一种餐厨专用环保无毒水系灭火剂及其制备方法与流程

本发明属于消防灭火剂，具体是指一种餐厨专用环保无毒水系灭火剂及其制备方法。

背景技术：

1、厨房属于人员密集、食品接触的特殊火灾高危区域，餐厨火灾以高温动植物油脂燃烧为主，兼具起火速度快、油温高、燃烧烈度大、热油喷射易飞溅伤人、灭火后复燃概率高的典型特征，同时该场景对灭火剂的生物安全性、无残留污染、食品接触相容性存在特殊硬性要求，与通用工业、建筑消防场景存在本质区别。

2、目前市面主流灭火剂应用于餐厨场景均存在明显技术缺陷，干粉灭火剂灭火后产生大量粉尘颗粒物，会附着于厨具、食材、操作台及油烟管道，清理难度大，颗粒物具备刺激性，危害后厨人员健康，且粉尘易堵塞管道、影响厨房正常运营，无法满足食品作业环境使用要求；常规通用水系灭火剂仅依靠纯水降温灭火，不具备针对高温油脂的阻燃、皂化、成膜能力，喷射后容易引发热油飞溅，造成火势扩散与人员烫伤，灭火效率偏低，油脂降温不彻底导致复燃率居高不下；含氟类泡沫灭火剂的灭火及抑燃效果较好，但含氟有机物难以生物降解，存在环境残留与生物毒性，严禁在食品加工、餐饮场景使用，同时低温环境下易结冰失效，适用温度区间狭窄；宣称厨房专用的水基产品多为通用水系灭火剂简单稀释或单一助剂添加，仅片面优化某一项性能，未针对餐厨场景开展体系化配方设计，无法同时实现食品级安全、防飞溅、长效防复燃、设备防腐、低温适配等多重需求，组分搭配简单，技术效果单一。

3、现有技术中，本领域常规技术人员虽知晓乙酸钾、丙三醇、多糖类物质、表面活性剂等原料可分别用于阻燃、抗冻、增稠、渗透等单一用途，但尚无人员针对餐厨食品场景的特殊约束条件，将上述多类食品级原料按照特定比例复配，并利用组分间协同作用解决油脂火飞溅、复燃、食品污染、设备腐蚀等一系列行业综合痛点。

4、此外，本领域还普遍存在两类技术偏见：一是普遍认为食品级助剂阻燃能力较弱，难以应用于高温油脂火扑救，因此不会将全食品级配方作为餐厨灭火剂的主要研发方向；二是常规研发思路仅通过提高皂化剂添加量提升灭火效果，忽略助剂间的配伍平衡，易造成体系分层、厨具腐蚀等次生问题，本发明克服上述技术偏见，在严格遵循食品级标准的前提下，通过精准配比与组分复配实现高性能灭火，突破了行业固有认知，基于以上现有技术的不足，本发明提出全新体系化配方及制备工艺。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种餐厨专用环保无毒水系灭火剂及其制备方法，该方案通过特定配比的食品级乙酸钾与碳酸钾复配皂化剂，与改性大豆多糖成膜剂产生协同作用，在高温油脂表面瞬间形成内层皂化阻热层与外层多糖隔水隔氧层结合的双层复合膜，实现快速降温灭火、抑制热油飞溅、长效隔绝空气防复燃；同时辅以食品级丙三醇抗冻、椰油酰胺丙基甜菜碱渗透、柠檬酸钠缓蚀，全食品级配方确保无毒无害，全面突破现有餐厨灭火剂的安全与性能瓶颈，专门应用于商用后厨、餐饮门店、单位食堂、家庭厨房等场景，针对性扑救动植物油脂燃烧形成的b类火、餐厨固体可燃物a类火以及油烟管道油脂阴燃火情，有效解决了目前市场上餐厨灭火剂存在的毒性残留、油脂易飞溅、复燃率高、腐蚀厨具设备、低温失效及清洗困难的问题。

2、本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种餐厨专用环保无毒水系灭火剂及其制备方法，包括如下重量份的原料：去离子水85-92份、食品级阻燃皂化剂4-8份、改性大豆多糖成膜剂1.5-3份、食品级抗冻剂1-2.5份、温和渗透分散剂0.5-1.5份、食品级缓蚀剂0.2-0.8份。

3、进一步地，所述改性大豆多糖成膜剂的制备方法包括如下步骤：

4、s1. 选取纯天然大豆多糖粉末，将其置于真空干燥箱中，在低温条件下进行干燥脱水处理，去除游离水分，获得干燥的大豆多糖基料；

5、s2. 将步骤s1所得干燥的大豆多糖基料滴加至含有碱性催化剂的反应介质中，在氮气保护下，通过持续搅拌使其充分溶解并发生分子链重组与官能团活化反应，随后加入交联改性剂进行接枝共聚反应，反应结束后冷却至室温，得到改性反应粗产物；

6、s3. 将步骤s2所得改性反应粗产物进行中和处理调节ph值至中性，再通过多次醇沉、离心分离及透析操作去除未反应的单体、副产物及残余溶剂，最后经冷冻干燥获得改性大豆多糖成膜剂。

7、进一步地，步骤s1中，所述低温条件的温度为40-60℃，干燥脱水处理的时间为2-4小时。

8、进一步地，步骤s2中，所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中的一种，其加入量为大豆多糖基料质量的0.5-2%。

9、进一步地，所述交联改性剂为环氧氯丙烷、柠檬酸、戊二醛中的一种，其加入量为大豆多糖基料质量的5-15%。

10、进一步地，步骤s2中，所述接枝共聚反应的温度为70-90℃，反应时间为2-4小时。

11、进一步地，步骤s3中，所述醇沉操作采用的溶剂为无水乙醇、异丙醇、丙酮中的一种，所述离心分离的转速为3000-5000转/分钟，所述透析操作使用截留分子量为8000-14000道尔顿的透析袋进行。

12、进一步地，一种餐厨专用环保无毒水系灭火剂的制备方法，包括以下步骤：

13、（1）取去离子水并将其加热，在此恒温条件下进行搅拌以去除杂质与气泡，获得纯净的基底液；其次向所述恒温的去离子水中依次加入食品级抗冻剂和食品级缓蚀剂，并进行匀速搅拌直至完全溶解，形成均匀的水基底液；

14、（2）向所述水基底液中加入食品级阻燃皂化剂，并以较低转速进行搅拌，随后加入改性大豆多糖成膜剂和温和渗透分散剂，升高温度并提高搅拌转速进行恒温搅拌，以促进各组分充分融合与协同；

15、（3）将所得混合物自然冷却至室温后进行密闭静置熟化处理，再经过滤网过滤，即得厨用水系灭火剂。

16、进一步地，步骤（1）中，所述去离子水的加热温度为35-45℃，恒温搅拌的时间为3-7分钟；所述匀速搅拌的时间为10-15分钟。

17、进一步地，加入食品级阻燃皂化剂后的搅拌速度为60-80转/分钟，搅拌时间为15-25分钟；加入改性大豆多糖成膜剂和温和渗透分散剂后，升温至45-55℃，并将搅拌速度提升至120-150转/分钟，恒温搅拌时间为25-35分钟；所述密闭静置熟化时间为4-8小时，过滤网的目数为200目。

18、采用上述方案本发明取得的有益效果如下：

19、本方案提出了一种餐厨专用环保无毒水系灭火剂及其制备方法，本发明全部原料均为食品级、可生物降解原料，无氟、无磷、无重金属、无刺激性化工成分，灭火后产物无毒无害，不会污染食材、餐具、操作台，人员皮肤、呼吸道接触无刺激，废液可直接排放，高度适配餐饮、食品加工场景的特殊安全要求；而且添加食品级柠檬酸钠作为缓蚀组分，结合整体配方将体系酸碱度调控至中性偏弱碱区间，对304不锈钢灶台、铸铁锅、金属油烟管道、各类厨具均无腐蚀、氧化作用，长期使用不会造成设备生锈老化，适配厨房设备长期常态化使用需求；灭火后形成的复合膜具备良好水溶性，无干粉硬结、无油性结块、无难清洗污渍，清水短时间冲洗即可完成清洁，火情处置后可快速恢复厨房正常作业，不仅食品级安全等级高，而且产物水溶性强，无顽固残留，同时保护餐厨金属设备，降低运维成本，适配高频运营的商用餐饮、食堂场景。

20、单独使用阻燃皂化剂仅能实现基础皂化灭火，无法抑制热油飞溅；单独使用植物基成膜助剂无灭火能力，本发明将二者复配后形成协同体系，一方面皂化剂快速与高温油脂反应熄灭火源，另一方面成膜助剂瞬时在液面形成柔性缓冲层，从根源上降低热油飞溅、火势扩散风险，灭火效率是普通水系灭火剂的4～6倍，有效降低灭火过程中人员烫伤的安全隐患；依靠水基降温、皂化层、植物基隔离膜三重阻热隔氧结构，不仅快速将油温降至自燃点以下，还能在油脂表面形成致密耐高温复合膜，长效隔绝空气与热源，该复合膜由多组分协同形成，并非单一助剂效果，实测灭火后20分钟内无复燃，实现快速灭火，抑制油脂飞溅，长效抑制复燃，有效改善餐厨油脂火灾复燃率高的行业痛点。

21、复配食品级丙三醇抗冻组分，结合整体配方体系的配伍优化，使灭火剂在-8℃低温环境下不结冰、不分层、流动性正常，60℃高温环境下无变质、无挥发，可适配北方冬季无采暖后厨、户外临时餐厨、高温后厨等复杂环境，实现全年全天候稳定使用；各组分之间配伍性良好，无拮抗反应，常温密封避光存储状态下无分层、无沉淀、无霉变，保质期3年，存储条件简单，适配厨房狭小空间存放，运维便捷；而且除核心的动植物油脂b类火外，还可有效扑救木质厨具、抹布、纸质杂物等a类固体火灾，同时能够抑制油烟管道内部油脂阴燃，覆盖厨房全部主流火情，减少消防器材种类与仓储成本，实用性更强，结合配方体系优异的稳定性，不仅存储周期长，而且可以在宽温域稳定使用，突破低温使用局限，可用于多类型火情，通用性强。