本发明涉及一种安全型礼花弹升空药剂及其制备方法，属于烟火药领域。
背景技术：
礼花弹升空药剂的质量，一般都要求致密，机械强度好，密度在1.58～1.64g/cm3。达到以上要求才能保持平行层燃烧的规律性。但在一些升空礼花弹(例如带颜色的、碎纸礼花等)和五彩礼花弹中，如使用致密的发射药，必亦将燃烧层减薄才能保证礼花弹丸飞出时药剂燃完。但制造燃烧层较薄的发射药，在生产中存在很多实际困难。为达到增快燃速的目的，同时对人与环境安全，也可制成一种礼花弹升空药剂，这种礼花弹升空药剂其燃烧层较厚，在短管武器中弹丸飞出枪口之前仍可以燃完，对人或环境具有安全性。
专利cn2102493u公开了一种无烟礼花，其发射药是单一的硝化纤维素或者以硝化纤维素为主的各种效果药，虽然比较黑火药烟雾要少，但发射力不够理想。专利cn101215211a公布了一种无烟焰火药剂，该无烟焰火药剂的组要成分是硝酸肼镍，这是一种具有潜在安全隐患的络合起爆药，使用不当将会造成安全隐患。专利cn102924193a公布了一种烟花用安全、环保、多孔结构的微烟发射药，该发射药凭借多孔的结构具有良好引燃能力，并且吸湿性能良好，但其组成成分中含有高氯酸盐，在燃放过程中会产生氯化氢，对环境造成污染。
综合考虑，在保证礼花弹升空药剂的正常性能的前提下，增强礼花弹升空药剂的安全性能，是当下及未来烟花产业亟待解决的重点问题和热点问题，也为烟花用发射药的发展指明了方向。因此，制备出一种安全型礼花弹升空药剂具有重大的社会意义和经济价值。
技术实现要素：
本发明是为了解决现有的礼花弹升空药剂爆炸后存在对人或环境威胁的问题，且达到增快燃速的目的，而提出的一种安全型礼花弹升空药剂及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种安全型礼花弹升空药剂，主要组分如下：
组分中所述硝化竹纤维素的含氮量为11％～12.5％；
组分中所述组分a为三聚氰胺和二氰胺中的任意一种；
组分中所述组分b为胍盐、氨基胍盐、二氨基胍盐、三氨基胍盐中的任意一种。
一种安全型礼花弹升空药剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、将硝化竹纤维素经初步脱水，然后在滤网传输带上形成较大表面积的层后，将其处于在强热风流动环境中，由滤网带动下，在真空滤带热脱水机上完成硝化竹纤维素的驱水；
驱水后的硝化竹纤维素含水量采用卡尔·费休试剂快速测定控制在1％～5％；
步骤二、按(1～5):10的质量比将步骤一中驱水后的硝化竹纤维素分成ⅰ组、ⅱ组；将ⅰ组硝化竹纤维素置于乙酸乙酯中，搅拌至硝化竹纤维素完全溶胀后，得到均匀的混合状态，继续在搅拌状态下先后加入组分a、b及硝酸钾，并搅拌均匀，制得硝化纤维素溶胶；
步骤三、在搅拌状态下，将步骤二所得的硝化纤维素溶胶缓慢加入到步骤一中ⅱ组硝化竹纤维素中后，进行揉捏，揉捏过程中可适量添加乙酸乙酯，直至揉捏至呈软硬适中的均匀胶团状物；
所述软硬适中的判断方法为：将胶团状物挤压通过20目铜筛后，成连续细条状且相互之间不粘连；
步骤四、将步骤三所得软硬适中的均匀胶团状物用20目铜筛进行造粒，在阴凉通风处晾至半干后，转移至鼓风烘箱中40～70℃下干燥3～6小时后，进行轻压破碎，过60目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过20目铜筛，取20目铜筛的筛余物，得颗粒均匀的药剂；
步骤五、将步骤四所得颗粒均匀的药剂为提高安全性进行浸水处理，每次20min～60min；浸泡换水至3～4次；
步骤六、将步骤五的药剂过滤后，在阴凉通风处晾至半干后，转移至60～90℃下鼓风干燥3～6小时；然后过60目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过20目铜筛，取20目铜筛的筛余物，得颗粒均匀的安全型礼花弹升空药剂。
有益效果
1、本发明的一种安全型礼花弹升空药剂的制备方法，制备工艺简单易操作，制备的过程无高温加减压装置，操作安全可靠，可以实现工业化生产。
2、本发明的一种安全型礼花弹升空药剂的制备方法，制得的产品产率较高，该产品制得的安全型礼花弹升空药剂所得的颗粒粒度均匀，压缩成形性好。
3、本发明的一种安全型礼花弹升空药剂，能量高，操作安全、反应稳定、稳定性好、成本低。
4、本发明的一种安全型礼花弹升空药剂，安定性好，燃放时发射高度高、无烟、无残渣，符合环保型烟火剂要求。
具体实施方式
下面结合本发明实验结果给出实施例以对本发明作进一步说明。
实施例1、
一种安全型礼花弹升空药剂，其配方如下：
组分中所述硝化竹纤维素的含氮量为11％
一种安全型礼花弹升空药剂其制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将硝化竹纤维素经初步脱水，然后在滤网传输带上形成较大表面积的层后，将其处于在强热风流动环境中，由滤网带动下，在真空滤带热脱水机上完成硝化竹纤维素的驱水，得到75g的驱水硝化竹纤维素，驱水后的硝化竹纤维素经卡尔·费休试剂快速测定含水量在3％；
步骤二、按3:10的质量比将步骤一中驱水后的硝化竹纤维素分成ⅰ组、ⅱ组；将ⅰ组13.3g硝化竹纤维素置于50g乙酸乙酯溶剂中，搅拌至硝化竹纤维素完全溶胀后，得到均匀的混合状态，继续在搅拌状态下先后加入4g三聚氰胺、6g氨基胍盐及15g硝酸钾，并搅拌均匀，制得硝化纤维素溶胶；
步骤三、在搅拌状态下，将步骤二所得的硝化纤维素溶胶缓慢加入到步骤一中ⅱ组硝化竹纤维素中后，进行揉捏，揉捏过程中多次添加3ml乙酸乙酯溶剂，直至得到均匀胶团状物；
步骤四、将步骤三所得的均匀胶团状物用20目铜筛进行造粒，在阴凉通风处晾至半干后，转移至60℃鼓风烘箱中下干燥6小时后，进行轻压破碎，过60目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过20目铜筛，取20目铜筛的筛余物，得颗粒均匀的药剂；
步骤五、将步骤四所得颗粒均匀的药剂进行浸水处理，浸泡换水至3次，每次30min；
步骤六、将步骤五的药剂过滤后，在阴凉通风处晾至半干后，转移至60℃下鼓风干燥4小时；然后过60目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过20目铜筛，取20目铜筛的筛余物，得颗粒均匀的安全型礼花弹升空药剂。
本发明制得安全型礼花弹升空药剂在一定实验条件下经测定：撞击感度(落高250±1mm，落锤质量10.0±0.1kg)为3％，摩擦感度(表压3.91mpa，样品质量为30mg，摆角90°)为2％，78℃下72小时热安定性能稳定，颗粒粒度均匀，压缩成形性好，满足无烟无硫的环保要求。
实施例2、
一种安全型礼花弹升空药剂，其配方如下：
组分中所述硝化竹纤维素的含氮量为12％
一种安全型礼花弹升空药剂其制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将硝化竹纤维素经初步脱水，然后在滤网传输带上形成较大表面积的层后，将其处于在强热风流动环境中，由滤网带动下，在真空滤带热脱水机上完成硝化竹纤维素的驱水，得到85kg的驱水硝化竹纤维素，驱水后的硝化竹纤维素经卡尔·费休试剂快速测定含水量在2％；
步骤二、按2:10的质量比将步骤一中驱水后的硝化竹纤维素分成ⅰ组、ⅱ组；将ⅰ组14.2kg硝化竹纤维素置于40kg乙酸乙酯溶剂中，搅拌至硝化竹纤维素完全溶胀后，得到均匀的混合状态，继续在搅拌状态下先后加入1.3kg三聚氰胺、0.7kg氨基胍盐及13kg硝酸钾，并搅拌均匀，制得硝化纤维素溶胶；
步骤三、在搅拌状态下，将步骤二所得的硝化纤维素溶胶缓慢加入到步骤一中ⅱ组硝化竹纤维素中后，进行揉捏，揉捏过程中多次添加200ml乙酸乙酯溶剂，直至得到均匀胶团状物；
步骤四、将步骤三所得的均匀胶团状物用20目铜筛进行造粒，在阴凉通风处晾至半干后，转移至50℃鼓风烘箱中下干燥4小时后，进行轻压破碎，过60目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过20目铜筛，取20目铜筛的筛余物，得颗粒均匀的药剂；
步骤五、将步骤四所得颗粒均匀的药剂进行浸水处理，浸泡换水至4次，每次20min；
步骤六、将步骤五的药剂过滤后，在阴凉通风处晾至半干后，转移至65℃下鼓风干燥3小时；然后过60目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过20目铜筛，取20目铜筛的筛余物，得颗粒均匀的安全型礼花弹升空药剂。
本发明制得安全型礼花弹升空药剂在一定实验条件下经测定：撞击感度(落高250±1mm，落锤质量10.0±0.1kg)为2％，摩擦感度(表压3.91mpa，样品质量为30mg，摆角90°)为1％，78℃下72小时热安定性能稳定，颗粒粒度均匀，压缩成形性好，满足无烟无硫的环保要求。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。