TWI772872B - 滅火劑組成物及該滅火劑之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種滅火劑組成物及該滅火劑之製造方法，其係用400 至550ml溫度在30至90℃下的熱水，依次溶解5至90g的磷酸氫二銨、0.1至60g的尿素、1至90g的重碳酸銨、5至90g的硫酸銨及20至250g的碳酸鉀攪拌混合，並將5至500g之至少一界面活性劑泡沫加入攪拌混合，最後用水稀釋成1000ml，藉此，可以通過使用高的不燃氣發生率和不釋放衍生氣體的發泡劑來製造提高整個火焰的可阻斷性的滅火劑，能在短時段內隔包覆氧氣，可以有效迅速滅火，且快速降低溫度，具阻燃效果且可長時間防止復燃，並且對環境、動物及人體為無毒、且友善的，其具有容易被生物降解之特性，亦可作為農業應用之肥料，同時不須另外進行回收處理。

Description

滅火劑組成物及該滅火劑之製造方法

本發明係隸屬一種滅火劑之技術領域，具體而言係指一種滅火劑組合物及該滅火劑之製造方法，藉以能快速降低溫度，並隔絕包覆氧氣可阻燃並長時間防止復燃，且易於生物降解且具有環保無毒之特性。

按，不受控制的火災對人們的生命、財產構成極大的威脅，因此當火災發生時如何迅速、且有效的滅火是當務之急，而目前業界也開發有各種不同組成之滅火劑。如一般的強化液滅火劑〔濃度35～40體積%的碳酸鉀水溶液〕，其對A類火災〔普通火災〕、B類火災〔油類火災〕及C類火災〔電氣火災〕有效，尤其是對炸油火災的滅火效果極為優異，但由於其係pH值為12～13的強鹼性，故操作處理時需加留意，因發生火災或操作不當等而釋放出滅火劑時，需洗淨或廢棄附著有滅火劑的物品。亦即，由於未確保滅火劑成分對人體的安全性，火災直接受害者除火災以外亦可能因附著滅火劑而發生二度受害，故目前有關滅火劑的組合成份要求減少此種情形的發生。

同時滅火劑主要被填充於滅火器中，滅火器具有易於操作且具有出色初始滅火能力，可被用於家庭，醫院，學校等地方。例如專利文獻1之日本特開2001-379015號公報，其公開了主要包含無水碳酸鈉，硫酸銨，尿素等的滅火器。而在專利文獻2之日本專利第4437053號中，其公開了主要包含磷酸氫二銨和碳酸氫銨的滅火器。另外，專利文獻3之日本專利第3081531號，其提出了一種將滅火劑封入在受到衝擊而爆炸的容器中的一次性滅火器。

然而，其中在專利文獻1和專利文獻2的方法中，即使通過火的熱產生作為滅火劑的不可燃性氣體的二氧化碳氣體或氨氣，該氣體也瞬間擴散而立即擴散。除非在著火空間中充滿氣體，否則很難完全滅火。至於，專利文獻3的抛棄式滅火器，因為它可以將火從火源中撲滅，但是除非所使用的滅火劑能夠瞬間覆蓋火焰，否則難以撲滅火焰。

如上所述，常規滅火技術在滅火性能上是不足的。換言之，現有滅火劑中，不可燃氣體的產生是瞬間的，其是滅火系統中氧氣的重要熄滅因素，並且當用作一次性滅火器時，容器會在火焰的任何部分破裂，因此滅火可能不完全，也就是說整個火焰難以被滅火劑或由滅火劑產生的氣體所覆蓋。而如何解決這些問題，係業界所期待者，亦為本發明所欲解決的技術課題。

緣是，本發明人乃針對現有滅火劑在使用時所面臨的問題深入探討，並藉由近年來從事相關產業的研發與製造經驗，經不斷努力的改良與試作，終於成功開發出一種滅火劑組合物及該滅火劑之製造方法，藉以克服現有者覆蓋性差及易破壞環境所造成的困擾與不便。

因此，本發明之主要目的係在提供一種滅火劑組合物，藉以能在短時段內隔包覆氧氣，可以有效迅速滅火，且快速降低溫度，具阻燃效果且可長時間防止復燃。

又，本發明之另一主要目的係在提供一種滅火劑組合物，其對環境、動物及人體為無毒、且友善的，其具有容易被生物降解之特性，同時不須另外進行回收處理，甚至可作為農業肥料之應用。

基於此，本創作主要係透過下列的技術手段，來具體實現前述之目的及功效，其包含：

用400至550ml溫度在30至90℃下的熱水，依次溶解5至90g的磷酸氫二銨、0.1至60g的尿素、1至90g的重碳酸銨、5至90g的硫酸銨及20至250g的碳酸鉀，並攪拌混合；

將5至500g之至少一界面活性劑泡沫加入攪拌混合；以及

用水稀釋成1000ml。

藉此，透過上述技術手段的具體實現，本發明之滅火劑組成物可以通過使用高的不燃氣發生率和不釋放衍生氣體的發泡劑來製造提高整個火焰的可阻斷性的滅火劑，能在短時段內隔包覆氧氣，可以有效迅速滅火，阻燃且快速降低溫度，可長時間防止復燃，並且對環境、動物及人體為無毒、且友善的，其具有容易被生物降解之特性，同時不須另外進行回收處理，可供農業肥料應用，而大幅增進其實用性，以提高其附加價值，進一步可提高其經濟效益。

且本創作並利用下列的技術手段，進一步實現前述之目的及功效，以增加其附加價值，有效提升產品的競爭力與經濟效益；諸如：

所述之界面活性劑泡沫可以是水分解後的蛋白質泡沫、碳基系界面活性劑泡沫、碳化氫系界面活性劑泡沫、酯聚醚類界面活性劑泡沫、直鏈烷醇硫酸酯鹽類界面活性劑泡沫或生物鹼類界面活性劑泡沫任意取其中一種或多種。

所述之滅火劑可調整為在液溫20℃中，其比重成為1.0至1.2，pH值成為6.5至9之滅火劑。

為使 貴審查委員能進一步了解本發明的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本發明之較佳實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

本發明係一種滅火劑組合物及該滅火劑之製造方法，圖式與說明書中所述，當可在不離開本發明之申請專利範圍內，根據本發明之具體實施例的設計與需求而進行變化。

而本發明的滅火劑組合物及該滅火劑之製造方法的詳細構成，係如第一圖所揭示者，用400至550ml溫度在30至90℃下的熱水，依次溶解5至90g的磷酸氫二銨〔(NH4)2HPO4〕、0.1至60g的尿素〔CH₄N₂O〕、1至90g的重碳酸銨〔NH₄HCO₃〕、5至90g的硫酸銨〔(NH4)2SO4〕及20至250g的碳酸鉀〔K2CO3〕，並攪拌混合，在此，本發明之滅火劑還可以包括放入界面活性劑之製程，其係將5至500g之水分解後的蛋白質泡沫、碳基系界面活性劑泡沫、碳化氫系界面活性劑泡沫、酯聚醚類界面活性劑泡沫、直鏈烷醇硫酸酯鹽類界面活性劑泡沫或生物鹼類界面活性劑泡沫任意取其中一種或多種加入攪拌混合，最後用水稀釋成1000ml，而製作成本發明之滅火劑組合物，並將依此為特徵之滅火劑填充於滅火器內，供以投、擲、噴、灑等方式使用於各種火災類型之滅火。

本發明在實務上，遇火災時可直接將本發明之滅火劑直接噴灑人體或其服裝表面，而具有阻燃、防止燃燒之保護效益，俾供緊急逃生之用。

而根據某些實施例，本發明可以調整為在液溫20℃中，其比重成為1.0至1.2，pH值成為6.5至9之滅火劑組合物，其具有更佳之滅火效果。

藉由本發明滅火劑組合物及該滅火劑之製造方法，能夠提供對於環境、動物及人體並無影響之安全滅火劑，特別的是本發明藉由使用重碳酸銨更加提高滅火速度。

以下，說明本發明之實施例在最初，以500ml在60℃之熱水，放入50至60g的磷酸氫二銨、20至30g的尿素、50至60g的重碳酸銨、50至60g的硫酸銨及120至150g的碳酸鉀，並攪拌混合進行溶解，之後再以5至500g之界面活性劑泡沫攪拌混合，並加水稀釋成1000ml的滅火劑。供充填於滅火器內，而以投、擲、噴、灑等方式對各種火災類型之火源進行滅火；

其中磷酸氫二銨和重碳酸胺係在滅火時，藉由燃燒而對於碳酸氣體CO2和氨氣體NH3來進行熱分解，該碳酸氣體係具有遮斷氧至燃燒物而中和及抑制燃燒物之氧化之作用，另氨氣體係可以藉由中和、冷卻作用而防止燃燒物之再著火並防止延燒至周圍。且尿素係在滅火時，由於燃燒而熱分解成為碳酸氣體和氨氣體，其一樣可以藉著由於碳酸氣體所造成之對於燃燒物之氧遮斷作用和氨氣體之中和、冷卻作用而滅熄燃燒物，防止燃燒物延燒至周圍。

在本發明中作為基本構成，透過溶解磷酸氫二銨、尿素、重碳酸銨、硫酸銨及碳酸鉀作為用於通過熱分解產生二氧化碳氣體和氨氣的基礎材料。

而在這些無機鹽的溶解中，在本發明的30℃至90℃的範圍內幾乎沒有熱分解發生，但是當pH越大且在溶解過程中接觸酸性側或鹼性側時，可能發生熱分解。其中在強酸側產生二氧化碳氣體，而在強鹼側產生氨氣。當無機鹽溶解完成後，最後加入發泡劑。

在溶解並製備所有材料之後，測量在20℃下的比重和pH，並且確認了比重在1.0至1.2和pH6.5至9的範圍內。且在一次性滅火器中使用該滅火器時，請選擇並填充一個在運輸和存儲中沒有問題並且在使用實際滅火器時會被扔掉而損壞的容器。而作為一次性滅火器，需要穩定地長期存放直到發生火災，並且考慮到滅火劑的高鹽濃度，將選擇塑料容器。此外，該容器僅由樹脂製成，而沒有使用諸如填充劑的粘合劑，因此當將其投入時可以相對容易地破裂。

以下在配製無機鹽溶液後，配製滅火液，並加入不同量的發泡劑，並以汽油為火源。通過簡單的滅火實驗確定發泡劑的適當添加量。作為發泡劑，使用Yamato Protech Co.製造的Alpha Foam 310R。

為了進行簡單的滅火實驗，於半切開的200升桶體內加10公升水及1公升汽油，點火後等待30秒以保持熱量恆定。然後，決定將裝有1000 mL測試液體的投擲容器從3公尺的距離投擲到桶體內，可以在不到5秒鐘的時間內將火熄滅，讓患者待命，並通過未重新點燃的藥物。如果不能滅火，則拍攝表面，將不能滅火後的剩餘面積計算為剩餘面積。

用3％的發泡劑（重量％，以下相同）進行了三次滅火試驗。在這種情況下，大火不能熄滅三次，剩餘面積為25％至32％。

用5％的發泡劑進行了三次滅火實驗。在這種情況下，一旦大火在5秒鐘內被撲滅並且沒有再次發生，剩餘的面積為40％或以上。

用8％的發泡劑進行了三次滅火實驗。在這種情況下，可以在5秒或更短的時間內將火熄滅兩次，並且不會再次發生，剩餘的面積為40％或以上。

用10％的發泡劑進行了三次滅火實驗。火災可以在不到5秒的時間內全部熄滅三遍，並且沒有再次發生。

用15％的發泡劑進行了三次滅火實驗。三次都可以在不到5秒的時間內將火熄滅，並且沒有再次發生。

用20％的發泡劑進行了三次滅火實驗。三次都可以在不到5秒的時間內將火熄滅，並且沒有再次發生。

用25％的發泡劑進行了三次滅火實驗。在這種情況下，可以在5秒或更短的時間內將火熄滅。

同時本發明之滅火劑係填充於滅火器所使用，該填充之滅火器係並無改變滅火劑之品質而可以穩定地保存，可以是並無由於滅火劑所腐蝕之容器，能夠使用金屬製容器、玻璃容器或輕量之樹脂容器等各種滅火器之容器。

本發明滅火劑的製造方法在滅火時不釋放通過火焰熱分解而生成二氧化碳氣體和氨氣的無機鹽和氣體。該組合物與鋪展以覆蓋燃燒表面的發泡劑混合，並用水稀釋。

由於無機鹽由於產生不燃性氣體而起發泡源的作用，因此期望在滅火劑形成為水溶液的範圍內濃度盡可能高。

蛋白質泡沫滅火劑，烴基表面活性泡沫滅火劑和氟表面活性泡沫滅火劑設定該範圍使得即使在攪拌下將一種或多種泡沫滅火劑或多種泡沫滅火劑混合10至25％（重量％），也不會顯著影響泡沫的產生。

經由前述的設計及說明，本發明滅火劑組成物可以通過使用高的不燃氣發生率和不釋放衍生氣體的發泡劑來製造提高整個火焰的可阻斷性的滅火劑，能在短時段內隔包覆氧氣，可以有效迅速滅火，且快速降低溫度，可長時間防止復燃，並且對環境、動物及人體為無毒、且友善的，其具有容易被生物降解之特性，同時不須另外進行回收處理，且可供製作農業肥料之應用，從而大幅增進其實用性。

本發明的組合元素或技術報告及數據等之簡易互換及取代，仍屬本發明的技術範疇，特並指明。

綜上所述，可以理解到本發明為一創意極佳之發明，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本發明已符合發明專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請發明專利。

無

第一圖：係本發明滅火劑之製造方法的流程示意圖。

Claims (4)

1. 一種滅火劑組合物，其係由400至550ml溫度在30至90℃下的熱水、5至90g的磷酸氫二銨、0.1至60g的尿素、1至90g的重碳酸銨、5至90g的硫酸銨及20至250g的碳酸鉀攪拌混合，並加入至少一5至500g之界面活性劑泡沫攪拌混合所組成。
2. 如請求項1所述之滅火劑組合物，其中該界面活性劑泡沫可以是水分解後的蛋白質泡沫、碳基系界面活性劑泡沫、碳化氫系界面活性劑泡沫、酯聚醚類界面活性劑泡沫、直鏈烷醇硫酸酯鹽類界面活性劑泡沫或生物鹼類界面活性劑泡沫任意取其中一種或多種。
3. 如請求項1或2所述之滅火劑組合物，其中該滅火劑組合物可用水稀釋成1000ml重量比例。
4. 如請求項3所述之滅火劑組合物，其中該滅火劑組合物可調整為在液溫20℃中，其比重成為1.0至1.2，pH值成為6.5至9之滅火劑組合物，其具有更佳之滅火效果。

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