1.4　花炮的主要原材料

火药的主要成分是黑火药，含有硫黄、木炭粉、硝酸钾，有的还含有氯酸钾。如图1-20～图1-24所示。

制作闪光雷、电光炮、花炮、彩色焰火时，还要加入镁粉、铁粉、铝粉、锑粉及无机盐。一旦花炮点燃后，木炭粉、硫黄粉、金属粉末等在氧化剂的作用下，会迅速燃烧，产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等气体及金属氧化物的粉尘，同时产生大量的光和热而引起鞭炮爆炸。

可是纸屑、烟尘及有害气体伴随着响声及火光，四处飞扬，使燃放现场硝烟弥漫，硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物等严重污染空气。这些气体对人的呼吸道及眼睛都有刺激作用。

除此之外，制造花炮很多时候还包括以下的成分。

（1）硝酸钾

硝酸钾是强氧化剂。在配制烟火药时，不宜将硝酸钾与高氯酸铵混合使用。因为硝酸钾会与高氯酸铵发生反应，产生吸湿性很强的硝酸铵，如果这些药剂中含有轻金属粉末时，这些金属粉末就可能受潮发热，甚至自燃、自爆。

（2）氯酸钾

氯酸钾特别敏感，该原料与有机物、硫黄、硫化物、酸类或其他易氧化的物质混合后，受热或受到撞击和摩擦，均能产生强烈的燃烧和爆炸。氯酸钾受日光照射容易分解，生成极不稳定的亚氯酸钾和吸湿性很强的氧化钾，亚氯酸钾极不稳定，如果与酸类、硫化物和有机物等混合，极易自燃或自爆。

（3）硝酸钡（图1-25）

常温下硝酸钡的化学稳定性较好，但是机械感度不高，但与氯酸钾混合，容易生成敏感性较强的氯酸钡，配合制成烟火药时，有可能发生自燃、自爆。

（4）高氯酸钾（图1-26）

高氯酸钾的化学稳定性较氯酸钾好，但是与硫氰酸盐混合产生自爆，与有机物混合具有强烈的爆炸性能。

（5）硫黄

硫和氯酸钾的混合物可形成爆炸性物质，敏感度很高，稍遇撞击或摩擦就会爆炸，硫为热和电的不良导体，在粉碎、碾磨时会产生静电，引起自燃和爆炸。硫黄粉尘在空气中会与氧形成爆炸性混合物，当每升空气中含硫7mg以上时，遇到火源就会爆炸。

（6）铝粉（图1-27）

铝粉易溶于稀酸，遇水或受潮会与水产生化学反应，产生高温，如果不及时扩散，就会发生自燃、自爆。当每升空气中含铝粉40mg以上时，遇到火源就会爆炸。

（7）镁粉（图1-28）

镁粉与铝粉一样，一旦受潮会发生自燃、自爆。当每升空气中含镁粉25mg，遇到火源就会爆炸。

（8）镁铝合金粉

一般由镁、铝各50%左右组成的金属混合物，化学稳定性比单独的镁粉或铝粉要好。一旦当每升空气中含有合金粉32.5mg时，遇火源就会爆炸，受潮与水作用后生成氧化物，并放出氢气，同时产生大量热，如果不及时散热，会自燃或自爆。

（9）硫化锑（图1-29）

硫化锑在烟火药中用作还原剂、助燃剂，它与氯酸钾、高氯酸钾的混合物敏感度很高，但比硫与氯酸钾、高氯酸钾的混合物稍稳定，但由于它不可避免地带有一些二氧化硅（沙子），从而大大提高了烟火药的机械感度。另外还有一种五硫化二锑，它是一种强还原剂，比硫化锑的感度更高。

（10）赤磷（图1-30）

赤磷是一种强还原剂，暴露在空气中容易被氧化，并发生自燃。赤磷与氯酸钾的混合物，在含水分20%的情况下，稍经撞击或摩擦就会发生自燃与爆炸。赤磷燃烧时，产生有毒的五氧化二磷白色烟雾。用作烟火剂的赤磷，不允许有黄磷（白磷）痕迹，是因为黄磷的燃点很低（仅30℃），与其他药物混合制成产品时，很容易自燃。

（11）硝化棉（图1-31）

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%以上的硝化棉危险性极大，遇火即燃烧。一般在温度超过40℃时其能加速分解而自燃。含氮量不足12.5%的硝化棉虽然比较稳定，但受热或储存日久，逐渐分解而放出酸，降低着火点，亦有自燃自爆的可能。一旦失火时，严禁用沙土等物压盖，以免发生爆炸。

花炮是在火药（主要成分为硫黄、炭粉、硝酸钾等）中按一定配比加入镁、铝、锑等金属粉末和锶、钡、钠等金属化合物制成的。因为不同的金属和金属离子在燃烧时会呈现出不同的颜色（即“焰色反应”），所以花炮在空中爆炸时，便会绽放出五彩缤纷的火花。例如，铝镁合金燃烧时会发出耀眼的白色光；硝酸锶和锂燃烧时会发出红色光；硝酸钠燃烧时会发出黄色光；硝酸钡燃烧时则会发出绿色光。

除了金属和金属化合物外，我们还会在花炮里加入不同剂量的氧化剂、助光剂和黏合剂。氧化剂在燃烧时会产生大量氧气，起到助燃和使花炮颜色更加鲜艳的作用；助光剂能大大提高花炮的亮度；而黏合剂则用来将粉末状的化合物组成大小不一的光剂颗粒。如果把这些颗粒按一定的规则排列，就可以制成不同图案的花炮。

比如“向阳花”中间一圈放上发黄色光的颗粒，周围放上发绿色光的颗粒，到天空爆炸后，就会形成一朵绿叶扶衬的向日葵，美丽极了。有的药剂被点燃后没有完全燃尽而被喷出，遇见空气中的氧发生第二次燃烧反应，这种现象被称为“喷波”。利用喷波的作用，可制造出各种烟花形象，能产生乱窜或翻跟头的零部件。有的药剂被点燃后能产生较高的温度和较大的亮度，同时生成大量的固体和液体，当固体和液体的殊渣覆盖下一层等待燃烧的药剂时，即会出现低温辐射给人一种熄灭的感觉。当下一层药剂被点燃后，又会产生高温和较大的亮度，产生一亮一灭的现象，这种效果被称为“闪烁”。

在黑火药、亮珠、引火线制造和十四类烟花爆竹产品中，黑火药生产中单组分或多组分的粉碎、碾和、压药、切片、抛光，亮珠（图1-32）生产中的单组分粉碎和造粒，引火线（图1-33）生产中的制引、浆引、上漆，礼花弹生产中的裁纸、压壳，吐珠类花炮生产中的裁纸、卷筒、打底、装药、装珠，喷花类、旋转类、升空类等花炮生产中的裁纸、卷筒、压药、钻孔，以及各种花炮生产中的分纸、扯筒、切筒、打底、插引、结鞭、封装等工序使用花炮机械已经非常普遍。

花炮生产是劳动密集型的产业，12道流程，72道工序，劳动强度大，工作环境差，工效低，质量难以保证。

花炮的整个生产过程大部分工序都与烟火药有关，从原材料到成品都是危险物品，安全系数低，引起爆炸或燃烧的因素多，稍有不慎便会造成重大伤亡事故。自从生产企业有了部分花炮机械以后，它在解决人力资源需求矛盾，提高工时效率和生产力，提高产品制作质量和经济效益，减少企业使用土地面积和建筑面积，节约土地，节约资金，缩短产品生产周期等诸方面发挥了作用，以其独特的优点，打破了上千年来的传统生产方式，深受花炮生产企业的喜爱。尤其是使用花炮机械可以减少操作工人与药物的接触时间和次数，减少了操作工人违章作业的概率，进而减少事故，避免伤亡。达到保障工人的人身安全，保证企业安全生产的目的。

目前，在花炮生产中，上述各工序都普遍使用了花炮机械，但在花炮机械全面推广的同时，也存在着很多难题。