一种烟花用无烟发射药剂及其制法 【技术领域】
本发明涉及一种烟花用的发射药剂。
本发明还涉及上述发射药剂的制备方法。
背景技术
军用废火药的处理是一个老大难问题。目前国际上还没有真正找到实用的、能大批量处理的资源化利用途径。因此，目前仍不得不以销毁方式处理这类废物。我国“866工程”研究出了许多行之有效的资源化途径，如用废药制备工业炸药、用废药制备射钉枪药、将废药用于石油压裂弹、用废单基药制草酸等等。在这些利用途径中，除制工业炸药外，其它方法的特点是产品附加值高，甚至很高，但处理量十分有限。用废药制备工业炸药技术已在245厂和山东莱州某炸药厂实施。该技术具备大规模处理废药的能力，但由于现有硝酸铵炸药和含水炸药价格已是相当低廉，炸药用户已习惯使用普通工业炸药，这在市场经济的今天，推广难度较大，除非用废火药制备的工业炸药价格更低。正因为这样，我国国库报废的火药，特别是一些军方军械修理厂拆弹所得的废火药，仍大批量地在燃烧销毁。因此开发市场对路、具备大批量处理能力的废火药资源化利用新技术、新产品，仍具有重要的现实意义。
另一方面，目前在地面礼花类烟花中，通常用一种黑火药(俗称军工硝)作发射药。燃放时，黑火药在发射筒内燃烧，产生的压力将效果药筒射向空中，并爆发各种珠花、响炮、笛音或飘动物等供人观赏。在这类烟花中，人们习惯使用黑火药作动力能源，并形成了传统的制作技术，产品燃放效果较好。但由于黑火药燃烧时，生成微细粒子，形成了烟雾，造成粉尘污染。随着人们生活水平的提高和环保意识的不断增强，对烟花无烟无残渣等环保指标及生产过程安全性的要求也越来越强烈，无烟、安全的环保型烟花药剂已成为烟花行业研究者所追求的方向和烟花行业的发展方向，但迄今为止还未寻找到无烟型的发射药剂。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种烟花用无烟发射药剂。
本发明的另一目地在于提供上述发射药剂的制备方法。
本发明提供的无烟发射药剂在地面礼花类烟花中，全部替代黑火药作动力能源，达到大大减少烟花燃放时的烟雾生成量，减少对环境的粉尘污染，降低制作成本。同时开辟一条能大规模资源化利用退役火药的新途径。
为实现上述目的，本发明提供的无烟发射药剂，其组成为：
退役火药粉：其质量百分比为70-90％。
氧化剂：其质量百分比为5-20％；该氧化剂的作用是在发药剂燃烧过程中为可燃物体提供必要的氧。
可燃物：其质量百分比为1-10％；该可燃物的作用提供发射药剂燃烧过程中的可燃物质，使其燃烧正常进行。
上述退役火药粉包括单、双基药，其粒度为40目以下。
上述氧化剂为硝酸盐、氯酸盐和过氯酸盐。进一步说，以NH4ClO4、KNO3、Sr(NO3)2、NaNO3、Ba(NO3)2、KClO3等较合适。
上述可燃物以碳粉、铝粉、镁粉或铝镁合金粉等较合适。可燃物粉末粒度与退役火药的粒度要求一样
本发明提供的制备上述无烟发射药剂的方法为：
1)以废药为起始原料，先进行前处理，主要是剔除废药中混入的线头、废纸、金属杂质等；
2)粉碎：以废药浸泡于4-8倍的水中，粉碎成粉状，过筛，获取规定粒度的药粉；
3)脱水：将筛分得到的药粉，装于透水性袋中，离心脱水，脱水时间依药粉的量而定，一般脱到没有水流出即可，得到含水的药粉，其含水量约在15-25％；所用的透水性袋可以是纺织品制成的袋子，如棉布或化纤材料等；
4)混合：将火药粉、氧化剂、可燃物按比例混合；
5)驱水：将混合后的火药物采用自然干燥的方法使水份降低至9～14％间，从而得到带水的无烟药剂。
6)制得的带水无烟药剂在使用前烘干使其含水量低于5％。烘干一般采用自然凉干或烘房烘干的方法。烘房烘干的条件是：温度50℃，烘干48小时即可。
该药剂能替代黑火药在喷花和地面礼花类烟花中使用是基于以下原理：无烟药剂由单基或双基发射药制得，它与黑火药一样同属自身含氧含燃料物质，在无氧气氛中能燃烧，它们都依赖燃烧后生成的高温气体对外作功。
【附图说明】
图1是无烟药剂制备工艺流程图。
【具体实施方式】
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
实施例1
原材料：总量100kg，其中退役单基火药70％，KNO3 20％，碳10％。
制备方法：将退役单基火药浸泡于4倍重量的水中，随水送入碾磨式粉碎机粉碎成粉末状，40目筛分。过筛的药粉装入布袋，扎口，离心脱水10分钟，加入KNO3的水溶液和碳，混合均匀。使用前烘干使其含水量低于5％。
实施例2
原材料：总量100kg，其中退役双基火药90％，NH4ClO4 9％，镁粉1％。
制备方法同实施例1。
实施例3
原材料：总量100kg，其中退役单基火药80％，Sr(NO3)2 15％，铝粉5％。
制备方法同实施例1。
实施例4
原材料：总量100kg，其中退役双基火药80％，Ba(NO3)2 10％，铝镁合金粉10％。
制备方法同实施例1。
实施例5
原材料：总量100kg，其中退役单基火药80％，SNaNO3 5％，铝粉15％。
制备方法同实施例1。
实施例6
礼花筒尺寸：长125mm；内径23.0mm；外径26.7mm；
装药量：实施例1制备的药粉0.5g；
(3)燃放结果：其燃放效果均达到GB10631-89要求。
实施例7
礼花筒尺寸：长150mm；内径23.5mm；外径28.3mm；
装药量：实施例2制备的药粉0.5g；
燃放结果：其燃放效果均达到GB10631-89要求。
实施例8
礼花筒尺寸：长180mm；内径18.5mm；外径25.3mm；
装药量：实施例5制备的药粉0.5g；
燃放结果：其燃放效果均达到GB10631-89要求。
表1黑火药发射药与无烟发射药在地面礼花上的装药情况对比 礼花筒尺寸(长/ 内径/外径/mm) 黑火药发射药装药量/g 无烟发射药装药量/g 125/23.0/26.7 1.8 0.5 150/23.5/28.3 2.0 0.6 180/18.5/25.3 1.6 0.5