[发明专利]环保烟花用疏松结构硝化棉基药的制备方法

说明书

本发明公开了一种环保烟花用疏松结构硝化棉基药的制备方法。本发明采用水悬浮造粒法，以硝化棉胶为硝化棉纤维团聚造粒的粘结剂，造粒过程在水相中进行，硝化棉无需溶解，溶剂用量较少。本发明制得的硝化棉基药具有内部结构疏松、外部比表面大的特点，和军用工艺得到的硝化棉基药相比，明显改善了点传火性能和表观燃速，且燃烧产物无烟、无毒、无残渣。

技术领域

本发明属于烟花爆竹技术领域，涉及一种环保烟花用疏松结构硝化棉基药的制备方法。

背景技术

以单基粉为代表的硝化棉基火药具有比容大、燃烧热值高和燃烧产物无烟、无毒、无味、无残渣的优点，被认为是环保烟花的理想原材料，已在喷花类环保烟花中广泛使用。然而，由于硝化棉基药在低压下点传火和燃烧速度较慢，作为发射药和开苞药使用时常常会燃烧不完全，造成能量浪费和颗粒污染。

中国专利申请CN1526687A公开了一种烟花用无烟发射药，由退役火药粉、氧化剂和可燃物构成，但药剂的微观比表面比较小、燃速低、综合性能不够理想。中国专利申请CN101844954A公开了一种微气孔无烟烟花药及其制备方法，是先将报废军用无烟火药溶解形成高分子溶胶，再经乳化发泡成球烘干获得，但所需有机溶剂较多，溶剂处理量大。为促进环保烟花的发展，亟需寻找一种能够制备快点传火速率和表观燃速硝化棉基药的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、安全高效、溶剂用量较少的环保烟花用疏松结构硝化棉基药的制备方法。该方法制得的硝化棉基药为疏松结构，与军用工艺得到的硝化棉基药相比，具有更高的点传火性能和表观燃速，且燃烧产物无烟、无毒、无残渣。

实现本发明目的的技术解决方案为：

环保烟花用疏松结构硝化棉基药的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1，将含水或含酒精硝化棉原材料搅拌分散在水中，得到硝化棉悬浮液；

步骤2，将含酒精硝化棉原材料或烘干的硝化棉溶解于溶剂中，形成低粘度硝化棉胶，搅拌条件下，再将低粘度硝化棉胶滴加到水中，乳化，形成硝化棉胶乳浊液，所述的溶剂为溶解硝化棉和明胶能力较强且与水不互溶的溶剂；

步骤3，将硝化棉胶乳浊液注入硝化棉悬浮液中，搅拌至硝化棉胶充分包裹在悬浮的硝化棉纤维上，形成细小团聚颗粒；

步骤4，明胶溶于热水中形成明胶乳浊液；

步骤5，按明胶与步骤1中的含水或含酒精硝化棉原材料的质量比为0.005～0.01：1，将明胶乳浊液注入步骤3反应后的悬浮液中，搅拌，使明胶均匀包裹在细小团聚颗粒表面，防止颗粒进一步团聚为大颗粒，并在70～90℃条件下，蒸馏驱除溶剂，干燥，得到硬化的具有疏松结构硝化棉基药颗粒。

优选地，步骤1中，所述的硝化棉的含氮量根据产品对燃烧速度、比容等性能的要求调整，优选含氮量小于12.5的硝化棉。

优选地，步骤1中，含水或含酒精硝化棉原材料与水的质量比为1：5～10。

优选地，步骤1中，搅拌速度为500～2000rpm，搅拌时间为5～15min。

优选地，步骤2中，所述的溶剂为乙酸乙酯。

优选地，步骤5中，干燥温度为40～60℃，将硝化棉基药颗粒烘干至产品对含水率的要求。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

(1)本发明采用水悬浮造粒法，造粒过程在水相中进行，安全高效，工艺流程简单。造粒过程硝化棉无需溶解，溶剂用量较少。以硝化棉胶为硝化棉纤维团聚造粒的粘结剂，避免了严重负氧高分子粘结剂的使用，燃烧产物无毒、无烟、无残渣、无味。