CN101368351B - 香烟头自熄液及其制备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
香烟头自熄液及其制备和使用方法，香烟头在被丢弃后仍继续燃烧而导致火灾的情况屡屡发生，给国家与人民生命财产造成很大的损失。本发明解决上述问题的技术方案为：按重量配比称取电子级硅酸钾18～25份、硅酸钠65～83份、硅溶胶8～19份、有机硅消泡剂0.02份，将称取的电子级硅酸钾、硅酸钠、硅溶胶混合得混合液I；将称取的有机硅消泡剂和混合液I混合均匀即制得香烟头自熄液，具有无毒、无味、无臭、无色，粘合性、透明度好，且不燃、不爆、耐水的性质。本发明的有益效果：可使香烟头在被丢弃后迅速自熄；既卫生又可减轻吸烟对人体的伤害，有益健康；可漂白纸张，并增加纸张强度与柔韧性。
Description
技术领域
本发明涉及防火涂料领域，尤其涉及一种香烟头的阻燃自熄液。
背景技术
香烟头在被丢弃后仍继续燃烧已成为火灾的最大成因，据联合国统计，纽约、东京、伦敦、上海等全世界20个特大城市的火灾81％是香烟头丢弃后继续燃烧所致，每年全世界由香烟头丢弃后继续燃烧所造成的火灾，都会使数以百万计的人丧生，并造成数十亿美元的财产损失，尤其中国有几亿烟民，而且每年烟民还以3％的数量在增长，因香烟头导致火灾的情况屡屡发生，给国家与人民生命财产造成很大的损失，因此有必要阻止香烟头在丢弃后继续燃烧以降低火灾发生率。
发明内容
本发明的目的是提供一种可使香烟头在被丢弃后迅速自熄，且无毒、无味、无臭的香烟头自熄液及其制备和使用方法。
实现上述目的的技术方案为：
香烟头自熄液主要由下述重量配比的原料组成：
电子级硅酸钾 18～25份
硅酸钠 65～83份
硅溶胶 8～19份
有机硅消泡剂 0.02份
上述原料中，电子级硅酸钾可由等重量的硅酸钾代替，硅酸钠可由重量比份为70～90份的硅酸钾钠代替。
按上述原料配比制备香烟头自熄液的步骤如下：
①按上述原料配比称取电子级硅酸钾、硅酸钠、硅溶胶，或硅酸钾、硅酸钠、硅溶胶，或电子级硅酸钾、硅酸钾钠、硅溶胶，或硅酸钾、硅酸钾钠、硅溶胶混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌35min得混合液I，将混合液I取出待用；②按上述原料配比称取有机硅消泡剂；③将混合液I和有机硅消泡剂混合均匀即制得本发明所述的香烟头自熄液。
制备香烟头自熄液的原料还包括重量比份为5～8份的甲壳素和重量比份为0.1份的硅烷偶联剂。
按上述原料配比制备香烟头自熄液的步骤如下：
①按上述原料配比称取电子级硅酸钾、硅酸钠、硅溶胶，或硅酸钾、硅酸钠、硅溶胶，或电子级硅酸钾、硅酸钾钠、硅溶胶，或硅酸钾、硅酸钾钠、硅溶胶混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌35min得混合液I，将混合液I取出待用；②按上述原料配比称取有机硅消泡剂、甲壳素和硅烷偶联剂，将有机硅消泡剂、甲壳素和硅烷偶联剂混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌50～55min得混合液II，将混合液II取出待用；③将混合液I和混合液II混合均匀即制得本发明所述的香烟头自熄液。
香烟头自熄液的最佳配比是：
电子级硅酸钾 21份
硅酸钠 74份
硅溶胶 13份
有机硅消泡剂 0.02份
甲壳素 6.5份
硅烷偶联剂 0.1份
本发明所述的香烟头自熄液的使用方法如下：
将香烟头自熄液均匀的涂于香烟纸的一面上或，且边涂边将涂有香烟头自熄液的香烟纸烘干至干度为95％左右，再用烘干后的香烟纸卷制香烟，1m2香烟纸上涂60～100g香烟头自熄液，烘干温度为60～100℃；或将香烟头自熄液均匀的涂于整支香烟的外表面上，烘干；或将香烟头自熄液均匀的涂于烟咀以下3～5mm内的外表面上，烘干。
本发明所述香烟头自熄液的原料的性质、功用如下：
电子级硅酸钾，分子式为K2O·nSiO2，是无色、无味、无臭、无毒、具有黏结性的透明液体。冰点-2～11℃。可与水以任意比例混合。
硅酸钠，透明、溶于水，水溶液呈碱性。可用于制作耐火材料，用于漂白、胶粘纸、木材的防火，以及作为高效的洗涤剂和水软化剂。本发明选用无色的硅酸钠作为原料。
硅溶胶，无色半透明或乳白色粘液，溶于氢氟酸和氢氧化钠溶液，不溶于水和其他无机酸，是优良粘结剂。本发明选用无色的硅溶胶作为原料。
有机硅消泡剂，具有消泡力强、耐高温、不挥发、化学稳定性高、不易与起泡介质发生化学反应、无毒、生理惰性等特点，适用于石油、机械、化工、食品、医药、印染纺织等工业部门的工艺过程消泡。
甲壳素，白色无定形半透明物质，是一种存在于多种生物体，特别是甲壳动物壳体中的多糖，对纸张有防皱、防缩、去臭、消毒、除湿的功能，还可增强纸张耐磨性，且甲壳素遇碱不溶于冷热水，可使纸张抗静电性能增加一万倍以上，因而可减轻纸张积尘、增加纸张平滑度，尤其可吸收35％以上的香烟点燃后产生的煤焦油，减轻吸烟对人体的伤害。甲壳素溶于浓盐酸、硫酸、冰醋酸和78-97％磷酸，不溶于水、稀酸、碱、醇及其他有机溶剂。
硅烷偶联剂，其在同一个硅原子上含有两种性质不同的活性基因，一种是硅官能的反应性基团，如Si-OC2H5，它能与无机物的表面发生化学反应，生成Si-O-Si键，另一种是碳官能的反应基团，如H2NCH2CH2CH2Si，它能与有机聚合物发生反应，从而使两种性质差异很大的材料得到很好的粘接。用作各种无机填料的表面处理，也可用作增黏剂。
硅酸钾，分子式为K2SiO3·nH2O，含硅酸钾28％的碱性溶液是无色无臭的透明液体。可用作防火剂、洗涤剂、粘合剂等。本发明选用无色的硅酸钾作为原料。
硅酸钾钠，分子式为mNa2O·nK2O·xSiO2，具有硅酸钾和硅酸钠共有的性质，在应用上弥补了单独使用一种时性能的不足，如一定组成的硅酸钾钠其抗水能力优于其单独的任何一种。主要用作黏结剂，洗涤剂，除油污助剂等。
国家防火建筑材料质量监督检验测试中心对本发明所述香烟头自熄液进行氧指数和垂直燃烧性质检测实验的结果为：将本发明所述香烟头自熄液单面涂于香烟纸上，检测得其氧指数为：OI≥65.4；平均炭化长度L＝120mm，无余焰，无灰烬。将本发明所述香烟头自熄液单面涂于香烟纸上或香烟上，可使香烟头在被丢弃后的三分钟内熄灭。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明所述香烟头自熄液无毒、无味、无臭、无色，可使香烟头在被丢弃后迅速自熄；
2.本发明所述香烟头自熄液有抗静电作用而使香烟纸不沾灰尘，卫生洁净；
3.本发明所述香烟头自熄液可吸收35％以上的香烟点燃后产生的煤焦油，可减轻吸烟对人体的伤害，有益健康且环保；
4.本发明所述香烟头自熄液有粘合性、透明度好，且不燃、不爆、耐水，可漂白纸张，并增加纸张强度与柔韧性。
具体实施方式
现通过以下实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
各个实施例的原料配比表 单位：千克
| 实施例14 | 21 | 74 | 13 | 0.02 | 8 | 0.1 | ||
| 实施例15 | 18 | 83 | 8 | 0.02 | 5 | 0.1 | ||
| 实施例16 | 25 | 65 | 19 | 0.02 | 6.5 | 0.1 | ||
| 实施例17 | 74 | 13 | 0.02 | 8 | 0.1 | 21 | ||
| 实施例18 | 83 | 8 | 0.02 | 5 | 0.1 | 18 | ||
| 实施例19 | 65 | 19 | 0.02 | 6.5 | 0.1 | 25 | ||
| 实施例20 | 13 | 0.02 | 6.5 | 0.1 | 21 | 80 |
| 实施例21 | 19 | 0.02 | 8 | 0.1 | 18 | 70 | ||
| 实施例22 | 8 | 0.02 | 5 | 0.1 | 25 | 90 | ||
| 实施例23 | 21 | 13 | 0.02 | 6.5 | 0.1 | 80 | ||
| 实施例24 | 18 | 19 | 0.02 | 8 | 0.1 | 70 | ||
| 实施例25 | 25 | 8 | 0.02 | 5 | 0.1 | 90 |
按上表所列的实施例2、3、4的原料配比进行制备，步聚如下：
①按上述原料配比称取电子级硅酸钾、硅酸钠、硅溶胶，混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌35min得混合液I，将混合液I取出待用；②按上述原料配比称取有机硅消泡剂；③将混合液I和有机硅消泡剂混合均匀即制得本发明所述的香烟头自熄液。
按上表所列的实施例5、6、7的原料配比进行制备，步聚如下：
①按上述原料配比称取硅酸钾、硅酸钠、硅溶胶，混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌35min得混合液I，将混合液I取出待用；②按上述原料配比称取有机硅消泡剂；③将混合液I和有机硅消泡剂混合均匀即制得本发明所述的香烟头自熄液。
按上表所列的实施例8、9、10的原料配比进行制备，步聚如下：
①按上述原料配比称取硅酸钾、硅酸钾钠、硅溶胶，混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌35min得混合液I，将混合液I取出待用；②按上述原料配比称取有机硅消泡剂；③将混合液I和有机硅消泡剂混合均匀即制得本发明所述的香烟头自熄液。
按上表所列的实施例11、12、13的原料配比进行制备，步聚如下：
①按上述原料配比称取电子级硅酸钾、硅酸钾钠、硅溶胶，混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌35min得混合液I，将混合液I取出待用；②按上述原料配比称取有机硅消泡剂；③将混合液I和有机硅消泡剂混合均匀即制得本发明所述的香烟头自熄液。
按上表所列的实施例1、或实施例14、15、16的原料配比进行制备，步聚如下：
①按上述原料配比称取电子级硅酸钾、硅酸钠、硅溶胶，混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌35min得混合液I，将混合液I取出待用；②按上述原料配比称取有机硅消泡剂、甲壳素和硅烷偶联剂，将有机硅消泡剂、甲壳素和硅烷偶联剂混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌50～55min得混合液II，将混合液II取出待用；③将混合液I和混合液II混合均匀即制得本发明所述的香烟头自熄液。
按上表所列的实施例17、18、19的原料配比进行制备，步聚如下：
①按上述原料配比称取硅酸钾、硅酸钠、硅溶胶，混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌35min得混合液I，将混合液I取出待用；②按上述原料配比称取有机硅消泡剂、甲壳素和硅烷偶联剂，将有机硅消泡剂、甲壳素和硅烷偶联剂混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌50～55min得混合液II，将混合液II取出待用；③将混合液I和混合液II混合均匀即制得本发明所述的香烟头自熄液。
按上表所列的实施例20、21、22的原料配比进行制备，步聚如下：
①按上述原料配比称取硅酸钾、硅酸钾钠、硅溶胶，混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌35min得混合液I，将混合液I取出待用；②按上述原料配比称取有机硅消泡剂、甲壳素和硅烷偶联剂，将有机硅消泡剂、甲壳素和硅烷偶联剂混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌50～55min得混合液II，将混合液II取出待用；③将混合液I和混合液II混合均匀即制得本发明所述的香烟头自熄液。
按上表所列的实施例23、24、25的原料配比进行制备，步聚如下：
①按上述原料配比称取电子级硅酸钾、硅酸钾钠、硅溶胶，混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌35min得混合液I，将混合液I取出待用；②按上述原料配比称取有机硅消泡剂、甲壳素和硅烷偶联剂，将有机硅消泡剂、甲壳素和硅烷偶联剂混合后放入调速搅拌机以82转/min的转速搅拌50～55min得混合液II，将混合液II取出待用；③将混合液I和混合液II混合均匀即制得本发明所述的香烟头自熄液。
将按上表所列的各实施例配方制备的香烟头自熄液，均匀的涂于香烟纸的一面上，且边涂边将涂有香烟头自熄液的香烟纸烘干至干度为95％左右，再用烘干后的香烟纸卷制香烟，1m2香烟纸上涂100g香烟头自熄液，烘干温度为60～100℃。
将按上表所列的各实施例配方制备的香烟头自熄液，均匀的涂于香烟纸的一面上，且边涂边将涂有香烟头自熄液的香烟纸烘干至干度为95％左右，再用烘干后的香烟纸卷制香烟，1m2香烟纸上涂60g香烟头自熄液，烘干温度为60～100℃。
将按上表所列的各实施例配方制备的香烟头自熄液，均匀的涂于香烟纸的一面上，且边涂边将涂有香烟头自熄液的香烟纸烘干至干度为95％左右，再用烘干后的香烟纸卷制香烟，1m2香烟纸上涂80g香烟头自熄液，烘干温度为60～100℃。
将按上表所列的各实施例原料配比制备的香烟头自熄液，均匀的涂于整支香烟的外表面上，烘干。
将按上表所列的各实施例原料配比制备的香烟头自熄液，均匀的涂于烟咀以下3～5mm内的外表面上，烘干。
Claims (4)
1.一种香烟头自熄液，其特征在于：原料重量配比如下：
电子级硅酸钾 18～25份
硅酸钠 65～83份
硅溶胶 8～19份
有机硅消泡剂 0.02份
甲壳素 5～8份
硅烷偶联剂 0.1份
电子级硅酸钾可由等重量的硅酸钾代替，硅酸钠可由重量比份为70～90份的硅酸钾钠代替。
2.根据权利要求1所述的香烟头自熄液，其特征在于：原料重量配比如下：
电子级硅酸钾 21份
硅酸钠 74份
硅溶胶 13份
有机硅消泡剂 0.02份
甲壳素 6.5份
硅烷偶联剂 0.1份。
3.根据权利要求1或2所述的香烟头自熄液，其特征在于其制备步骤如下：
①按原料配比称取电子级硅酸钾、硅酸钠、硅溶胶，或硅酸钾、硅酸钠、硅溶胶，或电子级硅酸钾、硅酸钾钠、硅溶胶，或硅酸钾、硅酸钾钠、硅溶胶混合后放入调速搅拌机搅拌均匀得混合液I，将混合液I取出待用；②按原料配比称取有机硅消泡剂、甲壳素和硅烷偶联剂，将有机硅消泡剂、甲壳素和硅烷偶联剂混合后放入调速搅拌机搅拌均匀得混合液II，将混合液II取出待用；
③将混合液I和混合液II混合均匀即制得所述的香烟头自熄液。
4.根据权利要求1或2所述的香烟头自熄液，其特征在于：其使用方法如下：
将香烟头自熄液均匀的涂于香烟纸的一面上，且边涂边将涂有香烟头自熄液的香烟纸烘干至干度为95％，再用烘干后的香烟纸卷制香烟，1m2香烟纸上涂60～100g香烟头自熄液，烘干温度为60～100℃；或将香烟头自熄液均匀的涂于整支香烟的外表面上，烘干；或将香烟头自熄液均匀的涂于烟咀以下3～5mm内的外表面上，烘干。
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