CN108434645A - 一种用于竖直面固体火灾的附着型水基灭火剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于竖直面固体火灾的附着型水基灭火剂，该灭火剂的配方为：醋酸钾、溴化钾、草酸钾或碳酸氢钾一种或两种以上：3‑10％；非离子表面活性剂：0.1‑0.5％；羧甲基纤维素钠：1‑5％；硅酸钠：1‑5％；聚丙烯酸钠：0.5‑2％；钙镁离子络合剂：0.1‑0.3％；水：余量。本发明灭火剂将大大提升对竖直面固体火灾的灭火效率。

Description

一种用于竖直面固体火灾的附着型水基灭火剂

技术领域

本发明涉及一种灭火剂，特别涉及一种用于竖直面固体火灾的附着型水基灭火剂。

背景技术

由于火焰导致的空气热效应，使得其在竖直方向上的传播速度远大于水平传播。同时，对于竖直面固体火灾，常用的灭火剂在其上很难保留。以水灭窗帘火灾为例。当竖直的窗帘发生火灾时，使用水做灭火剂时，大量的水不会留在窗帘上，使得其火灾很难熄灭。再如以水熄灭建筑外墙保温材料发生火灾时，会面临大量水沿着墙壁白白流失的问题。这样带来的问题是：(1)灭火剂使用量大。(2)灭火时间增长，火焰蔓延可能性增大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于竖直面固体火灾的水基灭火剂，本发明灭火剂将大大提升对竖直面固体火灾的灭火效率。

本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种用于熄灭竖直面固体火灾的水基灭火剂，该灭火剂的配方为：

醋酸钾、溴化钾、草酸钾或碳酸氢钾一种或两种以上：3-10％；(质量百分比)

非离子表面活性剂：0.1-0.5％；(质量百分比)

羧甲基纤维素钠：1-5％；(质量百分比)

硅酸钠：1-5％；(质量百分比)

聚丙烯酸钠：0.5-2％；(质量百分比)

钙镁离子络合剂：0.1-0.3％(质量百分比)

水：余量。

优选地，所述的非离子表面活性剂为吐温-80、吐温-20中的一种或两种。

优选地，所述的钙镁离子络合剂为乙二胺四乙酸二钠。

本发明还提供了上述灭火剂的制备方法，包括如下步骤：按照所述的重量百分比称取各组分，首先将钙镁离子络合剂溶于水中，搅拌超过1min；再加入醋酸钾、溴化钾、草酸钾、碳酸氢钾中的一种或两种以上，硅酸钠和非离子表面活性剂，搅拌至充分溶解；最后，边搅拌边缓慢加入羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸钠，充分搅拌，然后静置超过10h。搅拌并观察，当有未溶解的结块，再次充分搅拌，静置，待溶液澄清后使用。

本发明具备以下优点：

本发明灭火剂，(1)具备附着性，相对于水，本发明灭火剂在竖直面上的附着率增高。从而增大了水及其它灭火成分在火焰中的存在量，有利于灭火；(2)容易形成覆盖层，其含水覆盖层有利于可燃物和氧气的隔绝。单纯的水喷在竖直表面后，会迅速大量流失，最后表面只附着薄薄一层水，这个水的薄层在火焰炙烤下容易变干，可燃物容易升温发生燃烧，而本发明组分容易附着在竖直表面上形成比水层更厚的覆盖层并且这个覆盖层含有大量水分，通过阻隔热辐射和所含的大量水分挥发持续降温对可燃物进行保护；(3)灭火剂中钾盐组分可以切断燃烧链式反应，降低以烘干覆盖层处的火焰，甚至不产生火焰，只产生无焰燃烧，从而降低灾害危险程度，有利于火的扑灭。

其各组分大致说明如下

(1)钙镁离子络合剂用于去除水中的钙镁离子。

(2)选择醋酸钾、溴化钾、草酸钾或碳酸氢钾中的一种或两种，用于在高温条件下，溶液浓缩后气化或离子化，对燃烧反应自由基进行吸收，从而对燃烧的链式反应进行切断，降低明火火焰大小及发生概率。

(3)吐温-80、吐温-20，增加在表面渗透扩展能力。

(4)羧甲基纤维素钠，增稠剂，提高灭火剂在竖直表面的停留时间和停留量，其粘稠特征的液体覆盖层分离了火和可燃物，从而对可燃物进行隔离、润湿。

(5)聚丙烯酸钠，有别于物理性吸水，其分子内阴离子基团的与水结合，促使其分子链增长，形成高粘性溶液。在高温下稳定性较好，与羧甲基纤维素钠配合，使粘性液体的脱水速度变慢，使阻隔高温时间增长。

(6)硅酸钠，增加水的粘性，由于在高温下析出，与溶液共同形成阻隔层。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。

灭火剂的配方为：

醋酸钾、溴化钾、草酸钾、碳酸氢钾：3-10％；(质量百分比)

吐温-80、吐温-20：0.1-0.5％；(质量百分比)

羧甲基纤维素钠：1-5％；(质量百分比)

硅酸钠：1-5％；(质量百分比)

聚丙烯酸钠：0.5-2％；(质量百分比)

乙二胺四乙酸二钠：0.1-0.3％(质量百分比)

水：余量。

在配制时，按照比例准备好合适质量的各配方，首先将乙二胺四乙酸二钠溶于水中，搅拌超过1min；再加入醋酸钾(或溴化钾、草酸钾、碳酸氢钾)、硅酸钠、吐温-80(或吐温-20)，搅拌至充分溶解；最后，边搅拌边缓慢加入羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸钠，充分搅拌，然后静置超过10h。搅拌并观察，当有未溶解的结块，再次充分搅拌，静置，待溶液澄清后使用。

实施例1：

观察灭火剂附着在可燃材料上之后，被周边火灾引燃的时间和现象，以推断其喷在燃烧材料上后，阻止被周边火灾产生的高温引燃的能力。

使用配方为

溴化钾：5％；(质量百分比)

吐温-80：0.1％；(质量百分比)

羧甲基纤维素钠：2％；(质量百分比)

硅酸钠：2％；(质量百分比)

聚丙烯酸钠：1％；(质量百分比)

乙二胺四乙酸二钠：0.2％(质量百分比)

余量为水。

以酒精火焰为火源，火焰能包覆供燃烧的材料。将各材料分别在水中和在本发明灭火剂(上述配方)中浸泡1s，取出晾1min。以75-80°的角度置于火焰之中(防止滴落的灭火剂进入酒精槽从而使火焰变小。)，各材料引燃时间如下表所示：

现象描述：

从实验来看，使用本发明灭火剂后，使得材料被引燃变得困难，而且即便水基灭火剂被烘干后，出现明火火焰的几率远低于水。

本实施案例所使用的PP板，在火焰中1-2s即被引燃，出现较大明火并产生大量黑烟。在实施例1的实验条件下，水和本发明灭火剂中均未出现明火，但是水保护该PP板不变形不碳化的能力低于本发明灭火剂。

实施例2

灭火性能及复燃性。

使用配方为：

溴化钾：5％；(质量百分比)

吐温-80：0.1％；(质量百分比)

羧甲基纤维素钠：1％；(质量百分比)

硅酸钠：2％；(质量百分比)

聚丙烯酸钠：1％；(质量百分比)

乙二胺四乙酸二钠：0.2％(质量百分比)

余量为水。

设置竖直20cm×50cm×0.5cm的松木木板，使用同规格DV95＝1000μm的喷嘴，以0.8MPa的空气为驱动压力，分别驱动水和和灭火剂。喷嘴方向正对木板中心。

在木板下方设置同等规格的汽油引火源。汽油油盘规格为8cm×8cm×4cm。点火1min后，分别喷射水和灭火剂。

水15s熄灭木板火灾。水喷到木板上后，接触到的地方火焰迅速熄灭，但是水难以停滞会迅速流失，周边火焰不断侵蚀变干的木板。停止喷射水，持续点火。木板在15s内复燃，撤掉火源后火焰持续燃烧。

而本发明灭火剂需要7s，覆盖的地方形成厚层，火焰难以侵入。熄灭后，停止喷射灭火剂，持续点火，木板在48s后开始出现火星，1min 30s后发现火焰变大，撤掉火焰后火焰并不能持续，以火星形式存在。

Claims (4)

1.一种用于熄灭竖直面固体火灾的水基灭火剂，其特征在于：该灭火剂的配方为：

醋酸钾、溴化钾、草酸钾或碳酸氢钾一种或两种以上：3-10％；(质量百分比)

非离子表面活性剂：0.1-0.5％；(质量百分比)

羧甲基纤维素钠：1-5％；(质量百分比)

硅酸钠：1-5％；(质量百分比)

聚丙烯酸钠：0.5-2％；(质量百分比)

钙镁离子络合剂：0.1-0.3％(质量百分比)

水：余量。

2.根据权利要求1所述的一种用于熄灭竖直面固体火灾的水基灭火剂，其特征在于：所述的非离子表面活性剂为吐温-80、吐温-20中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的一种用于熄灭竖直面固体火灾的水基灭火剂，其特征在于：所述的钙镁离子络合剂为乙二胺四乙酸二钠。

4.权利要求1-3任一项所述灭火剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：按照所述的重量百分比称取各组分，首先将钙镁离子络合剂溶于水中，搅拌超过1min；再加入醋酸钾、溴化钾、草酸钾、碳酸氢钾中的一种或两种以上，硅酸钠和非离子表面活性剂，搅拌至充分溶解；最后，边搅拌边缓慢加入羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸钠，充分搅拌，然后静置超过10h。搅拌并观察，当有未溶解的结块，再次充分搅拌，静置，待溶液澄清后使用。