Пиротехнический состав цветного огня

Изобретение относится к производству фейерверочных и сигнальных изделий. Пиротехнический состав цветного огня, содержащий, мас.%: магний - 15-20, нитрат стронция или бария - 54-64, порошкообразный бутадиен-нитрильный каучук с размером частиц 0,4-2,0 мм - 10-15, хлорпарафин с молекулярной массой 1100 - 10-15, технологическую добавку - остальное. Изобретение позволяет увеличить удельную силу света без ухудшения цвета пламени в 2-3,7 раза, повысить технологичность приготовления состава за счет исключения использования растворителя и уменьшения давления его прессования в 2,5-3,6 раза, позволяющие сократить энергозатраты и время технологического процесса. 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к пиротехнике, а именно к разработке и производству фейерверочных и сигнальных изделий.

Известны составы цветных огней с использованием фенолформальдегидных смол, которые выполняют роль связующих и технологических добавок. Они содержат следующие компоненты, мас.%: нитрат стронция (в случае красного огня) или бария (в случае зеленого огня) - 63-69, магний - 12-16, связующее - 5-7, хлорсодержащий компонент - 12-16 и спирт этиловый (сверх 100%) - 3-5, в котором в качестве связующего он содержит фенолформальдегидную смолу СФ-0112А, в качестве хлорсодержащего компонента содержит гексахлорбензол [см. Учеб. пособие / Ф.П.Мадякин, Н.А.Тихонова, О.Ф. Тютюнник. Сигнальные и фейерверочные составы и изделия: Изд-во Казанского государственного технологического университета, г.Казань, 2005. - с.46].

Такие составы цветных огней обладают невысокой силой света, низкой зрелищностью из-за того, что нет мягких и быстрых переходов цветов, наблюдается высокая задымленность, а также за счет неравномерности сгорания пироэлементов происходит «размазывание» картин при показах фейерверков. Кроме этого, переработка таких составов в пироэлементы возможна только малопроизводительным методом глухого прессования.

Наиболее близким по технической сущности является пиротехнический состав цветного огня, содержащий магний, нитрат стронция или бария, связующее, хлорсодержащий компонент, дициандиамид и идитол, в котором в качестве связующего он содержит бутадиен-нитрильный каучук в виде 5-10% раствора в метиленхлориде или его смеси с ацетоном, а в качестве хлорсодержащего компонента содержит поливилхлорид, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

магний 13-18
нитрат стронция или бария 50-60
бутадиен-нитрильный каучук 10-12
поливинилхлорид 5-10
дициандиамид 3-5
идитол 1-6
метиленхлорид или его смесь
с ацетоном, сверх 100% 90-180,

см. Учебное пособие, авторы Ф.П.Мадякин, Н.А.Тихонова, О.Ф.Тютюнник. Сигнальные и фейерверочные составы и изделия: Изд-во Казанского государственного технологического университета, г.Казань, 2005. - с.54.

Недостатками указанного пиротехнического состава цветного огня является низкая сила света, высокое давление прессования. Кроме этого, для получения однородной массы состава каучук вводят в состав в виде 5-10% раствора в метиленхлориде или его смеси с ацетоном, при этом расход растворителя составляет до 180% от массы состава. Использование значительного количества легколетучего растворителя, который в процессе приготовления и переработки состава необходимо удалить, связано со значительными энергозатратами, длительностью и трудоемкостью технологического процесса.

Технической задачей изобретения является создание пиротехнического состава цветного огня с повышенной силой света без ухудшения цвета пламени, повышение технологичности приготовления состава за счет исключения использования растворителя и уменьшения давления его прессования.

Техническая задача изобретения решается тем, что пиротехнический состав цветного огня, содержащий магний, нитрат стронция (в случае красного огня) или нитрат бария (в случае зеленого огня), связующее, хлорсодержащий компонент и технологическую добавку, в котором в качестве связующего он содержит порошкообразный бутадиен-нитрильный каучук с размером частиц 0,4-2,0 мм, а в качестве хлорсодержащего компонента содержит хлорпарафин с молекулярной массой 1100, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

магний 15-20
нитрат стронция или бария 54-64
порошкообразный бутадиен-нитрильный
каучук с размером частиц 0,4-2,0 мм 10-15
хлорпарафин с молекулярной массой 1100 10-15
технологическая добавка остальное.

Решение технической задачи позволяет увеличить удельную силу света без ухудшения цвета пламени в 2-3,7 раза, повысить технологичность приготовления состава за счет исключения использования растворителя и уменьшить давления его прессования в 2,5-3,6 раза, позволяющие сократить энергозатраты и время технологического процесса.

Заявляемый пиротехнический состав цветного огня готовят путем механического смешения в барабанном смесителе. Из полученного состава методом проходного прессования формуют шнуровые пироэлементы диаметром от 10 до 20 мм и длиной от 50 до 500 мм. Испытания образцов проводят при торцевом горении пироэлементов, определяют удельную силу света (кд/см2) и цвет пламени, который характеризуется доминирующей длиной волны (нм) и насыщенностью цвета пламени (%). Сжигание образцов составов осуществляют в вертикальной камере при скорости обдува 3 м/с. Для определения удельной силы света используют селеновый фотоэлемент ФЭС-25, подключенный к осциллографу Н-115 (ГОСТ 2387 и ОСТ В-84-1376). Для определения доминирующей длины волны и насыщенности цвета пламени используют спектрокалориметр ТКА-02.

Компоненты состава имеют широкую сырьевую базу и выпускаются промышленностью, не являются токсичными. Заявляемый пиротехнический состав цветного огня обладает высокой физико-химической стабильностью и низкой чувствительностью к трению и удару.

Для лучшего понимания изобретения приведены примеры конкретного выполнения.

Пример 1. Берут пиротехнический состав цветного огня при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний - 15, нитрат стронция - 64, порошкообразный бутадиен-нитрильный каучук с размером частиц 0,4-2,0 мм, например марки СКН-26М - 10, хлорпарафин с молекулярной массой 1100 - 10, а в качестве технологической добавки берут: стеарат цинка - 0,5 и трибутилфосфат - 0,5 и перемешивают их в барабанном смесителе. Из полученного состава методом проходного прессования формуют шнуровые пироэлементы диаметром от 10 до 20 мм и длиной от 50 до 500 мм и проводят их испытания. При торцевом горении пироэлементов определяют скорость горения, удельную силу света, доминирующую длину волны и насыщенность цвета пламени.

Примеры 2-6 аналогичны примеру 1. В примере 2 в качестве порошкообразного бутадиен-нитрильного каучука с размером частиц 0,4-2,0 мм используют каучук марки СКН-40, а в примере 5 - каучук марки БНКС-28АМН.

Данные по заявляемому пиротехническому составу цветного огня (примеры 1-6) и прототипу, а также их основные характеристики приведены в таблице.

Как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемый пиротехнический состав цветного огня по сравнению с прототипом имеет в 2-3,7 раза большую силу света без ухудшения цвета пламени, повышенную технологичность приготовления состава за счет исключения использования растворителя и уменьшения давления прессования в 2,5-3,6 раза, позволяющие сократить энергозатраты и время технологического процесса.

Заявляемый пиротехнический состав цветного огня позволит повысить видимость и различимость подаваемого сигнала, красочность и зрелищность фейерверка.

Таблица
Компоненты Состав, мас.%
Прототип Заявляемый
Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6
1 2 3 4 5 6 7 8
магний 13-18 15 20 20 15 20 20
нитрат стронция 50-60 64 54 54 - - -
нитрат бария - - - - 64 54 54
порошкообразный бутадиен-нитрильный каучук с размером частиц 0,4-2,0 мм 10 10 15 10 10 15
бутадиен-нитрильный каучук СКН-40Т 10-12 - - - - - -
метиленхлорид или его смесь с ацетоном, сверх 100% 90-180 - - - - - -
поливинилхлорид 5-10 - - - - - -
хлорпарафин с молекулярной массой 1100 - 10 15 10 10 15 10
идитол 1-6 - - - - - -
дициандиамид 3-5 - - - - - -
стеарат цинка - 0,5 1 - 0,5 1 -
трибутилфосфат - 0,5 - 1 0,5 - 1
Продолжение таблицы
Характеристики пиротехнического состава цветного огня
1 2 3 4 5 6 7 8
Давление проходного прессования, МПа 40-50 14 16 12 15 18 13
Скорость горения, мм/с 0,7-1,1 1,9 2,3 2,1 1,7 2,4 2,1
Удельная сила света, кд/см 710-740 2140 2700 2500 1420 1860 1600
Доминирующая длина воны, нм *610/565 610 608 608 570 565 565
Насыщенность цвета пламени, % *87/75 92 86 87 80 75 76
* - значения для пиротехнического состава: красного цвета пламени / зеленого цвета пламени

Пиротехнический состав цветного огня, содержащий магний, нитрат стронция или бария, связующее, хлорсодержащий компонент и технологическую добавку, отличающийся тем, что в качестве связующего он содержит порошкообразный бутадиен-нитрильный каучук с размером частиц 0,4-2,0 мм, а в качестве хлорсодержащего компонента содержит хлорпарафин с молекулярной массой 1100 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

магний 15-20
нитрат стронция или бария 54-64
порошкообразный бутадиен-нитрильный
каучук с размером частиц 0,4-2,0 мм 10-15
хлорпарафин с молекулярной массой 1100 10-15
технологическая добавка остальное


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к пиротехнике. .
Изобретение относится к пиротехнике. .

Изобретение относится к области средств инициирования, а именно к капсюльным составам для ударных капсюлей-воспламенителей к патронам стрелкового и охотничьего оружия и средствам воспламенения военного назначения.

Изобретение относится к взрывчатым составам и может быть использовано практически в любых боеприпасах. .

Изобретение относится к области средств инициирования, а именно к ударным составам, которые могут применяться в ударных капсюлях-воспламенителях патронов стрелкового и охотничьего оружия.

Изобретение относится к ударным составам, предназначенным преимущественно для снаряжения капсюлей-воспламенителей спортивных, строительно-монтажных и охотничьих патронов кольцевого воспламенения.

Изобретение относится к пиротехнике и может быть использовано для изготовления фейерверочных элементов и изделий, например, для снаряжения фонтанов, форсов, швермеров, искристых звездок и т.п.

Изобретение относится к пиротехническим составам и может быть использовано для изготовления бенгальских свечей. .

Изобретение относится к пиротехническим составам для снаряжения трассирующих пуль к патронам стрелкового оружия. .
Изобретение относится к области пиротехники, в частности к пиротехническим составам на основе нитратов металлов, которые предназначены для образования цветного дыма при реакции как минимум двух твердых веществ
Изобретение относится к области пиротехники, в частности к пиротехническим составам на основе нитратов металлов, которые предназначены для образования цветного дыма при реакции как минимум двух твердых веществ
Изобретение относится к пиротехнике, а именно к составам для функционального покрытия бенгальских свечей
Изобретение относится к области пиротехники, а именно к пиротехническим составам для образования цветного дыма. Пиротехнический состав зеленого огня включает барий азотнокислый - 67-73 мас.%, порошок алюминиево-магниевого сплава - 8-10 мас.%, идитол в качестве органического горючего связующего - 3-4 мас.%, а в качестве усилителя цвета смесь порошкового хлорпарафина - 14-16 мас.% и жидкого хлорпарафина - 2-3 мас.%. Изобретение обеспечивает повышение дальности видимости и различимости сигнального огня за счет стабильного горения пироэлементов и яркого свечения аэрозольных продуктов их горения, при этом дополнительно достигается расширение области использования пиротехнического состава в фейерверочных зарядах. 1 табл.
Изобретение относится к пиротехнике, а именно к пиротехническим сигнальным составам красного и зеленого огней для изготовления сигнальных средств, в частности сигнальных патронов, а также фейерверочных изделий. Пиротехнический сигнальный состав красного и зеленого огней содержит, мас.%: магний (12-30), нитрат стронция или нитрат бария (37-59), поливинилхлорид (10-20), фенолформальдегидную смолу (4-6) и калий хлорнокислый (5-17). Изобретение позволяет увеличить силу света и удельную светосумму пламени при обеспечении достаточно высокой чистоты цвета пламени. 2 табл.
Изобретение относится к пиротехническим составам, способным при горении выделять световую энергию для освещения местности ночью. Пиротехнический осветительный состав включает, мас.%: магниевый порошок 65,0-80,0, нитрат натрия 15,1-29,4, канифоль 0,4-0,6, индустриальное масло 1,1-1,9, политетрафторэтилен 2,0-4,0, стеариновую кислоту, или стеарат кальция, или стеарат магния, или стеарат натрия 0,1-0,6. Изобретение позволяет увеличить силу света до 55% и удельную светосумму до 35%. 1 табл., 4 пр.
Изобретение относится к пиротехнике, а именно к пиротехническим составам на основе нитратов металлов, которые предназначены для образования белого огня при химическом взаимодействии нескольких твердых веществ. Пиротехнический состав белого сигнального огня содержит, мас.%: в качестве окислителя бинарную смесь, включающую 28-35 нитрата калия и 34-36 перхлората калия, 9-11 тиомочевины, 14-15 порошка алюминиево-магниевого сплава, частицы которого не превышают 60 мкм, 2-3 цементатора - хлорпарафина жидкого, а в качестве органического горючего связующего - фенолформальдегидную смолу 6-7. Состав обеспечивает повышенное время существования контрастного белого сигнала, хорошо видимого и различимого на дистанции 16-20% дальше, чем по прототипу. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к пиротехнике, более конкретно к составам, содержащим мелкораздробленный металл в комбинации с кислородвыделяющим веществом, а именно с неорганической солью азоткислородной кислоты, предназначенным для создания фотоосветительной вспышки. Пиротехническая фотосмесь включает, в мас.%: 67-71 нитрата бария, 28-30 порошка алюминиево-магниевого сплава и 1-3 жидкого хлорпарафина ХП-470. Решение обеспечивает повышение технологичности, а также безопасность приготовления фотосмеси и в служебном обращении и может быть полезно при создании имитации действия боевых гранат (взрыв и вспышку) при кино- и видеосъемках. 1 табл.
Изобретение относится к пиротехнике, а именно к осветительным составам. Пиротехнический осветительный состав включает, в мас.%: нитрат натрия 44-50, магниевый порошок 37-40 и связующее, в качестве которого содержит смесь гипса или криолита 9-10 с канифолью сосновой 3-4 и технологическую добавку - масло индустриальное 1-2. Изобретение позволяет технологично проводить приготовление пиротехнической композиции, пригодной для формования с минимальными усилиями прессования снаряжения артиллерийских боеприпасов, характеризующегося повышенной конструкционной прочностью, выдерживающего импульсную нагрузку выстрела. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к пиротехническим составам, включающим мелкодисперсное металлическое горючее и цветообразующий нитратный окислитель, а именно к пиротехническим составам цветного огня, используемым для изготовления фейерверков и салютов, для проведения зрелищных и увеселительных мероприятий. Пиротехнический состав цветного огня для фейерверков и салютов включает цветообразующий нитратный окислитель - нитрат бария или стронция 60-68 мас.%, магниевый порошок 13-15 мас.%, поливинилхлорид в качестве усилителя цвета 13-15 мас.%, фторопласт-4 1-3 мас.% и фенолформальдегидную смолу 5-7 мас.%. Фенолформальдегидная смола используется в форме 70%-ного раствора в спирто-ацетоновой смеси соответственно 70:30. Достигаемый результат заключается в повышении качественных показателей назначения по насыщенности и яркости цвета пламени, что обеспечивает высокий красочный эффект фейерверков, салютов, повышает дальность видимости и различимости цветных сигналов. Результат достигается за счет оптимизации количественного состава и за счет упрочнения пиротехнических изделий, спрессованных при пониженных удельных нагрузках из технологичного и безопасного в производстве и переработке состава при значительном снижении внешних сил трения при глухом прессовании функциональных таблеток. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.

Изобретение относится к производству фейерверочных и сигнальных изделий

Наверх