一种环保型细水雾添加剂及其制备方法、以及包括该环保型细水雾添加剂的细水雾灭火系统与流程

1.本发明涉及细水雾灭火技术领域，具体地，涉及一种环保型细水雾添加剂、尤其涉及一种灭b类火的环保型细水雾添加剂及其制备方法、以及包括该环保型细水雾添加剂的细水雾灭火系统。


背景技术：

2.细水雾灭火技术由于其无环境污染、价格低廉、灭火高效、无毒、对防护对象破坏性小等优点，作为哈龙灭火剂的替代品，成为了目前主要的灭火技术。
3.纯水细水雾的灭火机理主要包括气相冷却、衰减热辐射、表面冷却、隔绝氧气等。在灭火效果和应用范围上存在明显的不足，特别是对于b类火灾，纯水细水雾作用于池火初期，油池火会突然出现火焰团，温度会明显地增加，细水雾较难熄灭小火，而且还容易产生复燃。因此，近年来国内外很多的研究机构正致力于拓展细水雾灭火技术的应用范围和提高其灭火功效的研究，其中含添加剂的细水雾灭火技术的研究正逐渐升温并受到越来越多的关注，该技术是在细水雾中添加一些高效灭火物质，从而以水为载体实现物理灭火和化学灭火的最佳结合。
4.目前，用于细水雾灭火的添加剂，其主要作用组分有三类：一类是无机盐类化合物，此类化合物以溶解性良好的金属盐为主，无机盐溶于水后产生的阴阳离子能够捕获火灾链式反应的自由基，中断链式反应，从而提升灭火效率，但电离产生的离子容易对火灾现场的精密仪器及金属设施造成比较严重的腐蚀，对存贮设备的耐腐蚀性要求也比较高；一类是泡沫类添加剂，泡沫类添加剂的作用是产生大量的泡沫覆盖在燃料表面，利用泡沫的覆盖隔氧、隔热作用，提升细水雾灭火过程中的抗复燃性和提升其灭火效率。但是此类添加剂在灭火后会产生大量泡沫对环境造成污染；一类是有机类化合物，传统有机类添加剂如尿素等，溶于水，灭火时分解出的惰性气体能够提高细水雾灭火效果，但应用范围必须是封闭的有限空间，且对火场内的人员安全造成很大的威胁。新型的有机类添加剂分为对表面性能优良但难以降解的长链氟碳类(含有pfos/pfoa)，产物对环境有潜在的危害等环保问题；另一种为碳氢表面活性剂或有机硅表面活性剂等，这类物质大多数低毒、低污染、低腐蚀等，因此采用此类表面活性剂作为细水雾添加剂的主要成分，再添加其它物质进行复配实现良好的灭火效果。
5.现有的细水雾添加剂配方基本上都是以上述三大类物质进行复配，且配方都含有无机盐以及长链氟碳类表面活性剂，因此仍存在腐蚀性与污染等问题。如专利文献cn110841237a公开的细水雾添加剂配方采用了碳酸氢钾、烷基磺酸钠、磷酸氢二铵、氯化镁作为添加剂的主要成分。专利文献cn109568870a公开的细水雾添加剂配方采用了长链氟碳表面活性剂、碱金属盐、热敏物质、碳氢表面活性剂、有机溶剂作为添加剂的主要成分。专利文献cn107952198a公开的细水雾添加剂配方由乳酸亚铁、钾盐、磷酸盐和余量的水组成。从实际的角度出发，理想型细水雾添加剂应当同时具备灭火高效、绿色环保、价格低廉、腐蚀
性小等特点，但目前公开的细水雾添加剂的配方技术还达不到上述要求。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种环保型细水雾添加剂、尤其涉及一种灭b类火的环保型细水雾添加剂及其制备方法、以及包括该环保型细水雾添加剂的细水雾灭火系统。
7.第一个方面，本发明提供一种环保型细水雾添加剂，原料组分及各组分的质量百分含量包括：
[0008][0009]
其中，所述有机硅表面活性剂为无氟的有机硅表面活性剂。
[0010]
可选地，所述有机硅表面活性剂选自聚硅氧烷有机硅表面活性剂、三硅氧烷聚醚有机硅表面活性剂、聚乙氧基有机硅表面活性剂和聚醚改性有机硅表面活性剂中的至少一种。
[0011]
可选地，所述两性表面活性剂为咪唑啉型两性表面活性剂，选自咪唑啉两性乙酸钠和月桂基咪唑啉甜菜碱两性表面活性剂中的至少一种。
[0012]
可选地，所述失水山梨醇脂肪酸酯选自sp20、sp40、sp60和sp80中的至少一种。
[0013]
可选地，所述辛基酚聚氧乙烯醚选自op
‑
4、op
‑
7、op
‑
10、op
‑
15和op
‑
20中的至少一种。
[0014]
可选地，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α
‑
烯基磺酸钠、十六烷基羟丙基磺基甜菜碱和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种。
[0015]
可选地，所述脂肪胺聚氧乙烯醚选自十二伯胺聚氧乙烯醚和十八胺聚氧乙烯醚中的至少一种。
[0016]
可选地，所述防腐剂选自三丹油和卡松中的至少一种；所述长链醇选自正辛醇、正庚醇和正葵醇中的至少一种。
[0017]
第二个方面，本发明提供一种如上所述的一种环保型细水雾添加剂的制备方法，包括如下步骤：
[0018]
步骤(1)，将阴离子表面活性剂加入水中，充分搅拌至完全溶解，形成混合物a；
[0019]
步骤(2)，在所述混合物a中加入有机硅表面活性剂、两性表面活性剂、失水山梨醇脂肪酸酯、辛基酚聚氧乙烯醚以及长链醇，形成均一混合物b；
[0020]
步骤(3)，在混合物b中加入异辛酸以及防腐剂，得到一种环保型细水雾添加剂。
[0021]
第三个方面，本发明提供一种细水雾灭火系统，包括如上所述的一种环保型细水雾添加剂，其中所述环保型细水雾添加剂的质量百分比浓度为1.0
‑
6.0％，余量为水。
[0022]
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0023]
1、本发明提供的一种环保型细水雾添加剂，选用不含氟的有机硅表面活性剂且不添加无机盐类，不仅具有良好的增强细水雾灭火的能力，而且生产工艺简单、成本低、无毒环保，对设备的腐蚀性也比较小；
[0024]
2、本发明提供的一种环保型细水雾添加剂，不仅能够降低水的表面张力增强其雾化效果，而且原料采用低毒、易降解、无氟的有机硅表面活性剂作为配方的主要成分，使用后的产物能够自然降解，对环境污染较小；
[0025]
3、本发明提供的一种环保型细水雾添加剂，加入失水山梨醇脂肪酸酯和辛基酚聚氧乙烯醚作为乳化剂，降低了灭火时有毒有害气体的产生，保障火场人员的生命安全。
具体实施方式
[0026]
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0027]
实施例1：
[0028]
本实施例中的细水雾灭火添加剂采用的配方请见如下表1。
[0029]
表1
[0030]
组分质量百分比浓度/％有机硅表面活性剂5.0咪唑啉两性乙酸钠5.0sp
‑
405.0op
‑
104.0aos4.0十八胺聚氧乙烯醚8.0三丹油2.0正辛醇4.0异辛酸6.0水57.0
[0031]
上述细水雾灭火添加剂的制备步骤如下：
[0032]
首先，将aos加入到水中，充分搅拌至完全溶解；然后，在上述溶液中依次加入聚硅氧烷表面活性剂、咪唑啉两性乙酸钠、sp
‑
40、op
‑
10、十八胺聚氧乙烯醚以及正辛醇，置于恒温磁力搅拌器上，在1000r/min的转速下于55℃恒温搅拌约60min，直至形成均一混合物；最后，再依次加入异辛酸以及三丹油即得到本实施例的环保型细水雾灭火添加剂。
[0033]
本实施例的环保型细水雾灭火添加剂的使用方法如下：
[0034]
将制得的环保型细水雾灭火添加剂加水稀释至质量百分比浓度为3.0％，然后把稀释液罐装至细水雾灭火系统储水罐中。灭火时，开启细水雾系统的工作开关，储水罐中的溶液在一定的压力下经特制喷头以细水雾的形式喷出。本实施例灭8b油盘汽油火的灭火时间表见表5，可以看出不含添加剂的纯细水雾所需的灭火时间为178s，由于该时间超过了汽油在没有任何灭火剂作用时自由稳定燃烧所需的时间，因此可以认为纯细水雾几乎是不能在本实验条件下熄灭汽油火的，火的熄灭应该是在燃料消耗殆尽的协助下完成的。而含本实施例配制添加剂的细水雾仅用了43s就熄灭了8b油盘汽油火，可见灭火效果良好。
[0035]
实施例2：
[0036]
本实施例中的细水雾灭火添加剂采用的配方请见如下表2。
[0037]
表2
[0038]
组分质量百分比浓度/％有机硅表面活性剂5.0咪唑啉两性二乙酸二钠5.0sp
‑
605.0op
‑
124.0sds5.0十二伯胺聚氧乙烯醚10.0三丹油2.0正辛醇4.0异辛酸5.0水55.0
[0039]
上述细水雾灭火添加剂的制备步骤如下：
[0040]
首先，将sds加入到水中，充分搅拌至完全溶解；然后，在上述溶液中依次加入聚醚改性有机硅表面活性剂、咪唑啉两性二乙酸二钠、sp
‑
60、op
‑
12、十二伯胺聚氧乙烯醚以及正辛醇，置于恒温磁力搅拌器上，在1000r/min的转速下于55℃恒温搅拌约60min，直至形成均一混合物；最后，再依次加入异辛酸以及三丹油即得到本实施例的环保型细水雾灭火添加剂。
[0041]
本实施例的环保型细水雾灭火添加剂的使用方法如下：
[0042]
将制得的环保型细水雾灭火添加剂加水稀释至质量百分比浓度为3.0％，然后把稀释液罐装至细水雾灭火系统储水罐中。灭火时，开启细水雾系统的工作开关，储水罐中的溶液在一定的压力下经特制喷头以细水雾的形式喷出。本实施例灭8b油盘汽油火的灭火时间表见表5，可以看出本实施例配制的细水雾添加剂的灭火效果良好。
[0043]
实施例3：
[0044]
本实施例中的细水雾灭火添加剂采用的配方请见如下表3。
[0045]
表3
[0046]
组分质量百分比浓度/％有机硅表面活性剂5.0咪唑啉两性二乙酸二钠6.0
sp
‑
603.0op
‑
104.0sds5.0十二伯胺聚氧乙烯醚10.0卡松2.0正庚醇4.0异辛酸5.0水56.0
[0047]
上述细水雾灭火添加剂的制备步骤如下：
[0048]
首先，将sds加入到水中，充分搅拌至完全溶解；然后，在上述溶液中依次加入道康宁ofx
‑
5221有机硅表面活性剂、咪唑啉两性二乙酸二钠、sp
‑
60、op
‑
10、十二伯胺聚氧乙烯醚以及正辛醇，置于恒温磁力搅拌器上，在1000r/min的转速下于55℃恒温搅拌约60min，直至形成均一混合物；最后，再依次加入异辛酸以及卡松即得到本实施例的环保型细水雾灭火添加剂。
[0049]
本实施例的环保型细水雾灭火添加剂的使用方法如下：
[0050]
将制得的环保型细水雾灭火添加剂加水稀释至质量百分比浓度为3.0％，然后把稀释液罐装至细水雾灭火系统储水罐中。灭火时，开启细水雾系统的工作开关，储水罐中的溶液在一定的压力下经特制喷头以细水雾的形式喷出。本实施例灭8b油盘汽油火的灭火时间表见表5，可以看出本实施例配制的细水雾添加剂的灭火效果良好。
[0051]
实施例4：
[0052]
本实施例中的细水雾灭火添加剂采用的配方请见如下表4。
[0053]
表4
[0054]
组分质量百分比浓度/％有机硅表面活性剂5.0月桂酰两性二乙酸二钠5.0sp
‑
405.0op
‑
105.0aos5.0十二胺聚氧乙烯醚10.0卡松2.0正庚醇4.0异辛酸6.0水53.0
[0055]
上述细水雾灭火添加剂的制备步骤如下：
[0056]
首先，将aos加入到水中，充分搅拌至完全溶解；然后，在上述溶液中依次加入 silok2232型有机硅表面活性剂、月桂酰两性二乙酸二钠、sp
‑
40、op
‑
10、十八胺聚氧乙烯醚以及正庚醇，置于恒温磁力搅拌器上，在1000r/min的转速下于55℃恒温搅拌约 60min，直至形成均一混合物；最后，再依次加入异辛酸以及卡松即得到本实施例的环保型细水雾灭火添加剂。
[0057]
本实施例的环保型细水雾灭火添加剂的使用方法如下：
[0058]
将制得的环保型细水雾灭火添加剂加水稀释至质量百分比浓度为3.0％，然后把稀释液罐装至细水雾灭火系统储水罐中。灭火时，开启细水雾系统的工作开关，储水罐中的溶液在一定的压力下经特制喷头以细水雾的形式喷出。本实施例灭8b油盘汽油火的灭火时间表见表5，可以看出本实施例配制的细水雾添加剂的灭火效果良好。
[0059]
表5含实施例1～4的添加剂的细水雾灭火时间
[0060][0061][0062]
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。