CN104817417A - 一种竹炭纤维棉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹炭纤维棉。用于制备烟花药剂，为微晶体状，呈奶白色或淡黄色，其特征是，它由竹块经物理化学相结合方法碳化制备而成，其组份及重量份数比为：碳化竹炭粉：用量为100重量份；硝酸钾：所述硝酸钾为工业用硝酸钾溶液，用量为10-50重量份；稀土：用量为3-15重量份。本发明具有稳定性、燃点高，耐磨、耐压能力强，燃放时微烟、无味，生产成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于配制烟花鞭炮的药剂，尤其是涉及一种竹炭纤维棉。
背景技术
现有技术中，硫磺是配制烟花药剂的主要材料之一，但由于撞击感度和摩擦感度较高，无论是在生产配制还是运输以及存储的过程中，极易因强烈撞击或机械摩擦而发火爆炸，造成重大的人身安全事故和财产损失，且硫磺在燃烧时会产生大量烟雾和刺激性异味，影响烟花产品的燃放观赏效果，环境污染严重，已无法达到现在安全生产与环保燃放的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种竹炭纤维棉，该竹炭纤维棉是利用废旧的竹材经高温热解和物理化学相结合的方法碳化制备而成，其具有安全、稳定、燃点高的特点，且抗冲击、摩擦及高压的能力强，在燃烧时微烟、无味，使得烟花产品的燃放效果更佳，能替代现有技术中的硫磺并广泛应用于各种烟花产品的发射药助燃剂等配制的需要，从而满足现行烟花生产安全标准和环保燃放的要求。
本发明的目的可以通过以下技术解决方案来实现：
一种竹炭纤维棉，用于制备烟花药剂，为微晶体状，呈奶白色或淡黄色，其特征是，它由竹块经物理化学相结合方法碳化制备而成，其组份及重量份数比为：
碳化竹炭粉：用量为100重量份；
硝酸钾：所述硝酸钾为工业用硝酸钾溶液，用量为10-50重量份；
稀土：用量为3-15重量份。
本发明的技术方案还涉及一种制备竹炭纤维棉的方法，包括下列步骤：
①备料，采用2年以上的毛竹或竹柳、废旧竹材(除叶以外的部分)切成小段竹块；
②纯氧高温碳化，将小段竹块置于窑内，从入口处注入氧气点火燃烧，燃烧温度为650-720度，使竹块烧至6-7成呈碳化状竹炭即可；
③氮气阻隔、高温热解，封闭点火口和出烟口，并在封口内注入适量氮气阻隔外部空气进入，以进行第二次高温热解碳化，其封闭时间为72小时；
④碎料，将碳化后的竹炭投入粉碎机内粉碎成60-80目细度；
⑤生物脱酶去杂提纯，将经粉碎后的碳化竹炭粉用生物酶法脱胶，发酵温度18-22度，时间3-6小时以起白霜为止，除去竹炭粉中的木质素、多聚糖、果胶等杂质，以分离处棉质的竹炭纤维棉；
⑥硝化处理，采用硝酸钾溶液将去杂后的竹炭纤维棉进行硝化处理，时间为3-5分钟；
⑦脱水干燥，将硝化处理后的竹炭纤维棉用石灰水浸泡10-15分钟，待中和后离心脱水和干燥，烘干温度为65度以下；
⑧添加稀土，纳米包氧，待竹炭纤维棉中和脱水干燥后按重量份数比再加入稀土3-15重量份混合即投放到三位球磨机内进行磁化球磨8-10分钟，再次粉碎成240-280目，通过采用纳米包氧技术微化成纳米级粉末，以稳定其分子结构；
⑨潮湿密封，将工序⑧制得的干粉竹炭纤维棉加生粉1.5-2重量份混合并采用喷雾洒水7-8重量份进行拌匀潮湿，然后装袋密封24小时即为制得用于配置烟花药剂的竹炭纤维棉成品。
本发明具有的优点和积极效果是：
1、采用本发明的竹炭纤维棉,可作为烟火药助燃剂替代硫磺使用，如配制烟花发射药等，使烟花鞭炮产品在燃放时微烟、无味，有效地解决了传统烟花鞭爆燃放时烟雾大、具有刺激性异味的问题，能满足绿色环保燃放要求，并改善了烟花燃放的视觉效果。
2、本发明的竹炭纤维棉具有与传统黑火药同等的燃烧爆炸力，但其稳定性、燃点更高，且耐磨、耐压能力更强，所以在烟花产品的生产配制、运输和仓储及燃放过程中一般的撞击、摩擦以及温度较高的情况下都不会发火爆炸，极大地提高了烟花产品的整体安全性能，有效地避免了安全事故的发生。
3、本发明的竹炭纤维棉是采用废旧的毛竹或竹柳为主要原料，并经高温热解和物理化学方法碳化制备而成，其原料来源价廉、成本低，为废弃植物资源的再生利用提供了新的途径，具有显著的经济效益和社会贡献。
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。
一种竹炭纤维棉，用于制备烟花药剂，为微晶体状，呈奶白色或淡黄色，其特征是，它由竹块经物理化学相结合方法碳化制备而成，其组份及重量份数比为：
碳化竹炭粉：用量为100重量份；
硝酸钾：所述硝酸钾为工业用硝酸钾溶液，用量为10-50重量份；
稀土：用量为3-15重量份。
本发明涉及一种制备竹炭纤维棉的方法，其特征是，包括下列步骤：
①备料，采用2年以上的毛竹或竹柳、废旧竹材(除叶以外的部分)切成小段竹块；
②纯氧高温碳化，将小段竹块置于窑内，从入口处注入氧气点火燃烧，燃烧温度为650-720度，使竹块烧至6-7成呈碳化状竹炭即可；
③氮气阻隔、高温热解，封闭点火口和出烟口，并在封口内注入适量氮气阻隔外部空气进入，以进行第二次高温热解碳化，其封闭时间为72小时；
④碎料，将碳化后的竹炭投入粉碎机内粉碎成60-80目细度；
⑤生物脱酶去杂提纯，将经粉碎后的碳化竹炭粉用生物酶法脱胶，发酵温度18-22度，时间3-6小时以起白霜为止，除去竹炭粉中的木质素、多聚糖、果胶等杂质，以分离处棉质的竹炭纤维棉；
⑥硝化处理，采用硝酸钾溶液将去杂后的竹炭纤维棉进行硝化处理，时间为3-5分钟；
⑦脱水干燥，将硝化处理后的竹炭纤维棉用石灰水浸泡10-15分钟，待中和后离心脱水和干燥，烘干温度为65度以下；
⑧添加稀土，纳米包氧，待竹炭纤维棉中和脱水干燥后按重量份数比再加入稀土3-15重量份混合即投放到三位球磨机内进行磁化球磨8-10分钟，再次粉碎成240-280目，通过采用纳米包氧技术微化成纳米级粉末，以稳定其分子结构；
⑨潮湿密封，将工序⑧制得的干粉竹炭纤维棉加生粉1.5-2重量份混合并采用喷雾洒水7-8重量份进行拌匀潮湿，然后装袋密封24小时即为制得用于配置烟花药剂的竹炭纤维棉成品。
Claims (2)
1.一种竹炭纤维棉，用于制备烟花药剂，为微晶体状，呈奶白色或淡黄色，其特征是，它由竹块经物理化学相结合方法碳化制备而成，其组份及重量份数比为：
碳化竹炭粉：用量为100重量份；
硝酸钾：所述硝酸钾为工业用硝酸钾溶液，用量为10-50重量份；
稀土：用量为3-15重量份。
2.一种制备权利要求1所述的竹炭纤维棉的方法，其特征是，包括下列步骤：
①备料，采用2年以上的毛竹或竹柳、废旧竹材(除叶以外的部分)切成小段竹块；
②纯氧高温碳化，将小段竹块置于窑内，从入口处注入氧气点火燃烧，燃烧温度为650-720度，使竹块烧至6-7成呈碳化状竹炭即可；
③氮气阻隔、高温热解，封闭点火口和出烟口，并在封口内注入适量氮气阻隔外部空气进入，以进行第二次高温热解碳化，其封闭时间为72小时；
④碎料，将碳化后的竹炭投入粉碎机内粉碎成60-80目细度；
⑤生物脱酶去杂提纯，将经粉碎后的碳化竹炭粉用生物酶法脱胶，发酵温度18-22度，时间3-6小时以起白霜为止，除去竹炭粉中的木质素、多聚糖、果胶等杂质，以分离处棉质的竹炭纤维棉；
⑥硝化处理，采用硝酸钾溶液将去杂后的竹炭纤维棉进行硝化处理，时间为3-5分钟；
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