CN107050728B - 灭火剂用改性剂及包含该改性剂的植物改性灭火剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灭火剂用改性剂及包含该改性剂的植物改性灭火剂，其中灭火剂用改性剂，其原料包括：花椒、柿子皮、橘子皮、茄子棵、甜菜渣和活性水；植物改性灭火剂，包括植物复合阻燃活性剂、植物渣灰水和灭火剂用改性剂。本发明植物改性灭火剂增加了多种植物、果实，即增加了不同来源的植物蛋白、果胶、富含单宁多羟基化合物、木质素和抗烧物质，对灭火和抗烧起到很大的作用，胶膜封闭性能好，所产生的阻燃灭火威力巨大，也是现有灭火剂所不及的。

Description

灭火剂用改性剂及包含该改性剂的植物改性灭火剂

技术领域

本发明属灭火剂领域，具体地说是一种以多植物、果实提取液为主要改性成分的植物改性灭火剂。

背景技术

触目惊心的火灾，严重威胁着人民生命和财产的安全，灭火剂是决定火灾损失大小的关键。现在灭火剂的弊端有四方面：一是因对人类环境造成污染破坏，被强行禁止使用（如哈龙灭火剂）；二是灭火效能达不到实际效果；三是灭火功能范围受局限，扑灭极性溶剂火灾和液化石油气、天然气C类火灾，效果不佳；四是灭火后或到期后的处理给大地及水资源带来极大危害。

本发明人专利ZL01115170.6，于2004年10月27日取得授权，介绍了一种植物复合阻燃活性剂，本发明人另一专利ZL200410036054.X，于2009年12月23日取得授权，介绍了植物活性阻燃灭火剂中的活性水，将其用水稀释后制成灭火剂，装入手提式灭火器中，可用于扑救A、B、C类火灾，但在实践中发现，使用浓度为6%扑救面积不超过3A或12B的火灾效果不错，而对于较大面积的大火，则难于取得满意效果，特别是灭火后的残留物及到期后的处理不太理想。

发明内容

为了开发更有效的可以用于灭火器、消防车、固定灭火系统的灭火剂，并且能有助于治理下水道及河床的污染的环保型灭火剂，将花椒、柿子皮、橘子皮、茄子棵、甜菜渣及植物渣灰等浸取加工的灭火剂用改性剂与前述植物复合阻燃活性剂进行复配加工制成新的植物改性灭火剂，可以满足大面积灭火，如扑灭大型储油罐、大型储油池、极性溶剂等大面积灭火的需要。

本发明灭火剂用改性剂，其原料以重量百分比计，包括：花椒0.5-3%、柿子皮3.5-6%、橘子皮2.5-5%、茄子棵1.5-4%、甜菜渣2.5-5%和活性水77-89.5%；所述活性水的制备原料以重量百分比计，包括：酒糟12～20%、草木灰3～5%及水添加至总重量达 100%。

通过上述技术方案，灭火剂用改性剂原料包括花椒、柿子皮、橘子皮、茄子棵、甜菜渣和活性水，其中含有果胶、溶解油、柠檬烯、内脂苯甲酚、不饱和有机酸、富含单宁多羟基化合物及植物蛋白、无机盐阻燃物质，这些物质复合后具有很强的阻燃性和环保性。本发明中所述的活性水，采用的是ZL200410036054.X专利中的活性水。

作为本发明的进一步改进，所述的灭火剂用改性剂，其原料以重量百分比计，包括：花椒1.5-2%、柿子皮4.5-5%、橘子皮3.5-4%、茄子棵2.5-3%、甜菜渣3.5-4%和活性水82-84.5%。

作为本发明的进一步改进，所述的灭火剂用改性剂，其原料以重量百分比计，包括：花椒1%、柿子皮4%、橘子皮3%、茄子棵2%、甜菜渣3%和活性水87%。通过上述技术方案，灭火剂用改性剂中含有的果胶、溶解油、柠檬烯、内脂苯甲酚、不饱和有机酸、富含单宁多羟基化合物及植物蛋白的总含量不低于17％，这使得其阻燃性大大提升。

植物改性灭火剂，包括植物复合阻燃活性剂、植物渣灰水和上述任一方案所述的灭火剂用改性剂，以重量百分比计，灭火剂用改性剂10-20%、植物复合阻燃活性剂8-17%和植物渣灰水63-82%。通过上述技术方案，这三种原料制成的植物改性灭火剂，当植物改性灭火剂与燃烧物质混合时，改变燃烧物质的易燃、可燃性质，使其变为难燃、不燃物，从而迫使燃烧停止。本发明中所述的植物复合阻燃活性剂，采用的是ZL01115170.6专利中的植物复合阻燃活性剂，其制备方法、性能、技术特征等，均在授权文本中有详细描述，在此说明书中不再赘述。

作为本发明的进一步改进，所述的植物改性灭火剂，其原料以重量百分比计，包括：灭火剂用改性剂10-15%、植物复合阻燃活性剂8-12%和植物渣灰水73-82%。

作为本发明的进一步改进，所述的植物改性灭火剂，其原料以重量百分比计，包括：灭火剂用改性剂12-17%、植物复合阻燃活性剂10-15%和植物渣灰水68-78%。

作为本发明的进一步改进，所述的植物改性灭火剂，其原料以重量百分比计，包括：灭火剂用改性剂15-20%、植物复合阻燃活性剂12-17%和植物渣灰水63-73%。

作为本发明的进一步改进，所述的植物改性灭火剂，其原料以重量百分比计，包括：灭火剂用改性剂13%、植物复合阻燃活性剂13%和植物渣灰水74%。

植物改性灭火剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备灭火剂用改性剂，采用上述任一项方案所述原料重量百分比：

将选用的干燥花椒、柿子皮、橘子皮、茄子棵、甜菜渣（选用干基甜菜渣）剪切至5～15mm块状，按重量比例依次添加到活性水中，常温（10-30°C）浸泡10-12小时，然后在60-65°C条件下保持6小时，降温至35°C以下过滤，取其清液即为灭火剂用改性剂；

（2）制备植物渣灰水，以重量百分比计：

提取制备植物复合阻燃活性剂、活性水的植物料渣和上述步骤中产生的灭火剂用改性剂的植物料渣，将植物料渣晒干后经焚烧炉焚烧，取焚烧后的植物渣灰5%，加入到95%的自来水中，待全部湿透后，搅拌30分钟，静止24小时搅拌30分钟，静止24小时后过滤取其清液即为植物渣灰水，过滤后的植物灰渣可作为农田肥料或种植花草树木的松土剂使用；

（3）制备植物改性灭火剂，采用上述任一项方案所述的原料重量百分比：

将以重量百分比计的植物渣灰水加入至搅拌反应器中，在搅拌下加入以重量百分比计的灭火剂用改性剂，升温至40-45°C保温搅拌1小时，加入以重量百分比计的植物复合阻燃活性剂升温至50-55°C保温搅拌2小时，降温至38°C以下放料过滤储存，即为植物改性灭火剂。

植物改性灭火剂的调配方法，将上述任一项方案所述的植物改性灭火剂按3％的浓度与水混合，装入手提灭火器、泡沫枪、消防车及与大型灭火设备配套使用。

本发明植物改性灭火剂，对救护对象A、B、C各类火灾能全面实施救护，达到快速、高效、环保灭火的目的，其改性灭火的机理如下：

1、改变燃烧物质的燃烧性质

当植物改性灭火剂与燃烧物质混合时，使其自身具备的改性灭火能量，可迅速对燃烧物质进行改性，在改性同时将植物改性阻燃灭火物质（如生物碱、磷酸盐、碳酸钾），表面活性物质（如植物蛋白、脂肪酸、多糖、皂苷、溶解油）成膜活性物质（如果胶、树胶、磷酸酯、纤维素），改性还原物质（富含单宁多羟基酚类化合物、木质素、纤维素）等溶含在燃烧物质当中，使其改变了易燃可燃性性质，变为难燃、不燃物质，起到改变燃烧物质性质的作用，迫使燃烧停止。

2、快速降温

植物改性灭火剂多种成分含有快速吸热物质，水的比热为1cal/g·℃，当1L的水蒸发汽化时，需要吸收539Kcal的热量，体积扩大1720倍，而植物改性灭火剂的快速吸热物质，当1L中含有10%的吸热物质时的液体蒸发汽化时，需要吸收3290Kcal的热量，体积比水扩大了6倍，此时灭火剂的混合蒸汽占燃烧空间50-90％，迫使燃烧自行停止。

3、稀释阻燃

植物改性灭火剂的改性阻燃物质，极易溶于水，因此对于水溶性的易燃可燃物质，它可同时产生稀释、阻燃、改性三重作用。当灭火剂供给强度满足稀释阻燃改性的燃烧物体的可燃浓度或燃烧强度下降到维持燃烧极限值以下时，火焰可自行熄灭。

4、胶膜封闭

由于植物改性灭火剂中，所有的改性物质和胶膜物质，对温度敏感性很强，且易聚集成膜，并能在燃烧物的表面张力变化的条件下，形成不同胶膜（如网膜、泡膜、胶膜、焦膜、水成膜、复合膜）覆盖在燃烧物质表面上，降低了表面张力，起到隔氧隔热作用，从而封闭了可燃气化物，切断了燃烧热传递，最终迫使燃烧停止。

5、改性环保

由于植物改性灭火剂中含有单宁等多羟基酚类化合物、果胶质、柠檬烯、不饱和有机酸、木质素、纤维素、腐植酸等吸附剂，即可吸附重金属污染也可溶解下水道及河床油污，能有效的缓和对灭火后或到期后期处理，给大地、河床的污染得到了有效帮助、对花草树木也有很好的帮助。不仅降低了腐蚀率，更重要的是提高了灭火效能。

以上功能相互协调、共同作用，从而获得较强的灭火功能和较理想的灭火效果。特别是本植物改性灭火剂使用了灭火剂用改性剂、植物渣灰水和植物复合阻燃活性剂进行复配，增加了不同来源的植物蛋白、灭火物质、抗烧物质，胶体物质、改性物质，耐腐蚀物质对灭火和抗烧效率提高了起到很大的作用，胶膜封闭性能好，所产生的灭火威力巨大，同时改变了环境污染，也是现有灭火剂所不及的。

本植物改性灭火剂，灭火威力大环保效果好，是其它灭火剂所不及的，原料易得，制造工艺和设备条件简单，所以成本低廉，其成本仅AFFF灭火剂的1/2，其改性灭火效能要高于其1／3，而且使用方便，可使用于手提灭火器、泡沫枪、消防车，或与现有大型灭火设备配套，适用于对A、B、C类大面积火灾的扑救。

附图说明

图1为灭火剂用改性剂的制备流程图；

图2为植物渣灰水的制备流程图；

图3为植物改性灭火剂制备流程图。

具体实施方式

实施例1

灭火剂用改性剂所用原料重量百分比为：花椒0.5%、柿子皮3.5%、橘子皮2.5%、茄子棵1.5%、甜菜渣2.5%和活性水89.5%；植物改性灭火剂的原料重量百分比为：灭火剂用改性剂10%、植物渣灰水82%和植物复合阻燃活性剂8%。将此植物改性灭火剂按3％的浓度与水混合，取6L，装入手提灭火器中，按GB4351-1997标准扑救A类火（木材火），灭火能量等于5A，10分钟无复燃。对比不使用灭火剂用改性剂的灭火剂，在相同条件下，灭火能量仅等于2A。

实施例2

灭火剂用改性剂所用原料重量百分比为：花椒1%、柿子皮4%、橘子皮3%、茄子棵2%、甜菜渣3%和活性水87%，植物改性灭火剂的原料重量百分比为：灭火剂用改性剂13%、植物渣灰水74%和植物复合阻燃活性剂13%。

将此植物改性灭火剂按3％的浓度与水混合后取6L，装入手提灭火器中，按GB4351-1997标准扑救B类火（工业溶剂火），灭火能量等于55B，灭火后30分钟明火点而不燃。对比不使用灭火剂用改性剂的灭火剂，在相同条件下，灭火能量仅等于22B。

实施例3

灭火剂用改性剂所用原料重量百分数为：花椒1.5%、柿子皮4.5%、橘子皮3.5%、茄子棵2.5%、甜菜渣3.5%和活性水84.5%，植物改性灭火剂的原料重量百分比为：灭火剂用改性剂15%、植物渣灰水73%和植物复合阻燃活性剂12%。

将此植物改性灭火剂按3％的浓度与水混合后取6L，装入手提灭火器中，用于扑救C类火（25L罐装液化石油气火），灭火时间等于5s，混合液消耗量1.4L。对比不使用灭火剂用改性剂的灭火剂，在相同条件下，灭火时间仅等于10s。

实施例4

灭火剂用改性剂所用原料重量百分数为：花椒2%、柿子皮5%、橘子皮4%、茄子棵3%、甜菜渣4%和活性水82%，植物改性灭火剂的原料重量百分比为：灭火剂用改性剂12%、植物渣灰水78%和植物复合阻燃活性剂10%。

将此植物改性灭火剂按3％的使用浓度，用一支PQ8（3%浓度）泡沫枪扑救50㎡（轻质油火）火，灭火时间≤55s。对比不使用灭火剂用改性剂的灭火剂，在相同条件下，灭火时间大于180s。

实施例5

灭火剂用改性剂所用原料重量百分数为：花椒2.5%、柿子皮4.5%、橘子皮3.5%、茄子棵2.5%、甜菜渣3.5%和活性水79.5%；植物改性灭火剂的原料重量百分比为：灭火剂用改性剂20%、植物渣灰水63%和植物复合阻燃活性剂17%。

将此植物改性灭火剂按3％的使用浓度，用一支PQ8（3%浓度）泡沫枪用于扑救50㎡酒精火(极性燃料火)，灭火时间≤98s。对比不使用灭火剂用改性剂的灭火剂，在相同条件下，灭火时间大于300s。

实施例6

灭火剂用改性剂所用原料重量百分数为：花椒3%、柿子皮6%、橘子皮5%、茄子棵4%、甜菜渣5%和活性水77%；植物改性灭火剂的原料重量百分比为：灭火剂用改性剂17%、植物渣灰水68%和植物复合阻燃活性剂15%。

将此植物改性灭火剂按6％的使用浓度，用两支32的高喷泡沫枪用于扑救5000吨油罐（轻质油火），灭火时间97s。对比不使用灭火剂用改性剂的灭火剂，在相同条件下，灭火时间大于480s以上。

此外，按GB15308-2006标准，本发明各实施例植物改性灭火剂与其他类型的灭火剂的主要技术指标对比如下：

这些技术指标均按照上述标准中规定的条件和方法测定，在相同条件和方法测试下，对比其他达到标准的不含有灭火剂用改性剂的灭火剂，灭火时间在3.5-5min，抗烧时间在3-5min，腐蚀率2-12，比不上本发明的灭火及抗烧效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.灭火剂用改性剂，其特征在于，其原料以重量百分比计，包括：花椒0.5-3%、柿子皮3.5-6%、橘子皮2.5-5%、茄子棵1.5-4%、甜菜渣2.5-5%和活性水77-89.5%；所述活性水的制备原料以重量百分比计，包括：酒糟12～20%、草木灰3～5%及水添加至总重量达100%；

将选用的干燥花椒、柿子皮、橘子皮、茄子棵、甜菜渣剪切至5～15mm块状，按重量比例依次添加到活性水中，常温浸泡10-12小时，然后在60-65°C条件下保持6小时，降温至35°C以下过滤，取其清液即为灭火剂用改性剂。

2.如权利要求1所述的灭火剂用改性剂，其特征在于，其原料以重量百分比计，包括：花椒1.5-2%、柿子皮4.5-5%、橘子皮3.5-4%、茄子棵2.5-3%、甜菜渣3.5-4%和活性水82-84.5%。

3.如权利要求1所述的灭火剂用改性剂，其特征在于，其原料以重量百分比计，包括：花椒1%、柿子皮4%、橘子皮3%、茄子棵2%、甜菜渣3%和活性水87%。

4.植物改性灭火剂，其特征在于，包括植物复合阻燃活性剂、植物渣灰水和权利要求1-3任一项所述的灭火剂用改性剂，以重量百分比计，灭火剂用改性剂10-20%、植物复合阻燃活性剂8-17%和植物渣灰水63-82%。

5.如权利要求4所述的植物改性灭火剂，其特征在于，其原料以重量百分比计，包括：灭火剂用改性剂10-15%、植物复合阻燃活性剂8-12%和植物渣灰水73-82%。

6.如权利要求4所述的植物改性灭火剂，其特征在于，其原料以重量百分比计，包括：灭火剂用改性剂12-17%、植物复合阻燃活性剂10-15%和植物渣灰水68-78%。

7.如权利要求4所述的植物改性灭火剂，其特征在于，其原料以重量百分比计，包括：灭火剂用改性剂15-20%、植物复合阻燃活性剂12-17%和植物渣灰水63-73%。

8.如权利要求4所述的植物改性灭火剂，其特征在于，其原料以重量百分比计，包括：灭火剂用改性剂13%、植物复合阻燃活性剂13%和植物渣灰水74%。

9.植物改性灭火剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）制备灭火剂用改性剂，采用权利要求1-3任一项所述的灭火剂用改性剂；

（2）制备植物渣灰水，以重量百分比计：

提取制备植物复合阻燃活性剂、活性水的植物料渣和上述步骤中产生的灭火剂用改性剂的植物料渣，将植物料渣晒干后经焚烧炉焚烧，取焚烧后的植物渣灰5%，加入到95%的自来水中搅拌30分钟，静止24小时搅拌30分钟，静止24小时后过滤取其清液即为植物渣灰水，过滤后的植物灰渣作为农田肥料或种植花草树木的松土剂使用；

（3）制备植物改性灭火剂，采用权利要求5-8任一项所述的植物改性灭火剂：

将以重量百分比计的植物渣灰水加入至搅拌反应器中，在搅拌下加入以重量百分比计的灭火剂用改性剂，升温至40-45°C保温搅拌1小时，加入以重量百分比计的植物复合阻燃活性剂升温至50-55°C保温搅拌2小时，降温至38°C以下放料过滤储存，即为植物改性灭火剂。

10.植物改性灭火剂的调配方法，其特征在于，将权利要求5-8任一项所述的植物改性灭火剂按3％的浓度与水混合，装入手提灭火器、泡沫枪、消防车及与大型灭火设备配套使用。

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