烟花爆竹安全技术

烟花爆竹安全技术主讲:徐锐黑龙江林业职业技术学院

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第一章烟花爆竹的基础知识

第一节概述烟花爆竹具有易燃易爆的危险性爆竹民间娱乐用品工艺美术品民用爆炸用品

火药，又被称为黑火药。是中国四大发明之一。人类文明史上的一项杰出的成就。火药在适当的外界能量作用下，自身能进行迅速而有规律的燃烧，同时生成大量高温燃气的物质。在黑火药问世的隋、唐时期，有人把黑火药装入竹筒，利用火线点然使之爆炸，这就是早期的竹筒爆竹。人们在燃放爆竹时，常发现爆竹顶部有喷火现象，受此启发，制造出了喷花，即早期的烟花。到了宋代，我国烟花爆竹产品的品种繁多，并且具有烟、火、光、声等不同的效果。南宋时期国内已开始举办多种大型烟花晚会，当时的许多烟花爆竹制作技术一直沿用至今。

最早的“爆竹”，是火烧竹子所发出的爆裂声。《荆楚岁时记》载：“燃火投竹，爆破有声，能辟恶魔”。唐朝初年，“药王”孙思邈（公元581-682年）最早记叙了把硝石、硫磺、含炭物质混合在一起创造火药的“硫磺伏火法”。传说孙思邈曾隐居浏阳。浏阳城东历来有“孙隐崖”、“洗药桥”等地名，有“升冲观”，如今还新建有“思邈公园”。唐初，“花炮始祖”李畋（生于公元601年）为驱除瘟疫，将火药装在竹筒中，用引线点燃起爆，发出更大的响声和浓烈烟雾，驱散山岚瘴气。这是“装硝爆竹”的雏形。

宋代，民间开始用纸筒装裹火药，并用麻茎编结成串，做成“编炮”。这种传统工艺一直延续近千年。清康熙《浏阳县志》记载：“后人卷纸作筒，实以硝磺，名为大爆竹，馈遗者，号曰春雷。往岁小除夕，响声不绝。”——在此，爆竹已广泛用于送旧迎新、婚丧嫁娶等场合。清末民初，浏阳县城商人李熙雅“恢复和发展先祖失传技艺”，制作出焰火四射的“烟花”。当时一个名为“地老鼠”的品种，一直流行到上个世纪末。

20世纪80年代初期，浏阳开始研制出具有国际水准的“礼花弹”，完成了由“玩具烟花”到“大型烟花”的飞跃。此后，“浏阳花炮”频频亮相于国内国际的大型烟火表演，让这个世界黑色的夜空光芒四射！进入20世纪90年代后期，浏阳的烟花开始出现电子点火头，为实现烟花燃放由电脑控制，电子，遥控点火提供了必备的条件，使现代烟花，焰火燃放更加安全，表演形式也更加艳丽，丰富多彩。古代的烟花爆竹的经历及特点经历:火药的发明、爆竹的问世、烟花的出现、烟花爆竹的兴旺特点：品种多（造型、旋转、地面、水上、空中）行业兴旺（烟花生产企业、卖烟花、烟花文化艺术）燃放规模大（规格大、场面壮观、耗资巨大）燃放效果逼真（银花火树，光彩照人）形成重点产区现代的烟花爆竹的经历及特点经历：缓慢发展（50~70）蓬勃发展（1978~1987）稳定发展（1987~）特点：颁布《烟花爆竹安全与质量》《烟花爆竹计数抽样检查规程》《烟花爆竹劳动安全技术操作规程》《烟花爆竹工厂设计安全规范》安全第一，预防为主第二节

烟花爆竹的危险性

一、火药和炸药1、火药：多组分的固体可爆性混合物，能在绝氧的情况下，有规律地按平行层燃烧，并形成可用于发射炮弹（枪弹）、推进火箭和其他目的的气体产物。火药分为纤维素硝酸酯火药（无烟火药）和机械混合火药（包括有烟火药）两大类。纤维素火药按照溶剂的成分与种类又分为：硝化棉火药，巴力斯特型火药和柯达型火药。

硝化棉火药一般含有91-96%的硝化棉成分，1.2-5%的挥发物（酒精、乙醚和水），1.0-1.5安定剂（二苯胺，用于提高储存时的安定性，减缓水分和溶剂的挥发），2-6%的钝感剂（减缓药粒表面燃烧速度），0.2-0.3%的石墨和消焰添加剂。硝化棉火药可以制作成各种形状的装药，用于枪械和火炮的弹药中作为战斗部的推进剂。其主要缺点是：贮存时因为火药的水分和溶剂会挥发而降低含量，造成火药的弹道性能降低，而且制造周期比较长。一般制造过程为：溶解胶化硝化棉----压缩药胶-----切割成需要的形状-----排除溶剂----各种应用前处理。巴力斯特型火药的主要成分为纤维素硝酸酯和难挥发的溶剂，因此又叫双基药。根据溶剂的不同，可成为硝化甘油火药和二乙二醇火药等。巴力斯特型火药可制成管状、片状、环状和带状。按用途可分为：火箭火药（用于火箭发动机和气体发生器的火药），炮用火药（发射药）和迫击炮火药。与硝化棉火药相比，巴力斯特火药制作快，吸湿性小，可以制成直径一米的大型装药，安定性高和弹道稳定性强。其缺点是：因为溶剂为硝化甘油，所以制作危险。制作的工艺过程是：将各组分（弱棉、硝化甘油、二硝基甲苯、安定剂）在热水中拌合----挤出水分----用加热滚压机重复滚压-----用药模压制或切割。

柯达型火药是以含氮高（13-13.5%）的硝化纤维经过用硝化甘油和丙酮增塑后为基础制作的火药。又称为线状火药。与巴力斯特火药相比，它的优点是能量大、储存期长，缺点是制作周期长，对膛线的烧蚀严重。现在一般使用降低硝化甘油组分的办法降低烧蚀性。柯达型火药是目前欧美军队广泛采用的火药。

机械混合火药现在一般作为固体火箭燃料，大约含有60-70%的高氯酸胺（氧化剂），15-20%做粘合作用的聚合物（可燃），10-20%的铝粉（提高热效益）和各种添加剂。与巴力斯特火药相比，燃速与压力、温度的关系小，调节燃速幅度大。最早的火药是中国发明的有烟火药。13世纪传到欧洲，1884年法国人发明了硝化棉火药，1888年瑞典人诺贝尔发明巴力斯特火药，1897年英国人发明柯达型火药，20世纪30年代，苏联把巴力斯特火药用于火箭弹。2、炸药：

在一定外界作用下能发生爆炸，同时释放能量并形成高温气体的化合物或者混合物。炸药按照化学组分分为两大类：单质炸药和混合炸药。单质炸药一般是含有氧化物，具有无空气参与快速氧化（爆炸）的性能，通常有不稳定的分子结构。感度高、安全性小。混合炸药由两种或两种以上彼此不发生化合作用的物质组成。有固体、液体、气体三种。*按用途炸药分为：1、起爆药2、猛炸药3、发射药（火药）4、烟火剂起爆药用于激发其他炸药装药的爆炸变化。特点是感度高，主要的起爆药有雷汞、叠氮化铅、特曲拉辛等。在军事上用于底火、火帽、雷管、电雷管、炮弹雷管和各种点火具、自炸装置。

猛炸药对外界作用的感度较迟钝，主要靠起爆药来激发爆炸变化。根据其主要成分，可以分为几大类。

1、硝化基化合物。TNT、硝基甲烷。

2、硝胺。特曲儿、黑索今、奥克托金、乙烯二硝胺等。

3、醇类硝酸酯。硝化甘油、纤维素硝酸酯等。

4、其他类混合猛炸药。高氯酸盐炸药、阿莫尼特炸药等。

TNT炸药：猛炸药。化学活性小，能长期储存，对各种初次冲击不敏感，被子弹（弹片）穿透一般不燃烧、不起爆（有的军事小说中出现殉爆的场面是不太科学的）。通常为白色结晶，储存时间长后变为黄色晶体。熔点81摄氏度，爆点290摄氏度，爆热4190千焦耳|公斤，爆速7000米|秒，气体生成为730升|公斤。TNT的制备方法：用硫酸和硝酸的混合酸将甲苯进行硝化，随后用亚硫酸钠洗涤。TNT以及TNT和其他猛炸药的混合物在战时大量运用。

黑索今炸药：猛炸药。威力和感度TNT，苦味酸和特曲儿高。熔点204摄氏度，爆点230摄氏度，爆热5.4兆焦耳|公斤（特别厉害之处），爆速8350米|秒。黑索今是无色晶体，不溶于水，微溶于醇类溶剂。被子弹（弹片）击穿能起爆。黑索今主要用于装填大威力战斗部，也可与TNT，铝粉等混合使用。太恩炸药：猛炸药，爆轰能力超强，机械感度高，白色晶体。熔点141.3摄氏度，爆点200摄氏度，爆热5803千焦耳|公斤，爆速8300米|秒。太恩炸药由四元酮与浓亚硝酸硝化而成。一般于TNT熔合后用于装填聚能弹药，也可制造威力强大的塑性炸药

火药和炸药的区别是什么?火药属于炸药中的一类。火药和炸药一般以作用的形式区分，产生爆轰的为炸药，产生爆燃或燃烧的为火药。炸药爆炸变化的主要形式是爆轰，对外界作爆破功，作用瞬间功率极高；火药作用的形式通常是爆燃或燃烧，对外界主要由产生的高温高压气体作抛掷功，作用时间相对长一些。现代对于火药和炸药的区别是：爆燃速度为每秒500米以下的是火药，以上的为炸药。火药和炸药的相互转化二者统称为火炸药火炸药：在较小的外界能量（声、电、光、波、热、机械撞击）的作用下，能迅速发生化学反应，同时产生大量的高温、高压气体，并对周围介质作巨大的功的物质。黑火药：燃烧、化学反应速度较慢，但在密封的容器内燃烧会迅速转为爆炸。TNT：反应速度较快，但如露天存放或薄薄散开，此时只会燃烧而不爆炸。二、火炸药爆炸和其他爆炸的区别各种火炸药当其在一个密闭容器中时，发生爆炸是一个自身的氧化还原过程，其爆炸和非火炸药的化学爆炸的不同点是不需要外界再提供氧例：粉尘在真空中是不会爆炸的。三、烟火药特性烟火药（烟火剂）：有可燃剂、氧化剂为主要组成成分，为了改善性能和工艺上的需要，有时还适当加入少量的粘合剂、钝感剂或安定剂等。其在军事和民用方面是利用其点燃后产生的一种或几种效应，高温制成燃烧弹、强光制成照明弹、色彩制成礼花弹、信号弹以及烟花娱乐品等。烟火花与火药和炸药的区别火炸药发生作用后必须是具有高温、高压的大量气体迅速对周围介质作功。烟火药利用化学反应后产生的一个或几个效应。适合做烟火药的化学药品的种类繁多，因此在生产、运输、储存、使用过程中严防烟火药发生事故比火炸药更重要。四、烟花爆竹的燃烧与爆炸（一）烟花爆竹烟火药的燃烧条件1、可燃物：禁用镁粉，常用镁合金粉。2、氧化剂：禁用氯酸钾，常用高氯酸钾3、有着火源：烟花爆竹生产企业为“特级放火单位”，严控火种和自燃。（二）烟花爆竹烟火要的爆炸条件1、具有自成一体的供氧系统2、药物化学反应速度快反应的发生、延续、爆响的过程具有放热量大、反应速度快、生产大量的气体的特征。第三节烟花爆竹产品分类及技术要求

一、产品分类（一）烟花分类

烟花爆竹品种繁多，分类方法各有不同。过去一般把烟花爆竹简单分为烟花（烟火）和炮竹（爆竹）两大类，但随着品种不断增加，这种分类已不能适应。

按照不同运动形式和燃放效果分类，可分为十三类：喷花类、旋转类、旋转升空类、火箭类、吐珠类、线香类、小礼花类、烟雾类、造型玩具类、爆竹类、磨擦炮类、组合烟花类；、礼花弹类。

按爆竹燃放效果和制造工艺分类。可分为9类：

升空礼花（50米以上）、小礼花（10米以上）、烟雾、喷花、吐珠、旋转烟花、线香烟花、玩具烟花、地面烟花。按照种类不同燃放方法不同燃放吐珠类烟花时，应将烟花固定在地上或75-90度角对空燃放，严禁手持烟花互相对射，以免伤人或引起火灾。燃放烟花组合时，应将烟花直立平放于地面，四周夹紧并固定，防止燃放时因振动而倾斜或倾倒。燃放旋转升空及地面旋转烟花时，必须注意周围环境，放置平坦地面，点燃引线后，离开一段距离观赏。（二）爆竹产品的分类硝酸盐炮类：以硝酸盐为氧化剂的爆响药制成的产品，含有金属粉的硝酸盐炮又称为硝光炮；

高氯酸盐炮类：以高氯酸盐为氧化剂的爆响药制成的产品；

氯酸盐炮类：凡含有氯酸盐为氧化剂的爆响药制成的产品，含有金属粉的高氯酸盐、氯酸盐炮又称为电光炮；

其它炮类:以其它非禁用药物作爆响药制成的产品。二、烟花爆竹产品的技术要求

1、烟花爆竹：以烟火药为原料制成的工艺美术品，通过着火源作燃烧（爆炸）并伴有声、光、色、烟、雾等效果的娱乐产品。

2、烟花：燃放时能形成色彩、图案、产生音响效果，以视觉效果为主的产品。

3、爆竹：

燃放时主体爆炸但不升空并能产生爆音、闪光等效果，以听觉效果为主的产品。

4、警示：

产品包装上的警告性安全用语或图案标记。

5、燃放说明：有关燃放方法等安全用语。

6、主体：

装有烟火药或涂敷有烟火药的单个产品的整体。

7、引火线：

用于烟花爆竹点火、传火、控制时间的烟火药制品。

8、烧成：

产品在燃放时达到设计效果的现象。

9、未烧成：

产品燃放时未达到设计效果的现象。

10、熄引：

引火线被点燃后，中途熄火或没有点燃主体内烟火药的现象。

11、冲头：

燃放时，主体内的烟火药产生不应有的将喷射口冲掉或将爆竹的头部冲开，并伴有喷火或爆音的现象。12、冲底：燃放时，产生不应有的将产品底塞或底座冲开，并伴有爆音的现象。

13、冲射：

产品的燃放时产生不应有发射状燃烧现象。14、倒筒：

立于地面燃放的产品，在燃放过程中倒在地面，且仍有色火向外喷射的现象。

15、炸筒：

燃放时，烟花产品筒体产生不应有的炸裂现象。

16、散筒：

燃放时产生不应有筒体开裂或筒体间分离的现象。

17、穿孔燃放时，烟花产品筒体产生不应有的孔洞，并伴有火苗、火星喷出的现象。

18、低炸：

燃放时升空产品（不含A级）距离地面在3m以下发生爆炸的现象。

19、火险：

燃放时，升空爆发的色火或带火残体下落到离地面3m以下尚未熄灭的现象。

20、露白：

筒标纸尺寸过窄或粘贴不严而露出筒体的现象。

21、包头包脚：

筒标纸粘贴不整齐或尺寸过长而超出筒体一端或两端的现象。

22、露头露脚：

筒标纸粘贴不整齐或尺寸过短而使筒体露出一端或两端的现象。23、发射偏斜角：

升空产品发射时，偏离水平面垂线的角度。24、烧成率：

产品燃放后，统计烧成数占燃放总数的百分数。

25、底座：

为使立于地面燃放的烟花产品在燃放时不倒筒而设计安装的部件。

26、底塞：

为防止烟火药燃烧、发射、速燃时，火焰、气体等从底部喷出而设计筑填在底部（或中间）的部件。

27、引燃时间：

从点燃引火线至引燃主体的时间。

28、速燃：

烟火剂以大于设计反应速度而燃烧的现象。29、爆燃：

燃放时，烟火药剂以接近爆炸性反应速率进行猛烈燃烧的现象。

30、色火：指各种色彩的火焰、火星、带火残渣等。

31、急炸：指升空产品在点燃后，产品未飞离地面而发生爆炸的现象。

32、断火：

产品在燃放时，主体中途熄灭或留有未被点燃烟火药剂的现象。

33、殉爆；火药的爆炸能激发与其相距并被隋性介质隔离的另一火药爆炸。

34、护引纸：

用于保护引火线的部件。35、发：

构成组合烟花的每一单筒或礼花弹的每一弹体。36、部件：

烟花主体筒壳以外所设计的各种附件。

37、稳定杆：

为稳定产品在空中运动的方向而设计安装的部件。技术要求（一）外观1、产品整洁，表面无浮药、无霉变、无污染。2、简标纸粘贴吻合平整、无遮盖、无露头露脚、无包头包脚和露白现象。文字图案清晰。3、产品外形无明显变形、无损坏。

（二）引火线1、引火线应表面整洁干燥、无破损漏药、无藕节、无空引和无霉变。2、氯酸钾引火线不得含有硫磺和硫化物。3、吐珠类引火线应在6－10s引爆主体，小礼花弹类引火线应在8－12s引燃主体，其他各类产品的引火线在3－6s内引燃主体。4、引火线应安装牢固，应能吊起规定重量的重物，保持1min不脱落；（1）产品在10g以下的，应吊起10g重物；（2）产品在10－50g，应吊起自重二倍的重物；（3）产品在50g以上的，应吊起100g重物.

（三）简体1、简体长度在100mm或100mm以上，允许偏差为正负2％；简体长度在100mm以下，允许偏差为正负3％。2、简体外径允许偏差为正负5％。3、简体应粘合牢固，不开裂、不散筒。（四）底座1、放置在地面静止燃放的烟花，筒高超过筒外经三倍者，必须安装底座。底座的外径或边长大于主体高度（含安装底座后增高的高度）三分一，至少超过筒外径10mm。2、底座应安装端正，产品放置在与水平面成12度的斜面上不得倾倒。3、底座应安装牢固，在倒垂的主体上加30g重量吊起，拿住底座保持1min主体不脱落。

（五）底塞底塞应安装牢固。跌落实验中，不开裂、不脱落。（六）禁用、限用药种和单个产品最大装药量。1、产品禁止使用砷化合物、铅化合物、没食之酸、苦味酸、镁粉（含镁合金粉除外）、六氯代苯、磷等。硫化锑不得与氯酸盐配伍。2、烟花产品禁止使用氯酸盐（烟雾类除外）。3、禁止使用氯酸钾配制烟火剂生产烟花爆竹。4、烟花类单个产品最大装药量（不包括引火线药量）：（1）喷花类：不得超过75g；（2）旋转类：有固定轴不超过60g，无固定轴不超过30g；（3）升空类：旋转升空产品不超过20g，大型火箭不超过20g，中型火箭不超过10g，小型火箭不超过2g；（4）吐珠类：不得超过40；（5）线香类：不得超过10g；（6）地面礼花类：不得超过25g；（7）烟雾类：不得超过200g；（8）造型玩具类：不得超过15g；（9）小礼花弹类：不得超过35g。5、爆竹类单个产品最大装药量（不包括引火线药量）：（1）硝酸盐炮不得超过2.0g，中炮不得超过1.0g，小炮不得超过0.2g；（2）高氯酸钾炮不得超过0.6g，中炮不得超过0.3g，小炮不得超过0.15g.（3）氯酸盐炮不得超过0.05g（氯酸钾禁用）。6、单个产品装药量在10g或10g以上的允许重量偏差为正负10％，在10g以下的允许重量偏差为正负5％，在1.0g以下的允许重量偏差为正负20％。各类产品不得超过该类产品允许的最大装药量。（七）烟花类产品烧成率1、喷花类不小于93％；2、旋转类：有固定轴的不小于96％，无固定轴的不小于93％；3、升空类：旋转升空类不小于93％，大型火箭不小于96％，中型火箭不小于93％，小型火箭不小于90％；4、吐珠类不小于90％；5、线香类不小于96％；6、地面礼花类：珠花型不小于93％，伞花型不小于90％；7、烟雾类不小于96％；8、造型玩具类不小于90％；9、小礼花类不小于96％。（八）爆竹类产品爆响率1、硝酸盐炮：大炮不小于93％，中炮不小于90％，小炮不小于85％；2、高氯酸盐炮：大炮不小于93％，中炮不小于90％，小炮不小于85％；3、氯酸盐炮不小于90％。（九）声级：爆竹产品爆炸时最大声级不得大于150dB。（十）烟花产品的其他要求1、喷花类产品的喷射高度不大于3m。2、旋转类产品的允许飞离地面高度不大于0.5m，旋转直径范围不大于2m。

3、旋转升空产品发射斜角不大于45度，火箭产品发射斜角不大于20度。大型火箭发射高度不大于30m，中型火箭发射高度不大于20m，小型火箭发射高度不大于10m.4、手持吐珠产品的亮珠发射水平距离小于5m的亮珠数不大于总珠数的10％，地面吐珠产品亮珠发射垂直高度小于4m的亮珠数不大于总珠数的10％。5、线香型产品燃放时不得爆燃或火星落地。6、烟雾类产品燃放时不得出现炸筒或明火。

7、造型玩具类产品行走距离不大于2m。8、地面礼花类产品发射斜角不大于20度，发射高度不小于10m。9、小礼花类发射高度：直径为25mm的，不小于20m；直径为38mm的，不小于25m。10、各类升空类烟花产品不得出现火险和低炸。11、各类烟花产品手柄或手持部分10cm内不得装药或涂敷药物。12、各类烟花产品的吊线长度在50cm以上。吊线强度应能在产品主体上加50g重量的重物后吊起，保持1min，吊线不脱落不断线。

第二章烟花爆竹药物

基本性能及原理

第一节烟花爆竹药剂的性能要求在烟花爆竹中所使用的的药剂是烟火药。这些药剂，在燃烧和爆炸时产生光、热、声、色、烟和运动。为了使生产出来的烟花爆竹达到好的质量和安全，烟花爆竹火药必须具有以下性能。一、以一定的速度均匀地燃烧一定的速度：火箭烟花升空需要一定的速度，笛音剂的发音需要一定的燃烧速度，礼花弹的抛射，亮珠的燃烧都需要一定速度。均匀的燃烧：烟花爆竹烟火药必须具备这种特性，如果药物燃烧不均匀，烟花爆竹就会出现断火、冲炸等问题引火线药剂对此要求经更严格。

二、在长期的贮存中，应具有良好的化学、物理安定性烟花爆竹生产后到消费者手中，要经过一个相当长的时间（有效期应在二年以上），这就对烟火药提出了很高的要求。要求其具有良好的物理化安定性。在贮运过程中不出现自燃、爆裂和药物吸湿、变质等理化现象。例如：镁粉是一种非常活泼的金属了燃物，在酸和盐的作用下容易氧化变质、失去其作用，化学性能很不稳定。受潮后或与水作用生产氢氧化物，并放出氢气，同时产生大量的热。在这种情况下，如果强氧化剂作用，反应更快，如不及时散热，会产生自燃或自爆，所以烟花爆竹药物中禁止使用镁粉。其它金属粉如铝粉、镁铝合金粉与水作用也应注意放热现象。此类自燃事故在花炮亮珠生产中亦有很多。

三、药剂对机器作用（冲击、摩擦）敏感度应尽量小这一点是为了保障安全生产提出来的，从国内的烟火发展历史来看，由于安全事故所造成的损失是惨重的，根据火工行业一个调查资料表明：在调查的69起事故中，由于烟火药受机械冲击和摩擦而发生的事故占53％。例如：砷化物（主要是雄黄）、汞化合物、磷所配置出来的药物都是极不安全药物，如与氯酸钾混合，

轻微撞击摩擦就会着火（赤磷等主要是作摩擦剂使用，有些特殊出口产品，如圣诞烟花拉炮等生产，需要公安部特别批准，并用湿法生产），另外用苦味酸、没食之酸作原料的笛音剂对机械作用也很敏感，所以以上这些药种在烟花爆竹生产中禁止使用。还有用氯酸钾作氧化剂的烟火药也十分敏感。

四、消耗少量的药剂而产生大的效果烟花爆竹产品中的药量都受到一定限制，为了消费者的安全，国内外都对烟花爆竹药量进行了严格规定。例如无固定轴旋转类烟花，我国规定不超过30g，日本进口烟花条例更严，不超过4g。还有礼花弹产品需要发射到200米左右的高空，但发射药物为100g左右，这就要求药量用得少而产品的作用大。

五、对热作用不太敏感这也是从烟花爆竹安全生产方面提出来的，当温度稍升高时，药物不会自燃或产生其它类似情况。烟花爆竹生产都有一个干燥过程，干燥就需要加热，烟花爆竹行业曾发生不少药物在烘干和晒干过程中，由于药物对热作用敏感而发生的事故。烟花爆竹药物热稳定性的实验一般为：在75度温度中烘干48小时而药物稳定，不分解。

六、在燃烧反应生成物中，不含毒性较大的物质，以免污染空气。这是对保护人体健康和保护环境提出来的，现在国内外标准都有明确规定，烟花爆竹在燃烧过程中，不能产生毒气很大的物质。磷、汞化合物、砷化合物、铅化合物、六氯代苯都是毒性很大的物质，吸入和食入都是极毒的。有的物质在燃烧后放出毒性很大的气体，如红丹（四氯化三铅），现在很多烟花爆竹企业仍然用其作烟花中带响亮珠（起氧化剂作用），但燃烧后产生的烟气对人体健康危害很大，故应禁止使用。

七、制造工艺不复杂如果制作工艺复杂，将对烟花爆竹生产安全、质量管理带来困难并且不能满足生产要求，从经济成本上来讲也不合算。八、不含稀有成分因为稀有成分来源不易，供应有问题，再者从经济规律来讲，不符合烟花爆竹价廉物美的要求。稀有成分如锆、锂盐等，虽然有其特殊效应，但因为稀有成分而未在烟花爆竹中使用。

九、不含对人体有害物质在烟火药的生产过程中，工人都直接与药物接触，药剂中如含有有害的成份，对人体的健康必将带来损害。上面所述的磷、汞化合物、砷化合物、铅化合物、六氯代苯均对人体有害，特别是六氯代苯，现在不少烟花爆竹企业仍然在使用，应该坚决予以禁止。

第二节烟花爆竹用烟火药的分类

根据烟火药在烟花爆竹产品中使用的效应不同，我们将其分为以下几类：一、动力药剂动力药剂指的是能产生发射和推进效应的烟火剂。将药剂装在一个特定的容器内，燃烧时由于药剂产生高温而、高压气体的膨胀，把容器内专有的物体抛射出来（如礼花弹发射），或者是利用药剂燃烧后气体膨胀，从容器中喷射出来，产生后推力，使容器本身运动（如火箭烟花）。前者为抛射效应，后者为推进效应。

二、照明剂它是产生高强度光亮的烟火效应药剂，在军事上用来装填照明剂。在烟花爆竹药剂中银白光剂实际上是照明剂的一种，如银闪、银椰子、大鹏腾空、银白光等。三、有色发光剂能产生彩光效应的烟火剂叫有色发光剂，也叫彩光剂，军事上常用来作信号剂。在生产中彩光剂的应用十分广泛。

四、燃烧剂它是产生以热效应为主的烟火剂，一般又分为高热燃烧剂和高热剂，高热剂燃烧时一般不产生或少产生气体生成物，而且高热剂通常点燃比较困难。在烟花爆竹产品中莞茜花、电光花都是采用这种药剂制成。五、延期药剂能产生延期效应的烟火剂。药剂具有一定的燃烧速度，以便在一定的时间将燃烧传递给另一种药剂。所以它的燃烧性能是严格控制的。在烟花爆竹中通常用来制导火索等，用来控制燃烧时间。

六、哨声剂哨声剂是一种特殊效应的药剂，现已广泛用于烟花爆竹中，使用烟花爆竹产品达到声色并茂，有声有色的效果，如全家乐烟花哨声，还有笛音火箭。七、爆音剂能产生爆炸效应的烟火剂，在烟花爆竹中主要用来作为生产爆竹药剂，在烟花中也应用不少，如雷闪开花、春雷、五响花等。

八、烟雾剂燃烧时能产生大量的烟雾，在烟花爆竹中主要是利用燃烧产生的彩色烟雾给人们以观赏，烟花产品彩色烟球等。九、点火剂点火剂又叫燃药。在烟花中主要利用燃烧后产生的高温起点火作用，用量少其作用大，在玩具烟花产品和礼花弹药产品中均使用。

十、磨擦剂利用药剂摩擦发火，并产生各种效果，如茶地炮、拉炮等产品均是该药剂制成，药剂对机械作用非常敏感，在生产中应特别注意安全。以上讲述了烟火剂十个种类和主要用途，这种分类主要是从药剂本身来分。烟火药剂和烟火装置结合起来（如纸筒等）就构成了烟花爆竹产品，烟花爆竹是多种多样的，在烟花爆竹技术中烟火剂的行事不但要考虑所需要的效应，而且要有美的造型，并且将各种烟火剂效应综合起来。如全家乐烟花，就是将多种效应结合起来的烟花。

第三节烟花爆竹烟火药剂的基本组成和作用

烟花爆竹烟火药剂是机械混合物，是由各种成分组成的，烟火剂根据所要求的烟火效应不同，组成也有所不同，但其基本组成成分有以下五类：1、氧化剂；2、可燃剂；3、粘合剂；4、使火焰着色的物质；5、其它附加物（包括含氯有机物、防潮剂、钝感剂等）

以上组分中，氧化剂与可燃物是构成烟火药的基本成分，氧化剂与可燃物决定了烟火药燃烧爆炸的特点。粘合剂的作用是将烟花爆竹药剂粘合造粒、成型，并使烟火药各成分混合均匀，保证传火和具有一定燃烧速度。使火焰着色的物质构成了烟花爆竹特定的焰色效应。其他附加物是根据产品要求和烟火剂的特性添加的，含氯的有机物能提高焰火颜色纯度，防潮剂能防止烟火药吸潮，笛音剂能产生悦耳的哨声，防腐剂起防腐作用，钝感剂能降低烟火的敏感度

另外一方面，在烟火药中，一种组分也可以具有二种或二种或多种功能。黑火药中硫磺，即是可燃物又是粘合剂，硝酸锶在红色彩光剂中，即是氧化剂又是使火焰着色的物质，有些粘合剂本身也具有钝感剂和防潮剂的功能。在高氯酸钾、虫胶、碳酸锶的红光剂中，虫胶既是可燃物又是粘合剂，高氯酸钾既是氧化剂又是含氯的物质。

一、氧化剂（一）一种自供氧的氧化－还原反应我们知道，任何可燃物的燃烧都需要氧，日常生产中用柴火煮饭、柴火燃烧需要氧，火柴杆之所以燃烧也是因为与空气中的氧发生氧化反应，当空气不足时，燃烧就会逐渐减弱直至熄灭。实验室酒精灯的燃烧也是这个道理，当我们盖上玻璃罩后，燃烧就熄灭了，这也是因为隔断了氧的供应。

但是烟花爆竹中的烟火剂，则不能完全靠空气来供给氧而燃烧，其原理有二个，其一是为了达到烟花爆竹的效果，火药必须具有很快的燃烧速度，这种燃烧速度猛烈，空气中的供氧量达不到这种要求。靠空气中的氧来燃烧是缓慢的，即使供得上，也不够猛烈。另外烟花爆竹都是烟火药装在纸筒中，在密封的条件下燃烧爆炸的，因为与外界空气隔绝，不可能靠空气来供氧。根据以上二个原因，我们必须准备足够的氧化剂，使烟火药爆炸实际上是一种自供氧的氧化――还原反应。

（二）氧化剂的选择氧化剂在烟火药中占极其重要的地位，选用什么样的原料作烟火药的氧化剂十分重要的，按照氧化剂在烟火药中的作用，选择氧化剂应注意以下几点：1、氧化剂应为固体；2、当火药燃烧时，容易放出氧；3、为一种化合物，在正负60度温度范围内保持稳定受水作用不分解；4、用其配制的烟火剂对机械作用不敏感（冲击、摩擦）；5、为稀有物质、原料来源广泛，成本要低；

6、对人体无害；7、所选择的氧化剂应保证烟火药具有所要求的燃烧速度；8、不能采用会改变火焰颜色的氧化剂，特别是在色光剂中。9、含主要氧化剂的物质，含量大于98.5－99.0％。10、水分含量极少，一般不超过0.1－0.2％。11、吸湿性小，含Ca2+/Mg2+等杂质少。12、氧化剂的水溶液一般为中性反应。13、氧化剂中不含还原性杂质和增高烟火剂对机械作用敏感度不高的固体杂质，如砂石，渣等。

14、不含有在保存中会降低烟火剂化学稳定性的杂质。在这里我们必须着重提出，设计一种烟花爆竹药剂除了应当保证它被引燃后产生需要的烟花爆竹效应外，还应在使用、制造、存放以及燃放中做到安全和稳定。这就要求我们选择氧化剂时，应尽量选择所配制药剂对机械感度不高且理化性能安全的物质。

常用氧化剂有以下几种：（一）高氯酸钾（又称高钾、过氯酸钾）一级无机氧化剂，分子式：KClO4,分子量：138.55性质和用途无色斜方晶系结晶或白色粉末，相对密度2.52，熔点610度，溶于水，几乎不溶于醇和醚，有清凉味，其火焰为紫色。高氯酸钾含氧量46.19％，加热至400度分解，到610度分解为氯化钾和氧气。

2KClO4---2KCl+4O2--174卡由于高氯酸钾的分解温度较高，分解时需要吸收热量，遇强酸不分解，它的化学稳定性比次氯酸钾好，对机械敏感度没有氯酸钾高，因此广泛应用于烟花中。当氯酸钾、溴化钾、铜、铁存在时，其分解反应会加速进行；与有机物或可燃物混合时，易发生分解。

高氯酸钾是由氧化钾二次电解而得，或由氯酸钾再次电解而成，因而价格较高，约为氯酸钾的两倍。在烟花药物中，高氯酸钾的作用与氯酸钾差不多，实践证明，高氯酸钾基本可以代替氯酸钾。为了安全，应该用高氯酸钾代替氯酸钾。2、质量要求外观为白色结晶粉末，其他要求应符合ZBG12005-87，见表：高氯酸钾质量技术指标指标名称指标％优等品一等品合格品氯酸钾含量

≥99.20

≥99.00

≥99.00水份

≤0.02

≤0.03

≤0.04氯化物

≤0.02

≤0.03

≤0.03

PH值7±1.57±1.57±1.5

（二）硝酸钾（又称硝石、土硝、火硝、盐硝）一级无机氧化剂，分子式：KNO3,分子量101.101、性质和用途无色斜方晶或白色粉末，相对密度2.109，熔点334度。易溶于水、液氨和甘油，不溶于无水乙醇和乙醚，具有防腐性。水溶液呈中性。硝酸钾加热至400度时分解放出氧，并转变成亚硝酸钾，继续加热则生成氧化钾。

纯硝酸钾在空气中不易潮解，其吸湿性随着其他盐类杂质的增高而增强，为强氧化剂，与有机物接触能引起燃烧爆炸，并放出有刺激性气味的有毒气体。与碳粉或硫磺共热时，能发生强光和燃烧。硝酸钾与硫磺、木炭混合即生成最常用的黑火药，通过燃烧会产生大量气体，广泛用于发射、推进和延期药。如军工硝和喷花硝、引线硝等。

2、质量要求硝酸钾为白色晶状粉末，不得含有机械杂质，其质量指标应符合GB/T1918-1998

（三）高氯酸铵（又称过氯酸铵）一级无机氧化剂，分子式：NH4ClO4,分子量：117.491、性质和用途高氯酸铵为白色晶体，相对密度1.95，易溶于水，水溶液偏酸性。微溶于乙醇、丙酮，加热分解，为强氧化剂。高氯酸铵与可燃物或还原性物质相混合，能引起燃烧和爆炸。由于高氯酸铵不含金属元素，且燃烧后产生气体，灰分少，因而广泛应用于无烟烟花中。

但是由于高氯酸铵易吸潮及偏酸性，在烟花爆竹生产过程中，应注意防潮，不可和硝酸钾或黑火药相配伍；在与金属粉相混合时，注意相容性。2、质量要求（见表）

高氯酸铵质量技术指标指标名称指标指标名称指标

外观

白色无肉眼可见杂质，无大块晶体灰分≤0.25%吸湿性≤0.40%高氯酸铵≥99.5%

PH值5.0~7.0水份≤0.05%氯化物≤0.05%

（四）硝酸钠硝酸钠又名智利硝、粒硝、盐硝、发蓝粉。分子式：NaNO3

分子量：84.991、性质和用途硝酸钠是一级无机氧化剂，是一种白色细小结晶，带淡灰色或淡黄色，味微咸苦，易溶于水和液氨，微溶于甘油和酒精。比重2.257，熔点309.5度，加热到380度以上成亚硝酸钠和氧，是强氧化剂。

具潮解性，遇潮结块，成分降低。在含有极少量氯化钠杂质时，潮解性极具加强。与有机物、硫磺或亚硫酸氢钠混在一起能引起燃烧爆炸。硝酸钠由于分解温度低，是比较好的氧化剂，尤其有较好黄金色光，我国北方（北京礼花弹厂）用在礼花弹等产品中，获得比较好的效果。但由于硝酸钠极易吸潮，烟火药容易变质，我国南方一般不用。2、质量要求见表：

硝酸钠质量技术指标指标名称指标％硝酸钠含量≥99.2水份≤0.2氧化钠含量≤0.4

亚硝酸钠含量≤0.02碳酸钠含量≤0.1水不溶物≤0.08铁含量≤0.005粒度（目筛余物）≤10.0

硝酸钠应储存于干燥、通风、阴凉的库房，不可堆放于露天。库温度高不超过30度。避免日光直射。宜专库专用，严禁与酸类、碱类、易燃易爆物品、氧化剂、还原剂以及其他有机物共储混运。隔绝热源和火种。库房要保持清洁，地面散落的粉末，应随即用软扫帚打扫干净。硝酸钠易吸潮，储存期限以不超过6个月为宜。

（五）硝酸钡一级无机氧化剂，分子式：Ba(NO3)2,分子量：169.871、性质和用途无色或白色立方晶体，相对密度3.24，熔点592度，溶于水和浓硫酸不溶于醇和浓硝酸，加热时分解成亚硝酸钡，再分解成氧化钡，含氧量36.7％，有效氧30％，微具吸潮，有毒。硝酸钡相对比较安全。与铝粉、合金粉等金属混合时，能很好燃烧并发出强光。

而与三硫化锑、硅铁粉燃烧不好。硝酸钡也是绿色着色物质。作为氧化剂和绿光剂，由于硝酸钡氧化性不强，在配制绿光时，一般需要其它氧化剂。硝酸钡作为绿光剂是以分子辐射（氧化亚贝）发出绿光的，所以配制绿光剂，一般要加含氯有机物。2、质量要求外观为白色晶体或粉末，其技术指标按GB/T1613-93,见表硝酸钡质量技术指标

指标名称指标优等品一等品硝酸钡含量≥99.3≥99.0水份≤0.05≤0.10

PH值5~85~8

NH４Cl≤0.02≤0.04

六）硝酸银分子式：AgNO3分子量：169.871、性质和用途无色透明方晶系片状晶体，相对密度4.35，熔点208.6度，加热至445度时分解。易溶于水和氨水，溶于醚和甘油，几乎不溶于浓硝酸。其水溶液呈弱酸性，纯品对光稳定。在有硫化氢或有机物存在时，易被还原为黑色金属银。潮湿硝酸银见光较易分解。为氧化剂，可使蛋白质凝固，对人体有腐蚀作用，硝酸银主要用于摩擦类的砂炮中。2、质量要求硝酸银质量技术指标指标名称指标％工业级照相级硝酸银含量≥99.5≥99.8水不溶物≤0.005≤0.005氯化物≤0.05≤0.005

（七）硝酸锶分子式：Sr(NO3)2分子量：211.631、性质和用途无色或白色等轴系结晶，相对密度2.986，熔点570度，溶于水、液氨，微溶于无水乙醇和丙酮。加热分解放出氧，生产亚硝酸锶。为氧化剂，与有机物接触、摩擦、碰撞及点火能引起燃烧和爆炸，产生深红色火焰，有毒。2、质量要求硝酸锶质量技术指标指标名称指标％一级二级硝酸锶含量≥99.7≥99.0水不溶物≤0.2≤0.３氯化物≤0.01≤0.03钙含量≤0.2≤0.2（八）碳酸锶分子式：SrCO3

分子量：147.63无色斜方晶或白色细微粉末，相对密度3.7，熔点1497度，几乎不溶于水，但溶于含二氧化碳的水中，易溶于酸和铵盐溶液，不溶于乙醇。加热至1340度时分解为氧化锶和二氧化碳。碳酸锶的化学性能很不稳定，不易吸湿。由于其熔点高，在燃烧时反应比较缓慢。在配制红光时，需要加其他氧化剂。由于是弱酸盐，能与氯酸盐混合使用（但烟花中不用氯酸盐）。碳酸锶燃烧时产生深红色火焰。是烟花中红光的主要着色剂。2、质量要求碳酸锶的外观为白色细结晶，技术指标见表：碳酸锶质量技术指标指标名称指标%优等品一等品合格品碳酸锶含量≥97.0≥96.0≥95.0碳酸钙含量≤0.5≤1.0≤1.2碳酸钡含量≤1.0≤1.5≤2.0水份≤0.10≤0.30≤0.50氯化物≤0.02≤0.05≤0.10（九）重铬酸钾（红矾钾）分子式：K2Cr2O7

分子量：294.11、性质和用途橙红色三斜晶系结晶，属一级无机氧化剂，有毒性和腐蚀性。相对密度2.69，熔点398度，加热至500度分解成铬酸钾、三氧化二铬和氧气，易溶于水，不溶于乙醇。水溶液呈酸性反应，遇酸或白热温度下能放出氧气，能发热燃烧，当有水份与硫化钠混合能猛烈自燃。与有机物接触，经撞击、摩擦能引起燃烧。重铬酸钾在烟花生产中作氧化剂、催化剂、钝化剂。2、质量要求重铬酸钾质量技术指标指标名称指标%一级二级重铬酸钾含量≥99.5≥99.0水份≤0.05≤0.10氯化物≤0.05≤0.08（十）高锰酸钾（又名过锰酸钾、灰锰氧）一级无机氧化剂分子式：KMnO4分子量：158.031、性质和用途过锰酸钾为深红色有金属光泽的粒状和针状结晶。相对密度2.703，加热至240度开始分解而放出氧气。其味甜而涩，溶于水，呈紫色溶液；稍溶于甲醛、冰醋酸、丙酮、硫酸，与乙醇、过氧化氢则分解。与易燃物质一并加热或受撞击、摩擦，即引起发火爆炸。过锰酸钾不论在中性、酸性或碱性溶液中，遇到还原剂或有机物，都能放出活性氧。高锰酸钾在烟花生产中作氧化剂和续燃剂（但高锰酸钾容易发烧，至今未推广使用）。2、质量要求（见表）：高锰酸钾质量技术指标指标名称指标％高锰酸钾含量≥99.3水不溶物≤0.20氢化物及氯化物≤0.10硫酸盐≤0.05（十一）草酸锶分子式：SrC2O4.H2O分子量193.67无色结晶性粉末，比重2.08，微溶于水，不溶于酒精，铵盐存在时水中可溶。用途：红色剂，产生的红色与碳酸锶产生的差不多，但燃烧时间短，在烟花中常用其燃烧时间短这一特点。（十二）碳酸钙分子式：CaCO3

分子量：100.08用途：红色剂，光色一般呈橙红色，远不如锶盐的焰色鲜明，但因其价廉，在擦火药头等火药剂中使用。二、可燃物可燃物在烟火药中起还原剂作用，是烟火药中的燃料，它燃烧时放出热量，因此可燃物是烟火药能量的主要提供者，所以在烟火药中可燃物的选择是是很重要的。选择可燃物时如果选用极易氧化的，当与氧化混合时则机械感度极高，如赤磷。另外熔点比较低的可燃物组成的烟火药，在相同的条件下机械感度则高，如镁、硫、没食之酸、雄黄等。以镁粉、铝粉、镁铝合金粉为可燃物配成的烟火药，如受潮或药剂本身含水分高则极易发生化学反应而产生热量，其中镁粉比另两种金属粉更活泼。铁粉、镁粉极易氧化，如果不作处理直接加入烟花药剂中，这种药剂的化学安定性也不稳定。在烟火药中所采用的可燃物，必须符合下列基本条件。（一）可燃物在燃烧时需要的氧量尽量少。这样可以使用较少的氧化剂制得烟火药。因为在烟火剂中含大量的氧化剂是不利的。氧化剂的增加，必然会降低可燃物的数量，这样热量就减少了。有机物所需氧量多，在烟火药中的可燃物为有机物时，则烟火药必须含有大量的氧化剂，而可燃物燃烧则相应减少。（二）具有足够的热效应。可燃物的燃烧热效应尽量大，这样可以保证火药能达到最佳效应的特殊效应。在照明剂、彩光剂中都是借燃烧时高温来得到最佳的特殊效应。因此在这种情况下必须采用燃烧热时能放出大量热的可燃物。如果要求保持低的热效应时，则可以采用燃烧热小的可燃物或者少量燃烧热高的可燃物来达到目的。例如在发烟剂和礼花弹中。（三）具有足够的化学和物理的稳定性当受弱酸和弱碱溶液的作用时，尽可能保持稳定。在生产和贮存条件下，不应与烟火药的其他成分如氧化剂等反应（例如氯酸钾和硫、硫化物等的混合物，其化学性能就不够稳定）。（四）选择可燃物时，它的易氧化性也很重要。可燃物在燃烧条件下易于与氧化剂反应，或者易于与空气中的氧进行反应。例如矽或硅、石墨等就是采用强氧化剂氯酸盐与其混合燃烧时，也很难氧化他们，因此用它们作可燃物就受到极大的限制（石墨只能做钝感剂使用）。铝。镁及其合金借空气中的氧即能燃烧的性能，而且在特殊烟花爆竹产品中这种性能是绝对必要的。如在柳、锦冠、拉波类、椰子、礼花弹曲波中，可燃物的这种性能是决定了这些产品的特殊效果。但是某些可燃物极易氧化，作为烟火药的可燃物也是不行的，因为当和氧化剂混合后对冲击。摩擦极敏感或者发火点太低，例如白磷，它不但不能与任何氧化剂混合，甚至为了防止自燃也要与空气隔绝。采用赤磷同氧化剂的混合物亦受到极大限制，赤磷与氯酸盐的混合物几乎不可避免要自燃而且同其他氧化剂（如硝酸盐）的混合物对冲击、摩擦的敏感度也很高，硫或硫化物与氯酸盐的混合物化性能也不稳定。（五）可燃物对冲击、摩擦等刺激不应该太敏感。（六）在选择可燃物时，必须考虑其氧化生成物的光辐射的强度及该辐射在光谱的区分。可燃物在燃烧时应力求避免产生不希望的烟火效应。最好是选择能增强烟火效应的可燃物，以保证烟花爆竹产品能达到最佳的烟火效应。（七）可燃物和其燃烧产物应无毒，对人的肌体无害。（八）易被磨成碎粉，并为不吸潮的。（九）材料来源广泛、成本低。例如锆，其优点是消耗氧量少，在保持中不易变性，并且具有燃烧速度快等特点，但现尚为一种稀有金属、价格高。还有铍，虽然性能好，也是一种稀有元素。常用可燃物有以下几种：（一）硫磺分子式：S原子量：32.061、性能和用途黄色结晶或粉末，相对密度2.08，熔点114.5度，不溶于水，溶于二氧化碳。燃烧后生成二氧化硫，为蓝色火焰。硫属于活泼元素，与金属一起碾磨时，很容易生成硫化物。某些金属如铜、铁、锌等能直接在硫中燃烧，生成相应的硫化物。硫与氯酸钾混合形成爆炸性物质，敏感度很高，稍经摩擦就会生成爆炸。细碎的硫能被空气中的氧所氧化，生成亚硫酸和硫酸，因此在烟火药生成中，不能使用硫体（一种粉末状硫），因为它含有亚硫酸和硫酸。亚硫酸和硫酸不仅会与硝酸钾发生反应，使烟火药成分破坏，且与氯酸盐反应自燃自爆，同时会提高烟火药的吸湿性。因为硫是热和电的不良导体，在粉碎、碾磨时会产生静电，因此最好将硫与硝酸钾或木炭二元混合碾磨。工业硫磺易燃，自燃温度为205度，硫磺粉尘易爆，850Um粒级的硫磺粉末当浓度大于2.3g/m3时会爆炸。硫磺在烟花爆竹药剂中广泛用作还原剂、发烟剂，尤其是用于黑火药中。2、质量要求硫磺外观为块状、粉状、粒状或片状，橙黄色或淡黄色。技术指标见表：硫磺质量技术要求指标名称指标％优等品一等品合格品硫含量≥99.9≥99.5≥99.0水份≤0.10≤0.50≤1.00灰分≤0.03≤0.10≤0.20酸度≤0.003≤0.005≤0.02（二）木炭分子式C分子量：12根据含含碳量将木炭分成三类：黑炭，含碳量80－85％；褐碳，含碳量70－75％；粟碳，含碳量50－52％。另外还有介于其间的黑褐碳、褐粟碳等。根据木材的不同有杉木碳、枣木炭、麻杆碳等。1、性质和用途碳粉的用途是作为火药的一个成分，用以发生燃烧气体（压力），或用以调节烟花的燃烧速度和借空气中的氧产生火星和火花等。有时还用来增强色光剂火焰的光辉。一般来讲，火药炭的粒子越小，火药力越大。作为火星剂。炭的粒度大时，火星的燃烧时间长。这里介绍几种主要的碳粉的性质和用途。（1）松炭：性质：假比重0.22左右，易于飞散的黑色粉末。和其它的木炭相比，对色素的吸附能力属最低，同适当量的硝酸钾和约1％硫磺混合后，装入细长的纸管，燃烧时放出美丽的橙红色火星。这种性质不限于松炭，这是硬木炭的通性。用途：火星剂（2）麻炭（麻灰）性质：假比重0.22左右，稍有潮湿感的黑色粉末。同其它木炭相比是是属色素吸附能力最大的炭种。同适当量的硝酸钾及约10％硫磺混合燃烧时放出紫焰，火星比松炭少。用途：可燃物，不要求火星效果的场合广泛应用。注意：吸湿性稍大，含有少量磷酸盐。水洗溶液对酚酞试液呈蓝色。（3）桐炭性质：假比重约为0.12质轻易于飞散的粉末。是烟花用的木炭中假比重最小的。色素吸附能力介于松炭和麻炭之间。水洗液酚酞试液不显色。灰分和松炭一样，约为1％硝酸钾及硫磺混合燃烧时，火星大体和麻炭一样，比松炭少。用途：不要求发生火星的可燃物。对提高火力来说，桐炭是最优越的火药炭。但是价格太高，几乎都用麻炭代替。（4）油烟（灯黑、松烟）性质：含焦油，灰分很少，通常在0.1％以下。易于飞散的黑色油粉末，加水时浮在上面难于混合。用途：线香花火、紫焰星、红焰星等的可燃物，也用于白烟星，取适量的硝酸钾及硫磺与其混合，燃烧时放出紫红色火焰，不发生火星。（5）杉炭杉炭性质与麻炭相似，火星较少。可燃物，用于不要求火星效果的场合，由于杉炭有吸湿性和含水份都较小的优点而广泛在我国南方运用。木炭在空气中有吸湿性，通常用的木炭看起来干燥，一般会含有5％的水份。木炭有很好的吸附性，它吸附气体的体积可达本身体积的数倍，木炭吸附能力的大小决定于碳化时的温度和木材的品种，因为新制成的木炭在空气中保存会吸附氧气，因此，木炭在碳化后的6－8天内，不得用它作烟火剂的原料。木炭在烟花爆竹药剂中被广泛用作还原剂，黑火药正是因其中黑色的木炭而得名。2、质量要求（1）炭块断面的颜色为棕褐色或黑色，表面无焦油残渣、烟灰、泥沙等杂质，碳化度均匀。（２）易于点燃，燃烧速度快，灰分少，吸湿性小。具有足够的热值。（３）含碳量因用途不同而不同，灰分含量低于１.５％，水分含量低于７.％，发火点介于165-220度之间。（三）赤磷分子式：P4

分子量：１２３.８９１、性质和用途紫色无定形粉末，部分具有金属光泽，相对密度２.３４，熔点590度，发火点260度。溶于三溴化磷、氢氧化钠和硝酸，不溶于水、二硫化碳、氨和乙醚。加热至200度则着火，燃烧后生成五氧化二磷，在有氯的环境加热时也会燃烧。赤磷因燃点低，而且与氧化剂混合后敏感度高，和氯酸钾混合时，轻轻摩擦就容易着火，被认为是最危险的烟火药。由于不溶于水，赤磷一旦落到地面上，用水冲洗也不安全，因而必须要用专用工作间。国家标准GB10631-89中规定，赤磷为限用物质，只能在摩擦类烟花中使用，并采用湿法生产。２、质量要求赤磷的外观为紫红色粉末，技术要求见表：赤磷质量技术要求指标名称指标％一级品二级品赤磷含量≥98.5≥98.5黄磷含量≤0.005≤0.01总磷酸含量≤0.70≤1.00铁及水分≤0.30≤0.30（四）硫化锑（三硫化二锑）分子式：Sb2S4分子量：３３９.６８１、性质和用途纯三硫化二锑为黄红色无定形粉末，相对密度４.１２，熔点550度，不溶于水和醋酸，溶于浓盐酸、醇、硫化铵和硫化钾溶液。烟花爆竹所用硫化锑矿石粉碎加工而成，为黑色粉末，有金属光泽，不溶于水，是强还原剂。硫化锑与氯酸盐混合后其敏感度很高，因此国家标准GB10631-89规定，在烟火药物中硫化锑不能与氯酸盐为伍。２、质量要求硫化锑外观为黑色粉末，技术指标见表：硫化锑质量技术要求指标名称指标％一级品二级品三级品硫化锑含量≥≥85.0≥60.0≥40.0120目筛余物≤≤5.0≤5.0≤5.0铅化物≤≤0.2≤0.5≤1.0（五）铝粉（铝银粉，铝渣）二级易燃品元素符号：AL原子量：２７１、性质和用途铝粉有银白到银灰和黑灰色两种，铝渣为银灰色粉状，质地轻，浮力高，遮盖力强，反射光和热性能好。比重２.７，熔点660度，沸点2060度。一般粒度越细，颜色越深，活性铝越少。烟花爆竹所用铝粉一般320目左右，易溶于稀酸和烯碱。铝粉遇水或受潮后都会发生化学反应，放出氢气，同时产生大量热，如不能及时散热。会产生自燃自爆。在烟花爆竹生产中，由于铝粉、合金粉等金属粉均有这种性质，因此在制造亮珠、响珠等过程中必须注意及时散热。铝粉易燃，在空气中的发火点约为800度，铝粉粉尘与空气混合，形成爆炸混合物，但每公斤空气中含铝粉４mg以上时，遇火源就会爆炸。铝粉在烟花爆竹中是重要的还原剂、光色剂、助爆剂、发热剂、火星剂（如电光花中）。２、质量要求铝粉外观为银灰色、灰黑色、无外来杂质的粉末，其技术指标见表：铝粉质量技术要求指标名称指标％一级品二级品三级品铝含量≥92.0≥85.0≥80.0活性铝含量≥90.0≥80.0≥75.0粒度（320目筛余物）≤5.0≤8.0≤10.0铁含量(以Fe计）≤0.5≤1.0≤1.5盐酸不溶物≤0.5≤1.0≤1.5燃烧速度（秒/5g)30~10030~10030~100（六）铝镁合金粉分子式：Al3Mg4

分子量：１７８.２２１、性质和用途铝镁合金粉一般由铝镁各50％熔炼后在粉碎加工而成，大部分形成Al3Mg4的金属互化物。是一种灰色粉末，有金属光泽，比重约为２.１５，熔点４６３度，对碱溶液较稳定，溶于酸类。遇水或受潮生成氢氧化物并放出氢气，同时产生大量的热，如不能及时散热会自燃自爆，用铝镁合金粉制作亮珠应注意及时散热，干燥受热亮珠不能翻动，以免发生事故。铝镁合金粉是烟花爆竹中重要的还原剂和光色剂。２、质量要求铝镁合金粉外观为具有金属光泽的灰色粉末，其技术指标见表：镁铝合金粉质量技术要求指标名称指标％一级品二级品三级品铝含量％≥45-55≥42-57≥40-58镁含量％≥45-55≥42-57≥40-58活性％≥94.0≥85.0≥80.0与水反应温度上升0C≤2≤3≤3燃烧速度（秒/5g)30-10030-10030-100（七）镁粉二级易燃品元素符号：Mg原子量：２４镁粉为银白色粉末，化学稳定性差，易被空气中的氧所氧化而为灰色。比重１.７４，熔点６５１度，沸点比较低1107度，容易点火。燃烧时产生极强的白光。遇水或受潮发生化学反应，产生氢气和热量，会产生自燃自爆。镁粉易溶于酸类，遇氯、溴、碘等氧化剂反应能发生危险，镁粉粉尘与空气混合，当每立方米中含镁粉10－25mg以上时，遇火就会爆炸。由于镁粉有以上性质，如果用在烟花爆竹中很容易产生自燃自爆，十分危险，而且用镁粉制作的烟花爆竹不宜长期保存。因此国际标准GB10631-89中规定，在烟花爆竹中禁止使用单质镁粉。但今年来有人研究包覆镁粉，可降低镁粉的活泼性，使其稳定，以适应烟花爆竹生产的要求。（八）硝化棉又称硝化纤维素，棉花火药，塞璐咯棉等分子量：４５９.２８－５９４.２８一级易燃品，爆炸品１、性质和用途：硝化棉为白色或微黄色非晶形固体，比重１.６，不容易水，易溶于醇、醚和脂溶液在中。硝化棉具有高度可燃性和爆炸性，其危险程度根据硝化程度而定。含氮量在１２.５％以上危险性极大，遇火即爆炸。爆发点为180-185度，含水２５％时较安全。在温度超过４度时能加速其分解而自燃，爆炸速度为6300m/s含氮量不足１２.５％的虽然比较稳定，但受热或贮存日久，由于逐渐分解而释放出酸，降低着火点，易有自行发火爆炸的可能。为防止分解，常加入稳定剂，以避免爆炸。硝化棉的含氮量为10.7-11.2%，主要用于塑料工业制造塞璐咯；含氮量１１.２－１１.７％，主要用于制造摄影底片、X光摄影软片、眼睛架和玩具等；含氮量１１.８－１２.３％最主要用于制造喷漆、人造革胶合板、防锈漆防水漆、处理纸张防水和防潮等；含氮量１２.４－１３.％的主要用于无烟烟火药及其他烈性爆炸药物。硝化棉由于以上性质，必须贮存在特种标准的储存室内，避光储存，室温不得超过２８度，不得低于１度。２、质量要求外观为白色絮状纤维，无明显可见杂质。具体要求见表：（九）钛１、性质和用途钛为银白色粉末，燃烧时产生极强的白光。烟花爆竹中用的钛有金属钛和海绵钛，一般为其他工业产品的边角料，经去油加工粉碎而成。金属钛大多是金属钛合金。在烟火剂制造过程中，钛的敏感度较高，而且钛越细敏感度越高。美国烟花爆竹条例规定低于100目度的钛不能使用，我们建议低于120目细度的钛慎用。２、质量要求钛质量要求指标名称指标％一级品二级品三级品钛含量≥90≥80≥60粒度120目筛余物≥95≥95≥95铁≤0.5≤1.0≤1.5（十）铁砂铁粉元素符号：Fe原子量：５５.８５１、性质和用途纯铁为银白色金属，比重７.８７，熔点１５３５度，烟火用的是生铁加工制成的灰黑色无定形的粉末或小颗粒，规格40,60,80,100目等（市面筛）。铁砂在潮湿的空气中氧化生锈，因此，用作烟火剂的铁砂，一般都使用桐油进行处理后再用于生产。铁砂是可燃物，又是发光剂。铁砂中含有碳，加热时产生火花，铁砂在烟花爆竹中主要作为火花剂用于电光花等产品。２、质量要求铁砂的储存运输应远离明火，防止受热，与易燃物，氧化剂、酸类物品不得共同储运。铁砂质量要求

指标名称指标％

铁含量≥80硅含量≤0.02（十一）雄黄雄黄：又名鸡冠石，分子式AsS是一种深红色有光泽的结晶，半透明，性脆，晶体受光时会分解，灼烧时发出蒜臭，暴露久或磨碎后成橙黄色粉末，有毒，味苦辛，比重３.５６，熔点320度，沸点５６５度，它有三种结构，分子量107;428;214。雄黄是一种矿物固体，不可避免地带有一些细砂颗粒，同时，部分硫被氧化常带有游离酸存在。雄黄是还原剂，与其他药物配成烟火剂时化学安全性差，轻微的摩擦撞击容易防水爆炸。特别是与氯酸盐，高氯酸盐混合，机械敏感度更高，有时还会引爆自爆。灭火方法：水与雄黄相对应的药物是雌黄。雌黄又名三硫化二砷，分子量：２４６是很强的还原剂，性状与雄黄差不多，但在烟火剂中加入雌黄的药剂比如入雄黄的药剂更敏感。砷化物在国家标准《GB10631-89》属禁用物质。三、粘合剂在烟花爆竹生产中，一般烟火药都制成一定形状的药柱或颗粒（如亮珠、灯码、拉手、发射药造粒等）。为了得到一定强度的烟火药柱或颗粒，常在烟火药中加入粘合剂，通过粘合剂把火药中的各种成分粘合在一起，以获得一定的的密度和强度药柱和颗粒。粘合剂的选择除了考虑加强制品强度和不影响烟火效应，另外还应考虑安全方面还应考虑加入后对药剂机械感度的改善，提高化学稳定性的效果。有机物溶剂制成的粘合剂，如虫胶漆、酚醛树脂漆等，比粉状的粘合剂配成的药剂，对降低药物机械感度和提高化学安定性方面，相比之下好得多，因为有机物溶剂漆在药剂颗粒中可形成保护膜的作用。（一）、粘合剂的作用如下：１、使烟火剂各成分混合均匀，保证传火和具有一定燃速。２、使烟火剂在生产和使用时，不因偶然因素的作用使药柱和药粒掉药和破碎。３、造粒成型。并保证药柱（灯码）和彩珠（亮子）有一定的机械强度，使其在烟火剂燃烧爆炸的压力下，不会破碎和剥落。４、使某些需要压装成大密度的烟火剂，能够粘接紧密，不致使药剂在燃烧中断火破裂。形成均匀地逐层燃烧，达到某种特殊效果。（二）粘合剂的分类粘合剂是一种具有优良粘合性能的物质，一般可分为二大类；一类为天然粘合剂：虫胶、阿拉伯胶、松香、糊精、淀粉等。一类为人造合成粘合剂：合成化学漆片、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯、硝化棉胶等。（三）粘合剂的理化性能在烟花爆竹生产中，目前烟花爆竹企业大都采用淀粉为粘合剂，用于亮子和自制发射药的造粒，主要原因是价格低廉。松香树脂是不理想的粘合剂，因为它燃烧时需要的氧较多，而产生的热量却不多，并且软化点为６５度，烟火中加入该粘合剂后，不仅减慢了它的燃烧速度，燃烧过程中还产生大量的烟雾。在有色发光剂中使用的粘合剂，应能产生近似无色的火焰，反之则有损有色发光剂的颜色。通过实验证明，在有色发光剂中使用的粘合剂较好的是酚醛树脂和虫胶，其次是淀粉，最差的是松香和石蜡。将配制的焰火药剂加入酚醛树脂后压制的药柱，其抗压强度提高很多。（四）粘合剂的质量要求１、有较强的粘合性；２、当粘合剂溶液干燥时能形成薄膜状；３、抗腐蚀性好；４、本身是一种可燃物，燃烧时发出的光，对发光剂所发出的光没有干扰；５、用作有色发光剂的粘合剂，燃烧时发出的光，对发光剂所发出的光没有干扰；６、在40度以内较稳定；７、不含有毒物质。常用的粘合剂有以下几种：（一）酚醛树脂（简称PF）分子量：730酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，往往会有游离酚而呈微红色，比重1.25-1.30，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。浓碱和强热能使它分解，即是粘合剂又是可燃物。质量要求见表：酚醛树脂质量要求指标名称指标％一级品二级品三级品软化点-滴汞法≥95.00C≥85.00C≥80.00C游离酚≤4%≤6%≤8%热乙醇不溶物≤0.5%≤1.0%≤1.5%机械杂质无无无（二）虫胶（又名洋干漆、漆片、紫胶）分子量：２９６为黄色或棕黄色薄片有虫胶和化学漆片，比重１.１－１.２，受热能软化，在较高温度时会分解。在烟火药中虫胶作为粘合剂时本身也是一种可燃物，尤其是在红光中使用效果更好。质量要求见表：虫胶质量要求指标名称指标一级品二级品软化点≥800C≥700C热乙醇不溶物≤1.0%≤2.5%（三）聚乙烯醇（PVA）聚乙烯醇为白色或微黄色粉末，或为白色絮状物，20度时比重为１.２５－１.３２，能溶于水及各种盐类水溶液中，但在盐类浓度达到一定程度时则不会溶解。聚乙烯醇的水溶液能抗御许多有机液体，如脂类、烃类、醚类、醇类、氯化物、二硫化碳等对他都不起作用。聚乙烯醇的水溶液常因乙酸酯含量不同而性质各异，含乙酸乙烯70-85%的不溶于水，而溶于有机溶剂；含乙酸乙烯３５％的溶于有机溶剂和热水而溶于冷水；含乙酸根20％的在冷水和热水中均能溶解，含乙酸根５％的则只能溶于热水。聚乙烯醇用于烟花爆竹中封皮、包装等，由于聚乙烯醇有快干的特点，适宜春季作粘合剂用。质量要求见表：聚乙烯醇质量要求指标名称指标指标名称指标聚乙烯醇含量≥85%挥发份≤5%醋酸钠≤3.9%酸解度≥99%化合态硫≤0.4%（四）淀粉（浆糊）白色粉末（带褐色的淀粉含铁及其他杂质），比重１.４９－１.５１３，几乎不溶于冷水，在55-60度的热水中溶解度明显提高，经膨胀而呈半透明凝胶或胶体溶液。淀粉是过去常用的粘合剂，适宜造粒等。淀粉相对于聚乙烯醇来讲，难干，适宜夏秋季用。质量要求：无味，纯白，水分在１８％以下，灰分在0.5％以下，不允许含有游离酸和线状菌。四、使火焰着色的物质烟花之所以引人入胜，是由于其绚丽多彩的光与色巧妙配合。而色来源于光，烟花在燃烧时，能产生特定的带有颜色的光，这种效应叫彩光效应，具有发出彩光效应的烟火剂叫着色剂称彩光剂。在烟花产品中为获得有色火焰的办法是在烟火剂中加入某种物质，它燃烧时能把火焰染成特定颜色，我们把这种物质称为使火焰着色的物质，常用的典型的发光剂和使火焰着色的物质有如下几种：（一）红光火焰：红色火焰是分子辐射，它是锶盐在高温分解时产生的，目前烟花行业的红色火焰，大都采用含锶量