专利名称：环保烟花材料组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种环保烟花材料组合物及其制备方法。
背景技术：
现有技术的烟花材料组合物主要采用各种植物纤维、粘接剂(各种淀粉或其改性物)、填料(碳酸钙粉等)及脱模润滑剂，用适当比例水搅拌调和；将调和均勻的复合料组物放入金属模具；最后，在模具中加热使得材料中的水份蒸发并达到干燥固化，出模制成产
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ΡΠ O现有技术的材料组合物只有在干燥固化后才能生成强度保证出模，每一模加热时间8-12分钟；模具型腔结构中大量的排气缝隙，在生产中很容易被复合材料中的细小颗粒堵塞，造成干燥时间越来越长，甚至无法正常生产，只能停产拆卸清洁摸具，这个弊端多年来一直无法解决，不能实现规模量产，模具每次拆开清洁后最多能连续使用半天就要再次拆开清洁，而模具的使用温度在180_28(TC，要等到模具自然降温到不烫手时才能操作，模具降温后先拆开热油接口(油加热)或切断电源(电加热)，然后再卸模(先将模具从压机设备上吊下来)、拆模、清洁堵塞物、装模、上模、接热源、加热模具，一次模具清洁周期最快要半天到一天时间，超过正常生产时间。产品在模具中干燥后才能成型出模，需要大量的热能，耗能极高，是高耗能技术. 投资300万元规模的企业，日产能2000个(49筒、直径观匪、高19(MM规格)，电加热的话企业需要总功率约150KW，而且最多可以同时开动一半设备。目前的生产方式，产能很低，远远不能满足市场需求，以投资300万元的规模厂家，10台套压机模具，每日白天、晚上2个班生产，实际生产(49筒、直径观匪、高190MM规格)产品只有2000个左右。以上技术问题导致此类企业经营几乎没有利润产生，现状是已经倒闭或面临倒闭的企业各占约一半(全国共有10家左右此类企业)，无法取代传统的纸质发射筒。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种环保烟花材料组合物，按照重量百分比计，所述组合物包含下列组分
纤维碎屑5-38% ；
粘接剂4-35% ；
催化剂0. 1-15% ；
水硬性材料40-80% ；
增光剂0-0. 8% ；
填充料0-40%。所述纤维碎屑选自稻杆、麦秆、竹木、废纸浆、动物短牛毛废料、人造短纤维、玻璃纤维、海泡石纤维和硅灰石纤维中的至少一种；所述的粘接剂选自聚乙烯醇缩醛类胶粉、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、丙烯酸类胶粉、竹粉、聚醋酸乙烯类胶粉、工业明胶、骨胶、水溶性脲醛树脂中的至少一种；
所述的催化剂选自适合水泥使用的硅酸钠、硅酸钾、铝酸钠、铝酸钾、铝酸钙、亚硝酸盐，铬酸盐，三乙醇胺、尿素、碳酸铝、硫酸铝、硫酸钠、硫酸钾和硫酸钙、甲酸钙、乙酸和乙酸盐、氯化钙、氯化钠、氯化铝及无碱速凝剂复合粉末(或液体)中的至少一种；
所述的水硬性材料选自硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥及镁水泥中的至少一种；
所述的增光剂选自消泡剂、引气剂中的至少一种； 所述填充料选自双飞粉、矿渣粉末、明胶渣粉末中至少一种。优选的，按照重量百分比计，所述增光剂的量为0. 1%-0. 8%。优选的，按照重量百分比计，所述填充料的量为1%_40%。本发明还提供了一种环保烟花材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤
配制步骤按重量份计，将100份所述环保烟花材料组合物与50-300份0-95°C的水混合，搅拌均勻得到水合混合物；
充模步骤将所得的水合混合物装入模具中使充满模具，完成充模； 成型步骤自然放置10-120分钟，开模取出产品； 干燥步骤将产品放置在通风处自然干燥，或者放入干燥箱中干燥。优选的，所述配制步骤中水温为25 °C。优选的，所述成型步骤中，所述成型温度为0-50°C。优选的，所述成型步骤中的充模方式采用震动、灌注、喷射、压注和挤压其中一种方式。优选的，所述成型步骤的充模方式采用震动方式，施加振动时的振动频率是 35-70HZ。优选的，所述干燥步骤中干燥箱内的温度为30-110°C。本发明具有如下有益效果1.本发明中的材料组合物所制成的烟花外筒，其耐受力比以往的材料的耐受力高，完全符合花炮企业燃放的要求，可以逐步取代传统烟花的纸筒制品，间接减少因造纸带来的环境污染。2.本发明制备方法中的模具的使用温度在25度左右，可以在室温下操作，不需要大量的热能，节约了能源，提高了效率；实现了规模量产，创造了利润。烟花行业的全自动化生产排除了障碍，能使安全生产零伤亡。3.使用该方法的烟花材料组合物制成的烟花外筒，让所有的烟花制造企业减少一半以上的人工消耗，为其他行业的发展提供了人力资源；与现有技术相比，相同的发射高度，每个筒的发射火药量减少一半左右，既降低生产成本，又提高了烟花产品的安全性。4.本发明中的烟花材料组合物制成的烟花外筒，再加上为之配套使用的纸片自动裁装设备后，让所有的烟花制造企业可以减少八分之七左右的人工消耗并且能保持产能不变，也就是说如果人力不变，其烟花产能可以提高8-16倍。
具体实施例方式下述具体实施例和应用例对本发明进行了详细说明，通过这些实施例和应用例可以进一步清楚地了解本发明。但它们不是对本发明的限定。实施例1
1.按重量份数比，废纸浆15份(干重)、聚乙烯醇粉末8份、硫酸铝2份，双飞粉5份，镁水泥70份(氧化镁40份、氯化镁30份)，称取各原料组份，将各组分搅拌均勻；按照100份上述混合物加加入160组份25°C水，搅拌均勻；
2.取上步制得的混合物960克放入模具中，在震动机上震动30秒钟完成充模，频率 46HZ，盖好模具上模，在室温环境放置50分钟，开模取出产品；
3.将产品放置在通风处自然干燥10天。实施例2
1.按重量份数比，海泡石纤维20份，废纸浆11份(干重)、骨胶9份，改性硅酸钠粉末3 份，铁铝酸盐水泥50份，消泡剂0. 2份，明胶渣粉末6. 8份，称取各原料组份；按照100份上述混合物，先将骨胶加入135组份常温清水，放置30分钟，然后加热至85°C搅拌5分钟，再与其它各组分搅拌均勻；
2.取上步制得的混合物1230克放入模具中，在震动机上震动25秒钟完成充模，频率 40HZ，盖好模具上模，在室温环境放置25分钟，开模取出产品；
3.将产品放置在通风处自然干燥11天。实施例3
1.按重量份数比，动物短牛毛废料5份，竹粉11份，丙烯酸胶粉20份，硫铝酸盐水泥60 份，双飞粉4份，称取各原料组份，将各组分搅拌均勻；按照100份上述混合物加入145组份 60°C水，搅拌均勻；
2.取上步制得的混合物1140克放入模具中，在震动机上震动20秒钟完成充模，频率 37HZ，盖好模具上模，在室温环境放置45分钟，开模取出产品；
3.将产品放置在通风处自然干燥10天。实施例4
1.按重量份数比，硅灰石纤维35.9份，聚醋酸乙烯胶粉4份，无碱速凝剂复合粉末5 份，氟铝酸盐水泥阳份，消泡剂0.1份，称取各原料组份，将各组分搅拌均勻；按照100份上述混合物加加入85组份90°C水，搅拌均勻；
2.取上步制得的混合物1580克放入模具中，在震动机上震动25秒钟完成充模，频率 35HZ，盖好模具上模，在室温环境放置15分钟，开模取出产品；
3.将产品放置在通风处自然干燥9天。实施例5
1.按重量份数比，麦秆短纤维5份，聚乙烯醇缩醛15份，硫酸钠粉3份，镁水泥60份 (氧化镁33份、氯化镁27份)，双飞粉17份，称取各原料组份，将各组分搅拌均勻；按照100 份上述混合物加入90组份60°C水，搅拌均勻；
2.取上步制得的混合物1370克放入模具中，在震动机上震动30秒钟完成充模，频率 55HZ，盖好模具上模，在室温环境放置35分钟，开模取出产品；
3.将产品放置在通风处自然干燥10天。效果对比现有热压成型技术的样板1个，分别测试6个发射筒耐受拉力 12. 4KG、11. 4KG、13. 6KG、10. 7KG、10. 9KG、11. 2KG ；平均值为 11. 7KG本发明常温成型的实施例1中样板取1个，分别测试6个发射筒耐受拉力 12. 3KG、14. 7KG、18. 2KG、12. 3KG、13. 5KG、15. 8KG ；平均值为 14. 4KG 本发明常温成型的实施例2中样板取1个，分别测试6个发射筒耐受拉力13. 2KG、 12. 6KGU1. 9KGU2. 3KGU4. 5KGU6. 3KG ；平均值为 13. 5KG
本发明常温成型的实施例3中样板取1个，分别测试6个发射筒耐受拉力 16. 1KG、15. 3KG、18. 6KG、19. 2KG、14. 8KG、16. 7KG ；平均值为 16. 8KG 本发明常温成型的实施例4中样板取1个，分别测试6个发射筒耐受拉力 19. 3KG、17. 4KG、17. 8KG、19. 9KG、16. 4KG、18. 5KG ；平均值为 18. 2KG 本发明常温成型的实施例5中样板取1个，分别测试6个发射筒耐受拉力 15. 2KG、16. 8KG、17. 4KG、17. 6KG、15. 8KG、14. 9KG ；平均值为 16. 3KG
权利要求
1.ー种环保烟花材料組合物，其特征在于，按照重量百分比计，所述组合物包含下列组分纤维碎屑5-38% ；粘接剂4-35% ；催化剂0. 1-15% ；水硬性材料40-80% ；增光剂0-0. 8% ；填充料0-40%。
2.如权利要求1所述的环保烟花材料組合物，其特征在于所述纤维碎屑选自稻杆、麦 秆、竹木、废纸浆、动物短牛毛废料、人造短纤维、玻璃纤维、海泡石纤维和硅灰石纤维中的 至少ー种；所述的粘接剂选自聚乙烯醇缩醛类胶粉、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、丙烯酸类胶粉、竹 粉、聚醋酸乙烯类胶粉、エ业明胶、骨胶、水溶性脲醛树脂中的至少ー种；所述的催化剂选自适合水泥使用的硅酸钠、硅酸钾、铝酸钠、铝酸钾、铝酸钙、亚硝酸 盐，铬酸盐，三乙醇胺、尿素、碳酸铝、硫酸铝、硫酸钠、硫酸钾和硫酸钙、甲酸钙、乙酸和乙酸 盐、氯化钙、氯化钠、氯化铝及无碱速凝剂复合粉末(或液体)中的至少ー种；所述的水硬性材料选自硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝 酸盐水泥及镁水泥中的至少ー种；所述的增光剂选自消泡剂、引气剂中的至少ー种； 所述填充料选自双飞粉、矿渣粉末、明胶渣粉末中至少ー种。
3.—种如权利要求1所述的环保烟花材料組合物，其特征在于，按照重量百分比计，所 述增光剂的量为0. 1%-0. 8%。
4.一种如权利要求1或2所述的环保烟花材料組合物，其特征在于，按照重量百分比 计，所述填充料的量为1%_40%。
5.ー种环保烟花材料的制备方法，所述环保烟花材料包括如权利要求1至4任ー项所 述的环保烟花材料組合物，其特征在干，所述制备方法包括以下步骤配制步骤按重量份计，将100份所述环保烟花材料組合物与50-300份0-95°C的水混 合，搅拌均勻得到水合混合物；充模步骤将所得的水合混合物装入模具中使充满模具，完成充模； 成型步骤自然放置10-120分钟，开模取出产品； 干燥步骤将产品放置在通风处自然干燥，或者放入干燥箱中干燥。
6.一种如权利要求5所述的环保烟花材料的制备方法，其特征在干，所述配制步骤中 水温为25 °C。
7.—种如权利要求5所述的环保烟花材料的制备方法，其特征在干，所述成型步骤中， 所述成型温度为0-50°C。
8.—种如权利要求5所述的环保烟花材料的制备方法，其特征在干，所述成型步骤中 的充模方式采用震动、灌注、喷射、压注和挤压其中ー种。
9.一种如权利要求8所述的环保烟花材料的制备方法，其特征在干，所述成型步骤的 充模方式采用震动方式，施加振动时的振动频率是35-70HZ。
10. 一种如权利要求5所述的环保烟花材料的制备方法，其特征在于，所述干燥步骤中干燥箱内的温度为30-110°C。
全文摘要
本发明提供了一种环保烟花材料组合物，按照重量百分比计，所述组合物包含下列组分纤维碎屑5-38%；粘接剂4-35%；催化剂0.1-15%；水硬性材料40-80%；增光剂0-0.8%；填充料0-40%。本发明还提供了一种该组合物的制备方法，包括以下步骤:配制步骤按重量份计，将100份所述环保烟花材料组合物与50-300份0-95℃的水混合，搅拌均匀得到水合混合物；充模步骤将所得的水合混合物装入模具中使充满模具，完成充模；成型步骤自然放置10-120分钟，开模取出产品；干燥步骤将产品放置在通风处自然干燥，或者放入干燥箱中干燥。
文档编号C04B28/06GK102432248SQ20111028585
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者杨伟波 申请人:杨伟波