CN108752148A - 一种烟火药封口剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及属于烟花爆竹技术领域，特别涉及一种烟火药封口剂及其制备方法，按照重量份计包括：氧化镁10‑15份，蛭石10‑15份、氯化钠20‑30份、壳聚糖2‑5份、椰果粉1‑2份、石蜡油2‑4份，本发明的封口剂，其凝固时间短，工效高，安全性高，防潮性优，在生产烟花爆竹过程中对生产人员身体无伤害，在燃放烟花爆竹后对环境无污染；使用本发明的封口剂制作烟花爆竹，具有不易结块和松散，回潮性均匀，不会损坏引线，生产安全可靠的优势，还具有提升烟花爆竹的生产效率的优势。
Description
技术领域
本发明涉及属于烟花爆竹技术领域，特别涉及一种烟火药封口剂及其制备方法。
背景技术
目前，烟花爆竹用封口材料，又名固引剂，一般采用轻烧粉、氯化镁、黄沙、生石灰等制成，但现有技术中封口剂，易引爆，不易凝固，发生回潮，易松散性成形，使得固引引线批量松脱，药粉逸出等不良现象。
专利号CN201310159683.0，公开了速凝鞭炮固引剂，它由15-25wt％的白云石粉、70-80wt％的矽砂和2-5wt％的卤精混合而成，所述白云石粉细度在200目以上并采用萍乡产白云石块料经800-1000℃温度烧制球磨筛分而成。本发明充分利用了本地产白云石块料中氧化镁含量较高和具有较好的吸水性和硬化性等特性，利用了本地丰富的矿产资源，节约了原料运输费用，固引剂成本可下降30-50％，不仅缩短了固化时间，可大大提高鞭炮烟花生产效率，有利于大批量生产组织，且不易结块和松散，回潮性均匀，不会损坏引线，能确保产品质量，生产安全可靠，又降低了烟花鞭炮制造成本。
专利号CN201010186827.8，公开了一种新型鞭炮固引剂，它由硅酸盐水泥、粉状石料和硬化剂三种原料均匀搅拌混合而成，所述原料组份的重量百分比为：硅酸盐水泥20-40％、粉状石料60-80％，所述硬化剂加入量为硅酸盐水泥重量的3-5％。本发明由于采用来源广，价格低的硅酸盐水泥和粉状石料为制备鞭炮固引剂的主要原料，并在原料中加入少量的硬化剂，不仅降低了固引剂的制备成本，而且在提高固化强度的同时可大大缩短固引剂的固化时间，固化时间为6-12小时，比现有鞭炮固化剂固化时间缩短了4倍，使鞭炮制造各工序之间能达到均衡生产，从而提高了鞭炮生产工效，降低了鞭炮生产成本，可实现大批量鞭炮加工生产。
但目前，使用的封口剂防潮性能较差，进而增加了外包装的密封成本，同时影响了其储存时间。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，本发明提供了一种烟火药封口剂及其制备方法。
具体是通过以下技术方案来实现的：
一种烟火药封口剂，按照重量份计包括：氧化镁10-15份，蛭石10-15份、氯化钠20-30份、壳聚糖2-5份、椰果粉1-2份、石蜡油2-4份。
进一步地优选烟火药封口剂，按照重量份计包括：氧化镁12份，蛭石13份、氯化钠24份、壳聚糖3份、椰果粉1.6份、石蜡油2.8份。
进一步地，所述椰果粉，其制备方法为：
①酶解：将椰果肉捣碎后，添加椰果肉质量1-2％的半纤维素酶/果胶酶/蛋白酶复合酶，于温度为10-20℃条件下静置2-3h，得酶解物；
②水提：向酶解物中加水，水料比为1：(10-15)，于温度为80-95℃条件下微波处理10-20min，得水提物；
③发酵：冷却水提物至料温为28-33℃，加入水提物质量0.7-1.4％的啤酒酵母/乳酸菌复合菌种，于温度为28-33℃条件下恒温发酵2-5h，得发酵物；
④固液分离：取发酵物进行固液分离，将固形物研磨至80目以上，液体物质干燥后研磨至80目以上，后混合，得椰果粉。
上述方法中，所述的半纤维素酶/果胶酶/蛋白酶复合酶，其接种量比为半纤维素酶：果胶酶：蛋白酶＝3：(4-7)：(13-17)。
上述方法中，所述的啤酒酵母/乳酸菌复合菌种，其接种量比为啤酒酵母：乳酸菌＝1：(2-5)。
本发明还提供了烟火药封口剂的制备方法，包括如下步骤：
1)烧制：将蛭石研磨至粒度为150-180目，置于500-600℃条件下烧制1-2h，加入氯化钠混合均匀，置于800-900℃条件下烧制1-2h，冷却后，研磨混合物至粒度为200目以上，得蛭石混合物料；
2)一次混合：将氧化镁、椰果粉、石蜡油、壳聚糖混合均匀，得氧化镁混合物料；
3)二次混合：将蛭石混合物料与氧化镁混合物料在密闭条件下混合均匀。
本发明的有益效果在于：
本发明的封口剂，其凝固时间短，工效高，安全性高，防潮性优，在生产烟花爆竹过程中对生产人员身体无伤害，在燃放烟花爆竹后对环境无污染；使用本发明的封口剂制作烟花爆竹，具有不易结块和松散，回潮性均匀，不会损坏引线，生产安全可靠的优势，还具有提升烟花爆竹的生产效率的优势。
本发明利用蛭石生产封口剂，降低了封口剂的生产成本，并且结合椰果粉的作用，改善了封口剂中矿物质和凝胶成分含量，改善了封口剂的固化效果和时间；本发明利用椰果粉、壳聚糖和石蜡油相互配合下，改善了封口剂的凝胶性能和防护性能，形成连续的粘弹性胶膜，使得封口剂不易吸潮，且质量轻，并且使得烟花爆竹燃放时能够吸收其产生的烟气和有害物质，还具有保护引线的作用。
本发明通过对椰果粉进行酶处理，使得大分子物质分解成小分子和游离态，进而改善了椰果粉的分散性能，提高了与其他组分的交联度，结合菌种发酵，使得椰果粉中抗氧化成分增多，进而改善了封口剂抗老化、抗蠕变性能，再结合壳聚糖作用，提高了封口剂表面的交联度，使得空气中水分子难以与封口剂表面的亲水性基团结合，改善了封口剂的防潮性能，降低了封口剂的吸湿率，延长了封口剂的储存时间，与现有技术相比，其储存时间提升了2倍，但其吸水性能并未受影响。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种烟火药封口剂，包括：氧化镁12g，蛭石13g、氯化钠24g、壳聚糖3g、椰果粉1.6g、石蜡油2.8g。
实施例2
本实施例提供了一种烟火药封口剂，包括：氧化镁15g，蛭石15g、氯化钠30g、壳聚糖5g、椰果粉2g、石蜡油4g。
实施例3
本实施例提供了一种烟火药封口剂，包括：氧化镁10g，蛭石10g、氯化钠20g、壳聚糖2g、椰果粉1g、石蜡油2g。
实施例4
本实施例提供了一种烟火药封口剂，包括：氧化镁13g，蛭石12g、氯化钠25g、壳聚糖4g、椰果粉1.3g、石蜡油3.3g。
实施例5
在实施例1-4的基础上，所述的椰果粉，其制备方法为：
①酶解：将椰果肉捣碎后，添加椰果肉质量2％的半纤维素酶/果胶酶/蛋白酶复合酶，于温度为20℃条件下静置3h，得酶解物；
②水提：向酶解物中加水，水料比为1：10，于温度为95℃条件下微波处理20min，得水提物；
③发酵：冷却水提物至料温为33℃，加入水提物质量1.4％的啤酒酵母/乳酸菌复合菌种，于温度为33℃条件下恒温发酵2-5h，得发酵物；
④固液分离：取发酵物进行固液分离，将固形物研磨至80目以上，液体物质干燥后研磨至80目以上，后混合，得椰果粉；
上述方法中，所述的半纤维素酶/果胶酶/蛋白酶复合酶，其接种量比为半纤维素酶：果胶酶：蛋白酶＝3：7：17；
上述方法中，所述的啤酒酵母/乳酸菌复合菌种，其接种量比为啤酒酵母：乳酸菌＝1：5。
实施例6
在实施例1-4的基础上，所述的椰果粉，其制备方法为：
①酶解：将椰果肉捣碎后，添加椰果肉质量1％的半纤维素酶/果胶酶/蛋白酶复合酶，于温度为10℃条件下静置2h，得酶解物；
②水提：向酶解物中加水，水料比为1：15，于温度为80℃条件下微波处理10min，得水提物；
③发酵：冷却水提物至料温为28℃，加入水提物质量0.7％的啤酒酵母/乳酸菌复合菌种，于温度为28℃条件下恒温发酵2h，得发酵物；
④固液分离：取发酵物进行固液分离，将固形物研磨至80目以上，液体物质干燥后研磨至80目以上，后混合，得椰果粉；
上述方法中，所述的半纤维素酶/果胶酶/蛋白酶复合酶，其接种量比为半纤维素酶：果胶酶：蛋白酶＝3：4：13；
上述方法中，所述的啤酒酵母/乳酸菌复合菌种，其接种量比为啤酒酵母：乳酸菌＝1：2。
实施例7
在实施例1-4的基础上，所述的椰果粉，其制备方法为：
①酶解：将椰果肉捣碎后，添加椰果肉质量1.5％的半纤维素酶/果胶酶/蛋白酶复合酶，于温度为15℃条件下静置2.5h，得酶解物；
②水提：向酶解物中加水，水料比为1：12，于温度为87℃条件下微波处理15min，得水提物；
③发酵：冷却水提物至料温为30℃，加入水提物质量1.0％的啤酒酵母/乳酸菌复合菌种，于温度为30℃条件下恒温发酵3h，得发酵物；
④固液分离：取发酵物进行固液分离，将固形物研磨至80目以上，液体物质干燥后研磨至80目以上，后混合，得椰果粉；
上述方法中，所述的半纤维素酶/果胶酶/蛋白酶复合酶，其接种量比为半纤维素酶：果胶酶：蛋白酶＝3：6：16；
上述方法中，所述的啤酒酵母/乳酸菌复合菌种，其接种量比为啤酒酵母：乳酸菌＝1：4。
实施例8
在实施例1-实施例4的基础上，提供封口剂的制作方法，包括如下步骤：
1)烧制：将蛭石研磨至粒度为180目，置于600℃条件下烧制2h，加入氯化钠混合均匀，置于900℃条件下烧制2h，冷却后，研磨混合物至粒度为200目以上，得蛭石混合物料；
2)一次混合：将氧化镁、椰果粉、石蜡油、壳聚糖混合均匀，得氧化镁混合物料；
3)二次混合：将蛭石混合物料与氧化镁混合物料在密闭条件下混合均匀。
实施例9
在实施例1-实施例4的基础上，提供封口剂的制作方法，包括如下步骤：
1)烧制：将蛭石研磨至粒度为150目，置于500℃条件下烧制1h，加入氯化钠混合均匀，置于800℃条件下烧制1h，冷却后，研磨混合物至粒度为200目以上，得蛭石混合物料；
2)一次混合：将氧化镁、椰果粉、石蜡油、壳聚糖混合均匀，得氧化镁混合物料；
3)二次混合：将蛭石混合物料与氧化镁混合物料在密闭条件下混合均匀。
实施例10
在实施例1-实施例4的基础上，提供封口剂的制作方法，包括如下步骤：
1)烧制：将蛭石研磨至粒度为160目，置于570℃条件下烧制1.5h，加入氯化钠混合均匀，置于845℃条件下烧制1.5h，冷却后，研磨混合物至粒度为200目以上，得蛭石混合物料；
2)一次混合：将氧化镁、椰果粉、石蜡油、壳聚糖混合均匀，得氧化镁混合物料；
3)二次混合：将蛭石混合物料与氧化镁混合物料在密闭条件下混合均匀。
试验例1
配方筛选实验
本发明为了选择最佳的封口剂配方，对多种材料进行搭配组合及效果验证，其他组合情况如表1所示：
表1
将上述封口剂取等量用于鞭炮制作，其凝固时间如表2所示：
表2
| 组合1 | 凝固时间为：20h |
| 组合2 | 凝固时间为：40h |
| 组合3 | 凝固时间为：35h |
| 组合4 | 凝固时间为：38h |
| 组合5 | 凝固时间为：25h |
| 组合6 | 凝固时间为：40h |
| 组合7 | 凝固时间为：38h |
Claims (6)
1.一种烟火药封口剂，其特征在于，按照重量份计包括：氧化镁10-15份，蛭石10-15份、氯化钠20-30份、壳聚糖2-5份、椰果粉1-2份、石蜡油2-4份。
2.如权利要求1所述的烟火药封口剂，其特征在于，按照重量份计包括：氧化镁12份，蛭石13份、氯化钠24份、壳聚糖3份、椰果粉1.6份、石蜡油2.8份。
3.如权利要求1或2所述的烟火药封口剂，其特征在于，所述椰果粉，其制备方法为：
①酶解：将椰果肉捣碎后，添加椰果肉质量1-2％的半纤维素酶/果胶酶/蛋白酶复合酶，于温度为10-20℃条件下静置2-3h，得酶解物；
②水提：向酶解物中加水，水料比为1：(10-15)，于温度为80-95℃条件下微波处理10-20min，得水提物；
③发酵：冷却水提物至料温为28-33℃，加入水提物质量0.7-1.4％的啤酒酵母/乳酸菌复合菌种，于温度为28-33℃条件下恒温发酵2-5h，得发酵物；
④固液分离：取发酵物进行固液分离，将固形物研磨至80目以上，液体物质干燥后研磨至80目以上，后混合，得椰果粉。
4.如权利要求3所述的烟火药封口剂，其特征在于，所述的半纤维素酶/果胶酶/蛋白酶复合酶，其接种量比为半纤维素酶：果胶酶：蛋白酶＝3：(4-7)：(13-17)。
5.如权利要求3所述的烟火药封口剂，其特征在于，所述的啤酒酵母/乳酸菌复合菌种，其接种量比为啤酒酵母：乳酸菌＝1：(2-5)。
6.一种如权利要求1或2所述的烟火药封口剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)烧制：将蛭石研磨至粒度为150-180目，置于500-600℃条件下烧制1-2h，加入氯化钠混合均匀，置于800-900℃条件下烧制1-2h，冷却后，研磨混合物至粒度为200目以上，得蛭石混合物料；
2)一次混合：将氧化镁、椰果粉、石蜡油、壳聚糖混合均匀，得氧化镁混合物料；
3)二次混合：将蛭石混合物料与氧化镁混合物料在密闭条件下混合均匀。
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