CN108456123A - 高能剂制备方法、高能剂及烟火药及其爆竹安全生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高能剂制备方法、高能剂及烟火药及其爆竹安全生产方法，其高能剂制备方法是将若干种还原剂与相应的溶剂按一定比例混合搅拌制得。其高能剂由上述方法制得。其烟火药包括上述方法制得的高能剂和氧化剂。其爆竹安全生产方法包括送饼、收饼、烟火药原料的混药以及爆竹配装封加工，其特征是将烟火药原料的混药、送饼、收饼与爆竹配装封加工区分别相互隔离。高能剂制备方法、爆竹安全生产方法简单、安全。高能剂及烟火药能够从根本上降低生产工艺过程中的火药粉尘的产生，而且其烟火药物的爆炸性能、点火性能、流散性能更好。

Description

高能剂制备方法、高能剂及烟火药及其爆竹安全生产方法

技术领域

本发明涉及一种烟花爆竹，尤其涉及一种高能剂制备方法、高能剂及烟火药及其爆竹安全生产方法。

背景技术

目前，爆竹用烟火药物的其中一种主要原材料是铝粉，俗称银粉，其细度一般在300目以上，爆竹生产是一个高危产业，现有烟火药及其爆竹生产工艺中，其存在的突出的矛盾就是：主要原材料铝粉的粒径大小与安全的矛盾，当铝粉料的颗粒或粒径大时，其爆炸性能受到影响；但当减小铝粉的颗粒大小或粒径时，其在混药装药工序中烟火药产生的粉尘就会显著增加。对于现有的生产工艺，烟火药物在各组分计量混合过程中、以及将爆炸音剂装入纸管的过程中，极易产生粉尘，并到处飞扬，而烟火药粉尘是目前烟花爆竹生产发生安全事故最主要、最根本和最直接的原因之一。因此，烟火药生产工艺中的粉尘的产生是烟花爆竹生产的主要安全隐患；尤其是，现有爆竹生产工艺其铝粉和硫磺等还原剂原料以干法预混合的制备工艺方法，其产生的粉尘比较大，这是现有生产方法的主要安全问题，加之爆竹自动装药机投放市场普遍使用以来，由于烟火药物混合容器是敞开式的，装药及药物的回收是倾落式的，药物落差大，导致装药间的地面、墙面、屋顶、设备、传输带、排水沟，到处都是药粉，因静电、摩擦撞击、雷击等原因，每年炸机率很高，并常伴随有人员伤亡，排放的粉尘对环境污染也大。为了降低粉尘，本领域技术人员一直在相关烟火药原料配方、工艺配制和制备上，在生产爆竹的相关设备和生产工艺过程上不断改进，但成效甚微，其生产事故发生的频率未见有明显降低。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种高能剂制备方法、高能剂及烟火药及其爆竹安全生产方法。该高能剂制备方法以及爆竹安全生产方法简单、合理、安全，其高能剂及其烟火药能够从根本上降低生产工艺过程中的火药粉尘的产生，而且其烟火药物的爆炸性能、点火性能、流散性能更好。

本发明高能剂制备方法的技术方案是：将若干种还原剂与相应的溶剂、或者若干种还原剂、胶粘剂与相应的溶剂按一定比例混合搅拌制得高能剂。

所述若干种还原剂与相应的溶剂，或者若干种还原剂、胶粘剂与相应的溶剂按一定比例混合搅拌后，再经造粒、过筛、干燥即制得高能剂。

所述还原剂包括铝粉、硫磺、铝镁合金粉和钛粉中的任意两种。

所述还原剂包括铝粉和硫磺。

所述铝粉、硫磺和胶粘剂的质量份数比为：30-70：30-70：0-3，所述铝粉、硫磺和胶粘剂的混合物料与溶剂的质量份数比为：100：10-30。

所述胶粘剂包括淀粉或高分子树脂；所述溶剂包括水或有机溶剂。

本发明高能剂由上述方法制得。

本发明烟火药包括还原剂、氧化剂，所述还原剂包括上述方法制得的高能剂。

还包括其他原料组分，所述氧化剂包括高氯酸钾；所述其他原料组分包括珍珠岩粉。

本发明的爆竹安全生产方法包括送饼、收饼、烟火药原料的混药以及爆竹配装封加工，其特征是将烟火药原料的混药、送饼、收饼与爆竹配装封加工区分别相互隔离。

本发明很好地解决了还原剂（如铝粉等）的粒径颗粒小与烟火药的爆炸性能和点火性能的矛盾，从根本上有效降低了爆竹生产过程中的烟火药粉尘，其高能剂制备避免多种还原剂在混合或预混合时的安全问题，从根本上提高了爆竹生产的安全性，从源头上减少和避免爆竹这一高危生产行业的安全事故；并且在保证了烟火药物的开炸率不降低的前提下，其有效改善和提高了烟火药物的爆炸性能和点火性能。

其主要效果优点：

1）、烟火药燃烧爆炸属于固相反应，原材料的混合均匀性对燃烧爆炸性能影响很大；本发明通过对相应的原材料（如还原剂）采用湿法预混合，通过反复研磨，还原剂的各种原料（如铝粉和硫磺）分子间得到了充分的咬合，配成的爆炸药物爆炸性能更好，并增加了药物的点火性能；但由于其在混药装药生产工艺过程中，于生产环境（厂房）空间内形成的粉尘极少，因而其爆竹生产的安全性却具有根本性的提高，能够从源头上减少和避免爆竹这一高危生产行业的安全事故。

2）、由于还原剂（如铝粉）粒度如果太粗，其与其它组分原料之间接触的比表面积小，点火性能和爆炸性能均不好，所以现有生产工艺的烟火药所用的铝粉、硫磺等还原剂非常细，这就导致爆竹生产整个配料、混合、装药过程中，粉尘很多，不仅存在很大的安全隐患，对环境污染也大；本发明通过将至少两种还原剂原料（如铝粉与硫磺）湿法预混合，其粒度小于100目，生产过程中产生的粉尘显著降低，而点火性能和爆炸性能却有所提高，同时，其药物的流散性也好，增高了装药的工艺性能。

3）、本发明的生产方法其烟火药的配比范围更广，氧化剂（如高氯酸钾）可以占到烟火药组分原料的40%-70%，爆竹的爆响率和碎纸率均很好。

附图说明

图1为本发明低粉尘的爆竹安全生产方法工艺流程图。

具体实施方式

为了能进一步了解本技术方案，藉由以下实施例结合附图对本作进一步说明。

本发明的高能剂的制备方法包括：将还原剂、或相应的还原剂以及胶粘剂混合后，加入相应的溶剂经搅拌混合制得，或者经搅拌混合后再进行造粒、过筛、干燥制得。其搅拌可以使用捏合机进行。其还原剂包括至少两种时，可先将各还原剂原料进行混合、或将各还原剂原料与粘合剂进行混合，之后再加入相应的溶剂进行搅拌混合。其还原剂、或还原剂和胶粘剂的混合物料与相应的溶剂的质量份数比可为：100：10-30。

本发明的本实施例的爆竹烟火药用高能剂的具体制备方法包括如下步骤：将50份质量份数的铝粉、48份质量份数的硫磺、以及2份质量份数的胶粘剂于相应的混合设备中进行混合，混合充分后加入20份质量份数的水再用捏合机进行捏合、搓揉式搅拌均匀混合，待捏合、搓揉式搅拌均匀充分混合后，进行造粒（制粒）、再依次进行40 -100目过筛、自然晾干或烘干，即制得本高能剂（作为烟火药的原料组分时为预混合料）；本例中其胶粘剂为淀粉。

本发明的高能剂制备方法实施例2：将铝粉的质量份数60份、硫磺质量份数40份、胶粘剂的质量份数0份进行混合，待充分混合后加入质量份数为12-18份的溶剂捏合、搓揉式搅拌均匀混合即制得。其溶剂为酒精。本例其余制备方法等可以与上述实施例类同。

本发明的高能剂包括炭、硫、铝粉、铝镁合金粉和钛粉中的一种或任意几种还原剂；并由上述制备方法制得。

本发明的爆竹烟火药的制备方法其实质是：先将爆竹的烟火药的原料组份中的相应的还原剂原料采用湿法混合制备预混合料（即湿法混合制备高能剂），再将高能剂与构成烟火药的原料组份中的其余原料（物料）混合制备得到本发明在生产工艺过程中产生粉尘很少的爆竹烟火药。

本发明的烟火药包括还原剂、氧化剂，亦或包括还原剂、氧化剂以及他原料组分，其还原剂为由上述方法制得的高能剂。其氧化剂原料包括硝酸钾、硝酸钡、硝酸锶、氧化铜、高氯酸钾、高氯酸铵和/或氧化铅等；他原料组分可以包括珍珠岩粉等。烟火药其高能剂中的铝粉和硫磺，氧化剂、粘合剂以及相应的其他原料组分的配比可以是现有的相应的爆竹的烟火药产品的原料组分配比。

本实施例的烟火药氧化剂包括高氯酸钾、高能剂、以及其他原料组分，该其他原料组分包括珍珠岩粉。其高能剂包括铝粉和硫磺。其高能剂中的铝粉和硫磺，以及高氯酸钾、珍珠岩粉和相应的粘合剂的配比可以是现有的相应的爆竹的烟火药产品的原料组分配比。本例中其高能剂的铝粉、硫磺和胶粘剂的质量份数比为：30-70：30-70：0-3；高氯酸钾和珍珠岩粉的比例可以根据需要确定。

其具体制备方法是将高能剂与高氯酸钾、珍珠岩粉与相应粘合剂等按现有所需的质量份数配比、以及现有常规工艺方法进行混合制备。

本发明的烟火药的各组成配比可以由高能剂中的各种原料、氧化剂的各种原料以及其他组分原料可根据所生产的爆竹类型、规格、种类等实际需要或以现有烟火药的原料组分配比进行配备，其相应的制备工艺方法可为现有的相应的制备工艺方法。

本发明的低粉尘的爆竹安全生产方法实施例：如图1所示。包括送饼、收饼、烟火药原料的混料以及爆竹配装封加工，其将烟火药原料的混料、送饼、收饼与爆竹配装封加工操作工序分别相互隔离于不同的加工区或加工制备区进行；并将送饼和收饼以及烟火药原料的混药制备加工区绕爆竹配装封加工区设置；其混料加工制备（工序）包括上述预混合料、或者预混合料和补全混合料的加工制备。

其爆竹配装封加工使用配、装、封一体机，并将配、装、封一体机加工区分隔成混药和装药区、送引饼区以及封口区。其烟火药原料加工区包括相互隔离的混料补全料加工区和高能剂制备加工区

其送饼加工区（工序）设置有：引线中转房、空筒机械插引库、空筒引饼中转库，其收饼加工区包括：封口中转库、结鞭房、结鞭后中转、封装成箱。

其具体生产加工工艺包括：先于高能剂加工区按上述高能剂的制备方法制备高能剂预混合料、以及于补全混合料加工区按现有工艺制备方法将氧化剂原料高氯酸钾与珍珠岩粉混合制备补全混合料，之后分别通过添料桶将预混合料和高氯酸钾与珍珠岩粉混合形成的补全混合料于配、装、封一体机加工区的加料斗进行混药和装药（即将混合后的烟火药装入送饼加工区（工序）送来的插引爆竹空筒内），最后通过配、装、封一体机加工区的封口区送往收饼加工区（工序）进行成品制作。

本烟火药的制备方法及其低粉尘混药、装药的爆竹生产方法通过江西省万载县花炮科学研究所实验对比，其生产过程中在生产空间环境中产生的烟火药粉尘是现有相应的制备生产方法的70%以下。具体实验为：于江西省万载县花炮科学研究所实验工厂用两条同样的生产设备环境和气候环境的生产线，分别用现有方法制备的烟火药、以及采用现有爆竹的生产方法，以及用本发明方法制备的烟火药及其爆竹的生产方法进行生产，生产连续生产时间为3天，分别生产爆竹300箱，分别于两条生产线生产区收集全部的烟火药粉尘量为：本发明生产方法产生的粉尘量为1.21kg,现有生产方法产生的粉尘量为4.5kg。

Claims (10)

1.一种高能剂制备方法，其特征是：将若干种还原剂与相应的溶剂、或者若干种还原剂、胶粘剂与相应的溶剂按一定比例混合搅拌制得高能剂。

2.根据权利要求1所述高能剂制备方法，其特征是所述若干种还原剂与相应的溶剂，或者若干种还原剂、胶粘剂与相应的溶剂按一定比例混合搅拌后，再经造粒、过筛、干燥即制得高能剂。

3.根据权利要求1或2所述高能剂制备方法，其特征是所述还原剂包括铝粉、硫磺、铝镁合金粉、磷粉和钛粉中的任意两种。

4.根据权利要求3所述高能剂制备方法，其特征是所述还原剂包括铝粉和硫磺。

5.根据权利要求4所述高能剂制备方法，其特征是所述铝粉、硫磺和胶粘剂的质量份数比为：30-70：30-70：0-3，所述铝粉、硫磺和胶粘剂的混合物料与溶剂的质量份数比为：100：10-30。

6.根据权利要求1、2、4或5所述高能剂制备方法，其特征是所述胶粘剂包括淀粉或高分子树脂；所述溶剂包括水或有机溶剂。

7.一种高能剂，其特征是所述高能剂由权利要求1、2、4或5所述方法制得。

8.一种烟火药，包括还原剂、氧化剂，其特征是所述还原剂包括权利要求1、2、4或5所述方法制得的高能剂。

9.根据权利要求8所述烟火药，其特征是还包括其他原料组分，所述氧化剂包括高氯酸钾；所述其他原料组分包括珍珠岩粉。

10.一种爆竹安全生产方法，包括送饼、收饼、烟火药原料的混药以及爆竹配装封加工，其特征是将烟火药原料的混药、送饼、收饼与爆竹配装封加工区分别相互隔离。