CN103111035A - 一种bc干粉灭火剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种BC干粉灭火剂，该灭火剂以+2价或+1价金属离子的硝酸盐（高氯酸盐）或其与唑类化合物的混合物为灭火基料，可广泛用于扑灭各种可燃液体、气体火灾，也可用于扑灭电气火灾和固体表面火灾，与目前普遍使用的碳酸氢钠BC干粉灭火剂相比，具有更高的灭火效能。
Description
技术领域
本发明涉及一种干粉灭火剂，属于消防技术领域。本发明的干粉灭火剂可广泛用于扑灭各种可燃液体、气体火灾，也可用于扑灭电气火灾和固体表面火灾。本发明的干粉灭火剂可以装入各种手提式干粉灭火器、灭火弹、灭火车、灭火飞机中使用，也可以在无管网的固体灭火装置和有管网灭火系统中使用。
背景技术
现有BC干粉灭火剂的灭火基料主要是碳酸氢钠，也有以碳酸氢钾、氯化钾、氯化钠、硫酸钾、硫酸铵、monnex等为灭火基料的配方。以碳酸氢钠等为灭火基料的现有BC干粉灭火剂喷入火场后主要是将可燃物质和空气中的氧气隔离开来以实现灭火的目的，这种灭火原理需要使用较多的灭火剂才能灭火。因此，现有的BC干粉灭火剂普遍存在灭火效能低、污染严重问题。
为了克服现有的BC干粉灭火剂的上述缺点，提高BC干粉灭火剂的灭火效能，本发明人设计出了一种具有全新的灭火剂构成和配方的干粉灭火剂组合物。
发明内容
本发明涉及一种BC干粉灭火剂，其主要由唑类化合物、+2价或+1价金属离子硝酸盐作为灭火基料。
不希望受到任何理论的束缚，据信本发明的干粉灭火剂在火场中可以离解出高活性化学物质，迅速消耗火焰链反应自由基，中断燃烧链反应而达到快速灭火的目的。与现有的BC干粉灭火剂相比，本发明的灭火剂具有灭火速度快、灭火效能高、污染小的特点。
在本发明的BC干粉灭火剂中，灭火基料主要由+2价或+1价金属离子硝酸盐或其与唑类化合物的混合物组成，其中，以灭火剂总重量计算，本发明灭火剂中+2价或+1价金属离子硝酸盐和唑类化合物的重量百分含量分别为：+2价和+1价金属离子硝酸盐为20-100重量%；唑类化合物为0-80重量%。
在本发明的BC干粉灭火剂中，所述+2价和+1价金属离子硝酸盐可以是单一一种硝酸盐，也可以是两种或多种不同的硝酸盐的混合物。此外，所述+2价和+1价金属离子硝酸盐也可以被高氯酸盐(如高氯酸钠、高氯酸钾、高氯酸钡等)全部或部分替代。
因此，在本发明的一个实施方案中，所述的BC干粉灭火剂的灭火基料主要由唑类化合物和+2价或+1价金属离子高氯酸盐组成，其中，以灭火剂总重量计算，本发明灭火剂中唑类化合物和+2价或+1价金属离子高氯酸盐的重量百分含量分别为：唑类化合物为0-80重量%；+2价和+1价金属离子高氯酸盐为20-100重量%。
在本发明的另一个实施方案中，所述的BC干粉灭火剂的灭火基料主要由唑类化合物、+2价或+1价金属离子的硝酸盐和高氯酸盐混合物组成，其中，以灭火剂总重量计算，本发明灭火剂中唑类化合物和+2价或+1价金属离子的硝酸盐和高氯酸盐混合物的重量百分含量分别为：唑类化合物为0-80重量%；+2价和+1价金属离子的硝酸盐和高氯酸盐混合物为20-100重量%。
当本发明的BC干粉灭火剂使用+2价和+1价金属离子的硝酸盐和高氯酸盐的混合物时，所述混合物中的硝酸盐和高氯酸盐可以具有任意比例，例如1：99至99：1。
可用于本发明的BC干粉灭火剂的唑类化合物主要包括三唑和四唑类有机化合物，如5-氨基四唑、1,5-二氨基四唑、三唑盐、氨基三唑盐、联四唑盐、双四唑盐、偶氮四唑盐等。这些唑类化合物在火场中可以离解出活性自由基并且放出大量氮气以利于灭火。
在本发明的BC干粉灭火剂中，作为唑类化合物的三唑盐、氨基三唑盐、联四唑盐、双四唑盐、偶氮四唑盐可以是所述唑类化合物与碱金属例如钠和钾、碱土金属例如钙、镁、钡以及有机碱例如双胍、氨基胍等形成的盐，例如，三唑钾盐和钠盐、双四唑钾盐、偶氮四唑钠盐、偶氮四唑钾盐、偶氮四唑钡盐、偶氮四唑双胍盐、偶氮四唑氨基胍盐等。
在本发明的一个实施方案中，用于BC干粉灭火剂中的唑类化合物选自1,5-二氨基四唑、5-氨基四唑、联四唑钾盐、双四唑钾盐、偶氮四唑钠盐、偶氮四唑钡盐、三唑钾盐、三唑钠盐和氨基三唑盐。
以灭火剂总重量计算，在本发明的BC干粉灭火剂中，唑类化合物的含量为0-80重量%，例如5-50重量%。
可用于本发明的BC干粉灭火剂的唑类化合物可以购买到（例如购自广拓化学（上海）有限公司或无锡优利森化工产品有限公司），或者可以按照本领域技术人员已知的合成方法，例如文献中记载的方法制得。
可用于本发明的BC干粉灭火剂的+2价和+1价金属离子硝酸盐包括硝酸钙、硝酸镁、硝酸铜、硝酸锌、硝酸锶、硝酸钡、硝酸钠、硝酸钾、硝酸锂、硝酸铷、硝酸铯或其混合物，例如硝酸钾和硝酸锂的混合物、硝酸钾和硝酸铷的混合物、硝酸钠和硝酸铯的混合物等。
以灭火剂总重量计算，本发明的BC干粉灭火剂中的+2价和+1价金属离子硝酸盐和/或高氯酸盐的含量为20-100重量%，例如40-85重量%。
为了使灭火剂在储存过程中不结块，在使用时能够顺利从各种灭火器材和装置喷口喷出，与现有干粉灭火剂一样，其中还添加有一定量的斥水物质组分和疏水物质组分，防止灭火剂吸潮和结块，这些组分可以是（但不仅限于）云母粉、活性白土、硬脂酸镁、滑石粉、白炭黑，其量可以是本领域已知的常规用量。例如，云母粉的用量可以为0%-4%，例如2%-4%;活性白土的用量可以为0%-10%，例如2%-4%;硬脂酸镁的用量可以为0%-6%，例如2%-3%;滑石粉的用量可以为0%-5%，例如2%-4%;白炭黑的用量可以为0%-5%，例如2%-4%。
为了进一步提高灭火剂流动性，该灭火剂也可以用有机硅油进行表面包覆和硅化。有机硅油的用量通常为0%-8%，例如1%-2%。
因此，在一个实施方案中，本发明提供了一种BC干粉灭火剂，其中，以灭火剂总重量计算，其组成如下(重量百分比)：
灭火基料：
唑类化合物：0%-80%，例如5-50重量%；
+2价和+1价金属离子硝酸盐和/或高氯酸盐:20%-100%,例如40-85重量%;
辅助成分：
滑石粉:0%-5%，例如2%-4%;
硬脂酸镁:0%-6%，例如2%-3%；
活性白土:0%-10%，例如2%-4%;
云母粉:0%-4%，例如2%-4%;
白炭黑:0%-5%，例如2%-4%
有机硅油:0%-8%，例如1%-2%。
本发明的BC干粉灭火剂可以按照与现有的碳酸氢钠BC干粉灭火剂相同或相类似的制备方法制备，例如可以按照以下实施例中所描述的制备方法制备。
本发明BC干粉灭火剂通常具有1微米~40微米的粒径(D70)范围，优选在灭火剂中不包含大于0.25毫米的颗粒。
在一个实施方案中，本发明BC干粉灭火剂具有1微米~20微米的粒径(D90)范围。具有该粒径(D90)范围的干粉灭火剂属于超细干粉灭火剂，与常规的干粉灭火剂相比，其灭火效能会进一步提高。
本发明的灭火剂可以装入各种手提式干粉灭火器、灭火弹、灭火车、灭火飞机中使用，也可以在无管网的固体灭火装置和有管网灭火系统中使用。
因此，另一方面，本发明还涉及包含本发明BC干粉灭火剂的灭火装置，例如干粉灭火器。
此外，本发明还涉及以上所述的+2价和+1价金属离子硝酸盐和/或高氯酸盐与上述唑类化合物组合用于制备BC干粉灭火剂的用途。
以下通过具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例
实施例1
一种BC干粉灭火剂，由双四唑钾盐、硝酸锶、云母粉、活性白土、硬脂酸镁、滑石粉、有机硅油构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：
制备工艺：首先烘烤含水率较高的双四唑钾盐、硝酸锶等原材料，然后送入超细粉碎机粉碎制成粒径（D70）小于40微米的粉体，在混合器中按照配方加入称量过的双四唑钾盐、硝酸锶粉碎料及辅助原材料硬脂酸镁、活性白土、云母粉快速搅拌混合均匀、升温，加入稀释好的硅油，10—15分钟后加入疏水滑石粉，恒定温度下继续烘烤至出料，最后经过真空干燥、筛分去掉粒度大于0.25毫米的颗粒、检验、包装，即得到本发明的BC干粉灭火剂。
实施例2
一种BC干粉灭火剂，由双胍盐偶氮四唑、硝酸钠、高氯酸钾、活性白土、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：
该干粉灭火剂按照实施例1所述的类似方法制备，其中白炭黑和滑石粉在同时加入。
实施例3
一种BC干粉灭火剂，由偶氮四唑钠盐、硝酸锂、高氯酸钾、活性白土、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：
该干粉灭火剂按照实施例2所述的类似方法制备。
实施例4
一种BC干粉灭火剂，由三唑钾盐、硝酸钾、硝酸锂、活性白土、云母粉、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：
该干粉灭火剂按照实施例2所述的类似方法制备。
实施例5
一种BC干粉灭火剂，由三唑钠盐、硝酸钾、硝酸锂、活性白土、云母粉、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：
该干粉灭火剂按照实施例2所述的类似方法制备。
实施例6
一种BC干粉灭火剂，由5-氨基四唑、硝酸钠、硝酸铷、活性白土、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：
该干粉灭火剂按照实施例2所述的类似方法制备。
实施例7
一种BC干粉灭火剂，由三唑钠盐、硝酸钾、硝酸铷、活性白土、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：
该干粉灭火剂按照实施例2所述的类似方法制备。
实施例8
一种BC干粉灭火剂，由偶氮四唑钠盐、硝酸钠、硝酸铯、活性白土、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：
该干粉灭火剂按照实施例2所述的类似方法制备。
实施例9
一种BC干粉灭火剂，由偶氮四唑钾盐、硝酸钠、硝酸铯、活性白土、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：
该干粉灭火剂按照实施例2所述的类似方法制备。
实施例10
一种BC干粉灭火剂，由双四唑钾盐、硝酸钾、硝酸铯、云母粉、活性白土、硬脂酸镁、滑石粉、有机硅油构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：
该干粉灭火剂按照实施例2所述的类似方法制备。
实施例11
一种BC干粉灭火剂，由偶氮四唑钡盐、硝酸钠、硝酸铯、云母粉、活性白土、硬脂酸镁、滑石粉、有机硅油构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：
该干粉灭火剂按照实施例2所述的类似方法制备。
实施例12
一种BC干粉灭火剂，由氨基三唑盐、硝酸钠、硝酸铷、云母粉、活性白土、硬脂酸镁、滑石粉构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：
有益效果：
同样粒度下，本发明的BC干粉灭火剂的灭火效能可以达到目前碳酸氢钠BC干粉灭火剂的3—10倍，灭火后沉降在地面的污染物不足现有灭火剂的五分之一，部分实施例甚至不足十分之一。
灭火实验采用的灭火试验空间为2m×2m×2.5m的10m3相对密闭空间，环境温度0-30℃，通风和照明的条件都不影响燃料的自由燃烧。实验中燃烧盘为长宽均为31.65cm，高度为15cm的方形油盘，油盘底面积0.1m2，底部用清水作垫底，油盘底部距地面20cm，选用的燃料为正庚烷，正庚烷的用量为3L。将量筒量好的正庚烷倒入油盘中，然后点火，开门预燃约30s后，关闭试验空间门，喷入一定量的干粉灭火剂，记录灭火时间。
在上述灭火实验中，与目前的碳酸氢钠BC干粉灭火剂相比，本发明的BC干粉灭火剂，例如以上实施例中所述的干粉灭火剂均能以更少的灭火剂用量在更短的时间内灭火。代表性的试验结果如下表1所示。表1灭火实验对比数据
*“未”代表没有成功灭火。
Claims (9)
1.一种BC干粉灭火剂，其特征在于：灭火基料为+2价或+1价金属离子硝酸盐或其与唑类化合物的混合物。
2.根据权利要求1所述的BC干粉灭火剂，其中+2价和+1价金属离子硝酸盐选自硝酸钙、硝酸镁、硝酸铜、硝酸锌、硝酸锶、硝酸钡、硝酸钠、硝酸钾、硝酸锂、硝酸铷、硝酸铯或其混合物。
3.根据权利要求1或2所述的BC干粉灭火剂，其中的唑类化合物选自三唑和四唑类有机化合物，如5-氨基四唑、1,5-二氨基四唑、三唑盐、氨基三唑盐、联四唑盐、双四唑盐、偶氮四唑盐等，优选1,5-二氨基四唑、三唑钾盐和钠盐、双四唑钾盐、偶氮四唑钠盐、偶氮四唑钾盐、偶氮四唑钡盐、偶氮四唑双胍盐、偶氮四唑氨基胍盐。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的BC干粉灭火剂，其特征在于：以灭火剂总重量计算，其组成如下(重量百分比)：
灭火基料：
唑类化合物：0%-80%，例如5-50重量%；
+2价和+1价金属离子硝酸盐:20%-100%,例如40-85重量%;
辅助成分：
滑石粉:0%-5%，例如2%-4%;
硬脂酸镁:0%-6%，例如2%-3%；
活性白土:0%-10%，例如2%-4%;
云母粉:0%-4%，例如2%-4%;
白炭黑:0%-5%，例如2%-4%
有机硅油:0%-8%，例如1%-2%。
上述辅助成分也可被其它斥水、疏水及流动性固态组分替代。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的BC干粉灭火剂，其特征在于：灭火剂的粒径(D70)范围：1微米~40微米。
6.由根据权利要求1至4任意一项所述的BC干粉灭火剂制成的超细粉体，其特征在于：粒径(D90)范围：1微米~20微米。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的BC干粉灭火剂，其特征在于：+2价或+1价金属离子硝酸盐可以被选自高氯酸钠、高氯酸钾、高氯酸钡的高氯酸盐部分或全部替代。
8.+2价和+1价金属离子硝酸盐和/或高氯酸盐单独或与唑类化合物组合用于制备BC干粉灭火剂的用途。
9.包含权利要求1至7任意一项所述的BC干粉灭火剂的灭火装置。
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