文献综述
0 引言
烟花爆竹“始于唐，盛于宋，源于浏阳”，现已成为世界各国人民祈福辟邪、节日喜庆和庆典活动等不可或缺的观赏娱乐佳品。作为烟花爆竹的主产地，我国现有生产企业4500余家,据统计，2013年全国烟花爆竹产值达550亿元,出口近70亿元，为县域经济发展和当地人民群众就业做出了积极贡献。[1] 烟花技术在中国历史悠久、源远流长，古代烟花药剂可供选择的原材料极少，只是利用黑火药或黑火药中的硝石、木炭、硫磺，加上天然有机物和铁屑等制造烟花。到目前为止黑火药仍然是地面礼花、小礼花和礼花弹发射装药最主要的发射药，其燃烧特点是固体残渣较多，烟雾较大，甚至因烟雾的遮蔽作用而影响观赏效果。
当烟花工艺品在天空中展现五彩缤纷的色彩时，伴随着的却是硝烟弥漫、浓烟滚滚的情景，既造成了空气污染，也破坏了人们欣赏烟花艺术的心情。
烟花燃放时烟雾的产生，源于烟花药剂燃烧或爆炸反应产物，当这些产物扩散于大气中即形成气溶胶--烟雾。烟花药剂原材料组成成分通常是高氯酸钾、硝酸钾、硝酸钡、碳酸锶、镁铝合金粉、酚醛树脂、聚氯乙烯、虫胶等；黑火药原材料是硝酸钾、木炭、硫磺。含高氯酸钾、硝酸钾、镁铝合金粉烟花药剂的燃烧，即产生出大量的K2O、MgO、Al2O3金属氧化物微粒，它们悬浮于大气中即形成烟雾：KClO4 KNO3 Mg-Al→K2O MgO Al2O3 NO2uarr; N2uarr;黑火药烟雾成分主要是碳、硫及其氧化物微粒形成的气溶胶：74KNO3 30S 96C 16H2O→35N2 56CO2 14CO 3CH4 2H2S 4H2 19K2CO3 7K2SO4 8K2S2O3 2K2S 2KCNS (NH4)2CO3 C Suarr;[14-15]
近年来，烟花对环境造成负面影响的问题得到国内外学者重视[2]。同时，随着民众生态环保意识的增强，特别是近年来许多城市和地区雾霾天气频现，淘汰退出烟花爆竹、禁止燃放烟花爆竹的呼声日益高涨。烟花技术发展目前已遭遇到了瓶颈，传统烟花技术的应用已不再满足未来市场的需求，而研发新型无烟或少烟环保型烟花药剂将在烟花技术发展史上具有里程碑式的意义。
近年来南京理工大学研制了微孔型无烟烟花发射药，并对其各种性能开展了深入的研究［3-6］。尽管微孔型无烟烟花发射药比单基药粉在燃烧性能方面有了较大的改善，采用传统的发射装药方式和装药结构，还不能充分地发挥微孔型无烟烟花发射药的优良性能，主要表现为燃烧不充分以及发射高度不稳定等现象，达不到黑火药装药的发射效果。在不增加太多工艺环节和制造成本的前提下解决以上问题具有重要的意义和应用价值。
1无烟烟花国内外发展动态[7]
关于黑火药的代用品，国内外都进行过大量的研究。上世纪60年代，美国曾成功地研究出金色火药，并曾批量生产以代替军工产品的黑火药，它是用硝酸钾与抗坏血酸盐经特殊加工而成，不含硫和木炭，其能量约比传统黑火药大20％～25％，产物的固体残渣仅为黑火药的50％，是一种能量高、烟雾少的火药，在军工产品是很适用的，但其吸湿性比黑火药大很多，而且成本较高，燃烧性能也没有黑火药好。德国和西班牙等国也曾试图利用硝酸钾与合成胶经特殊混合制成黑火药，并发表了专利，但是其燃烧性能如燃速、点火性能等方面均不能满足作为发射药的药剂，都没有用到民用烟花产品中。国内张炜等人提出采用高氮氧化物作为发射药代替黑火药；南京理工大学潘仁明等人提出用废弃火药制备环保型烟花药剂；刘玉海等人使用退役推进剂制备火箭烟花用发射药。目前，我国库存着大量废弃火药，以单基或双基火药为主，习惯称为“无烟药”。处理这些火药既要承担一定的安全风险，又需要耗费大量的人力、物力，若将这些退役火药采用资源化技术利用途径将其制备成无烟型烟花药剂，既能变废为宝，同时也为国家节省了资源。
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