RU2710190C1 - Пиротехнический состав желтого огня - Google Patents
Пиротехнический состав желтого огня Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710190C1 RU2710190C1 RU2019127362A RU2019127362A RU2710190C1 RU 2710190 C1 RU2710190 C1 RU 2710190C1 RU 2019127362 A RU2019127362 A RU 2019127362A RU 2019127362 A RU2019127362 A RU 2019127362A RU 2710190 C1 RU2710190 C1 RU 2710190C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- pyrotechnic
- fireworks
- yellow
- nitrate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B31/00—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
- C06B31/02—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being an alkali metal or an alkaline earth metal nitrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B33/00—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide
- C06B33/04—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide the material being an inorganic nitrogen-oxygen salt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пиротехнике, а именно к пиротехническим составам, которые могут быть использованы для изготовления сигналов и фейерверков. Пиротехнический состав желтого огня содержит в качестве цветообразователей нитрат бария и нитрат стронция, магниевый порошок, стеарат кальция, усилитель цвета - хлорпарафин ХП-66Т, комплекс технологических добавок в составе фторкаучука СКФ-32-20, фенолоформальдегидной смолы СФ-342А и графита пиротехнического («П») и вещество на основе диоксида кремния - белую сажу БС-100 при оптимальном соотношении компонентов. Горение состава характеризуется ростом свечения на большой дальности видимости и различимости насыщенного желтым цветом сигнального огня, а также ярким зрелищным эффектом фейерверка с повышенной дистанцией разлета его пиротехнических элементов. При этом состав является негигроскопичным и сохраняет функциональную надежность с неизменным уровнем показателей назначения после арсенального хранения зарядов, что определяет пригодность для массового производства сигналов и фейерверков. 1 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к пиротехнике, а более конкретно, к составам, содержащим мелко раздробленный металл в комбинации по меньшей мере с одним нитратом щелочных или щелочноземельных металлов, выделяющим оксид металла, и может быть использовано для изготовления сигналов и фейерверков.
Уровень данной области техники характеризует пиротехнический состав, описанный в книге Шидловского А.А. Основы пиротехники, М., Машиностроение, 1973, с. 200-201, который содержит окислитель - нитрат натрия, металлическое горючее - порошок магния и органическое горючее связующее - поливинилхлорид, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
нитрат натрия | 56 |
магниевый порошок | 17 |
поливинилхлорид | 27. |
Интенсивность свечения желтой D-линии натрия (0,589 мкм) в пламени пропорциональна количеству введенного в пламя атомарного натрия.
Сила света звездок диаметром 22 мм, изготовленных из описанного состава, равна 1 11000 кд.
Известный пиротехнический состав имеет ограниченную дальность видимости и различимости из-за недостаточных светотехнических характеристик, и того, что излучает в доминирующей длине волны, соответствующей желто-оранжевой области спектра.
Отмеченные недостатки устранены в более совершенном пиротехническом составе по патенту RU 2394802 С1, С06В 33/04, С06В 31/02, 2010 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному составу.
Известный пиротехнический состав содержит, мас. %: 45-47,5 магниевого порошка, 21-23,5 нитрата натрия, 23,3-25 силикат-глыбы (диоксида кремния) и 5-10 стеарата кальция.
Известный состав характеризуется повышенной силой света при горении, имеет удельную светосумму в 7,7 раза выше аналога, насыщенность цвета пламени - 90%, излучает на доминирующей длине волны, соответствующей 570 нм.
Недостатком этого пиротехнического состава желтого огня является гигроскопичность нитрата натрия, что ограничивает практическое использование состава в сигнальных и фейерверочных зарядах.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение показателей назначения и расширение области применения негигроскопичных зарядов без оболочки.
Требуемый технический результат достигается тем, что известный пиротехнический состав желтого огня, содержащий цветообразующий нитрат металла, магниевый порошок, стеарат кальция и вещество на основе диоксида кремния, согласно изобретению, он в качестве цветообразователей включает нитрат бария и нитрат стронция, усилитель цвета - порошок хлорпарафина ХП-66Т и комплекс технологических добавок в составе фторкаучука СКФ-32-20, феноло-формальдегидной смолы СФ-342А и графита пиротехнического «П», а в качестве вещества, содержащего диоксид кремния - белую сажу БС-100 при следующем соотношении компонентов (мас. %):
нитрат бария | 37-43 |
нитрат стронция | 27-25 |
магниевый порошок | 12-15 |
стеарат кальция | 1-2 |
хлорпарафин ХП-66Т | 9-11 |
сажа белая | 0,5 |
смола СФ-342А | 5,5-6,5 |
фторкаучук СКФ-32-20 | 1,5-2,5 |
графит «П» | 0,5. |
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили функциональную надежность пиротехническим зарядам после арсенального хранения с неизменным уровнем показателей назначения, что определяет пригодность для массового производства сигналов и фейерверков.
Комплекс окислителей нитрата бария и нитрата стронция при смешивании продуктов реакции формирует радикально желтый цвет пламени, а выбранное оптимальное их массовое соотношение обеспечивает насыщенность пламени желтым цветом.
Магниевый порошок в пиротехническом составе по изобретению служит в качестве активного горючего и сгорает белым огнем, увеличивая силу света.
При содержании в пиротехническом составе магниевого порошка меньше 12 мас. % снижается скорость горения, в результате чего интенсивность окрашивания пламени цветом ниже и уменьшается сфера разлета пироэлементов фейерверка.
При содержании в пиротехническом составе магниевого порошка больше 15 мас. % происходит частичное выгорание компонентов из-за динамичного горения и не достигаются заданные показатели назначения по яркости и насыщенности фейерверка, сокращается дальность видимости и различимости сигнала.
Порошок хлорпарафина ХП-66Т, широко применяемый в отрасли хлорсодержащий реагент, является усилителем цвета, генерируя в пламени монохлориды металлов, излучающих желтым цветом.
При содержании в пиротехническом составе порошка хлорпарафина меньше 9 мас. % в продуктах горения недостает реакционного хлора, в результате чего насыщенность пламени желтым цветом невыразительная.
При содержании в пиротехническом составе порошка хлорпарафина больше 11 мас. % снижается скорость горения, вследствие чего не достигаются заданные показатели назначения.
Стеарат кальция - технологическая добавка, которую вводят для снижения чувствительности состава к трению для улучшения прессуемости зарядов. При этом в данном пиротехническом составе стеарат кальция усиливает насыщенность цвета желтого пламени, так как при горении дополнительно образует желтый оттенок огня.
Диоксид кремния (сажа белая БС-100) в пиротехническом составе используется как активный сорбент, загущающий смешанную композицию перед грануляцией.
При содержании в пиротехническом составе по изобретению сажи белой больше 0,5 мас. % снижается интенсивность свечения пламени из-за образования дыма - в фейерверках ухудшается зрелищный эффект.
В качестве органического горючего вводится идитол - феноло-формальдегидная смола СФ-342А, которая растворяется ацетоном, содержащимся (80 мас. %) во фторкаучуке СКФ-32-20, и выполняет функции связующего, обеспечивая при смешивании равномерное распределение компонентов состава. Из готового продукта растворитель удаляется при сушке провяливанием.
Фторкаучук СКФ-32-20 выполняет функции цементатора приготавливаемой смеси, в результате чего обеспечивается повышенная прочность формуемых из нее пиротехнических элементов, как фейерверочных больших калибров, так для сигнальных патронов, подвергающихся большим динамическим нагрузкам при выстреле.
Графит пиротехнический в качестве технологической добавки в готовый состав вводится опудриванием сформированных из приготовленной смеси гранул перед последующим формованием таблеток на роторном прессе, снижая трение и улучшая условия объемной осадки заготовки.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым эффектом суммы признаков.
Количественное соотношение структурных компонентов пиротехнического состава желтого огня по изобретению было рассчитано по математической модели планирования эксперимента, что нашло подтверждение в улучшении показателей назначения, достигнутых в натурных испытаниях опытных образцов сигнальных и фейерверочных зарядов.
Предложенный пиротехнический состав изготавливают и формуют в заряды по принятой в отрасли промышленной технологии на действующем оборудовании.
Для смешивания предварительно просушенных, измельченных и просеянных порошковых компонентов пиротехнического состава их загружают в лопастной смеситель мерными долями (мас. %): 40±3 нитрат бария, 26±1 нитрат стронция, 13,5±1,5 магниевый порошок МПФ-3, 1,5±0,5 стеарат кальция, 10±1 хлорпарафин ХП-66Т и 6±0,5 смола СФ-342, которые смешивают в течение 10-15 минут.
После этого в смеситель вводят предварительно приготовленный раствор 2±0,5 фторкаучука СКФ-32-20, включающего 80 мас. % ацетона, и сажу белую в количестве 0,5 мас. %
Дополнительное смешивание проводят в течение 5-7 минут до полной гомогенизации материала, который выгружают на сита №1,25 и протирают, формируя гранулы.
Гранулированный материал на лотках слоем 2-Зсм сушат провяливанием до содержания летучих не выше 0,7 мас. %, после чего вновь загружают в смеситель совместно с графитом пиротехническим в количестве 0,5 мас. %.
При смешивании в течение 3-5 минут происходит опудривание гранул состава тонким слоем графита, что облегчает последующее прессование зарядов, звездок и различных пироэлементов.
Для оптимизации количественного соотношения компонентов состава по изобретению были приготовлены композиции для испытаний, которые включают структурные элементы в пределах предложенного диапазона, его середине и за пределами оптимизированных значений необходимого минимального и максимального количества их массового содержания в составе.
Достижение улучшенных показателей назначения иллюстрируют данные, полученные при натурных испытаниях приготовленных зарядов с характерным массовым соотношением компонентов, представленных ниже.
Натурные испытания опытных образцов №№2-4 предложенного пиротехнического состава показали рост свечения на большей дальности видимости и различимости насыщенного желтым цветом сигнального огня и яркий зрелищный эффект фейерверка с повышенной дистанцией разлета его пиротехнических элементов.
Состав образца №1 характеризуется неудовлетворительной цветностью пламени при горении, когда не достигается выраженного желтого цвета, что ограничивает использование в качестве сигнального огня.
Состав №5 при горении имеет пламя насыщенное желтым цветом, но не ярким, при этом заряды из него крошатся.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, показал, что оно не известно, то есть соответствует критерию «новизна» условий патентоспособности.
Техническая сущность изобретения в новой совокупности существенных признаков явным образом не следует для специалиста по пиротехнике, а сочетание компонентов в заявленном их массовом соотношении является неочевидным.
Поэтому, с учетом практической возможности серийного изготовления пиротехнических сигнальных и фейерверочных зарядов зеленого пламени на действующем оборудовании пиротехнического производства, можно сделать вывод о соответствии заявленного изобретения условиям патентоспособности.
Claims (2)
- Пиротехнический состав желтого огня, содержащий цветообразующий нитрат металла, магниевый порошок, стеарат кальция и вещество на основе диоксида кремния, отличающийся тем, что он в качестве цветообразователей включает нитрат бария и нитрат стронция, усилитель цвета - хлорпарафин ХП-66Т и комплекс технологических добавок в составе фторкаучука СКФ-32-20, фенолоформальдегидной смолы СФ-342А и графита пиротехнического «П», а в качестве вещества, содержащего диоксид кремния - белую сажу БС-100, при следующем соотношении компонентов (мас.%):
-
нитрат бария 37-43 нитрат стронция 27-25 магниевый порошок 12-15 стеарат кальция 1-2 хлорпарафин ХП-66Т 9-11 сажа белая 0,5 смола СФ-342А 5,5-6,5 фторкаучук СКФ-32-20 1,5-2,5 графит «П» 0,5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019127362A RU2710190C1 (ru) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | Пиротехнический состав желтого огня |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019127362A RU2710190C1 (ru) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | Пиротехнический состав желтого огня |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2710190C1 true RU2710190C1 (ru) | 2019-12-24 |
Family
ID=69022950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019127362A RU2710190C1 (ru) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | Пиротехнический состав желтого огня |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2710190C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113582786A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-11-02 | 北京理工大学 | 一种高流散性氟聚物基安全环保烟花发射药制备方法 |
RU2788270C1 (ru) * | 2022-04-07 | 2023-01-17 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Пиротехнический состав красного огня |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1490590A (zh) * | 2003-09-12 | 2004-04-21 | 黄远清 | 一种混合型烟花炮竹及其制作方法 |
RU2394802C1 (ru) * | 2009-07-01 | 2010-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" | Пиротехнический состав желтого огня |
RU2460711C1 (ru) * | 2011-03-29 | 2012-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Пиротехнический состав цветного огня |
CN103224434A (zh) * | 2013-05-03 | 2013-07-31 | 醴陵神马花炮有限公司 | 一种无硫喷花类烟花药物 |
RU2664913C1 (ru) * | 2017-11-07 | 2018-08-23 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Пиротехнический сигнальный состав |
-
2019
- 2019-08-29 RU RU2019127362A patent/RU2710190C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1490590A (zh) * | 2003-09-12 | 2004-04-21 | 黄远清 | 一种混合型烟花炮竹及其制作方法 |
RU2394802C1 (ru) * | 2009-07-01 | 2010-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" | Пиротехнический состав желтого огня |
RU2460711C1 (ru) * | 2011-03-29 | 2012-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Пиротехнический состав цветного огня |
CN103224434A (zh) * | 2013-05-03 | 2013-07-31 | 醴陵神马花炮有限公司 | 一种无硫喷花类烟花药物 |
RU2664913C1 (ru) * | 2017-11-07 | 2018-08-23 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Пиротехнический сигнальный состав |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113582786A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-11-02 | 北京理工大学 | 一种高流散性氟聚物基安全环保烟花发射药制备方法 |
CN113698264A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-11-26 | 北京理工大学 | 一种减尘安全环保烟花发射药 |
CN113698261A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-11-26 | 北京理工大学 | 一种高爆容型增程安全环保烟花发射药 |
RU2788270C1 (ru) * | 2022-04-07 | 2023-01-17 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Пиротехнический состав красного огня |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8784584B2 (en) | Perchlorate-free yellow signal flare composition | |
RU2710190C1 (ru) | Пиротехнический состав желтого огня | |
US4130061A (en) | Gun fired projectile having reduced drag | |
RU2462443C1 (ru) | Пиротехнический состав белого сигнального огня | |
RU2710186C1 (ru) | Пиротехнический искро-форсовый состав желтого огня | |
RU2460711C1 (ru) | Пиротехнический состав цветного огня | |
RU2331619C1 (ru) | Пиротехнический состав белого огня с периодическими вспышками пламени при горении | |
RU2466119C1 (ru) | Пиротехнический состав красного сигнального огня | |
RU2369591C9 (ru) | Аэрозолеобразующий пиротехнический состав | |
RU2664913C1 (ru) | Пиротехнический сигнальный состав | |
RU2528257C1 (ru) | Пиротехнический сигнальный состав | |
RU2353606C1 (ru) | Пиротехнический состав для образования дымовой маскирующей завесы | |
RU2719009C1 (ru) | Пиротехнический состав зеленого огня | |
RU2550390C1 (ru) | Искрофорсовый состав красного огня для фейерверка | |
RU2710188C1 (ru) | Пиротехнический состав белого огня | |
US2899291A (en) | heiskell | |
US3490966A (en) | Cast flares for red,green and blue color | |
RU2722031C1 (ru) | Пиротехнический состав красного огня | |
RU2545291C1 (ru) | Пиротехнический осветительный состав | |
RU2541026C1 (ru) | Пиротехнический состав белого сигнального огня | |
RU2540626C1 (ru) | Пиротехнический состав красного сигнального огня | |
RU2549865C1 (ru) | Пиротехнический состав цветного огня | |
RU2525419C1 (ru) | Пиротехнический состав зеленого огня | |
RU2542314C1 (ru) | Искрофорсовый состав зелёного огня для фейерверка | |
RU2795435C1 (ru) | Пиротехнический состав зеленого огня |