CN117049931A - 一种无烟燃烧组合物，其制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无烟燃烧组合物，其制备方法及其应用，制备无烟燃烧组合物的原料包括：固体酒精、硝化纤维和防潮剂；固体酒精的粒度≥60目；原料不含水。制备方法为将固体酒精和防潮剂进行捏合后，加入硝化纤维混合成团，然后破碎至粒度≥40目，得到无烟燃烧组合物；将无烟燃烧组合物制备烟火药；烟火药包括无烟燃烧组合物、高氯酸铵和钛粉；无烟燃烧组合物，有很好的流动性，对固体酒精的包裹性好，不易挥发，有利于进行捏合成团和步骤。
Description
技术领域
本发明涉及一种无烟燃烧组合物，其制备方法及其应用，属于化工产品制备技术领域。
背景技术
现在市场上使用的单基粉是军工退役的单基管经过带水破碎后得到40至100目粉状物料，但原料来源有限，满足不了市场需求，单基火药来源无法保障，是军队退役火药得到，且量少，价高。而现有生产单基粉的工业方法，是采用乳化和塑化硝化棉的工艺生产，例如利用乙酸乙脂等作为溶剂在水中乳化固化，产物必定会包裹水和溶剂，且无法除去，且工艺复杂、生产效率低，制备后的粉状产品干燥后仍然含有水和溶剂，产品燃烧速度慢，不易保存，达不到品质要求，从而导致现有的单基火药安全性未能得到很好的控制，无法满足烟花爆竹行业需求，影响烟花爆竹向安全环保方向转型升级。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种无烟燃烧组合物，有很好的流动性，对固体酒精的包裹性好，不易挥发，有利于进行捏合成团和步骤。
本发明的第二个目的在于提供一种上述无烟燃烧组合物的制备方法，该方法可进行工业化生产，有良好的市场用应前景。
本发明的第三个目的在于提供一种上述无烟燃烧组合物的应用，用于制备烟火药，燃放时间长，燃放高度高，烟量极少。
实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种无烟燃烧组合物，制备无烟燃烧组合物的原料包括：固体酒精、硝化纤维和防潮剂；固体酒精的粒度≥60目；原料不含水。
进一步地，防潮剂中含硝化纤维素的质量百分比≥10％。
进一步地，防潮剂中含二苯胺2wt％。
进一步地，防潮剂的溶剂为无水乙醇、无水甲醇和无水丙酮中的至少一种。
进一步地，固体酒精、硝化纤维和防潮剂的重量份如下：
固体酒精 1-80份；
硝化纤维 5-80份；
防潮剂 1-98份。
进一步地，固体酒精、硝化纤维和防潮剂的重量份如下：
固体酒精 50份；
硝化纤维 30份；
防潮剂 40份。
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种无烟燃烧组合物的制备方法，将粒度≥60目的固体酒精和防潮剂进行捏合后，加入硝化纤维混合成团，然后破碎至粒度≥40目，得到无烟燃烧组合物；制备过程中不含水。
进一步地，将固体酒精和防潮剂捏合至少20min。
进一步地，至少分为两次加入硝化纤维，混合并捏合至少40min至成团。
实现本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种无烟燃烧组合物的应用，将无烟燃烧组合物制备烟火药；烟火药包括无烟燃烧组合物、高氯酸铵和钛粉；制备无烟燃烧组合物的原料包括：固体酒精、硝化纤维和防潮剂；固体酒精的粒度≥60目；原料不含水。
进一步地，无烟燃烧组合物、高氯酸铵和钛粉的质量之比为4:2:0.8-1.2。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明的无烟燃烧组合物的原料先通过防潮剂将粒度≥60目的固体酒精包裹，稳定性更高，外表干燥内里维持软度，便于后面破碎成坚固分散型的40目以上的无烟燃烧组合物；
2、本发明的无烟燃烧组合物在制备过程中，防潮剂中溶剂绝大部分会挥发而浪费掉，加入硝化纤维可维持无烟燃烧组合物表层的干硬，使其具有良好的流动性，破碎至粒度≥40目时仍保持稳定的特性，溶剂不易挥发，安全性能和燃放效果更好；
3、本发明的无烟燃烧组合物的制备方法制备得到粒度≥40目的组合物，无烟燃烧组合物制备方法过程中绝不能加水，颗粒具有很好的流动性、过筛性，也会使固体酒精粉中含有的乙醇或甲醇不会挥发掉而失重；
4、本发明的无烟燃烧组合物应用于制备烟火药，燃放高度高，烟量极少，促进烟花爆竹行业向安全环保方向转型升级，满足行业不受单基火药粉供应的限制；
5、本发明的无烟燃烧组合物具有良好的生产和贮存的安全性，降低烟花爆竹的生产成本，对开发无烟发射药和无烟开爆药及无烟爆竹具有很好的市场用应前景。
附图说明
图1为实施例1制得的烟火药的燃烧过程。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
制备无烟燃烧组合物的原料包括：固体酒精、硝化纤维和防潮剂；其重量份如下：
固体酒精 1-80份；
硝化纤维 5-80份；
防潮剂 1-98份；
其中，固体酒精的粒度≥60目；原料和制备过程中均不含水；
其中，防潮剂中含硝化纤维素≥10wt％和二苯胺2wt％，以无水乙醇、无水甲醇和无水丙酮中的至少一种作为溶剂溶解。
二苯胺作为安定剂对硝化维素起安定作用，提高硝化维素的安全性能。
无烟燃烧组合物的制备方法为：将固体酒精和防潮剂进行捏合至少20min后，分次加入硝化纤维混合至少40min至成团，然后破碎，过筛后得≥40目物料，没过筛的重新破碎，得到粒度≥40目无烟燃烧组合物，将无烟燃烧组合物以便防潮剂的溶剂挥发，24h后包装。
无烟燃烧组合物的应用可用于烟火药的制备，烟火药包括无烟燃烧组合物、高氯酸铵和钛粉，质量之比为4:2:0.8-1.2。
现市场上的固体酒精的生产工艺过程是乙醇或甲醇及其它醇类与固化剂和水共同生产而成。生产固体酒精过程中由于原料中有易挥发的醇类和水，使得固体酒精产品含有易挥发的醇类和水，那么将固体酒精碎到40目以上时，相同重量的固体酒精当目数越大，表面积越大，固体酒精中含有的醇类越易挥发，相同重量的固体酒精，目数越大失重越大，在高温或长期贮藏过程中失重越严重，失重是说固体酒精中含有的醇类挥发，固体酒精目数越大，表面积越大，醇类越易挥发，即失重，保障不了固体酒精的性能。并且市场上的固体酒精都是以膏状或胶状的形态存在，具有一定的粘性，目数越大它们存放在一起会粘结，且有流动性，会粘筛，导致制备的烟花爆竹产品质量不合格。当固体酒精含有水时，与氧化剂混合会溶解部分氧化剂如硝酸钾、高氯酸钾、高氯酸铵等，导致氧化剂失效，还会与铝粉、铝镁粉、钛粉等还原剂产生氧化反应，从而使还原剂的性能部分失效，严重影响烟花爆竹产品质量。
经过以本具体实施方式无烟燃烧组合物制备烟火药，固体酒精大于60目，越细越好，以防潮剂结合硝化纤维包裹固体酒精，可维持无烟燃烧组合物表层的干硬，防止溶剂蒸发。产品性能完全满足要求，且同样用量单基粉生产的烟火药对比，本具体实施方式的燃放时间长，燃放高度也高，且燃放过程只有极少的烟，无烟药完全可以代替单基火药在烟花爆竹行业的应用。
1：无烟燃烧组合物的制备方法是本发明的权利。
2：无烟燃烧组合物的配方是本发明的权利。
3：经过包裹后的固体酒精在烟花爆竹行业应用是本发明的权利。
4：利用本发明包裹固体酒精粉用于开发无烟发射药和无烟开爆药是本发明的权利。
实施例1-3：
制备无烟燃烧组合物的原料包括：固体酒精、硝化纤维和防潮剂；其质量如表格1所示：
表格1实施例1-3原料质量
无烟燃烧组合物的制备方法为：将固体酒精和防潮剂进行捏合20min后，分次加入硝化纤维混合40min至成团，然后破碎，过筛后得≥40目物料，没过筛的重新破碎，得到粒度≥40目无烟燃烧组合物，将无烟燃烧组合物以便防潮剂的溶剂挥发，24h后包装。
无烟燃烧组合物的应用可用于烟火药的制备，烟火药包括无烟燃烧组合物50g、高氯酸铵25g和钛粉12g。
如图1所示，为实施例1制得的烟火药的燃烧过程，过程中，燃放高度高，烟量极少。根据国家烟花爆竹产品质量检验检测中心、湖南省烟花爆竹产品安全质量检验中心在2023.5.10-2023.5.29期间对在2023.5.10送样的实施例1制得的烟火药产品以AQ 4104-2008《烟花爆竹烟火药安全性能指标及测定方法》为标准进行检测：
吸湿率5.21％；
摩擦感度0％；标准≤60(摆角70度，液压：1.23MPa)
撞击感度0％；标准≤50(锤重10kg，锤高：250mm)
着火温度170.1℃。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无烟燃烧组合物，其特征在于，制备无烟燃烧组合物的原料包括：固体酒精、硝化纤维和防潮剂；所述固体酒精的粒度≥60目；所述原料不含水。
2.如权利要求1所述的无烟燃烧组合物，其特征在于，所述防潮剂中含硝化纤维素的质量百分比≥10％。
3.如权利要求1所述的无烟燃烧组合物，其特征在于，所述防潮剂的溶剂为无水乙醇、无水甲醇和无水丙酮中的至少一种。
4.如权利要求1所述的无烟燃烧组合物，其特征在于，所述固体酒精、硝化纤维和防潮剂的重量份如下：
固体酒精1-80份；
硝化纤维5-80份；
防潮剂1-98份。
5.如权利要求1所述的无烟燃烧组合物，其特征在于，所述固体酒精、硝化纤维和防潮剂的重量份如下：
固体酒精50份；
硝化纤维30份；
防潮剂40份。
6.一种无烟燃烧组合物的制备方法，其特征在于，将粒度≥60目的固体酒精和防潮剂进行捏合后，加入硝化纤维混合成团，然后破碎至粒度≥40目，得到无烟燃烧组合物；制备过程中不含水。
7.如权利要求6所述的无烟燃烧组合物的制备方法，其特征在于，将固体酒精和防潮剂捏合至少20min。
8.如权利要求6所述的无烟燃烧组合物的制备方法，其特征在于，至少分为两次加入硝化纤维，混合并捏合至少40min至成团。
9.一种无烟燃烧组合物的应用，其特征在于，将无烟燃烧组合物制备烟火药；所述烟火药包括无烟燃烧组合物、高氯酸铵和钛粉；制备无烟燃烧组合物的原料包括：固体酒精、硝化纤维和防潮剂；所述固体酒精的粒度≥60目；所述原料不含水。
10.如权利要求9所述的无烟燃烧组合物的应用，其特征在于，所述无烟燃烧组合物、高氯酸铵和钛粉的质量之比为4:2:0.8-1.2。
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