RU2031898C1

RU2031898C1 - Pyrotechnical composition for bengal candle

Info

Publication number: RU2031898C1
Authority: RU
Inventors: С.Н. Бердоносова; В.С. Лядов; А.П. Полещук; О.И. Окишев; Н.Г. Чекалкин; А.А. Каменев
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Абрис"
Priority date: 1992-06-22
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1995-03-27

Abstract

FIELD: Bengal candle making. SUBSTANCE: composition has, wt.-%: oxygen-containing oxidizer 56-72; polychlorovinyl resin 8-16; iron 10-15; magnesium 8-12; corn dextrin 2.0-2.5; potassium bichromate 0.5-2.5. Composition can also contain as oxidizer, wt.-%: strontium nitrate 56-71 or barium nitrate 55-72, or strontium nitrate 45-55 and additionally sodium oxalate 6-8. Candle fires of match for 2-4 s and burns for 27-47 s, working life of paste is 24 h. EFFECT: enhanced quality of composition. 1 tbl

Description

Изобретение относится к пиротехническим бенгальcким свечам, предназначенным для сжигания на открытом воздухе при праздничных мероприятиях, например в новогодние дни, при эстрадных представлениях и т.д. The invention relates to pyrotechnic Bengal candles intended for burning outdoors during festive events, for example on New Year's days, with pop shows, etc.

Известен пиротехнический состав для бенгальской свечи, включающий, мас. % : окислитель 25-50, приблизительно половину которого составляет перхлорат аммония, железный или стальной порошок 3-14 и горючее 3-27, включая связующее. Дополнительным окислителем при этом могут быть нитраты бария, стронция, калия и аммония. Для предотвращения коррозии порошки стали или железа предлагается покрывать льняным маслом или парафином [1]. Known pyrotechnic composition for a Bengal candle, including, by weight. %: oxidizing agent 25-50, approximately half of which is ammonium perchlorate, iron or steel powder 3-14 and fuel 3-27, including a binder. An additional oxidizing agent may be barium, strontium, potassium and ammonium nitrates. To prevent corrosion, it is proposed to coat steel or iron powders with linseed oil or paraffin [1].

Известен пиротехнический состав для бенгальских свечей, дающих неокрашенное маленькое пламя и красивые искры [2]. Этот состав является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому. Он содержит, мас.%: нитрат бария 50, декстрин или крахмал 12-14, железные вороненые опилки 30 и металлическое горючее - алюминиевая пудра или алюминиево-магниевый сплав или магний 6-8. Known pyrotechnic composition for Bengal candles, giving unpainted small flames and beautiful sparks [2]. This composition is the closest in technical essence to the proposed. It contains, wt.%: Barium nitrate 50, dextrin or starch 12-14, iron burnished sawdust 30 and metal fuel - aluminum powder or aluminum-magnesium alloy or magnesium 6-8.

Технология изготовления бенгальских свечей состоит в многократном обмакивании стальной проволоки в сметанообразный водный состав с последующей сушкой до получения суммарной толщины 3,5 ± 0,5 мм. The manufacturing technology of Bengal candles consists in repeatedly dipping the steel wire in a creamy aqueous composition, followed by drying to obtain a total thickness of 3.5 ± 0.5 mm.

Недостатками известных составов является ограниченность зрелищного эффекта. Большинство составов сильно дымят. Состав по прототипу от спички воспламеняется с трудом. The disadvantages of the known compositions is the limited spectacular effect. Most compounds smoke heavily. The composition of the prototype from the match is ignited with difficulty.

Цель изобретения - получение комбинированного красочного эффекта - искрения и образования цветного пламени одновременно, а также улучшение воспламеняемости, химической стойкости, технологичнос- ти, снижение отходов производства. The purpose of the invention is to obtain a combined colorful effect — sparking and the formation of a colored flame at the same time, as well as improving flammability, chemical resistance, processability, and reducing production waste.

Цель достигается путем введения в состав новых компонентов при изменении их количественного соотношения. The goal is achieved by introducing new components into the composition when changing their quantitative ratio.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в пиротехнический состав, включающий кислородсодержащий окислитель, железо, магний и водорастворимое связующее, дополнительно вводят полихлорвиниловую смолу, бихромат калия или аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кислородсодержащий окислитель 56-78 Магний 8-12 Железный порошок 10-15 Полихлорвиниловая смола 8-16
Бихромат калия или аммония 0,5-2,5 Кукурузный декстрин 2,0-2,5
В качестве кислородсодержащего окислителя могут быть использованы нитрат бария или стронция, оксалат натрия. Нитраты бария или стронция в предлагаемом составе выполняют функцию не только окислителя, но и цветопламенной добавки при обеспечении малой дымности. Для получения красного цвета пламени используют нитрат стронция, для зеленого - нитрат бария, для желтого - смесь нитрата стронция и оксалата натрия.The essence of the invention lies in the fact that in the pyrotechnic composition, including an oxygen-containing oxidizing agent, iron, magnesium and a water-soluble binder, polychlorinated vinyl resin, potassium or ammonium dichromate are additionally introduced in the following ratio, wt.%:
Oxygen-containing oxidizing agent 56-78 Magnesium 8-12 Iron powder 10-15 Polyvinyl chloride resin 8-16
Potassium or ammonium dichromate 0.5-2.5 Corn dextrin 2.0-2.5
As an oxygen-containing oxidizing agent, barium or strontium nitrate, sodium oxalate can be used. Barium or strontium nitrates in the proposed composition perform the function of not only an oxidizing agent, but also a flame-flame additive while ensuring low smoke. Strontium nitrate is used to obtain a red flame, barium nitrate is used for green, and a mixture of strontium nitrate and sodium oxalate is used for yellow.

Полихлорвиниловая смола улучшает цветность пламени. Polyvinyl chloride resin improves the color of the flame.

Бихромат калия или аммония выполняет роль стабилизатора водных паст по химической стойкости и значительно повышает воспламеняемость сухого состава бенгальской свечи. Potassium or ammonium dichromate acts as a stabilizer of water pastes in chemical resistance and significantly increases the flammability of the dry composition of a Bengal candle.

Водорастворимый кукурузный декстрин при сохранении свойств горючего и связующего является самым дешевым и недефицитным из аналогичных видов технического сырья, относимых к условно пищевым продуктам, обеспечивает необходимую прочность состава, хорошую его адгезию к металлу держателя (стальная проволока) при минимальном содержании в составе. Water-soluble corn dextrin, while maintaining the properties of a fuel and a binder, is the cheapest and non-deficient of similar types of technical raw materials classified as conditionally food products, provides the necessary strength of the composition, its good adhesion to the holder metal (steel wire) with a minimum content in the composition.

Соотношение компонентов в совокупности обеспечивает необходимые параметры горения бенгальской свечи при скорости горения и дымности, близким к известным, не имеющим выраженной цветности, а также обеспечивает другие преимущества: хорошую воспламеняемость, химическую стойкость, технологичность. Водная паста из указанных компонентов обладает высокой стабильностью (десятки часов), что позволяет практически полностью использовать приготовленный состав. Известные пасты не могут находиться в сыром виде более 6 ч, пузырятся, сильно разогреваются, что приводит к негорючести состава и большим отходам производства. The ratio of the components together provides the necessary parameters of the burning of a Bengal candle at a burning rate and smoke close to the known ones that do not have pronounced color, and also provides other advantages: good flammability, chemical resistance, and processability. Water paste from these components has high stability (tens of hours), which allows almost fully use the prepared composition. Known pastes can not be in raw form for more than 6 hours, bubble, heat up very much, which leads to incombustibility of the composition and large production waste.

Срок хранения бенгальских свечей из известных составов - 1 год, из предлагаемого состава - не менее 3-х лет. The shelf life of Bengal candles from known formulations is 1 year, of the proposed composition - at least 3 years.

П р и м е р. Для приготовления 100 г сухого пиротехнического состава бенгальской свечи, например, красного цвета взвешивают с точностью до ±0,01 г порошки, г: нитрат стронция 56, полихлорвиниловая смола 14, магний 10, железо 15. Все перемешивают. Одновременно готовят 5%-ный водный раствор кукурузного декстрина, содержащий 1% бихромата калия. Добавляют 50-60 мл его в смесь сухих компонентов, тщательно перемешивают. Образуется масса с консистенцией сметаны. В полученную массу окунают стальную проволоку диаметром 1,0-1,2 мм на глубину 100-120, или 160-180 мм в зависимости от времени горения. После извлечения проволоки и подсушивания слоя ее окунают снова. После того как процесс повторяют 2-3 раза, толщина слоя достигает 3-4 мм. Высушенные до остаточной влажности менее 0,2% свечи упаковывают в полиэтиленовую пленку. PRI me R. To prepare 100 g of dry pyrotechnic composition of a Bengal candle, for example, red, powders are weighed to an accuracy of ± 0.01 g, g: strontium nitrate 56, polyvinyl chloride resin 14, magnesium 10, iron 15. All are mixed. At the same time, a 5% aqueous solution of corn dextrin containing 1% potassium dichromate is prepared. Add 50-60 ml of it to the mixture of dry components, mix thoroughly. A mass with the consistency of sour cream is formed. Steel wire is dipped into the resulting mass with a diameter of 1.0-1.2 mm to a depth of 100-120, or 160-180 mm, depending on the burning time. After removing the wire and drying the layer, it is dipped again. After the process is repeated 2-3 times, the layer thickness reaches 3-4 mm. Dried candles to a residual moisture content of less than 0.2% are packed in a plastic film.

Свеча легко загорается от пламени спички, на что затрачивается 2-3 с, в то время как известные бенгальские свечи поджигаются с трудом и часто требуют затраты более одной спички. Горение свечи спокойное, без пульсаций, с выраженным красным пламенем небольшого объема и красивыми желтыми (золотистыми) искрами. Дымление слабое, боле 98% конденсированных продуктов в виде оплавленного шлака остается на проволоке-держателе. A candle easily ignites from a match flame, which takes 2-3 seconds, while well-known Bengal candles are difficult to ignite and often require more than one match. Candle burning is calm, without ripples, with a pronounced red flame of small volume and beautiful yellow (golden) sparks. Smoke is weak, more than 98% of condensed products in the form of molten slag remain on the holder wire.

Рецептуры пиротехнических составов бенгальской цветопламенной свечи представлены в таблице. Диаметр проволоки 1,2 мм, диаметр свечи 3,5 мм, длина 110-115 мм. Recipes pyrotechnic compositions of the Bengal flame-colored candles are presented in the table. The diameter of the wire is 1.2 mm, the diameter of the candle is 3.5 mm, and the length is 110-115 mm.

Приведенные в таблице рецептуры пиротехнических составов позволяют готовить бенгальские свечи с новым эффектом - одновременно цветное пламя и искровой эффект. При этом свечи легко воспламеняются, процесс их изготовления более технологичен, так как практически исключаются отходы производства за счет высокой "живучести" водных паст. В настоящее время отходы производства за счет разложения состава до израсходования его в изделиях составляет от 2-х до 5-ти и даже до 10-ти% исходной массы. Достигаемый экологический и экономический эффект особенно важен, поскольку отходом являются растворимые соединения бария. The formulations of pyrotechnic compositions given in the table allow to prepare Bengal candles with a new effect - at the same time a color flame and a spark effect. At the same time, candles are easily ignited, the process of their manufacture is more technologically advanced, since production waste due to the high "survivability" of water pastes is practically eliminated. Currently, production waste due to decomposition of the composition before it is used up in products ranges from 2 to 5 and even up to 10% of the initial mass. The achieved environmental and economic effect is especially important since soluble barium compounds are waste products.

Claims

1. Pyrotechnic composition of a Bengal candle, including an oxygen-containing oxidizing agent, magnesium, iron, a water-soluble binder, characterized in that it contains corn dextrin and additionally polyvinyl chloride resin and potassium or ammonium bichromate in the following ratio:%.
Oxygen Oxidizing Agent - 45 - 72.0
PVC resin - 8.0 - 16.0
Iron - 10.0 - 15.0
Magnesium - 8.0 - 12.0
Corn Dextrin - 2.0 - 2.5
Potassium Dichromate - 0.5 - 2.5
2. The composition according to claim 1, characterized in that it contains 56 - 71% strontium nitrate as an oxidizing agent.

3. The composition according to claim 1, characterized in that as an oxidizing agent it contains 55 - 72% of barium nitrate.

4. The composition according to claim 1, characterized in that it contains 45 - 55% strontium nitrate and an additional 6 - 8% sodium oxalate as an oxidizing agent.