[发明专利]一种微气孔无烟烟花药的敏化方法

说明书

技术领域

本发明属于烟花发射药和礼花弹开苞技术，特别是一种微气孔无烟烟花药的敏化方法。

背景技术

将报废的军用无烟火药用作烟花用发射药主要方法是将废火药进行粉碎处理，如果粉碎处理后药粒的粒度太大，容易产生残药，使用效果不够理想，但将废火药粉碎到100目以下，难度比较大，生产效率也较低，此外还存在常压及低压条件下燃速不够高等缺陷，无法全面替代黑火药，很多情况是和黑火药混合使用，还不能彻底解决烟雾较浓的问题。

采用溶剂法将废火药彻底溶解后重新成型，制备成具有微气孔结构的无烟烟花药，燃烧速度和传火速度大幅度提高，但是由于燃烧产物中几乎没有固相组分，与黑火药相比点火性能还有一定的差距。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全、可靠、无污染、低成本的微气孔无烟烟花药的敏化方法。

实现本发明目的的技术解决方案包括以下步骤：

(1)物料溶解：在搅拌状态下，将含有硝化纤维素的报废军用无烟火药溶解到溶剂中形成高分子溶胶；

(2)乳化发泡：将水或水溶液加入到物料中进行乳化发泡，形成漆状乳液；

(3)成球：在漆状乳液中加入水溶液，在搅拌状态下含硝化纤维素的有机相物料形成球形液滴，加入适量的分散剂对液滴进行保护；

(4)溶剂驱除：升温条件或抽真空状态下，或者同时在升温和抽真空条件下逐步将溶剂蒸馏出来；

(5)物料分离：溶剂驱除结束后将得到的颗粒状药粒分离出来；

(6)敏化处理：对步骤(5)中分离出来的具有微气孔的药粒进行敏化处理；

(7)烘干：将固体药粒采用常规的方法进行烘干处理，得到成品药粒。

在溶剂法制备微气孔烟花药的成型过程中引入可以改善其点传火性能的敏化剂，在药粒烘干后敏化剂就会吸附到药粒的表面和内部孔隙中。敏化剂可以全部溶解在水溶液中，通过渗透作用吸附或分散到烟花药颗粒中，当药粒干燥后敏化剂就会保留在孔隙中及样品的表面。

本发明与现有技术相比，其显著优点：1)利用本发明方法，将适当比例的敏化剂在微气孔无烟烟花药制备过程中或在后处理过程中以一定的方式引入到药粒中，提高了药粒的传火速度并改善其点火性能，其常压条件下的传火速度提高10％-200％。2)将敏化处理后的无烟烟花发射药用于做喷花、地面礼花和礼花弹发射药，可全部替代传统的黑火药，用药量远低于传统的黑火药装药量，用量可以比黑火药用量减少50％-80％。

具体实施方式

本发明通过敏化处理大幅度提高微气孔无烟烟花药的传火速度。并且通过对微气孔无烟烟花药敏化处理改善其点火性能。

首先将含有硝化纤维素的报废军用无烟火药溶解到溶剂中形成高分子溶胶，再经过乳化发泡形成漆状乳液，并在搅拌作用下将漆状乳液分散到非溶剂介质中成球，然后将溶剂驱除，得到悬浮于溶液中的具有微气孔的药粒，对悬浮于溶液中的具有微气孔的药粒进行分离，对从悬浮药粒的溶液中分离出来的具有微气孔的药粒进行敏化处理，之后烘干得到成品药粒；敏化处理的方式为，将敏化剂以水溶液的形式或固体的形式加入到从悬浮药粒的溶液中分离出来的药粒中。敏化剂为硝酸盐、高氯酸盐的一种或几种的混合物，可以为碱金属或者碱土金属的硝酸盐、高氯酸盐，或者高氯酸铵。敏化剂的质量为原料药质量的0.2-10％。具体为：

(1)物料溶解：在搅拌状态下，将含有硝化纤维素的报废军用无烟火药溶解到溶剂中形成高分子溶胶；首先，将含硝化纤维素的报废的军用无烟火药加入到物料溶解槽或成球反应器中，加入原料药质量的3-15倍的溶剂进行物料溶解。在搅拌状态下，原料药在成型设备中采用溶剂分散并溶解形成高分子溶胶。在报废的军用无烟火药中加入溶剂之前，可以先加少量的水或水溶液进行分散，以防止物料团聚并在器壁上粘结，所加水或水溶液的比例为废火药质量的0-2倍。所用溶剂可以是乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、乙醇、甲醇中的一种或数种的混合物，最好选用对原料药具有良好的溶解性能的溶剂；物料溶解时间根据原料种类及颗粒大小来确定，在室温或加热条件下溶解时间为10-180min，最好为20-90min；溶解温度根据所用的溶剂种类确定，应不高于溶剂的沸点或混合溶剂的共沸点；当采用乙酸乙酯做溶剂时，溶解温度最好是在40-68摄氏度，50-65摄氏度更佳；物料的溶解过程也可以不加水或水溶液而直接采用溶剂溶解。物料溶解过程原料药和溶剂的加入可以一次加入或分批多次加入，此外还可以采用单独的溶解装置间歇处理或连续地制备含有报废军用无烟火药的高分子溶胶。