CN102553120B - 镁-铝盐冷气溶胶灭火剂及制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种镁-铝盐冷气溶胶灭火剂组方及制备工艺，属于化工产品制造技术领域，由原料超细粒径的氢氧化镁、氢氧化铝、滑石粉、云母粉、活性白土、含氢硅油、疏水白炭黑等粉末组成。经过混合、搅拌、加热、硅化处理、烘干除水分等工艺制备而成。产品中灭火组分含量约为85％。本发明制作的产品具有绿色、环保、对人畜无毒、原料来源广泛、价格低廉、制备工艺相对简单、灭火效能约为普通灭火剂的3-8倍，弥散性好；可迅速扑灭A、B、C、D类火灾，非常适于涵洞、高层建筑、矿井、森林及其它办公、居民、科研场合的火灾扑灭，储存期长。

Description

镁-铝盐冷气溶胶灭火剂及制备工艺
一、技术领域
本发明涉及一种镁-铝盐冷气溶胶灭火剂组方及制备工艺，尤其涉及一种低成本、环保、高灭火效能的镁-铝盐冷气溶胶组方及制备工艺，属于化工产品制造技术领域。
二、背景技术
目前干粉灭火剂市场主要有传统型干粉灭火剂和超细干粉灭火剂，已经出现的磷酸二氢一铵冷气溶胶灭火剂。如武汉的绿色消防公司和雨神消防公司，以及山东环绿康公司等，其配方主要灭火成分为超细碳酸氢钠、磷酸二氢一铵、聚磷酸铵等、配以其它辅助原料如改善流动性、疏水性性、喷射性物质。经粉碎、混合、加热搅拌、表面改性、干燥处理后得到灭火效能为常规干粉灭火剂性能3-8倍的超细干粉灭火剂。这类超细干粉灭火剂存在的主要问题有原材料成本高导致产品成本居高不下、此外，要实现得到窄范围内粒径较为均匀的碳酸氢钠、磷酸二氢一铵、聚磷酸铵等原材料的超细粉碎工艺较为困难。
三、发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术超细干粉灭火剂成本高问题，从而提供一种新的技术方案。
为达到上述目的，本发明可通过以下方案来实现，本发明首次采用绿色环保、极为廉价、原料易得的混合氢氧化镁和氢氧化铝为灭火成分，为提高灭火效能，氢氧化镁和氢氧化铝粒径均选用D50＝2-5μm的超细粒子，以实现相比其它灭火剂的高效灭火性能。
本发明所用原料组方及其制备工艺是：镁-铝盐冷气溶胶灭火剂组方，它是由下列A、B、C三种混合原料制成胶液原料(以下百分比均为质量百分比)：
A、原料组方：
Figure BDA0000119646430000011
B、原料组方：
含氢硅油                        0.6-1.0％
汽油                            适量(不计入总量)
水                            适量(不计入总量)
C、原料组方：
疏水白炭黑                    3.0-4.0％
生产镁-铝盐冷气溶胶灭火剂组方的制备方法，其特征是由下列工艺步骤制备而成：
(1)在带有夹套加热和变频调速搅拌设备的不锈钢反应器内，按照A原料组方组成的比例先加入氢氧化镁、氢氧化铝，开启搅拌设备搅拌5～10分钟，搅拌速率约100-200转/分，开启加热，随后按比例依次加入滑石粉、云母粉、以及活性白土；在持续搅拌情况下将混合原料温度升高到45～65℃。
(2)按照B原料组分比例，将含氢硅油溶解在汽油里，搅拌情况下加入规定水量，以大约300-400转/分钟快速搅拌混合B组分约5-10分钟，均匀后装入喷雾装置内待用。
(3)将不锈钢反应器内搅拌速度调高至600-800转/分，开启喷雾装置，向混合均匀的A粉体内喷入雾化的B混合组分，持续搅拌和反应约20-30分钟。
(4)升高温度至80-90℃后，加入配方规定量的C组分，之后约10-15分钟开始降低搅拌速率至200-300转/分，持续搅拌约30-40分钟。
(5)关闭搅拌器、停止加热，从反应器中倒出表面处理好的混合粉末，经过600目震动筛进行筛分，保留筛下物待用。
本发明与现有技术相比有如下优点：
1、本发明制作的产品成本低廉、成本约为其它超细灭火剂成本的1/2-1/3左右，易于推广普及。
2、本发明使用的氢氧化镁及氢氧化铝属于无毒、绿色环保的高效阻燃剂、二者连用后灭火性能高、灭火试验表明其混合物能快速扑灭A、B、C、D类火灾。
3、氢氧化镁和氢氧化铝的超细粉碎易于实现，且二者来源广泛、成本低廉，环保无毒。将混合氢氧化镁和氢氧化铝用于灭火剂极大地提高了镁盐矿的利用率，提高了其附加值。
四、附图说明
图1是镁-铝盐冷气溶胶灭火剂生产工艺简图。
五、具体实施方式
现结合附图以具体实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例一：
本发明所用原料组方是(以下百分比均为质量百分比)：
A、原料组方：
Figure BDA0000119646430000031
B、原料组方：
含氢硅油                            1.0％
汽油                                (硅油量的1.4倍，不计入总量)
水                                  (硅油量的0.3倍，不计入总量)
C、原料组方：
疏水白炭黑                          4.0％
本发明制备工艺是：
(1)在带有夹套加热和变频调速搅拌设备的不锈钢反应器内，加入的A、B、C混合总量为50千克。首先按照A原料组方组成的比例先加入20千克氢氧化镁、22.5千克氢氧化铝，开启搅拌设备搅拌10分钟，搅拌速率约150转/分，开启加热，随后按比例依次加1.0千克滑石粉、1.5千克云母粉、以及2.5千克活性白土；在持续搅拌情况下将混合原料温度升高到50℃。
(2)按照B原料组分比例，将0.5千克含氢硅油溶解在0.7千克汽油里，搅拌情况下加入0.15千克水，以大约300转/分钟快速搅拌混合后的B组分约8分钟，均匀后装入喷雾装置内待用。
(3)将不锈钢反应器内搅拌速度调高至800转/分，开启喷雾装置，向混合均匀的A粉体内喷入雾化的B混合组分，持续搅拌和反应约25分钟。
(4)升高温度至80℃后，加入配方2.0千克C组分，之后约10分钟开始降低搅拌速率至200转/分，持续搅拌约30分钟。
(5)关闭搅拌器、停止加热，从反应器中倒出表面处理好的混合粉末，经过600目震动筛进行筛分，保留筛下物待用。
实施例二：
A、原料组方：
Figure BDA0000119646430000041
B、原料组方：
含氢硅油                                1.0％
汽油                                    (硅油量的1.4倍，不计入总量)
水                                      (硅油量的0.3倍，不计入总量)
C、原料组方：
疏水白炭黑                              4.0％
本发明制备工艺是：
(1)在带有夹套加热和变频调速搅拌设备的不锈钢反应器内，先加入25千克氢氧化镁、17.5千克氢氧化铝，开启搅拌设备搅拌7分钟，搅拌速率约170转/分，开启加热，随后按比例依次加1.5千克滑石粉、1.0千克云母粉、以及2.5千克活性白土；在持续搅拌情况下将混合原料温度升高到55℃。
(2)将0.5千克含氢硅油溶解在0.7千克汽油里，搅拌情况下加入0.15千克水，以大约350转/分钟快速搅拌混合后组分约5分钟，均匀后装入喷雾装置内待用。
(3)将不锈钢反应器内搅拌速度调高至700转/分，开启喷雾装置，向混合均匀的粉体内喷入雾化的硅油-水混合组分，持续搅拌和反应约20分钟。
(4)升高温度至90℃后，加入疏水白炭黑2.0千克，之后约12分钟开始降低搅拌速率至250转/分，持续搅拌约35分钟。
(5)关闭搅拌器、停止加热，从反应器中倒出表面处理好的混合粉末，经过600目震动筛进行筛分，保留筛下物待用。
实施例三：
A、原料组方：
Figure BDA0000119646430000051
B、原料组方：
含氢硅油                            0.8％
汽油                                (硅油量的1.4倍，不计入总量)
水                                  (硅油量的0.3倍，不计入总量)
C、原料组方：
疏水白炭黑                          3.5％
本发明制备工艺是：
(1)在带有夹套加热和变频调速搅拌设备的不锈钢反应器内，首先加入22.5千克氢氧化镁、20千克氢氧化铝，开启搅拌设备搅拌6分钟，搅拌速率约180转/分，开启加热，随后按比例依次加入1.1千克滑石粉、1.5千克云母粉、以及2.75千克活性白土；在持续搅拌情况下将混合原料温度升高到60℃。
(2)将0.4千克含氢硅油溶解在0.56千克汽油里，搅拌情况下加入0.12千克水，以大约400转/分钟快速搅拌混合组分约5分钟，均匀后装入喷雾装置内待用。
(3)将不锈钢反应器内搅拌速度调高至750转/分，开启喷雾装置，向混合均匀的粉体内喷入雾化的硅油-水混合组分，持续搅拌和反应约25分钟。
(4)升高温度至80℃后，加入疏水白炭黑1.75千克，之后约15分钟开始降低搅拌速率至200转/分，持续搅拌约40分钟。
(5)关闭搅拌器、停止加热，从反应器中倒出表面处理好的混合粉末，经过600目震动筛进行筛分，保留筛下物待用。
实施例四：
A、原料组方：
Figure BDA0000119646430000061
B、原料组方：
含氢硅油                            0.6-0.8％
汽油                                (硅油量的1.4倍，不计入总量)
水                                  (硅油量的0.3倍，不计入总量)
C、原料组方：
疏水白炭黑                          3.5-4.0％
本发明制备工艺是：
(1)在带有夹套加热和变频调速搅拌设备的不锈钢反应器内，首先加入20-22.5千克氢氧化镁、20-22.5千克氢氧化铝，开启搅拌设备搅拌5-8分钟，搅拌速率约120-150转/分，开启加热，随后按比例依次加入1.0-1.25千克滑石粉、1.0-1.5千克云母粉、以及2.5-2.75千克活性白土；在持续搅拌情况下将混合原料温度升高到50-60℃。
(2)将0.3-0.4千克含氢硅油溶解在0.42-0.56千克汽油里，搅拌下加入0.09-0.12千克水，以大约350-400转/分钟快速搅拌混合组分约5-8分钟，均匀后装入喷雾装置内待用。
(3)将不锈钢反应器内搅拌速度调高至600-700转/分，开启喷雾装置，向混合均匀的粉体内喷入雾化的硅油-水混合组分，持续搅拌和反应约20-25分钟。
(4)升高温度至85-90℃后，加入疏水白炭黑1.75-2.0千克，之后约10-15分钟开始降低搅拌速率至200-250转/分，持续搅拌约30-40分钟。
(5)关闭搅拌器、停止加热，从反应器中倒出表面处理好的混合粉末，经过600目震动筛进行筛分，保留筛下物待用。
实施例五：
A、原料组方：
Figure BDA0000119646430000062
B、原料组方：
含氢硅油                                0.6-1.0％
汽油                                    (硅油量的1.4倍，不计入总量)
水                                      (硅油量的0.3倍，不计入总量)
C、原料组方：
疏水白炭黑                              3.5-4.0％
本发明制备工艺是：
(1)在带有夹套加热和变频调速搅拌设备的不锈钢反应器内，首先加入22.5-25千克氢氧化镁、17.5-20千克氢氧化铝，开启搅拌设备搅拌5-10分钟，搅拌速率约100-150转/分，开启加热，随后按比例依次加入1.0-1.5千克滑石粉、1.0-1.5千克云母粉、以及2.5-3.0千克活性白土；在持续搅拌情况下将混合原料温度升高到50-65℃。
(2)将0.3-0.5千克含氢硅油溶解在0.42-0.7千克汽油里，搅拌情况下加0.09-0.15千克水，以大约300-350转/分钟快速搅拌混合组分约5-10分钟，均匀后装入喷雾装置内待用。
(3)将不锈钢反应器内搅拌速度调高至700-800转/分，开启喷雾装置，向混合均匀的粉体内喷入雾化的硅油-水混合组分，持续搅拌和反应约20-30分钟。
(4)升高温度至80-85℃后，加入疏水白炭黑1.75-2.0千克，之后约12-15分钟开始降低搅拌速率至250-280转/分，持续搅拌约35-40分钟。
(5)关闭搅拌器、停止加热，从反应器中倒出表面处理好的混合粉末，经过600目震动筛进行筛分，保留筛下物待用。
试验检测结果如下：
Figure BDA0000119646430000071
Figure BDA0000119646430000081
从以上的检测结果对比，在灭火性能(A、B、C类火)、疏水性能(斥水性、吸湿率、针入度)、流动性(耐低温性)等方面和标准相比，已经达到GA578-2005标准要求。

Claims (7)

1.一种镁-铝盐冷气溶胶灭火剂的制备方法，其特征在于，由下列A、B、C三种原料组方混合制成该镁-铝盐冷气溶胶灭火剂，其中A、B、C三种原料组方在总量中的比例如下，以下均为质量百分比：
A原料组方包括：
Figure FDA0000384389070000011
B原料组方包括：
含氢硅油    0.6-1.0%
汽油        适量，不计入总量
水          适量，不计入总量
C原料组方包括：
疏水白炭黑  3.0-4.0%
具体制备步骤为：
（1）在反应器内，按照A原料组方的比例先加入氢氧化镁、氢氧化铝，开启搅拌设备搅拌均匀,开启加热，随后按比例依次加入滑石粉、云母粉、以及活性白土；在持续搅拌情况下将混合原料温度升高到45～65℃；
（2）按照B原料组方的比例，将含氢硅油溶解在汽油里，搅拌情况下加入适量的水，搅拌混合B原料组方，均匀后装入喷雾装置内待用；
（3）将反应器内搅拌速度提高，开启喷雾装置，向混合均匀的A原料组方内喷入雾化的B原料组方,持续搅拌；
（4）升高温度至80-90℃后，加入配方规定量的C原料组方，之后10-15分钟开始降低搅拌速率,持续搅拌均匀；
（5）关闭搅拌器、停止加热，从反应器中倒出表面处理好的混合粉末,经过震动筛进行筛分，筛下物即为镁-铝盐冷气溶胶灭火剂。
2.根据权利要求1所述的镁-铝盐冷气溶胶灭火剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的搅拌氢氧化镁、氢氧化铝的搅拌时间为5～10分钟，搅拌速率为100～200转/分钟。
3.根据权利要求1所述的镁-铝盐冷气溶胶灭火剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的搅拌时间为5～10分钟，搅拌速率为300～400转/分钟。
4.根据权利要求1所述的镁-铝盐冷气溶胶灭火剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的搅拌时间为20～30分钟，搅拌速率为600～800转/分钟。
5.根据权利要求1所述的镁-铝盐冷气溶胶灭火剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的搅拌时间为30～40分钟，搅拌速率为200～300转/分钟。
6.根据权利要求1所述的镁-铝盐冷气溶胶灭火剂的制备方法，其特征在于：所述氢氧化镁的粒子尺寸D50=2-5μm。
7.根据权利要求1所述的镁-铝盐冷气溶胶灭火剂的制备方法，其特征在于：所述氢氧化铝的粒子尺寸D50=2-5μm。
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