ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ БЕНГАЛЬСКОЙ СВЕЧИ Российский патент 1995 года по МПК C06B23/04 

Изобретение относится к пиротехническим бенгальcким свечам, предназначенным для сжигания на открытом воздухе при праздничных мероприятиях, например в новогодние дни, при эстрадных представлениях и т.д.

Известен пиротехнический состав для бенгальской свечи, включающий, мас. % : окислитель 25-50, приблизительно половину которого составляет перхлорат аммония, железный или стальной порошок 3-14 и горючее 3-27, включая связующее. Дополнительным окислителем при этом могут быть нитраты бария, стронция, калия и аммония. Для предотвращения коррозии порошки стали или железа предлагается покрывать льняным маслом или парафином [1].

Известен пиротехнический состав для бенгальских свечей, дающих неокрашенное маленькое пламя и красивые искры [2]. Этот состав является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому. Он содержит, мас.%: нитрат бария 50, декстрин или крахмал 12-14, железные вороненые опилки 30 и металлическое горючее - алюминиевая пудра или алюминиево-магниевый сплав или магний 6-8.

Технология изготовления бенгальских свечей состоит в многократном обмакивании стальной проволоки в сметанообразный водный состав с последующей сушкой до получения суммарной толщины 3,5 ± 0,5 мм.

Недостатками известных составов является ограниченность зрелищного эффекта. Большинство составов сильно дымят. Состав по прототипу от спички воспламеняется с трудом.

Цель изобретения - получение комбинированного красочного эффекта - искрения и образования цветного пламени одновременно, а также улучшение воспламеняемости, химической стойкости, технологичнос- ти, снижение отходов производства.

Цель достигается путем введения в состав новых компонентов при изменении их количественного соотношения.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в пиротехнический состав, включающий кислородсодержащий окислитель, железо, магний и водорастворимое связующее, дополнительно вводят полихлорвиниловую смолу, бихромат калия или аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кислородсодержащий окислитель 56-78 Магний 8-12 Железный порошок 10-15 Полихлорвиниловая смола 8-16
Бихромат калия или аммония 0,5-2,5 Кукурузный декстрин 2,0-2,5
В качестве кислородсодержащего окислителя могут быть использованы нитрат бария или стронция, оксалат натрия. Нитраты бария или стронция в предлагаемом составе выполняют функцию не только окислителя, но и цветопламенной добавки при обеспечении малой дымности. Для получения красного цвета пламени используют нитрат стронция, для зеленого - нитрат бария, для желтого - смесь нитрата стронция и оксалата натрия.

Полихлорвиниловая смола улучшает цветность пламени.

Бихромат калия или аммония выполняет роль стабилизатора водных паст по химической стойкости и значительно повышает воспламеняемость сухого состава бенгальской свечи.

Водорастворимый кукурузный декстрин при сохранении свойств горючего и связующего является самым дешевым и недефицитным из аналогичных видов технического сырья, относимых к условно пищевым продуктам, обеспечивает необходимую прочность состава, хорошую его адгезию к металлу держателя (стальная проволока) при минимальном содержании в составе.

Соотношение компонентов в совокупности обеспечивает необходимые параметры горения бенгальской свечи при скорости горения и дымности, близким к известным, не имеющим выраженной цветности, а также обеспечивает другие преимущества: хорошую воспламеняемость, химическую стойкость, технологичность. Водная паста из указанных компонентов обладает высокой стабильностью (десятки часов), что позволяет практически полностью использовать приготовленный состав. Известные пасты не могут находиться в сыром виде более 6 ч, пузырятся, сильно разогреваются, что приводит к негорючести состава и большим отходам производства.

Срок хранения бенгальских свечей из известных составов - 1 год, из предлагаемого состава - не менее 3-х лет.

П р и м е р. Для приготовления 100 г сухого пиротехнического состава бенгальской свечи, например, красного цвета взвешивают с точностью до ±0,01 г порошки, г: нитрат стронция 56, полихлорвиниловая смола 14, магний 10, железо 15. Все перемешивают. Одновременно готовят 5%-ный водный раствор кукурузного декстрина, содержащий 1% бихромата калия. Добавляют 50-60 мл его в смесь сухих компонентов, тщательно перемешивают. Образуется масса с консистенцией сметаны. В полученную массу окунают стальную проволоку диаметром 1,0-1,2 мм на глубину 100-120, или 160-180 мм в зависимости от времени горения. После извлечения проволоки и подсушивания слоя ее окунают снова. После того как процесс повторяют 2-3 раза, толщина слоя достигает 3-4 мм. Высушенные до остаточной влажности менее 0,2% свечи упаковывают в полиэтиленовую пленку.

Свеча легко загорается от пламени спички, на что затрачивается 2-3 с, в то время как известные бенгальские свечи поджигаются с трудом и часто требуют затраты более одной спички. Горение свечи спокойное, без пульсаций, с выраженным красным пламенем небольшого объема и красивыми желтыми (золотистыми) искрами. Дымление слабое, боле 98% конденсированных продуктов в виде оплавленного шлака остается на проволоке-держателе.

Рецептуры пиротехнических составов бенгальской цветопламенной свечи представлены в таблице. Диаметр проволоки 1,2 мм, диаметр свечи 3,5 мм, длина 110-115 мм.

Приведенные в таблице рецептуры пиротехнических составов позволяют готовить бенгальские свечи с новым эффектом - одновременно цветное пламя и искровой эффект. При этом свечи легко воспламеняются, процесс их изготовления более технологичен, так как практически исключаются отходы производства за счет высокой "живучести" водных паст. В настоящее время отходы производства за счет разложения состава до израсходования его в изделиях составляет от 2-х до 5-ти и даже до 10-ти% исходной массы. Достигаемый экологический и экономический эффект особенно важен, поскольку отходом являются растворимые соединения бария.

Использование: при изготовлении бенгальских свечей. Сущность изобретения: состав содержит, мас.%: кислородсодержащий окислитель 56 - 72; полихлорвиниловая смола 8,0 - 16,0; железо 10,0 - 15,0; магний 8,0 - 12,0; кукурузный декстрин 2,0 - 2,5; бихромат калия 0,5 - 2,5. В качестве окислителя он может содержать, мас.%: нитрат стронция 56 - 72 или нитрат бария 55 - 72 или нитрат стронция 45 - 55 и дополнительно оксалат натрия 6 - 8. Свеча воспламеняется от спички за 2 - 4 с, сгорает за 27 - 47 с, живучесть пасты 24 ч. 1 табл.

1. ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ БЕНГАЛЬСКОЙ СВЕЧИ, включающий кислородсодержащий окислитель, магний, железо, водорастворимое связующее, отличающийся тем, что в качестве водорастворимого связующего он содержит кукурузный декстрин и дополнительно - полихлорвиниловую смолу и бихромат калия или аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кислородсодержащий окислитель - 45 - 72,0
Полихлорвиниловая смола - 8,0 - 16,0
Железо - 10,0 - 15,0
Магний - 8,0 - 12,0
Кукурузный декстрин - 2,0 - 2,5
Бихромат калия - 0,5 - 2,5
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве окислителя он содержит 56 - 71% нитрата стронция. 3. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве окислителя он содержит 55 - 72% нитрата бария. 4. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве окислителя он содержит 45 - 55% нитрата стронция и дополнительно 6 - 8% оксалата натрия.