CN111302874A - 一种含塑料微粉的硝铵炸药及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含塑料微粉的硝铵炸药，它包括以下重量份的各组分原料：改性结晶硝酸铵82～92份、油相2～5份、木粉2～5份以及塑料微粉4～8份。本发明还公开了一种含塑料微粉的硝铵炸药的制备方法，包括以下步骤：S1、改性结晶硝酸铵粉末制备；S2、油相配置；S3、塑料微粉的制备；S4、混药。本发明将废弃塑料包装物在工业炸药中再利用，将塑料微粉用于制作含塑料微粉的硝铵炸药，安全环保、杜绝了焚烧废旧聚丙烯或者聚乙烯等塑料包装物的处理方法，减少燃烧过程产生的有害废烟和残留物对环境造成的污染，同时采用含有塑料微粉的粉状硝铵炸药可提高炸药的殉爆和爆速等爆炸性能，减少硝铵炸药爆炸后的有毒气体。

Description

一种含塑料微粉的硝铵炸药及其制备方法
技术领域
本发明涉及炸药领域，特别涉及一种含塑料微粉的硝铵炸药及其制备方法。
背景技术
目前国内硝铵炸药是一种粉状硝铵炸药，由于其具有良好的爆炸性能和不含有有毒有害成分梯恩梯现已成为我国粉状硝铵炸药的主要品种，所占比重已超过20％，同时也是我国工业炸药的主导产品。传统硝铵炸药存在的主要缺陷有：1)起爆感度变化大，特别是在高温潮湿天气情况下，如不及时采取措施，所生产出的硝铵炸药会出现半爆甚至拒爆；2)装药密度小；3)装药密度小所带来的爆炸性能的降低；4)装药成本大；5)钻孔长度增加，爆破成本增大；6)生产工艺参数要求严格，如水相温度要求高，膨硝水分含量要小；7)生产硝铵炸药和雷管等其它爆炸物品过程中产生了大量的废旧聚丙烯(PP)或者聚乙烯(PE)等塑料包装物,因其含有危险化学品无法回收处理,目前只能采用焚烧。综上所述：目前急需原料成本低、装药密度大、加工耗能低、可以回收利用废旧聚丙烯(PP)或者聚乙烯(PE)等塑料包装物的硝铵炸药制备方法。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种含塑料微粉的硝铵炸药及其制备方法。
一种含塑料微粉的硝铵炸药，它包括以下重量份的各组分原料：
改性结晶硝酸铵 82～92份
油相 2～5份
木粉 2～5份
塑料微粉 4～8份。
优选的是，它包括以下重量份的各组分原料：
改性结晶硝酸铵 86.05份
油相 3.80份
木粉 4.41份
塑料微粉 5.74份。
所述塑料微粉为报废的塑料包装物经过粗碎、加热挤压塑化、造粒、碾磨工序加工成细度20～80目的塑料粉末。
所述塑料包装物为PP聚丙烯或者PE聚乙烯塑料编织袋。
一种含塑料微粉的硝铵炸药的制备方法，包括以下步骤：
S1、改性结晶硝酸铵粉末制备：
将88～94重量份的硝酸铵加入到6～12重量份的水中，加热至70℃的并以65转/分钟的速度搅拌至硝酸铵完全溶解到水中，形成硝酸铵溶液；
向硝酸铵溶液中加入0.05～0.15重量份由十八胺、硬脂酸和石蜡组成的改性剂，搅拌并加热到115～130℃，并持续搅拌，混溶后形成悬浊液，保持悬浊液温度在115～130℃；
将上述悬浊液在-0.092MPa的真空环境下结晶干燥6～8分钟后解除真空环境并取出改性结晶硝铵；
将改性结晶硝铵温度降至40℃～63℃后，粉碎至过40目筛的细度，得到改性结晶硝酸铵粉末；
S2、油相配置：
将机油和柴油中的任意一种与石蜡和复合蜡中的任意一种按（6～5）∶（4～5）的重量比进行组合，加热搅拌至95℃后，制得油相备用；
S3、塑料微粉的制备：
将报废的塑料包装物进行清理粗碎，通过塑料挤出机，挤出制成塑料条，然后经过切割造粒、粉碎，得到塑料微粉；
对塑料微粉进行筛选，达到通过40目的细度要求为合格；没有通过40目的筛上物再次重复粉碎，最终制得合格的塑料微粉成品备用；
S4、混药：
在专用混药设备中加入82～92重量份的改性结晶硝酸铵粉末，再加2～5重量份的木粉和4～8重量份的塑料微粉，在混合温度为65～75℃条件下以35～55转/分钟的转速搅拌混合5～10分钟,制得初混物；
在所述初混物中加入2～5重量份的油相，油相温度为95℃，以35～55转/分钟的转速搅拌混合6～10分钟，形成含塑料微粉的硝铵炸药；混合完成后将含塑料微粉的硝铵炸药冷却至45℃以下进行包装形成成品。
所述塑料挤出机为双轴塑料挤出机，在210～238℃工作温度下塑化挤出塑料条。
S3中切割造粒的具体步骤为在塑料挤出机出口处配备旋转切刀式造粒机组，将塑料条旋转切断成塑料颗粒，调整旋转速度控制塑料粒径小于5mm。
S3中粉碎的具体步骤为：将塑料颗粒投入到旋转双摩擦盘式粉碎机，调整双摩擦盘的间距和旋转速度，对塑料粒径进行摩擦粉碎，得到塑料微粉；对塑料微粉进行筛选，达到 通过40目的细度要求为合格；没有通过40目的筛上物再次返回旋转双摩擦盘式粉碎机进行重复粉碎。
本发明的有益效果：本发明将废弃塑料包装物在工业炸药中再利用，将塑料微粉用于制作含塑料微粉的硝铵炸药，安全环保、杜绝了过去焚烧废旧聚丙烯(PP)或者聚乙烯(PE)等塑料包装物的处理方法，减少了燃烧过程产生的有害废烟和残留物对环境造成的污染，同时采用含有塑料微粉的粉状硝铵炸药可以提高炸药的殉爆和爆速等爆炸性能，减少了硝铵炸药爆炸后的有毒气体。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。
<实施例1>
一种含塑料微粉的硝铵炸药，它包括以下重量份的各组分原料：
改性结晶硝铵 82份
油相 2份
木粉 2份
塑料微粉 4份。
<实施例2>
一种含塑料微粉的硝铵炸药，它包括以下重量份的各组分原料：
改性结晶硝铵 92份
油相 5份
木粉 5份
塑料微粉 8份。
<实施例3>
一种含塑料微粉的硝铵炸药，它包括以下重量份的各组分原料：
改性结晶硝铵 86.05份
油相 3.80份
木粉 4.41份
塑料微粉 5.74份。
其中，实施例1～3中，所述塑料微粉为报废的PP聚丙烯或者PE聚乙烯等塑料编织袋经过粗碎、加热挤压塑化、造粒、碾磨工序加工成细度20～80目的塑料粉末。
一种含塑料微粉的硝铵炸药的制备方法，包括以下步骤：
S1、改性结晶硝酸铵粉末制备：
将88～94重量份的硝酸铵加入到6～12重量份的水中，加热至70℃的并以65转/分钟的速度搅拌至硝酸铵完全溶解到水中，形成硝酸铵溶液；
向硝酸铵溶液中加入0.05～0.15重量份由十八胺、硬脂酸和石蜡组成的改性剂，搅拌并加热到115～130℃，并持续搅拌，混溶后形成悬浊液，保持悬浊液温度在115～130℃；
将上述悬浊液在-0.092MPa的真空环境下结晶干燥6～8分钟后解除真空环境并取出改性结晶硝铵；
将改性结晶硝铵温度降至40℃～63℃后，粉碎至过40目筛的细度，得到改性结晶硝酸铵粉末；
S2、油相配置：
将机油和柴油中的任意一种与石蜡和复合蜡中的任意一种按（6～5）∶（4～5）的重量比进行组合，加热搅拌至95℃后，制得油相备用；
S3、塑料微粉的制备：
将报废的塑料包装物进行清理粗碎，通过塑料挤出机，挤出制成塑料条，然后经过切割造粒、粉碎，得到塑料微粉；
对塑料微粉进行筛选，达到通过40目的细度要求为合格；没有通过40目的筛上物再次重复粉碎，最终制得合格的塑料微粉成品备用；
S4、混药：
在专用混药设备中加入82～92重量份的改性结晶硝酸铵粉末，再加2～5重量份的木粉和4～8重量份的塑料微粉，在混合温度为65～75℃条件下以35～55转/分钟的转速搅拌混合5～10分钟,制得初混物；
在所述初混物中加入2～5重量份的油相，油相温度为95℃，以35～55转/分钟的转速搅拌混合6～10分钟，形成含塑料微粉的硝铵炸药；混合完成后将含塑料微粉的硝铵炸药冷却至45℃以下进行包装形成成品。
所述塑料挤出机为双轴塑料挤出机，在210～238℃工作温度下塑化挤出塑料条。
S3中切割造粒的具体步骤为在塑料挤出机出口处配备旋转切刀式造粒机组，将塑料条旋转切断成塑料颗粒，调整旋转速度控制塑料粒径小于5mm。
S3中粉碎的具体步骤为：将塑料颗粒投入到旋转双摩擦盘式粉碎机，调整双摩擦盘的间距和旋转速度，对塑料粒径进行摩擦粉碎，得到塑料微粉；对塑料微粉进行筛选，达到 通过40目的细度要求为合格；没有通过40目的筛上物再次返回旋转双摩擦盘式粉碎机进行重复粉碎。
将实施例3的含塑料微粉的硝铵炸药按照上述方法制备，然后将成品进行检测分析，得到如下实验数据：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE004

Claims (8)

1.一种含塑料微粉的硝铵炸药，其特征在于它包括以下重量份的各组分原料：
改性结晶硝酸铵 82～92份
油相 2～5份
木粉 2～5份
塑料微粉 4～8份。
2.根据权利要求1所述的一种含塑料微粉的硝铵炸药，其特征在于它包括以下重量份的各组分原料：
改性结晶硝酸铵 86.05份
油相 3.80份
木粉 4.41份
塑料微粉 5.74份。
3.根据权利要求1或2所述的一种含塑料微粉的硝铵炸药，其特征在于所述塑料微粉为报废的塑料包装物经过粗碎、加热挤压塑化、造粒、碾磨工序加工成细度20～80目的塑料粉末。
4.根据权利要求3所述的一种含塑料微粉的硝铵炸药，其特征在于所述塑料包装物为PP聚丙烯或者PE聚乙烯塑料编织袋。
5.根据权利要求1所述的一种含塑料微粉的硝铵炸药的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、改性结晶硝酸铵粉末制备：
将88～94重量份的硝酸铵加入到6～12重量份的水中，加热至70℃的并以65转/分钟的速度搅拌至硝酸铵完全溶解到水中，形成硝酸铵溶液；
向硝酸铵溶液中加入0.05～0.15重量份由十八胺、硬脂酸和石蜡组成的改性剂，搅拌并加热到115～130℃，并持续搅拌，混溶后形成悬浊液，保持悬浊液温度在115～130℃；
将上述悬浊液在-0.092MPa的真空环境下结晶干燥6～8分钟后解除真空环境并取出改性结晶硝铵；
将改性结晶硝铵温度降至40℃～63℃后，粉碎至过40目筛的细度，得到改性结晶硝酸铵粉末；
S2、油相配置：
将机油和柴油中的任意一种与石蜡和复合蜡中的任意一种按（6～5）∶（4～5）的重量比进行组合，加热搅拌至95℃后，制得油相备用；
S3、塑料微粉的制备：
将报废的塑料包装物进行清理粗碎，通过塑料挤出机，挤出制成塑料条，然后经过切割造粒、粉碎，得到塑料微粉；
对塑料微粉进行筛选，达到通过40目的细度要求为合格；没有通过40目的筛上物再次重复粉碎，最终制得合格的塑料微粉成品备用；
S4、混药：
在专用混药设备中加入82～92重量份的改性结晶硝酸铵粉末，再加2～5重量份的木粉和4～8重量份的塑料微粉，在混合温度为65～75℃条件下以35～55转/分钟的转速搅拌混合5～10分钟,制得初混物；
在所述初混物中加入2～5重量份的油相，油相温度为95℃，以35～55转/分钟的转速搅拌混合6～10分钟，形成含塑料微粉的硝铵炸药；混合完成后将含塑料微粉的硝铵炸药冷却至45℃以下进行包装形成成品。
6.根据权利要求5所述的一种含塑料微粉的硝铵炸药的制备方法，其特征在于，所述塑料挤出机为双轴塑料挤出机，在210～238℃工作温度下塑化挤出塑料条。
7.根据权利要求5所述的一种含塑料微粉的硝铵炸药的制备方法，其特征在于，S3中切割造粒的具体步骤为在塑料挤出机出口处配备旋转切刀式造粒机组，将塑料条旋转切断成塑料颗粒，调整旋转速度控制塑料粒径小于5mm。
8.根据权利要求7所述的一种含塑料微粉的硝铵炸药的制备方法，其特征在于，S3中粉碎的具体步骤为：将塑料颗粒投入到旋转双摩擦盘式粉碎机，调整双摩擦盘的间距和旋转速度，对塑料粒径进行摩擦粉碎，得到塑料微粉；对塑料微粉进行筛选，达到通过40目的细度要求为合格；没有通过40目的筛上物再次返回旋转双摩擦盘式粉碎机进行重复粉碎。
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