CN109432684A - 一种水系灭火剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水系灭火剂，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3‑7份；表面活性剂1.0‑1.5份；去离子水66‑86份；所述的阻燃剂是活性碳酸钙；所述增稠剂为聚乙烯醇；所述的防腐剂为山梨酸钾或丙酸钙或两者的混合物；所述的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。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

本发明涉及到灭火剂，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。

灭火剂的种类决定了灭火效率。活性碳酸钙是碳酸钙粉末经过活 化处理的粒径分布很均匀的粉末。经过活化处理后，分子结构发生改 变，具有良好的流动性和分散性，能够在水中形成较为稳定的悬浊液。 活性碳酸钙在加热时吸收热量而分解，形成氧化钙和二氧化碳。分解 吸收热量使得温度降低；二氧化碳会隔绝空气和可燃性气体，起到窒 息作用，双重作用下使得活性碳酸钙是一种良好的灭火材料。

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，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3-7份；表面活性剂1.0-1.5份；去离子水66-86 份；所述的阻燃剂是活性碳酸钙；所述增稠剂为聚乙烯醇；所述的防 腐剂为山梨酸钾或丙酸钙或两者的混合物；所述的表面活性剂为脂肪 醇聚氧乙烯醚。

再进一步，所述的聚乙烯醇的粘度200-400cp。

聚乙烯醇为白色絮状或是粉末状固体，分子的性质受到聚合度的 影响。本次选取聚乙烯醇17-92(PVA17-92)作为该水系灭火剂的增 稠剂。PVA17-92易溶于水，常用作乳液聚合的乳化稳定剂，用于制 造水溶性胶粘剂，具有良好的增稠性能。

本发明还包括所述的水系灭火剂的制备方法，所述的方法具体按 照如下步骤进行：

将去离子水持续升温至45-60℃，加入增稠剂、阻燃剂、防腐剂 和表面活性剂，并保持温度不低于45℃，搅拌均匀后得到目标产物。

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。

脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)是一种非离子型表面活性剂。它是由 聚乙二醇和脂肪醇聚合而成的醚，性质受到两者比例的影响。该分子 中醚键不容易被破坏，水溶性好，易于生物降解，和其他表面活性剂 配伍性好，是常用的一种非离子型表面活性剂。

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。具有下列特点：

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1～5为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重量份的聚乙烯醇；(2)7重 量份的活性碳酸钙；(3)5重量份的山梨酸钾；(4)1.0重量份的脂 肪醇聚氧乙烯醚；(5)84重量份去离子水。

实施例2：

一种水系灭火剂，其包含：(1)7重量份的聚乙烯醇；(2)10重 量份的活性碳酸钙；(3)5重量份的山梨酸钾；(4)1.2重量份的脂 肪醇聚氧乙烯醚；(5)77重量份去离子水。

实施例3：

一种水系灭火剂，其包含：(1)10重量份的聚乙烯醇；(2)7重 量份的活性碳酸钙；(3)5重量份的山梨酸钾；(4)1.5重量份的脂 肪醇聚氧乙烯醚；(5)76重量份去离子水。

实施例4：

一种水系灭火剂，其包含：(1)10重量份的聚乙烯醇；(2)15 重量份的活性碳酸钙；(3)5重量份的山梨酸钾；(4)1.0重量份的 脂肪醇聚氧乙烯醚；(5)69重量份去离子水。

实施例5：

一种水系灭火剂，其包含：(1)10重量份的聚乙烯醇；(2)15 重量份的活性碳酸钙；(3)7重量份的山梨酸钾；(4)1.5重量份的 脂肪醇聚氧乙烯醚；(5)66重量份去离子水。

实施例1-5依GB3A级别进行测试，具体灭火及回火温度曲线见 图1～5。

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3，改变聚乙烯醇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4活性碳酸钙的用量灭火效果 和火势有关。比照实施例3实施例4和实施例5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 (3)

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3-7份；表面活性剂1.0-1.5份；去离子水66-86份；所述的阻燃剂是活性碳酸钙；所述增稠剂为聚乙烯醇；所述的防腐剂为山梨酸钾或丙酸钙或两者的混合物；所述的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

2.如权利要求1所述的水系灭火剂，其特征在于：所述的聚乙烯醇的粘度200-400cp。

3.如权利要求1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：

将去离子水持续升温至45-60℃，加入增稠剂、阻燃剂、防腐剂和表面活性剂，搅拌均匀后得到目标产物。