Пиротехнический искристофорсовый состав для настольных фонтанов


 


Владельцы патента RU 2421437:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет (RU)

Искристофорсовый состав используется в пиротехнических изделиях - настольных фонтанах для организации увеселительных мероприятий. Состав содержит, мас.%: аммиачная селитра - 82,6±2,0; уголь активный - 6,6±1,0; титан - 4,3±1,0; чугун - 2,5±0,5; уротропин - 4,1+1,0. Состав используется в виде прессованных шашек (удельное давление прессования 750-780 кгс/см2). Характеристики: высота форса искр 520 мм, без пламени, температура горения 600-700°С, форс горящих разрывающихся частиц в виде елочки. Длительность горения двух шашек в картонной гильзе высотой 40-45 мм, снабженной соплом диаметром 8 мм, составляет около четырех минут. Отсутствие падающих горящих частиц при горении заявляемого искристофорсового состава, невысокая температура его горения, отсутствие специфичного запаха продуктов сгорания и взрывоопасных компонентов в составе, делает применение и изготовление фонтана безопасным, а форс искр в виде елочки, состоящей из разрывающихся частиц создает красивый зрелищный эффект длительностью более трех минут. 1 табл.

 

Изобретение относится к пиротехническим изделиям, используемым для организации праздничных торжеств.

Известны пиротехнические составы, применяемые для снаряжения различного типа фонтанов, но в связи с жесткими требованиями к настольным фонтанам их перечень не так велик.

Один из таких составов был приведен Мадякиным Ф.П. (Краткая энциклопедия по пиротехнике. / Под ред. Ф.П.Мадякина. Казань, 2001, с.216-218). Этот состав содержит, мас.%: стронций азотнокислый - 22,2%; коллоксилин - 8,9%; дициандиамид - 11,1%; магний - 5,5%; титан - 11,1%; индустриальное масло - 11,1%.

Фонтан с таким пиротехническим составом горит не менее 60 с и образует форс искр высотой не менее 0,5 м. Но этот фонтан имеет ряд недостатков, основными из которых являются: относительно малое время горения и нахождение в продуктах сгорания оксидов стронция, которые вредны для человека.

Так же известен искристофорсовый состав (авторское свидетельство СССР №201179, кл. С06B 33/06, 1966), содержащий мас.%: перхлорат аммония - 55±5; уротропин - 14,2±2; идитол - 8±2; металлический порошок (железо, алюминий, сплав магния с алюминием) - 23±5.

Недостатком состава является значительное дымовыделение, высокая температура горения (свыше 2000°C), наличие токсичных продуктов сгорания, падение горячих искр.

Наиболее близким к предлагаемому является состав (патент РФ №2018507, кл. C06B 33/08): коллоксилин - 83,0-88,0%; магний - 1,5-3,5%; индустриальное масло - 0,5-3,5%; титан - остальное (прототип). Недостатками данного состава являются специфический запах продуктов горения и взрывоопасность.

Основным компонентом такого состава является коллоксилин. Он достаточно высокочувствителен к лучу огня, электрическому разряду и механическим воздействиям. Это создает определенную опасность процесса его изготовления и снаряжения.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является исключение из числа используемых для изготовления искристофорсового состава материалов взрывоопасных и труднодоступных веществ.

Технический результат - повышение безопасности изготовления и применения состава с одновременным улучшением зрелищного эффекта и упрощением и удешевлением процесса его изготовления.

Технический результат достигается тем, что в состав, состоящий из пиротехнической основы, порошка титана и добавок, создающих зрелищный эффектов качестве последних используется смесь уротропина с порошком чугуна, а в качестве пиротехнической основы используется смесь аммиачной селитры с активным углем при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Аммиачная селитра - 82,6±2,0;
Уголь активный - 6,6±1,0;
Титан - 4,3±1,0;
Чугун - 2,5±0,5;
Уротропин - 4,1±1,0.

Для достижения указанного технического результата при данной решаемой задаче, в качестве пиротехнической основы заявляемого искристофорсового состава предлагается смесь аммиачной селитры и активного угля, для того чтобы исключить из числа используемых материалов коллоксилин - взрывоопасное и труднодоступное вещество. Основным и существенным недостатком пиротехнических составов, содержащих коллоксилин (нитроцеллюлозу), является их высокая чувствительность к механическим, тепловым и электрическим воздействиям, обусловленная наличием в них нитроцеллюлозы, что требует повышенных мер безопасности при их изготовлении, транспортировке и применении.

Смесь аммиачной селитры с углем широко известна и применяется в пиротехнике для различных целей (суррогатные аммонийные пороха, дымовые составы и пр.).

Наряду с относительно низкой себестоимостью состава и широкой доступностью исходных компонентов предлагаемая пиротехническая основа более безопасна как в процессе изготовления, так и применения. Кроме того, в процессе разработки состава, было обнаружено, что применение в данной пиротехнической основе активного угля, вместо традиционно используемых форм углерода - сажи, графита и древесного угля позволяет значительно снизить температуру процесса устойчивого горения искристофорсового состава - до 600-700°C (у прототипа 927-1027°C), что приводит к увеличению длительности его работы и снижению токсичности продуктов его сгорания.

При горении данной пиротехнической основы, в случае ее использования в искристофорсовых составах, образуются только газообразные вещества, которые воспламеняют и выбрасывают за пределы корпуса фонтана горящие частицы металлов. Дальнейшее горение частиц происходит вне фонтана за счет кислорода воздуха с образованием оксидов соответствующих металлов. Поэтому вполне обоснованно можно предположить, что и в случае применения данной пиротехнической основы в искристофорсовых составах концентрация токсичных веществ в продуктах их сгорания будет меньше ПДК.

Замена порошка магния (прототип) на порошок чугуна в предлагаемом составе не только снижает стоимость изделия, но и усиливают зрелищный эффект фонтана - образуются красивые разрывающиеся искры, сгорающие на фоне горящих частиц титана.

Все это предполагает более выгодный эффект от применения данной пиротехнической основы в искристофорсовых составах в отличие от применения в них коллоксилина.

В таблице приведены сравнительные характеристики работы предлагаемого состава и прототипа.

Сравнительные характеристики работы искристофорсовых составов
Показатель Состав
Прототип Предлагаемый состав
Время горения, с 44-55 230-240
Температура горения, °C 927-1027 600-700
Высота форса искр, мм 400-450 500-520
Высота пламени, мм 50-80 нет
Характер горения Форс в виде елочки; характерный запах Форс в виде елочки; без запаха

Предлагаемый состав получают и используют следующим образом.

Экспериментально подобранный активный уголь измельчают и смешивают с аммиачной селитрой и остальными компонентами состава. Из полученного состава прессованием (удельное давление прессования 750-780 кгс/см2) формируют шашки диаметром 20 мм. Масса шашки составляет от 10 до 15 г. Образцы помещают в картонную гильзу высотой 40-45 мм, снабженную соплом диаметром 8 мм.

Отсутствие падающих горящих частиц при горении заявляемого искристофорсового состава, невысокая температура его горения, отсутствие специфичного запаха продуктов сгорания и взрывоопасных компонентов в составе, делает применение и изготовление фонтана безопасным, а форс искр в виде елочки, состоящей из разрывающихся частиц создает красивый зрелищный эффект длительностью более трех минут.

Пиротехнический искристофорсовый состав для настольных фонтанов, включающий титан, пиротехническую основу и добавки, создающие зрелищный эффект, отличающийся тем, что в качестве добавок используют смесь уротропина с порошком чугуна, а в качестве пиротехнической основы используют смесь аммиачной селитры и активного угля при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Аммиачная селитра 82,6±2,0
Уголь активный 6,6±1,0
Титан 4,3±1,0
Чугун 2,5±0,5
Уротропин 4,1±1,0


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к пиротехнике. .
Изобретение относится к составам твердых топлив. .
Изобретение относится к пиротехнике. .
Изобретение относится к пиротехнике. .
Изобретение относится к пиротехническим составам для снаряжения сигнальных и фейерверочных средств. .
Изобретение относится к области взрывчатых веществ. .
Изобретение относится к технологии производства фейерверочных элементов, используемых в фейерверочных изделиях типа "Салют". .
Изобретение относится к пиротехническим термическим составам, а именно к пиротехническим композициям из нескольких твердых веществ, при горении которых происходит газообразование для создания тяги.
Изобретение относится к средствам для образования аэрозоля, а более конкретно к пиротехническим составам, горение которых происходит в пульсирующем режиме, с периодическими вспышками цветного пламени, создающими эффект мерцания, и предназначенных для изготовления сигнальных и фейерверочных изделий

Изобретение относится к области разработки смесевых металлизированных твердых топлив
Изобретение относится к пиротехнике, а более конкретно, к воспламенительным пиротехническим составам для поджига бенгальских свечей
Изобретение относится к пиротехнике, в частности к пиротехническим составам на основе нитратов металлов, которые предназначены для образования цветного огня при горении, от химического взаимодействия нескольких твердых веществ. Пиротехнический состав красного сигнального огня включает, мас.%: окислитель - стронций азотнокислый 67-73; в качестве металлического горючего - порошок магния 10-12; в качестве хлорсодержащего цветопламенного реагента - хлорпарафин порошок 12-14; в качестве органического горючего связующего - идитол 3-4; в качестве цементатора - хлорпарафин жидкий ХП-470. Изобретение обеспечивает повышение времени существования сигнального огня, насыщенности цветом, что позволило увеличить дальность видимости и различимости до 20% сравнительно с уровнем техники.
Изобретение относится к пиротехническим составам, способным при горении выделять световую энергию для освещения местности ночью. Пиротехнический осветительный состав включает, мас.%: магниевый порошок 40,0-55,0, нитрат бария 30,0-44,0, фенолформальдегидную смолу 5,0-6,0, политетрафторэтилен 1,0-1,5, порошок алюминиево-магниевого сплава 8,5-9,0. Изобретение позволяет увеличить силу света до 27% и удельную светосумму до 28%. 1 табл., 4 пр.
Изобретение относится к пиротехнике, а именно к пиротехническим составам для иллюминации, увеселительных, зрелищных и сигнальных целей, и может быть использовано для изготовления фейерверков и салютов. Искрофорсовый состав для зеленого фейерверка включает, мас.%: нитрат бария 54-61, порошок алюминиево-магниевого сплава 7-10, искрообразователь из смеси порошков ферросилиция 9-11 и алюминиевой пудры 5-6, в качестве усилителя цвета - порошок хлорпарафина 14-16 и в качестве органического горючего связующего идитол 4-3. Результатом является получение стойкого, физико-химически стабильного состава, обладающего низкой чувствительностью к механическим воздействиям, безопасного и технологичного в производстве и эксплуатации, при этом имеющего высокое качество показателей назначения по насыщенности и яркости цвета пламени и образующего оригинальный красочный эффект. 2 табл., 5 пр.
Изобретение относится к пиротехническим составам, а именно к искрофорсовым пиротехническим составам для фейерверков и салютов, используемых для проведения зрелищных и увеселительных мероприятий. Искрофорсовый состав красного огня для фейерверка включает, в мас.%: нитрат стронция 52-58, порошок алюминиево-магниевого сплава 18-22, мелкодисперсный искрообразователь - алюминиевую пудру 9-11, усилитель цвета - порошок хлорпарафина 9-11 и в качестве органического горючего связующего - идитол 6-4. Состав химически стойкий, обладает функциональной надежностью и физико-химической стабильностью, низкой чувствительностью к механическим воздействиям, безопасен и технологичен в промышленном производстве и эксплуатации. 1 табл.

Изобретение относится к пиротехнике, а именно к воспламенительно-зажигательным пиротехническим составам, инициирующим воспламенение функционального снаряжения различных специальных изделий и боеприпасов. Пиротехнический воспламенительно-зажигательный состав содержит в качестве окислителя нитрат бария, термическую основу, включающую кислородсодержащий окислитель и титановый порошок в качестве мелкодисперсного металлического горючего и дополнительно нитролак в качестве активатора воспламенения и горения термической основы, а также технологические добавки - фенолформальдегидную смолу и графит пиротехнический. Изобретение обеспечивает гарантированное воспламенение основного заряда изделия, который интенсивно зажигается и стабильно горит, при этом состав технологически безопасен при изготовлении и его переработке в функциональные заряды. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к взрывчатым веществам (ВВ) смесевого типа. ВВ содержит в качестве горючего: боргидриды лития, алюминия, лития-алюминия, кремния, бериллия, диборан или тетраборан и гидриды лития, алюминия, лития-алюминия, кремния или бериллия, а в качестве окислителя: динитрамид аммония, нитрат аммония, пятиокись азота или нитрат бора. Все предложенные варианты обеспечивают повышение давления на фронте ударной волны путем выделения преимущественно водорода, а также регулирование скорости реакции. 12 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к смесевым взрывчатым веществам. Взрывчатое вещество основано на том, что бор или бериллий экзотермически реагируют с азотом и увеличивают энергетику реакции. При этом реализуются тройные (три компонента) и двойные двуэнергетические (реакции азот - бор, металл - кислород) реакции, где первый компонент - боргидрид металла, второй - окислитель, содержащий связанный азот, и третий - металл или бор, где соотношение первых двух компонентов берется исходя из баланса «бор - азот», а затем количество третьего компонента берется исходя из баланса «кислород - металл и, если он есть в третьем компоненте, бор», а водород не окисляется и выделяется в результате реакции. Изобретение обеспечивает повышение давления на фронте ударной волны путем выделения преимущественно водорода, за счет применения двух энергетических реакций - окисление углерода, бора или металлов и образование нитрида бора, и обеспечивает повышенное по сравнению с другими реакциями тепловыделение. Также достигается регулирование скорости горения заряда. 31 н. и 1 з.п. ф-лы.
Наверх