CN108421197A - 一种水系灭火剂的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于灭火剂制备技术领域，具体涉及一种水系灭火剂的制备方法及应用。本发明制备水系灭火剂的方法具体如下：首先在搅拌罐中加入离子水、阻燃剂、发泡剂、氟碳表面活性剂、乙二醇、乙二醇丁醚、苯甲酸钠，在常温下搅拌反应；调节上述反应液的pH值，自然静置处理后，得到水系灭火剂。本发明制备的水系灭火剂凝固点低，适于北方寒冷地区使用；制备过程中使用的添加剂，如烷基糖苷APG0810、氟碳表面活性剂1460和氟碳表面活性剂1470，温和绿色环保，生物降解迅速彻底，不会对环境造成危害。本发明操作过程简单，条件易于控制，成本低，适于大规模工业化生产，可广泛用于扑灭A类、B类火灾。
Description
技术领域
本发明属于灭火剂制备技术领域，具体涉及一种水系灭火剂的制备方法及应用。
背景技术
火灾是当今社会一大灾难，往往造成巨大的生命财产的损失。然而，全国范围内几乎每天都有火灾的发生，如何迅速扑灭火灾，尽可能挽救生命，减少经济财产损失，一直都是政府和民众非常关注的热点之一。在扑救火灾的过程中，灭火剂无疑扮演者重要的角色，也是目前研究的热点之一。
在众多类型的灭火剂中，“哈龙”系列灭火剂含有氟利昂等破坏臭氧层的物质，根据国际蒙特利尔议定和我国行业淘汰计划，正在逐步淘汰，***首批以“泡沫灭火剂”取代“哈龙”系列灭火剂。然而，大多类型的泡沫灭火剂，如水成膜泡沫灭火剂、抗溶性水成膜泡沫灭火剂、合成泡沫灭火剂等，只能扑灭A类火灾、B类火灾等单一类型的火灾，扑救复合型火灾时，需要使用多种类型的泡沫灭火剂，不但投资大，操作复杂，还有可能耽误火灾扑救时机。
在上述前提下，水系灭火剂应运而生，水系灭火剂可以用于扑灭A类火灾和B类火灾。水系灭火剂，是一种由水、渗透剂、阻燃剂以及其他添加剂制成的液体灭火剂，一般以液滴或以液滴和泡沫混合的形式灭火。但是，现有技术在生产水系灭火剂的过程中使用的有机添加剂，如表面活性剂、稳定剂和粘性调节剂等，通常为高碳链烃，难以降解，易于造成生物累积，这些有机添加物对生态环境和人类健康的危害性受到越来越多的关注。
此外，现有技术中生产的水系灭火剂的灭火效率普遍偏低，凝固点较高，不适于北方寒冷地区使用，这便限制了水系灭火剂的使用范围。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，如：现有技术中生产的“哈龙”系列灭火剂破坏臭氧层，泡沫灭火剂只能扑灭A类火灾、B类火灾等单一类型的火灾，现有生产水系灭火剂使用的有机添加剂难以降解，易于造成生物累积，并且凝固点高等问题，本发明提供了一种水系灭火剂的制备方法。
具体的，本发明采用如下的技术方案：
(1)制备水系灭火剂：
在搅拌罐中加入离子水、阻燃剂、发泡剂、氟碳表面活性剂、乙二醇、乙二醇丁醚、苯甲酸钠，在常温下搅拌反应，得到反应液；
(2)中间控制：
调节步骤(1)得到的反应液的pH值，得到混合液；
(3)消泡：
将步骤(2)得到的混合液，自然静置处理后，得到水系灭火剂。
步骤(1)中，阻燃剂为聚磷酸铵或甲基磷酸二甲酯其中的一种；发泡剂为烷基糖苷APG0810；氟碳表面活性剂为氟碳表面活性剂1460或氟碳表面活性剂1470其中的一种；
步骤(1)中，离子水、阻燃剂、发泡剂的质量比为20.5-36：6-7：3-6；发泡剂、氟碳表面活性剂、乙二醇的质量比为3-6：40-45：10-15；乙二醇、乙二醇丁醚、苯甲酸钠的质量比为10-15：4-5：1-1.5；
步骤(1)中，常温搅拌反应时间为2.5-3.5h；
步骤(2)中，调节步骤(1)得到的反应液的pH值所用的物质为烧碱或磷酸二氢钾其中的一种；反应液的pH值调节至7.0-8.5；
步骤(3)中，静置处理的时间为24-48h。
本发明还提供了一种水系灭火剂的应用，所述水系灭火剂用于扑灭A、B类火灾。
与现有技术相比较，本发明的有益效果体现如下：
(1)本发明制备的水系灭火剂凝固点较低，仅为-28℃，充分说明该水系灭火剂可以适于北方寒冷地区使用，拓宽了水系灭火剂的使用范围。
(2)本发明制备水系灭火剂时，使用的添加剂，如烷基糖苷APG0810、氟碳表面活性剂1460、氟碳表面活性剂1470，温和绿色环保，生物降解迅速彻底，不会对环境造成危害，符合当今绿色环保的实验议题。
(3)本发明制备的水系灭火剂经过测定，无可见分层和非均相，不受冻结和融化的影响，说明该水系灭火剂抗冻结、融化性能良好；本发明提供的一种水系灭火剂的制备方法，操作过程简单，条件易于控制，适于大规模工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施实例对本发明做进一步说明。
实施例1：
(1)制备水系灭火剂：
在搅拌罐中加入离子水(360kg)、聚磷酸铵(60kg)、烷基糖苷APG0810(30kg)、氟碳表面活性剂1460(400kg)、乙二醇(100kg)、乙二醇丁醚(40kg)、苯甲酸钠(10kg)，在常温下搅拌反应2.5h，得到反应液；
其中聚磷酸铵为阻燃剂，无毒无味，热稳定性高；烷基糖苷APG0810为发泡剂，温和绿色环保，生物降解迅速彻底；乙二醇为抗冻剂；苯甲酸钠为防腐剂；
(2)中间控制：
将步骤(1)得到的反应液，通过添加烧碱或磷酸二氢钾调节pH值至7.0，得到混合液；其中，若步骤(1)得到的反应液的pH值大于7.0，则添加磷酸二氢钾将步骤(1)得到的反应液pH值调节至7.0；若步骤(1)得到的反应液的pH值小于7.0，则添加烧碱将步骤(1)得到的反应液pH值调节至7.0；
(3)消泡：
将步骤(2)得到的混合液，自然静置处理24h，得到水系灭火剂；
(4)质量检测：
将步骤(3)得到的水系灭火剂，配成6％水系灭火剂的样品(离子水、水系灭火剂的质量比为94：6)，对其进行理化性质、灭火性能测试，其中理化性质包括pH值，凝固点等，表面张力，抗冻结、融化性，毒性；灭火性能包括灭火类型等。本实施例制备的水系灭火剂的质量检测结果见表1。
表1实施例1制备的水系灭火剂的特性参数
注：表1中的特征值是指由受检方提供的灭火液的物理、化学性能值；检测时，结论的评定均符合GB17835-2008《水系灭火剂》的标准要求。
由表1可知，本实施例制备的水系灭火剂的pH值(7.9)在GB17835-2008《水系灭火剂》中的规定范围内；该水系灭火剂的凝固点为-25℃，说明该水系灭火剂能够适于北方寒冷地区使用，拓宽了水系灭火剂的使用范围。
该水系灭火剂的表面张力为15.7mN/m，与特征值相一致；经过测定，无可见分层和非均相，不受冻结和融化的影响，说明该水系灭火剂抗冻结、融化性能良好；对鱼的毒性为0％，说明本实施例制备的水系灭火剂安全无毒、绿色环保。
本实施例的水系灭火剂灭55B火、1A火成功，表明该水系灭火剂可以灭火性能较佳。
实施例2：
(1)制备水系灭火剂：
在搅拌罐中加入离子水(205kg)、聚磷酸铵(70kg)、烷基糖苷APG0810(60kg)、氟碳表面活性剂1470(450kg)、乙二醇(150kg)、乙二醇丁醚(50kg)、苯甲酸钠(15kg)，在常温下搅拌反应3.5h，得到反应液；
其中聚磷酸铵为阻燃剂，无毒无味，热稳定性高；烷基糖苷APG0810为发泡剂，温和绿色环保，生物降解迅速彻底；乙二醇为抗冻剂；苯甲酸钠为防腐剂；
(2)中间控制：
将步骤(1)得到的反应液，通过添加烧碱或磷酸二氢钾调节pH值至8.5，得到混合液；其中，若步骤(1)得到的反应液的pH值大于8.5，则添加磷酸二氢钾将步骤(1)得到的反应液pH值调节至8.5；若步骤(1)得到的反应液的pH值小于8.5，则添加烧碱将步骤(1)得到的反应液pH值调节至8.5；
(3)消泡：
将步骤(2)得到的混合液，自然静置处理48h，得到水系灭火剂；
(4)质量检测：
将步骤(3)得到的水系灭火剂，配成6％水系灭火剂的样品(离子水、水系灭火剂的质量比为94：6)，对其进行理化性质、灭火性能测试，其中理化性质包括pH值，凝固点等，表面张力，抗冻结、融化性，毒性；灭火性能包括灭火类型等。本实施例制备的水系灭火剂的质量检测结果见表2。
表2实施例2制备的水系灭火剂的特性参数
注：表2中的特征值是指由受检方提供的灭火液的物理、化学性能值；检测时，结论的评定均符合GB17835-2008《水系灭火剂》的标准要求。
由表2可知，本实施例制备的水系灭火剂的pH值(8.2)在GB17835-2008《水系灭火剂》中的规定范围内；该水系灭火剂的凝固点为-28℃，说明该水系灭火剂能够适于北方寒冷地区使用，拓宽了水系灭火剂的使用范围。
该水系灭火剂的表面张力为16.0mN/m，与特征值相一致；经过测定，无可见分层和非均相，不受冻结和融化的影响，说明该水系灭火剂抗冻结、融化性能良好；对鱼的毒性为0％，说明本实施例制备的水系灭火剂安全无毒、绿色环保。
本实施例的水系灭火剂灭55B火、1A火成功，表明该水系灭火剂可以灭火性能较佳。
实施例3：
(1)制备水系灭火剂：
在搅拌罐中加入离子水(283kg)、聚磷酸铵(65kg)、烷基糖苷APG0810(45kg)、氟碳表面活性剂1460(420kg)、乙二醇(130kg)、乙二醇丁醚(45kg)、苯甲酸钠(12kg)，在常温下搅拌反应3.0h，得到反应液；
其中聚磷酸铵为阻燃剂，无毒无味，热稳定性高；烷基糖苷APG0810为发泡剂，温和绿色环保，生物降解迅速彻底；乙二醇为抗冻剂；苯甲酸钠为防腐剂；
(2)中间控制：
将步骤(1)得到的反应液，通过添加烧碱或磷酸二氢钾调节pH值至8.0，得到混合液；其中，若步骤(1)得到的反应液的pH值大于8.0，则添加磷酸二氢钾将步骤(1)得到的反应液pH值调节至8.0；若步骤(1)得到的反应液的pH值小于8.0，则添加烧碱将步骤(1)得到的反应液pH值调节至8.0；
(3)消泡：
将步骤(2)得到的混合液，自然静置处理36h，得到水系灭火剂；
(4)质量检测：
将步骤(3)得到的水系灭火剂，配成3％水系灭火剂的样品(离子水、水系灭火剂的质量比为97：3)，对其进行理化性质、灭火性能测试，其中理化性质包括pH值，凝固点，表面张力，抗冻结、融化性，毒性等；灭火性能包括灭火类型等。本实施例制备的水系灭火剂的质量检测结果见表3。
表3实施例3制备的水系灭火剂的特性参数
注：表3中的特征值是指由受检方提供的灭火液的物理、化学性能值；检测时，结论的评定均符合GB17835-2008《水系灭火剂》的标准要求。
由表3可知，本实施例制备的水系灭火剂的pH值(7.8)在GB17835-2008《水系灭火剂》中的规定范围内；该水系灭火剂的凝固点为-27℃，说明该水系灭火剂能够适于北方寒冷地区使用，拓宽了水系灭火剂的使用范围。
该水系灭火剂的表面张力为16.2mN/m，与特征值相一致；经过测定，无可见分层和非均相，不受冻结和融化的影响，说明该水系灭火剂抗冻结、融化性能良好；对鱼的毒性为0％，说明本实施例制备的水系灭火剂安全无毒、绿色环保。
本实施例的水系灭火剂灭55B火、1A火成功，表明该水系灭火剂可以灭火性能较佳。
本发明提供的一种水系灭火剂的制备方法，操作过程简单，条件易于控制，适于大规模工业化生产。
本发明制备的水系灭火剂的理化性质(pH值，凝固点，表面张力，抗冻结、融化性，毒性等)、灭火性能(灭火类型)较佳，广泛用于扑灭A类、B类火灾。
Claims (10)
1.一种水系灭火剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备水系灭火剂：
在搅拌罐中加入离子水、阻燃剂、发泡剂、氟碳表面活性剂、乙二醇、乙二醇丁醚、苯甲酸钠，在常温下搅拌反应，得到反应液；
（2）中间控制：
调节步骤（1）得到的反应液的pH值，得到混合液；
（3）消泡：
将步骤（2）得到的混合液，自然静置处理后，得到水系灭火剂。
2.根据权利要求1所述的水系灭火剂的制备方法，其特征在于，所述阻燃剂为聚磷酸铵或甲基磷酸二甲酯其中的一种；发泡剂为烷基糖苷APG0810；氟碳表面活性剂为氟碳表面活性剂1460或氟碳表面活性剂1470其中的一种。
3.根据权利要求1所述的水系灭火剂的制备方法，其特征在于，所述离子水、阻燃剂、发泡剂的质量比为20.5-36：6-7：3-6。
4.根据权利要求1所述的水系灭火剂的制备方法，其特征在于，所述发泡剂、氟碳表面活性剂、乙二醇的质量比为3-6：40-45：10-15。
5.根据权利要求1所述的水系灭火剂的制备方法，其特征在于，所述乙二醇、乙二醇丁醚、苯甲酸钠的质量比为10-15：4-5：1-1.5。
6.根据权利要求1所述的水系灭火剂的制备方法，其特征在于，所述常温搅拌反应时间为2.5-3.5h。
7.根据权利要求1所述的水系灭火剂的制备方法，其特征在于，所述调节步骤（1）得到的反应液的pH值所用的物质为烧碱或磷酸二氢钾其中的一种。
8.根据权利要求1所述的水系灭火剂的制备方法，其特征在于，所述反应液的pH值调节至7.0-8.5。
9.根据权利要求1所述的水系灭火剂的制备方法，其特征在于，所述静置处理的时间为24-48h。
10.如权利要求1-9任意一项所述的制备方法制备的水系灭火剂用于扑灭A类或B类火灾。
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