耐磨防水无击发药射钉弹药片制备配方及其制备方法与流程

本发明涉及射钉弹药技术领域，具体涉及耐磨防水无击发药射钉弹药片配方及其制备方法。

背景技术：

射钉紧固技术被建筑安装、装潢、造船等行业广泛使用。它是利用射钉枪击发射钉弹，使弹内火药药片燃烧释放能量，将各种射钉直接钉入钢铁、混凝土或砖砌体等硬质材料基体中，因此，药片的生产及存储至关重要。

如中国发明专利CN105330495A公开了一种制备所述包衣无击发射弹钉药片的方法，其特征在于包括如下步骤：具体的步骤如下：配制溶液：硝化纤维素按89.80wt％～99.78wt％范围任意取值，称量好含水分含量为20wt％～40wt％的硝化纤维素，以总量计，将0.20wt％～0.75wt％的安定剂、0.01wt％～0.45wt％的粘结剂，用量为20wt％～80wt％溶剂进行溶解，配制成安定剂溶液、粘结剂溶液；然后将上述配制好的溶液投入胶化捏合机中，胶化30min～60min；再将上述制备得到的胶化物料，放入压伸机设备中，压伸成型为粒度均匀的颗粒状物料；采用烘干设备,把制备的颗粒状物料用40℃～70℃烘干温度进行烘干，烘干至水分含量为3wt％～15wt％；所得的烘干物料颗粒在压片机上压制，压片成型为片状药片；制备的药片加入到包衣锅内；以药片重量计，采用0.01wt％～3.0wt％的包衣材料及配制浓度为1wt％～5.0wt％的包衣液均匀喷涂在药片表面，在药片表面结成一层防潮薄膜。这种制备方法解决现有减少无击发药射钉弹药制备工艺工程中，易发生燃爆事故的安全问题及使用过程、储存过程中易吸潮的问题。但还存在以下问题：

1)制备过程中只考虑到的安全控制，并不能直观地了解并控制整个制备过程，提高制备过程的安全性。

2)在药片的制备过程中没有考虑到从药片的微观结构来提高药片的爆炸力和降低哑弹的概率。

3)药片的制备过程中为对药片进行标记，不同爆炸力药片不易分辨，造成施工时的安全隐患。

有鉴于此，急需提供一种可提高药片的爆炸力、降低哑弹的概率、有效地区分不同爆炸力药片以及可直观地了解并控制整个制备过程，提高制备过程的安全性的耐磨防水无击发药射钉弹药片配方及其制备方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是在药片的制备过程中不能直观地了解并控制整个制备过程，从而提高制备过程的安全性；未有效地提高药片的爆炸力和降低哑弹的概率，以及对不同爆炸力药片不易区分的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种耐磨防水无击发药射钉弹药片制备配方，由以下重量百分比的组分组成：高爆硝化棉：92.0％～98.3％、高锰酸钾：0.2％、造粒材料：0.4％～0.8％、耐磨防水材料：1.0％～3.0％、染色剂：0.1％～0.5％、溶剂≤0.5％、水≤3.0％；

所述的溶剂和分为工艺制备过程中残留的溶剂和水。

在上述方案中，所述由以下重量百分比的组分组成：高爆硝化棉：92.0％、高锰酸钾：0.2％、造粒材料：0.8％、耐磨防水材料：3.0％、染色剂：0.5％、溶剂：0.5％、水：3.0％。

在上述方案中，所述由以下重量百分比的组分组成：高爆硝化棉：98.3％、高锰酸钾：0.2％、造粒材料：0.4％、耐磨防水材料：1.0％、染色剂：0.1％、溶剂：0％、水：0％。

在上述方案中，所述高爆硝化棉中的含氮量为12.6％～13.1％；和/或

所述高锰酸钾的等级为工业纯或分析纯。

在上述方案中，所述造粒材料为水溶性的羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素的一种或几种；和/或

所述耐磨防水材料为单组分溶剂型清漆或双组份溶剂型清漆；和/或

所述染色剂为酯溶性的染料或颜料。

本发明还提供了一种耐磨防水无击发药射钉弹药片制备方法，包括以下步骤：

S1、将0.4％～0.8％造粒材料配置成浓度为3.2％的造粒溶液，再将0.1％～0.2％高锰酸钾溶解至造粒溶液中，得到紫红色的造粒指示溶液；

S2、将92.0％～98.3％高爆硝化棉放入搅拌机中，在搅拌机搅拌的同时，加入步骤S1所述的造粒指示溶液，搅拌30～40min，直到将高爆硝化棉搅拌成湿润的紫红色高爆硝化棉混合物；

S3、通过70℃～80℃的烘干设备将步骤S2所述的紫红色高爆硝化棉混合物烘干至含水率8％～10％之间，获到棕褐色高爆硝化棉混合物；

S4、将步骤S3所述的棕褐色高爆硝化棉混合物用压片机进行压片，形成压实密度为1.3g/cm³～1.5g/cm³的片状药片；

S5、将0.1％～0.5％的染色剂溶解于耐磨防水材料中，再将耐磨防水材料包裹于步骤S4所述的药片外层；

S6、将步骤S5所述的药片进行真空冷冻干燥，控制药片的溶剂≤0.5％，水≤3％。

在上述方法中，所述耐磨防水材料通过喷涂或刷涂的方式包裹于药片外层。

在上述方法中，所述高爆硝化棉中的含氮量为12.6％～13.1％；和/或

所述高锰酸钾的等级为工业纯或分析纯。

在上述方法中，所述造粒材料为水溶性的羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素的一种或几种；和/或

所述耐磨防水材料为单组分溶剂型清漆或双组份溶剂型清漆。

在上述方法中，所述染色剂为酯溶性的染料或颜料。

本发明的有益效果如下：

1)本发明利用高锰酸钾遇热分解，颜色由鲜红色转变为棕褐色的特点，用于生产过程的目视直观控制。

2)配方中应用了造粒材料，将高爆硝化棉进行造粒，有效的减少了高爆硝化棉的生产过程中的粉尘危害，并将高爆消化棉转化成含水的半成品，降低了爆炸风险，提升了生产过程的安全稳定性。

3)配方中应用耐磨防水材料，提升了药片在储存、运输过程中的防潮性能，降低了哑弹率。

4)配方中应用了染色剂，可根据,染色剂颜色的不同区分不同爆炸力的药片，提高施工时或施工后的安全性。

5)生产过程中将药片的含水率控制在8％～10％之间，既保证生产过程的安全性，也便于药片的压片成型，同时在真空冷冻干燥工序中，保证了药片的孔隙率。适当的孔隙率，可以提供爆炸时的氧气供应，提升了爆炸力与降低了哑弹率。

附图说明

图1为本发明中耐磨防水无击发药射钉弹药片制备方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明做出详细的说明。

本发明提供了一种耐磨防水无击发药射钉弹药片制备配方，由以下重量百分比的组分组成：高爆硝化棉92.0％～98.3％、高锰酸钾0.2％、造粒材料0.4％～0.8％、耐磨防水材料1.0％～3.0％、染色剂0.1％～0.5％、溶剂≤0.5％、水≤3.0％；其中，

高爆硝化棉中的含含氮量为12.6％～13.1％，优选含氮量大于13.1％。

高锰酸钾的等级为工业纯或分析纯；利用高锰酸钾遇热分解时颜色由鲜红色转变为棕褐色的特点，使制备过程可直观控制。

造粒材料为水溶性的羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素的一种或几种；优选水溶性最好的羟甲基纤维素。

耐磨防水材料为单组分溶剂型清漆或双组份溶剂型清漆。

染色剂为酯溶性的染料或颜料；可根据药片爆炸力的不同，将药片外层制备成红、黄、蓝、绿、紫等各种颜色用于区分。

所述的溶剂和水分为工艺制备过程中残留的溶剂和水分，在药片烘干时，可将药片中的溶剂和水分含量烘干为零，也可以残留需求的一小部分。

以下为耐磨防水无击发药射钉弹药片制备配方的几种典型实施例。

实施例1。

耐磨防水无击发药射钉弹药片制备配方，由以下重量百分比的组分组成：高爆硝化棉：98.3％、高锰酸钾：0.2％、造粒材料：0.4％、耐磨防水材料：1.0％、染色剂：0.1％、溶剂：0％、水：0％。

实施例2。

耐磨防水无击发药射钉弹药片制备配方，由以下重量百分比的组分组成：高爆硝化棉：94.7％、高锰酸钾：0.2％、造粒材料：0.6％、耐磨防水材料：2.1％、染色剂：0.3％、溶剂：0.3％、水：1.8％。

实施例3。

耐磨防水无击发药射钉弹药片制备配方，由以下重量百分比的组分组成：高爆硝化棉：92％、高锰酸钾：0.2％、造粒材料：0.8％、耐磨防水材料：3.0％、染色剂：0.5％、溶剂：0.5％、水：3.0％。

如图1所示，本发明还提供了一种耐磨防水无击发药射钉弹药片制备方法，包括以下步骤：

S1、将0.4％～0.8％造粒材料配置成浓度为3.2％的造粒溶液，再将0.1％～0.2％高锰酸钾溶解至造粒溶液中，得到紫红色的造粒指示溶液。

S2、将92.0％～98.3％高爆硝化棉放入搅拌机中，在搅拌机搅拌的同时，加入步骤S1所述的造粒指示溶液，搅拌30～40min，直到将高爆硝化棉搅拌成湿润的紫红色高爆硝化棉混合物；这种方法可有效的降低生产过程的粉尘，同时保证了生产过程的安全性，且该紫红色高爆硝化棉混合物可以作为半成品进行长时间存储。

S3、通过70℃～80℃的烘干设备将步骤S2所述的紫红色高爆硝化棉混合物烘干至含水率为8％～10％之间，获到棕褐色高爆硝化棉混合物；这种控制高爆硝化棉混合物含水率既保证了生产过程的安全，同时也是为后续药片的孔隙率提供了保证。

S4、将步骤S3所述的棕褐色高爆硝化棉混合物用压片机进行压片，形成压实密度为1.3g/cm³～1.5g/cm³的片状药片。

S5、将0.1％～0.5％的染色剂溶解于耐磨防水材料中，再通过喷涂或刷涂的方式将耐磨防水材料包裹于步骤S4所述的药片外层；可根据实际需求选择染色剂的颜色，用于区分不同爆炸力的药片；采用溶剂型的清漆使药片耐磨且防水性提升。

S6、将步骤S5所述的药片进行真空冷冻干燥，控制药片的溶剂≤0.5％，水≤3％。真空冷冻干燥后，药片中的水将先变成固态冰，再升华成水蒸气，从而使药片中形成孔隙，且孔隙中为空气，为后续的爆炸提供了微区域氧气，提升了药片的爆炸力、降低了哑弹率，同时保证了生产过程的安全性。

下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。下述实施例仅为列举说明，并不构成对本发明保护范围的限制。

实施例4。

A1、将0.4Kg造粒材料配置成3.2％浓度造粒溶液12.5Kg，再将0.2Kg高锰酸钾溶解至造粒溶液中，形成紫红色的造粒指示溶液12.7Kg。

A2、将98.3Kg高爆硝化棉放入搅拌机中，在搅拌机搅拌的同时，加入步骤A1的12.7Kg造粒指示溶液，搅拌30～40min，获得紫红色高爆硝化棉混合物。

A3、将紫红色高爆硝化棉混合物在70℃～80℃烘干至含水率为8％，获到棕褐色高爆硝化棉混合物。

A4、将棕褐色高爆硝化棉混合物用压片机进行压片，形成片状药片，形成压实密度为1.3g/cm³的片状药片。

A5、将0.1Kg的染色剂溶解于1Kg耐磨防水材料中，再将耐磨防水材料包裹于步骤A4所述的药片外层。

A6、将步骤A5所述的药片进行真空冷冻干燥，控制药片的溶剂和水的含量几乎为零。

通过实施例4获得的无击发药射钉弹药片的性能如下:

(1)药片密度：1.30g/cm³。

(2)药片尺寸：药片直径6.0mm,药片厚度4.21mm～5.42mm,药片重量0.155g～0.201g。

(3)使用可靠性：击发率100％。

(4)威力：对于直径为6.0mm、厚度5.42mm和重量0.201g的药片，制备成天棚射钉，采用射钉枪进行击发，射击养护28天425#水泥墙，平均射击深度为45mm。

实施例5。

B1、将0.6Kg造粒材料配置成3.2％浓度造粒溶液18.75Kg，再将0.2Kg高锰酸钾溶解至造粒溶液中，形成紫红色的造粒指示溶液18.95Kg。

B2、将94.7Kg高爆硝化棉放入搅拌机中，在搅拌机搅拌的同时，加入步骤B1的18.95Kg造粒指示溶液，搅拌30～40min，获得紫红色高爆硝化棉混合物。

B3、将紫红色高爆硝化棉混合物在70℃～80℃烘干至含水率为9％，获到棕褐色高爆硝化棉混合物。

B4、将棕褐色高爆硝化棉混合物用压片机进行压片，形成片状药片，形成压实密度为1.4g/cm³的片状药片。

B5、将0.3Kg的染色剂溶解于2.1Kg耐磨防水材料中，再将耐磨防水材料包裹于步骤B4所述的药片外层。

B6、将步骤B5所述的药片进行真空冷冻干燥，控制药片的溶剂为0.3wt％，水含量为1.8wt％。

通过实施例5获得的无击发药射钉弹药片的性能如下:

(1)药片密度：1.40g/cm³。

(2)药片尺寸：药片直径6.0mm,药片高度4.69mm～5.25mm,药片重量0.186g～0.208g。

(3)使用可靠性：击发率100％。

(4)威力：对于直径为6.0mm、厚度5.42mm和重量0.208g的药片，制备成天棚射钉，采用射钉枪进行击发，射击养护28天425#水泥墙，平均射击深度为45mm。

实施例6。

C1、将0.8Kg造粒材料配置成3.2％浓度造粒溶液25Kg，再将0.2Kg高锰酸钾溶解至造粒溶液中，形成紫红色的造粒指示溶液25.2Kg。

C2、将92Kg高爆硝化棉放入搅拌机中，在搅拌机搅拌的同时，加入步骤C1的25.2Kg造粒指示溶液，搅拌30～40min，获得紫红色高爆硝化棉混合物。

C3、将紫红色高爆硝化棉混合物在70℃～80℃烘干至含水率为10％，获到棕褐色高爆硝化棉混合物。

C4、将棕褐色高爆硝化棉混合物用压片机进行压片，形成片状药片，形成压实密度为1.5g/cm³的片状药片。

C5、将0.5Kg的染色剂溶解于3Kg耐磨防水材料中，再将耐磨防水材料包裹于步骤C4所述的药片外层。

C6、将步骤C5所述的药片进行真空冷冻干燥，控制药片的溶剂为0.5wt％，水含量为3wt％。

通过实施例6获得的无击发药射钉弹药片的性能如下:

(1)药片密度：1.50g/cm³。

(2)药片尺寸：药片直径6.0mm,药片高度4.19mm～5.45mm,药片重量0.178g～0.232g。

(3)使用可靠性：击发率100％。

(4)威力：对于直径为6.0mm、厚度5.42mm和重量0.232g的药片，制备成天棚射钉，采用射钉枪进行击发，射击养护28天425#水泥墙，平均射击深度为45mm。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。