CN117460561A - 气溶胶灭火剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种火灾发生后能够用作灭火剂的气溶胶灭火剂组合物。该气溶胶灭火剂组合物包含：(A)含有氨、碱金属、碱土金属和卤素中的至少一种的气溶胶发生剂成分；和(B)含有硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、过氧化物和金属氧化物中的至少一种的氧化剂成分。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够通过燃烧产生气溶胶来灭火抑制火灾的气溶胶灭火剂组合物以及使用了该气溶胶灭火剂组合物的气溶胶发生自动灭火装置。
背景技术
通常的灭火器或灭火装置等中，作为灭火剂填充有细粉状态的灭火剂。这样的灭火器或灭火装置中，在工作时将细粉状态的灭火剂向火焰扩散，瞬时生成如钾自由基的自由基，利用上述自由基捕捉推进燃烧反应的氢自由基、氧自由基、氢氧自由基等来灭火是其基本的功能。
使用了这种粉末型灭火剂的灭火器或灭火装置由于使粉体状态的灭火剂扩散，因此，容器体积增大，且为了能够瞬时喷出，需要能够耐受高压的容器，因此容器变重。
为此，在例如专利文献1(俄罗斯专利第RU2357778 C2号公报)中，为了实现更小型的灭火装置，通过使用由燃料成分的双氰胺和氧化剂成分的硝酸钾构成的火药组合物，能够产生含有来自氧化剂的钾自由基的气溶胶。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：俄罗斯专利第RU2357778 C2号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供一种用作灭火器或灭火装置等的灭火剂时，与粉末型灭火剂相比，能够使灭火器或灭火装置等更小型且轻量的气溶胶灭火剂组合物、和使用了该气溶胶灭火剂组合物的气溶胶发生自动灭火装置。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述的课题，本发明提供一种气溶胶灭火剂组合物，其包含：(A)含有氨、碱金属、碱土金属和卤素中的至少一种的气溶胶发生剂成分；和(B)含有硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、过氧化物和金属氧化物中的至少一种的氧化剂成分。
在上述的本发明的气溶胶灭火剂组合物中，所述气溶胶发生剂成分(A)优选为铵化合物、氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、锂化合物、钠化合物、铯化合物、镁化合物和钙化合物中的至少一种。
另外，在上述的本发明的气溶胶灭火剂组合物中，所述氧化剂成分(B)优选为硝酸铵、硝酸锂、硝酸钠、硝酸锶、氯酸钠、氯酸铯、氯酸锶、氯酸铵、氯酸镁、氯酸钙、高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸铯、高氯酸镁、高氯酸锶、过氧化锶、氧化铁、氧化铜和氧化钼中的至少一种。
此外，上述的本发明的气溶胶灭火剂组合物优选表观密度为1.0g/cm3以上。
此外，本发明还提供一种包含上述的本发明的气溶胶灭火剂组合物的气溶胶发生自动灭火装置。
发明的效果
本发明的气溶胶灭火剂组合物和采用了其的气溶胶发生自动灭火装置不是以粉末的状态扩散使用的制品，而是能够在受到由火灾产生的热量后自动着火燃烧，产生具有灭火作用的气溶胶。因此，与使用粉末型灭火剂的情形相比，能够使灭火器或灭火装置等更小型且轻量。
附图说明
图1是使用了本发明的气溶胶灭火剂组合物的灭火性能的确认试验的试验方法的说明图(燃烧空间容积为5L)。
图2是使用了本发明的气溶胶灭火剂组合物的灭火性能的确认试验的试验方法的另一说明图(燃烧空间容积为2000L)。
具体实施方式
以下，一边参照下表一边详细地说明本发明的代表性实施方式的气溶胶灭火剂组合物和使用了其的气溶胶发生自动灭火装置。但是，本发明并不限定于此，能够进行各种设计变更，并且具备权利要求所记载的技术事项的实施方式均包括在本发明中。
<气溶胶灭火剂组合物>
本发明的气溶胶灭火剂组合物包含：(A)含有氨、碱金属、碱土金属和卤素中的至少一种的气溶胶发生剂成分；以及(B)含有硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、过氧化物和金属氧化物中的至少一种的氧化剂成分。
气溶胶发生剂成分(A)是用于与氧化剂成分(B)一起燃烧产生热能使气溶胶产生的成分，换而言之，也可以说是燃料，含有氨、碱金属、碱土金属和卤素中的至少一种。即，气溶胶发生剂成分(A)是包含氨、碱金属、碱土金属和卤素中的任意分子或元素的至少一者的的一种或多种。
此外，作为所述气溶胶发生剂成分(A)，优选为铵化合物、氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、锂化合物、钠化合物、铯化合物、镁化合物和钙化合物中的至少一种。
其次，氧化剂成分(B)是用于与上述气溶胶发生剂成分(A)一起燃烧产生热能的成分，包含硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、过氧化物和金属氧化物中的至少一种。
其中，所述氧化剂成分(B)优选为硝酸铵、硝酸锂、硝酸钠、硝酸锶、氯酸钠、氯酸铯、氯酸锶、氯酸铵、氯酸镁、氯酸钙、高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸铯、高氯酸镁、高氯酸锶、过氧化锶、氧化铁、氧化铜和氧化钼中的至少一种。
当将所述气溶胶发生剂成分(A)与所述氧化剂成分(B)的合计量设为100质量％时，所述气溶胶发生剂成分(A)为20～50质量％、优选为25～40质量％、更优选为25～35质量％，所述氧化剂成分(B)为80～50质量％、优选为75～60质量％、更优选为75～65质量％。
本发明的气溶胶灭火剂组合物除了上述气溶胶发生剂成分(A)和上述氧化剂成分(B)以外，还可以包含成型所需要的粘合剂、增塑剂、隔离剂等添加剂。
进一步，本发明的气溶胶灭火剂组合物除了上述气溶胶发生剂成分(A)和上述氧化剂成分(B)之外，优选还含有成型助剂成分(C)。成型助剂成分(C)是将气溶胶发生剂成分(A)和氧化剂成分(B)成型时所需的粘合剂、增塑剂、润滑剂等，例如只要是CMC-Na(羧甲基纤维素钠盐)、乙基纤维素、PVA(聚乙烯醇)、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)、PVP(聚乙烯基吡咯烷酮)、淀粉、瓜尔胶、角叉菜胶、阿拉伯树胶、天然橡胶、合成橡胶、二氧化硅、氧化铝、云母、二氧化硅氧化铝、碳石墨、硬脂酸盐、晶须中的任意种即可，优选为CMC-Na。
所述成型助剂成分(C)的含量比例相对于所述气溶胶发生剂成分(A)和所述氧化剂成分(B)的合计量100质量份只要是0.1～100质量份即可，优选为0.5～50质量份。
本发明的气溶胶灭火剂组合物的热分解起始温度为超过90℃～260℃的范围，优选为超过150℃～260℃。所述热分解起始温度能够通过将上述的气溶胶发生剂成分(A)、氧化剂成分(B)和成型助剂成分(C)按上述比例组合来满足。
本发明的组合物通过满足上述热分解温度范围，能够在例如不使用点火装置等的情况下，在受到火灾发生时的热量后气溶胶发生剂成分(A)和氧化剂成分(B)自动着火燃烧，能够产生来自气溶胶发生剂成分(A)的气溶胶进行灭火。
此外，作为在室内的可燃物，普通木材的着火温度为260℃，通过将热分解温度设定成设置于处理火灾的场所的自动火灾报警设备的热探测器的通常工作温度即90℃以下不启动的条件，不仅能够迅速灭火，还能够防止上述热探测器的误动作。特别是由于热探测器的最高设定温度为150℃，因此，通过将热分解开始温度的下限值设定为超过150℃，能够实现高通用性。
本发明的组合物的形态没有特别限制，可以制成粉末或所希望形状的成型体。作为成型体，可以举出例如颗粒、所希望形状的粒料(圆柱形等)、片剂、球形、圆盘等。在成型体的情况下，优选表观密度为1.0g/cm3以上。
<气溶胶发生自动灭火装置>
接着，本发明的自动灭火装置可以制成不具有用于点燃气溶胶发生剂的点火机构的装置和具有用于点火的公知的启动器或雷管等点火机构的装置中的任意形态。
在本发明的自动灭火装置中，不具有点火机构的自动灭火装置可以制成本发明的气溶胶灭火剂组合物被收容在可燃性或不燃性的容器中的装置。
作为自动灭火装置，本发明的气溶胶灭火剂组合物被收容在可燃性的容器中的形态的装置可以通过例如连同所述容器一起投入火焰中使用。
另一方面，作为自动灭火装置，本发明的气溶胶灭火剂组合物被收容在不燃性的容器中的形态的装置可以通过例如经所述容器的开口部将组合物向烹饪中的着火物(锅的内容物的着火等)散布来使用。
此外，为了更早地察觉火灾，本发明的自动灭火装置可以制成将本发明的组合物收容在由导热性高的材料(铝、铜等)制成的容器内的形态的装置，进一步，为了提高集热效果，可以制成上述容器内具有用于增大表面积的扇叶结构的装置。由于该自动灭火装置应对万一因起火而发生了火灾的情形，因此，能够通过例如配置在各种电池等的附近来使用。
具有点火机构的自动灭火装置可以制成将收容有作为灭火剂的本发明的气溶胶灭火剂组合物和点火机构的容器、与用于将火灾的发生传送到所述点火机构使之工作的热传感器等组合而成的装置。
实施例
《实施例1～9、比较例1、3、4》
将表1所示的成分(A)、(B)和(C)按照表1所示的配合比例(以不含水或溶剂的干燥物的形态)充分混合，相对于成分(A)、(B)和(C)的合计量100质量份，添加相当于10质量份的离子交换水并进一步混合，由此得到水湿混合品。
将所得到的水湿混合品在110℃的恒温槽中干燥16小时，制成水分1质量％以下的干燥品。将所得到的干燥品用玛瑙研钵粉碎，进行整粒直至成为500μm以下的粒径，得到粉碎品。
接着，将所得到的粉碎品2.0g填充到内径9.6mm的规定的模具(臼)中，插入研杵后，用液压泵以220.5MPa(2250kg/cm2)的面压从两面各加压5秒，得到气溶胶灭火剂组合物的成型体(表观密度为如表1所记载的1.7g/cm3)。
《实施例10》
将与实施例1同样地得到的粉碎品1.2g填充到内径9.6mm的规定的模具(臼)中，插入研杵后，用液压泵以0.5MPa(50kg/cm2)的面压从两面各加压5秒，得到本发明的组合物的成型体(表观密度为如表1所记载的1.0g/cm3)。
《实施例11》
与实施例1同样地得到了粉碎品。将该粉碎品作为本发明的组合物。
《实施例12、13》
将与实施例1同样地得到的粉碎品1.7g填充到内径9.6mm的规定的模具(臼)中，插入研杵后，用液压泵以73.5MPa(750kg/cm2)的面压从两面各加压5秒，得到本发明的组合物的成型体(表观密度为如表1所记载的1.5g/cm3)。
《比较例2》
仅将表1所示的成分(A)2.0g填充到内径9.6mm的规定的模具(臼)中，插入研杵后，用液压泵以220.5MPa(2250kg/cm2)的面压从两面各加压5秒，得到本发明的组合物的成型体(表观密度为如表1所记载的1.7g/cm3)。
[灭火试验1]
用图1所示的装置进行了试验。在支承台1上放置铁制的金属网2，在其中心部放置了实施例和比较例的组合物(成型体)6。需要说明的是，实施例10(粉碎品)在放入到铝制的盘子的状态下，被置于金属网2的中心部。
在金属网2上，覆盖耐热玻璃制的透明容器(5L)，并将面对金属网2的部分以外的部分密闭。此外，隔着金属网2在组合物6的正下方，放置加入了作为点火剂的正庚烷100ml的盘子5。
在该状态下，点燃正庚烷以产生火焰7，将组合物6加热以产生气溶胶，观察上述火焰7能否熄灭。将结果示于表1。
[灭火试验2]
用图2所示的装置进行了试验。在支承台11上放置铁制的金属网容器12，在其内部放置了实施例和比较例的组合物(成型体)16。
隔着金属网12在组合物16的正下方，放置加入了作为点火剂的正庚烷100ml的盘子15。此外，该支承台11、铁制的金属网容器12和盘子15被放入具有观察用的窗的金属制的腔室13(2000L)中。
在该状态下，点燃正庚烷以产生火焰17，将组合物16加热以产生气溶胶，从观察窗观察火焰能否熄灭。将结果示于表1。
由表1所示的结果可知，在使用了实施例的气溶胶灭火剂组合物的情况下，均可以瞬时灭火。另一方面，在使用了比较例的气溶胶灭火剂组合物的情况下，虽然火势暂时减弱，但无法灭火。
产业上的可利用性
本发明的气溶胶灭火剂组合物能够用作发生火灾时的灭火剂。
符号的说明：
1、11：支承台
2、12：金属网
3、13：容器
5、15：点火剂
6、16：气溶胶灭火剂组合物
7、17：火焰
Claims (5)
1.一种气溶胶灭火剂组合物，其中，
包含：
(A)含有氨、碱金属、碱土金属和卤素中的至少一种的气溶胶发生剂成分；和
(B)含有硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、过氧化物和金属氧化物中的至少一种的氧化剂成分。
2.根据权利要求1所述的气溶胶灭火剂组合物，其中，
所述气溶胶发生剂成分(A)为铵化合物、氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、锂化合物、钠化合物、铯化合物、镁化合物和钙化合物中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的气溶胶灭火剂组合物，其中，
所述氧化剂成分(B)为硝酸铵、硝酸锂、硝酸钠、硝酸锶、氯酸钠、氯酸铯、氯酸锶、氯酸铵、氯酸镁、氯酸钙、高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸铯、高氯酸镁、高氯酸锶、过氧化锶、氧化铁、氧化铜和氧化钼中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的气溶胶灭火剂组合物，其中，
所述气溶胶灭火剂组合物的表观密度为1.0g/cm3以上。
5.一种气溶胶发生自动灭火装置，其中，
含有权利要求1或2所述的气溶胶灭火剂组合物。
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