RU2532171C1 - Pyrotechnical sound and light composition - Google Patents
Pyrotechnical sound and light composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532171C1 RU2532171C1 RU2013129109/05A RU2013129109A RU2532171C1 RU 2532171 C1 RU2532171 C1 RU 2532171C1 RU 2013129109/05 A RU2013129109/05 A RU 2013129109/05A RU 2013129109 A RU2013129109 A RU 2013129109A RU 2532171 C1 RU2532171 C1 RU 2532171C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iditol
- potassium
- sound
- composition
- pyrotechnical
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к термическим составам, содержащим нитраты щелочных или щелочноземельных металлов, с органическими компонентом, не являющимся взрывчатым или термическим, которые могут быть использованы в качестве светозвукового сигнала.The invention relates to thermal compositions containing nitrates of alkali or alkaline earth metals, with an organic component that is not explosive or thermal, which can be used as a light and sound signal.
Уровень данной области техники характеризует пиротехнический состав звукового действия, описанный в Modern Pyrotechnies by Н. Elern, Chemikal Publ. Co. Mc, New Jork, 1961, рецепт №58, который содержит окислитель - хлорат калия, органическое горючее газообразователь - галловую кислоту [С6Н2(ОН)3·СООН] и добавку красного каучука, при следующем соотношении компонентов (мас.%):The level of this technical field is characterized by the pyrotechnic composition of sound action described in Modern Pyrotechnies by N. Elern, Chemikal Publ. Co. Mc, New Jork, 1961, recipe No. 58, which contains an oxidizing agent - potassium chlorate, an organic fuel blowing agent - gallic acid [C 6 H 2 (OH) 3 · COOH] and the addition of red rubber, in the following ratio (wt.%) :
Указанный пиротехнический состав при горении создает неудовлетворительный по выразительности звуковой эффект.The specified pyrotechnic composition during combustion creates an unsatisfactory expressive sound effect.
Кроме того, этот пиротехнический состав характеризуется неэффективным комплексным сигнальным действием заряда из него, так как создает при функционировании низкую тональность звуковых колебаний, возникающих при достаточной скорости его горения, а также низкое по интенсивности световое излучение газообразных продуктов горения в видимом диапазоне спектра электромагнитных волн, что недостаточно для хорошо различимых сигналов.In addition, this pyrotechnic composition is characterized by an ineffective complex signal action of the charge from it, since it creates a low tonality of sound vibrations arising at a sufficient rate of combustion, as well as low light emission of gaseous products of combustion in the visible spectrum of electromagnetic waves, which not enough for clearly distinguishable signals.
Более совершенным является пиротехнический состав звукового действия, выбранный в качестве наиболее близкого аналога предложенному составу по технической сущности и числу совпадающих признаков, описанный в книге А.А. Шидловский, А.И. Сидоров, Н.А. Силин. «Пиротехника в народном хозяйстве». - М.: Машиностроение, 1978 г., с.160, который содержит хлорат калия в качестве окислителя и органическое горючее газообразователь - галловую кислоту, при массовом соотношении компонентов, мас.%:More perfect is the pyrotechnic composition of the sound action, selected as the closest analogue to the proposed composition according to the technical essence and the number of matching features, described in the book by A.A. Shidlovsky, A.I. Sidorov, N.A. Xilin. "Pyrotechnics in the national economy." - M .: Engineering, 1978, p.160, which contains potassium chlorate as an oxidizing agent and an organic combustible gasifier - gallic acid, with a mass ratio of components, wt.%:
Известный пиротехнический состав звукового действия представляет собой простую бинарную смесь: окислитель - органическое горючее, легко перемешивающуюся с равномерным распределением компонентов в объеме смеси, которая не расслаивается при хранении до прессования зарядов.The well-known pyrotechnic composition of sound action is a simple binary mixture: an oxidizing agent is an organic fuel that mixes easily with a uniform distribution of components in the volume of the mixture, which does not separate during storage before pressing charges.
Однако известный состав не получил широкого практического применения из-за нерегулируемых параметров назначения, потому что скорость горения состава невозможно изменить при жестком массовом соотношении компонентов.However, the known composition has not received wide practical application due to unregulated destination parameters, because the burning rate of the composition cannot be changed with a rigid mass ratio of components.
Для надежного воспламенения хлората калия требуется мощный тепловой импульс от специального устройства, что ограничивает практическое использование известного пиротехнического состава в ограниченных объемах сигнальных мин, файеров и пр.Reliable ignition of potassium chlorate requires a powerful heat pulse from a special device, which limits the practical use of the known pyrotechnic composition in limited volumes of signal mines, fires, etc.
Кроме того, известный пиротехнический состав характеризуется высокой чувствительностью к механическим воздействиям, ограничивая тем самым переработку в серийном производстве.In addition, the well-known pyrotechnic composition is characterized by high sensitivity to mechanical stresses, thereby limiting processing in serial production.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение технических возможностей безопасного применения пиротехнического состава звукового действия, сопровождаемого ярким свечением генерируемых газообразных продуктов горения, достаточных для использования в качестве комплексного сигнального заряда.The technical problem to which the present invention is directed is to expand the technical capabilities of the safe use of the pyrotechnic composition of sound action, accompanied by a bright glow of the generated gaseous combustion products, sufficient for use as a complex signal charge.
Требуемый технический результат достигается тем, что известный пиротехнический светозвуковой состав, включающий окислитель и органическое горючее, согласно изобретению в качестве окислителя содержит смесь перхлората калия, нитрата калия и тиомочевины, органическое горючее выполнено в виде смеси калия бензойнокислого с идитолом порошкообразным и содержит технологическую добавку в виде лакового раствора идитола, при этом идитол порошкообразный и лаковый раствор идитола соотносятся как равные части, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The required technical result is achieved by the fact that the known pyrotechnic light and sound composition, including an oxidizing agent and organic fuel, according to the invention as an oxidizing agent contains a mixture of potassium perchlorate, potassium nitrate and thiourea, organic fuel is made in the form of a mixture of potassium benzoate with iditol powder and contains a technological additive in the form Iditol varnish solution, while iditol powder and iditol varnish solution are correlated as equal parts, with the following ratio NTV, wt.%:
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили улучшение показателей назначения: повышена тональность звука при горении пиротехнического состава со скоростью, когда появляется резкий свист, который сопровождается мощным излучением электромагнитной энергии в видимом диапазоне (не менее 1000 кд).Distinctive features of the proposed technical solution ensured an improvement in the performance indicators: the tonality of sound during the burning of the pyrotechnic composition was increased at a speed when a sharp whistle appears, which is accompanied by powerful radiation of electromagnetic energy in the visible range (at least 1000 cd).
Выполнение комплексного окислителя резко повысило скорость горения пиротехнического состава, при которой возникает звуковой эффект свиста.The implementation of the complex oxidizer dramatically increased the burning rate of the pyrotechnic composition, at which the sound effect of a whistle arises.
Нитрат калия улучшает воспламеняемость состава и обеспечивает динамичное его горение, перхлорат калия снижает уровень чувствительности до безопасного (при этом втрое дешевле заменяемого хлората калия), а тиомочевина активирует разложение перхлората калия для взаимодействия при горении с калием бензойнокислым, который обеспечивает достижение основного целевого назначения - звукового эффекта от свиста.Potassium nitrate improves the flammability of the composition and ensures its dynamic combustion, potassium perchlorate reduces the sensitivity level to safe (at the same time, it is three times cheaper than replaced potassium chlorate), and thiourea activates the decomposition of potassium perchlorate to interact with potassium benzoate, which ensures the achievement of the main purpose - sound the effect of the whistle.
Перхлорат калия в пиротехническом составе обеспечивает достижение необходимого уровня скорости горения.Potassium perchlorate in a pyrotechnic composition ensures the achievement of the required level of burning rate.
Замена хлората калия (по прототипу), который имеет высокий тротиловый эквивалент, перхлоратом калия продиктована снижением опасности переработки состава в условиях серийного производства зарядов.Replacement of potassium chlorate (according to the prototype), which has a high TNT equivalent, with potassium perchlorate is dictated by a decrease in the risk of processing the compound in the conditions of mass production of charges.
Перхлорат калия снижает взрывчатые свойства пиротехнического состава.Potassium perchlorate reduces the explosive properties of the pyrotechnic composition.
Тиомочевина в структуре комплексного окислителя является активатором химического разложения при горении калия бензойнокислого и перхлората калия, а также служит пламегасителем, предотвращающим потерю реагентов и снижение эффективности действия.Thiourea in the structure of the complex oxidizing agent is an activator of chemical decomposition during the combustion of potassium benzoate and potassium perchlorate, and also serves as a flame arrester, preventing loss of reagents and reducing the effectiveness of the action.
Массовое содержание калия бензойнокислого оптимизировано для активизации взаимодействия с кислородом перхлората калия и достижения максимальной скорости горения состава, при которой возникает звуковой эффект свиста - целевое назначение сигнального заряда.The mass content of potassium benzoate is optimized to enhance the interaction with oxygen of potassium perchlorate and to achieve the maximum burning rate of the composition at which the sound effect of the whistle arises - the purpose of the signal charge.
Идитол (новолачная фенолформальдегидная смола марки СФ-0112А) повышает скорость химического взаимодействия с кислородом перхлората калия, в результате чего растет скорость горения, при которой возникает эффект свиста.Iditol (novolac phenol-formaldehyde resin, grade SF-0112A) increases the rate of chemical interaction with oxygen of potassium perchlorate, resulting in an increase in the burning rate at which the whistle effect occurs.
Идитол является дополнительным газообразователем и технологической добавкой, которая служит для равномерного распределения всех компонентов в составе при смешивании.Iditol is an additional blowing agent and technological additive that serves to evenly distribute all components in the composition when mixed.
Использование части фенолформальдегидной смолы в виде лака (раствора в этиловом спирте, ацетоне или в смеси спирта с ацетоном) обеспечивает смачивание и склеивание порошковых частиц компонентов между собой в однородную по массовому их соотношению композицию, которая не расслаивается при хранении до прессования в заряды.The use of a part of phenol-formaldehyde resin in the form of a varnish (a solution in ethyl alcohol, acetone or in a mixture of alcohol and acetone) ensures that the powder particles of the components are wetted and bonded to each other in a composition that is uniform in mass ratio, which does not separate when stored before pressing into charges.
Использование всей массовой доли фенолформальдегидной смолы в форме лака улучшает текучесть состава, обеспечивая равномерное распределение компонентов, при котором не происходит комкования. Но увеличение доли технологического растворителя в приготовленном составе нетехнологично из-за резкого роста продолжительности перемешивания компонентов и сушки смеси для удаления летучих без воспламенения.The use of the entire mass fraction of phenol-formaldehyde resin in the form of varnish improves the fluidity of the composition, ensuring a uniform distribution of components, in which there is no clumping. But an increase in the proportion of technological solvent in the prepared composition is not technologically advanced due to the sharp increase in the duration of mixing of the components and drying of the mixture to remove volatiles without ignition.
Экспериментально определено соотношение в приготавливаемой композиции массовой доли фенолформальдегидной смолы в форме порошка и лака как равные части, когда обеспечиваются приемлемые технологические свойства, упомянутые выше.The ratio of the mass fraction of phenol-formaldehyde resin in the form of powder and varnish in equal amounts was experimentally determined as equal parts when acceptable technological properties mentioned above are provided.
При содержании в пиротехническом составе перхлората калия меньше 56 мас.% не обеспечивается заданный уровень параметров назначения - светозвукового действия из-за снижения температуры горения заряда.When the content of potassium perchlorate in the pyrotechnic composition is less than 56 wt.%, The specified level of destination parameters is not ensured - light-sound action due to a decrease in the charge burning temperature.
При содержании в пиротехническом составе перхлората калия больше 62 мас.% не отмечается существенного улучшения показателей назначения.When the content in the pyrotechnic composition of potassium perchlorate is more than 62 wt.%, There is no significant improvement in the indicators of appointment.
При содержании в пиротехническом составе по изобретению нитрата калия меньше 8 мас.% ухудшается его воспламеняемость.When the content in the pyrotechnic composition according to the invention of potassium nitrate is less than 8 wt.%, Its flammability deteriorates.
При содержании в предложенном пиротехническом составе нитрата калия больше 10 мас.% не отмечается повышения чувствительности к тепловому импульсу.When the content in the proposed pyrotechnic composition of potassium nitrate is more than 10 wt.%, There is no increase in sensitivity to thermal impulse.
При содержании в пиротехническом составе тиомочевины меньше 5 мас.% горение заряда происходит с возникновением пламени, что снижает эффективность действия по назначению до уровня прототипа из-за выгорания компонентов.When the content of thiourea in the pyrotechnic composition is less than 5 wt.%, The combustion of the charge occurs with the occurrence of a flame, which reduces the efficiency of the intended action to the level of the prototype due to burnout of the components.
Содержание в пиротехническом составе тиомочевины больше 8 мас.% является балластным, так как не увеличивает активности реагентов.The content of thiourea in the pyrotechnic composition of more than 8 wt.% Is ballast, since it does not increase the activity of the reagents.
При содержании в составе калия бензойнокислого за границами оптимизированного диапазона 19-22 мас.% не достигается заданный уровень звукового сигнала.When the content of potassium benzoate outside the optimized range of 19-22 wt.% Is not achieved the specified level of the sound signal.
При содержании в пиротехническом составе идитола меньше 4 мас.% недостаточна прочность спрессованного заряда, структура которого не цементируется при смешивании состава.When the content of iditol in the pyrotechnic composition is less than 4 wt.%, The strength of the compressed charge is insufficient, the structure of which does not cement when the composition is mixed.
При содержании в пиротехническом составе идитола больше 6 мас.% нет улучшения ни технологических свойств, ни функциональных качеств заряда.When the iditol content in the pyrotechnic composition is more than 6 wt.%, There is no improvement in either the technological properties or the functional qualities of the charge.
При введении в состав идитола, приготовленного в виде лака, массой больше 3% резко увеличивается технологическое время перемешивания компонентов и для удаления летучих провяливанием.When an iditol, prepared in the form of varnish, is introduced into the composition, with a mass of more than 3%, the technological time for mixing the components sharply increases and for the removal of volatile by drying.
При введении в состав части идитола в виде лака меньше 2 мас.% не достигается равномерности распределения компонентов, что не обеспечивает стабильности свойств зарядов из него, и необходимой прочности спрессованных зарядов.When a part of iditol in the form of varnish is introduced into the composition of less than 2 wt.%, The distribution of components is not uniform, which does not ensure the stability of the properties of the charges from it, and the necessary strength of the compressed charges.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.Therefore, each essential feature is necessary, and their combination is sufficient to achieve a novelty of quality that is not inherent in the signs of disunity, that is, the technical problem posed in the invention is not solved by the sum of the effects, but by a new super-effect of the sum of the attributes.
Предложенный состав светозвукового действия приготавливается в любом смесителе, действующем на пиротехническом производстве, в который загружают все порошкообразные компоненты в соотношении (мас.%): 59±3 перхлората калия (KClO4), 9±1 нитрата калия (KNO3), 6,5±1,5 тиомочевины CS(NH2)2, 20,5±1,5 калия бензойнокислого (C6H5COOK) по ТУ 6-09-3015-77 и 2,5±0,5 идитола по ГОСТ 18694-80, после чего в течение 10 минут перемешивают.The proposed composition of the light-sound action is prepared in any mixer operating in the pyrotechnic production, into which all powder components are loaded in the ratio (wt.%): 59 ± 3 potassium perchlorate (KClO 4 ), 9 ± 1 potassium nitrate (KNO 3 ), 6, 5 ± 1.5 thiourea CS (NH 2 ) 2 , 20.5 ± 1.5 potassium benzoate (C 6 H 5 COOK) according to TU 6-09-3015-77 and 2.5 ± 0.5 iditol according to GOST 18694 -80, after which they mix for 10 minutes.
Затем в смеситель добавляют предварительно приготовленный 20%-ный раствор идитола в смеси равных долей ацетона с этиловым спиртом - лак 2,5±0,5 мас.% и перемешивают в течение 7-10 минут.Then, a previously prepared 20% solution of iditol in a mixture of equal proportions of acetone with ethyl alcohol - varnish 2.5 ± 0.5 wt.% Is added to the mixer and mixed for 7-10 minutes.
Приготовленную смесь выгружают на лотки и провяливают в нормальной атмосфере для удаления растворителя (не более 0,4 мас.% летучих), после чего направляют на прессование зарядов.The prepared mixture is unloaded on trays and dried in a normal atmosphere to remove solvent (not more than 0.4 wt.% Volatile), and then sent to the pressing charges.
Количественное соотношение компонентов предложенного сигнального светозвукового пиротехнического состава было рассчитано по математической модели планирования эксперимента и нашло подтверждение по результатам опытной проверки функционирования сигнальных зарядов по назначению.The quantitative ratio of the components of the proposed signal light-sound pyrotechnic composition was calculated by the mathematical model of the planning of the experiment and was confirmed by the results of an experimental verification of the functioning of signal charges as intended.
При этом функционирование зарядов из предложенного пиротехнического состава сопровождается звуковым сигналом в виде резкого свиста при сопутствующем излучении продуктами горения в видимом диапазоне с силой света не менее 1000 кд, что позволяет его рекомендовать для снаряжения сигнальных устройств скрытного размещения в грунте по периметру охраняемых территорий.At the same time, the functioning of the charges from the proposed pyrotechnic composition is accompanied by an audible signal in the form of a sharp whistle with accompanying radiation from the combustion products in the visible range with a light intensity of at least 1000 cd, which allows it to be recommended for equipping signal devices of covert placement in the ground around the perimeter of protected areas.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по пиротехническим сигналам, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности промышленного изготовления состава на действующем оборудовании пиротехнического производства можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.A comparative analysis of the proposed technical solution with identified analogues of the prior art, from which the invention does not explicitly follow for a specialist in pyrotechnic signals, showed that it is unknown, and given the possibility of industrial production of the composition on existing pyrotechnic equipment, it can be concluded that the patentability criteria are met .
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013129109/05A RU2532171C1 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | Pyrotechnical sound and light composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013129109/05A RU2532171C1 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | Pyrotechnical sound and light composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2532171C1 true RU2532171C1 (en) | 2014-10-27 |
Family
ID=53382258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013129109/05A RU2532171C1 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | Pyrotechnical sound and light composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2532171C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1793086A (en) * | 2005-11-24 | 2006-06-28 | 醴陵神马花炮有限公司 | Safety firecracker |
| RU2305675C1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-09-10 | Николай Михайлович Вареных | Spark-forcing pyrotechnic composition |
| RU2426714C1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-08-20 | Юрий Николаевич Юрченко | Pyrotechnic sound-and-light compound with reduced smoke formation |
-
2013
- 2013-06-27 RU RU2013129109/05A patent/RU2532171C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1793086A (en) * | 2005-11-24 | 2006-06-28 | 醴陵神马花炮有限公司 | Safety firecracker |
| RU2305675C1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-09-10 | Николай Михайлович Вареных | Spark-forcing pyrotechnic composition |
| RU2426714C1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-08-20 | Юрий Николаевич Юрченко | Pyrotechnic sound-and-light compound with reduced smoke formation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2968542A (en) | Illuminants | |
| RU2369591C1 (en) | Aerosol-forming pyrotechnic composition | |
| RU2350590C1 (en) | Pyrotechnical smoke-forming composition | |
| RU2532171C1 (en) | Pyrotechnical sound and light composition | |
| RU2331619C1 (en) | Pyrotechnic composition of white flame with periodical flame flares in combustion | |
| RU2369592C1 (en) | Pyrotechnic composition for formation of smoke masking curtain | |
| RU2710186C1 (en) | Pyrotechnic spark-force compound of yellow fire | |
| US8888936B2 (en) | Perchlorate-free pyrotechnic mixture | |
| CA2302485A1 (en) | Infrared tracer for ammunition | |
| RU2350589C1 (en) | Pyrotechnical smoke-forming composition | |
| US4078953A (en) | Reignition suppressants for solid extinguishable propellants for use in controllable motors | |
| RU2501777C1 (en) | Pyrotechnic composition for fireworks | |
| US2131041A (en) | Nonexplosive pypotechnic composition | |
| RU2549865C1 (en) | Pyrotechnic composition of colour of fire | |
| US4534810A (en) | Red phosphorous smoke producing composition | |
| CA2925980C (en) | Stabilized nitrocellulose-based propellant composition | |
| RU2513919C2 (en) | Pyrotechnic low temperature rapidly burning gas-generating composition | |
| JPH0453837B2 (en) | ||
| US8002914B1 (en) | Smokeless flash powder | |
| RU2554634C1 (en) | Priming pyrotechnical composition | |
| RU2501775C1 (en) | Method of recycling combustible case wastes | |
| JPH07190696A (en) | Flame fireworks | |
| RU2232740C1 (en) | Pyrotechnic igniter composition | |
| RU2540626C1 (en) | Pyrotechnic composition of red signal light | |
| RU2788085C1 (en) | Aerosol-forming composition for fire extinguishing |