Наибольшей стойкостью при высокой температуре обладают. красители с простым строением, с небольшим числом атомов в молекуле .
Непригодны красители, дающие облако переходного цвета, плохо различимого на расстоянии- Ограниченное количество пригодных красителей очень затрудняет разработку рецептов дымовых составов.
Иногда применяют разные окрашенные промежуточные продукты, дающие характерного цвета облако.
Проверить, пригоден ли краситель для дымообразования, можно простым способом. Небольшое количество (2—3 г) красителя помещают в стеклянную пробирку и медленно нагревают. Если краситель возгоняется быстро, его можно испытывать в дымовых составах. Если же краситель расплавляется или разлагается и пенится, он явно не пригоден для дымообразования.
При нагревании выше температуры возгонки красители большей частью разлагаются. Поэтому, желая получить дымовое облако, нужно создавать такие условия, чтобы температура была достаточной для возгонки красителя, но недостаточной для его разложения. Конечно, такие условия будут различными в зависимости от свойств красителей.
Практически удобно смешивать краситель со специальной горючей смесью, которая при сгорании выделяет требуемое для возгонки тепло.
Термическая смесь должна обладать определенной скоростью горения, развивать температуру, соответствующую температуре возгонки красителя, и давать сравнительно мало нагретые продукты горения. Наиболее подходящей является смесь хлората калия (окислитель) и молочного сахара (горючее), рассчитанная на сгорание углерода горючего только до окиси углерода. Такая термическая смесь развивает не слишком высокую температуру.
Таким образом в дымовой состав входят измельченные и тщательно перемешанные окислитель, горючее и краситель в следующих: соотношениях (в проц.):
Хлората калия ........……………………………...... 30 ± 10
Молочного сахара. ...…………………………........ 20 ± 5
Красителя .........…………………………………...... 50 ± 10
В зависимости от свойств красителя и нужной скорости его возгонки устанавливается точный рецепт состава. В некоторых случаях в составы вводятся цементаторы или другие добавки. Иногда вместо одного красителя употребляют смесь двух или более красителей. Смешиваемые красители должны обладать наиболее близкими температурами возгонки для равномерной окраски облака.
Выгодно, чтобы скорость реакции была максимальной, а температура реакции — близкой к температуре возгонки красителя. При этих условиях краситель не успевает разлагаться. Однако температура реакции горения дымовых составов лежит в пределах 800—1200°. При такой температуре значительная часть красителя разлагается, но снижать температуру реакции невыгодно, так как сильно уменьшится скорость реакции и увеличится продолжительность воздействия высокой температуры на краситель. Это также усиливает его разложение.
Для правильного дымообразования необходимо регулировать доступ воздуха к составу во время горения термической смеси. При свободном доступе воздуха горючее, рассчитанное на неполное сгорание (до СО), будет сгорать до СO2, почему сильно повысятся тепловой эффект и температура реакции и произойдет разложение красителя. Поэтому дымовые составы сжигаются в оболочке, затрудняющей доступ воздуха. Для выхода паров красителя в оболочке делаются отверстия.
Установлено, что слой массы, через которую проходит краситель, не должен быть толще 3,75 см. Иначе краситель успевает разложиться от длительного соприкосновения с горячим шлаком. Следовательно, количество и величина отверстий в оболочке должны
быть рассчитаны так, чтобы каждый участок дымового состава находился не далее 3,75 мм от отверстия. Следовательно, цилиндрическая оболочка должна иметь или диаметр не более 7,5 см при любой длине, или наоборот, длину не более 7,5 см при любом диаметре.
Однако при слишком малой площади отверстий дымообразование будет очень медленным, или газы, не находя выхода, могут разорвать оболочку. При слишком большой площади отверстий горение будет слишком бурным, с выделением пламени.
С о с т а в ы к р а с н о г о д ы м а. К красителям, дающим красный дым, относятся: родамин В, который дает дым лилового оттенка, жирооранж, который дает дым оранжевого оттенка, и паранитранилиновый красный, дающий ярко-красный дым.
Приводим примерные составы красного дыма (в проц.):
1. Хлората калия. ……………………….………………........... 20