專利名稱：環保煙花材料組合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種環保煙花材料組合物及其制備方法。
背景技術：
現有技術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)及脫模潤滑劑，用適當比例水攪拌調和；將調和均勻的復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并達到干燥固化，出模制成產
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ΡΠ O現有技術的材料組合物只有在干燥固化后才能生成強度保證出模，每一模加熱時間8-12分鐘；模具型腔結構中大量的排氣縫隙，在生產中很容易被復合材料中的細小顆粒堵塞，造成干燥時間越來越長，甚至無法正常生產，只能停產拆卸清潔摸具，這個弊端多年來一直無法解決，不能實現規模量產，模具每次拆開清潔后最多能連續使用半天就要再次拆開清潔，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才能操作，模具降溫后先拆開熱油接口(油加熱)或切斷電源(電加熱)，然后再卸模(先將模具從壓機設備上吊下來)、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間，超過正常生產時間。產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. 投資300萬元規模的企業，日產能2000個(49筒、直徑觀匪、高19(MM規格)，電加熱的話企業需要總功率約150KW，而且最多可以同時開動一半設備。目前的生產方式，產能很低，遠遠不能滿足市場需求，以投資300萬元的規模廠家，10臺套壓機模具，每日白天、晚上2個班生產，實際生產(49筒、直徑觀匪、高190MM規格)產品只有2000個左右。以上技術問題導致此類企業經營幾乎沒有利潤產生，現狀是已經倒閉或面臨倒閉的企業各占約一半(全國共有10家左右此類企業)，無法取代傳統的紙質發射筒。

發明內容
為克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種環保煙花材料組合物，按照重量百分比計，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、工業明膠、骨膠、水溶性脲醛樹脂中的至少一種；
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、氯化鋁及無堿速凝劑復合粉末(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。優選的，按照重量百分比計，所述增光劑的量為0. 1%-0. 8%。優選的，按照重量百分比計，所述填充料的量為1%_40%。本發明還提供了一種環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，將100份所述環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，開模取出產品； 干燥步驟將產品放置在通風處自然干燥，或者放入干燥箱中干燥。優選的，所述配制步驟中水溫為25 °C。優選的，所述成型步驟中，所述成型溫度為0-50°C。優選的，所述成型步驟中的充模方式采用震動、灌注、噴射、壓注和擠壓其中一種方式。優選的，所述成型步驟的充模方式采用震動方式，施加振動時的振動頻率是 35-70HZ。優選的，所述干燥步驟中干燥箱內的溫度為30-110°C。本發明具有如下有益效果1.本發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，完全符合花炮企業燃放的要求，可以逐步取代傳統煙花的紙筒制品，間接減少因造紙帶來的環境污染。2.本發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，節約了能源，提高了效率；實現了規模量產，創造了利潤。煙花行業的全自動化生產排除了障礙，能使安全生產零傷亡。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減少一半以上的人工消耗，為其他行業的發展提供了人力資源；與現有技術相比，相同的發射高度，每個筒的發射火藥量減少一半左右，既降低生產成本，又提高了煙花產品的安全性。4.本發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裁裝設備后，讓所有的煙花制造企業可以減少八分之七左右的人工消耗并且能保持產能不變，也就是說如果人力不變，其煙花產能可以提高8-16倍。
具體實施例方式下述具體實施例和應用例對本發明進行了詳細說明，通過這些實施例和應用例可以進一步清楚地了解本發明。但它們不是對本發明的限定。實施例1
1.按重量份數比，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，將各組分攪拌均勻；按照100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，在震動機上震動30秒鐘完成充模，頻率 46HZ，蓋好模具上模，在室溫環境放置50分鐘，開模取出產品；
3.將產品放置在通風處自然干燥10天。實施例2
1.按重量份數比，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，再與其它各組分攪拌均勻；
2.取上步制得的混合物1230克放入模具中，在震動機上震動25秒鐘完成充模，頻率 40HZ，蓋好模具上模，在室溫環境放置25分鐘，開模取出產品；
3.將產品放置在通風處自然干燥11天。實施例3
1.按重量份數比，動物短牛毛廢料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，將各組分攪拌均勻；按照100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，在震動機上震動20秒鐘完成充模，頻率 37HZ，蓋好模具上模，在室溫環境放置45分鐘，開模取出產品；
3.將產品放置在通風處自然干燥10天。實施例4
1.按重量份數比，硅灰石纖維35.9份，聚醋酸乙烯膠粉4份，無堿速凝劑復合粉末5 份，氟鋁酸鹽水泥陽份，消泡劑0.1份，稱取各原料組份，將各組分攪拌均勻；按照100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，在震動機上震動25秒鐘完成充模，頻率 35HZ，蓋好模具上模，在室溫環境放置15分鐘，開模取出產品；
3.將產品放置在通風處自然干燥9天。實施例5
1.按重量份數比，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，將各組分攪拌均勻；按照100 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，在震動機上震動30秒鐘完成充模，頻率 55HZ，蓋好模具上模，在室溫環境放置35分鐘，開模取出產品；
3.將產品放置在通風處自然干燥10天。效果對比現有熱壓成型技術的樣板1個，分別測試6個發射筒耐受拉力 12. 4KG、11. 4KG、13. 6KG、10. 7KG、10. 9KG、11. 2KG ；平均值為 11. 7KG本發明常溫成型的實施例1中樣板取1個，分別測試6個發射筒耐受拉力 12. 3KG、14. 7KG、18. 2KG、12. 3KG、13. 5KG、15. 8KG ；平均值為 14. 4KG 本發明常溫成型的實施例2中樣板取1個，分別測試6個發射筒耐受拉力13. 2KG、 12. 6KGU1. 9KGU2. 3KGU4. 5KGU6. 3KG ；平均值為 13. 5KG
本發明常溫成型的實施例3中樣板取1個，分別測試6個發射筒耐受拉力 16. 1KG、15. 3KG、18. 6KG、19. 2KG、14. 8KG、16. 7KG ；平均值為 16. 8KG 本發明常溫成型的實施例4中樣板取1個，分別測試6個發射筒耐受拉力 19. 3KG、17. 4KG、17. 8KG、19. 9KG、16. 4KG、18. 5KG ；平均值為 18. 2KG 本發明常溫成型的實施例5中樣板取1個，分別測試6個發射筒耐受拉力 15. 2KG、16. 8KG、17. 4KG、17. 6KG、15. 8KG、14. 9KG ；平均值為 16. 3KG
權利要求
1.ー種環保煙花材料組合物，其特征在于，按照重量百分比計，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.如權利要求1所述的環保煙花材料組合物，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、エ業明膠、骨膠、水溶性脲醛樹脂中的至少ー種；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、氯化鋁及無堿速凝劑復合粉末(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.—種如權利要求1所述的環保煙花材料組合物，其特征在于，按照重量百分比計，所 述增光劑的量為0. 1%-0. 8%。
4.一種如權利要求1或2所述的環保煙花材料組合物，其特征在于，按照重量百分比 計，所述填充料的量為1%_40%。
5.ー種環保煙花材料的制備方法，所述環保煙花材料包括如權利要求1至4任ー項所 述的環保煙花材料組合物，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，將100份所述環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，開模取出產品； 干燥步驟將產品放置在通風處自然干燥，或者放入干燥箱中干燥。
6.一種如權利要求5所述的環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.—種如權利要求5所述的環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.—種如權利要求5所述的環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、灌注、噴射、壓注和擠壓其中ー種。
9.一種如權利要求8所述的環保煙花材料的制備方法，其特征在干，所述成型步驟的 充模方式采用震動方式，施加振動時的振動頻率是35-70HZ。
10. 一種如權利要求5所述的環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的溫度為30-110°C。
全文摘要
本發明提供了一種環保煙花材料組合物，按照重量百分比計，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，將100份所述環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，開模取出產品；干燥步驟將產品放置在通風處自然干燥，或者放入干燥箱中干燥。
文檔編號C04B28/06GK102432248SQ20111028585
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月23日 優先權日2011年9月23日
發明者楊偉波 申請人:楊偉波