TW201442761A - 全天候水性滅火材組成物，及由該組成物配製而成的滅火材料 - Google Patents

Abstract

一種全天候水性滅火材組成物，及由該組成物配製而成的滅火材料。該組成物適合與水相混合形成一凝膠狀態的滅火材料，並包含一發泡劑、一乳化劑、十二烷基苯磺酸鈉及聚磷酸鹽。藉由將該組成物加入水中可配製出水溶性凝膠狀物，利用凝膠不易流動且吸附著大量水分的特性，能在滅火時表現出良好的附著性能而不易快速流失，因而能夠有效延遲水分停留於燃燒體的時間，並增進降溫效率，此外，凝膠體吸附大量水分而重量較重且不易流動的特性，也有助於積聚於燃燒體上形成凝膠狀的層狀結構，並能有效隔離空氣，使本發明能表現極佳的滅火效能。

Description

全天候水性滅火材組成物，及由該組成物配製而成的滅火材料

本發明是有關於一種滅火材組成物與滅火材料，特別是指一種能延遲水分流失以提供較佳滅火效果的全天候水性滅火材組成物，及由該組成物配製而成的滅火材料。

火災為一種不受控制而發生或擴大並會造成財物損失和人身傷害的燃燒現象。已知燃燒通常要在可燃物(例如燃料)、助燃物(例如氧氣)以及溫度達到燃點的這三種要素同時存在的條件下才能發生。撲滅火災的主要關鍵也在於消除前述三種要素中的一種，因此，針對已經起火的可燃物，為了控制火勢並防止其擴大，通常採用的方式即為：(1)隔離燃燒體(可燃物)與空氣(助燃物)，及(2)降低燃燒體的溫度(燃點)。一般的滅火方式或滅火器材的設計也是以此為考量。

現有最普遍採用的滅火方式，為以加壓的水柱噴灑燃燒體進行滅火，以利用大量的水來冷卻燃燒體的溫度至燃點以下，並利用附著於燃燒體表面的水膜隔絕空氣，進而達到滅火效果，然而，由於水的流動性大，當澆灌於燃燒體後即快速向下及周圍流動，無法在燃燒體上停留 較久的時間，往往要持續且大量地噴灑水柱才能防止火勢擴大，且要花費較久的時間才能抑制火勢，通常要在燃燒體燃燒殆盡時，才比較有可能將火撲滅，而有滅火效果仍不彰的缺失。

其他常見的滅火器材則為充填粉末滅火劑或泡沫滅火劑等滅火材料的滅火器，然而此類滅火材料噴灑於燃燒體上時，仍會因為燃燒形成的熱氣或火焰輻射作用而快速蒸發，尤其是針對發生在垂直牆壁處的燃燒，噴灑出的粉末或泡沫，容易沿牆壁向下流動或觸擊到障礙物後立即溜久，無法久留，因而不易形成有效的隔離，同樣有滅火效果有限，且不適合用於大型火災的缺點。此外，粉末或泡沫滅火劑中的化學成分遇火後，其微細的夾塵或泡沫易受火勢產生的熱風影響而四處飛散，且其中含有的化學物質，例如，含有鹵素的化合物，可能會污染環境甚至危害生態，而有較不環保的問題。因此，如何改善滅火材料，以在符合環保需求的條件下改善滅火效果、縮短滅火時間，為本發明所欲解決的課題。

因此，本發明的目的，是在提供一種不會對環境造成危害而符合環保需求，且在滅火時能延遲停留於燃燒體的時間，不但有助於降低燃燒體的溫度，還能達到有效隔離空氣效果，進而產生較佳的滅火效能的全天候水性滅火材組成物。

於是，本發明全天候水性滅火材組成物，適合 添加至水中，以與水相混合形成一凝膠狀態的滅火材料，該組成物包含相混合的一發泡劑、一乳化劑、十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecylbenzenesulfonate)及聚磷酸鹽。

本發明全天候水性滅火材組成物之功效在於：藉由將該組成物加入水中可配製出水溶性凝膠細泡狀物質，利用凝膠不易流動且吸附著大量水分的特性，能夠在滅火時表現出良好的附著性能而不易快速流失，因而能夠有效延遲水分停留於燃燒體的時間，並增進降溫效率，此外，凝膠體吸附大量水分而重量較重且不易流動的特性，也有助於使其積聚於燃燒體上形成凝膠狀的層狀結構，因而能有效隔離空氣，藉此，使本發明的組成物與水混合配製而成的滅火材料能提供極佳的滅火效能，進而使該組成物具有應用於滅火的實用價值。

進一步地，本發明還提供一種以前述的滅火材組成物添加至水中調配而成的滅火材料，且該滅火材料呈凝膠狀態。

本發明滅火材料之功效在於：藉由使該組成物與水混合配製成膠膠細泡狀的滅火材料，應用於滅火時，可用水快速將其稀釋至適當濃稠度的使用狀態，並能利用凝膠不易流動且吸附著大量水分的特性，穩定地附著於燃燒體上而不易快速流失，因而能夠有效延遲水分停留於燃燒體的時間，進而增進降溫效率，而凝膠狀的材料吸附著大量水分所呈現的較重的重量與不易流動的特性，也有助於使其累積於燃燒體上以形成凝膠狀的層狀結構，進而能 有效隔離空氣，藉此，使本發明的滅火材料改善滅火效率及提供極佳的滅火效能。

本發明全天候水性滅火材組成物的一個較佳實施例，適合添加至水中，以與水相混合形成一凝膠狀態的滅火材料，該組成物包含相混合的一發泡劑、一乳化劑、十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecylbenzenesulfonate，亦稱為DBN起泡劑)及聚磷酸鹽。

當將該組成物添加至1000重量份的水中時，是使該組成物包含5~100重量份的發泡劑、0.5~1.5重量份的乳化劑、15~30重量份的十二烷基苯磺酸鈉，以及30~200重量份的聚磷酸鹽。

該組成物中所用的成分都是國際安全組織所認定的安全化工原料，因此在應用上不會危害環境，也不會因為燃燃而產生破壞臭氧層的物質，能符合環保的需求。

其中，該發泡劑能與水反應產生氣體，並以小氣泡形式保留在凝膠狀態的滅火材料中，當使用於滅火時，能藉此加強該滅火材料對火與空氣的隔離效果，且有輔助降溫效果。十二烷基苯磺酸鈉是一種陰離子型界面活性劑，具有優良的乳化性能，且起泡力強又不易氧化。聚磷酸鹽則是一種親水性很強的水分保持劑，當該組成物與水 混合配製為凝膠狀物質時，可利用聚磷酸鹽使該凝膠物質中的水分穩定下來，因而能夠產生良好的滅火效果。此外，聚磷酸鹽也具有無機界面活性劑的特性，不但也有乳化能力，還能促進其他成分均勻且穩定地分散在水中並形成品質均勻的凝膠，有助於穩定凝膠狀態。該乳化劑是選用一種非離子型的界面活性劑，在本實施例中是選用烷氧化(oxyalkylating)的化合物作為該乳化劑，藉由添加乳化劑，能利用其優良的乳化性能，使聚磷酸鹽、發泡劑、水等成分快速地乳化相溶進而形成含有小氣泡的均勻狀態凝膠。

結合十二烷基苯磺酸鈉、乳化劑與聚磷酸鹽與發泡劑相配合，當將其添加於水中時，除了利用發泡劑與水反應達到產生氣體的效果外，還能利用前述成分優良的乳化能力、親水性與乳化分散能力，使該組成物添加至水中時，不但容易溶於水中，且能夠和水相配合形成穩定吸附著大量水份的水溶性凝膠細泡狀物質。

較佳地，當將該組成物應用於氣溫較低的寒帶地區時，由於水在-5℃時即易結冰並成結晶狀，將無法與該組成物形成凝膠的混合狀態，且導致所配製並經適當稀釋的滅火材料不易以噴灑方式澆灌於燃燒體上，將使滅火作業難以進行，為了使該組成物與水混合而成的凝膠狀物質的滅火材料也能適用於低溫環境的滅火作業，及防止凝膠在低溫環境下失去凝膠特性而不易使用，還可在該組成物中添加一抗凍劑，且該抗凍劑的添加量較佳為50~200重量份。藉此，能有效防止該滅火材料中的水結冰，使該組 成物與水配製而成的滅火材料也能適用於溫度-40℃~40℃的環境，而有更佳的實用性。其中，所用的抗凍劑是使用不具有腐蝕性的物質，以免使用時對環境或人體造成危害。較佳地，該抗凍劑是選自於丙二醇(propylene glycol，簡稱為PG)、聚乙二醇(polyethylene glycol，簡稱為PEG)、二乙二醇(diethylene glycol，簡稱為DEG)或乙二醇(ethylene glycol，簡稱為EG)。為了符合環保需求，較佳是使用丙二醇作為該抗凍劑。

承上所述，本發明滅火材料的一個較佳實施例，即是將前述的組成物添加至1000重量份的水中調配而成。該組成物中的成分及特性如上所述，在此不再贅述。

藉由在1000重量份的水中加入5~100重量份的發泡劑、0.5~1.5重量份的乳化劑、15~30重量份的十二烷基苯磺酸鈉、30~200重量份的聚磷酸鹽，以及50~200重量份的抗凍劑，能使所製出的滅火材料能適用於不同氣溫的環境，且確實能產生有效的滅火效能。由於前述比例所配製出的滅火材料是呈較濃稠的狀態，主要是減少運輸與儲存空間。在實際使用時，需再以水將其稀釋為10倍~20倍使用，在該稀釋範圍內的滅火材料仍然保持凝膠狀態，因此，可達到所要求的滅火性能，且還能方便運輸與節省存放空間。其中，藉由預先配製出濃稠凝膠狀態的滅火材料，除了有方便運輸與節省空間的考量外，在需要使用時，還能便於快速用水稀釋至適當濃稠度的使用狀態，能符合滅火時的使用需求。

配製該滅火材料時，在水中加入上述比例範圍的該發泡劑、乳化劑、十二烷基苯磺酸鈉以及聚磷酸鹽後，待前述成分在水中完全溶解分散並與水混合均勻後，再依需求決定是否加入抗凍劑。為了提高配製效率，可以使用溫度不超過60℃的溫水配製，且可利用攪拌機輔助加速均勻混合的效果，攪拌速度較佳是設定為60r.p.m.。

(實施例1)

取1000ml的水，分別加入5g的發泡劑、0.5g的烷氧化非離子型乳化劑、15g的十二烷基苯磺酸鈉及30g的聚磷酸鹽，攪拌混合均勻後，再加入50g的抗凍劑，並且再次攪拌使抗凍劑均勻分散，就能配製出具有抗凍效果而適合在溫度-40℃~40℃的環境中使用的滅火材料，要滅火時，只要再將該滅火材料加水稀釋為10~20倍，就能使用。

綜上所述，本發明全天候水性滅火材組成物，及由該組成物配製而成的滅火材料，可獲致下述的功效及優點，故能達到本發明的目的：

一、藉由使用該組成物中的成分與水混合，就能配製出凝膠細泡狀的滅火材料，當應用於滅火時，利用凝膠對物體的黏著性能，及其不易流動且吸附著大量水分的特性，使噴灑出去的滅火材料能夠穩定地附著於燃燒體上而不易快速流失，因而能夠有效延長水分停留於燃燒體的時間，並能增進降溫效率以使該燃燒體的溫度能快速降至燃點以下，再配合凝膠狀的材料吸附著大量水分所呈現的較重的重量與不易流動的特性，也有助於使所噴灑 出的凝膠狀滅火材料更容易累積地聚集於燃燒體上，以凝聚形成凝膠狀的層狀結構，進而能有效隔離空氣，以迅速控制火勢，藉此，使本發明的組成物與滅火材料在應用上能縮短滅火時間，並易於控制火勢，因而能提供極佳的滅火效能。

二、本發明全天候水性滅火材組成物，及由該組成物配製而成的滅火材料，其中所用的用於提供發泡、乳化、親水性與分散性的成分，都是不易危害環境或人體的安全性化工原料，且不需使用有機溶劑，用水就能溶解，使據此調配成的滅火材料不但能提供較佳的滅火效能，還能符合環保的需求，當以滅火材料進行滅火時，不會在滅火後產生污染問題而對環境造成二次傷害，而能提升滅火品質。

值得一提的是，該全天候水性滅火材組成物，及由該組成物配製而成的滅火材料，不但能在滅火時產生優良的滅火效能與效率，還能應用於防止火勢蔓延的預防性保護，利用該組成物與水配製而成的凝膠狀的滅火材料吸附大量水分的凝膠特質與黏著性能，能提供優異的冷卻性能並形成穩定附著而不易流動的保護膜，有效防止火災的蔓延擴大，而能有效控制火勢與起火範圍。此外，由於該組成物中的成分皆不具腐蝕性，當噴灑於電氣用品或機械設備等用品上時，也不易造成其損壞，使該等電氣用品或機械設備在與該滅火材料接觸後仍然可以正常運作使用，而能對火場附近的設備財物產生有效的保障。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (10)

1. 一種全天候水性滅火材組成物，適合添加至水中，以與水相混合形成一凝膠狀態的滅火材料，該組成物包含相混合的一發泡劑、一乳化劑、十二烷基苯磺酸鈉及聚磷酸鹽。
2. 如請求項1所述的全天候水性滅火材組成物，是添加至1000重量份的水中，其中，該組成物包含5~100重量份的發泡劑、0.5~1.5重量份的乳化劑、15~30重量份的十二烷基苯磺酸鈉，以及30~200重量份的聚磷酸鹽。
3. 如請求項2所述的全天候水性滅火材組成物，其中，該組成物還包含50~200重量份的抗凍劑。
4. 如請求項3所述的全天候水性滅火材組成物，其中，該抗凍劑是選自於丙二醇、聚乙二醇、二乙二醇或乙二醇。
5. 如請求項1~請求項4中任一項請求項所述的全天候水性滅火材組成物，其中，該乳化劑是一種烷氧化的化合物，且為非離子型界面活性劑。
6. 一種滅火材料，是呈凝膠狀態，且是將一如請求項1所述的滅火材組成物添加至水中配製而成。
7. 如請求項6所述的滅火材料，該組成物包含5~100重量份的發泡劑、0.5~1.5重量份的乳化劑、15~30重量份的十二烷基苯磺酸鈉，以及30~200重量份的聚磷酸鹽，且是將該組成物添加至1000重量份的水中調配而成。
8. 如請求項6或請求項7所述的滅火材料，其中，該組成 物還包含一抗凍劑。
9. 如請求項8所述的滅火材料，其中，該組成物中包含50~200重量份的抗凍劑。
10. 如請求項7所述的滅火材料，是再以水將其稀釋為10倍~20倍使用。