申请/专利权人：中国人民解放军69081部队防化修理所

申请日：2019-06-22

公开（公告）日：2019-09-06

公开（公告）号：CN110204407A

主分类号：C06D3/00(20060101)

分类号：C06D3/00(20060101);G16C20/30(20190101)

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2019.10.08#实质审查的生效;2019.09.06#公开

摘要：本发明涉及容易筹措的发烟剂、评价筛选方法及评价操作工艺。发烟剂的评价筛选方法包括如下步骤：测定发烟剂的有效汽化份，用有效汽化份除以发烟罐或弹的单价获得该发烟罐或弹的费效比，对各种发烟剂的费效比排队，费效比越高该发烟产品经济价值越大。用此方法评价筛选发烟剂更加接近发烟剂实际应用效果。本发明解决了大规模采购发烟剂因配方不同带来的难题和价格失真问题。

主权项：1.一种容易筹措的发烟剂，按质量配比该发烟剂由以下组分组成：锯末34～50柴油0～10TNT0～20芴0～15煤粉0～20硝酸铵0～40硝酸钾0～23硫磺0～5。

全文数据：容易筹措的发烟剂、评价筛选方法及评价操作工艺技术领域本发明涉及发烟剂，评价筛选方法及操作工艺。背景技术寓军于民、群专结合是我军在长期战争年代创造的制胜法宝。高技术条件下的局部战争也不例外。就便发烟器材的防可见光烟幕对精确打击的景象匹配制导有直接作用。大规模烟幕还在农作物防病虫害、木材熏蒸消毒、防止农作物冻伤等方面有广泛的应用。大规模发烟的前提是就地取材、成本低廉、易于筹措。目前存在的问题是，各种就便筹措的发烟剂配方含有大量蒽、萘等对环境或人体有毒物质。各种发烟剂一般是不同化合物的组合物，发烟后有的残留多，有的残留少，因此单纯从采购成本核算，并不能反应该发烟产品的实际价值。此外，当制式器材与就便器材配合使用，或者制式器材数量储备不足，需要就便器材补充时，由于发烟剂之间配方不同，目前尚无评估方法和换算标准依据。由此可见，发烟剂的评价筛选方法、操作工艺及其用于发烟剂大规模筹措是十分重要的课题。发明内容为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了成本低廉、易于筹措不含大量有毒物质适于大规模发烟剂配方。本发明另外提供了所述发烟剂的制备方法。本发明还提供了筛选评价发烟剂以及消耗数量的评价计算方法，供筹备发烟剂原料决策使用。具体地，本发明提供了成本低廉、易于筹措不含有毒物质适于大规模发烟剂的配方组成和质量份如表1：上述配方中，第一个配方烟幕呈白色，除适合军事可见光对抗外，还适合电影拍摄、木材进口的消杀灭菌熏蒸环节；原料中的TNT粉来自报废弹药，各种原料就地筹措，有的就是农作物的化肥，价格低廉。本发明还提供了所述发烟剂的制备方法如下：各种原料按所需重量份称好后，先将柴油或煤粉倒入锯末中拌匀，然后加入其它原料再次搅拌均匀。使用时，装入带孔铁桶即可。铁桶可用废旧汽油桶代替，打孔可用十字镐凿孔。本发明还意外发现各种发烟剂配方确定后，各种发烟剂发烟后其残留物占原发烟剂的比量虽然不同，但是同一种发烟剂配方确定后，它的残留物比率是不变的，加之发烟过程中，挥发到空中的物质与可见光的遮蔽效果正相关，因此，引入了汽化分这一概念，从而在不同的发烟剂配方之间建立了桥梁，统一了标准，提供了筛选评价发烟剂以及原料消耗数量的计算方法，供筹备发烟剂原料时决策使用。发烟剂的评价筛选方法包括如下步骤：测定发烟剂的有效汽化分，用有效汽化分除以发烟剂的单价获得该发烟罐或弹的费效比，对各种发烟剂费效比从高到低排队，费效比越高该发烟产品经济价值越高。用此方法评价筛选发烟剂、发烟罐或发烟弹更加接近产品实际应用效果，从而解决了大规模采购发烟剂价格扭曲和价格虚高的问题。其操作工艺：在有空气通入的情况下，将试样加热至发烟温度，并保持7min，按照损失总质量来确定汽化分。附图说明图1是演习用配方1发烟剂热失重图。图2是配方1发烟剂热失重图。具体实施方式：实施例1评价操作方法各要素中，发烟剂配方、发烟罐或发烟弹单个产品报价、所装燃烧型发烟剂的净重都是厂家给定的。唯一其汽化分是未知数。本发明提供的汽化分操作工艺如下：⒈仪器准备：高温炉，带自然通风和自动温度控制器，能保持恒温，并能确保放入冷坩埚；瓷坩埚；干燥器，带干燥剂，并定期更换；天平，最大负荷200g，感量0.0001g；坩埚钳；秒表：分度为0.1s。⒉准备工作。将坩埚编上号码，煅烧至恒重，并放置于带有干燥剂的干燥器中，在称取试样前应检查坩埚的质量。煅烧坩埚时，应置于耐热金属丝或热薄钢片挨饿挂金属支架上。支架的尺寸应保证坩埚能位于炉的恒温区，炉的恒温区下部和坩埚底间的距离为10～20mm。⒊试验步骤。⑴用刮刀或小勺小心地混合已制备好的试样，并从不同深度的两三处取出1±0.01g试样，放在预先经过煅烧和称量过的坩埚中称量之，称量后轻轻地敲击弄平试样层。⑵将已装有试样的坩埚放在刚从高温炉中取出，并经过发烟开始温度±10℃煅烧的金属支架上，然后迅速放入开始温度±10℃的高温炉恒温区，关上炉门、放入坩埚、关闭炉门直到炉温达到开始温度±10℃的时间不应超过3min。⑶⒋坩埚从放入炉内算起，在炉中煅烧7min后，用坩埚钳将支架及坩埚取出，放在金属板或石棉板上，在空气中冷却不少于5min，然后移入干燥器内，冷却到室温并称量。⒋计算。试样的汽化分X[%（mm）]按下式计算：X式中：m1—坩埚的质量，g；m2—坩埚和试样在煅烧前的质量，g；m3—坩埚和试样在煅烧后的质量，g；实施例2下面以制式发烟装备发烟罐为例。当其不够用时，如何用给定的发烟剂配方筹措各种原料的计算方法和自制发烟剂消耗标准估算。1汽化分参数V的确定可以根据实施例1提供的操作工艺确定常用材料受热理化分解特性，经试验V锯末=50%。以褐煤为主的煤粉，经试验汽化分参数，V煤粉=43%。其它均取V其它=100%。加权计算后，表中1号配方V总=0.745。与实际观察最高发烟温度时热失重结果基本相符，见图1。2绝对配方系数K的确定根据发烟剂热失重图，制式发烟罐最大发烟率V'=56.2%，即残渣达43.8%，每个装填发烟剂1.600土0.150kg，取1.600kg，则所需自制发烟剂重量Wkg与制式小型发烟罐数量N个之间有如下关系:W=1.600×0.5620.745N=1.21N令W=KN，则绝对配方系数为:K=1.21计算后，其它自制发烟剂配方的K值见表2。3相对系数K'的确定令表2配方l相对系数K'=l，则其它配方相对系数K'计算结果见表2。根据《发烟剂消耗标准》，可确定按照配方1自制发烟剂。消耗标准见表3。其它配方所需发烟剂总量W'，可按K'和表24进行速算。即:W'=K'W10.2光电对抗烟幕伪装实施与实例结合我区进行的某次演习的伪装任务，我们进行了沙漠戈壁大规模光电对抗烟幕伪装试验。发烟器材⑴制式小型发烟罐600套。⑵自制发烟剂32000kg，主要成分及百分含量见表4。作业基本情况⑴装填方法。大型发烟罐:规格φ580×1000，数量70个，每个装填发烟剂约70kg;中型发烟罐:规格φ260×300，数量100个，每个装填发烟剂约5.5kg;小型发烟坑:数量81个，每个装填发烟剂约8kg;大型发烟坑:数量2个，盛放所剩发烟剂。⑵配置方式。在预定目标上风方向成V型带状配置，左侧翼长约250m，主要布放中型发烟罐;右侧翼长约1200m，主要布放大型发烟罐。V型带不便布放大中型发烟罐的地形上所形成的光电对抗烟幕空隙，用小型发烟罐补充。⑶准备工作。在大中型待装铁桶顶部用镐尖或φ15mm的U型钉打孔若干，在其侧腰周向均布定位并打孔3个。按配置要求放置大型发烟空罐并装填发烟剂。在侧腰各孔插入点火装置。⑷兵力及任务区分。每次用于点火的兵力60人，人均点火9根或10根。光电对抗烟幕效果光电对抗烟幕伪装试验结果见表5。将估算发烟器材消耗标准的推算方法应用于我区某次演习大规模光电对抗烟幕效果评估，则自制发烟剂相当于制式小型发烟罐的数量N=WK=320001.21=26446个。演习中某次试验，顺风向，风速2ms～5ms。根据《制式发烟罐消耗标准》遮蔽1km正面100m纵深持续实施1h，在顺风和中等风速气象条件下，消耗800个发烟罐计算，这次试验遮蔽正面理论上可达:N3+200800=9.77km。即遮蔽面积为0.1×9.77=0.977km2时，与实际观察到的光电对抗烟幕离开地面后的效果相符。本发明有益效果：通过实际发烟试验，我们对自制发烟器材的特点有了新的认识。⑴原料来源广，战争资源潜力大。自制发烟剂的主要成分有的是常用氮肥，有的是民用燃料，有的是木材工业的废品，战时极易就地就近筹措。⑵不含大量有毒物质。⑶残渣少，发烟和遮蔽效果好。演习中，我们所使用的配方的残渣率为25.5%。与制式发烟罐43.8%显著下降。猛烈发烟温度为175℃，差热图见图2，易引燃，光电对抗烟幕施放效果好。⑷包装简单，贮运效益高。由于自制发烟剂各组分对人体无毒害作用，不必以铁桶严密包装贮运。故节约了大量包装材料和运力。硝酸镀贮存时间长会因晶体形式转化而结块，但通过加入添加剂是可以改善的。⑸毒性小，便于战备训练。⑹成本低廉，利于形成大规模、长时间光电对抗烟幕。⑺本发明解决了大规模光电对抗烟幕施放的某些关键技术问题，能在较短时间内完成预定目标和地域的光电对抗烟幕伪装。光电对抗烟幕保障速度快，时效性强，操作安全，节省人力，战役战术意义大，并能根据气象条件和保障企图，更活掌握发烟罐用量，节省大量发烟器材。⑻自制发烟剂重量Wkg与制式小型发烟罐数量N个之间关系表达式:W=KN，其中K为常数，只与发烟剂的配方有关，本发明所述5种具体实施例配方对应的K值依次为1.21、1.26、1.09、1.41、1.35。当制式发烟罐缺少N个数量时，可以根据该公式快速计算出采用某个发烟剂配方对应的重量。这对部队作战和国家战略目标防护有实际意义。⑼制式装备和自制发烟器材共同构成的大规模光电对抗烟幕伪装技术将在未来高技术国土防御战争中发挥应有作用。

权利要求：1.一种容易筹措的发烟剂，按质量配比该发烟剂由以下组分组成：锯末34～50柴油0～10TNT0～20芴0～15煤粉0～20硝酸铵0～40硝酸钾0～23硫磺0～5。2.按照权利要求1所述的发烟剂，按质量配比该发烟剂由以下组分组成：锯末34、柴油10、煤面15、硝酸铵36、硫磺5。3.按照权利要求1所述的发烟剂，按质量配比该发烟剂由以下组分组成：锯末35、柴油5、煤面20、硝酸铵40。4.按照权利要求1所述的发烟剂，按质量配比该发烟剂由以下组分组成：锯末35、柴油5、TNT粉20、硝酸铵40。5.按照权利要求1所述的发烟剂，按质量配比该发烟剂由以下组分组成：锯末50、柴油7、煤粉20、硝酸钾23。6.按照权利要求1所述的发烟剂，按质量配比该发烟剂由以下组分组成：锯末50、芴15、煤粉15、硝酸钾20。7.制备权利要求1至6任一项所述发烟剂的方法，其特征在于该方法由以下步骤组成：各种原料按需要重量称好后，先将柴油或煤粉倒入锯末中拌匀，然后加入剩余原料再次搅拌均匀，使用时装入带孔铁桶即可，铁桶可用废旧汽油桶代替，打孔时可用十字镐凿孔。8.一种权利要求7所述或任意发烟剂配方的评价筛选方法，该方法包括如下步骤：测定有效汽化分，用有效汽化分除以发烟剂单价获得该发烟剂的费效比，对各种发烟产品的费效比从高到低排队，费效比越高该发烟产品经济价值越高。9.一种实现权利要求8所述发烟剂有效汽化分的操作工艺，包括在有空气通入的情况下，将试样加热至发烟温度，并保持7min，按照损失总质量与发烟剂的百分占比来确定汽化分。

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