CN1179929C - 无硫爆竹可燃剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烟花爆竹产品使用的爆响药中的可燃剂。是由硫铁矿经提纯后得到的主要包含FeS2的矿料。也可以是一种由FeS2的矿料、易燃铝粉和密度调节剂膨胀珍珠岩粉混配而成的混合型可燃剂。这种可燃剂安全系数有显著提高；大大改善了原有配方中的硫磺及燃放后产生的二氧化硫对周围环境及大气的污染及对人体健康的危害；药物相容性好、吸湿性小、其安全性能、环保效益、爆炸性能和经济可比性等各项指标均优于使用硫磺可燃剂。
Description
技术领域：本发明涉及一种烟花爆竹产品使用的爆响药中的可燃剂。
背景技术：目前爆竹中单发装药量为0.05克的产品，普遍采用的爆响药剂是由氧化剂氯酸钾与可燃剂硫磺和铝粉等配制而成。由于可燃剂中包含了大量的硫磺，而硫磺是一种低熔点、低发火点的易燃固体，硫的粉尘或蒸汽能与空气形成爆炸性混合物，与氧化剂混合能发生爆炸，与氯酸钾化合时能生成敏感的爆炸混合物。故这是一种高敏感度的配方，在生产、贮运等过程中由于药剂受到机械撞击、摩擦、挤压或静电等外因作用即可发生燃烧或爆炸，尤其是在药剂的加工、配药、装药等带药工序中极易酿成安全事故；燃放时产生大量的二氧化硫气体，造成空气污染对人体健康不利。
发明内容：本发明的目的在于提供一种可以显著提高安全性能、药物相容性好、在生产和燃放过程中可以减少对周围环境及大气的污染、降低成本、使用方便的无硫爆竹可燃剂。
这种可燃剂是由硫铁矿经提纯后得到的主要包含FeS2的矿料。经研究这种物质可以满足烟火可燃物的要求，同时具有以下特性：(1)熔点高、其热分解温度在400℃以上，放热峰温达473.04℃，克服了硫磺低熔点(119.25℃)、容易形成“活化中心”、容易发生安全事故的弊端；(2)大大改善了原有配方中的硫磺及燃放后产生的二氧化硫对周围环境和大气的污染及对人体健康的危害；(3)与易燃铝粉相容，二者以1∶1相混所测的放热峰温为471.51℃，与FeS2的矿料的放热峰温473.04℃，仅差1.53℃，表明相容性好，可安全使用；(3)具有极易借氧化剂的氧或空气中的氧进行氧化的性能，燃烧时能产生氧化生成物；(4)燃烧时较硫磺需要的氧量少，仅为硫磺的40％左右；(5)吸湿性小，吸水率在1.06％以内，(6)不含对人体有害的物质；(7)具有足够的安全理化性能；(8)易于粉碎，粒度可控制在150μm孔径筛网筛余量在8％以下。故完全可以作为硫磺的取代物。
本发明还可以通过以下的方式来实现：即这种可燃剂是一种混合型可燃剂。混合型可燃剂是由主要包含FeS2的矿料、易燃铝粉和密度调节剂膨胀珍珠岩粉由以下质量比混配而成：FeS2∶易燃铝粉∶膨胀珍珠岩粉＝55-80∶25-40∶15-30。
可燃剂中还可以包含微量的安定剂和钝化剂。安定剂可以为碳酸氢钠、高锰酸钾等，钝化剂可以为石墨、石蜡等。
爆竹生产企业可以将这一种混合型可燃剂和指导量的氯酸钾混配后，直接用于爆竹装药。
这一种混合型可燃剂与氯酸钾混配制成的爆响剂具有如下的特点：(1)安全系数有显著提高：由于本产品中不含有硫，本身没有机械感度，与氯酸钾混配后的机械感度低，撞击感度为0-22％、均值为12％；摩擦感度为14-34％，均值为24％；静电火花感度低，50％发火的能量值为57.0mJ，比TNT和黑火药的静电火花感度小，比使用硫磺要安全；将这种混合型可燃剂与硫磺可燃剂制成的爆响剂经多次试验比较，本发明的产品在生产操作中均未爆响，而加入硫磺的产品则碰撞即爆；(2)具有足够的热效应：与氯酸钾混配的爆竹爆响剂在338.12℃完成放热的释放量达到每克1217J；(3)爆发点高：以FeS2的矿料与氯酸钾配制成的爆响剂，5秒钟延滞期的爆发点为324℃，高于硫磺配方的爆响剂爆发点约100℃；(4)药物相容性好，热安全性好，达到A级药剂的水平，可以安全使用，长期贮存；(5)大大改善了原有配方中的硫磺及燃放后产生的二氧化硫对周围环境及大气的污染及对人体健康的危害；(6)反应速度快，容易转为爆轰而产生爆竹产品所需要的特殊效果，爆竹爆响率达90-98％，声级值达112-123dB；(7)吸湿性小，吸湿率仅为0.7％；(8)克服了多种原料多种渠道分散采购、配料等工序，降低了成本；(9)可实现原材料专业化、集约化生产。
具体实施方式：
实施例1：硫铁矿经粉碎且粒度控制在200μm孔径筛网过筛，经除杂、提纯、烘干即为主要包含FeS2的矿料作为爆竹可燃剂。在生产爆竹的过程中将0.6公斤FeS2的矿料配入金属铝粉0.3公斤、膨胀珍珠岩粉0.2公斤、氯酸钾0.8公斤即为爆竹爆响剂。
实施例2：硫铁矿经粉碎且粒度控制在200μm孔径筛网过筛，经除杂、提纯、烘干，称取0.65公斤，与市售铝粉0.35公斤、市售膨胀珍珠岩粉0.2公斤混合均匀即成混合型可燃剂1.2公斤。生产爆竹时再配入0.8公斤氯酸钾即为爆竹爆响剂。可直接装药，其爆响率、声响均佳.
实施例3：硫铁矿经粉碎且粒度控制在200μm孔径筛网过筛，经除杂、提纯、烘干，称取0.75公斤，与市售铝粉0.3公斤、市售膨胀珍珠岩粉0.3公斤、安定剂碳酸氢钠5克，钝化剂石蜡10克、混合均匀成混合型可燃剂1.365公斤。配入1公斤氯酸钾即为爆竹爆响剂。可直接装药，其爆响率、声响均佳。
Claims (3)
1.提纯后的主要成分为FeS2的硫铁矿矿料作为爆竹可燃剂的应用。
2.提纯后的主要成分为FeS2的硫铁矿矿料作为爆竹可燃剂的应用，其特征在于，所述爆竹可燃剂各原料的质量配比如下：
硫铁矿矿料∶易燃铝粉∶膨胀珍珠岩粉＝55-80∶25-40∶15-30。
3.根据权利要求2所述的提纯后的主要成分为FeS2的硫铁矿矿料作为爆竹可燃剂的应用，其特征在于，所述爆竹可燃剂中还混配有微量的安定剂和钝化剂。
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