CN115869578B - 一种灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂及其制备方法 - Google Patents
一种灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115869578B CN115869578B CN202211172166.2A CN202211172166A CN115869578B CN 115869578 B CN115869578 B CN 115869578B CN 202211172166 A CN202211172166 A CN 202211172166A CN 115869578 B CN115869578 B CN 115869578B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soluble
- component
- foam
- protein
- polyoxyethylene ether
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 129
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 83
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 83
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 claims abstract description 37
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 31
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 30
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims abstract description 30
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 30
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims abstract description 30
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 54
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 31
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 21
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical group CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 8
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 8
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical group [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 6
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- CBOCVOKPQGJKKJ-UHFFFAOYSA-L Calcium formate Chemical compound [Ca+2].[O-]C=O.[O-]C=O CBOCVOKPQGJKKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- UNMYWSMUMWPJLR-UHFFFAOYSA-L Calcium iodide Chemical compound [Ca+2].[I-].[I-] UNMYWSMUMWPJLR-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 claims description 2
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 claims description 2
- 229910001622 calcium bromide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940059251 calcium bromide Drugs 0.000 claims description 2
- 229960002713 calcium chloride Drugs 0.000 claims description 2
- WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L calcium dibromide Chemical compound [Ca+2].[Br-].[Br-] WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229940044172 calcium formate Drugs 0.000 claims description 2
- 235000019255 calcium formate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004281 calcium formate Substances 0.000 claims description 2
- 229940046413 calcium iodide Drugs 0.000 claims description 2
- 229910001640 calcium iodide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MKJXYGKVIBWPFZ-UHFFFAOYSA-L calcium lactate Chemical compound [Ca+2].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O MKJXYGKVIBWPFZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000001527 calcium lactate Substances 0.000 claims description 2
- 229960002401 calcium lactate Drugs 0.000 claims description 2
- 235000011086 calcium lactate Nutrition 0.000 claims description 2
- ONKVOPHWLJLAIK-UHFFFAOYSA-N octan-1-ol;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCO ONKVOPHWLJLAIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940057950 sodium laureth sulfate Drugs 0.000 claims description 2
- SXHLENDCVBIJFO-UHFFFAOYSA-M sodium;2-[2-(2-dodecoxyethoxy)ethoxy]ethyl sulfate Chemical group [Na+].CCCCCCCCCCCCOCCOCCOCCOS([O-])(=O)=O SXHLENDCVBIJFO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 3
- -1 alginate ions Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 65
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 7
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 7
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 235000010410 calcium alginate Nutrition 0.000 description 3
- 239000000648 calcium alginate Substances 0.000 description 3
- 229960002681 calcium alginate Drugs 0.000 description 3
- OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L calcium;(2s,3s,4s,5s,6r)-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxy-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxylato-4,5,6-trihydroxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylate Chemical compound [Ca+2].O[C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)O[C@@H](C([O-])=O)[C@H]1O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O2)C([O-])=O)O)[C@H](C(O)=O)O1 OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007863 gel particle Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 3
- 235000021120 animal protein Nutrition 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- ASEFUFIKYOCPIJ-UHFFFAOYSA-M sodium;2-dodecoxyethyl sulfate Chemical group [Na+].CCCCCCCCCCCCOCCOS([O-])(=O)=O ASEFUFIKYOCPIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开一种灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂及其制备方法。所述灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂的原料包括组分A和组分B；组分A包括可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、水解蛋白、可溶性钙盐和水；组分B包括可溶性海藻酸盐和水；其中，基于组分A和组分B总重量为100重量份计，可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.04～0.15份，水解蛋白0.18～0.45份，可溶性钙盐0.004～0.1份，可溶性海藻酸盐0.01～0.45份，余量为水；将组分A和组分B混合得到所述灭火剂。本发明所选可溶性海藻酸盐、水解蛋白均为生物基材料，环保无害，易降解。水解蛋白的引入可以促进海藻酸根离子的水解，从而减缓了可溶性海藻酸盐与可溶性钙盐的交联速率，提高了泡沫的稳定性和保水能力。本发明的凝胶蛋白泡沫抗烧时间高达454s，较市售FFFP提高了54.42％，能够稳定覆盖在油品表面，有效地减少了油品复燃的风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂及其制备方法，属于油池火灾灭火材料领域。
背景技术
在油品储运过程中，储罐火灾时有发生，且表面燃烧面积大、极易复燃，对灭火救援是一个重大挑战。目前，由于氟蛋白泡沫(FFFP)高效的灭火性能，其仍然是灭储罐火灾的常用灭火剂之一。然而FFFP的稳定性较差。在灭火后，由于火场热辐射较强，容易导致氟蛋白泡沫塌陷，从而引发储罐火灾的复燃。而且FFFP中的氟碳表面活性剂还会危害环境和人类健康。因此有必要研发一款抗复燃效果好、环保无害的灭火剂来控制储罐火灾。
为了提高灭火剂的稳定性以及抗复燃能力，许多研究人员提出了聚合物泡沫、三相泡沫以及凝胶泡沫等。它们虽然在一定程度上提高了灭火剂的稳定性，但仍然存在各种问题。
例如专利CN102886114B、CN113117281B、CN110448852B等主要是通过物理吸附的方式提高泡沫稳定性，保水能力有限，导致其降温效率较低。
专利CN113069706B、CN114479122A、CN114307029A等制备的凝胶泡沫密度较大，流动性不佳，难以在油面有效覆盖；而且大多数研究人员选用的材料都是化工产品，难以降解，危害环境。综上所述，目前扑灭油池火灾的泡沫灭火剂主要面临稳定性差、抗复燃性能不佳以及污染环境的问题。
发明内容
为了解决现有储罐火灾用灭火剂稳定性差、抗复燃效果不佳以及难以降解等问题，本发明提供一种灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂及其制备方法。所述灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂是一款环保无害，易降解的生物基凝胶蛋白泡沫，该泡沫具有良好的降温灭火与抗烧能力，为凝胶泡沫扑灭储罐火灾提供了依据和参考。
本发明采用以下技术方案：
一种灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂，所述灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂的原料包括组分A和组分B；组分A包括可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、水解蛋白、可溶性钙盐和水；组分B包括可溶性海藻酸盐和水；
其中，基于组分A和组分B总重量为100重量份计，可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.04～0.15份，水解蛋白0.18～0.45份，可溶性钙盐0.004～0.1份，可溶性海藻酸盐0.01～0.45份，余量为水。
进一步地，可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.05～0.15份、水解蛋白0.35～0.45份和可溶性钙盐0.04～0.1份，可溶性海藻酸盐0.01～0.3份。
进一步地，可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.1份、水解蛋白0.4份和可溶性钙盐0.01份，可溶性海藻酸盐0.09份。
进一步地，所述可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠或正辛醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
进一步地，所述水解蛋白为水解猪皮蛋白。
进一步地，所述可溶性海藻酸盐为海藻酸钠。
进一步地，所述可溶性钙盐为氯化钙、溴化钙、碘化钙、乳酸钙、甲酸钙或醋酸钙。
进一步地，将组分A和组分B混合得到所述灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂。
一种如上任一项所述的灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐与水解蛋白水溶液混合后，得到复配发泡液；
(2)将所述复配发泡液与可溶性钙盐水溶液混合后，得到组分A；
(3)将可溶性海藻酸盐溶于水后得到组分B；
(4)将所述组分A与所述组分B配制成发泡液，通过压缩空气泡沫系统制备所述凝胶蛋白泡沫灭火剂。
进一步地，可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐水溶液与水解蛋白水溶液混合后，得到复配发泡液；包括：将凝胶状的可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐溶解于水中，得到脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐水溶液；将所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐水溶液与粉末状的水解蛋白相容，得到复配发泡液。
进一步地，将可溶性海藻酸盐溶于水后得到组分B；包括：将粉末状的可溶性海藻酸盐溶解于水中，转速900r/min，搅拌30min，得到组分B。
本发明与现有灭火剂相比所具备的优点如下：
1、所选可溶性海藻酸盐、水解蛋白均为生物基材料，环保无害，易降解。
2、水解蛋白的引入可以促进海藻酸根离子的水解，从而减缓了可溶性海藻酸盐与可溶性钙盐的交联速率。并在压缩空气的作用下，使之形成细小的凝胶颗粒并均匀分散于泡沫之间，最终形成凝胶泡沫，具有良好的协同增强灭火效果。
3、本发明通过可溶性海藻酸盐与可溶性钙盐形成海藻酸钙热不可逆三维网状结构减缓了泡沫的排液速率与合并速率，提高了泡沫的稳定性和保水能力，具有良好的协同增强灭火效果。
4、在测试中，本发明实施例的凝胶蛋白泡沫半衰期高达1783s，较传统水基泡沫、聚合物泡沫、氟蛋白泡沫分别提高了228.97％、68.52％、189.92％，说明复配发泡液、海藻酸盐以及可溶性钙盐之间存在协同作用，有效提高了泡沫的稳定性。
5、在测试中，本发明实施例的凝胶蛋白泡沫抗烧时间高达454s，较市售FFFP提高了54.42％，能够稳定覆盖在油品表面，有效地减少了油品复燃的风险。
附图说明
图1为泡沫发生装置示意图；
图中，1-空压机，2-泡沫机，3-A液罐，4-B液罐，5-1-第一搅拌器，5-2-第二搅拌器，6-1-第一阀门，6-2-第二阀门，6-3-第三阀门，6-4-第四阀门，7-1-第一液体流量计，7-2-第二液体流量计，8-比例调节器，9-方向阀，10-喷嘴，11-支架。
图2本发明实施例1(a)与现有FFFP(b)的抗烧过程对比图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供了一种灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂及其制备方法。制备所述的灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂的方法中，使用如图1所示的泡沫发生装置。如图1所示，泡沫发生装置包括空压机1、泡沫机2、A液罐3、B液罐4、第一搅拌器5-1、第二搅拌器5-2、第一阀门6-1、第二阀门6-2、第三阀门6-3、第四阀门6-4、第一液体流量计7-1、第二液体流量计7-2、比例调节器8、方向阀9、喷嘴10和支架11。空压机1连接泡沫机2。A液罐3中设置有第一搅拌器5-1。B液罐4中设置有第二搅拌器5-2。A液罐3依次连接第一阀门6-1、第一液体流量计7-1和比例调节器8的第一入口。B液罐4依次连接第二阀门6-2、第二液体流量计7-2和比例调节器8的第二入口。比例调节器8的出口依次连接第三阀门6-3和泡沫机2。泡沫机2的出口依次连接第四阀门6-4、方向阀9和喷嘴10。支架11置于方向阀9下方，用于支撑方向阀9。
使用如上所述的泡沫发生装置，所述凝胶蛋白泡沫制备方法包括如下步骤：
S1.可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐水溶液与水解蛋白水溶液混合后，得到复配发泡液。将所述复配发泡液与可溶性钙盐水溶液混合后，得到复配发泡液+交联剂组分A。
S2.可溶性海藻酸盐溶于水后得到增稠剂组分B。
S3.将组分A置入A液罐3，组分B置入B液罐4，分别打开第一阀门6-1与第二阀门6-2，打开第三阀门6-3，通过第一液体流量计7-1控制组分A的流速，通过第二液体流量计7-2控制组分B的流速，通过比例调节器8控制组分A与组分B的比例制备凝胶蛋白泡沫液，待泡沫液置入泡沫机2后，关闭第三阀门6-3，打开第四阀门6-4，打开空压机1，调节压力至0.8MPa，使交联反应充分进行，形成致密均匀的泡沫，最后通过喷嘴10喷出，通过控制方向阀9实施灭火。
本发明实施例采用可溶性海藻酸盐、水解蛋白均为生物基材料，环保无害，易降解；通过可溶性海藻酸盐与可溶性钙盐形成了海藻酸钙热不可逆三维网状凝胶结构，该结构中的凝胶颗粒能吸收大量水分，提高泡沫的降温灭火能力；同时，该凝胶颗粒可以减缓泡沫的排液速率与合并速率，提高了泡沫的稳定性；在测试中，本发明实施例的凝胶蛋白泡沫抗烧时间高达454s，较市售FFFP提高了54.42％，能够稳定覆盖在油品表面，有效地减少了油品复燃的风险。
进一步地，可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐水溶液与水解蛋白水溶液混合后，得到复配发泡液；包括：将凝胶状的可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐溶解于水中，得到脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐水溶液；
将所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐水溶液与粉末状的水解动物蛋白混合搅拌溶解，得到复配发泡液。
进一步地，可溶性海藻酸盐溶于水后得到增稠剂组分B；包括：
将粉末状的可溶性海藻酸盐溶解于水中，转速900r/min，搅拌30min，得到增稠剂组分B。
为了解决现有储罐火灾用灭火剂稳定性差、抗复燃效果不佳的问题，申请人对凝胶蛋白泡沫的制作方法进行了深入的研究，通过大量正交试验筛选出了灭火性能优良的配方，从起泡性、稳定性、保水性、灭火能力与抗烧能力综合考虑，得到了综合性能最佳的凝胶蛋白泡沫配方。
基于此，本发明实施例提供一种凝胶蛋白泡沫，按凝胶蛋白泡沫总质量为100质量份计，由以下质量份数的组份制成：
可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐：0.1份；
水解蛋白：0.4份；
可溶性海藻酸盐：0.09份；
可溶性钙盐：0.01份；余量为水。
进一步地，所述可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，水解蛋白为水解动物蛋白，可溶性海藻酸盐为海藻酸钠，可溶性钙盐为氯化钙。
本发明实施例提供的所述凝胶蛋白泡沫灭火剂在灭油池火灾中的应用。
本发明以下实施例所用的部分原料为：
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，CAS-9004-82-4，山东优索化工科技有限公司；
水解猪皮蛋白，CA-9064-67-9，石家庄旭美生物科技有限公司；
海藻酸钠，平均分子量400-500cps，粒径60-80目，CAS-9005-38-3，山东优索化工科技有限公司。
实施例1
一种凝胶蛋白泡沫的制备方法，包括：S1.按重量kg数计，将0.05kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠分散于A罐中，A罐内盛装25L水，以500r/min转速搅拌10min，使之充分溶解；再将0.2kg水解猪皮蛋白分散到A罐中，得到复配发泡液；最后将0.005kg氯化钙分散于A罐中，得到复配发泡液+交联剂组份A；S2.将0.045kg海藻酸钠分散于B罐中，B罐内盛装25L水，以900r/min转速搅拌10min，得到胶凝剂组份B；S3.打开A罐与B罐阀门，同时将比例调节器调至1：1(质量比)，使组份A与组分B在泡沫机内充分混合，待泡沫液全部置入泡沫机后，关闭泡沫机阀门，打开空压机，调节压力至0.8MPa，通过压缩空气使组分A与组分B充分反应，形成致密均匀的凝胶蛋白泡沫，最后通过喷嘴喷出，调节方向阀实施灭火。
实施例2
一种凝胶蛋白泡沫的制备方法，包括：S1.按重量kg数计，将0.05kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠分散于A罐中，A罐内盛装25L水，以500r/min转速搅拌10min，使之充分溶解；再将0.2kg水解猪皮蛋白分散到A罐中，得到复配发泡液；最后将0.02kg氯化钙分散于A罐中，得到复配发泡液+交联剂组份A；S2.将0.08kg海藻酸钠分散于B罐中，B罐内盛装25L水，以900r/min转速搅拌20min，得到胶凝剂组份B；S3.打开A罐与B罐阀门，同时将比例调节器调至1：1(质量比)，使组份A与组分B在泡沫机内充分混合，待泡沫液全部置入泡沫机后，关闭泡沫机阀门，打开空压机，调节压力至0.8MPa，通过压缩空气使组分A与组分B充分反应，形成致密均匀的凝胶蛋白泡沫，最后通过喷嘴喷出，调节方向阀实施灭火。
实施例3
一种凝胶蛋白泡沫的制备方法，包括：S1.按重量kg数计，将0.05kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠分散于A罐中，A罐内盛装25L水，以500r/min转速搅拌10min，使之充分溶解；再将0.2kg水解猪皮蛋白分散到A罐中，得到复配发泡液；最后将0.05kg氯化钙分散于A罐中，得到复配发泡液+交联剂组份A；S2.将0.15kg海藻酸钠分散于B罐中，B罐内盛装25L水，以900r/min转速搅拌30min，得到胶凝剂组份B；S3.打开A罐与B罐阀门，同时将比例调节器调至1：1(质量比)，使组份A与组分B在泡沫机内充分混合，待泡沫液全部置入泡沫机后，关闭泡沫机阀门，打开空压机，调节压力至0.8MPa，通过压缩空气使组分A与组分B充分反应，形成致密均匀的凝胶蛋白泡沫，最后通过喷嘴喷出，调节方向阀实施灭火。
对比例1
一种传统水基泡沫的制备方法，包括：S1.按重量kg数计，将0.05kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠分散于A罐中，A罐内盛装25L水，以500r/min转速搅拌10min，使之充分溶解；再将0.2kg水解猪皮蛋白分散到A罐中，得到复配发泡液；S2.打开A罐阀门，使泡沫液全部置入泡沫机后，关闭泡沫机阀门，打开空压机，调节压力至0.8MPa，通过压缩空气使复配发泡液充分发泡，形成水基泡沫，最后通过喷嘴喷出，调节方向阀实施灭火。
对比例2
一种聚合物泡沫的制备方法，包括：S1.按重量kg数计，将0.05kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠分散于A罐中，A罐内盛装25L水，以500r/min转速搅拌10min，使之充分溶解；再将0.2kg水解猪皮蛋白分散到A罐中，得到复配发泡液；S2.将0.08kg海藻酸钠分散于B罐中，B罐内盛装25L水，以900r/min转速搅拌20min，得到胶凝剂组份B；S3.打开A罐与B罐阀门，同时将比例调节器调至1：1(质量比)，使组份A与组分B在泡沫机内充分混合，待泡沫液全部置入泡沫机后，关闭泡沫机阀门，打开空压机，调节压力至0.8MPa，通过压缩空气使组分A与组分B充分发泡，形成致密均匀的聚合物泡沫，最后通过喷嘴喷出，调节方向阀实施灭火。
对比例3
一种氟蛋白泡沫灭火剂。包括：S1.按重量kg数计，将10L市售氟蛋白泡沫液置入A罐中；S2.将25L水置入B罐中；S3.打开A罐与B罐阀门，同时将比例调节器调至6：94(质量比)，使组份A与组分B在泡沫机内充分混合，待泡沫液全部置入泡沫机后，关闭泡沫机阀门，打开空压机，调节压力至0.8MPa，通过压缩空气使组分A与组分B充分发泡，形成氟蛋白泡沫，最后通过喷嘴喷出，调节方向阀实施灭火。
测试方法1：
取实施例1-3以及对比例1-3分别制备的泡沫液样品，分别进行以下检测实验：
1、发泡倍数测定：取50ml的样品1-3，分别放入1L量筒中，通过机械搅拌的方式发泡，转速3000r/min，搅拌2min，将发泡好的泡沫置入1L量筒中读取泡沫体积V，并按下式计算发泡倍数：
E＝V/50
2、半衰期测定：将50ml样品1-3经机械发泡所得的泡沫置于半衰期测定仪中，记录析出原液一半体积的时间，即为半衰期。
3、保水性测试：将50ml样品1-3经机械发泡所得的泡沫置于1L烧杯中，记录泡沫与烧杯的总质量Mt；然后将盛有泡沫的烧杯置于100℃恒温干燥箱中，放置1小时，每10min记录烧杯重量Mi，并按下式计算保水性：
将本发明制备的凝胶蛋白泡沫进行发泡倍数测试、半衰期测试和保税性能测试，具体测试结果如下表1：
表1本发明实施例的凝胶蛋白泡沫与对比例1的自制复配泡沫、对比例2的聚合物泡沫以及对比例3的现有FFFP的基础性能对比
| 测试样品 | 发泡倍数 | 半衰期(s) | 保水率 |
| 实施例1 | 11.6 | 1783 | 67.28％ |
| 实施例2 | 12.0 | 1653 | 69.40％ |
| 实施例3 | 10.8 | 1729 | 75.24％ |
| 对比例1 | 17.6 | 542 | 47.78％ |
| 对比例2 | 14.2 | 1058 | 59.83％ |
| 对比例3 | 18.9 | 615 | 55.90％ |
参考表1所示，虽然实施例1-3的发泡倍数低于对比例1-3，但其半衰期明显高于对比例1-3，说明实施例1-3的稳定性要明显优于自制复配泡沫、聚合物泡沫以及FFFP，有助于提高泡沫的抗烧能力；同时，可以看到实施例1-3的保水率均优于对比例1-3，说明凝胶蛋白泡沫中的凝胶结构能够有效吸附水分子，从而提高泡沫的降温灭火能力。
测试方法2：
取实施例1-3以及对比例3分别制备的泡沫液样品，分别进行以下检测实验：
1、灭火实验：
在一直径为0.8m，高为0.3m的钢制油盘中，加入15mm高水垫层，15mm高汽油层，点燃，用秒表记录90％控火时间与灭火时间。
2、抗烧实验：
待灭火后5min开始抗烧实验，将一直径为0.2m，高为0.3m的抗烧罐(抗烧罐是不锈钢罐)置入油盘中，加入1L汽油，点燃，用秒表记录25％抗烧时间与90％抗烧时间。
将本发明制备的凝胶蛋白泡沫进行灭火能力与抗烧能力测试，具体测试结果如下表2：
表2本发明实施例的凝胶蛋白泡沫与对比例3的灭火性能比较
图2为本发明实施例1(a)与对比例3(b)的抗烧过程比较。
参考图2所示，0s时，实施例1与对比例3均处于稳定覆盖阶段，此时泡沫正稳定覆盖于油面上，隔绝空气。随着抗烧罐内油品的不断燃烧，产生大量的热，使抗烧罐附近的泡沫层受水分蒸发，出现局部坍塌，进而使油品暴露在空气中，出现了小火苗，形成了非连续性燃烧带；同时可以看出，对比例3在200s时就出现该现象，而实施例1则在300s左右才形成非连续性燃烧带。随着非连续性燃烧带的持续燃烧，抗烧罐附近的泡沫层受到严重破坏，逐渐形成连续性燃烧带；对比例3在252s时达到25％抗烧时间，实施例1则在第377s才达到。
参考表2所示，实施例1展现了与FFFP相似的90％控火时间与灭火时间，说明实施例1的灭火能力能够与FFFP媲美；同时，可以看出，实施例1的25％抗烧时间与90％抗烧时间高于实施例2-3和FFFP，与FFFP相比，其90％抗烧时间提高了54.42％，展现了良好的抗烧性能。从而，本发明实施例的凝胶蛋白泡沫具有良好的稳定性、保水性、灭火性能与抗烧性能的特点。
本发明未详细阐述部分属于本领域技术人员的公知技术。以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将凝胶状的可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐溶解于水中，得到脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐水溶液；将所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐水溶液与粉末状的水解蛋白相溶，得到复配发泡液；
（2）将所述复配发泡液与可溶性钙盐水溶液混合后，得到组分A；
（3）将可溶性海藻酸盐溶于水后得到组分B；
（4）将所述组分A与所述组分B混合配制成发泡液，通过压缩空气泡沫系统制备所述凝胶蛋白泡沫灭火剂；所述灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂的原料由组分A和组分B组成；组分A包括可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、水解蛋白、可溶性钙盐和水；组分B包括可溶性海藻酸盐和水；
其中，基于组分A和组分B总重量为100重量份计，可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.04~0.15份，水解蛋白0.18~0.45份，可溶性钙盐0.004~0.1份，可溶性海藻酸盐0.01~0.45份，余量为水；所述可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠或正辛醇聚氧乙烯醚硫酸钠；所述水解蛋白为水解猪皮蛋白；所述可溶性海藻酸盐为海藻酸钠；所述可溶性钙盐为氯化钙、溴化钙、碘化钙、乳酸钙、甲酸钙或醋酸钙。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.05~0.15份、水解蛋白0.35~0.45份和可溶性钙盐0.04~0.1份，可溶性海藻酸盐0.01~0.3份。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，可溶性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.1份、水解蛋白0.4份和可溶性钙盐0. 01份，可溶性海藻酸盐0.09份。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211172166.2A CN115869578B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211172166.2A CN115869578B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115869578A CN115869578A (zh) | 2023-03-31 |
| CN115869578B true CN115869578B (zh) | 2024-06-11 |
Family
ID=85770023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211172166.2A Active CN115869578B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115869578B (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2895910A (en) * | 1955-04-07 | 1959-07-21 | Alginate Ind Ltd | Fire fighting foams |
| CN101543672A (zh) * | 2009-03-15 | 2009-09-30 | 徐志毅 | 一种灭火材料及其制备方法和应用 |
| CN101660215A (zh) * | 2009-09-23 | 2010-03-03 | 陈福库 | 蛋白质与纤维素复合纤维及其制造方法 |
| CN102886114A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-01-23 | 公安部天津消防研究所 | 通用型易降解a类泡沫灭火剂 |
| CN102964081A (zh) * | 2012-10-26 | 2013-03-13 | 安徽艾柯泡塑股份有限公司 | 一种复合型动植物蛋白发泡剂 |
| CN103040727A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-04-17 | 天津工业大学 | 一种药物和蛋白质缓释海藻酸盐杂化凝胶的制备方法 |
| CN104177118A (zh) * | 2014-08-04 | 2014-12-03 | 中建商品混凝土（福建）有限公司 | 一种早强型复合泡沫混凝土发泡剂及其制备方法 |
| CN104841083A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-19 | 厦门安港消防科技有限公司 | 一种抗溶泡沫灭火剂 |
| CN110124245A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-16 | 北京理工大学 | 发泡海藻酸钠水凝胶及其制备方法、灭火装置 |
| CN110960824A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-07 | 应急管理部天津消防研究所 | 一种烃类易燃液体流淌火灭火剂 |
| CN111084955A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-01 | 江苏锁龙消防科技股份有限公司 | 一种氟蛋白泡沫灭火剂及其制备方法 |
| CN112245330A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-22 | 杭州华玮生物科技有限公司 | 一种化妆品原料的冻干产品的非制冷成型的方法及复溶方法 |
| CN114437371A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-05-06 | 陕西科技大学 | 一种基于双交联机制的酪蛋白基纳米杂化水凝胶的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4636665B2 (ja) * | 2000-10-12 | 2011-02-23 | ヤマトプロテック株式会社 | たん白泡消火薬剤及び泡水溶液 |
-
2022
- 2022-09-26 CN CN202211172166.2A patent/CN115869578B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2895910A (en) * | 1955-04-07 | 1959-07-21 | Alginate Ind Ltd | Fire fighting foams |
| CN101543672A (zh) * | 2009-03-15 | 2009-09-30 | 徐志毅 | 一种灭火材料及其制备方法和应用 |
| CN101660215A (zh) * | 2009-09-23 | 2010-03-03 | 陈福库 | 蛋白质与纤维素复合纤维及其制造方法 |
| CN102964081A (zh) * | 2012-10-26 | 2013-03-13 | 安徽艾柯泡塑股份有限公司 | 一种复合型动植物蛋白发泡剂 |
| CN102886114A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-01-23 | 公安部天津消防研究所 | 通用型易降解a类泡沫灭火剂 |
| CN103040727A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-04-17 | 天津工业大学 | 一种药物和蛋白质缓释海藻酸盐杂化凝胶的制备方法 |
| CN104177118A (zh) * | 2014-08-04 | 2014-12-03 | 中建商品混凝土（福建）有限公司 | 一种早强型复合泡沫混凝土发泡剂及其制备方法 |
| CN104841083A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-19 | 厦门安港消防科技有限公司 | 一种抗溶泡沫灭火剂 |
| CN110124245A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-16 | 北京理工大学 | 发泡海藻酸钠水凝胶及其制备方法、灭火装置 |
| CN110960824A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-07 | 应急管理部天津消防研究所 | 一种烃类易燃液体流淌火灭火剂 |
| CN111084955A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-01 | 江苏锁龙消防科技股份有限公司 | 一种氟蛋白泡沫灭火剂及其制备方法 |
| CN112245330A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-22 | 杭州华玮生物科技有限公司 | 一种化妆品原料的冻干产品的非制冷成型的方法及复溶方法 |
| CN114437371A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-05-06 | 陕西科技大学 | 一种基于双交联机制的酪蛋白基纳米杂化水凝胶的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 沈耀宗等.《消防技术装备》.群众出版社,1990,第51页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115869578A (zh) | 2023-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shi et al. | Experimental investigation of the drainage characteristic and stability mechanism of gel-stabilized foam used to extinguish coal fire | |
| Chen et al. | Renewable biomass gel reinforced core-shell dry water material as novel fire extinguishing agent | |
| CN109260644B (zh) | 一种水系灭火剂及其制备方法 | |
| Shi et al. | Experimental investigation of the flow and extinguishment characteristics of gel-stabilized foam used to control coal fire | |
| Wu et al. | Preparation of new gel foam and evaluation of its fire extinguishing performance | |
| CN102225228B (zh) | 热气溶胶灭火剂 | |
| CN106621161A (zh) | 一种耐寒环保水系灭火剂 | |
| CN1413749A (zh) | 具有覆盖功能的泡沫灭火剂 | |
| CN101318063B (zh) | 复合材料冷气溶胶灭火剂及制备方法 | |
| CN111111084B (zh) | 一种生物基复合水凝胶灭火材料及其制备方法 | |
| Ma et al. | Preparation and characterization of antioxidant gel foam for preventing coal spontaneous combustion | |
| Tian et al. | Preparation and characterization of fire-extinguishing efficiency of novel gel-protein foam for liquid pool fires | |
| CN102336994B (zh) | 一种聚乙烯醇泡沫隔氧材料、其制备方法及用途 | |
| CN105999606A (zh) | 一种磷酸铵高效能超细干粉灭火剂及其生产方法 | |
| CN110812771A (zh) | 一种泡沫防灭火材料及其制备方法和应用 | |
| CN114504758A (zh) | 一种无氟泡沫灭火剂及其制备方法 | |
| CN115869578B (zh) | 一种灭油池火用凝胶蛋白泡沫灭火剂及其制备方法 | |
| CN111821643A (zh) | 用于熄灭液体燃料火灾的亚毫米级液芯微胶囊灭火介质 | |
| CN107875559A (zh) | 适用于细水雾的水系灭火剂 | |
| Liu et al. | Research on the fire extinguishing performance of new gel foam for preventing and controlling the spontaneous combustion of coal gangue | |
| Ding et al. | Influence of gas–liquid ratio on the fire-extinguishing efficiency of compressed gas protein foam in diesel pool fire | |
| Tian et al. | Suppressive effects of alkali metal salt modified dry water material on methane-air explosion | |
| CN112206457B (zh) | 一种生物质凝胶基干水粉体灭火剂及其制备方法 | |
| CN111617428B (zh) | 一种无氯水成膜泡沫灭火剂及其制备方法 | |
| CN114796965B (zh) | 一种环保型含氟水成膜灭火剂及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |