CN108744381A - 一种环保水系天然生物灭火剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种环保水系天然生物灭火剂的制备方法。所述环保水系天然生物灭火剂的组成为，质量份数计的10‑15份的成泡剂、20‑30份的天然改性纤维素、1‑2份的分散剂、6‑8份的矿物剂、3‑5份的吸热剂、60‑80份的自来水；本发明通过对纤维素进行改性，并且改良了传统水系灭火剂的配方，加入了比热容大的矿物剂和吸热剂，其通过利用矿物质的不燃性能和其比热容相对较大的特性，当喷洒到燃烧物上时，其能够形成保护层的同时还能够吸收大量的热，从而达到灭火效果。

Description

一种环保水系天然生物灭火剂的制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种环保水系天然生物灭火剂的制备方法。

背景技术

中国专利申请200810212142.9公开了一种龙葵生物降解消防军用方仓碳氢灭火剂及加工方法,其配方是棗蒿皂苷粉末3份至9份,龙葵皂苷粉末2份至9份,地龙骨粉末2份至6份,棗黑珊瑚碳氢粉制备液0.02份至0.08份,钌红碳氢络合剂0.01份至0.09份。该发明所得到的一种龙葵生物降解消防军用方仓碳氢灭火剂,虽然原料来源广泛,加工工艺简单,使用成本低,但是形成在可燃物表面形成的膜的力学性能不够，易破损。

中国专利申请CN 108096758 A公开了一种蛋白泡沫灭火剂，属于灭火剂领域。本发明利用菜籽粕制备植物蛋白浓缩液，一方面从植物中提取蛋白，避免了对环境造成污染的问题，另一方面菜籽粕粕蛋白质具有良好的起泡性和泡沫稳定性，从而提高泡沫灭火剂泡沫的稳定性，虽然该发明加强了膜的厚度，再加上纳米二氧化硅具有热稳定性，从而避免了膜发生破裂的问题，起到了很好的灭火效果，但是制备工艺较复杂，成本较高。

研发一种天然生物灭火器，不仅具有环境兼容性，灭火效果佳，而且形成的保护膜力学性能优异，显得有重大意义。

发明内容

为了达到背景技术中的目的，本发明提出的一种环保水系天然生物灭火剂的制备方法；本发明通过对纤维素进行改性，并且改良了传统水系灭火剂的配方，加入了比热容大的矿物剂和吸热剂，其通过利用矿物质的不燃性能和其比热容相对较大的特性，当喷洒到燃烧物上时，其能够形成保护层的同时还能够吸收大量的热，从而达到灭火效果。

本发明通过如下的技术方案实现：

一种环保水系天然生物灭火剂的制备方法，其特征在于，所述环保水系天然生物灭火剂的组成为，质量份数计的10-15份的成泡剂、20-30份的天然改性纤维素、1-2份的分散剂、6-8份的矿物剂、3-5份的吸热剂、60-80份的自来水。

进一步，所述环保水系天然生物灭火剂的制备方法为，将质量份数为20-30份的天然改性纤维素、60-80份的自来水加入反应釜中，温度升高到50-60℃，高速搅拌反应2-3小时后，将10-15份的成泡剂、1-2份的分散剂、6-8份的矿物剂、3-5份的吸热剂依次加入反应釜中，中速搅拌反应1-2小时后，将得到的絮状物质进行密封保存，此物就是水系天然生物灭火剂。

进一步，所述的天然改性纤维素为，将收集的纤维素进行粉碎至粒径大小为200-300目的粉末，将该粉末浸泡在浓度为1-2％的氢氧化钠溶液中，进行浸泡10小时后过滤，将得到的滤渣用自来水进行清洗3次后，将其溶解在浓度为10-20％的铜氨溶液中，得到蓝色液体，该液体就是天然改性纤维素。

进一步，所述的成泡剂为，将质量份数为20-30份的磷酸盐、5-10份的碳酸氢铵、4-8份的氯化钠、20-30份的自来水加入反应釜中混合均匀后，反应形成网络状结构的物质，该物质就是成泡剂。

进一步，所述的分散剂为，将质量份数为10-20份的柠檬酸钠、5-8份的苹果酸钾、6-10份的十二酸钾、20-30份的自来水加入反应釜中，升温到40-60℃反应2-3小时后，冷却至室温后得的膏状物质，该物质就是分散剂。

进一步，所述的矿物剂为，将10-20份的氧化钙、4-6份的氯化钙、5-10份的氯化铝、20-30份的自来水加入反应釜中反应2-3小时后得到絮状络合物，该物质就是矿物剂。

进一步，所述的吸热剂为，将质量份数为20-30份的高原红土、10-20份的高岭土、30-50份的自来水加入反应釜中进行高速搅拌反应，生成膏状物质，该物质就是吸热剂。

进一步，所述的反应条件为，高速搅拌的搅拌速度控制在500-600rpm，中速搅拌控制在400-500rpm。

有益效益

1、本发明的创新点在于使用天然改性纤维，该物质是通过利用铜氨溶液进行改性，使天然纤维素溶解在铜氨溶液中；在使用时，当该物质喷洒到燃烧物上，在热的作用下，水被蒸发，而天然改性纤维素就在燃烧物的表面形成致密的保护层，有效的隔绝了氧气和燃烧物的接触从而达到灭火效果；

2、本发明的重要组成成分是成泡剂，是利用不易燃物质制备得到的，其起泡原理与一般表面活性剂类似，即通过极性基团和非极性基团的共同作用，降低表面张力，所不同在于该成泡剂在高温情况下会释放大量的不燃气体，从而阻止氧气和燃烧物的接触，从而达到更好的灭火效果；

3、本发明的技术效果在于，改良了传统水系灭火剂以纯水为溶剂的配方，在其中加入了矿物剂和吸热剂，其通过利用矿物质的不燃性能和其比热容相对较大的特性，使用其喷洒到燃烧物上时，其能够形成保护层的同时还能够吸收大量的热，从而是燃烧物的温度降低到可燃物的燃点以下，从而达到灭火效果。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合实验数据，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

实施例1

环保水系天然生物灭火剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将收集的纤维素进行粉碎至粒径大小为300目的粉末，将该粉末浸泡在浓度为1.5％的氢氧化钠溶液中，进行浸泡10小时后过滤，将得到的滤渣用自来水进行清洗3次后，将其溶解在浓度为15％的铜氨溶液中，得到蓝色液体，该液体就是天然改性纤维素。

(2)将质量份数为25份的磷酸盐、8份的碳酸氢铵、6份的氯化钠、25份的自来水加入反应釜中混合均匀后，反应形成网络状结构的物质，该物质就是成泡剂。

(3)将质量份数为15份的柠檬酸钠、6份的苹果酸钾、8份的十二酸钾、25份的自来水加入反应釜中，升温到50℃反应3小时后，冷却至室温后得的膏状物质，该物质就是分散剂。

(4)将15份的氧化钙、5份的氯化钙、8份的氯化铝、25份的自来水加入反应釜中反应2-3小时后得到絮状络合物，该物质就是矿物剂。

(5)将质量份数为25份的高原红土、15份的高岭土、40份的自来水加入反应釜中进行高速搅拌反应，生成膏状物质，该物质就是吸热剂。

(6)将质量份数为25份的天然改性纤维素、70份的自来水加入反应釜中，温度升高到55℃，高速搅拌反应2小时后，将12份的成泡剂、1.2份的分散剂、7份的矿物剂、4份的吸热剂依次加入反应釜中，中速搅拌反应1.5小时后，将得到的絮状物质进行密封保存，此物就是水系天然生物灭火剂。

实施例2

环保水系天然生物灭火剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将收集的纤维素进行粉碎至粒径大小为300目的粉末，将该粉末浸泡在浓度为1％的氢氧化钠溶液中，进行浸泡10小时后过滤，将得到的滤渣用自来水进行清洗3次后，将其溶解在浓度为12％的铜氨溶液中，得到蓝色液体，该液体就是天然改性纤维素。

(2)将质量份数为22份的磷酸盐、6份的碳酸氢铵、5份的氯化钠、30份的自来水加入反应釜中混合均匀后，反应形成网络状结构的物质，该物质就是成泡剂。

(3)将质量份数为18份的柠檬酸钠、8份的苹果酸钾、6份的十二酸钾、30份的自来水加入反应釜中，升温到40℃反应3小时后，冷却至室温后得的膏状物质，该物质就是分散剂。

(4)将16份的氧化钙、6份的氯化钙、8份的氯化铝、30份的自来水加入反应釜中反应3小时后得到絮状络合物，该物质就是矿物剂。

(5)将质量份数为30份的高原红土、10份的高岭土、50份的自来水加入反应釜中进行高速搅拌反应，生成膏状物质，该物质就是吸热剂。

(6)将质量份数为30份的天然改性纤维素、60份的自来水加入反应釜中，温度升高到55℃，高速搅拌反应3小时后，将13份的成泡剂、1.5份的分散剂、8份的矿物剂、3份的吸热剂依次加入反应釜中，中速搅拌反应2小时后，将得到的絮状物质进行密封保存，此物就是水系天然生物灭火剂。

实施例3

环保水系天然生物灭火剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将收集的纤维素进行粉碎至粒径大小为250目的粉末，将该粉末浸泡在浓度为2％的氢氧化钠溶液中，进行浸泡10小时后过滤，将得到的滤渣用自来水进行清洗3次后，将其溶解在浓度为15％的铜氨溶液中，得到蓝色液体，该液体就是天然改性纤维素。

(2)将质量份数为25份的磷酸盐、8份的碳酸氢铵、8份的氯化钠、30份的自来水加入反应釜中混合均匀后，反应形成网络状结构的物质，该物质就是成泡剂。

(3)将质量份数为15份的柠檬酸钠、6份的苹果酸钾、9份的十二酸钾、30份的自来水加入反应釜中，升温到45℃反应3小时后，冷却至室温后得的膏状物质，该物质就是分散剂。

(4)将18份的氧化钙、4份的氯化钙、5份的氯化铝、30份的自来水加入反应釜中反应2小时后得到絮状络合物，该物质就是矿物剂。

(5)将质量份数为20份的高原红土、20份的高岭土、40份的自来水加入反应釜中进行高速搅拌反应，生成膏状物质，该物质就是吸热剂。

(6)进一步，所述环保水系天然生物灭火剂的制备方法为，将质量份数为28份的天然改性纤维素、75份的自来水加入反应釜中，温度升高到55℃，高速搅拌反应3小时后，将12份的成泡剂、1.2份的分散剂、7份的矿物剂、3份的吸热剂依次加入反应釜中，中速搅拌反应2小时后，将得到的絮状物质进行密封保存，此物就是水系天然生物灭火剂。

实施例4

环保水系天然生物灭火剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将收集的纤维素进行粉碎至粒径大小为250目的粉末，将该粉末浸泡在浓度为1％的氢氧化钠溶液中，进行浸泡10小时后过滤，将得到的滤渣用自来水进行清洗3次后，将其溶解在浓度为16％的铜氨溶液中，得到蓝色液体，该液体就是天然改性纤维素。

(2)将质量份数为28份的磷酸盐、6份的碳酸氢铵、5份的氯化钠、30份的自来水加入反应釜中混合均匀后，反应形成网络状结构的物质，该物质就是成泡剂。

(3)将质量份数为16份的柠檬酸钠、6份的苹果酸钾、8份的十二酸钾、30份的自来水加入反应釜中，升温到60℃反应3小时后，冷却至室温后得的膏状物质，该物质就是分散剂。

(4)将18份的氧化钙、4份的氯化钙、8份的氯化铝、25份的自来水加入反应釜中反应3小时后得到絮状络合物，该物质就是矿物剂。

(5)将质量份数为25份的高原红土、16份的高岭土、45份的自来水加入反应釜中进行高速搅拌反应，生成膏状物质，该物质就是吸热剂。

(6)进一步，所述环保水系天然生物灭火剂的制备方法为，将质量份数为28份的天然改性纤维素、70份的自来水加入反应釜中，温度升高到55℃，高速搅拌反应3小时后，将10份的成泡剂、1份的分散剂、8份的矿物剂、3份的吸热剂依次加入反应釜中，中速搅拌反应2小时后，将得到的絮状物质进行密封保存，此物就是水系天然生物灭火剂。

实验分析：

1、灭火时间检测

将实施例1-4制备的产品和市售生物灭火器进行灭火性能对比试验，其检测结果如下：

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的。

Claims (8)

1.一种环保水系天然生物灭火剂的制备方法，其特征在于，所述环保水系天然生物灭火剂的组成为，质量份数计的10-15份的成泡剂、20-30份的天然改性纤维素、1-2份的分散剂、6-8份的矿物剂、3-5份的吸热剂、60-80份的自来水。

2.根据权利要求1所述的环保水系天然生物灭火剂，其特征在于，所述环保水系天然生物灭火剂的制备方法为，将质量份数为20-30份的天然改性纤维素、60-80份的自来水加入反应釜中，温度升高到50-60℃，高速搅拌反应2-3小时后，将10-15份的成泡剂、1-2份的分散剂、6-8份的矿物剂、3-5份的吸热剂依次加入反应釜中，中速搅拌反应1-2小时后，将得到的絮状物质进行密封保存，此物就是水系天然生物灭火剂。

3.根据权利要求1所述的环保水系天然生物灭火剂，其特征在于，所述的天然改性纤维素为，将收集的纤维素进行粉碎至粒径大小为200-300目的粉末，将该粉末浸泡在浓度为1-2％的氢氧化钠溶液中，进行浸泡10小时后过滤，将得到的滤渣用自来水进行清洗3次后，将其溶解在浓度为10-20％的铜氨溶液中，得到蓝色液体，该液体就是天然改性纤维素。

4.根据权利要求1所述的环保水系天然生物灭火剂，其特征在于，所述的成泡剂为，将质量份数为20-30份的磷酸盐、5-10份的碳酸氢铵、4-8份的氯化钠、20-30份的自来水加入反应釜中混合均匀后，反应形成网络状结构的物质，该物质就是成泡剂。

5.根据权利要求1所述的环保水系天然生物灭火剂，其特征在于，所述的分散剂为，将质量份数为10-20份的柠檬酸钠、5-8份的苹果酸钾、6-10份的十二酸钾、20-30份的自来水加入反应釜中，升温到40-60℃反应2-3小时后，冷却至室温后得的膏状物质，该物质就是分散剂。

6.根据权利要求1所述的环保水系天然生物灭火剂，其特征在于，所述的矿物剂为，将10-20份的氧化钙、4-6份的氯化钙、5-10份的氯化铝、20-30份的自来水加入反应釜中反应2-3小时后得到絮状络合物，该物质就是矿物剂。

7.根据权利要求1所述的环保水系天然生物灭火剂，其特征在于，所述的吸热剂为，将质量份数为20-30份的高原红土、10-20份的高岭土、30-50份的自来水加入反应釜中进行高速搅拌反应，生成膏状物质，该物质就是吸热剂。

8.根据权利要求2所述的环保水系天然生物灭火剂，其特征在于，所述的反应条件为，高速搅拌的搅拌速度控制在500-600rpm，中速搅拌控制在400-500rpm。