CN107029378A

CN107029378A - 一种速溶高效固体灭火剂的制备方法

Info

Publication number: CN107029378A
Application number: CN201710419510.6A
Authority: CN
Inventors: 刘敏; 孟凡明; 许思梦
Original assignee: Shenyang Hui Hui Fire Technology Co Ltd
Current assignee: Shenyang Hui Hui Fire Technology Co Ltd
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2017-06-06
Publication date: 2017-08-11

Abstract

本发明属于化工材料领域，尤其涉及一种速溶高效固体灭火剂的制备方法。具体为：将重量分数分别为10%‑50%尿素、5%‑20%氯化铵、5%‑20%硫酸铵、2%‑7%的碳酸钾、3%‑15%表面活性剂和5%‑25%发泡剂混合均匀后，烘干，得混合干料；将聚乙二醇6000加热熔融，加入碳酸氢钠，混合均匀，冷却后粉碎，得到混合粉料；将混合干料、混合粉料和酒石酸按重量比为（5‑10）:1:（2‑15）混合均匀后，再加入聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，制粒，烘干，密封保存。该方法制备的灭火剂原料少、成本低、灭火等级高、适用范围广、抗复燃性能佳；该灭火剂成品为固体，容易保存且容易运输，使用前将速溶高效灭火剂与水以1:100的比例溶剂，溶解速度很快，一般在5min内能完全溶解用于灭火。

Description

一种速溶高效固体灭火剂的制备方法

技术领域

本发明属于化工材料领域，尤其涉及一种速溶高效固体灭火剂的制备方法。

背景技术

火灾是当今社会一大灾难，全国几乎每天都有火灾发生，往往造成巨大的生命财产损失。如何迅速扑灭火灾，尽量挽救生命，减少经济损失，一直以来都是民众和政府关注的热点。随着工业的迅速发展，世界各国对原油及燃油的依赖程度越来越大，各种油品储罐也越来越多，原油、燃油以及可燃液体化学品发生火灾的事故同比也在增加。一但可燃液体发生火灾，火势很难控制。

目前，比较有效的灭火方法就是在燃烧的液体表面形成一层隔离膜。现有灭火剂的种类主要有水、泡沫灭火剂、二氧化碳灭火剂、干粉灭火剂及消防沙等，这些灭火剂对于扑救可燃液体引发的火灾都存在着不足。其中，水是常用的灭火剂，但不能用于扑救密度小于水或不溶于水的可燃液体如汽油、煤油、柴油等油品引发的火灾，对于密度大于水的可燃液体，水虽然可以浮于其表面，但水的表面张力小且没有粘度，在高温环境下蒸发速度快，很难在可燃液体表面形成隔离层，虽然也研制出了可以漂浮在可燃液体表面上的低张力水，但其不是稳定体系，不能长时间漂浮，并且在高温环境下很快就蒸发殆尽，余下的一部分水将沉降到底部，起不到灭火的作用；泡沫灭火剂能够在燃烧液体表面形成泡沫层，将燃烧液体与空气隔绝，但是其分子间的相互作用力小，在高温环境下泡沫层很容易出现破裂，从而使火焰窜出导致复燃，同时泡沫灭火剂不适于常规大量贮存，灾后不易清理；二氧化碳灭火剂需要压缩液化后储存在钢瓶中，受储存容器容量的限制，二氧化碳灭火剂不适宜大量储存，只能用于火灾的初期或者小型火灾；消防沙不宜搬运且储存需要大量的地面空间，所以只适于火灾的初期或者小型火灾，同时消防沙在灾后不易清理；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。

综上所述，急需研究一种灭火等级高、适用范围广、抗复燃性能佳的速溶高效固体灭火剂。

发明内容

针对上述目的，本发明提供了一种速溶高效固体灭火剂的制备方法，该方法制备的灭火剂原料少、成本低、灭火等级高、适用范围广、抗复燃性能佳；该灭火剂成品为固体，容易保存且容易运输，使用前将速溶高效灭火剂与水以1:100的比例溶剂，溶解速度很快，可以在5min内能完全溶解用于灭火。

为了实现上述目的，本发明提供了一种速溶高效固体灭火剂的制备方法，具体包括以下步骤。

步骤1、将重量分数分别为10%-50%尿素、5%-20%氯化铵、5%-20%硫酸铵、2%-7%的碳酸钾、3%-15%表面活性剂和5%-25%发泡剂混合均匀后，在60℃下烘干4h，直至水分完全去除，得到混合干料，密封保存，备用。

步骤2、将聚乙二醇6000加热熔融，然后加入碳酸氢钠，混合均匀，自然冷却后粉碎、过筛，得到混合粉料，备用；其中，聚乙二醇6000的重量为碳酸氢钠的重量的2%-20%。

步骤3、将步骤1中的混合干料、步骤2中的混合粉料和酒石酸按重量比为（5-10）:1:（2-15）混合均匀后，再加入聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，制粒，在65℃下烘干1h，去除水分，双层铝塑包装密封保存。

所述的聚乙烯吡咯烷酮的重量为乙醇重量的2%-15%；所述的聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液加入重量为酒石酸重量的20%-40%。

所述制粒的颗粒粒径为过80目筛子。

所述的表面活性剂为含氟表面活性剂，优选的表面活性剂为上海汇平化工有限公司生产的含氟1157表面活性剂；所述的发泡剂购于扬州晨化新材料股份有限公司的Fchj-50型的发泡剂。

与现有技术相比，本发明的显著效果。

本发明提供的速溶高效固体灭火剂，原料成分少，成本低，其中含有大量铵盐，铵盐遇到高温时分解释放大量氨气，可达到迅速降低温度的目的；另外，速溶高效固体灭火剂中的碳酸氢钠在受热时会释放二氧化碳（CO₂），将空气中的氧气与着火点相隔离，从根本上达到了灭火的效果；尿素能降低灭火剂的凝固点，铵盐能提高灭火效能，表面活性剂能起到主要的灭火作用。此外，由该速溶高效固体灭火剂制得的水系灭火剂灭火级别高（可达到2A、89B级），该灭火剂平时以固体形态存在，方便存储和运输且不受温度的影响，适用范围很广，且对人体和环境均不造成损害。本发明提供的速溶（灭火剂成品为固体性状，与水以1:100的比例混合，能在5min内完全溶解并达到高效灭火的效果）高效固体灭火剂可广泛应用于灭火器灌装、消防车灌装、森林防火、建筑防火等消防领域。

本发明的速溶高效固体灭火剂可扑救可燃固体（A类）、可燃油类（B类）、可燃气类（C类）、及1000V以下带电设备的初起火灾。其灭火效果明显优于干粉、1211等灭火剂。速溶高效固体灭火剂具有灭火效率高、抗复燃性能强、无次生污染、无毒、无刺激等特点；且可以100%生物降解，不会造成环境污染。到目前为止，市场上还没有速溶固体灭火剂，这项技术填补了国内空白。速溶固体灭火剂能够在水中短时间内（5min内）迅速崩解，溶于水成为液体状态；在储运过程中占用更小的空间和体积，方便运输并节约运输成本且更易存储。目前，国标《水系灭火剂通用技术条件》（GB17835-2008）中的灭火性能要求，灭火级别为≥1A、≥55B。将本发明的固体灭火剂以质量比1:100的比例倾倒至水中，5分钟内自溶解90%，8分钟内自溶解100%，即成为水系灭火剂，可灌装6L灭火器，灭火级别可达2A，89B，灭火性能远高于国标要求。在火场逃生时，逃生人员通常是一边喷灭火剂，一边沿着已经扑灭的地方向前跑，但是在一般火灾情况下，前方根本无路可逃，这时候需要退回到原地等待救援。而一般灭火剂扑灭的地方会随时复燃，使逃生人员进退不能。而本发明提供的速溶高效固体灭火剂，高倍自溶解于水制得的水系灭火剂，一旦将火扑灭，即使其旁边还有熊熊大火，也绝不会再复燃。因此在实际发生火情时，逃生人员在前方逃生路径被堵死的情况下，可以沿原路后退等待救援，增加逃生人员的获救率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1。

一种速溶高效固体灭火剂的制备方法，具体包括以下步骤。

步骤1、将重量分数分别为48%尿素、18%氯化铵、18%硫酸铵、6%的碳酸钾、5%表面活性剂和5%发泡剂混合均匀后，在60℃下烘干4h，直至水分完全去除，得到混合干料，密封保存，备用。

步骤2、将聚乙二醇6000加热熔融，然后加入碳酸氢钠，混合均匀，自然冷却后粉碎、过筛，得到混合粉料，备用；其中，聚乙二醇6000的重量为碳酸氢钠的重量的15%。

步骤3、将步骤1中的混合干料、步骤2中的混合粉料和酒石酸按重量比为8:1:2.5混合均匀后，再加入重量为酒石酸重量的20%的含有5%聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，常规工艺方法制粒，在65℃下烘干1h，去除水分，双层铝塑包装密封保存。

一、主要组份选择过程如下。

A组原料配比为：尿素8%，氯化铵25%，硫酸铵25%，碳酸钾20%，表面活性剂4%，发泡剂18%；B组原料配比为：尿素52%，氯化铵18%，硫酸铵18%，碳酸钾4%，表面活性剂4%，发泡剂4%；C组原料配比为：尿素48%，氯化铵18%，硫酸铵18%，碳酸钾6%，表面活性剂5%，发泡剂5%；制备方法如前所述。

实验过程中，按照A组的比例发现灭火性能不理想，尤其灭A类火的能力很差，而且灭火后泡沫很多；所以提高了尿素的比例，降低了其他基体原料原料以及发泡剂的比例，得到B组实验方案，结果发现虽然灭A类火的能力提高了，但灭B类火的能力不是很理想，所以在稍微变动尿素的比例的基础上，改变了表面活性剂和发泡剂的比例，得到了比较理想的效果，即优选的C组原料比例。

同时对3组固体灭火剂主要参数进行检测，测试结果见表1。

表1 3组灭火剂的性能检测。

项目	A组	B组	C组
				凝固点（℃）	-10	-20	-33
PH值	8.5	9	8
				表面张力（mN/m）	17.6	17	16.34
抗冻结、融化性	无可见分层和非匀相	无可见分层和非匀相	无可见分层和非匀相
				毒性	鱼的死亡率为2.8%	鱼的死亡率为3%	鱼的死亡率为0%
灭A类火性能	≤1A	≥2A	≥2A
				灭B类火性能	≤55B	＜55B	≥89B
以质量比1:100的比例倾倒至水中，溶解率大于90%所用时间	15min	12min	5min

本发明的速溶高效固体灭火剂各项性能明显优于A、B两组配比制备的灭火剂。

实施例2。

一种速溶高效固体灭火剂的制备方法，具体包括以下步骤。

步骤1、将重量分数分别为50%尿素、15%氯化铵、15%硫酸铵、7%的碳酸钾、8%表面活性剂和5%发泡剂混合均匀后，在60℃下烘干4h，直至水分完全去除，得到混合干料，密封保存，备用。

步骤2、将聚乙二醇6000加热熔融，然后加入碳酸氢钠，混合均匀，自然冷却后粉碎、过筛，得到混合粉料，备用；其中，聚乙二醇6000的重量为碳酸氢钠的重量的20%。

步骤3、将步骤1中的混合干料、步骤2中的混合粉料和酒石酸按重量比为5:1:2混合均匀后，再加入重量为酒石酸重量的25%的含有10%聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，常规工艺方法制粒，在65℃下烘干1h，去除水分，双层铝塑包装密封保存。

对实施例2得到的速溶高效固体灭火剂进行性能检测，其凝固点为-10℃；表面张力为15mN/m；以质量比1:100的比例倾倒至水中，溶解率达到90%所用的时间为8分钟，无可见分层和非匀相。

Claims

1.一种速溶高效固体灭火剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、分别为10%-50%尿素、5%-20%氯化铵、5%-20%硫酸铵、2%-7%的碳酸钾、3%-15%表面活性剂和5%-25%发泡剂混合均匀后，在60℃下烘干4h，直至水分完全去除，得到混合干料，密封保存，备用；

步骤2、将聚乙二醇6000加热熔融，然后加入碳酸氢钠，混合均匀，自然冷却后粉碎、过筛，得到混合粉料，备用；其中，聚乙二醇6000的重量为碳酸氢钠的重量的2%-20%；

2.如权利要求1所述的速溶高效固体灭火剂的制备方法，其特征在于，所述的聚乙烯吡咯烷酮的重量为乙醇的重量的2%-15%；所述的加入聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液加入重量为酒石酸的20%-40%。

3.如权利要求1所述的速溶高效固体灭火剂的制备方法，其特征在于，所述的颗粒粒径为过80目筛子。

4.如权利要求1所述的速溶高效固体灭火剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、将重量分数分别为48%尿素、18%氯化铵、18%硫酸铵、6%的碳酸钾、5%表面活性剂和5%发泡剂混合均匀后，在60℃下烘干4h，直至水分完全去除，得到混合干料，密封保存，备用；

步骤2、将聚乙二醇6000加热熔融，然后加入碳酸氢钠，混合均匀，自然冷却后粉碎、过筛，得到混合粉料，备用；其中，聚乙二醇6000的重量为碳酸氢钠的重量的15%；

步骤3、将步骤1中的混合干料、步骤2中的混合粉料和酒石酸按重量比为8:1:2.5混合均匀后，再加入重量为酒石酸重量的20%的含有5%聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，常规工艺方法制粒，在65度下烘干1h，去除水分，双层铝塑包装密封保存。

5.如权利要求1-4任一所述的速溶高效固体灭火剂与水以重量比例为1:100混合后可以灭2A、89B级别的火灾。