CN107619021A - 一种稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛及其制备方法，氯酸盐氧烛包括主烛体、易燃药层；主烛体由以下原料制成：氯酸钠70~88，高氯酸钾1~15，燃料2~6，催化剂0.5~5，抑氯剂1~8，粘结剂1~8，碎金属片2~5；易燃药层由以下原料制成：氯酸钠75~86，高氯酸钾1~5，燃料2~10，催化剂1~5，抑氯剂2~8，碎金属片0.5~4。制备方法包括以下步骤：制备主烛体：将上述原料干混混合均匀，加入0.5%的蒸馏水湿混混合均匀；制备易燃药层：将上述原料干混混合均匀，加入0.5%的蒸馏水湿混混合均匀；将主烛体在下、易燃药层在上，装入模具压机压制成型，脱模后在120～140℃烘箱中放置14小时。本发明的氯酸盐氧烛传热性能好，燃烧产生的热量不会累积而引起燃烧加剧；燃烧后残渣不易流淌，保证了稳定燃烧供氧。
Description
技术领域
本发明涉及一种稳定燃烧供氧的氧烛及其制备方法，具体涉及氯酸盐分解制氧技术。
背景技术
氯酸盐氧烛制氧是利用富含氧的氯酸盐或高氯酸盐发生热分解反应放出氧气，是各种缺氧环境中作业、救生、逃生供氧器的一种重要氧源，又称固氧。其优点是：寿命长，无需备件，保障更加有力；产氧量高，在产氧相同的条件下，固氧的体积只有高压氧气瓶体积的1/3，为运输、储存、布置提供方便；可以按照事先设计的供氧方式进行供氧，无需调节，使用简单、可靠；储存和使用均在常压状态下，不存在高压危险，枪击正在供氧的固氧都不发生爆燃、爆炸事故；免维护，可以减少装备后的维护费用。固氧供氧装置作为救生紧急供氧装置现已广泛用于船舶舰艇、航空航天、矿山和各种灾害自救等领域。固氧药柱采用模压成型，密度较大，需通过点火系统引发启动。小型的固氧产品，用于随身携带式固氧自救器，适用于机械撞击底火方式启动。较大的固氧产品，如煤矿避难硐室或救生舱供氧装置，存放在设备舱，适用于电启动方式，满足远距离隔离操作和实现自动控制供氧。
但在氯酸盐型氧烛供氧的过程中，其不稳定的燃烧必然会影响产氧速率，产氧过快导致供氧时间不足或产氧过慢（甚至熄火停止供氧）都会给使用者的生命带来一定的风险，因此，研究氯酸盐型氧烛的燃烧稳定性具有非常重要的意义。而本发明，能较好的解决氧烛燃烧不稳定的问题，所制得的氧烛能稳定的燃烧，产氧流量稳定。同时减少氧烛燃烧过程中热量的积累，降低烧穿供氧器外壳引发火灾事故的风险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛。
本发明的技术方案是：所述氯酸盐氧烛包括主烛体、位于主烛体上方的易燃药层；
所述主烛体由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠70~88，高氯酸钾1~15，燃料2~6，催化剂0.5~5，抑氯剂1~8，粘结剂1~8，碎金属片2~5；
所述易燃药层由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠75~86，高氯酸钾1~5，燃料2~10，催化剂1~5，抑氯剂2~8，碎金属片0.5~4。
所述氯酸钠粒度为40~100目。
所述高氯酸钾粒度为40~100目。
氯酸钠、高氯酸钾混合使用，氯酸钠熔点248℃，分解温度为约440℃，高氯酸钾熔点525℃，分解温度为约600℃。采用分解、融解温度不同的氯酸盐，有利于氧烛的快速点燃和稳定燃烧，从而有利于供氧的稳定。
所述燃料为钛粉、铁粉、硅粉中的一种或几种的混合物，粒度为100~400目，为氧烛燃烧提供能量。
所述催化剂为三氧化二铁、三氧化二钴、氢氧化钴、氯化钴中的一种或几种的混合物，粒度为400~800目。氯酸盐的分解温度较高，催化剂起到降低氯酸盐分解温度的作用。
所述抑氯剂为过氧化钡、过氧化锂中的一种或两种的混合物，粒度为80~120目。氯酸盐和高氯酸盐，高温分解易产生氯气，过氧化钡可吸收氯气，同时放出氧气。
所述粘结剂为钠基膨润土、硅酸镁铝、高岭土、硅藻土中的一种或多种的混合物，粒度为40~60目。粘结剂的作用便于氧烛成型，稳定氧烛燃烧截面。
所述碎金属片为碎铁片、碎镁片、碎铝片的一种或多种，碎金属片规格为：长1.5~5mm，宽80~120μm，厚度10~30μm。碎金属片的加入有利于氧烛燃烧过程中热量的传递，避免热量的过度累积而使燃烧不稳定。
所述氯酸盐氧烛，其密度为2.1g/cm3~2.9 g/cm3。
本发明的目的还在于提供一种稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：制备主烛体：
将以下质量百分数的原料干混混合均匀：
氯酸钠70~88，高氯酸钾1~15，燃料2~6，催化剂0.5~5，抑氯剂1~8，粘结剂1~8，碎金属片2~5；
在所得干混混合物中加入干混混合物总质量0.5%的蒸馏水湿混混合均匀；
步骤二：制备易燃药层：
将以下质量百分数的原料干混混合均匀：
氯酸钠75~86，高氯酸钾1~5，燃料2~10，催化剂1~5，抑氯剂2~8，碎金属片0.5~4；
在所得干混混合物中加入干混混合物总质量0.5%的蒸馏水湿混混合均匀；
步骤三：将主烛体在下、易燃药层在上，装入模具压机压制成型，脱模后在120～140℃烘箱中放置14小时即得氯酸盐氧烛。
所述步骤三所制得的氯酸盐氧烛密度为2.1g/cm3~2.9g/cm3。
本发明制得的氯酸盐氧烛传热性能较好，燃烧产生的热量不会累积而引起氧烛燃烧加剧；燃烧后残渣不易流淌，稳定氧柱的燃烧截面，从而保证了氧烛的稳定燃烧供氧。同时减少氧烛燃烧过程中热量的积累，降低烧穿供氧器外壳引发火灾事故的风险。
具体实施方式
实施例1
易燃药层50g，由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠75%，高氯酸钾5%，三氧化二钴3.5%，钛粉3%，铁粉3%，硅粉4%，过氧化钡4%，碎铁片2.5%。
主烛体230g，由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠88%，高氯酸钾1%，三氧化二钴0.5%，铁粉1%，硅粉1%，过氧化钡3%，高岭土3%，碎铁片2.5%。
分别将易燃药、主烛体各组分干混混合均匀，然后在各干混混合物中分别加入该干混混合物总质量0.5%的蒸馏水湿混混合均匀。主烛体配方药在下，易燃药在上，装入模具压制成氧烛。在120～140℃烘箱中放置14小时烘干。包装成氧气发生器后点火，氧烛可靠点燃，燃烧产物不流淌，燃烧稳定，产氧流量稳定。
实施例2
易燃药层50g，由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠79%，高氯酸钾5%，氢氧化钴3.5%，钛粉2%，铁粉3%，过氧化钡4%，碎铁片2.5%。
主烛体230g，由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠78.5%，高氯酸钾5.5%，氢氧化钴1.5%，钛粉2%，铁粉1.5%，硅粉2%，过氧化钡3%，钠基膨润土3%，碎铁片3%。
分别将易燃药、主烛体各组分干混混合均匀，然后在各干混混合物中分别加入该干混混合物总质量0.5%的蒸馏水湿混混合均匀。主烛体配方药在下，易燃药在上，装入模具压制成氧烛。在120～140℃烘箱中放置14小时烘干。包装成氧气发生器后点火，氧烛可靠点燃，燃烧产物不流淌，燃烧稳定，产氧流量稳定。
实施例3
易燃药层50g，由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠86%，高氯酸钾2%，氢氧化钴3.5%，钛粉2%，铁粉3%，过氧化钡3%，碎铁片0.5%。
主烛体230g，由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠70%，高氯酸钾14%，三氧化二钴5%，钛粉1.5%，铁粉1%，过氧化钡3%，高岭土3%，碎铁片2.5%。
分别将易燃药、主烛体各组分干混混合均匀，然后在各干混混合物中分别加入该干混混合物总质量0.5%的蒸馏水湿混混合均匀。主烛体配方药在下，易燃药在上，装入模具压机压制成氧烛。在120～140℃烘箱中放置14小时烘干。包装成氧气发生器后点火，氧烛可靠点燃，燃烧产物不流淌，燃烧稳定，产氧流量稳定。
实施例4
易燃药层50g，由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠81%，高氯酸钾4%，三氧化二钴3.5%，钛粉3%，铁粉3%，过氧化钡4%，碎铁片1.5%。
主烛体230g，由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠70%，高氯酸钾15%，氢氧化钴5%，钛粉0.5，铁粉3%，过氧化钡3%，高岭土1%，碎铁片2.5%。
分别将易燃药、主烛体各组分干混混合均匀，然后在各干混混合物中分别加入该干混混合物总质量0.5%的蒸馏水湿混混合均匀。主烛体配方药在下，易燃药在上，装入模具压制成氧烛。在120～140℃烘箱中放置14小时烘干。包装成氧气发生器后点火，氧烛可靠点燃，燃烧产物不流淌，燃烧稳定，产氧流量稳定。
实施例5
易燃药层50g，由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠86%，高氯酸钾2%，氢氧化钴3%，钛粉2%，铁粉3%，过氧化钡3%，碎铁片1%。
主烛体230g，由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠75%，高氯酸钾10%，氢氧化钴3%，钛粉1.5%，铁粉2%，过氧化钡3%，高岭土3%，碎铁片2.5%。
分别将易燃药、主烛体各组分干混混合均匀，然后在各干混混合物中分别加入该干混混合物总质量0.5%的蒸馏水湿混混合均匀。主烛体配方药在下，易燃药在上，装入模具压制成氧烛。在120～140℃烘箱中放置14小时烘干。包装成氧气发生器后点火，氧烛可靠点燃，燃烧产物不流淌，燃烧稳定，产氧流量稳定。
实施例6
易燃药层50g，由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠75%，高氯酸钾5%，氢氧化钴3.5%，钛粉3%，铁粉3%，硅粉4%，过氧化钡4%，碎铁片2.5%。
主烛体230g，由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠80%，高氯酸钾5%，氢氧化钴1.5%，钛粉2%，铁粉1%，过氧化钡3%，高岭土4%，碎铁片3.5%。
分别将易燃药、主烛体各组分干混混合均匀，然后在各干混混合物中分别加入该干混混合物总质量0.5%的蒸馏水湿混混合均匀。主烛体配方药在下，易燃药在上，装入模具压制成氧烛。在120～140℃烘箱中放置14小时烘干。包装成氧气发生器后点火，氧烛可靠点燃，燃烧产物不流淌，燃烧稳定，产氧流量稳定。
Claims (10)
1.一种稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛，其特征在于：所述氯酸盐氧烛包括主烛体、位于主烛体上方的易燃药层；
所述主烛体由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠70~88，高氯酸钾1~15，燃料2~6，催化剂0.5~5，抑氯剂1~8，粘结剂1~8，碎金属片2~5；
所述易燃药层由以下质量百分数的原料制成：氯酸钠75~86，高氯酸钾1~5，燃料2~10，催化剂1~5，抑氯剂2~8，碎金属片0.5~4。
2.根据权利要求1所述的稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛，其特征在于：所述氯酸钠粒度为40~100目。
3.根据权利要求1所述的稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛，其特征在于：所述高氯酸钾粒度为40~100目。
4.根据权利要求1所述的稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛，其特征在于：所述燃料为钛粉、铁粉、硅粉中的一种或几种的混合物，粒度为100~400目。
5.根据权利要求1所述的稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛，其特征在于：所述催化剂为三氧化二铁、三氧化二钴、氢氧化钴、氯化钴中的一种或几种的混合物，粒度为400~800目。
6.根据权利要求1所述的稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛，其特征在于：所述抑氯剂为过氧化钡、过氧化锂中的一种或两种的混合物，粒度为80~120目。
7.根据权利要求1所述的稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛，其特征在于：所述粘结剂为钠基膨润土、硅酸镁铝、高岭土、硅藻土中的一种或多种的混合物，粒度为40~60目。
8.根据权利要求1所述的稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛，其特征在于：所述碎金属片为碎铁片、碎镁片、碎铝片的一种或多种，碎金属片规格为：长1.5~5mm，宽80~120μm，厚度10~30μm。
9.一种稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：制备主烛体：
将以下质量百分数的原料干混混合均匀：
氯酸钠70~88，高氯酸钾1~15，燃料2~6，催化剂0.5~5，抑氯剂1~8，粘结剂1~8，碎金属片2~5；
在所得干混混合物中加入干混混合物总质量0.5%的蒸馏水湿混混合均匀；
步骤二：制备易燃药层：
将以下质量百分数的原料干混混合均匀：
氯酸钠75~86，高氯酸钾1~5，燃料2~10，催化剂1~5，抑氯剂2~8，碎金属片0.5~4；
在所得干混混合物中加入干混混合物总质量0.5%的蒸馏水湿混混合均匀；
步骤三：将主烛体在下、易燃药层在上，装入模具压机压制成型，脱模后在120～140℃烘箱中放置14小时即得氯酸盐氧烛。
10.根据权利要求9所述的稳定燃烧供氧的氯酸盐氧烛的制备方法，其特征在于：所述步骤三所制得的氯酸盐氧烛密度为2.1g/cm3~2.9g/cm3。
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