摘 要：本文从生产原材料、生产工艺、产品结构等方面对刚性电引火元件药球头在下雨等潮湿天气中经过烘干处理后药球水分超标现象的原因进行实验分析，认为这种药球头具有一定的吸潮性质。
关键词：刚性药球头；药剂；下雨天气；水分
0 引言
苦味酸钾具有很好的耐热性能和热稳定性、热安定性，机械感度低于DDNP，应用于工业电雷管的电点火头，有利于保证和提高生产和使用过程中的安全性；用苦味酸钾生产的点火药与桥丝、脚线的相容性好，满足长期储存的需要，产品性能符合标准要求[1]。福建海峡科化股份有限公司永春分公司自2010年开始使用以苦味酸钾为敏化剂的药球药剂。由于电雷管引火药球头水分会对产品的延期精度、串联准爆性、电参数、点火能力等性能产生影响，分公司将药球头烘干工序作为质量控制点、质量控制等级定为A级来进行重点管控。自2015年4月份开始，有一段时间药球水分化验经常不合格，给生产带来不利影响。我司刚性引火元件药球水分工艺标准为0.6%以下。干燥天气时药球头在温度55℃烘箱内烘干2小时水分就能符合标准要求。但是在下雨天气按工艺要求进行烘干后药球水分一般都在1%-2%之间，即使采取延长烘干时间或提高烘干温度等措施后药球水分化验结果还是在1%-2%之间，等天气一转好药球水分立刻降下来在标准之内。有段时间有些批次药球头延长六七倍烘干时间水分仍没有合格，连续几批次药球头水分超标曾一度造成刚性引火元件生产中断。分公司立即组织技术人员对药球水分超标原因展开调查分析并进行相关了实验，下面笔者根据在参与药球水分超标原因查找过程中所掌握的情况，对影响药球水分的因素进行逐一分析。
首先，我们估算一下烘干前药头的水分含量：一杯药球头药剂成分有苦味酸钾300g，二元物390g，胶液量大约为800ml，胶液浓度为9.1%。从成分可简单计算得出均匀的药剂中水分含量大约48.8%，药球水分含量大。经过烘干处理后药球水分从水分很容易从48.8%下降到2%，干燥天气时也容易降到0.6%以下。问题出现在下雨天2%降到0.6%以下比较困难，水分含量一直在1%-2%波动，而且很不稳定。我们从各个方面对可能影响水分烘干的因素逐一进行验证并排除。
1 烘干工艺方面原因查找
一开始，认为可能是烘干环节出现了问题才导致药球头水分超标。首先检查红外烘干设备。①逐个检查设备内的红外加热管是否正常；②进气口空气加热设备是否正常，③运行时设备内部各部位温度是否到达设定值。其次，调整烘干时间温度。①烘干时间由原来的2小时延长为4小时，最长的一批药球烘干时间长达10小时以上。②改变烘干温度由55℃―65℃。再次烘干工房环境，红外烘设备在工房所处位置约一米处即工房大门，大门为对开式布局，其空气流通强烈，烘干设备所在位置为敞开式环境，整座工房上部分空间是连在一起，空间大，在烘干过程中，抽风机将药球烘干时散发到空气中的水分给不断带走，同时也将周围潮湿空气带入设备中，当空气中的水分含量和设备中药球散发出来的水分含量相同时，及时延长加热时间和提高加热温度，药球内部的水分不会散发出来，从而导致药球水分值一直在一个范围内。为此对烘干机周围的环境进行控制，下雨天气，将工房内随时将门窗合上，控制环境湿度。用导电橡胶将烘干设备下部一小块空间密封起来进而保证进入设备的空气都预先进行加热。采取上述措施后药球头水分仍然是不合格，而且不稳定。最后，采取其他烘干方式，曾经有一次烘干设备出现故障，在机器维修期间药球头烘干是在旧的药球工房采用蒸汽管道加热空气来烘干的，旧烘干工房空间相对比较狭小、密闭，烘干室温度能稳定保持在65℃左右，湿度在30%以下，烘干4小时药球水分都合格，期间共烘干了十几批次药球头。在下雨天气药球不干的这段时间将药球头移到旧工房进行烘干，但是连续烘干几天时间药球水分仍然是在1%-2%波动。
上述实验说明，下雨天气单一改进烘干工艺对药球水分烘干到0.6%以下没有多大的效果。
2 药球头大小方面原因查找
分公司生产的刚性药球头有秒和毫米药球两种大小的规格，药球大小相差比较明显，毫秒药球重量为8-15mg，秒药球重量为20-30mg，考虑到大的药球内部水加困难。下雨天气，同时对重量为10mg、30mg两种药大小球头采取延长烘干时间到6小时，提高烘干温度到65℃的办法进行烘干，再进行水分化验，结果仍然水分是在1%-2%波动。
3 药剂方面原因查找
对不同批次原材料二元物和苦味酸钾使用前水分进行化验，结果两种原材料水分都在0.01%以下，水分含量合格。同时对两原材料的吸湿性能进行测试，下雨天气，将化验过水分的水分含量合格的两种材料样品放在化验室让原材料表面与空气接触一昼夜，再进行分化验。其结果0.02%、0.01%，这表明两种原材料的吸湿性很微小，说明原材料本身性质不是造成药球水分不稳定的主要因素。
4 蘸药前钢带方面原因查找
刚性药头使用的是高氯酸钾―苦味酸钾系药剂，药剂本身对钢铁有一定的腐蚀性。为了避免产品在有效期内药剂对药球头金丝和桥脚部位的锈蚀造成质量问题，该分公司采取的措施是蘸药球之前先在钢带上蘸一层浓度10%-30%虫胶酒精漆片，其干燥后虫胶酒精漆片将会在金丝和钢带上形成一层薄膜，这层薄膜能够将药剂与金丝桥脚隔离开来从而防止药剂对金丝及桥脚的腐蚀。由于我们所使用的是工艺酒精具有易挥发的特性，之前钢带蘸完酒精漆片后是采用风扇风吹的方式将其表面残留酒精及水分吹干。考虑到风吹的方式有它的局限性，能吹到的地方残留酒精和水分能挥发掉，但风吹不到的地方就比较慢才能干，若没有全部干透的部位在蘸完药球后残留在药球头内，在水分化验时才挥发出来，进而影响测量结果的准确性，改用将蘸完酒精漆片后的钢盘放置在烘干室内进行烘干，使酒精漆片烘干更为全面和彻底。采取这种方法后下雨天气化验仍然是在1%-2%波动。 5 胶水原因方面原因查找
咨询药球头技术提供方烘干方面问题，经正常烘干的药球药球头水分都合格。建议我们通过调整调整胶水浓度和选用其他性质胶水来试验。
5.1 调整胶水浓度
用我们目前用的聚乙烯醇配制浓度为8.3%、7.4%和6.5%三种胶液配制药剂，制作药球头，干燥天气经过正常工艺烘干，水分化验都合格，下雨天气化验仍然是在1%-2%波动。
5.2 选用其他性质胶水
使用云南提供的两种聚乙烯醇来配制胶液，制作药球头。一种是他们目前使用胶液来制作药球头，一种是他们使用过胶液，在下雨天气药球头化验水分仍然不稳定。
6 药球头水分化验方式方面原因查找
也有人怀疑到会不会是在药球水分化验上出了问题，我们对化验过程进行再次验证。药球头水分化验原理：将一定重量的药球样品放入85℃的烘箱内再次烘1.5小时，冷却后称量变化的重量即为样品所含的水分。计算公式： x=w2-w1/w1-w×100%（称量瓶重量w，化验前瓶与样品重量w1，烘干后瓶与样品重量w2，药球水分x）。化验条件主要有以下几点：
①称量仪器为电子天平两台，精度为0.0001g，阻尼天平一架，精度为0.0001g，仪器精度对结果影响值0.0001/0.2×100%=0.05%。
②样品为药球头20发，样品重量范围0.20g-0.54g。
③取样，化验室人员到刚性工房药球暂存间随机抽取烘干后的药球样品放入塑料袋密封放入专用提箱带回化验室，取样过程没有接触潮湿空气。
④称量瓶不使用时都放在烘箱内。使用前从烘箱取出，在整个烘箱外的过程中除了在瓶重放入样品时是敞开的，其他时候都是盖上盖放在干燥皿中，能够保障称量瓶干燥。
在下雨天气，我们同时在相同条件下使用三台称量仪器，对六份重量相同的样品进行水分化验，化验结果非常接近，测量误差小。
7 药球头微观结构观察
肉眼观察药球表面药剂包裹紧密，药剂组分均匀一致，利用显微镜观察药球头结构，在5×10倍显微镜下观察药球结构，能清晰观察到三种不同的颗粒结构：
①白色晶体颗粒；
②亮黄色针状物质；
③以及黑色颗粒。
三种组分在胶状物质的作用下呈蜂窝状黏结在一起。在显微镜下观察到的情况和预先想的不一样，是否由于这种药剂蜂窝状结构导致药球水分不稳定。
8 药球头吸湿性试验
药球头吸湿性试验分别在三种情况下进行。
①干燥天气测试。干燥天气将化验过水分的水分含量合格的药球样品放在化验室让药球表面与空气接触一小时，两小时，再进行分化验，结果水分都合格。
②下雨天气测试。下雨天气将化验过水分的水分含量合格的药球样品放在化验室让药球表面与空气接触一小时，两小时，再进行水分化验，结果水分都超标。一小时药球水分达1.0%以上，两小时药球水分在1.5%以上。
③下雨天气取样方式。取样后立刻放入小塑料袋密封起来，带到化验室在将药球从钢带上剥离出来进行化验，10发药球剥离过程需要一分钟时间，药球有一分钟时间接触到潮湿空气，10次试验结果十次水分不合格。一种是将样品药球头在烘干室将药球头从钢带上剥离出来用小塑料袋密封起来，带入化验室化验，药球与潮湿空气接触到不到10秒钟时间，10次试验结果8次水分合格，2次药球水分值只比标准值高出一点点。
9 结论
在4-7月份这段时间里对247批次的药球头实验及水分化验过程进行跟踪所掌握的信息进行分析，对可能的因素逐一排除，笔者认为高氯酸钾与三硫化二锑配制的二元物，与一定比例苦味酸钾配制的药剂采用高黏度胶液生产出来的药球头，其具有一定的吸潮性质，在整个药球生产环节特别是下雨天气要注意做好防潮工作，以免药球头吸潮影响性能。
参 考 文 献
[1] 韦爱勇，王成端.苦味酸钾点火药在点火药头中的应用[J]火工品，2006（3）：13-17.