技术领域
[0001] 本
发明涉及一种无烟无硫爆竹硝药剂的抗吸潮处理及其制备方法，属于环保烟火药领域。
背景技术
[0002] 在中国欢庆的节日或喜事中，烟花爆竹总是占据着非常重要的地位，而且盛行已久。然而近些年来，烟花爆竹的大量燃放所带来的烟气污染，对环境和人体健康有着不小的危害，严重影响烟花爆竹产业的发展。
[0003] 当今烟花爆竹以
硝酸钾、硫磺和
木炭为主要成份，有的还含有氯酸钾，甚至还会加入
金属粉末等。其燃放会产生
碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫以及金属氧化物的粉尘，这些有毒有害气体以及粉尘颗粒物对环境污染严重，也对人体造成了巨大的损害。而且，由于烟花爆竹在运输与储存过程中存在的吸湿性问题，导致其受潮变质，给厂家以及销售商都带来了巨大的经济损失，对其使用环境也提出了比较高的要求。刘永忠、黄建江等通过
硬脂酸钙、聚叠氮缩
水甘油醚等制备了一种烟火药钝感剂，具有很好的抗吸潮性能和安定性，能长期储存不变质(CN201810539050.5)，但该药剂的金属氧化物如氧化镁和氧化锌含量较高，导致燃放过程中粉尘量大，对环境污染问题不能得到很好的解决；李传霖通过制备一种阻燃抗吸潮的烟花筒体来保护内层烟花爆竹药剂，而且分为内阻燃层、抗吸潮层和外阻燃层，有效提高了其安全性能和阻燃抗吸潮性能(CN201610952608.3)，但通过对烟花爆竹筒体的性能改善，并不能从筒体底部和顶部保护好内部药剂，在长久的存放以及运输过程中，仍然会导致药剂受潮，进而严重影响烟花爆竹的燃放，造成经济损失。
[0004] 在保证烟花爆竹继续正常供应人们使用和保证其优异的燃放效果的前提下，减轻其燃放给环境带来的污染和给人体带来的损伤，确保其长时间储存不吸潮变质，是烟花爆竹行业亟待解决的主要问题，也是烟花爆竹产业发展道路上的热点问题和重点问题，这对爆竹硝药剂的无烟无硫和抗吸潮性能提出了需求，也为烟花爆竹行业的发展指明了方向。因此，提出一种无烟无硫爆竹硝药剂的抗吸潮处理及其制备方法具有重大的经济意义和现实意义。
发明内容
[0005] 本发明是为了解决现有爆竹硝药剂在存放、使用过程中存在的吸潮问题，以及燃放后存在的烟气污染问题，从而提供的一种无烟无硫爆竹硝药剂的抗吸潮处理及其制备方法。
[0006] 本发明
专利的目的是通过以下技术方案实现的。
[0007] 一种抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂，其各组分与所占
质量百分比如下：
[0008]
[0009] 组分中所述硝化竹
纤维素的含氮量为12％～12.5％；
[0010] 一种抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂制备方法，具体步骤如下：
[0011] 步骤一、按配方质量比称取
钝化黑索今、硝化竹
纤维素、硝化乙二醇、改性覆膜
植物纤维、硬脂酸钠、乌尔丝D、双聚氰胺；
[0012] 步骤二、将步骤一所称取的硝化竹纤维素粉末按(1～5):10的质量比分成A、B两组，按质量比1:10将A组硝化竹纤维素粉末溶于乙酸乙酯中，在超声分散条件下搅拌2～3小时；然后继续在搅拌状态下，加入步骤一所称取的双聚氰胺、乌尔丝D与硬脂酸钠，搅拌均匀，制得硝化竹纤维素混合溶胶；
[0013] 步骤三、在搅拌及超声分散状态下，将步骤一称取的钝化黑索今、硝化乙二醇、改性覆膜植物纤维和步骤二所得的B组硝化竹纤维素加入到步骤二所得的硝化竹纤维素混合溶胶中，混合均匀后进行揉捏，揉捏过程中可适量添加乙酸乙酯，揉捏至呈软硬适中的均匀胶团状物；
[0014] 步骤四、将步骤三所得软硬适中的均匀胶团状物用双螺杆
造粒机进行造粒，置于阴凉通
风处晾至半干后，转移至80～90℃鼓风烘箱中下干燥2～3小时，得抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂粗品；
[0015] 步骤五、将步骤四所得抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂粗品进行轻压
破碎后，过60目
铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过30目铜筛，取30目铜筛的筛余物，即得颗粒均匀的抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂。
[0016] 所述改性覆膜植物纤维的制备方法为：按质量比(0.05～0.07):1:20将三乙基苄基
氯化铵粉末、覆膜植物纤维粉末加入到N-甲基吡咯烷
酮溶液中，在100～130℃条件下，超声分散的同时搅拌2～3小时，取出过滤，并用无水
乙醇反复洗涤3～5次；继而置于220～300℃鼓风烘箱中干燥5～8小时，制得改性覆膜植物纤维；
[0017] 所述软硬适中的判断方法为：将胶团状物
挤压通过20目铜筛后，胶团状物成连续细条状且相互之间不粘连，具有一定的塑性和
抗拉强度；
[0018] 有益效果
[0019] 1、本发明提供的一种无烟无硫爆竹硝药剂的抗吸潮处理及其制备方法，采用钝化黑索今、硝化竹纤维素、硝化乙二醇作为主要组分，在保证燃放效果的
基础上，增强了其抗吸潮能
力；引入改性覆膜植物纤维、硬脂酸钠、乌尔丝D、双聚氰胺，不仅提高了组分之间的相容性，而且极大提高了爆竹硝药剂的抗吸潮能力和安全性；
[0020] 2、本发明提供的一种无烟无硫爆竹硝药剂的抗吸潮处理及其制备方法，不含硫元素，不添加任何金属粉末，实现无烟无硫的环保要求，极大减少了爆竹硝药剂对环境的污染和对人体的危害；
[0021] 3、本发明提供的一种无烟无硫爆竹硝药剂的抗吸潮处理及其制备方法，原料易得、工艺简单，生产过程无三废排放，适合工厂操作，也适应流水线的工业化大规模生产，具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式
[0023] 实施例1
[0024] 一种抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂，其各组分所占质量百分比如下：
[0025]
[0026] 取134.53g硝化竹纤维素粉末分为A、B两组，其中A组34.53g，B组100g，并将A组硝化竹纤维素粉末溶于345.3g乙酸乙酯中，在超声分散条件下搅拌2小时，然后继续在搅拌状态下，加入7.88g双聚氰胺、15.29g乌尔丝D与31.99g硬脂酸钠，搅拌均匀，制得硝化竹纤维素混合溶胶；
[0027] 将0.9g三乙基苄基氯化铵粉末、18g覆膜植物纤维粉末加入到360gN-甲基吡咯烷酮溶液中，在100℃条件下，超声分散的同时搅拌2小时，取出过滤，并用无水乙醇反复洗涤3次；继而置于240℃鼓风烘箱中干燥5小时，制得18.34g改性覆膜植物纤维；
[0028] 在搅拌及超声分散状态下，将153.03g钝化黑索今、111.93g硝化乙二醇、17.22g改性覆膜植物纤维以及B组硝化竹纤维素加入到硝化竹纤维素混合溶胶中，混合均匀后进行揉捏，揉捏过程中添加19ml乙酸乙酯，揉捏至呈软硬适中的均匀胶团状物；
[0029] 将均匀胶团状物用双螺杆造粒机进行造粒，置于阴凉
通风处晾至半干后，转移至80℃鼓风烘箱中下干燥2小时，制得471.32g抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂粗品；
[0030] 将471.32g抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂粗品进行轻压破碎后，过60目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过30目铜筛，取30目铜筛的筛余物，制得470.27g颗粒均匀的抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂，成品率达99.78％。
[0031] 经测试，所得抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂，撞击感度(落高250±1mm，落锤质量10.0±0.1kg)为33％，摩擦感度(表压3.92MPa，样品质量为30mg，摆
角90°)为36％；在
相对湿度90％的密闭玻璃箱中静置10天，测得吸湿率为0.96％；装药力学性能优异，爆竹成品燃放效果优异，燃放过程满足无烟无硫的环保要求。
[0032] 实施例2
[0033] 一种抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂，其各组分所占质量百分比如下：
[0034]
[0035] 取9.51kg硝化竹纤维素粉末分为A、B两组，其中A组1.51kg，B组8kg，并将A组硝化竹纤维素粉末溶于15.1kg乙酸乙酯中，在超声分散条件下搅拌2小时，然后继续在搅拌状态下，加入0.83kg双聚氰胺、1.16kg乌尔丝D与2.88kg硬脂酸钠，搅拌均匀，制得硝化竹纤维素混合溶胶；
[0036] 将0.15kg三乙基苄基氯化铵粉末、2.5kg覆膜植物纤维粉末加入到50kgN-甲基吡咯烷酮溶液中，在110℃条件下，超声分散的同时搅拌2.5小时，取出过滤，并用无水乙醇反复洗涤4次；继而置于260℃鼓风烘箱中干燥6小时，制得2.62kg改性覆膜植物纤维；
[0037] 在搅拌及超声分散状态下，将23.47kg钝化黑索今、13.89kg硝化乙二醇、2.51kg改性覆膜植物纤维以及B组硝化竹纤维素加入到硝化竹纤维素混合溶胶中，混合均匀后进行揉捏，揉捏过程中添加1350ml乙酸乙酯，揉捏至呈软硬适中的均匀胶团状物；
[0038] 将均匀胶团状物用双螺杆造粒机进行造粒，置于阴凉通风处晾至半干后，转移至85℃鼓风烘箱中下干燥2.5小时，制得54.17kg抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂粗品；
[0039] 将54.17kg抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂粗品进行轻压破碎后，过60目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过30目铜筛，取30目铜筛的筛余物，制得54.06kg颗粒均匀的抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂，成品率达99.80％。
[0040] 经测试，所得抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂，撞击感度(落高250±1mm，落锤质量10.0±0.1kg)为35％，摩擦感度(表压3.92MPa，样品质量为30mg，摆角90°)为37％；在相对湿度90％的密闭玻璃箱中静置10天，测得吸湿率为0.95％；装药力学性能优异，爆竹成品燃放效果优异，燃放过程满足无烟无硫的环保要求。
[0041] 实施例3
[0042] 一种抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂，其各组分所占质量百分比如下：
[0043]
[0044] 取22.87kg硝化竹纤维素粉末分为A、B两组，其中A组5.87kg，B组17kg，并将A组硝化竹纤维素粉末溶于58.7kg乙酸乙酯中，在超声分散条件下搅拌3小时，然后继续在搅拌状态下，加入4.24kg双聚氰胺、7.56kg乌尔丝D与14.36kg硬脂酸钠，搅拌均匀，制得硝化竹纤维素混合溶胶；
[0045] 将0.45kg三乙基苄基氯化铵粉末、9kg覆膜植物纤维粉末加入到180kgN-甲基吡咯烷酮溶液中，在120℃条件下，超声分散的同时搅拌3小时，取出过滤，并用无水乙醇反复洗涤5次；继而置于280℃鼓风烘箱中干燥7小时，制得9.23kg改性覆膜植物纤维；
[0046] 在搅拌及超声分散状态下，将91.96kg钝化黑索今、51.05kg硝化乙二醇、9.09kg改性覆膜植物纤维以及B组硝化竹纤维素加入到硝化竹纤维素混合溶胶中，混合均匀后进行揉捏，揉捏过程中添加2700ml乙酸乙酯，揉捏至呈软硬适中的均匀胶团状物；
[0047] 将均匀胶团状物用双螺杆造粒机进行造粒，置于阴凉通风处晾至半干后，转移至80℃鼓风烘箱中下干燥3小时，制得200.87kg抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂粗品；
[0048] 将200.87kg抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂粗品进行轻压破碎后，过60目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过30目铜筛，取30目铜筛的筛余物，制得200.24kg颗粒均匀的抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂，成品率达99.69％。
[0049] 经测试，所得抗吸潮型无烟无硫爆竹硝药剂，撞击感度(落高250±1mm，落锤质量10.0±0.1kg)为34％，摩擦感度(表压3.92MPa，样品质量为30mg，摆角90°)为35％；在相对湿度90％的密闭玻璃箱中静置10天，测得吸湿率为0.97％；装药力学性能优异，爆竹成品燃放效果优异，燃放过程满足无烟无硫的环保要求。
[0050] 以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
