本发明属于烟花材料开发
技术领域：
，具体涉及一种环保安全经济烟花材料及其应用。
背景技术：
：据研究烟花爆竹在燃放过程中会产生大量二氧化硫、氮氧化物、烟尘及碳粒等，是pm2.5的主要来源之一。在当今雾霾笼罩的大氛围下，有专家学者甚至提议对烟花爆竹的生产和销售、消费领域采取适当环境经济手段来调控(如征收环境税)，寻找和研究环保型烟花材料是烟花爆竹研究人员急需解决的问题。烟花爆竹中填充的锯木屑是产生烟雾的重要原因，若采用环保原料替代锯木屑，燃放时出烟量可大大降低。本发明中的这种材料耐火、耐高温，而且可吸附燃放中产生的二氧化硫、氮氧化物等有害气体，是一种非常好的环保型原材烟花爆竹是一种高危行业，因静电而引起的药物爆炸事故，是仅次于机械和热引发的事故次数，本发明中材料可从源头上减少静电的产生，让烟花爆竹生产更安全，可在烟花爆竹行业得以广泛应用。中国专利文献“一种环保安全经济烟花材料及其应用(专利号：cn106403726b)”公开了一种环保安全经济烟花材料及其应用，所述材料以质量百分比计包括下述组分:sio220％-60％、al2o38％-30％、fe2o31％-25％、mgo8％-45％、其他3-30％。所述材料的粒度为20目-500目。该发明所设计的材料可用于替代烟花产品中的锯木屑。该材料用于替代烟花产品中的锯木屑时，表现出优异的耐火、耐高温以及吸附性能，同时其还具备防静电性能好、防潮效果强、抗震性能优异、耐摩擦等优点，但其抗静电性能和环保性能还有待提高。技术实现要素：本发明的目的是提供一种环保安全经济烟花材料及其应用，以解决在专利文献“一种环保安全经济烟花材料及其应用(专利号：cn106403726b)”公开的配方的基础上，优化环保安全经济烟花材料的组分、用量、方法等，提高环保安全经济烟花材料的抗静电性能和环保性能。为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种环保安全经济烟花材料，其原料包括：二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化钾、五氧化二磷、竹醋粉，直链淀粉，电气石粉；所述竹醋粉，直链淀粉，电气石粉重量比例为(40-60):(10-20):(5-10)。进一步地，所述竹醋粉，直链淀粉，电气石粉的重量比为50：15：7.5。进一步地，所述环保安全经济烟花材料以重量份为单位，包括以下原料：二氧化硅40-50份、氧化铝20-30份、氧化铁10-15份、氧化镁15-20份、氧化钙5-10份、氧化钛5-10份、氧化钾5-10份、五氧化二磷5-10份、竹醋粉20-40份、直链淀粉10-20份、电气石粉5-10份。进一步地，所述环保安全经济烟花材料以重量份为单位，包括以下原料：二氧化硅45份、氧化铝25份、氧化铁12.5份、氧化镁17.5份、氧化钙7.5份、氧化钛7.5份、氧化钾7.5份、五氧化二磷7.5份、竹醋粉30份、直链淀粉15份、电气石粉7.5份。进一步地，所述环保安全经济烟花材料呈颗粒状，其粒度为200目-500目。进一步地，所述环保安全经济烟花材料中水含量小于0.1％。进一步地，所述环保安全经济烟花材料的制备方法包括以下步骤：1)按照上述重量份称取各原料，在捏合机中加入二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化钾、五氧化二磷、竹醋粉，电气石粉搅拌至充分混合均匀；2)加入直链淀粉和相对直链淀粉质量10-20％的水，继续捏合2-4h后，干燥，研磨至200目-500目。一种如上述的环保安全经济烟花材料的应用，包括将所述环保安全经济烟花材料用于替代烟花产品中的锯木屑。本发明具有以下有益效果：(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见，实施例1-3制得的环保安全经济烟花材料的环保性能和抗静电性能效果显著高于对比例5制得的环保安全经济烟花材料的环保性能和抗静电性能效果；同时由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例。(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见，竹醋粉，直链淀粉，电气石粉在生产环保安全经济烟花材料中起到了协同作用，协同提高了环保安全经济烟花材料的环保性能和抗静电性能；这是：本发明以二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化钾、五氧化二磷为主体制成的烟花材料，代替烟花爆竹中的锯木屑，从源头上减少了由锯木屑燃烧带来的烟雾粉尘，材料为多孔隙结构，比表面积大，吸附能力强，能够很大程度减少并吸附烟花爆竹在燃放过程中产生的二氧化硫、氮氧化物等有害气体，减少空气污染物的排放，是一种很好的环保材料，本发明中的二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钛是天然晶体，具有一定导电性能，减少静电产生。但是由对比例1可知，只添加上述的组分不能实现令人满意的环保性能和抗静电性能，因此申请人通过反复试验，发现添加了竹醋粉，直链淀粉，电气石粉在制备烟花材料中起到了协同作用。竹醋粉具有高渗透性和吸收性，可以粘合二氧化硅等晶体表面，提高抗静电效果，同时促进各组分之间的均匀分散和粘合，同时其能够有效的吸附二氧化硫、二氧化氮等恶臭气体，提高环保效果；直链淀粉具有抗润胀性，水溶性较差，不溶于脂肪，具有很好的粘合性能，并且其对竹醋粉具有良好的相容性，可以与竹醋粉互相粘合，当添加到整个体系中时，可以起到晶体之间缓冲的效果，避免晶体之间摩擦而产生的静电，提高抗静电性能，同时能够减少竹醋粉对水的吸收，保持整个烟花材料的完整性；电气石粉具有吸附、净化的效果，可以吸附有害气体，自身能长期产生电离子，促进晶体表面的导电性，从而提高抗静电效果，但是其分散性差，但直链淀粉的长链分子与竹醋粉形成络合物，使电气石粉粘附在网络状的络合物中，促进其分散效果，避免其自身摩擦产生的静电效果，同时该络合物具有的多孔多羟基结构能够进一步提高吸附效果，提高环保性。(3)由对比例6-8的数据可见，竹醋粉，直链淀粉，电气石粉的重量比不在(20-40):(4-6):(3-7)范围内时，制得的环保安全经济烟花材料的环保性能和抗静电性能效果与实施例1-3的数值相差甚大，远小于实施例1-3的数值，与现有技术(对比例5)的数值相当。本发明竹醋粉，直链淀粉，电气石粉作为补强体系，实施例1-3控制生产环保安全经济烟花材料时通过添加竹醋粉，直链淀粉，电气石粉的重量比为(40-60):(10-20):(5-10)，实现在补强体系中利用竹醋粉促进各组分之间的均匀分散和粘合，同时其能够有效的吸附二氧化硫、二氧化氮等恶臭气体，提高环保效果；直链淀粉与竹醋粉互相粘合，当添加到整个体系中时，可以起到晶体之间缓冲的效果，避免晶体之间摩擦而产生的静电，提高抗静电性能；电气石粉促进晶体表面的导电性，从而提高抗静电效果，直链淀粉的长链分子与竹醋粉形成络合物，使电气石粉粘附在网络状的络合物中，促进其分散效果，避免其自身摩擦产生的静电效果，同时该络合物具有的多孔多羟基结构能够进一步提高吸附效果，提高环保性，使得竹醋粉，直链淀粉，电气石粉构成的补强体系在本发明的烟花材料中，协同提高烟花材料的环保性能和抗静电性能。具体实施方式为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。在实施例中，一种环保安全经济烟花材料，其原料包括：二氧化硅40-50份、氧化铝20-30份、氧化铁10-15份、氧化镁15-20份、氧化钙5-10份、氧化钛5-10份、氧化钾5-10份、五氧化二磷5-10份、竹醋粉20-40份、直链淀粉10-20份、电气石粉5-10份。所述环保安全经济烟花材料呈颗粒状，其粒度为200目-500目。所述环保安全经济烟花材料中水含量小于0.1％。所述环保安全经济烟花材料的制备方法包括以下步骤：1)按照上述重量份称取各原料，在捏合机中加入二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化钾、五氧化二磷、竹醋粉，电气石粉搅拌至充分混合均匀；2)加入直链淀粉和相对直链淀粉质量10-20％的水，继续捏合2-4h后，干燥，研磨至200目-500目。一种如上述的环保安全经济烟花材料的应用，包括将所述环保安全经济烟花材料用于替代烟花产品中的锯木屑。实施例1一种环保安全经济烟花材料，其原料包括：二氧化硅45份、氧化铝25份、氧化铁12.5份、氧化镁17.5份、氧化钙7.5份、氧化钛7.5份、氧化钾7.5份、五氧化二磷7.5份、竹醋粉30份、直链淀粉15份、电气石粉7.5份。所述环保安全经济烟花材料呈颗粒状，其粒度为300目。所述环保安全经济烟花材料中水含量小于0.1％。所述环保安全经济烟花材料的制备方法包括以下步骤：1)按照上述重量份称取各原料，在捏合机中加入二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化钾、五氧化二磷、竹醋粉，电气石粉搅拌至充分混合均匀；2)加入直链淀粉和相对直链淀粉质量15％的水，继续捏合3h后，干燥，研磨至300目。一种如上述的环保安全经济烟花材料的应用，包括将所述环保安全经济烟花材料用于替代烟花产品中的锯木屑。实施例2一种环保安全经济烟花材料，其原料包括：二氧化硅50份、氧化铝20份、氧化铁15份、氧化镁15份、氧化钙10份、氧化钛5份、氧化钾10份、五氧化二磷5份、竹醋粉40份、直链淀粉10份、电气石粉10份。所述环保安全经济烟花材料呈颗粒状，其粒度为200目。所述环保安全经济烟花材料中水含量小于0.1％。所述环保安全经济烟花材料的制备方法包括以下步骤：1)按照上述重量份称取各原料，在捏合机中加入二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化钾、五氧化二磷、竹醋粉，电气石粉搅拌至充分混合均匀；2)加入直链淀粉和相对直链淀粉质量20％的水，继续捏合2h后，干燥，研磨至200目。一种如上述的环保安全经济烟花材料的应用，包括将所述环保安全经济烟花材料用于替代烟花产品中的锯木屑。实施例3一种环保安全经济烟花材料，其原料包括：二氧化硅40份、氧化铝30份、氧化铁10份、氧化镁20份、氧化钙5份、氧化钛10份、氧化钾5份、五氧化二磷10份、竹醋粉20份、直链淀粉20份、电气石粉5份。所述环保安全经济烟花材料呈颗粒状，其粒度为500目。所述环保安全经济烟花材料中水含量小于0.1％。所述环保安全经济烟花材料的制备方法包括以下步骤：1)按照上述重量份称取各原料，在捏合机中加入二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化钾、五氧化二磷、竹醋粉，电气石粉搅拌至充分混合均匀；2)加入直链淀粉和相对直链淀粉质量10％的水，继续捏合4h后，干燥，研磨至500目。一种如上述的环保安全经济烟花材料的应用，包括将所述环保安全经济烟花材料用于替代烟花产品中的锯木屑。对比例1与实施例1的生产工艺基本相同，唯有不同的是制备环保安全经济烟花材料的原料中缺少竹醋粉，直链淀粉，电气石粉。对比例2与实施例1的生产工艺基本相同，唯有不同的是制备环保安全经济烟花材料的原料中缺少竹醋粉。对比例3与实施例1的生产工艺基本相同，唯有不同的是制备环保安全经济烟花材料的原料中缺少直链淀粉。对比例4与实施例1的生产工艺基本相同，唯有不同的是制备环保安全经济烟花材料的原料中缺少电气石粉。对比例5采用中国专利文献“一种环保安全经济烟花材料及其应用(专利号：cn106403726b)”中具体实施例1所述的方法生产硅胶婴儿奶嘴。对比例6与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备环保安全经济烟花材料的原料中竹醋粉80份、直链淀粉5份、电气石粉2份。对比例7与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备环保安全经济烟花材料的原料中竹醋粉20份、直链淀粉30份、电气石粉20份。对比例8与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备环保安全经济烟花材料的原料中竹醋粉30份、溶解纸浆5份、电气石粉20份。根据实施例1-3和对比例1-8的工艺生产环保安全经济烟花材料，按照标准qb/t1941.4-94进行静电感度实验，测试e0.01，按照gb10631-2013制备成筒径为9mm的吐珠类烟花，在密闭空间燃放，测试其中二氧化硫浓度含量，结果如下表所示。实验项目e0.01/j二氧化硫浓度％实施例10.00250.012实施例20.00220.011实施例30.00280.015对比例10.00860.052对比例20.00370.025对比例30.00400.018对比例40.00430.021对比例50.00690.039对比例60.00710.037对比例70.00680.035对比例80.00650.034由上表可知：(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见，实施例1-3制得的环保安全经济烟花材料的环保性能和抗静电性能效果显著高于对比例5制得的环保安全经济烟花材料的环保性能和抗静电性能效果；同时由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例。(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见，竹醋粉，直链淀粉，电气石粉在生产环保安全经济烟花材料中起到了协同作用，协同提高了环保安全经济烟花材料的环保性能和抗静电性能；这是：本发明以二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化钾、五氧化二磷为主体制成的烟花材料，代替烟花爆竹中的锯木屑，从源头上减少了由锯木屑燃烧带来的烟雾粉尘，材料为多孔隙结构，比表面积大，吸附能力强，能够很大程度减少并吸附烟花爆竹在燃放过程中产生的二氧化硫、氮氧化物等有害气体，减少空气污染物的排放，是一种很好的环保材料，本发明中的二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钛是天然晶体，具有一定导电性能，不易产生静电。但是由对比例1可知，只添加上述的组分不能实现令人满意的环保性能和抗静电性能，因此申请人通过反复试验，发现添加了竹醋粉，直链淀粉，电气石粉在制备烟花材料中起到了协同作用。竹醋粉具有高渗透性和吸收性，可以粘合二氧化硅等晶体表面，提高抗静电效果，同时促进各组分之间的均匀分散和粘合，同时其能够有效的吸附二氧化硫、二氧化氮等恶臭气体，提高环保效果；直链淀粉具有抗润胀性，水溶性较差，不溶于脂肪，具有很好的粘合性能，并且其对竹醋粉具有良好的相容性，可以与竹醋粉互相粘合，当添加到整个体系中时，可以起到晶体之间缓冲的效果，避免晶体之间摩擦而产生的静电，提高抗静电性能，同时能够减少竹醋粉对水的吸收，保持整个烟花材料的完整性；电气石粉具有吸附、净化的效果，可以吸附有害气体，自身能长期产生电离子，促进晶体表面的导电性，从而提高抗静电效果，但是其分散性差，但直链淀粉的长链分子与竹醋粉形成络合物，使电气石粉粘附在网络状的络合物中，促进其分散效果，避免其自身摩擦产生的静电效果，同时该络合物具有的多孔多羟基结构能够进一步提高吸附效果，提高环保性。(3)由对比例6-8的数据可见，竹醋粉，直链淀粉，电气石粉的重量比不在(20-40):(4-6):(3-7)范围内时，制得的环保安全经济烟花材料的环保性能和抗静电性能效果与实施例1-3的数值相差甚大，远小于实施例1-3的数值，与现有技术(对比例5)的数值相当。本发明竹醋粉，直链淀粉，电气石粉作为补强体系，实施例1-3控制生产环保安全经济烟花材料时通过添加竹醋粉，直链淀粉，电气石粉的重量比为(40-60):(10-20):(5-10)，实现在补强体系中利用竹醋粉促进各组分之间的均匀分散和粘合，同时其能够有效的吸附二氧化硫、二氧化氮等恶臭气体，提高环保效果；直链淀粉与竹醋粉互相粘合，当添加到整个体系中时，可以起到晶体之间缓冲的效果，避免晶体之间摩擦而产生的静电，提高抗静电性能；电气石粉促进晶体表面的导电性，从而提高抗静电效果，直链淀粉的长链分子与竹醋粉形成络合物，使电气石粉粘附在网络状的络合物中，促进其分散效果，避免其自身摩擦产生的静电效果，同时该络合物具有的多孔多羟基结构能够进一步提高吸附效果，提高环保性，使得竹醋粉，直链淀粉，电气石粉构成的补强体系在本发明的烟花材料中，协同提高烟花材料的环保性能和抗静电性能。以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。当前第1页12