一种新型水凝胶灭火剂及其制备方法、灭火装置与流程

本发明涉及消防技术领域，具体为一种新型水凝胶灭火剂及其制备方法、灭火装置。

背景技术：

火灾对人类的生命财产安全构成了极大的威胁，采取快速有效地灭火产品，及时扑灭火灾是挽救人员生命财产安全损失的必要手段。在众多类型的灭火剂中，水是最常用的灭火剂。水对燃烧物质具有显著地冷却作用，且具有廉价易得，来源广泛，对环境无污染等优点。但是水的流动性很强，容易流失，持续时间短，利用率低。因此，在水中添加试剂，制备水系灭火剂来提高水的灭火性能，减少水的流失已成为非常紧迫的重要研究课题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型水凝胶灭火剂及其制备方法、灭火装置以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型水凝胶灭火剂，包括如下重量份数的组分：

高分子材料粉体：1份；

水：700-950份；

所述高分子材料粉体包括如下重量配比的组分：聚丙烯腈系树脂40-55％，凝结胶40-45％，纤维素5-10％。

优选的，所述高分子材料粉体包括如下重量配比的组分：聚丙烯腈系树脂50％，凝结胶42％，纤维素8％。

上述新型水凝胶灭火剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将凝结胶放入容器中并加入na2b407试剂并搅拌，制得溶液a，再将溶液a与疏水性纳米固体粒子合后置于高速搅拌器中搅拌，然后静置40～60min，即得基于凝结胶的干水材料；

步骤二、将纤维素放入超声波粉碎机中进行粉碎，过100-120目，制得纤维素粉末；

步骤三、将步骤二制得的干水材料，步骤二制得的纤维素粉末以及聚丙烯腈系树脂在温度为0-12°的真空环境下进行干燥30-50min，干燥后得高分子材料粉体。

优选的，所述na2b407试剂的浓度为12％。

一种应用上述新型凝胶灭火剂的灭火装置，包括车体和分别固定在车体上端的灭火剂存储箱体和混合腔体，所述灭火剂存储箱体的顶端设有呼吸阀，且灭火剂存储箱体靠近混合腔体一侧的内部顶端固定有用于放置粉体输送泵的防护箱体，且粉体输送泵的输入端连接有吸粉管，所述粉体输送泵输出端连接有出粉管，且出粉管延伸至灭火剂存储箱体的外侧并伸入到混合腔体底端内部，所述出粉管靠近混合腔体的一端固定有止回阀，且出粉管上设有手动开关阀，所述吸粉管的底端竖直延伸至灭火剂存储箱体的底端处，所述混合腔体远离灭火剂存储箱体一侧的底端连接有连接软管，且连接软管的自由端与消防栓的接口相适配，所述混合腔体内靠近连接软管端口处通过轴承固定有搅拌风扇，且混合腔体的顶端面并靠近灭火剂存储箱体一端的位置处可拆卸连接有输送软管，所述车体的侧壁开设有电池腔体，且电池腔体内固定有给整个装置供电的电池。

优选的，所述混合腔体与输送软管螺纹连接，且输送软管的自由端固定有喷嘴，所述喷嘴为喇叭状结构。

优选的，所述电池为可充电蓄电池。

优选的，所述呼吸阀和止回阀均为单向阀，且呼吸阀的介质流向为介质只能从外界流向灭火剂存储箱体内，止回阀的介质流向为介质只能从出粉管内流向混合腔体内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明提供的新型水凝胶灭火剂，加工简单，而且环保无毒，采用聚丙烯腈系树脂作为原材料，降低成本，在可燃物表面形成覆盖膜，将燃烧物与空气隔离，从而阻止燃烧物继续燃烧，提高了灭火效能。

(2)本发明提供的新型水凝胶灭火剂在制备过程中，将凝结胶放入容器中并加入na2b407试剂并搅拌，使得凝结胶的凝胶强度有显著增强，相对于水作为灭火剂而言，在灭火过程中，减小灭火剂流动性，覆盖在燃烧物表面的时间长，利用率有所提高，从而减少灭火剂的流失，进一步地提高灭火效果。

(3)本发明提供的灭火装置结构简单和使用灵活的特点，使用时，将粉状的灭火剂输入到与消防栓连接的混合腔体内并与水和成浆液，粉状的灭火剂与水在混合过程中，消防栓内的水通过连接软管进入到混合腔体内时推动搅拌扇转动，起到搅拌的作用使灭火剂与水充分混合，起到节能的效果，然后混合后的溶液经过输送软管从喷嘴喷洒至燃烧物上，达到灭火的作用，且喷嘴为喇叭状结构，增大混合液体的喷射面积，提高灭火效率。

(4)本发明中所述呼吸阀和止回阀均为单向阀，呼吸阀的作用是保持灭火剂存储箱体内部的大气压与外界大气压相同，从而防止灭火剂存储箱体内产生负压导致粉体输送泵很难将灭火剂存储箱体内的灭火剂输送到混合腔体内，呼吸阀的介质流向为介质只能从外界流向灭火剂存储箱体内，防止灭火剂存储箱体内的粉状灭火剂通过呼吸阀逸出，止回阀的介质流向为介质只能从出粉管内流向混合腔体内，防止混合腔体内的液体通过止回阀回流到灭火剂存储箱体内而导致存储在灭火剂存储箱体内的灭火剂保质期缩短。

附图说明

图1为灭火装置的结构示意图。

图中：1、车体；2、呼吸阀；3、灭火剂存储箱体；4、防护箱体；5、粉体输送泵；6、手动开关阀；7、喷嘴；8、输送软管；9、出粉管；10、搅拌风扇；11、连接软管；12、混合腔体；13、电池腔体；14、止回阀；15、电池；16、吸粉管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种实施例：一种新型水凝胶灭火剂，包括如下重量份数的组分：

高分子材料粉体：1份；

水：700-950份；

所述高分子材料粉体包括如下重量配比的组分：聚丙烯腈系树脂40-55％，凝结胶40-45％，纤维素5-10％。

进一步地，所述高分子材料粉体包括如下重量配比的组分：聚丙烯腈系树脂50％，凝结胶42％，纤维素8％。

上述新型水凝胶灭火剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将凝结胶放入容器中并加入na2b407试剂并搅拌，制得溶液a，再将溶液a与疏水性纳米固体粒子合后置于高速搅拌器中搅拌，然后静置40～60min，即得基于凝结胶的干水材料；

步骤二、将纤维素放入超声波粉碎机中进行粉碎，过100-120目，制得纤维素粉末；

步骤三、将步骤二制得的干水材料，步骤二制得的纤维素粉末以及聚丙烯腈系树脂在温度为0-12°的真空环境下进行干燥30-50min，干燥后得高分子材料粉体。

进一步地，所述na2b407试剂的浓度为12％。

新型凝胶灭火剂的灭火装置，包括车体1和分别固定在车体1上端的灭火剂存储箱体3和混合腔体12，所述灭火剂存储箱体3的顶端设有呼吸阀2，且灭火剂存储箱体3靠近混合腔体12一侧的内部顶端固定有用于放置粉体输送泵5的防护箱体4，防护箱体4为耐腐蚀材料加工而成，防护箱体4的作用是防止灭火剂腐蚀到粉体输送泵5，从而可以延长粉体输送泵5的使用寿命，且粉体输送泵5的输入端连接有吸粉管16，所述粉体输送泵5输出端连接有出粉管9，且出粉管9延伸至灭火剂存储箱体3的外侧并伸入到混合腔体12底端内部，所述出粉管9靠近混合腔体12的一端固定有止回阀14，且出粉管9上设有手动开关阀6，所述吸粉管16的底端竖直延伸至灭火剂存储箱体3的底端处，所述混合腔体12远离灭火剂存储箱体3一侧的底端连接有连接软管11，且连接软管11的自由端与消防栓的接口相适配，所述混合腔体12内靠近连接软管11端口处通过轴承固定有搅拌风扇10，且混合腔体12的顶端面并靠近灭火剂存储箱体3一端的位置处可拆卸连接有输送软管8，所述车体1的侧壁开设有电池腔体13，且电池腔体13内固定有给整个装置供电的电池15。

进一步地，所述混合腔体12与输送软管8螺纹连接，方便收装输送软管8，且输送软管8的自由端固定有喷嘴7，所述喷嘴7为喇叭状结构，增大喷射面积。

进一步地，所述电池15为可充电蓄电池，方便使用。

进一步地，所述呼吸阀2和止回阀14均为单向阀，呼吸阀2的作用是保持灭火剂存储箱体3内部的大气压与外界大气压相同，从而防止灭火剂存储箱体3内产生负压导致粉体输送泵5很难将灭火剂存储箱体3内的灭火剂输送到混合腔体12内，呼吸阀2的介质流向为介质只能从外界流向灭火剂存储箱体3内，防止灭火剂存储箱体3内的粉状灭火剂通过呼吸阀2逸出，止回阀14的介质流向为介质只能从出粉管9内流向混合腔体12内，防止混合腔体12内的液体通过止回阀14回流到灭火剂存储箱体3内而导致存储在灭火剂存储箱体3内的灭火剂保质期缩短。

工作原理：请参阅图1，使用时，将灭火剂存放到灭火剂存储箱体3内，然后将连接软管11的自由端与消防栓上的管口连接，打开消防栓的阀门，启动粉体输送泵5将灭火剂从灭火剂存储箱体3输送至混合腔体12内，而消防栓内的水通过连接软管11进入到混合腔体12内时推动搅拌扇10转动，使灭火剂与水充分混合，混合后的液体通过输送软管8从喷嘴7喷洒至燃烧物上，使混合的液体喷洒在燃烧物上起到灭火的作用。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。