專利名稱：環(huán)保煙花材料組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保煙花材料組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的煙花材料組合物主要采用各種植物纖維、粘接劑(各種淀粉或其改性物)、填料(碳酸鈣粉等)及脫模潤(rùn)滑劑，用適當(dāng)比例水?dāng)嚢枵{(diào)和；將調(diào)和均勻的復(fù)合料組物放入金屬模具；最后，在模具中加熱使得材料中的水份蒸發(fā)并達(dá)到干燥固化，出模制成產(chǎn)
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ΡΠ O現(xiàn)有技術(shù)的材料組合物只有在干燥固化后才能生成強(qiáng)度保證出模，每一模加熱時(shí)間8-12分鐘；模具型腔結(jié)構(gòu)中大量的排氣縫隙，在生產(chǎn)中很容易被復(fù)合材料中的細(xì)小顆粒堵塞，造成干燥時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，甚至無(wú)法正常生產(chǎn)，只能停產(chǎn)拆卸清潔摸具，這個(gè)弊端多年來(lái)一直無(wú)法解決，不能實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，模具每次拆開(kāi)清潔后最多能連續(xù)使用半天就要再次拆開(kāi)清潔，而模具的使用溫度在180_28(TC，要等到模具自然降溫到不燙手時(shí)才能操作，模具降溫后先拆開(kāi)熱油接口(油加熱)或切斷電源(電加熱)，然后再卸模(先將模具從壓機(jī)設(shè)備上吊下來(lái))、拆模、清潔堵塞物、裝模、上模、接熱源、加熱模具，一次模具清潔周期最快要半天到一天時(shí)間，超過(guò)正常生產(chǎn)時(shí)間。產(chǎn)品在模具中干燥后才能成型出模，需要大量的熱能，耗能極高，是高耗能技術(shù). 投資300萬(wàn)元規(guī)模的企業(yè)，日產(chǎn)能2000個(gè)(49筒、直徑觀匪、高19(MM規(guī)格)，電加熱的話企業(yè)需要總功率約150KW，而且最多可以同時(shí)開(kāi)動(dòng)一半設(shè)備。目前的生產(chǎn)方式，產(chǎn)能很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求，以投資300萬(wàn)元的規(guī)模廠家，10臺(tái)套壓機(jī)模具，每日白天、晚上2個(gè)班生產(chǎn)，實(shí)際生產(chǎn)(49筒、直徑觀匪、高190MM規(guī)格)產(chǎn)品只有2000個(gè)左右。以上技術(shù)問(wèn)題導(dǎo)致此類企業(yè)經(jīng)營(yíng)幾乎沒(méi)有利潤(rùn)產(chǎn)生，現(xiàn)狀是已經(jīng)倒閉或面臨倒閉的企業(yè)各占約一半(全國(guó)共有10家左右此類企業(yè))，無(wú)法取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)發(fā)射筒。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種環(huán)保煙花材料組合物，按照重量百分比計(jì)，所述組合物包含下列組分
纖維碎屑5-38% ；
粘接劑4-35% ；
催化劑0. 1-15% ；
水硬性材料40-80% ；
增光劑0-0. 8% ；
填充料0-40%。所述纖維碎屑選自稻桿、麥稈、竹木、廢紙漿、動(dòng)物短牛毛廢料、人造短纖維、玻璃纖維、海泡石纖維和硅灰石纖維中的至少一種；所述的粘接劑選自聚乙烯醇縮醛類膠粉、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、丙烯酸類膠粉、竹粉、聚醋酸乙烯類膠粉、工業(yè)明膠、骨膠、水溶性脲醛樹(shù)脂中的至少一種；
所述的催化劑選自適合水泥使用的硅酸鈉、硅酸鉀、鋁酸鈉、鋁酸鉀、鋁酸鈣、亞硝酸鹽，鉻酸鹽，三乙醇胺、尿素、碳酸鋁、硫酸鋁、硫酸鈉、硫酸鉀和硫酸鈣、甲酸鈣、乙酸和乙酸鹽、氯化鈣、氯化鈉、氯化鋁及無(wú)堿速凝劑復(fù)合粉末(或液體)中的至少一種；
所述的水硬性材料選自硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥及鎂水泥中的至少一種；
所述的增光劑選自消泡劑、引氣劑中的至少一種； 所述填充料選自雙飛粉、礦渣粉末、明膠渣粉末中至少一種。優(yōu)選的，按照重量百分比計(jì)，所述增光劑的量為0. 1%-0. 8%。優(yōu)選的，按照重量百分比計(jì)，所述填充料的量為1%_40%。本發(fā)明還提供了一種環(huán)保煙花材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟
配制步驟按重量份計(jì)，將100份所述環(huán)保煙花材料組合物與50-300份0-95°C的水混合，攪拌均勻得到水合混合物；
充模步驟將所得的水合混合物裝入模具中使充滿模具，完成充模； 成型步驟自然放置10-120分鐘，開(kāi)模取出產(chǎn)品； 干燥步驟將產(chǎn)品放置在通風(fēng)處自然干燥，或者放入干燥箱中干燥。優(yōu)選的，所述配制步驟中水溫為25 °C。優(yōu)選的，所述成型步驟中，所述成型溫度為0-50°C。優(yōu)選的，所述成型步驟中的充模方式采用震動(dòng)、灌注、噴射、壓注和擠壓其中一種方式。優(yōu)選的，所述成型步驟的充模方式采用震動(dòng)方式，施加振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)頻率是 35-70HZ。優(yōu)選的，所述干燥步驟中干燥箱內(nèi)的溫度為30-110°C。本發(fā)明具有如下有益效果1.本發(fā)明中的材料組合物所制成的煙花外筒，其耐受力比以往的材料的耐受力高，完全符合花炮企業(yè)燃放的要求，可以逐步取代傳統(tǒng)煙花的紙筒制品，間接減少因造紙帶來(lái)的環(huán)境污染。2.本發(fā)明制備方法中的模具的使用溫度在25度左右，可以在室溫下操作，不需要大量的熱能，節(jié)約了能源，提高了效率；實(shí)現(xiàn)了規(guī)模量產(chǎn)，創(chuàng)造了利潤(rùn)。煙花行業(yè)的全自動(dòng)化生產(chǎn)排除了障礙，能使安全生產(chǎn)零傷亡。3.使用該方法的煙花材料組合物制成的煙花外筒，讓所有的煙花制造企業(yè)減少一半以上的人工消耗，為其他行業(yè)的發(fā)展提供了人力資源；與現(xiàn)有技術(shù)相比，相同的發(fā)射高度，每個(gè)筒的發(fā)射火藥量減少一半左右，既降低生產(chǎn)成本，又提高了煙花產(chǎn)品的安全性。4.本發(fā)明中的煙花材料組合物制成的煙花外筒，再加上為之配套使用的紙片自動(dòng)裁裝設(shè)備后，讓所有的煙花制造企業(yè)可以減少八分之七左右的人工消耗并且能保持產(chǎn)能不變，也就是說(shuō)如果人力不變，其煙花產(chǎn)能可以提高8-16倍。
具體實(shí)施例方式下述具體實(shí)施例和應(yīng)用例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，通過(guò)這些實(shí)施例和應(yīng)用例可以進(jìn)一步清楚地了解本發(fā)明。但它們不是對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例1
1.按重量份數(shù)比，廢紙漿15份(干重)、聚乙烯醇粉末8份、硫酸鋁2份，雙飛粉5份，鎂水泥70份(氧化鎂40份、氯化鎂30份)，稱取各原料組份，將各組分?jǐn)嚢杈鶆?；按?00份上述混合物加加入160組份25°C水，攪拌均勻；
2.取上步制得的混合物960克放入模具中，在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)30秒鐘完成充模，頻率 46HZ，蓋好模具上模，在室溫環(huán)境放置50分鐘，開(kāi)模取出產(chǎn)品；
3.將產(chǎn)品放置在通風(fēng)處自然干燥10天。實(shí)施例2
1.按重量份數(shù)比，海泡石纖維20份，廢紙漿11份(干重)、骨膠9份，改性硅酸鈉粉末3 份，鐵鋁酸鹽水泥50份，消泡劑0. 2份，明膠渣粉末6. 8份，稱取各原料組份；按照100份上述混合物，先將骨膠加入135組份常溫清水，放置30分鐘，然后加熱至85°C攪拌5分鐘，再與其它各組分?jǐn)嚢杈鶆颍?br> 2.取上步制得的混合物1230克放入模具中，在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)25秒鐘完成充模，頻率 40HZ，蓋好模具上模，在室溫環(huán)境放置25分鐘，開(kāi)模取出產(chǎn)品；
3.將產(chǎn)品放置在通風(fēng)處自然干燥11天。實(shí)施例3
1.按重量份數(shù)比，動(dòng)物短牛毛廢料5份，竹粉11份，丙烯酸膠粉20份，硫鋁酸鹽水泥60 份，雙飛粉4份，稱取各原料組份，將各組分?jǐn)嚢杈鶆?；按?00份上述混合物加入145組份 60°C水，攪拌均勻；
2.取上步制得的混合物1140克放入模具中，在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)20秒鐘完成充模，頻率 37HZ，蓋好模具上模，在室溫環(huán)境放置45分鐘，開(kāi)模取出產(chǎn)品；
3.將產(chǎn)品放置在通風(fēng)處自然干燥10天。實(shí)施例4
1.按重量份數(shù)比，硅灰石纖維35.9份，聚醋酸乙烯膠粉4份，無(wú)堿速凝劑復(fù)合粉末5 份，氟鋁酸鹽水泥陽(yáng)份，消泡劑0.1份，稱取各原料組份，將各組分?jǐn)嚢杈鶆?；按?00份上述混合物加加入85組份90°C水，攪拌均勻；
2.取上步制得的混合物1580克放入模具中，在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)25秒鐘完成充模，頻率 35HZ，蓋好模具上模，在室溫環(huán)境放置15分鐘，開(kāi)模取出產(chǎn)品；
3.將產(chǎn)品放置在通風(fēng)處自然干燥9天。實(shí)施例5
1.按重量份數(shù)比，麥稈短纖維5份，聚乙烯醇縮醛15份，硫酸鈉粉3份，鎂水泥60份 (氧化鎂33份、氯化鎂27份)，雙飛粉17份，稱取各原料組份，將各組分?jǐn)嚢杈鶆?；按?00 份上述混合物加入90組份60°C水，攪拌均勻；
2.取上步制得的混合物1370克放入模具中，在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)30秒鐘完成充模，頻率 55HZ，蓋好模具上模，在室溫環(huán)境放置35分鐘，開(kāi)模取出產(chǎn)品；
3.將產(chǎn)品放置在通風(fēng)處自然干燥10天。效果對(duì)比現(xiàn)有熱壓成型技術(shù)的樣板1個(gè)，分別測(cè)試6個(gè)發(fā)射筒耐受拉力 12. 4KG、11. 4KG、13. 6KG、10. 7KG、10. 9KG、11. 2KG ；平均值為 11. 7KG本發(fā)明常溫成型的實(shí)施例1中樣板取1個(gè)，分別測(cè)試6個(gè)發(fā)射筒耐受拉力 12. 3KG、14. 7KG、18. 2KG、12. 3KG、13. 5KG、15. 8KG ；平均值為 14. 4KG 本發(fā)明常溫成型的實(shí)施例2中樣板取1個(gè)，分別測(cè)試6個(gè)發(fā)射筒耐受拉力13. 2KG、 12. 6KGU1. 9KGU2. 3KGU4. 5KGU6. 3KG ；平均值為 13. 5KG
本發(fā)明常溫成型的實(shí)施例3中樣板取1個(gè)，分別測(cè)試6個(gè)發(fā)射筒耐受拉力 16. 1KG、15. 3KG、18. 6KG、19. 2KG、14. 8KG、16. 7KG ；平均值為 16. 8KG 本發(fā)明常溫成型的實(shí)施例4中樣板取1個(gè)，分別測(cè)試6個(gè)發(fā)射筒耐受拉力 19. 3KG、17. 4KG、17. 8KG、19. 9KG、16. 4KG、18. 5KG ；平均值為 18. 2KG 本發(fā)明常溫成型的實(shí)施例5中樣板取1個(gè)，分別測(cè)試6個(gè)發(fā)射筒耐受拉力 15. 2KG、16. 8KG、17. 4KG、17. 6KG、15. 8KG、14. 9KG ；平均值為 16. 3KG
權(quán)利要求
1.ー種環(huán)保煙花材料組合物，其特征在于，按照重量百分比計(jì)，所述組合物包含下列組分纖維碎屑5-38% ；粘接劑4-35% ；催化劑0. 1-15% ；水硬性材料40-80% ；增光劑0-0. 8% ；填充料0-40%。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保煙花材料組合物，其特征在于所述纖維碎屑選自稻桿、麥 稈、竹木、廢紙漿、動(dòng)物短牛毛廢料、人造短纖維、玻璃纖維、海泡石纖維和硅灰石纖維中的 至少ー種；所述的粘接劑選自聚乙烯醇縮醛類膠粉、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、丙烯酸類膠粉、竹 粉、聚醋酸乙烯類膠粉、エ業(yè)明膠、骨膠、水溶性脲醛樹(shù)脂中的至少ー種；所述的催化劑選自適合水泥使用的硅酸鈉、硅酸鉀、鋁酸鈉、鋁酸鉀、鋁酸鈣、亞硝酸 鹽，鉻酸鹽，三乙醇胺、尿素、碳酸鋁、硫酸鋁、硫酸鈉、硫酸鉀和硫酸鈣、甲酸鈣、乙酸和乙酸 鹽、氯化鈣、氯化鈉、氯化鋁及無(wú)堿速凝劑復(fù)合粉末(或液體)中的至少ー種；所述的水硬性材料選自硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、氟鋁 酸鹽水泥及鎂水泥中的至少ー種；所述的增光劑選自消泡劑、引氣劑中的至少ー種； 所述填充料選自雙飛粉、礦渣粉末、明膠渣粉末中至少ー種。
3.—種如權(quán)利要求1所述的環(huán)保煙花材料組合物，其特征在于，按照重量百分比計(jì)，所 述增光劑的量為0. 1%-0. 8%。
4.一種如權(quán)利要求1或2所述的環(huán)保煙花材料組合物，其特征在于，按照重量百分比 計(jì)，所述填充料的量為1%_40%。
5.ー種環(huán)保煙花材料的制備方法，所述環(huán)保煙花材料包括如權(quán)利要求1至4任ー項(xiàng)所 述的環(huán)保煙花材料組合物，其特征在干，所述制備方法包括以下步驟配制步驟按重量份計(jì)，將100份所述環(huán)保煙花材料組合物與50-300份0-95°C的水混 合，攪拌均勻得到水合混合物；充模步驟將所得的水合混合物裝入模具中使充滿模具，完成充模； 成型步驟自然放置10-120分鐘，開(kāi)模取出產(chǎn)品； 干燥步驟將產(chǎn)品放置在通風(fēng)處自然干燥，或者放入干燥箱中干燥。
6.一種如權(quán)利要求5所述的環(huán)保煙花材料的制備方法，其特征在干，所述配制步驟中 水溫為25 °C。
7.—種如權(quán)利要求5所述的環(huán)保煙花材料的制備方法，其特征在干，所述成型步驟中， 所述成型溫度為0-50°C。
8.—種如權(quán)利要求5所述的環(huán)保煙花材料的制備方法，其特征在干，所述成型步驟中 的充模方式采用震動(dòng)、灌注、噴射、壓注和擠壓其中ー種。
9.一種如權(quán)利要求8所述的環(huán)保煙花材料的制備方法，其特征在干，所述成型步驟的 充模方式采用震動(dòng)方式，施加振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)頻率是35-70HZ。
10. 一種如權(quán)利要求5所述的環(huán)保煙花材料的制備方法，其特征在于，所述干燥步驟中干燥箱內(nèi)的溫度為30-110°C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種環(huán)保煙花材料組合物，按照重量百分比計(jì)，所述組合物包含下列組分纖維碎屑5-38%；粘接劑4-35%；催化劑0.1-15%；水硬性材料40-80%；增光劑0-0.8%；填充料0-40%。本發(fā)明還提供了一種該組合物的制備方法，包括以下步驟:配制步驟按重量份計(jì)，將100份所述環(huán)保煙花材料組合物與50-300份0-95℃的水混合，攪拌均勻得到水合混合物；充模步驟將所得的水合混合物裝入模具中使充滿模具，完成充模；成型步驟自然放置10-120分鐘，開(kāi)模取出產(chǎn)品；干燥步驟將產(chǎn)品放置在通風(fēng)處自然干燥，或者放入干燥箱中干燥。
文檔編號(hào)C04B28/06GK102432248SQ20111028585
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者楊偉波 申請(qǐng)人:楊偉波