放后烟雾极小、发射筒内无燃放后残渣物、发射横力小、着火力强，不炸筒、能量大、用药量小、加工制作简单，撞击感度与摩擦感度小，安全环保，该发射剂具有良好的安定性，药物不变性、吸湿率底、储存期长久、配置生产的烟花产品在形、声、色方面的燃放效果重现性好，且经济效益高的环保烟花发射剂。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种环保烟花发射剂，其特征是：所述环保烟花发射剂是由稀土、高氯酸钾、铝镁合金、可燃剂、植物胶、树脂混合组成，其组成环保烟花发射剂的各组分重量分数配比为：

本发明技术方案中，具体地说，所述可燃剂为麻杆碳粉、杉木碳粉中的一种或两种的任意比例组合，还可以采用石墨、锆粉、铝粉、镍粉的一种或任意多种的任意比例组合物，所述可燃剂是用于提高发射药剂的燃烧性能和燃速。

本发明方技术案中，具体地说，所述植物胶为米粉类的粘合剂。

本发明的技术方案中，所述发射剂组合物的粒度可为60-200目，最优选择为100-120目。本发明的环保烟花发射剂经国家烟花爆竹产品质量监督检验中心对摩擦感度、撞击感度、吸湿率、氯酸盐定性、热安定性五个项目进行了检验，均符合GB10631-2004标准指标。

以上各组分中的原材料市场上均可易购，取材广泛，其中,

稀土：所述稀土是由十七种稀土元素（或称稀土金属）组成的一个金属大家族，其氧化物难溶于水，是一组性质十分活跃的金属群体，根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质，以及他们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征。因此，稀土元素是典型的金属元素，他们的金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属元素，而比其他金属元素活泼，稀土元素能形成化学稳定的氧化物、卤化物、硫化物，稀土易和氧、硫、铅等元素化合生成熔点高的化合物，因此以稀土为主要组分的烟花发射药剂，在配伍到烟花产品制作中，可以起到膨胀剂、可燃剂、穗花剂和发光剂的作用效果，使烟花燃放时，发射横力小、着火力强，其安定性可使燃放产生新颖独特的形、声、色方面的最佳效果；由于稀土用于发射剂，燃点适中，比铝的燃点645℃和镁的燃点550℃-650℃要低，因此常温下不自燃；又因为稀土金属在燃烧时可以放出大量的热，因此热效率高，释放能量大，可节省烟花用药量，而且加入稀土后的发射剂吸湿性低，不变质，可长时间储存。所以，稀土用于发射药剂能改变发射药剂各项指标的整体性能，相比传统烟花的燃放效果重现性要好，是迄今为止发现的能应用烟花发射药最理想的替代材料。

本发明具有的优点和有益效果是：

1、采用本发明的技术方案，由于环保烟花发射剂组分中是使用稀土为组合物的主要原材料，而我国又是世界上稀土资源大国，储量大，分布广，原材料易购，价格低廉，因此，生产成本低，比现有军工硝低30-50%。

2、由于稀土/稀土金属具有较强的化学活性，能与其他金属形成稳定的稀土合金，燃点低于传统的金属可燃物铝、镁等，燃点较为适中，因而易于着火，又不会在常温下自燃，具有良好的物理化学安定性，其作为主材料用于烟花发射药剂安全性好，不论是发射药剂配制过程中，还是用于生产烟花配置中及储运过程中都十分安全，作为燃烧催化剂有较高的热稳定性，吸湿性极低，是传统发射药的四分之一，静电感度优于铝镁合金，药性不变质，储存时间长，在正常环境下可保质十年，其稀土组合物发射药剂的粒度以100-120目最为适宜。

3、采用本发明的技术方案，其发射剂用于配置生产的各类烟花，燃放效果重现性好，在烟花的形、声、色效果方面都比现有的黑火药类发射剂配置的烟花要强。因为稀土金属在燃烧时能释放出大量的热，加之比重小，质量轻，在烟花药物组合配制中可起到膨胀剂作用，大量节省烟花的用药量，是现有用药量的四分之一，而能量释放相当于现有军工硝/黑火药类发射药的3.5-4.5倍，具有发射横力小，为10%以下，发射高度高，着火力强，对发射筒厚度要求低，适于配制烟花燃放，大大降低了烟花生产成本；该发射剂无氯酸盐，烟雾极少，燃放时只有微烟，无燃烧后残渣物，是一种理想可应用低碳环保型烟花发射剂。

4、由于稀土是由十七种元素组成的一个金属大家族，其氧化物又难溶于水，尤其是与铜、锌铝金属化合物生成的稀土金属用于烟花制作是良好的可燃剂、催化剂、穗花剂和发光剂，例如利用催化剂燃烧技术可改变烟花的燃烧方式，提高燃烧效率，降低燃烧温度，当用1.5克的稀土合金添加到烟花药物中，此时的烟花燃放效果的性能反应燃烧剧烈，火焰呈穗花型，并伴有五星状火花，为全金红色彩，燃放持续时间长久。

5、用稀土配制生产发射药剂，工艺十分简单，无需大型机械设备，应用于烟花配置加工时，也不需要改变传统的烟花生产工艺，撞击与摩擦感度小，不会爆炸燃火，安全性能高，具有很高的经济效益。因此，采用稀土为主要原材料配制的环保烟花发射剂，能广泛应用于烟花生产，还可以配制成烟花效果药剂或各类烟花效果药体，其前景十分广阔。

具体实施方式

下面，将结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

环保烟花发射剂各组分重量份数配比为：

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于，各组分重量份数配比为：

实施例3

本实施例与实施例1不同之处在于，各组分重量份数配比为：

本实施例与实施例1不同之处在于，各组分重量份数配比为：

实施例5

本实施例与实施例1不同之处在于，各组分重量份数配比为：

实施例6

本实施例与实施例1不同之处在于，各组分重量份数配比为：

本发明的实施方式中，所述可燃剂为麻杆碳粉、杉木碳粉中的一种或两种的任意比例组合。

本发明的实施方式中，所述植物胶为米粉。

本发明的实施方式中，所述发射剂组合物粒度最优选择为100-120目。

Claims (3)

1.一种环保烟花发射剂，其特征是：所述环保烟花发射剂是由稀土、高氯酸钾、铝镁合金、可燃剂、植物胶、树脂混合组成，其组成环保烟花发射剂的各组分重量分数配比为：

2.根据权利要求1所述的环保烟花发射剂，其特征是：所述可燃剂为麻杆碳粉、杉木碳粉中的一种或两种的任意比例组合。

3.根据权利要求1所述的环保烟花发射剂，其特征是：所述植物胶为米粉类粘合剂。