引火线点火药剂国内外研究现状
时间:2018-04-18 22:05 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 目前，使用最广泛、用量最大的引火线点火药剂依然是我国古代四大发明之一的黑火药。黑火药是由KNO3、C、S组成的异质火药，它具有原材料来源广泛，制作工艺简单等优点，因此一直广泛使用。它在烟火制品中的作用主要有以下几个方面[1,2]：21300 （1）点火传火作用，黑火药的发火点低，对火焰敏感，具有良好的被点燃性能； （2）爆炸作用； （3）控制时间作用，黑火药在不同的配方成分、不同的装填密度以及不同的气压条件下，它的燃烧速度也发生相应的变化，可用于制造导火索； （4）发射或抛射作用、推进作用，装药按平行层规律在一端开口的密闭容器中燃烧，产生大量气体并从开口中喷出，形成的反作用力推动物体运动； （5）喷花作用； （6）发烟作用； （7）声响作用，能产生爆炸声，如鞭炮药； （8）照明作用，燃烧能产生光亮，在不同组分加入的条件下能产生不同颜色的光。论文网 然而，由于黑火药火焰感度、机械感度、静电感度等较高，所以在生产及使用中稍有不慎就会造成爆炸等严重事故。另一方面，在烟花燃放现场人们总是能够看到硝烟滚滚的景象，尤其是在风力较小、空气湿度大的情况下燃放大型烟火产生的烟雾更是遮云蔽月，这严重影响了烟花的观赏效果。而这些烟雾就是黑火药在燃烧的过程中产生的大量凝聚态物质与空气中的水蒸气形成的气溶胶，有大量研究表明，烟花燃放时空气中的可吸入颗粒物浓度比正常情况下高出数十倍乃至上千倍，可吸入颗粒物的粒径小，极易通过人体呼吸道进入肺部，同时它们还携带有致病菌，吸入人体后会对人的呼吸系统、心血管系统造成很大伤害，严重时还会导致死亡[3-6]。 目前在以废单基药、双基药为原料制作无烟烟花药剂上有很多研究。无论是以硝化纤文素(NC)为主的单基药，或以硝化纤文素和硝化甘油(NG)为主的双基药，它们的燃烧产物都是气体，都具有燃烧无烟雾的特点，而大多国家都存有大量的军用废药，若拿去销毁则会浪费，所以国内外都对以废单基药、双基药为原料制作无烟烟花药剂做了一定研究。南京理工大学的殷继刚[7]等人以传统球形药工艺和微胶囊技术为基础，以军用的退役发射药作为原料[8]，制备成一种含有微气孔结构的烟花发射药——球形微气孔药。该药剂与目前烟花厂使用的黑火药相比具有爆热高，比容大，做功能力强，燃烧产物洁净等优点。同时在近些年来烟花发展出了一种叫作冷焰火的新品种，究其原因就是因为其具有燃放时无毒、无烟、无刺激性气的优点，现在已广泛的应用在舞台表演上。而冷焰火在早期所使用的药剂为硝化纤文素，因为NC的燃烧产物为气体，又由于NC是单基药的主要组分，所以现在将军用废单基药进行处理后用作冷焰火的喷花药剂，并且取得了显著的效果[9] 。 但是退役的军用无烟药的燃烧速度受压力的影响很大，在常压下其燃烧速度明显低于黑火药常压下燃烧速度。因此南京理工大学的刘国生、关华等人以硝化纤文素为可燃剂设计出了一种新型微烟发射药，该发射药产生的烟雾量比黑火药低79.5%且做功能力较黑火药强28%，点火能力有所改善[10]。同时在发射药的组分确定之后，将发射药制造成薄片或者多孔也能提高其燃烧速度，另外改进装药结构，使装药能够可靠的着火并且按照规律均匀地燃烧，使反应能够完全地进行，以此来将装药的能量利用率提高[11-14]。 在点火药及引线的微烟化方面，湖南省浏阳市龙腾花炮科技开发有限公司的宋建芳等人公开了一种花炮无烟引线药剂组合物[15]，由单双基粉、防潮高氯酸铵、金属粉、珍珠岩粉和炭粉组成，由于该药剂反应后大都是气体产物，所以烟雾很少，还不到现有药物的30%。而浏阳金生花炮有限公司的汤德胜也公开了一种环保型微烟鞭炮，该鞭炮的引燃包裹药采用了无烟火药，由NC、高氯酸铵、气消除剂、强胶粉组成，同时用无烟纸张（以硝化纤文素为原料制成的纸张）来结鞭，采用无烟引线，这些都保证了鞭炮在各个环节都不会产生烟雾[16]。另一方面，宋建芳等人则设计了一种外层为增塑处理过的双基火药构成的薄管，内部填充微烟药剂颗粒的微烟烟花引线，这种引线不同于以纱线层、砂纸层包裹的引线，在其燃烧室没有因包裹层燃烧产生的烟雾 (责任编辑：qin) |