[发明专利]烟火物品的干法工艺制造及生成的烟火物品

说明书

技术领域

本发明涉及烟火物品的技术领域，特别涉及在机动车安全领域，例如气囊用的气体发生器中使用的烟火物品的技术领域。本发明更具体地涉及一种用于制造烟火物品，特别是在机动车安全领域中使用的烟火物品的干法工艺。本发明还涉及本身具有新颖性的所述物品及其用途。

背景技术

本领域中公知烟火物品的制造工艺，其包括捏合步骤、借助于双螺杆挤压机进行的挤压步骤以及用于对挤压后获得的杆进行截短(chopping)的步骤。例如在法国专利申请No.2 779 426中描述了这种制造工艺。然而，这种工艺不能用于所有类型的烟火组合物。实际上，当组合物包含大量诸如高氯酸铵或硝酸钠之类的装药时，材料变得非常粘稠而不能再进行挤压。

用于机动车安全的新型推进剂可具有超过95％的装药含量，因而其必须采用不同的制造工艺。该制造工艺为例如借助于压力机或造粒机进行压缩。

颗粒(pellet)生产基于以下步骤：

-将组合物的原材料进行混合；以及

-压实。

这两个步骤可任选地跟随有粒化步骤，粒化步骤本身可任选地跟随有用于使压缩物品成形的步骤。

专利US 6,143,102描述了一种可以以颗粒形式使用的烟火组合物。这种组合物含有硝酸胍、碱式硝酸铜以及一种以上的金属氧化物。其通过湿法获得。

粒化步骤可以获得粒料。为得到朝向位于下游的造粒机的适当材料流，有必要形成粒料，从而使造粒机能正确运行。

可通过不同方法实现粒化，例如通过料浆法(slurry method)。料浆法在于将装药溶解在溶剂(例如，水)中，然后使溶剂蒸发。可通过例如雾化实现溶剂蒸发。雾化在于以小液滴形式将溶液喷洒到热空气流中，从而使材料结晶而形成粒料。这种公知类型的制造工艺的缺点在于相当昂贵而且产量低。按公知方法，接着在造粒机中压缩得到的粒料以形成烟火化合物的颗粒。

可采用其他公知的粒化方法。但是，这些方法多数需要干燥步骤，而干燥步骤被证实时间长而且困难。该步骤的存在对于产量有不利影响，而且还产生高投资成本。

专利US 5 489 349描述了新颖的烟火物品及其生产工艺。在所述工艺的第一阶段，通过压实由粉末生成小碎片。然后通过在低压下进行压缩使所述小碎片聚结。在最终产品的结构中，所述小碎片保持其个体性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于制造烟火物品的简单工艺，该工艺的产量令人非常满意并且投资成本低。

该目的通过将技术(干法工艺)和原材料选择相组合而实现。

所述技术与特定原材料的组合(匹配)使得能在有利条件下获得具有优异特性的烟火物品，该烟火物品尤其涉及以下面的不同形式在用于机动车安全的烟火气体发生器中使用的烟火物品：

-直接通过压实/压缩步骤产生的颗粒或小片(tablet)型压实物品；

-通过压实和粒化这两个连续步骤产生的粒料；或者

-通过压实、粒化和压缩这三个连续步骤产生的压缩物品。

本发明的工艺特别适用于具有高装药含量(超过95％，或者甚至(近似)100％)的组合物，其中至少一种装药在应力作用下流动。例如包含硝酸胍的组合物就是如此。

本发明的工艺是用于制造烟火物品的干法工艺，该工艺包括：

-对包括氧化装药和还原装药的类型的粉状原材料进行干混合；以及

-将得到的混合物干压实。

所述粉状原材料包括从胍基衍生物(例如硝酸胍：GN)、金属氢化物(例如TiH₂)、碱金属氢化物(例如LiH)和碱土金属氢化物(例如CaH₂)中选出的至少一种还原装药以及从碱金属硝酸盐(例如硝酸钾、硝酸钠和硝酸锂)、碱土金属硝酸盐(例如硝酸锶、硝酸铍和硝酸钡)和碱性金属硝酸盐(例如碱式硝酸铜：BCN)中选出的至少一种氧化装药，所述还原装药和所述氧化装药中的至少一种具有在应力作用下流动的特性。

所述粉状原材料优选包括至少一种胍基衍生物，特别优选为硝酸胍。

有利的是，所述粉状原材料包括硝酸胍(GN)和碱式硝酸铜(BCN)。在该有利变型例的构架下，所述粉状原材料通常包括：

-重量占45％至55％的硝酸胍；以及

-重量占40％至50％的碱式硝酸铜。

非常有利的是，所述原材料不包含除所述硝酸胍(GN)和碱式硝酸铜(BCN)以外的氧化装药或还原装药。

在本发明的工艺中，通过适于混合所述材料(粉末)的任何技术进行所述粉状原材料的混合。