一种防水、高燃尽率的火柴制备方法与流程

1.本发明涉及火柴技术领域，具体为一种防水、高燃尽率的火柴制备方法。


背景技术：

2.火柴点火是常见的点燃燃料的方式。但在户外活动、分布式燃烧用能等领域使用过程中，火柴存在着受潮后不能点燃，易熄灭，燃烧时间短，燃尽率低且稳燃物质为木材(环保性低)等缺点。尤其在户外活动时，遇到极端天气下，如何使用快速的使用火柴引燃水分含量大的燃料是确保人身健康的关键措施。
3.中国专利cn207391306 u公开了一种户外用防风防水火柴。该户外用防风防水火柴，通过火柴棒上的密封箱，密封箱上的固定板，在固定板内部电动伸缩杆和连接板的配和下使移动板和卡紧座之间卡紧，达到了密封箱的密封，使火柴在户外遇到雨水天气时具有了防水的功能。
4.中国专利cn 108409515a公开了一种电点火火柴及其制备方法。以石蜡油、酒精、增稠剂、锯末粉、水、粘结剂这些环保无污染原材料制作火柴头并附着于火柴梗上制作电点火火柴。
5.中国专利cn201587914u公开了一种蜡烛火柴。该蜡烛火柴在火柴杆中注满蜡油以帮助火柴燃烧及延长。
6.综上三例，均为通过改善火柴的构成成分(配方)，虽可起到一定的改善作用，但未从火柴现状设计上、火柴的稳定燃成分等方面进行火柴的燃烧的设计。
7.为了解决以上问题，提出本发明。


技术实现要素：

8.(一)解决的技术问题
9.针对现有技术中的受潮后不能点燃，易熄灭，燃烧时间短，且燃尽率低等，本发明提供了一种防水、高燃尽率的火柴制备方法，从形状设计、稳定燃烧成分配方、火柴结构设计三方面进行设计，可解决现有技术中存在的技术问题。
10.(二)技术方案
11.本发明提供一种防水、高燃尽率的火柴制备方法，涉及火柴技术领域。本发明将生物质废弃物经过研磨破碎后，与生物质炭进行混合、在可燃液体中浸泡后，与粘合剂、水等捏合成混合物料。再经过成型、包裹防水稳燃层，火柴药头层及防水火柴药头层后，制得防水、高燃尽率的棱锥形火柴。原料不使用传统的木材，来源绿色环保。且棱锥形可起到快速引燃，稳燃及提高燃尽率的作用，有别于传统火柴上下体积相近的形状结构，且不可在平面上稳定的放置。在火柴药头层及稳燃层外，均包裹一层防水层，以改善火柴的防水性，使得其可以在极端情况下点燃。总而言之，本发明相较于传统的火柴，燃烧时间长、燃尽率高、可在潮湿环境、泡水后等环境下，点燃、可稳定站立在任何平面上，较好的解决的火柴使用过程中的受潮后不能点燃，易熄灭，燃烧时间短，燃尽率低且稳燃物质为木材(环保性低)等缺
点，可确保在户外、分布式燃烧用能等环境下点燃燃料。
12.本发明提供的具体技术方案如下：
13.一种防水、高燃尽率的火柴制备方法，其特征在于包含以下步骤：
14.1)将生物质经破碎、过一定目数的筛子进行筛分；
15.2)将一定比例的生物质及生物质炭在可燃液体中浸泡一定时间后滤出，制得经过浸泡的生物质及生物质炭原料；
16.3)将经过浸泡的生物质及生物质炭原料、粘结剂及具有一定水温的水，按一定比例放入捏合机中，进行捏合一定的时间制备得捏合后的混合物料；
17.4)将混合物料置于棱锥状模具中，在一定的成型压力下维持一定的成型时间进行压制成型，制得稳燃层主体；
18.5)将一定高度的稳燃层主体底部，浸入防水稳燃溶液后拉出，以一定的干燥方式，干燥一定的时间，制得具有防水稳燃层的火柴；
19.6)重复步骤5，至防水稳燃层至一定的厚度；
20.7)将稳燃层主体顶部的未包裹端的一定高度，浸入火柴药头溶液后拉出，自然干燥至完全凝固，制得具有一定厚度火柴药头层的火柴；
21.8)将制备好的具有火柴药头层的火柴，火柴药头层一端，浸入防水火柴药头溶液后拉出，自然干燥至完全凝固，制得具有一定厚度防水火柴药头层的防水，高燃尽率的火柴。
22.进一步的，步骤(1)中，所述的一定目数的筛子为20～200目。
23.进一步的，步骤(1)中，所述的生物质包括杉木、黄连木、杨树、松树、椰棕、城市绿化废弃物等林业废弃物、荔枝木、椰树、橄榄树、苹果树、柚子树等种植业废弃物、水稻秸秆、香蕉秸秆、高粱秸秆、玉米芯、甘蔗渣、椰壳、橄榄废弃物、藜麦秸秆、番茄秸秆、食用菌、花生壳、凤梨/菠萝废弃物等农业废弃物、城市污泥、牛粪、猪粪、鸡粪、大象粪等动物排泄物，虾壳、鱼肠、鱼鳞、贝壳、猪肉、鸡肉等肉品行业废弃物或者厨余垃圾。
24.进一步的，步骤(2)中，所述的生物炭包括经过水热处理、热解处理、气化处理、微波处理等热转化处理的上述生物质。
25.进一步的，步骤(2)中，所述的一定比例的生物质与生物质炭的质量百分比为：0～100％。
26.进一步的，步骤(2)中，所述的可燃液体包括煤油、汽油、柴油、酒精、甲醇等。
27.进一步的，步骤(2)中，所述的一定时间的浸泡时间为30秒～20天。
28.进一步的，步骤(3)中，所述的粘结剂包括淀粉、木质素、羧甲基纤维素、萘磺酸盐甲醛缩合物、聚丙烯胺、松香或石蜡等。
29.进一步的，步骤(3)中，所述的一定水温为
‑
10～100℃。
30.进一步的，步骤(3)中，所述的一定比例的比例、粘结剂及具有一定水温的水的质量比例为30～50％生物质、20～50％的生物质炭、0～30％的粘结剂及5～20％水。
31.进一步的，步骤(3)中，所述的一定的捏合时间为：5～60min。
32.进一步的，步骤(4)中，步骤(4)中，所述的棱锥状包括三棱锥、四棱锥、五棱锥、六棱锥
……
n棱锥结构，或者棱边经过倒角处理、顶点经过倒圆处理的变形棱锥状结构；其中n大于等于3。
33.进一步的，步骤(4)中，所述的一定的成型压力为5～400mpa。
34.进一步的，步骤(4)中，所述的一定的成型时间为5～7200s。
35.进一步的，步骤(5)中，所述防水稳燃层的高度为所述稳燃层主体总高度的70～90％。
36.进一步的，步骤(5)中，所述防水稳燃层包括石蜡、松香、虫胶、丙烯酸类树脂、聚酯树脂等物质。
37.进一步的，步骤(6)中，所述的防水稳燃层的一定厚度为0.03～3cm。
38.进一步的，步骤(7)中，所述火柴药头层为镁粉、硫化锑、氯酸钾、红磷、松香、树胶、红矾、硫磺、石蜡、二氧化锰、三氧化二钨等制备而成的混合物。
39.进一步的，步骤(7)中，所述火柴药头层高度为所述稳燃层主体总高度的10～30％。
40.进一步的，步骤(7)中，所述火柴药头层的厚度为0.01～5cm。
41.进一步的，步骤(8)中，所述的防水火柴药头层为硝化棉、乙酸丁酯、石蜡、松香、打火石粉等。
42.进一步的，步骤(8)中，所述的防水火柴药头层的厚度为0.01～1cm。
43.进一步的，步骤(5)、(7)、(8)中，所述的干燥方式为自然干燥、热风干燥、冷冻干燥等；所述的干燥时间为30min～7200min。
44.本发明第二方面提供一种本发明第一方面所述的制备方法制备得到的防水、高燃尽率的火柴。
45.本发明将生物质废弃物经过研磨破碎后，与生物质炭进行混合、在可燃液体中浸泡后，与粘合剂、水等捏合成混合物料。再经过成型、包裹防水稳燃层，火柴药头层及防水火柴药头层后，制得防水、高燃尽率的棱锥形火柴。本发明中，由于为棱锥状可稳定的站立在任何平面上，进而避免了由于倾倒及掉落而导致的火焰熄灭，也可同时点燃多个火柴形成火堆。且从棱锥顶点到地面为稳燃层量为由少到多，可以实现火柴的快速点燃，及燃烧稳定，进而使得火柴完全燃烧。此外，本发明稳燃层成分使用了生物质，避免了使用木材，为环保材料。且生物质炭的添加，提高混合燃料热值及延长燃烧时间。本发明由于外层包裹了防水稳燃层及防水火柴药头层，使得其具备良好的防水性，进而可保障在极端情况下的正常使用。综上所述，本发明制备方法可以得到一种绿色环保，防水性佳，燃尽率高的火柴。
46.本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明，稳燃燃料为各类废弃物及废弃物经预处理产物，绿色环保；改变了传统的火柴形状，提升了其对燃烧环境的适应性；增设了防水层，提升了火柴的防水性。本发明较好的解决的火柴使用过程中的受潮后不能点燃，易熄灭，燃烧时间短，燃尽率低且稳燃物质为木材(环保性低)等缺点，可确保在户外、分布式燃烧用能等环境下点燃燃料。
附图说明
47.图1为本发明的制备工艺流程图
48.图2为本发明产品的剖面图。
49.图2中附图标记对应的名称如下：
50.1.防水稳燃层；2.防水火柴药头层；3.火柴药头层；4.稳燃层主体。
具体实施方式
51.下面结合具体实施例对本发明进行说明，但本发明的实施方式不限于此。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件以及手册中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件所用的通用设备、材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。以下实施例和对比例中所需要的原料均为市售。
52.实施例1：
53.生物质原料为过40目的杨树木屑、生物质炭的原料为柞树热解木炭、生物质与生物质炭的百分比为30％。可燃液体为煤油、浸泡时间为20小时。粘结剂为淀粉、水温为沸水、比例为85％的原料(生物质及生物质炭)、5％淀粉及10％的水，捏合时间为30min。成型形状为三棱锥，底面为边长4cm、高6cm的等边三角形，总高度为6cm，成型压力为40mpa，成型时间为10min。防水稳燃层高度为4.3cm，厚度为0.3cm，防水稳燃层成分为松香，干燥方式为热风干燥，干燥时间为30min。火柴药头层高度为1.7cm，其厚度为0.1cm。防水火柴药头层厚度为0.1cm。防水火柴药头层成分为硝化棉与石蜡。其燃烧时间为10min。且经水浸泡20min后，仍可点燃。燃尽率为98.6％。
54.实施例2：
55.生物质原料为过60目的水稻秸秆及甘蔗渣、生物质炭的原料为杉木热解炭、生物质与生物质炭的比例为20％水稻秸秆，20％甘蔗渣及60％的杉木热解炭。可燃液体为柴油、浸泡时间为60小时。粘结剂为木质素、水温为沸水、比例为90％的原料(生物质及生物质炭)、1％木质素及9％的水，捏合时间为40min。成型形状为三棱锥，底面为边长6cm、高4cm的等边三角形，总高度为7cm，成型压力为20mpa，成型时间为15min。防水稳燃层高度为5cm，厚度为0.2cm，防水稳燃层成分为石蜡，干燥方式为热风干燥，干燥时间为30min。火柴药头层高度为2cm，其厚度为0.5cm。防水火柴药头层厚度为0.2cm。防水火柴药头层成分为石蜡。其燃烧时间为15min。且经水浸泡60min后，仍可点燃。燃尽率为97.6％。