1.4　花炮的主要原材料

火藥的主要成分是黑火藥，含有硫黃、木炭粉、硝酸鉀，有的還含有氯酸鉀。如圖1-20～圖1-24所示。

制作閃光雷、電光炮、花炮、彩色焰火時，還要加入鎂粉、鐵粉、鋁粉、銻粉及無機鹽。一旦花炮點燃后，木炭粉、硫黃粉、金屬粉末等在氧化劑的作用下，會迅速燃燒，產生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等氣體及金屬氧化物的粉塵，同時產生大量的光和熱而引起鞭炮爆炸。

可是紙屑、煙塵及有害氣體伴隨著響聲及火光，四處飛揚，使燃放現場硝煙彌漫，硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物等嚴重污染空氣。這些氣體對人的呼吸道及眼睛都有刺激作用。

除此之外，制造花炮很多時候還包括以下的成分。

（1）硝酸鉀

硝酸鉀是強氧化劑。在配制煙火藥時，不宜將硝酸鉀與高氯酸銨混合使用。因為硝酸鉀會與高氯酸銨發生反應，產生吸濕性很強的硝酸銨，如果這些藥劑中含有輕金屬粉末時，這些金屬粉末就可能受潮發熱，甚至自燃、自爆。

（2）氯酸鉀

氯酸鉀特別敏感，該原料與有機物、硫黃、硫化物、酸類或其他易氧化的物質混合后，受熱或受到撞擊和摩擦，均能產生強烈的燃燒和爆炸。氯酸鉀受日光照射容易分解，生成極不穩定的亞氯酸鉀和吸濕性很強的氧化鉀，亞氯酸鉀極不穩定，如果與酸類、硫化物和有機物等混合，極易自燃或自爆。

（3）硝酸鋇（圖1-25）

常溫下硝酸鋇的化學穩定性較好，但是機械感度不高，但與氯酸鉀混合，容易生成敏感性較強的氯酸鋇，配合制成煙火藥時，有可能發生自燃、自爆。

（4）高氯酸鉀（圖1-26）

高氯酸鉀的化學穩定性較氯酸鉀好，但是與硫氰酸鹽混合產生自爆，與有機物混合具有強烈的爆炸性能。

（5）硫黃

硫和氯酸鉀的混合物可形成爆炸性物質，敏感度很高，稍遇撞擊或摩擦就會爆炸，硫為熱和電的不良導體，在粉碎、碾磨時會產生靜電，引起自燃和爆炸。硫黃粉塵在空氣中會與氧形成爆炸性混合物，當每升空氣中含硫7mg以上時，遇到火源就會爆炸。

（6）鋁粉（圖1-27）

鋁粉易溶于稀酸，遇水或受潮會與水產生化學反應，產生高溫，如果不及時擴散，就會發生自燃、自爆。當每升空氣中含鋁粉40mg以上時，遇到火源就會爆炸。

（7）鎂粉（圖1-28）

鎂粉與鋁粉一樣，一旦受潮會發生自燃、自爆。當每升空氣中含鎂粉25mg，遇到火源就會爆炸。

（8）鎂鋁合金粉

一般由鎂、鋁各50%左右組成的金屬混合物，化學穩定性比單獨的鎂粉或鋁粉要好。一旦當每升空氣中含有合金粉32.5mg時，遇火源就會爆炸，受潮與水作用后生成氧化物，并放出氫氣，同時產生大量熱，如果不及時散熱，會自燃或自爆。

（9）硫化銻（圖1-29）

硫化銻在煙火藥中用作還原劑、助燃劑，它與氯酸鉀、高氯酸鉀的混合物敏感度很高，但比硫與氯酸鉀、高氯酸鉀的混合物稍穩定，但由于它不可避免地帶有一些二氧化硅（沙子），從而大大提高了煙火藥的機械感度。另外還有一種五硫化二銻，它是一種強還原劑，比硫化銻的感度更高。

（10）赤磷（圖1-30）

赤磷是一種強還原劑，暴露在空氣中容易被氧化，并發生自燃。赤磷與氯酸鉀的混合物，在含水分20%的情況下，稍經撞擊或摩擦就會發生自燃與爆炸。赤磷燃燒時，產生有毒的五氧化二磷白色煙霧。用作煙火劑的赤磷，不允許有黃磷（白磷）痕跡，是因為黃磷的燃點很低（僅30℃），與其他藥物混合制成產品時，很容易自燃。

（11）硝化棉（圖1-31）

硝化棉具有高度可燃性和爆炸性，其危險程度根據硝化程度而定，含氮量在12.5%以上的硝化棉危險性極大，遇火即燃燒。一般在溫度超過40℃時其能加速分解而自燃。含氮量不足12.5%的硝化棉雖然比較穩定，但受熱或儲存日久，逐漸分解而放出酸，降低著火點，亦有自燃自爆的可能。一旦失火時，嚴禁用沙土等物壓蓋，以免發生爆炸。

花炮是在火藥（主要成分為硫黃、炭粉、硝酸鉀等）中按一定配比加入鎂、鋁、銻等金屬粉末和鍶、鋇、鈉等金屬化合物制成的。因為不同的金屬和金屬離子在燃燒時會呈現出不同的顏色（即“焰色反應”），所以花炮在空中爆炸時，便會綻放出五彩繽紛的火花。例如，鋁鎂合金燃燒時會發出耀眼的白色光；硝酸鍶和鋰燃燒時會發出紅色光；硝酸鈉燃燒時會發出黃色光；硝酸鋇燃燒時則會發出綠色光。

除了金屬和金屬化合物外，我們還會在花炮里加入不同劑量的氧化劑、助光劑和黏合劑。氧化劑在燃燒時會產生大量氧氣，起到助燃和使花炮顏色更加鮮艷的作用；助光劑能大大提高花炮的亮度；而黏合劑則用來將粉末狀的化合物組成大小不一的光劑顆粒。如果把這些顆粒按一定的規則排列，就可以制成不同圖案的花炮。

比如“向陽花”中間一圈放上發黃色光的顆粒，周圍放上發綠色光的顆粒，到天空爆炸后，就會形成一朵綠葉扶襯的向日葵，美麗極了。有的藥劑被點燃后沒有完全燃盡而被噴出，遇見空氣中的氧發生第二次燃燒反應，這種現象被稱為“噴波”。利用噴波的作用，可制造出各種煙花形象，能產生亂竄或翻跟頭的零部件。有的藥劑被點燃后能產生較高的溫度和較大的亮度，同時生成大量的固體和液體，當固體和液體的殊渣覆蓋下一層等待燃燒的藥劑時，即會出現低溫輻射給人一種熄滅的感覺。當下一層藥劑被點燃后，又會產生高溫和較大的亮度，產生一亮一滅的現象，這種效果被稱為“閃爍”。

在黑火藥、亮珠、引火線制造和十四類煙花爆竹產品中，黑火藥生產中單組分或多組分的粉碎、碾和、壓藥、切片、拋光，亮珠（圖1-32）生產中的單組分粉碎和造粒，引火線（圖1-33）生產中的制引、漿引、上漆，禮花彈生產中的裁紙、壓殼，吐珠類花炮生產中的裁紙、卷筒、打底、裝藥、裝珠，噴花類、旋轉類、升空類等花炮生產中的裁紙、卷筒、壓藥、鉆孔，以及各種花炮生產中的分紙、扯筒、切筒、打底、插引、結鞭、封裝等工序使用花炮機械已經非常普遍。

花炮生產是勞動密集型的產業，12道流程，72道工序，勞動強度大，工作環境差，工效低，質量難以保證。

花炮的整個生產過程大部分工序都與煙火藥有關，從原材料到成品都是危險物品，安全系數低，引起爆炸或燃燒的因素多，稍有不慎便會造成重大傷亡事故。自從生產企業有了部分花炮機械以后，它在解決人力資源需求矛盾，提高工時效率和生產力，提高產品制作質量和經濟效益，減少企業使用土地面積和建筑面積，節約土地，節約資金，縮短產品生產周期等諸方面發揮了作用，以其獨特的優點，打破了上千年來的傳統生產方式，深受花炮生產企業的喜愛。尤其是使用花炮機械可以減少操作工人與藥物的接觸時間和次數，減少了操作工人違章作業的概率，進而減少事故，避免傷亡。達到保障工人的人身安全，保證企業安全生產的目的。

目前，在花炮生產中，上述各工序都普遍使用了花炮機械，但在花炮機械全面推廣的同時，也存在著很多難題。