CN107754198A - 一种快速高效气溶胶灭火剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速高效气溶胶灭火剂及制备方法,属于消防工程领域。以所述气溶胶灭火剂原料的总质量为100%计,所述气溶胶灭火剂中各组分及质量分数如下:氧化剂60~80%,可燃剂10~30%,改性剂0~15%以及粘合剂1~5%。所述制备方法:先将氧化剂、可燃剂和改性剂在50~80℃下干燥,然后混合均匀,再加入溶解在乙醇或丙酮中的粘结剂,充分混合均匀后,利用筛网造粒,将造粒后的材料在50~80℃下干燥,再利用模具将干燥后的材料进行模压成型,得到所述气溶胶灭火剂。本发明所述气溶胶灭火剂具有易于点火、燃烧快速、可在短时间内产生大量灭火物质、燃烧充分且稳定,灭火效率高。本发明所述制备方法工艺简单,原料容易获取,生成成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种快速高效气溶胶灭火剂及制备方法,属于消防工程领域。
背景技术
哈龙灭火剂以其高效、洁净、无毒无害的性能在灭火、防爆和抑 爆范围内得到广泛应用,但由于卤代烷烃对臭氧层的破坏作用,其已 被淘汰。气溶胶灭火剂作为哈龙灭火剂的替代产品,因其灭火效率高、 对臭氧层无破坏及生产成本低等优点,已成为国内外研究的热点。气溶胶灭火剂燃烧可产生大量气/固相成分,因其化学抑制和物理隔离、 冷却功效,可快速扑灭火灾,适合在建筑消防、通讯、能源、交通、 海洋、军工等众多的领域中应用。
国内气溶胶灭火剂经过十几年的发展,已经在建筑消防领域取得 了较好市场。目前主要采用全淹没的方式进行灭火,保护空间大,灭 火时间较久,产品体积庞大笨重不适于保护众多小空间区域。随着“点 对点”式重点局部灭火思路推广,急需解决目前气溶胶灭火剂灭火时间 长,效能低问题,需要一种快速高效的气溶胶灭火剂。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种快速高效气溶胶 灭火剂及制备方法,所述气溶胶灭火剂具有喷射时间短、灭火效率高、易于点 火、燃烧充分且稳定的特点,适用于保护多种固定或移动目标的动力舱、控制 间、发电机房、电池柜等设备。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种快速高效气溶胶灭火剂,以所述气溶胶灭火剂原料的总质量为100% 计,其各组分及质量分数如下:氧化剂60~80%,可燃剂10~30%,改性剂0~15% 以及粘合剂1~5%;
所述氧化剂为硝酸钾或硝酸钾与硝酸胍、硝酸钠、硝酸铵、硝酸钡、高氯 酸钾、高氯酸铵、二茂铁、氧化镁或氧化钾中一种以上的混合物。
所述可燃剂为乳糖、双氰胺、镁粉、碳粉或六次甲基四胺中的一种以上。
所述改性剂为硝基胍、碱式碳酸镁、邻苯二甲酸氢钾、邻苯二甲酸、碳酸 氢钾或氯化铵中的一种以上。
所述粘合剂为酚醛树脂、虫胶或硝化棉。
一种本发明所述的快速高效气溶胶灭火剂的制备方法,所述制备方法具体 步骤为:
先将氧化剂、可燃剂和改性剂在50~80℃下干燥,然后混合均匀,再加入溶 解在乙醇或丙酮中的粘结剂,充分混合均匀后,利用筛网造粒,将造粒后的材 料在50~80℃下干燥,再利用模具将干燥后的材料进行模压成型,得到所述气溶 胶灭火剂。
所述氧化剂、可燃剂及改性剂粉体的粒径<50μm。
优选的,利用40目筛网造粒。
有益效果:
(1)本发明所述气溶胶灭火剂具有易于点火、燃烧快速、可在短时间内产 生大量灭火物质、燃烧充分且稳定,灭火效率高;以金属氧化物、硝酸化合 物、高氯酸盐为氧化剂,既可以满足成型的需求,又可以具有快速高 效灭火特性;选用乳糖、双氰胺、金属粉、碳粉、六次甲基四胺等为 可燃剂,具有燃烧稳定、燃烧速度快、产气量高等优点,可降低燃烧 反应温度,减轻气溶胶灭火产品对冷却层的设计要求;以无机化合物 或含钾、铵类的有机化合物为改性剂,可提高灭火剂的灭火效能,降 低燃烧反应温度。
(2)本发明所述制备方法工艺简单,原料容易获取,生成成本低;制备出 的灭火剂灭火快速高效,所用设备体积精巧,有利的促进气溶胶灭火产品的小 型化研制和应用推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。
以下实施例中:
原料的预处理:将购买的氧化剂、可燃剂以及改性剂原材料利用筒形球磨 机进行研磨处理,得到粒径为<50μm的粉体;其中,所用球磨机的型号为 XMQ-Φ460×600mm,厂家为长沙顺泽矿冶机械制造有限公司;
酚醛树脂:PX-PN005,上海朝宇化工材料有限公司;
硝化棉:军用硝化棉D级,江西新余国科科技有限公司;
所得气溶胶灭火剂的性能测试参考GA499.1-2010测试方法:测试用灭 火箱的尺寸为1m×1m×1m的正方形,材质是厚度为2mm的有机玻璃, 其中正方面的一个侧面采用铰链结构,可以自由开关;火源类型为B 类,燃烧原料为正庚烷,火源装置为Ф100×150mm的铁皮桶;铁皮桶 内部加入高度为100mm清水,清水上部再填装高度为10mm正庚烷; 火源的安放位置分为上位火和下位火,上位火圆盘底部中心点距离两 个侧面及顶面的距离都是0.5mm;下位火圆盘底部中心点距离相邻两 个侧面及底面的距离分别是0.2m、0.2m、0m;气溶胶发生器放置在下 位火对角处的灭火箱底部,气溶胶发生器底部中心距离相邻两个侧面 和底部的距离分别是0.2m、0.2m、0m;利用电点火方式启动气溶胶灭 火剂,灭火时间为气溶胶灭火剂产生开始到燃烧火焰被扑灭的时间。
实施例1
一种快速高效气溶胶灭火剂,以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为 100%计,其各组分及质量分数如下:硝酸钾65%(65g),硝酸胍10%(10g), 乳糖10%(10g),六次甲基四胺5%(5g),镁粉8%(8g)以及酚醛树脂2%(2g)。
先将硝酸钾、硝酸胍、乳糖、六次甲基四胺、镁粉在60℃下干燥,然后混 合均匀,再加入溶解在10mL乙醇中的酚醛树脂,充分混合均匀后,利用40目 筛网造粒,将造粒后的材料在60℃下干燥,再利用模具将干燥后的材料进行模 压成药柱,得到所述气溶胶灭火剂。
将所制备的气溶胶灭火剂在1m3的灭火箱中进行性能测试:气溶胶灭火剂 可被电点火头点燃,燃烧稳定,燃烧速度为2mm/s;上位火熄灭时间为4s,下 位火熄灭时间为25s。
实施例2
一种快速高效气溶胶灭火剂,以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为 100%计,其各组分及质量分数如下:硝酸钾65%(65g),硝酸胍10%(10g), 二茂铁5%(5g),乳糖10%(10g),碱式碳酸镁4%(4g),硝基胍5%(5g), 以及虫胶1%(1g)。
先将硝酸钾、硝酸胍、二茂铁、乳糖、碱式碳酸镁、硝基胍在60℃下干燥, 然后混合均匀,再加入溶解在10mL乙醇中的虫胶,充分混合均匀后,利用40 目筛网造粒,将造粒后的材料在60℃下干燥,再利用模具将干燥后的材料进行 模压成药柱,得到所述气溶胶灭火剂。
将所制备的气溶胶灭火剂在1m3的灭火箱中进行性能测试:气溶胶灭火剂 可被电点火头点燃,燃烧稳定,燃烧速度为2.4mm/s;上位火熄灭时间为3s,下 位火熄灭时间为20s。
实施例3
一种快速高效气溶胶灭火剂,以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为 100%计,其各组分及质量分数如下:硝酸钾50%(50g),硝酸胍5%(5g),氧 化钾5%(5g),乳糖15%(15g),六次甲基四胺5%(5g),镁粉10%(10g), 氯化铵8%(8g)以及硝化棉2%(2g)。
先将硝酸钾、硝酸胍、氧化钾、乳糖、六次甲基四胺、镁粉、氯化铵在60℃ 下干燥,然后混合均匀,再加入溶解在10mL丙酮中的硝化棉,充分混合均匀后, 利用40目筛网造粒,将造粒后的材料在60℃下干燥,再利用模具将干燥后的材 料进行模压成药柱,得到所述气溶胶灭火剂。
将所制备的气溶胶灭火剂在1m3的灭火箱中进行性能测试:气溶胶灭火剂 可被电点火头点燃,燃烧稳定,燃烧速度为2.1mm/s;上位火熄灭时间为5s,下 位火熄灭时间为23s。
实施例4
一种快速高效气溶胶灭火剂,以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为 100%计,其各组分及质量分数如下:硝酸钾68%(68g),硝酸胍7%(7g),乳 糖5%(5g),六次甲基四胺7%(7g),双氰胺5%(5g),碳粉1%(1g),硝基 胍3%(3g),邻苯二甲酸2%(2g)以及硝化棉2%(2g)。
先将硝酸钾、硝酸胍、乳糖、六次甲基四胺、双氰胺、碳粉、硝基胍、邻 苯二甲酸在60℃下干燥,然后混合均匀,再加入溶解在10mL丙酮中的硝化棉, 充分混合均匀后,利用40目筛网造粒,将造粒后的材料在60℃下干燥,再利用 模具将干燥后的材料进行模压成药柱,得到所述气溶胶灭火剂。
将所制备的气溶胶灭火剂在1m3的灭火箱中进行性能测试:气溶胶灭火剂 可被电点火头点燃,燃烧稳定,燃烧速度为1.9mm/s;上位火熄灭时间为5s,下 位火熄灭时间为28s。
实施例5
一种快速高效气溶胶灭火剂,以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为 100%计,其各组分及质量分数如下:硝酸钾65%(65g),高氯酸钾5%(5g), 硝酸胍9%(9g),六次甲基四胺10%(10g),镁粉5%(5g),双氰胺1%(1g) 以及硝化棉5%(5g)。
先将硝酸钾、高氯酸钾、硝酸胍、六次甲基四胺、镁粉、双氰胺在60℃下 干燥,然后混合均匀,再加入溶解在15mL丙酮中的硝化棉,充分混合均匀后, 利用40目筛网造粒,将造粒后的材料在60℃下干燥,再利用模具将干燥后的材 料进行模压成药柱,得到所述气溶胶灭火剂。
将所制备的气溶胶灭火剂在1m3的灭火箱中进行性能测试:气溶胶灭火剂 可被电点火头点燃,燃烧稳定,燃烧速度为2.5mm/s;上位火熄灭时间为3s,下 位火熄灭时间为19s。
实施例6
一种快速高效气溶胶灭火剂,以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为 100%计,其各组分及质量分数如下:硝酸钾70%(70g),硝酸钠5%(5g),二 茂铁3%(3g),氧化镁2%(2g),六次甲基四胺10%(10g),碳粉0.5%(0.5g), 氯化铵5.5%(5.5g),碳酸氢钾2%(2g)以及硝化棉2%(2g)。
先将硝酸钾、硝酸钠、二茂铁、氧化镁、六次甲基四胺、碳粉、氯化铵、 碳酸氢钾在60℃下干燥,然后混合均匀,再加入溶解在10mL丙酮中的硝化棉, 充分混合均匀后,利用40目筛网造粒,将造粒后的材料在60℃下干燥,再利用 模具将干燥后的材料进行模压成药柱,得到所述气溶胶灭火剂。
将所制备的气溶胶灭火剂在1m3的灭火箱中进行性能测试:气溶胶灭火剂 可被电点火头点燃,燃烧稳定,燃烧速度为2.3mm/s;上位火熄灭时间为4s,下 位火熄灭时间为20s。
实施例7
一种快速高效气溶胶灭火剂,以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为 100%计,其各组分及质量分数如下:硝酸钾65%(65g),高氯酸铵5%(5g), 硝酸铵9%(9g),六次甲基四胺10%(10g),碳粉0.5%(0.5g),氯化铵3.5% (3.5g),碱式碳酸镁3%(3g),邻苯二甲酸氢钾1%(1g)以及酚醛树脂3%(3g)。
先将硝酸钾、高氯酸铵、硝酸铵、六次甲基四胺、碳粉、氯化铵、碱式碳 酸镁、邻苯二甲酸氢钾在60℃下干燥,然后混合均匀,再加入溶解在15mL乙 醇中的酚醛树脂,充分混合均匀后,利用40目筛网造粒,将造粒后的材料在60℃ 下干燥,再利用模具将干燥后的材料进行模压成药柱,得到所述气溶胶灭火剂。
将所制备的气溶胶灭火剂在1m3的灭火箱中进行性能测试:气溶胶灭火剂 可被电点火头点燃,燃烧稳定,燃烧速度为2.4mm/s;上位火熄灭时间为4s,下 位火熄灭时间为20s。
实施例8
一种快速高效气溶胶灭火剂,以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为 100%计,其各组分及质量分数如下:硝酸钾75%(75g),乳糖5%(5g),六次 甲基四胺2%(2g),镁粉8%(8g),氯化铵3.5%(3.5g),碱式碳酸镁1.5%(1.5g) 以及酚醛树脂5%(5g)。
先将硝酸钾、乳糖、六次甲基四胺、镁粉、氯化铵、碱式碳酸镁在60℃下 干燥,然后混合均匀,再加入溶解在15mL乙醇中的酚醛树脂,充分混合均匀后, 利用40目筛网造粒,将造粒后的材料在60℃下干燥,再利用模具将干燥后的材 料进行模压成药柱,得到所述气溶胶灭火剂。
将所制备的气溶胶灭火剂在1m3的灭火箱中进行性能测试:气溶胶灭火剂 可被电点火头点燃,燃烧稳定,燃烧速度为2.1mm/s;上位火熄灭时间为5s,下 位火熄灭时间为24s。
本发明包括但不限于以上实施例,凡是在本发明精神的原则之下进行的任 何等同替换或局部改进,都将视为在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种快速高效气溶胶灭火剂,其特征在于:以所述气溶胶灭火剂原料的总 质量为100%计,其各组分及质量分数如下:氧化剂60~80%,可燃剂10~30%, 改性剂0~15%以及粘合剂1~5%; 所述氧化剂为硝酸钾或硝酸钾与硝酸胍、硝酸钠、硝酸铵、硝酸钡、高氯酸钾、高氯酸铵、二茂铁、氧化镁或氧化钾中一种以上的混合物; 所述可燃剂为乳糖、双氰胺、镁粉、碳粉或六次甲基四胺中的一种以上; 所述改性剂为硝基胍、碱式碳酸镁、邻苯二甲酸氢钾、邻苯二甲酸、碳酸 氢钾或氯化铵中的一种以上; 所述粘合剂为酚醛树脂、虫胶或硝化棉。
2.一种如权利要求1所述的快速高效气溶胶灭火剂的制备方法,其特征在 于:所述制备方法具体步骤为: 先将氧化剂、可燃剂和改性剂在50~80℃下干燥,然后混合均匀,再加入溶 解在乙醇或丙酮中的粘结剂,充分混合均匀后,利用筛网造粒,将造粒后的材 料在50~80℃下干燥,再利用模具将干燥后的材料进行模压成型,得到所述气溶 胶灭火剂。
3.根据权利要求2所述的一种快速高效气溶胶灭火剂的制备方法,其特征在 于:所述氧化剂、可燃剂及改性剂粉体的粒径<50μm。
4.根据权利要求2所述的一种快速高效气溶胶灭火剂的制备方法,其特征在 于:利用40目筛网造粒。
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