RU2545292C1 - Smoke-generating composition - Google Patents
Smoke-generating composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2545292C1 RU2545292C1 RU2013157784/05A RU2013157784A RU2545292C1 RU 2545292 C1 RU2545292 C1 RU 2545292C1 RU 2013157784/05 A RU2013157784/05 A RU 2013157784/05A RU 2013157784 A RU2013157784 A RU 2013157784A RU 2545292 C1 RU2545292 C1 RU 2545292C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- smoke
- composition
- anthracene
- ammonium chloride
- pyrotechnic
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к пиротехническим составам, содержащим хлорат калия, при горении которых генерируется аэрозоль, образующий дымовую завесу, используемую для маскировки техники и живой силы при их срытном перемещении, или в качестве дымового сигнала.The invention relates to pyrotechnic compositions containing potassium chlorate, the combustion of which generates an aerosol forming a smoke screen, which is used to mask equipment and manpower during their secret movement, or as a smoke signal.
Уровень данной области техники характеризует пиротехнический дымообразующий состав по патенту RU 2350590 C1, C06D 3/00, С06В 29/02, 2009 г., содержащий хлорат калия, антрацен, активаторы горения - тиомочевину и фенолформальдегидную смолу в следующем соотношении (мас.%):The level of this technical field is characterized by the pyrotechnic smoke-generating composition according to patent RU 2350590 C1, C06D 3/00, С06В 29/02, 2009, containing potassium chlorate, anthracene, combustion activators - thiourea and phenol-formaldehyde resin in the following ratio (wt.%):
Изобретение направлено на повышение эффективности дымообразования и маскирующей способности за счет большой скорости горения состава и увеличения выхода дисперсных частиц в аэродисперсное образование.The invention is aimed at increasing the efficiency of smoke formation and masking ability due to the high burning rate of the composition and increasing the yield of dispersed particles in the aerodisperse formation.
Состав технологичен в изготовлении и безопасен в переработке, он гранулируется и не пылит.The composition is technologically advanced to manufacture and safe to process, it is granulated and does not dust.
Технологическая добавка активаторов горения - тиомочевины и фенолформальдегидной смолы, которые являются дополнительным горючим, при горении состава дают большое количество газообразных продуктов, улучшающих процесс диспергирования аэрозоля и вынос продуктов сгорания в атмосферу, то есть увеличивают его дымообразующую способность.The technological additive of combustion activators - thiourea and phenol-formaldehyde resin, which are additional fuel, when burning the composition gives a large amount of gaseous products that improve the process of dispersion of the aerosol and the removal of combustion products into the atmosphere, that is, increase its smoke-forming ability.
Увеличение газообразных продуктов также способствует повышению дисперсности сажевых частиц, что улучшает устойчивость дымового облака и кроющую способность завесы.An increase in gaseous products also contributes to an increase in the dispersion of soot particles, which improves the stability of the smoke cloud and the opacity of the curtain.
Однако при высокой скорости горения состава, имеющего большое содержание активного окислителя, происходит значительная термодеструкция антрацена, в результате чего резко снижается маскирующая способность дыма, не насыщенного черным цветом из-за недостатка сажевых частиц.However, at a high burning rate of a composition having a high content of active oxidizing agent, significant thermal decomposition of anthracene occurs, resulting in a sharp decrease in the masking ability of smoke that is not saturated with black due to a lack of soot particles.
Отмеченный недостаток устранен в пиротехническом дымообразующем составе, описанном в книге Шидловского А.А. Основы пиротехники, М., «Машиностроение», 1973, с.243, который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному составу.The noted drawback is eliminated in the pyrotechnic smoke-forming composition described in the book by A. Shidlovsky Fundamentals of pyrotechnics, M., "Mechanical Engineering", 1973, p.243, which, according to the technical nature and the number of matching features, is selected as the closest analogue to the proposed composition.
Известный дымообразующий состав содержит (мас.%):Known smoke-forming composition contains (wt.%):
Горение описанного состава сопровождается образованием черного дыма, формирующего устойчивую маскирующую завесу.Burning of the described composition is accompanied by the formation of black smoke, forming a stable masking curtain.
Однако динамика формирования дымовой завесы неудовлетворительная из-за относительно низкой скорости горения состава, что вынуждает увеличивать массу заряда и габариты конструкции, в которой состав с резко отрицательным кислородным балансом предохраняется от проникновения кислорода воздуха, чтобы предотвратить пламенное горение.However, the dynamics of the formation of the smokescreen is unsatisfactory due to the relatively low burning rate of the composition, which forces an increase in the mass of the charge and the dimensions of the structure, in which the composition with a sharply negative oxygen balance is protected from the penetration of atmospheric oxygen to prevent flame combustion.
Прессованный заряд из известного состава, включающего большую часть малоактивного хлористого аммония, плохо горит, при этом образуется много шлаков от его избытка, что снижает функциональную надежность и эффективность дымообразования.A pressed charge of a known composition, including most of the low-activity ammonium chloride, burns poorly, and a lot of slag is formed from its excess, which reduces the functional reliability and efficiency of smoke formation.
Из-за периодически возникающего пламенного горения состава резко уменьшается количество генерируемого дыма, цвет которого приобретает сероватый оттенок, ухудшая показатели назначения.Due to the periodically arising burning of the composition, the amount of smoke generated decreases sharply, the color of which acquires a grayish tint, worsening the performance indicators.
Кроме того, состав нетехнологичен в изготовлении и переработке по причине пыления сухих компонентов, что делает производство взрывоопасным.In addition, the composition is low-tech in the manufacture and processing due to the dusting of dry components, which makes the production explosive.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является усовершенствование дымообразующего состава и оптимизация массового соотношения компонентов для улучшения его технологичности и повышения эффективности генерирования функционального аэрозоля.The technical problem to which the present invention is directed is to improve the smoke-forming composition and optimize the mass ratio of the components to improve its manufacturability and increase the efficiency of generating a functional aerosol.
Требуемый технический результат достигается тем, что известный дымообразующий состав для постановки маскирующей завесы, включающий хлорат калия, хлорид аммония, антрацен и технологическую добавку, согласно изобретению, содержит в качестве технологической добавки антраценовое масло, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The required technical result is achieved by the fact that the known smoke-forming composition for setting a masking curtain, including potassium chlorate, ammonium chloride, anthracene and a technological additive, according to the invention, contains anthracene oil as a technological additive, in the following ratio, wt.%:
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили в полтора-два раза повышение выхода черного дыма, формирующего устойчивую маскирующую завесу, и расширение области использования безкаркасных зарядов из технологичного в изготовлении и переработке пиротехнического состава.Distinctive features of the proposed technical solution provided a one and a half to two-fold increase in the yield of black smoke, forming a stable masking curtain, and the expansion of the field of use of frameless charges from the technological in the manufacture and processing of the pyrotechnic composition.
Количественное соотношение компонентов предложенного дымообразующего состава было рассчитано по математической модели планирования эксперимента, оптимальность которого нашла подтверждение результатами опытной проверки функционирования зарядов, изготовленных прогрессивным шнекованием при малых давлениях (50-100 кгс/см2).The quantitative ratio of the components of the proposed smoke-forming composition was calculated by the mathematical model of the design of the experiment, the optimality of which was confirmed by the results of an experimental verification of the functioning of charges made by progressive screwing at low pressures (50-100 kgf / cm 2 ).
Использование в дымообразующем составе в качестве окислителя хлората калия, химическое разложение которого сопровождается выделением кислорода, обеспечивает повышение энергетики горения заряда, динамично генерирующее функциональный аэрозоль.The use of potassium chlorate as an oxidizing agent in the smoke-forming composition, the chemical decomposition of which is accompanied by the release of oxygen, provides an increase in the energy of charge burning, which dynamically generates a functional aerosol.
Хлорат калия, в сочетании с антраценом и антраценовым маслом, повышает скорость горения состава и обеспечивает полноту возгонки хлорида аммония для максимального выхода дисперсной фазы в генерируемое дымовое облако.Potassium chlorate, in combination with anthracene and anthracene oil, increases the burning rate of the composition and ensures the completeness of sublimation of ammonium chloride to maximize the dispersed phase into the generated smoke cloud.
При содержании в пиротехническом дымообразующем составе хлората калия больше 41 мас.% его часть не участвует в целевом химическом взаимодействии с компонентами состава, в результате чего снижается дымообразование.When the content in the pyrotechnic smoke-forming composition of potassium chlorate is more than 41 wt.%, Part of it does not participate in the target chemical interaction with the components of the composition, resulting in reduced smoke formation.
При содержании в пиротехническом дымообразующем составе хлората калия меньше 35 мас.% скорость горения снижается до уровня, когда маскирующая способность формируемого облака не удовлетворяет заданным параметрам из-за существенного снижения возгонки хлорида аммония и антрацена.When the content of potassium chlorate in the pyrotechnic smoke-forming composition is less than 35 wt.%, The burning rate decreases to the level when the masking ability of the formed cloud does not meet the specified parameters due to a significant decrease in the sublimation of ammonium chloride and anthracene.
Массовое содержание хлорида аммония, сравнительно с прототипом, снижено в 2,5 раза, так как его избыток остается в шлаках и не генерировал газы и не образовывал дым.The mass content of ammonium chloride, compared with the prototype, is reduced by 2.5 times, since its excess remains in the slag and did not generate gases and did not form smoke.
Хлорид аммония легко возгоняется при температуре уже 250°С и при горении состава экзотермически окисляется кислородом, образуя свободные хлор и азот, пары воды, которые служат для выноса конденсированной фазы аэрозоля. При этом пары хлорида аммония, охлаждаясь на воздухе, переходят в твердое состояние, формируя дополнительную дисперсную фазу, что увеличивает оптическую плотность дыма.Ammonium chloride is easily sublimated at a temperature of already 250 ° C and, when the composition is burned, is exothermically oxidized by oxygen, forming free chlorine and nitrogen, water vapor, which serve to carry out the condensed phase of the aerosol. In this case, the vapor of ammonium chloride, cooling in air, passes into the solid state, forming an additional dispersed phase, which increases the optical density of the smoke.
При содержании в пиротехническом дымообразующем составе хлорида аммония больше 22 мас.% не обеспечивается полнота его возгонки, а избыток остается в шлаках, в результате - дымообразование не улучшается.When the content of ammonium chloride in the pyrotechnic smoke-forming composition is more than 22 wt.%, The completeness of its sublimation is not ensured, and the excess remains in the slag, resulting in smoke formation does not improve.
При содержании в пиротехническом дымообразующем составе хлорида аммония меньше 20 мас.% возникает пламенное горение, вследствие чего уменьшается выход конденсированной фазы дыма, снижая оптическую плотность облака черного дыма.When the content of ammonium chloride in the pyrotechnic smoke-forming composition is less than 20 wt.%, Flame combustion occurs, as a result of which the yield of the condensed phase of the smoke decreases, reducing the optical density of the cloud of black smoke.
Использование в предложенном составе в качестве органического горючего дымообразователя антрацена каменноугольного сырого, в структуре которого присутствует примесь антраценового масла, обеспечивает дополнительные функции технологической смазки для приготовления пиротехнического состава смешиванием с последующим его уплотнением в заряды посредством высокопроизводительного шнекования при относительно низком давлении 100-300 кгс/см2.The use of raw coal anthracene as an organic fuel smoke generator in the structure of which there is an admixture of anthracene oil in the structure provides additional lubrication functions for the preparation of the pyrotechnic composition by mixing with its subsequent compaction into charges by means of high-performance screwing at a relatively low pressure of 100-300 kgf / cm 2 .
При содержании в пиротехническом дымообразующем составе антрацена меньше 35 мас.% генерируемое аэродисперсное образование приобретает сероватый цвет, ухудшая целевое применение.When the content of anthracene in the pyrotechnic smoke-forming composition is less than 35 wt.%, The generated aerodisperse formation acquires a grayish color, worsening the intended use.
Содержание в пиротехническом дымообразующем составе антрацена больше 37 мас.% является балластным.The content in the pyrotechnic smoke-forming composition of anthracene more than 37 wt.% Is ballast.
Введение в пиротехнический состав технологической добавки - антраценового масла (органического горючего связующего), которое исключительно совмещается с остальными компонентами, обеспечивает равномерность их распределения при смешивании без пыления, пластифицируя состав для уплотнения с повышением прочности зарядов.Introduction to the pyrotechnic composition of the technological additive - anthracene oil (an organic combustible binder), which is exclusively combined with other components, ensures their uniform distribution when mixed without dusting, plasticizing the composition for compaction with increasing charge strength.
Кроме того, антраценовое масло служит дополнительным аэрозолеобразователем.In addition, anthracene oil serves as an additional aerosolizer.
При содержании в пиротехническом дымообразующем составе антраценового масла меньше 2 мас.% происходит пыление при смешивании компонентов, что взрывоопасно, и не обеспечивается равномерность распределения компонентов состава, который невозможно перерабатывать в заряды шнекованием.When the content of anthracene oil in the pyrotechnic smoke-forming composition is less than 2 wt.%, Dusting occurs when the components are mixed, which is explosive, and the distribution of the components of the composition, which cannot be processed into charges by screwing, is not uniform.
При содержании в пиротехническом дымообразующем составе антраценового масла больше 8 мас.% происходит экссудация его избытка при уплотнении состава и при хранении зарядов, что недопустимо, не обеспечивается требуемая несущая прочность зарядов.When the content of anthracene oil in the pyrotechnic smoke-forming composition is more than 8 wt.%, Its excess is exudated during compaction of the composition and storage of charges, which is unacceptable, the required bearing strength of the charges is not provided.
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.
Характерные составы для испытаний, в которых компоненты содержатся в предложенных диапазонах массового соотношения, за пределами оптимизированных диапазонов и в границах количественного содержания компонентов по изобретению, представлены в Таблице.Typical test compositions in which the components are contained in the proposed ranges of the mass ratio, outside the optimized ranges and within the quantitative content of the components of the invention are presented in the Table.
Результаты испытаний зарядов из предложенной композиции показали, что составы 2-4 гарантированно обеспечивают заданные параметры показателей основного назначения, концентрации генерируемого дыма, его кроющей способности и технологических свойств состава для приготовления и переработки в серийном производстве.The test results of the charges from the proposed composition showed that compositions 2-4 are guaranteed to provide the specified parameters of the main purpose indicators, the concentration of the generated smoke, its opacity and technological properties of the composition for preparation and processing in serial production.
Состав 1 характеризуется нестабильным горением и неудовлетворительным выходом дыма серого цвета. При прессовании зарядов происходит недопустимая экссудация масла.Composition 1 is characterized by unstable combustion and poor gray smoke output. When pressing charges, an unacceptable exudation of oil occurs.
Состав 5 нетехнологичен из-за пыления при смешивании компонентов, которые распределяются в объеме неравномерно. При пламенном горении образуется много шлаков, что снижает дымообразование с сероватым оттенком.Composition 5 is not technologically advanced due to dusting when mixing components that are unevenly distributed in volume. During flame burning, many slags are formed, which reduces smoke formation with a grayish tint.
Изготавливают предложенный дымообразующий состав по принятой в пиротехнической отрасли технологии смешивания компонентов в любом действующем смесителе.The proposed smoke-forming composition is prepared according to the technology adopted in the pyrotechnic industry for mixing components in any existing mixer.
В смеситель вносят мерное количество порошкообразных компонентов (мас.%): 36±1 антрацена каменноугольного, 38±3 хлората калия и 21±1 хлорида аммония, которые в течение 5-7 минут перемешивают.A measured amount of powder components (wt.%) Is introduced into the mixer: 36 ± 1 coal anthracene, 38 ± 3 potassium chlorate and 21 ± 1 ammonium chloride, which are mixed for 5-7 minutes.
Затем добавляют 5±3 мас.% антраценового масла и перемешивают в течение 10-15 минут для равномерного распределения компонентов в объеме с образованием масляной пленки на их частичках.Then add 5 ± 3 wt.% Anthracene oil and mix for 10-15 minutes to evenly distribute the components in volume with the formation of an oil film on their particles.
Из полученной пластифицированной смеси шнекованием формируют функциональные заряды, характеризующиеся повышенным образованием черного дыма, имеющего кроющую (маскирующую) способность выше, чем у известных аналогов.Functional charges are formed from the obtained plasticized mixture by screwing, characterized by increased formation of black smoke, which has a hiding (masking) ability higher than that of the known analogues.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по пиротехнике, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления дымообразующего состава, можно сделать вывод о соответствии условиям 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 pyrotechnic specialist, showed that it is unknown, and taking into account the possibility of industrial serial production of a smoke-forming composition, we can conclude that the patentability conditions are met.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013157784/05A RU2545292C1 (en) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | Smoke-generating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013157784/05A RU2545292C1 (en) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | Smoke-generating composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2545292C1 true RU2545292C1 (en) | 2015-03-27 |
Family
ID=53383251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013157784/05A RU2545292C1 (en) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | Smoke-generating composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2545292C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS274927B2 (en) * | 1990-03-01 | 1991-12-17 | Navratil Josef | Smoke forming mixture for aerosol covering with cloud |
| RU2350589C1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-03-27 | ФГУП "Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева" | Pyrotechnical smoke-forming composition |
| RU2360702C2 (en) * | 2007-03-28 | 2009-07-10 | Елена Борисовна Иванова | Fume-forming compositions based on didecyldimethylammonium halogenide and their application for disinfection and/or disinfection |
| RU2448935C1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-04-27 | Открытое акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева" | Pyrotechnic composition for producing black smoke |
-
2013
- 2013-12-26 RU RU2013157784/05A patent/RU2545292C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS274927B2 (en) * | 1990-03-01 | 1991-12-17 | Navratil Josef | Smoke forming mixture for aerosol covering with cloud |
| RU2360702C2 (en) * | 2007-03-28 | 2009-07-10 | Елена Борисовна Иванова | Fume-forming compositions based on didecyldimethylammonium halogenide and their application for disinfection and/or disinfection |
| RU2350589C1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-03-27 | ФГУП "Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева" | Pyrotechnical smoke-forming composition |
| RU2448935C1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-04-27 | Открытое акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева" | Pyrotechnic composition for producing black smoke |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛИХАЧЕВ В. Пиротехника в кино, Москва, изд. "ИСКУССТВО", 1963, c.6. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103626612A (en) | Environment-friendly sulfur-free propellant formula | |
| CN102219622A (en) | Smokeless propellant for fireworks | |
| RU2350590C1 (en) | Pyrotechnical smoke-forming composition | |
| CN108083235A (en) | A kind of oxygen candle starting mix and preparation method thereof | |
| RU2369591C1 (en) | Aerosol-forming pyrotechnic composition | |
| Nagababu et al. | Reduced emission firecrackers: Barium-free pyrotechnic formulations | |
| RU2545292C1 (en) | Smoke-generating composition | |
| RU2369592C1 (en) | Pyrotechnic composition for formation of smoke masking curtain | |
| RU2392993C1 (en) | Pyrotechnic aerosol-forming compound | |
| RU2350589C1 (en) | Pyrotechnical smoke-forming composition | |
| RU2710186C1 (en) | Pyrotechnic spark-force compound of yellow fire | |
| RU2470506C1 (en) | Pyrotechnic composition for acting on supercooled clouds | |
| RU2466119C1 (en) | Pyrotechnic composition for red signalling light | |
| CN104591933B (en) | Modified carbon powder for preparing sulfur-free micro-smoke environment-friendly propellant | |
| RU2501776C1 (en) | Pyrotechnic igniter composition | |
| CN107628918A (en) | A kind of environment-friendly and low-toxicity bright pearl material of green and its preparation method and application | |
| RU2448935C1 (en) | Pyrotechnic composition for producing black smoke | |
| CN108191591A (en) | A kind of white cigarette agent and preparation method thereof | |
| RU2550390C1 (en) | Spark-forcing compound for red fireworks | |
| RU2541028C1 (en) | Pyrotechnic composition of white smoke | |
| RU2618271C1 (en) | Extinguishing pyrotechnic composition | |
| RU2549865C1 (en) | Pyrotechnic composition of colour of fire | |
| RU2484075C2 (en) | Method to manufacture pyrotechnical charges | |
| US907007A (en) | Safety-explosive. | |
| RU2565195C1 (en) | Pyrotechnic composition of white smoke |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161227 |