CN109224357A - 一种水系灭火剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水系灭火剂，其特征在于：所述的水系灭火剂由下列重量组分的物质组成：阻燃剂7‑15份；增稠剂5‑10份；防腐剂1‑5份；表面活性剂1.0‑1.5份；去离子63‑86份；所述的阻燃剂为锌铝水滑石、镁铝水滑石或者两种任意比例的组合。本发明所述的灭火剂灭火性能好，取用方便，灭火面积较大，且覆盖效果好。

Description

一种水系灭火剂

技术领域

本发明涉及一种灭火剂，具体来说，涉及一种水系灭火剂。

背景技术

能够有效地破坏燃烧的条件，使得燃烧终止的物质称为灭火剂。灭火剂的主要作用方式有隔绝、窒息、隔离和化学抑制。目前用于前我国市场上的灭火剂主要有泡沫类、干粉类、二氧化碳类、卤代烷烃类等几种。

泡沫类灭火剂的灭火机理是冷却及窒息。在燃烧物表面上形成一个连续泡沫层，通过泡沫和析出液进行冷却，同时利用泡沫层的覆盖作用进行隔绝来灭火。

干粉类灭火剂灭火原理主要是化学抑制和窒息作用。干粉在火中产生的自由基和火焰中的自由基相互作用，降低燃烧的速率。

二氧化碳在自然界中存在也较为广泛，价格低、获取容易，二氧化碳其灭火主要依靠窒息作用和部分冷却作用。

卤代烷烃类灭火机理是卤代烷接触高温表面或火焰时，分解产生的活性自由基，通过大量扑捉、消耗燃烧链式反应中产生的自由基来破坏和抑制燃烧的链式反应，而迅速将火焰扑灭。但是对环境破坏较大，已经列入淘汰目录。

水系灭火剂是环境友好型的灭火剂。水作为不燃液体，且具有较高的潜热和热容，在自然界中含量充足，是一种良好的灭火剂。但由于水具有流动性，在燃烧区域停留时间短，灭火效率较低。因此水系灭火剂需要添加增稠剂、阻燃剂等添加剂来提高其灭火性能。

中国发明专利CN107744635A公开一种水系灭火剂，其包含：0.89重量份的4-6个碳氟表面活性剂；0.02重量份的植物纤维素；1.6重量份的无机盐；0.5重量份的抗冻剂；0.18重量份的渗透剂；0.5重量份的黄原胶；20重量份的环保型阻燃剂；76.31重量份的无离子水。

中国发明专利CN107812340A公开了一种环保型水系灭火剂，由以下重量组分构成：碳酸铵5-20份、聚磷酸铵10-45份、硅酸钠10-30份、发泡剂1-10份、聚乙二醇0.5-5份、增稠剂1-5份、复合型防冻剂4-10份、水55-80份。

现有的一些水系灭火剂的辅剂较多，组分复杂，其中有些成分对灭火作用没有帮助。一些配方表面活性剂添加量较多，使用过程中会产生较多泡沫，影响灭火效率。另外，缺少对着火面的覆盖而降低了化学抑制和窒息作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保、高效、无污染的水系灭火剂。

本发明的上述目的是通过下列的技术方案实现的：

一种水系灭火剂，其特征在于：所述的水系灭火剂由下列重量组分的物质组成：阻燃剂7-15份；增稠剂5-10份；防腐剂1-5份；表面活性剂1.0-1.5份；去离子63-86份；所述的阻燃剂为锌铝水滑石、镁铝水滑石或者两种任意比例的组合。

进一步，所述的增稠剂为琼脂、明胶或海藻酸钠中的一种或两种及以上的混合物。

进一步，所述的防腐剂为山梨酸钾或丙酸钙。

进一步，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基胺乙内酯或两种及以上的混合物。

再进一步，所述的所述的增稠剂的粘度为200cp-400cp。

琼脂具有凝固性、稳定性，作为增稠剂广泛应用于各种食品以及化工产品中，琼脂不溶于冷水，缓溶于热水，因此需要在溶解时持续加热；明胶可溶于热水，明胶溶液可形成一定硬度的凝胶，也是一种常用的增稠剂；海藻酸钠溶于水形成粘稠状液体，加入后具有较好的流动性，可以防止制备中黏度下降现象，是一种性质优异的增稠剂。

灭火剂制备过程中易收到生物污染影响灭火剂的品质，该水系灭火剂通过加入一定量的防腐剂来起到抗菌的作用。加入防腐剂能够大大延长灭火剂的使用寿命，减少了因为变质而导致的灭火剂损耗。

山梨酸钾易溶于水，能够有效地抑制霉菌、酵母菌及好氧性细菌的活性，能够防止有害微生物的生长繁殖，从而达到防腐的目的，其防腐效果远好于苯甲酸钠；丙酸钙易溶于水，对水和热均稳定，作为添加剂时又良好的防腐作用。两种防腐剂均可用作食品添加剂，对人体无毒无害且防腐性能优良。

十二烷基苯磺酸钠是常见的阴离子型表面活性剂，易溶于水，具有良好的表面活性，能有效降低表面张力，选用有较好生物降解活性的直链烷烃苯磺酸钠，对环境的污染较小，且价格低廉，是很好的阴离子表面活性剂。

十二烷基硫酸钠易溶于水，生物降解度高，与阴离子、非离子复配伍性好，具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能，广泛应用于牙膏、香波、洗衣粉、化妆品及制药、造纸化工等行业。

十二烷基二甲基胺乙内酯(BS-12)，是一种两性离子表面活性剂，能与各种类型染料、表面活性剂与化妆品原料，在酸性和碱性的条件下具有良好稳定性，生物降解性好，具有良好的去污杀菌、柔软性、抗静电性等。

本发明所述的灭火剂具体按照如下方法进行制备：

将去离子水持续升温至45-60℃，加入所述的增稠剂、阻燃剂、防腐剂和表面活性剂，搅拌均匀后得到目标产物水系灭火剂。

灭火剂的种类决定了灭火效率。水滑石属于层状双金属氢氧化物，一般由金属阳离子和氢氧根负离子与插层阴离子组成，且层间还可以存储结晶水和插入其他阴离子。在受到加热时，金属氢氧化物的分解会吸收热量和释放水；分解后的残留物为多孔物质，可吸收有害气体；这种性质决定了水滑石是一种良好的阻燃剂。

通过上述的技术方案，得到了一种新型高效的水系灭火剂。增稠剂的使用，保证了该灭火剂也具有一定的稠度，使得该水系灭火剂流动性大大降低，具有良好的保水效果；水有较大的潜热和热容，水分受热蒸发时能够起到很好的吸热作用，产生的蒸汽还有隔绝空气和窒息的作用，同时具有冷却和隔绝空气的双重作用；灭火剂在受热时先会释放结合水，而后分解时又会吸收热量，可以降低燃烧表面的温度，减缓燃烧反应的速度；防腐剂的加入使得该水系灭火剂保存时间变长，适用于需要长期存放的各种消防设备；表面活性剂的存在使得该灭火剂产生泡沫，可以均匀地覆盖到燃烧表面，起到隔绝空气和分散均匀的效果，提高了灭火性能；该水系灭火剂所用的灭火剂能够在体系中分散均匀，使用时能够在燃烧表面覆盖，能够有效地隔绝空气和吸收热量，快速有效地抑制住燃烧的扩散，具有良好的灭火性能。

将各种添加剂在水温不低于45℃的情况下溶解到去离子水中就形成了一种新型、高效的水系灭火剂。添加剂的作用会使得水的表面张力大大降低，这就导致了更小的液滴和气泡的形成，这就产生了更大的比表面积。此种灭火剂的灭火机理是通过液滴和燃烧表面的接触阻隔空气和吸收热量来进行的，更大的比表面积保证有更多的接触面，大大提高了其灭火性能。水是环保的灭火剂，不会造成环境的污染。使用该水系灭火剂，能够有效地对燃烧表面进行覆盖，及时地控制和扑灭火灾。

本发明是一种新型、高效、多功能的水系灭火剂，一般以含有阻燃剂小液滴或泡沫形式覆盖在燃烧表面上起到灭火作用的水系灭火剂。本发明使用方便，对环境无污染，而且对人体没有明显的毒性。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.灭火性能好，取用方便，灭火面积较大，且覆盖效果好；

2.灭火剂中不含对环境有害和对人体有毒害作用的物质；

3.灭火后无二次污染；

4.方便储存且保存时间较长，能适用于各种使用水系灭火剂的消防设备；

5.该水系灭火剂流动性小，适用于定点灭火，提高了灭火效率。

附图说明

图1～图11分别为实施例1～11的灭火及回火温度曲线图。

具体实施方式

实施例1：

一种水系灭火剂，其包含：(1)5重量份的锌铝水滑石；(2)5重量份的琼脂；(3)5重量份的山梨酸钾；(4)1.0重量份的十二烷基苯磺酸钠；(5)84份去离子水。

实施例2：

一种水系灭火剂，其包含：(1)10重量份的镁铝水滑石；(2)10重量份的明胶；(3)10重量份的山梨酸钾；(4)1.0重量份的十二烷基硫酸钠；(5)69份去离子水。

实施例3：

一种水系灭火剂，其包含：(1)15重量份的锌铝水滑石；(2)5重量份的琼脂+5重量组分的明胶；(3)10重量份的山梨酸钾；(4)1.0重量份的十二烷基苯磺酸钠+0.5重量份的BS-12；(5)68.5份去离子水。

实施例4：

一种水系灭火剂，其包含：(1)15重量份的镁铝水滑石；(2)10重量份的海藻酸钠；(3)10重量份的山梨酸钾；(4)1.0重量份的十二烷基硫酸钠+0.5重量份的BS-12；(5)66.5份去离子水。

实施例5：

一种水系灭火剂，其包含：(1)10重量组分的锌铝水滑石和5组分的镁铝水滑石；(2)5重量份的明胶+5重量组分的海藻酸钠；(3)10重量份的山梨酸钾；(4)1.0重量份BS-12；(5)64份去离子水。

实施例6：

一种水系灭火剂，其包含：(1)5重量份的锌铝水滑石；(2)10重量份的琼脂；(3)10重量份的山梨酸钾；(4)1.5重量份的十二烷基苯磺酸钠；(5)73份去离子水。

实施例7：

一种水系灭火剂，其包含：(1)12重量份的锌铝水滑石；(2)10重量份的琼脂；(3)10重量份的丙酸钙；(4)1.0重量份的十二烷基苯磺酸钠；(5)67份去离子水。

实施例8：

一种水系灭火剂，其包含：(1)8重量份的镁铝水滑石；(2)10重量份的明胶；(3)5重量份的丙酸钙；(4)1.0重量份的十二烷基苯磺酸钠+0.5重量份的BS-12；(5)75.5份去离子水。

实施例9：

一种水系灭火剂，其包含：(1)10重量份的锌铝水滑石；(2)10重量份的琼脂；(3)10重量份的丙酸钙；(4)1.5重量份的十二烷基硫酸钠；(5)68.5份去离子水。

实施例10：

一种水系灭火剂，其包含：(1)15重量份的锌铝水滑石；(2)10重量份的海藻酸钠；(3)10重量份的丙酸钙；(4)1,0重量份的十二烷基苯磺酸钠+0.5重量份的BS-12；(5)63.5份的去离子水。

实施例11：

一种水系灭火剂，其包含：(1)10重量份的锌铝水滑石+5重量份的镁铝水滑石；2)10重量份的琼脂；((3)5重量份的丙酸钙；(4)1,0重量份的十二烷基苯磺酸钠；(5)69份去离子水。

将实施例1-11制备的水系灭火剂依GB2A级别进行测试，具体灭火及回火温度曲线见图1～10。

对比分析

实施例的灭火的实际效果证明了该灭火剂配方的可行性，比照实施例1实施例2和实施例10，改变水滑石用量对灭火效果没有显著影响。比照实施例1实施例3和实施例5粘稠剂的种类和用量灭火效果相当。比照实施例3实施例4和实施例6可以得出表面活性剂对灭火效果有一定影响，专业人员可以根据需要合适的添加防腐剂。

Claims (6)

1.一种水系灭火剂，其特征在于：所述的水系灭火剂由下列重量组分的物质组成：阻燃剂7-15份；增稠剂5-10份；防腐剂1-5份；表面活性剂1.0-1.5份；去离子水63-86份；所述的阻燃剂为锌铝水滑石、镁铝水滑石或者两种任意比例的组合。

2.如权利要求1所述的水系灭火剂，其特征在于：所述的增稠剂为琼脂、明胶或海藻酸钠中的一种或两种及以上的混合物。

3.如权利要求1所述的水系灭火剂，其特征在于：所述的防腐剂为山梨酸钾或丙酸钙。

4.如权利要求1所述的水系灭火剂，其特征在于：所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基胺乙内酯或两种及以上的混合物。

5.如权利要求1所述的水系灭火剂，其特征在于：所述的增稠剂的粘度为200cp-400cp。

6.如权利要求1所述的本发明所述的水系灭火剂的制备方法，其特征在于：所述的方法具体按照如下步骤进行制备：

将去离子水持续升温至45-60℃，加入所述的增稠剂、阻燃剂、防腐剂和表面活性剂，搅拌均匀后得到目标产物水系灭火剂。