CN109855477A - 一种防震安全性玩具炮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防震安全性玩具炮，包括包装纸筒、固引剂、引爆药物、沙子；包装纸筒两端用固引剂密封，密封所形成的空腔填充引爆药物和沙子；引爆药物包括磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾；将氧化剂与引爆药物分隔开，不易发生自燃自爆的危险。采用引信沙将氧化剂存储且外部有包裹层，使用时引信沙先产生氧化发生爆炸然后再引发药物爆炸，很好的提升了安全性。对引信沙的材质和结构可以进行很好的控制，既保证受一定速度碰撞的破损率又保证在一定的速度碰撞的稳定性，实现对玩具炮的引爆可控性。棱角河沙具有尖角，在碰撞的过程中对引信沙具有刺破作用，在一定的碰撞受力情况下，提高了玩具炮的引爆灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及制炮领域，具体为一种防震安全性玩具炮。
背景技术
目前，玩具炮在运输、存储和使用过程中，经常容易突危险,每年都造成较大损失，其安全性一直受诟病，摔炮较于其他炮类产品更具有危险性，其引发作用就是内部摩擦或碰撞产生热量引发药物爆炸，在跌落过程中就很容易引发爆炸。如申请号为CN2017108325058，申请名为一种儿童摔炮的生产方法，其使用过程是用手捏产生爆炸，并未有真正的解决摔炮的安全性，跌落可能就会产生爆炸引发危险。因此，在其使用过程中好玩的同时其安全性也需要进一步提升。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种防震安全性玩具炮，包括包装纸筒、固引剂、引爆药物、沙子；所述包装纸筒两端用固引剂密封，密封所形成的空腔填充混合均匀的引爆药物和沙子；所述引爆药物包括磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾；所述沙子粒径为1-3mm，所述沙子包括河沙和多孔沙，所述河沙包括均匀混合的圆河沙和棱角河沙，所述圆河沙和棱角河沙按数量比份为8～9：1～2。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述多孔沙为脆性材质制成。
所述磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾为粉末且粉末大小为200～400目。
所述磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾的重量比份为2～3： 2～3：1～2：9～10：2～4：1～2。
将高氯酸钾、氯酸钾和锰酸钾粉末按上述重量比份均匀混合得混合粉末，将混合粉末填充入多孔沙后得到引信沙，将引信沙用包裹层包裹且与河沙混合均匀。
所述棱角河沙至少具有一个尖角，所述尖角至棱角河沙基部长度不少于1mm。
所述包装纸筒的单层纸孔隙率为0.35～0.6。
所述包裹层为不与高氯酸钾直接发生化学反应或耐氧化性好的材质制成，所述包裹层包括纤维纸和/或耐氧化膜。
所述包装纸筒由2层或3层单层纸绕包而成。
有益效果在于：
1、将氧化剂与引爆药物分隔开，不易发生自燃自爆的危险。
2、采用引信沙将氧化剂存储且外部有包裹层，使用时引信沙先产生氧化发生爆炸然后再引发药物爆炸，很好的提升了安全性。
3、对引信沙的材质和结构可以进行很好的控制，既保证受一定速度碰撞的破损率又保证在一定的速度碰撞的稳定性，实现对玩具炮的引爆可控性。
4、控制玩具炮内的整体药物量，减少玩具炮爆炸时产生的能量。
5、包装纸筒的孔隙率和绕包层数，降低玩具炮的气密性，减少玩具炮爆炸时产生的气压，提升安全性。
6、棱角河沙具有尖角，在碰撞的过程中对引信沙具有刺破作用，在一定的碰撞受力情况下，提高了玩具炮的引爆灵敏度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的半剖结构示意简图。
附图标记说明：1、包装纸筒；2、固引剂；3、圆河沙；4、引信沙；5、棱角河沙。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
如图1所示，本实施例的防震安全性玩具炮，包括包装纸筒1、固引剂2、引爆药物、沙子；包装纸筒1两端用固引剂2密封，密封所形成的空腔填充混合均匀的引爆药物和沙子；引爆药物包括磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾；沙子粒径为1-3mm，沙子包括河沙和多孔沙，河沙包括均匀混合的圆河沙3和棱角河沙5，圆河沙3和棱角河沙5按数量比份为8～9：1～2。每个玩具炮内的引爆药物总重不超过0.05克，限制引爆药物的重量，提高玩具炮的安全性。
磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾为粉末且粉末大小为200～400目。引爆药物粉末小，增加接触表面积，在引爆的过程中反应迅速充分。
磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾的重量比份为2～3： 2～3：1～2：9～10：2～4：1～2。
本实施例中磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾的重量比份为2:2:1:9:2:1。
优选地磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾的重量比份为3:3:2:10:4:2。
优选地磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾的重量比份为2.5:2.5:1.5:9:3:1.5。
更为优选地，磷为黄磷。黄磷不易自燃，提高安全性。
更为优选地，高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾分解所产生的氧气刚好为磷、硫磺、雄磺氧化生成五氧化磷、二氧化硫和二氧化砷所需要的氧气。
实施例1：
将高氯酸钾、氯酸钾和锰酸钾粉末按上述重量比份均匀混合得混合粉末，将混合粉末填充入多孔沙后得到引信沙4，将引信沙4用包裹层包裹且与河沙混合均匀。将氧化剂与磷、硫磺、雄磺隔离开，增加玩具炮的安全性。
将高氯酸钾、氯酸钾和锰酸钾粉末按上述重量比份均匀混合得混合粉末，将混合粉末填充入多孔沙后得到引信沙4，将引信沙4用包裹层包裹。
包裹层为不与高氯酸钾、氯酸钾和锰酸钾直接发生化学反应或耐氧化性好的材质制成，包裹层包括纤维纸、耐氧化膜。高氯酸钾、氯酸钾和锰酸钾为强氧化剂，具有很强的氧化腐蚀性，极易与具有还原性物质发生剧烈反应。纤维纸、耐氧化膜将引信沙4包裹，当玩具炮受到碰撞产生热量时，高氯酸钾、氯酸钾和锰酸钾分解且同时产生热量，锰酸钾分解生成二氧化锰，二氧化锰为催化剂，促使高氯酸钾、氯酸钾和锰酸钾的分解速度更快，高氯酸钾、氯酸钾和锰酸钾能在短时间内分解产生大量氧气，冲破纤维纸、耐氧化膜形成第一次爆炸，第一次爆炸将引信沙4内物质爆裂冲向磷、硫磺、雄磺和河沙的混合物，磷、硫磺、雄磺在高氯酸钾、氯酸钾和锰酸钾的混合作用，随着产生的热量与氧化，发生剧烈化学反应，短时间内产生大量气体，发生第二爆炸。
多孔沙为脆性材质制成。多孔沙可以陶土、电子陶瓷等无机脆性材质制成，无机材质能很好的保存氯酸钾、氯酸钾和锰酸钾不发生化学反应。陶土和电子陶瓷制品可以把控多孔沙的耐冲击力，本实施例中多孔沙在20m/s的速度碰撞破损率低于50%，在15m/s的速度碰撞破损率低于10%，在低于12m/s的速度碰撞破损率为0。在运输或使用过程中，在考虑空气阻力的情况下，本实施例玩具炮不给初速度时，跌落不会发生爆炸。
空气阻力为f=kv2,k为常数,v为瞬时速度。
合力F=mg-kv2 加速度a=F/m=g-(k/m)v2 又有a=v'(v的导数)=dv/dt 所以 dv/dt=g-(k/m)v2 积分得：ln│(v√k-√mg)/(v√k+√mg)│= -2t√(kg/m) √表示根号 因此,有:v = (mg/√k)*[(1+eα)/(1-eα)] 其中,α = -2t√(kg/m) 这样,得到v-t关系。
经实验，本实施例玩具炮在20m的高度自由下落且只考虑空气阻力的情况下，最终能达到平衡速度，且平衡速度为10.6m/s。因此，本实施例的玩具炮具有很高的安全性。在使用过程中，5岁左右小孩扔出玩具炮的初速度一般大于15m/s，成人扔出玩具炮的初速度在25m/s。
河沙包括均匀混合的圆河沙3和棱角河沙5，圆河沙3和棱角河沙5按数量比份为8～9：1～2。
本实施例中圆河沙3和棱角河沙5按数量比份为8：1；
优选地，本实施例中圆河沙3和棱角河沙5按数量比份为9：2。
棱角河沙5至少具有一个尖角，尖角至棱角河沙5基部长度不少于1mm。在碰撞过程中，尖角部对引信沙4进行冲击，将引信沙4的包裹层刺破，将引信沙4内的氧化剂释放出来。
由于有棱角河沙5，棱角河沙5对引信沙4的冲击力加强，经弹射实验统计，本实施例玩具炮在11.5m/s的爆炸率为0.05%；12m/s的爆炸率为3%；13m/s的爆炸率为25%；14m/s的爆炸率为60%；15m/s的爆炸率为90%；16m/s的爆炸率为95%。
包装纸筒1的单层纸孔隙率为0.35～0.6。
包装纸筒1由2层或3层单层纸绕包而成。包装纸筒1的孔隙率及绕包层数降低密封性，减少玩具炮爆炸时的气压，提高安全性。
实施例2:
实施例2与实施例1的不同处仅在于引信沙4的制法不同，具体如下：
将高氯酸钾、氯酸钾和锰酸钾按上述重量比份溶于水中制成饱和溶液，将多孔沙置入饱和高氯酸钾溶液完全浸泡，低温干燥后得到引信沙4，将引信沙4用包裹层包裹；引信沙4内的氧化剂含量与磷、硫磺、雄磺的重量比份为12～16：2～3： 2～3：1～2。
本实施例中引信沙4内的氧化剂含量与磷、硫磺、雄磺的重量比份为12：2： 2：1。
优选地，引信沙4内的氧化剂含量与磷、硫磺、雄磺为16：3： 3：2。
优选地，引信沙4内的氧化剂含量与磷、硫磺、雄磺为14：2.5： 2.5：1.5。
更为优选地，高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾分解所产生的氧气刚好为磷、硫磺、雄磺氧化生成五氧化磷、二氧化硫和二氧化砷所需要的氧气。
本发明中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形成新的技术方案。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种防震安全性玩具炮，其特征在于：包括包装纸筒、固引剂、引爆药物、沙子；所述包装纸筒两端用固引剂密封，密封所形成的空腔填充混合均匀的引爆药物和沙子；所述引爆药物包括磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾；所述沙子粒径为1-3mm，所述沙子包括河沙和多孔沙，所述河沙包括均匀混合的圆河沙和棱角河沙，所述圆河沙和棱角河沙按数量比份为8～9:1～2。
2.根据权利要求1所述的防震安全性玩具炮，其特征在于：所述多孔沙为脆性材质制成。
3.根据权利要求2所述的防震安全性玩具炮，其特征在于：所述磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾为粉末且粉末大小为200～400目。
4.根据权利要求3所述的防震安全性玩具炮，其特征在于：所述磷、硫磺、雄磺、高氯酸钾、氯酸钾、锰酸钾的重量比份为2～3： 2～3：1～2：9～10：2～4：1～2。
5.根据权利要求4所述的防震安全性玩具炮，其特征在于：将高氯酸钾、氯酸钾和锰酸钾粉末按上述重量比份均匀混合得混合粉末，将混合粉末填充入多孔沙后得到引信沙，将引信沙用包裹层包裹且与河沙混合均匀。
6.根据权利要求1或5所述的防震安全性玩具炮，其特征在于：所述棱角河沙至少具有一个尖角，所述尖角至棱角河沙基部长度不少于1mm。
7.根据权利要求6所述的防震安全性玩具炮，其特征在于：所述包装纸筒的单层纸孔隙率为0.35～0.6。
8.根据权利要求7所述的防震安全性玩具炮，其特征在于：所述包裹层为不与高氯酸钾直接发生化学反应或耐氧化性好的材质制成，所述包裹层包括纤维纸和/或耐氧化膜。
9.根据权利要求8所述的防震安全性玩具炮，其特征在于：所述包装纸筒由2层或3层单层纸绕包而成。
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