CN104784861A - 全天候水性灭火材组成物,及由该组成物配制而成的灭火材料 - Google Patents

Abstract

一种全天候水性灭火材组成物,及由该组成物配制而成的灭火材料。该组成物适合与水相混合形成一凝胶状态的灭火材料，并包含一发泡剂、一乳化剂、十二烷基苯磺酸钠及聚磷酸盐。借由将该组成物加入水中可配制出水溶性凝胶状的灭火材料，利用凝胶不易流动且吸附着大量水分的特性，能在灭火时表现出良好的附着性能而不易快速流失，因而能够有效延迟水分停留于燃烧体的时间，并增进降温效率，此外，凝胶吸附大量水分而重量较重且不易流动的特性，也有助于积聚于燃烧体上形成凝胶状的层状结构，并能有效隔离空气，使本发明能表现极佳的灭火效能。

Description

全天候水性灭火材组成物,及由该组成物配制而成的灭火材料

技术领域

本发明涉及一种灭火材组成物与灭火材料，特别是涉及一种能延迟水分流失以提供较佳灭火效果的全天候水性灭火材组成物，及由该组成物配制而成的灭火材料。

背景技术

火灾为一种不受控制而发生或扩大并会造成财物损失和人身伤害的燃烧现象。已知燃烧通常要在可燃物(例如燃料)、助燃物(例如氧气)以及温度达到燃点的这三种要素同时存在的条件下才能发生。扑灭火灾的主要关键也在于消除前述三种要素中的一种，因此，针对已经起火的可燃物，为了控制火势并防止其扩大，通常采用的方式即为：(1)隔离燃烧体(可燃物)与空气(助燃物)，及(2)降低燃烧体的温度(燃点)。一般的灭火方式或灭火器材的设计也是以此为考量。

现有最普遍采用的灭火方式，为以加压的水柱喷洒燃烧体进行灭火，以利用大量的水来冷却燃烧体的温度至燃点以下，并利用附着于燃烧体表面的水膜隔绝空气，进而达到灭火效果，然而，由于水的流动性大，当浇灌于燃烧体后即快速向下及周围流动，无法在燃烧体上停留较久的时间，往往要持续且大量地喷洒水柱才能防止火势扩大，且要花费较久的时间才能抑制火势，通常要在燃烧体燃烧殆尽时，才比较有可能将火扑灭，而有灭火效果仍不显著的缺失。

其他常见的灭火器材则为充填粉末灭火剂或泡沫灭火剂等灭火材料的灭火器，然而此类灭火材料喷洒于燃烧体上时，仍会因为燃烧形成的热气或火焰辐射作用而快速蒸发，尤其是针对发生在垂直墙壁处的燃烧，喷洒出的粉末或泡沫，容易沿墙壁向下流动或触击到障碍物后立即溜走，无法久留，因而不易形成有效的隔离，同样有灭火效果有限，且不适合用于大型火灾的缺点。此外，粉末或泡沫灭火剂中的化学成分遇火后，其微细的夹尘或泡沫易受火势产生的热风影响而四处飞散，且其中含有的化学物质，例如，含有卤素的化合物，可能会污染环境甚至危害生态，而有较不环保的问题。因此，如何改善灭火材料，以在符合环保需求的条件下改善灭火效果、缩短灭火时间，为本发明所欲解决的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不会对环境造成危害而符合环保需求，且在灭火时能延迟停留于燃烧体的时间，不但有助于降低燃烧体的温度，还能达到有效隔离空气效果，进而产生较佳的灭火效能的全天候水性灭火材组成物。

本发明一种全天候水性灭火材组成物，适合添加至水中，以与水相混合形成一凝胶状态的灭火材料，该组成物包含相混合的一发泡剂、一乳化剂、十二烷基苯磺酸钠及聚磷酸盐。

本发明所述的全天候水性灭火材组成物，以与该组成物相混合的水为1000重量份，其中，该组成物包含5～100重量份的发泡剂、0.5～1.5重量份的乳化剂、15～30重量份的十二烷基苯磺酸钠，以及30～200重量份的聚磷酸盐。

本发明所述的全天候水性灭火材组成物，该组成物还包含50～200重量份的抗冻剂。

本发明所述的全天候水性灭火材组成物，该抗冻剂是丙二醇、聚乙二醇、二乙二醇或乙二醇。

本发明所述的全天候水性灭火材组成物，该乳化剂是一种烷氧化的化合物，且为非离子型界面活性剂。

本发明一种灭火材料，是呈凝胶状态，且是将前述的组成物添加至水中配制而成。

本发明所述的灭火材料，该组成物包含5～100重量份的发泡剂、0.5～1.5重量份的乳化剂、15～30重量份的十二烷基苯磺酸钠，以及30～200重量份的聚磷酸盐，且是将该组成物添加至1000重量份的水中调配而成。

本发明所述的灭火材料，该组成物还包含一抗冻剂。

本发明所述的灭火材料，该组成物中包含50～200重量份的抗冻剂。

本发明所述的灭火材料，是再以水将其稀释为10倍～20倍使用。

本发明的有益效果在于：借由使该组成物与水混合配制成凝胶细泡状的灭火材料，应用于灭火时，可用水快速将其稀释至适当浓稠度的使用状态，并能利用凝胶不易流动且吸附着大量水分的特性，稳定地附着于燃烧体上而不易快速流失，因而能够有效延迟水分停留于燃烧体的时间，进而增进降温效率，而凝胶状的材料吸附着大量水分所呈现的较重的重量与不易流动的特性，也有助于使其累积于燃烧体上以形成凝胶状的层状结构，进而能有效隔离空气，借此，使本发明的灭火材料改善灭火效率及提供极佳的灭火效能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

本发明全天候水性灭火材组成物的一个较佳实施例，适合添加至水中，以与水相混合形成一凝胶状态的灭火材料，该组成物包含相混合的一发泡剂、一乳化剂、十二烷基苯磺酸钠(sodiumdodecylbenzenesulfonate，亦称为DBN起泡剂)及聚磷酸盐。

当将该组成物添加至1000重量份的水中时，则该组成物包含5～100重量份的发泡剂、0.5～1.5重量份的乳化剂、15～30重量份的十二烷基苯磺酸钠，以及30～200重量份的聚磷酸盐。

该组成物中所用的成分都是国际安全组织所认定的安全化工原料，因此在应用上不会危害环境，也不会因为燃烧而产生破坏臭氧层的物质，能符合环保的需求。

其中，该发泡剂能与水反应产生气体，并以小气泡形式保留在凝胶状态的灭火材料中，当使用于灭火时，能借此加强该灭火材料对火与空气的隔离效果，且有辅助降温效果。十二烷基苯磺酸钠是一种阴离子型界面活性剂，具有优良的乳化性能，且起泡力强又不易氧化。聚磷酸盐则是一种亲水性很强的水分保持剂，当该组成物与水混合配制为凝胶状物质时，可利用聚磷酸盐使该凝胶状物质中的水分稳定下来，因而能够产生良好的灭火效果。此外，聚磷酸盐也具有无机界面活性剂的特性，不但也有乳化能力，还能促进其他成分均匀且稳定地分散在水中并形成品质均匀的凝胶，有助于稳定凝胶状态。该乳化剂是选用一种非离子型的界面活性剂，在本实施例中是选用烷氧化(oxyalkylating)的化合物作为该乳化剂，借由添加乳化剂，能利用其优良的乳化性能，使聚磷酸盐、发泡剂、水等成分快速地乳化相溶进而形成含有小气泡的均匀状态凝胶。

结合十二烷基苯磺酸钠、乳化剂与聚磷酸盐与发泡剂相配合，当将其添加于水中时，除了利用发泡剂与水反应达到产生气体的效果外，还能利用前述成分优良的乳化能力、亲水性与乳化分散能力，使该组成物添加至水中时，不但容易溶于水中，且能够和水相配合形成稳定吸附着大量水份的水溶性凝胶细泡状物质。

较佳地，当将该组成物应用于气温较低的寒带地区时，由于水在-5℃时即易结冰并成结晶状，将无法与该组成物形成凝胶的混合状态，且导致所配制并经适当稀释的灭火材料不易以喷洒方式浇灌于燃烧体上，将使灭火作业难以进行，为了使该组成物与水混合而成的凝胶状物质的灭火材料也能适用于低温环境的灭火作业，及防止凝胶在低温环境下失去凝胶特性而不易使用，还可在该组成物中添加一抗冻剂，且该抗冻剂的添加量较佳为50～200重量份。借此，能有效防止该灭火材料中的水结冰，使该组成物与水配制而成的灭火材料也能适用于温度-40℃～40℃的环境，而有更佳的实用性。其中，所用的抗冻剂是使用不具有腐蚀性的物质，以免使用时对环境或人体造成危害。较佳地，该抗冻剂是丙二醇(propylene glycol，简称为PG)、聚乙二醇(polyethylene glycol，简称为PEG)、二乙二醇(diethyleneglycol，简称为DEG)或乙二醇(ethylene glycol，简称为EG)。为了符合环保需求，较佳是使用丙二醇作为该抗冻剂。

承上所述，本发明灭火材料的一个较佳实施例，即是将前述的组成物添加至1000重量份的水中调配而成。该组成物中的成分及特性如上所述，在此不再赘述。

由在1000重量份的水中加入5～100重量份的发泡剂、0.5～1.5重量份的乳化剂、15～30重量份的十二烷基苯磺酸钠、30～200重量份的聚磷酸盐，以及50～200重量份的抗冻剂，能使所制出的灭火材料能适用于不同气温的环境，且确实能产生有效的灭火效能。由于前述比例所配制出的灭火材料是呈较浓稠的状态，主要是减少运输与储存空间。在实际使用时，需再以水将其稀释为10倍～20倍使用，在该稀释范围内的灭火材料仍然保持凝胶状态，因此，可达到所要求的灭火性能，且还能方便运输与节省存放空间。其中，借由预先配制出浓稠凝胶状态的灭火材料，除了有方便运输与节省空间的考量外，在需要使用时，还能便于快速用水稀释至适当浓稠度的使用状态，能符合灭火时的使用需求。

配制该灭火材料时，在水中加入上述比例范围的该发泡剂、乳化剂、十二烷基苯磺酸钠以及聚磷酸盐后，待前述成分在水中完全溶解分散并与水混合均匀后，再依需求决定是否加入抗冻剂。为了提高配制效率，可以使用温度不超过60℃的温水配制，且可利用搅拌机辅助加速均匀混合的效果，搅拌速度较佳是设定为60r.p.m.。

(实施例1)

取1000ml的水，分别加入5g的发泡剂、0.5g的烷氧化非离子型乳化剂、15g的十二烷基苯磺酸钠及30g的聚磷酸盐，搅拌混合均匀后，再加入50g的抗冻剂，并且再次搅拌使抗冻剂均匀分散，就能配制出具有抗冻效果而适合在温度-40℃～40℃的环境中使用的灭火材料，要灭火时，只要再将该灭火材料加水稀释为10～20倍，就能使用。

综上所述，本发明全天候水性灭火材组成物，及由该组成物配制而成的灭火材料，可获致下述的功效及优点，故能达到本发明的目的：

一、借由使用该组成物中的成分与水混合，就能配制出凝胶细泡状的灭火材料，当应用于灭火时，利用凝胶对物体的黏着性能，及其不易流动且吸附着大量水分的特性，使喷洒出去的灭火材料能够稳定地附着于燃烧体上而不易快速流失，因而能够有效延长水分停留于燃烧体的时间，并能增进降温效率以使该燃烧体的温度能快速降至燃点以下，再配合凝胶状的材料吸附着大量水分所呈现的较重的重量与不易流动的特性，也有助于使所喷洒出的凝胶状灭火材料更容易累积地聚集于燃烧体上，以凝聚形成凝胶状的层状结构，进而能有效隔离空气，以迅速控制火势，借此，使本发明的组成物与灭火材料在应用上能缩短灭火时间，并易于控制火势，因而能提供极佳的灭火效能。

二、本发明全天候水性灭火材组成物，及由该组成物配制而成的灭火材料，其中所用的用于提供发泡、乳化、亲水性与分散性的成分，都是不易危害环境或人体的安全性化工原料，且不需使用有机溶剂，用水就能溶解，使据此调配成的灭火材料不但能提供较佳的灭火效能，还能符合环保的需求，当以灭火材料进行灭火时，不会在灭火后产生污染问题而对环境造成二次伤害，而能提升灭火品质。

值得一提的是，该全天候水性灭火材组成物，及由该组成物配制而成的灭火材料，不但能在灭火时产生优良的灭火效能与效率，还能应用于防止火势蔓延的预防性保护，利用该组成物与水配制而成的凝胶状的灭火材料吸附大量水分的凝胶特质与黏着性能，能提供优异的冷却性能并形成稳定附着而不易流动的保护膜，有效防止火灾的蔓延扩大，而能有效控制火势与起火范围。此外，由于该组成物中的成分皆不具腐蚀性，当喷洒于电气用品或机械设备等用品上时，也不易造成其损坏，使所述电气用品或机械设备在与该灭火材料接触后仍然可以正常运作使用，而能对火场附近的设备财物产生有效的保障。

Claims (10)

1.一种全天候水性灭火材组成物，其特征在于：该组成物适合添加至水中，以与水相混合形成一凝胶状态的灭火材料，该组成物包含相混合的一发泡剂、一乳化剂、十二烷基苯磺酸钠及聚磷酸盐。

2.如权利要求1所述的全天候水性灭火材组成物，其特征在于：以与该组成物相混合的水为1000重量份，其中，该组成物包含5～100重量份的发泡剂、0.5～1.5重量份的乳化剂、15～30重量份的十二烷基苯磺酸钠，以及30～200重量份的聚磷酸盐。

3.如权利要求2所述的全天候水性灭火材组成物，其特征在于：该组成物还包含50～200重量份的抗冻剂。

4.如权利要求3所述的全天候水性灭火材组成物，其特征在于：该抗冻剂是丙二醇、聚乙二醇、二乙二醇或乙二醇。

5.如权利要求1～4中任一项所述的全天候水性灭火材组成物，其特征在于：该乳化剂是一种烷氧化的化合物，且为非离子型界面活性剂。

6.一种灭火材料，其特征在于：该灭火材料是呈凝胶状态，且是将一如权利要求1所述的组成物添加至水中配制而成。

7.如权利要求6所述的灭火材料，其特征在于：该组成物包含5～100重量份的发泡剂、0.5～1.5重量份的乳化剂、15～30重量份的十二烷基苯磺酸钠，以及30～200重量份的聚磷酸盐，且是将该组成物添加至1000重量份的水中调配而成。

8.如权利要求6或7所述的灭火材料，其特征在于：该组成物还包含一抗冻剂。

9.如权利要求8所述的灭火材料，其特征在于：该组成物中包含50～200重量份的抗冻剂。

10.如权利要求7所述的灭火材料，其特征在于：是再以水将该灭火材料稀释为10倍～20倍使用。