CN110433442A - 一种用于直升机灭火的防蒸发高效灭火剂 - Google Patents

一种用于直升机灭火的防蒸发高效灭火剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及消防灭火技术领域，具体公开了一种用于直升机灭火的防蒸发高效灭火剂，所述防蒸发高效灭火剂包括如下质量份的组分：0.5‑25份的防蒸发剂、0.5‑15份的表面粘附剂、0.1‑1份的还原型阻燃剂、5‑30份的吸收型阻燃剂、2‑20份的防复燃剂、0.2‑1份的稳定助剂、24‑92份的水。本发明所提供的灭火剂可采用直升机等进行空中抛洒，可以防止从空中抛洒后接触到火灾环境而被火焰的高温蒸发。该灭火剂可高效扑灭森林火灾，并防止火灾复燃。

Description

一种用于直升机灭火的防蒸发高效灭火剂
技术领域
本发明涉及消防灭火技术领域，具体地说，涉及一种灭火组合物。
背景技术
空中灭火，可以不受地面道路和交通情况的限制，并能在较短时间内由飞机飞抵指定地点，具有机动性强、使用灵活的特点，可以最大限度地减少森林火灾的危害。
现有的空中灭火采用水和添加灭火剂的水进行灭火作业，但存在如下问题：(1)森林火灾经常火势较大，火焰温度高，且火焰可高达几十米。飞机将水或灭火剂水剂抛洒到火场上方，水或灭火剂水剂遇热容易蒸发，造成最终降落到火场的灭火水剂很少，大大降低了灭火效率。(2)水和传统的灭火剂流动性强，喷洒到火场的植被上，在短时间内就发生了流失，水和灭火剂的利用率低，造成了灭火剂的浪费。(3)现有灭火剂的灭火效率有待提升。
因此，亟需研发可用于空中灭火的灭火剂，减少遇热蒸发，增加在可燃物上的附着停留时间，阻断其与氧气的接触，提高灭火效果。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于空中灭火的防蒸发高效灭火剂，解决灭火剂从空中喷洒后，容易被火场高温蒸发，以及传统高空灭火用的灭火剂灭火效率低的问题。
为了实现本发明目的，本发明提供了一种用于空中灭火(如直升机灭火)的防蒸发高效灭火剂，所述防蒸发高效灭火剂包括如下质量份的组分，或由如下质量份的组分组成：0.5-25份的防蒸发剂、0.5-15份的表面粘附剂、0.1-1份的还原型阻燃剂、5-30份的吸收型阻燃剂、2-20份的防复燃剂、0.2-1份的稳定助剂、24-92份的水。
作为优选，所述防蒸发高效灭火剂包括如下质量份的组分，或由如下质量份的组分组成：8-12份的防蒸发剂、3-8份的表面粘附剂、0.3-0.5份的还原型阻燃剂、10-15份的吸收型阻燃剂、10-15份的防复燃剂、0.4-0.6份的稳定助剂、48-69份的水。
其中：
所述防蒸发剂为含有亲水氢键作用基团的化合物，可选为明胶、果胶、***胶、海藻酸钠、卡波娒(CP)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、壳多糖、聚乙烯醇(PVA)、聚羧乙烯、西黄箐胶、甲壳胺、泊洛沙姆、五氯酚钠(PCP-Na)、环戊二烯基钠(NaCP980)中的一种或多种的组合。所述防蒸发剂中含有大量的亲水基团，亲水基团与水形成的氢键作用可以显著减缓水的蒸发。
所述表面粘附剂为硅溶胶、硅酸钠、硅酸钾中的一种或多种的组合。由于水的流动性好，灭火水剂很容易流失，所述表面粘附剂可以提升灭火剂和林木的粘附能力，减少灭火剂的流失，提升水的利用率，进而提升灭火效果。
所述还原型阻燃剂为氯化亚铁、硝酸亚铁、醋酸亚铁、硫酸亚铁中的一种或多种的组合。木材的燃烧为氧化反应，所述还原型阻燃剂含有不饱和型离子成分，灭火剂组分遇到火焰时，捕获火焰的燃烧负离子，抑制火焰燃烧。
所述吸收型阻燃剂为焦磷酸钾、焦磷酸钠、次亚磷酸钾、次亚磷酸钠中的一种或多种的组合。其可在气相中快速吸收燃烧反应的燃烧自由基，阻止燃烧。
所述防复燃剂为亚磷酸铵、次亚磷酸铵、焦磷酸铵、三聚磷酸铵、四聚磷酸铵中的一种或多种的组合。所述防复燃剂可使燃烧物表面的木材脱水炭化，形成燃烧性低且致密的表面层，阻止燃烧物和氧气的接触，防止木材的复燃。
所述稳定助剂为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的一种或多种的组合。所述稳定助剂可与还原型阻燃剂形成螯合物，保护还原型阻燃剂不被空气中的氧气氧化，保证灭火剂的稳定性，尤其是长期稳定性。
本发明涉及到的原料或试剂均为普通市售产品，涉及到的操作如无特殊说明均为本领域常规操作。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以相互组合，得到具体实施方式。
本发明的有益效果在于：
本发明所提供的灭火剂可采用直升机等进行空中抛洒，可以防止从空中抛洒后接触到火灾环境而被火焰的高温蒸发。该灭火剂可高效扑灭森林火灾，并防止火灾复燃。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明所述防蒸发高效灭活剂的部分组分，选自下表所示物质中的一种或多种。
实施例1
首先分别称取西黄箐胶8kg、硅溶胶5kg、硫酸亚铁0.5kg、焦磷酸钠15kg、亚磷酸铵10kg、γ-环糊精0.5kg、水61kg，在200L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品1。
实施例2(无防蒸发剂)
首先分别称取硅溶胶5kg、硫酸亚铁0.5kg、焦磷酸钠15kg、亚磷酸铵10kg、γ-环糊精0.5kg、水61kg，在200L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品2。
实施例3(无表面粘附剂)
首先分别称取西黄箐胶8kg、硫酸亚铁0.5kg、焦磷酸钠15kg、亚磷酸铵10kg、γ-环糊精0.5kg、水61kg，在200L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品3。
实施例4(无还原型阻燃剂)
首先分别称取西黄箐胶8kg、硅溶胶5kg、焦磷酸钠15kg、亚磷酸铵10kg、γ-环糊精0.5kg、水61kg，在200L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品4。
实施例5(无吸收型阻燃剂)
首先分别称取西黄箐胶8kg、硅溶胶5kg、硫酸亚铁0.5kg、亚磷酸铵10kg、γ-环糊精0.5kg、水61kg，在200L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品5。
实施例6(无防复燃剂)
首先分别称取西黄箐胶8kg、硅溶胶5kg、硫酸亚铁0.5kg、焦磷酸钠15kg、γ-环糊精0.5kg、水61kg，在200L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品6。
实施例7(无稳定助剂)
首先分别称取西黄箐胶8kg、硅溶胶5kg、硫酸亚铁0.5kg、焦磷酸钠15kg、亚磷酸铵10kg、水61kg，在200L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品7。
实施例8
首先分别称取卡波娒8kg、硅酸钾5kg、硝酸亚铁0.5kg、焦磷酸钠15kg、亚磷酸铵10kg、γ-环糊精0.5kg、水61kg，在200L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品8。
实施例9
首先分别称取聚乙烯吡咯烷酮8kg、硅溶胶5kg、醋酸亚铁0.5kg、次亚磷酸钠15kg、四聚磷酸铵10kg、α-环糊精0.5kg、水61kg，在200L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品9。
实施例10
首先分别称取西黄箐胶12kg、硅溶胶3kg、硫酸亚铁0.3kg、次亚磷酸钾10kg、三聚磷酸铵15kg、α-环糊精0.5kg、水59.2kg，在200L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品10。
实验例1
将实施例1～10制备的灭火剂与水按1:16比例稀释后，灌充在6L的灭火器中进行A类火灭火试验。燃烧物采用由同等规格的干木材块钉制的规则木垛，干木材块的尺寸是500mm×40mm×40mm。钉制的木垛共六层，每层六根，共使用36根干木材块，每块干木材块的重量为350g左右。木垛在灭火试验前预燃烧50％的重量，时间约为5分钟，然后采用实施例1～10中的10种灭火剂所配置的水溶液分别进行灭火。灭火器灭火时离木垛的距离为1m，高度为比木垛上表面高0.5m，以斜向下45度喷射。以扑灭明火的时间为有效灭火时间。灭火后观察是否有复燃现象。每组试验重复3次。以上10种灭火剂的有效灭火时间对比如下：
表1
样品 灭火时间(s) 复燃现象
纯水 41 复燃3次
样品1 19 未复燃
样品2 34 未复燃
样品3 38 未复燃
样品4 29 未复燃
样品5 33 未复燃
样品6 22 复燃3次
样品7 19 未复燃
样品8 20 未复燃
样品9 22 未复燃
样品10 21 未复燃
以上试验结果可以发现，防蒸发剂、表面粘附剂、还原型阻燃剂、吸收型阻燃剂、防复燃剂都是决定灭火剂灭火性能的关键组分。
实验例2
将实施例1～10制备的灭火剂与水按1:16比例稀释后，灌充在6L的灭火器中进行A类火防高温蒸发能力试验。燃烧物采用由同等规格的干木材块钉制的规则木垛，干木材块的尺寸是500mm×40mm×40mm。钉制的木垛共六层，每层六根，共使用36根干木材块，每块干木材块的重量为350g左右。木垛在试验前预燃烧50％的重量，时间约为5分钟，然后采用实施例1～10中的10种灭火剂所配置的水溶液分别喷射至木垛上。喷射时灭火器离木垛的距离为1m，高度为比木垛上表面高0.5m，以斜向下45度喷射。喷射时间为30s，测量木垛的质量变化，对比如下：
表2
样品 喷射后木垛增加重量(g)
纯水 489
样品1 849
样品2 540
样品3 785
样品4 851
样品5 866
样品6 843
样品7 848
样品8 850
样品9 839
样品10 840
以上试验结果可以发现，防蒸发剂可以显著防止灭火剂在高温下的蒸发。
实验例3
将实施例1～10制备的灭火剂与水按1:16比例稀释后，灌充在6L的灭火器中进行灭火剂在木材上的粘附能力试验。试验物采用由同等规格的干木材块钉制的规则木垛，干木材块的尺寸是500mm×40mm×40mm。钉制的木垛共六层，每层六根，共使用36根干木材块，每块干木材块的重量为350g左右。采用实施例1～10中的10种灭火剂所配置的水溶液分别喷射至木垛上。喷射时灭火器离木垛的距离为1m，高度为比木垛上表面高0.5m，以斜向下45度喷射。喷射时间为30s，测量木垛的质量变化，对比如下：
表3
以上试验结果可以发现，表面粘附剂可以有效增加灭火剂在可燃物表面的粘附，进而提高灭火剂的灭火效率。
实验例4
将实施例1～10制备的灭火剂放在温度为20℃-30℃、湿度为30％-60％的室温环境下密封保存30天，然后再开展实验例1的灭火试验。以上10种灭火剂的有效灭火时间对比如下：
表4
样品 灭火时间(s) 复燃现象
纯水 42 复燃3次
样品1 19 未复燃
样品2 35 未复燃
样品3 37 未复燃
样品4 31 未复燃
样品5 35 未复燃
样品6 21 复燃3次
样品7 35 未复燃
样品8 19 未复燃
样品9 22 未复燃
样品10 22 未复燃
以上试验结果可以发现，稳定助剂可以保证灭火剂的长期稳定性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种用于直升机灭火的防蒸发高效灭火剂，其特征在于，所述防蒸发高效灭火剂包括如下质量份的组分，或由如下质量份的组分组成：0.5-25份的防蒸发剂、0.5-15份的表面粘附剂、0.1-1份的还原型阻燃剂、5-30份的吸收型阻燃剂、2-20份的防复燃剂、0.2-1份的稳定助剂、24-92份的水。
2.根据权利要求1所述的防蒸发高效灭火剂，其特征在于，所述防蒸发高效灭火剂包括如下质量份的组分，或由如下质量份的组分组成：8-12份的防蒸发剂、3-8份的表面粘附剂、0.3-0.5份的还原型阻燃剂、10-15份的吸收型阻燃剂、10-15份的防复燃剂、0.4-0.6份的稳定助剂、48-69份的水。
3.根据权利要求1或2所述的防蒸发高效灭火剂，其特征在于，所述防蒸发剂为含有亲水氢键作用基团的化合物。
4.根据权利要求3所述的防蒸发高效灭火剂，其特征在于，所述防蒸发剂为明胶、果胶、***胶、海藻酸钠、卡波娒、聚乙烯吡咯烷酮、壳多糖、聚乙烯醇、聚羧乙烯、西黄箐胶、甲壳胺、泊洛沙姆、五氯酚钠、环戊二烯基钠中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1或2所述的防蒸发高效灭火剂，其特征在于，所述表面粘附剂为硅溶胶、硅酸钠、硅酸钾中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求1或2所述的防蒸发高效灭火剂，其特征在于，所述还原型阻燃剂为氯化亚铁、硝酸亚铁、醋酸亚铁、硫酸亚铁中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求1或2所述的防蒸发高效灭火剂，其特征在于，所述吸收型阻燃剂为焦磷酸钾、焦磷酸钠、次亚磷酸钾、次亚磷酸钠中的一种或多种的组合。
8.根据权利要求1或2所述的防蒸发高效灭火剂，其特征在于，所述防复燃剂为亚磷酸铵、次亚磷酸铵、焦磷酸铵、三聚磷酸铵、四聚磷酸铵中的一种或多种的组合。
9.根据权利要求1或2所述的防蒸发高效灭火剂，其特征在于，所述稳定助剂为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的一种或多种的组合。
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