CN111298356A - 一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂及其制备方法，所述新型灭火剂的各组成分及质量百分比为：粉状凹凸棒黏土5‑30％，粉状膨润粘土3‑7％，磷酸氢二铵1‑5％，双乙酸钠0.03‑0.08％，表面分散剂2.5％‑4.1％，辅助分散剂0.2％‑0.5％，发泡剂0.1％‑0.3％，余量为水。本发明利用微米级粉粒(粉状凹凸棒黏土，粉状膨润粘土)在本悬浮液体系中能够能长期地稳定的悬浮，实现了在扑灭火焰时使悬浮液体系中的微米级颗粒能够隔离空气，并且还能够快速隔离可燃物和火焰，降温，从而迅速消除火灾。

Description

一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及消防领域，具体涉及一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂及其制备方法。
背景技术
通过分散形成动态均相的悬浮体系，以增大固体粉体与其他反应底物的接触面积和反应平衡方向，可以增大化学反应速率和提高产物的所得率。目前这种多相体系的制备方法在化工行业的运用范围十分广泛。比如申请号为CN201210065106.0的专利就采用同步解析支撑液膜分离新技术，在支撑液膜分离体系中，料液相、一级解析相和二级解析相均为液相，通过与水不相溶的有机液膜相连接，形成互不相溶的多相体系，使得生产成本大幅度降低，易于实现大规模化的生产。专利申请号为CN03121957.8的专利一种利用乳化技术将醇和烃类物质分散为多相体系获得的液体燃料及其制备方法，通过向醇类物质中添加一些辅料降低了燃料的挥发度提高了燃料的安全性，利用燃料使用过程中能发生热裂解作用消除了污染问题，低原料成本提高了经济效益。
多相体系还可用于消防领域的消防灭火剂的制备中。木材和木基材料通常在100-150℃间受热蒸发水分，导致干燥，发生缓慢的化学分解反应。而在150-200℃之间，木材便放出许多气体，包括二氧化碳和一氧化碳，转变为褐色。在燃烧阶段，由于火焰大，温度高，燃烧速度快，燃烧范围很快扩大。因此，扑救木材火灾时，首先要快速地控制火焰，防止火势蔓延，所以开发一种能快速扑灭木材火焰，并能有效防止其复燃的消防灭火剂尤为重要。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂及其制备方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂，所述新型灭火剂的各组成分及质量百分比为：粉状凹凸棒黏土5-30％，粉状膨润粘土3-7％，磷酸氢二铵1-5％，双乙酸钠0.03-0.08％，表面分散剂2.5-4.1％，辅助分散剂0.2-0.5％，发泡剂0.1-0.3％，余量为水。双乙酸钠是安全高效的防腐剂。
优选地，粉状凹凸棒黏土21-25％，粉状膨润粘土3-5％，磷酸氢二铵1-5％，双乙酸钠0.03-0.07％，表面分散剂3.2-3.4％，辅助分散剂0.3-0.5％，发泡剂0.1-0.3％，余量为水。
优选地，所述粉状凹凸棒黏土和粉状膨润粘土粒径均在50-100μm之间。
优选地，所述表面分散剂为脂肪酸改性的聚酯分散剂，所述辅助分散剂为巴斯夫湿润剂CF10。
优选地，所述发泡剂为磺酰肼类化合物。
一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
1)向去离子水中添加凹凸棒以及粉状膨润粘土，充分搅拌15-35分钟后，添加双乙酸钠，磷酸氢二铵，再次搅拌15-35分钟，得预悬浮液体系；
2)向步骤1)中的预悬浮液体系中加入表面分散剂、辅助分散剂以及发泡剂，继续搅拌。
优选地，步骤1)和步骤2)中搅拌的转速均为1000-2500rmp。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：
1)本发明利用微米级粉粒(粉状凹凸棒黏土，粉状膨润粘土)在本悬浮液体系中能够能长期地稳定的悬浮，实现了在扑灭火焰时使悬浮液体系中的微米级颗粒能够隔离空气，并且还能够快速隔离可燃物和火焰，降温，从而迅速消除火灾；
2)本发明的悬浮液体系中的微米级粉粒(粉状凹凸棒黏土，粉状膨润粘土)能迅速渗透至木材的表层以下，对阴燃的木材进行降温、湿润、窒息，使其完全熄灭，如果由于振动、搅动、浮力等原因，表层下阴燃的木材飘起液面上，也能迅速下沉，避免了燃烧的木柴在液面上漂流移动，引发它处可燃物燃烧；
3)本发明所使用的所有材料和试剂均无毒无害，无腐蚀性，绿色环保，所制备多相体系稳定的贮存时间大于36个月，能够长期在室温下存储和运输。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种悬浮液体系，包括7％(重量)的凹凸棒粘土、5％的膨润粘土以及1％的磷酸氢二铵，0.03％(重量)双乙酸钠，2.5％(重量)表面分散剂，0.2％(重量)辅助分散剂，0.1-0.3％(重量)发泡剂，余量为水。
所述粉状凹凸棒黏土和粉状膨润粘土粒径均在50-100μm之间。所述表面分散剂为脂肪酸改性的聚酯分散剂，所述辅助分散剂为巴斯夫湿润剂CF10。所述发泡剂为磺酰肼类化合物。
一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
1)向去离子水中添加凹凸棒以及膨润粘土，充分搅拌15分钟后，添加双乙酸钠，磷酸氢二铵，再次搅拌15分钟，得预悬浮液体系；
2)向步骤1)中的预悬浮液体系中加入表面分散剂、辅助分散剂以及发泡剂，继续搅拌。
步骤1)和步骤2)中搅拌的转速均为1000rmp。
最后将悬浮液体系按照水系灭火器的配置进行灌装、加压备用。
实施例2
一种悬浮液体系，包括9％(重量)的凹凸棒粘土、3％膨润粘土以及3％的磷酸氢二铵，0.03％(重量)双乙酸钠，2.8％(重量)表面分散剂，0.3％(重量)辅助分散剂，0.1-0.3％(重量)发泡剂，余量为水。
所述粉状凹凸棒黏土和粉状膨润粘土粒径均在50-100μm之间。所述表面分散剂为脂肪酸改性的聚酯分散剂，所述辅助分散剂为巴斯夫湿润剂CF10。所述发泡剂为磺酰肼类化合物。
一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
1)向去离子水中添加凹凸棒以及膨润粘土，充分搅拌15分钟后，添加双乙酸钠，磷酸氢二铵，再次搅拌15分钟，得预悬浮液体系；
2)向步骤1)中的预悬浮液体系中加入表面分散剂、辅助分散剂以及发泡剂，继续搅拌。
步骤1)和步骤2)中搅拌的转速均为1000rmp。
最后将悬浮液体系按照水系灭火器的配置进行灌装、加压备用。
实施例3
一种悬浮液体系，包括5％(重量)的凹凸棒粘土、7％膨润粘土以及3％的磷酸氢二铵，0.03％(重量)双乙酸钠，3.0％(重量)表面分散剂，0.3％(重量)辅助分散剂，0.1-0.3％(重量)发泡剂，余量为水。
所述粉状凹凸棒黏土和粉状膨润粘土粒径均在50-100μm之间。所述表面分散剂为脂肪酸改性的聚酯分散剂，所述辅助分散剂为巴斯夫湿润剂CF10。所述发泡剂为磺酰肼类化合物。
一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
1)向去离子水中添加凹凸棒以及膨润粘土，充分搅拌16分钟后，添加双乙酸钠，磷酸氢二铵，再次搅拌16分钟，得预悬浮液体系；
2)向步骤1)中的预悬浮液体系中加入表面分散剂、辅助分散剂以及发泡剂，继续搅拌。
步骤1)和步骤2)中搅拌的转速均为1200rmp。
最后将悬浮液体系按照水系灭火器的配置进行灌装、加压备用。
实施例4
一种悬浮液体系，包括15％(重量)的凹凸棒粘土、3％膨润粘土以及3％的磷酸氢二铵，0.03％(重量)双乙酸钠，3.2％(重量)表面分散剂，0.3％(重量)辅助分散剂，0.1-0.3％(重量)发泡剂，余量为水。
所述粉状凹凸棒黏土和粉状膨润粘土粒径均在50-100μm之间。所述表面分散剂为脂肪酸改性的聚酯分散剂，所述辅助分散剂为巴斯夫湿润剂CF10。所述发泡剂为磺酰肼类化合物。
一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
1)向去离子水中添加凹凸棒以及膨润粘土，充分搅拌17分钟后，添加双乙酸钠，磷酸氢二铵，再次搅拌17分钟，得预悬浮液体系；
2)向步骤1)中的预悬浮液体系中加入表面分散剂、辅助分散剂以及发泡剂，继续搅拌。
步骤1)和步骤2)中搅拌的转速均为1400rmp。
最后将悬浮液体系按照水系灭火器的配置进行灌装、加压备用。
实施例5
一种悬浮液体系，包括18％(重量)的凹凸棒粘土、5％膨润粘土以及3％的磷酸氢二铵，0.05％(重量)双乙酸钠，3.3％(重量)表面分散剂，0.4％(重量)辅助分散剂，0.1-0.3％(重量)发泡剂，余量为水。
所述粉状凹凸棒黏土和粉状膨润粘土粒径均在50-100μm之间。所述表面分散剂为脂肪酸改性的聚酯分散剂，所述辅助分散剂为巴斯夫湿润剂CF10。所述发泡剂为磺酰肼类化合物。
一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
1)向去离子水中添加凹凸棒以及膨润粘土，充分搅拌20分钟后，添加双乙酸钠，磷酸氢二铵，再次搅拌20分钟，得预悬浮液体系；
2)向步骤1)中的预悬浮液体系中加入表面分散剂、辅助分散剂以及发泡剂，继续搅拌。
步骤1)和步骤2)中搅拌的转速均为1800rmp。
最后将悬浮液体系按照水系灭火器的配置进行灌装、加压备用。
实施例6
一种悬浮液体系，包括21％(重量)的凹凸棒粘土、5％膨润粘土以及3％的磷酸氢二铵，0.05％(重量)双乙酸钠，3.4％(重量)表面分散剂，0.4％(重量)辅助分散剂，0.1-0.3％(重量)发泡剂，余量为水。
所述粉状凹凸棒黏土和粉状膨润粘土粒径均在50-100μm之间。所述表面分散剂为脂肪酸改性的聚酯分散剂，所述辅助分散剂为巴斯夫湿润剂CF10。所述发泡剂为磺酰肼类化合物。
一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
1)向去离子水中添加凹凸棒以及膨润粘土，充分搅拌25分钟后，添加双乙酸钠，磷酸氢二铵，再次搅拌25分钟，得预悬浮液体系；
2)向步骤1)中的预悬浮液体系中加入表面分散剂、辅助分散剂以及发泡剂，继续搅拌。
步骤1)和步骤2)中搅拌的转速均为2000rmp。
最后将悬浮液体系按照水系灭火器的配置进行灌装、加压备用。
实施例7
一种悬浮液体系，包括25％(重量)的凹凸棒粘土以及膨润粘土，5％膨润粘土以及3％的磷酸氢二铵，0.05％(重量)双乙酸钠，3.5％(重量)表面分散剂，0.4％(重量)辅助分散剂，0.1-0.3％(重量)发泡剂，余量为水。
所述粉状凹凸棒黏土和粉状膨润粘土粒径均在50-100μm之间。所述表面分散剂为脂肪酸改性的聚酯分散剂，所述辅助分散剂为巴斯夫湿润剂CF10。所述发泡剂为磺酰肼类化合物。
一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
1)向去离子水中添加凹凸棒以及膨润粘土，充分搅拌28分钟后，添加双乙酸钠，磷酸氢二铵，再次搅拌28分钟，得预悬浮液体系；
2)向步骤1)中的预悬浮液体系中加入表面分散剂、辅助分散剂以及发泡剂，继续搅拌。
步骤1)和步骤2)中搅拌的转速均为2200rmp。
最后将悬浮液体系按照水系灭火器的配置进行灌装、加压备用。
实施例8
一种悬浮液体系，包括28％(重量)的凹凸棒粘土、5％膨润粘土以及3％的磷酸氢二铵，0.05％(重量)双乙酸钠，3.8％(重量)表面分散剂，0.5％(重量)辅助分散剂，0.1-0.3％(重量)发泡剂，余量为水。
所述粉状凹凸棒黏土和粉状膨润粘土粒径均在50-100μm之间。所述表面分散剂为脂肪酸改性的聚酯分散剂，所述辅助分散剂为巴斯夫湿润剂CF10。所述发泡剂为磺酰肼类化合物。
一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
1)向去离子水中添加凹凸棒以及膨润粘土，充分搅拌32分钟后，添加双乙酸钠，磷酸氢二铵，再次搅拌32分钟，得预悬浮液体系；
2)向步骤1)中的预悬浮液体系中加入表面分散剂、辅助分散剂以及发泡剂，继续搅拌。
步骤1)和步骤2)中搅拌的转速均为2300rmp。
最后将悬浮液体系按照水系灭火器的配置进行灌装、加压备用。
实施例9
一种悬浮液体系，包括30％(重量)的凹凸棒粘土、5％膨润粘土以及3％的磷酸氢二铵，0.05％(重量)双乙酸钠，4.0％(重量)表面分散剂，0.5％(重量)辅助分散剂，0.1-0.3％(重量)发泡剂，余量为水。
所述粉状凹凸棒黏土和粉状膨润粘土粒径均在50-100μm之间。所述表面分散剂为脂肪酸改性的聚酯分散剂，所述辅助分散剂为巴斯夫湿润剂CF10。所述发泡剂为磺酰肼类化合物。
一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
1)向去离子水中添加凹凸棒以及膨润粘土，充分搅拌35分钟后，添加双乙酸钠，磷酸氢二铵，再次搅拌35分钟，得预悬浮液体系；
2)向步骤1)中的预悬浮液体系中加入表面分散剂、辅助分散剂以及发泡剂，继续搅拌。
步骤1)和步骤2)中搅拌的转速均为2400rmp。
最后将悬浮液体系按照水系灭火器的配置进行灌装、加压备用。
测试实例
在测试灭火效果时，按72根，尺寸为4cm*4cm*50cm的木材排列成12层，每层6根的木垛并整齐堆放在金属支架上。支架下放入引燃盘，在引燃盘内先倒入高度为30mm清水，再加入定量的符合SH 0004—1990的120号溶剂油。将引燃盘放入木垛的正下方。点燃120号溶剂油，当120号溶剂油烧尽，则将引燃盘从木垛下抽出。让木垛继续预燃。当木垛燃烧至其质量减少到原始质量的53％～57％时，则预燃结束。灭火从木垛正面，距木垛不小于1.8m处开始喷射。然后接近木垛，并向顶部、底部、侧面等喷射。灭火时使灭火装置保持最大开启状态并连续喷射，火焰熄灭后10min内没有可见的火焰(但10min内出现不持续的火焰可不计)，即为灭火成功。
实施例1-9实验组，以去离子水作为对照组，将去离子水按照水系灭火器配置的国标法进行灌装、加压备用。进行对照实验，对木材灭火的试验要求进行灭火，实验结果如表1所示。
表1灭火时间与是否复燃情况
Figure BDA0002421972360000061
从表1可知，本次实验配制的悬浮液体系利用其物理特性，使燃烧的木材的灭火效果已达国家灭火剂的灭火效果，且该原材料来源广泛，成本较低，能够成为一种新的消防灭火剂，对消防行业的灭火剂选择提供了新的选项。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂，其特征在于，所述新型灭火剂的各组成分及质量百分比为：粉状凹凸棒黏土5-30％，粉状膨润粘土3-7％，磷酸氢二铵1-5％，双乙酸钠0.03-0.08％，表面分散剂2.5-4.1％，辅助分散剂0.2-0.5％，发泡剂0.1-0.3％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂，其特征在于，粉状凹凸棒黏土21-25％，粉状膨润粘土3-5％，磷酸氢二铵1-5％，双乙酸钠0.03-0.07％，表面分散剂3.2-3.4％，辅助分散剂0.3％，发泡剂0.1-0.3％，余量为水。
3.根据权利要求1所述的一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂，其特征在于，所述粉状凹凸棒黏土和粉状膨润粘土粒径均在50-100μm之间。
4.根据权利要求1所述的一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂，其特征在于，所述表面分散剂为脂肪酸改性的聚酯分散剂，所述辅助分散剂为巴斯夫湿润剂CF10。
5.根据权利要求1所述的一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂，其特征在于，所述发泡剂为磺酰肼类化合物。
6.基于权利要求1所述的一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)向去离子水中添加凹凸棒以及粉状膨润粘土，充分搅拌15-35分钟后，添加双乙酸钠，磷酸氢二铵，再次搅拌15-35分钟，得预悬浮液体系；
2)向步骤1)中的预悬浮液体系中加入表面分散剂、辅助分散剂以及发泡剂，继续搅拌。
7.根据权利要求1所述的一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤1)和步骤2)中搅拌的转速均为1000-2500rmp。
8.一种有效扑灭燃烧木材的新型灭火器，其特征在于，所述的灭火剂包括权利要求1-7任一项所述的新型灭火剂。
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