一种生态环保泡沫灭火剂及其制备方法

技术领域

本发明属于灭火剂技术领域，具体涉及一种生态环保泡沫灭火剂及其制备方法。

背景技术

泡沫灭火剂是扑救可燃易燃液体的有效灭火剂，它主要是在液体表面生成凝聚的泡沫漂浮层，起窒息和冷却作用。现有技术中的泡沫灭火剂多为硫酸铝和碳酸氢钠形成的溶液，当将灭火器倒置时，碳酸氢钠与硫酸铝反应生成大量二氧化碳，水溶液携带大量二氧化碳喷出，实现灭火的目的。

硫酸铝和碳酸氢钠泡沫灭火剂在灭火时反生的反应如下：

6NaHCO

但是这类泡沫灭火剂产生的副产品氢氧化铝会对环境造成二次污染，也会对人身造成伤害。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生态环保泡沫灭火剂及其制备方法，本发明提供的生态环保泡沫灭火剂具有良好的灭火效果，且成分环保，不产生有害副产品。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种生态环保泡沫灭火剂，以质量百分含量计，包括以下组分：

优选的，所述壳寡糖基生物质包括壳寡糖。

优选的，所述壳寡糖基生物质的波美度为0.5～3.6°Bé。

优选的，所述壳寡糖基生物质的比重为1.0036～1.0256。

优选的，所述N

优选的，所述生态环保泡沫灭火剂在环境温度10℃以下的粘度为1.2～1.25mPa·s，在环境温度10～35℃的粘度为1.15～1.2mPa·s，在环境温度36～52℃的粘度为1.15～1.18mPa·s。

本发明还提供了上述技术方案所述生态环保泡沫灭火剂的制备方法，包括以下步骤：

将小麦木糖起泡剂、壳寡糖基生物质、丙二醇和水混合，得到混合液；

将所述混合液与N

优选的，所述混合为：

将小麦木糖起泡剂和第一份水第一混合，得到起泡剂溶液；

将壳寡糖基生物质和第二份水第二混合，得到稀释壳寡糖基生物质溶液；

将丙二醇、起泡剂溶液、稀释壳寡糖基生物质溶液和剩余水第三混合，得到混合液。

优选的，所述第一份水、第二份水和剩余水的质量比为1:(1.01～1.03):(1.06～1.07)。

优选的，所述封装后容器内的压力为5～6MPa；所述容器为高压瓶。

本发明提供了一种生态环保泡沫灭火剂，以质量百分含量计，包括以下组分：小麦木糖起泡剂28～39％；壳寡糖基生物质2～4％；N

本发明使用小麦木糖起泡剂作为火源的隔温、降温、乳化油脂抑制复燃，壳寡糖具有灭火剂成分的均质分散、遇高温形成生物膜抑制火源扩大的作用，丙二醇具有提升抗冻以及化油作用，Nalco Holding Company生产的Corexit化油剂产品中丙二醇占1～5％，曾被用于清理2010年墨西哥湾漏油事故中的漏油。

小麦木糖起泡剂属于非离子型界面活性剂，不含聚乙二醇PEG、芳香族化合物(如苯环类)与防腐剂，属于生态环保标志产品，具有低生态毒理性和生物分解性(98％/28天，OECD 301F)，原料取自戊糖(Pentose，如阿拉伯糖、木糖)与己糖(Hexose，如葡萄糖)提取自麦壳与麦秆，与棕榈仁油脂肪醇(C8/C10)醣基化(Fisher’sGlycosylation)而成。相较于其他起泡剂的优点包括有低反应温度(<120℃)，低能量消耗、符合低碳足迹之要求功能和优势、低临界微胞浓度(CMC：<500mg/L)，提供更好的油脂吸附、乳化作用效能；低界面张力(27mN/m at CMC)，提升润湿造成火源不易复燃的作用与效能。并且在高温与碱性条件下，仍展现良好的润湿性能。相较于葡萄糖苷与其他非离子型界面活性剂(如脂肪醇醚类等)，具有绝佳乳化油脂效果，成分环保，对环境无污染，在灭火时能够生成大量的细小泡沫，从而降低温度、阻隔氧气，以达到灭火的效果。

壳聚糖(甲壳胺，脱乙酰甲壳质，可溶性甲壳质，几丁聚糖，脱乙酰几丁质，聚氨基葡糖)只溶于稀酸，不溶于水或溶剂，分子量达到500～1000KDa，如作为灭火剂成分可能产生沉淀、结块、堵塞喷口等缺陷，而壳寡糖基生物质(壳聚寡糖、几丁寡糖、低聚壳聚糖，学名β-1,4-寡糖-葡萄糖胺)溶于水或溶剂，分子量≤3.2KDa，分子量小，分散分布性高，不结块、无絮凝、不阻塞喷口，质量稳定，广泛被运用在食品、医药用途，灭火喷施时对灭火员无吸入性风险，遇高温时形成生物网膜，能够断绝火源能量，有效地抑制火焰的同时将温度快速降低，避免发生复燃。

丙二醇能够降低水的冰点，作为保温灭火剂成分在零下温度不易结冻，避免灭火时无法喷施出灭火剂，而延误灭火时机。

加入氮气可以在灭火器内形成高压，喷施时形成高速雾化泡沫以及可在较远距离实施灭火，既能保护灭火员又能提升灭火效率。

本发明提供的生态环保泡沫灭火剂的成分友善生态、环保减碳、成本低廉，在灭火时不产生有害副产品，不造成二次污染，因价格低廉可广泛普及；且本发明提供的生态环保泡沫灭火剂具有良好的灭火速度，能够用于森林、油田、石化厂、矿山、草场、机场、车站、码头或新能源车的灭火。

附图说明

图1为本发明中生态环保泡沫灭火剂的制备流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种生态环保泡沫灭火剂，以质量百分含量计，包括以下组分：

如无特殊说明，本发明对所用原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。

本发明提供的生态环保泡沫灭火剂包括质量百分含量为28～39％的小麦木糖起泡剂，优选为30～37％。在本发明中，所述小麦木糖起泡剂优选购自法国Wheatoleo公司，型号优选为APPYCLEAN 6781型。本发明所用小麦木糖起泡剂为：辛基/辛基小麦麸皮/秸秆甙(NCI Name:CAPRYLYL/CAPRYL WHEAT BRAN/STRAW GLYCOSIDES)，CTFA、GRAS、ECOCERT、REACH预注册，由小麦壳、麦杆发酵所得，是非离子型界面活性剂，具起泡性，不含聚乙二醇(PEG)，温和不刺激，HLB值为13，pH值约5～7，小麦木糖起泡剂起到增加泡沫量，降低温度、阻隔氧气的效果。

本发明提供的生态环保泡沫灭火剂包括质量百分含量为2～4％的壳寡糖基生物质的溶液，优选为2.5～3.5％。在本发明中，所述壳寡糖类生物质优选包括壳寡糖基生物质优选包括壳寡糖；所述壳寡糖的聚合度优选为2～20，分子量优选≤3.2KDa。壳寡糖又称壳聚寡糖、低聚壳聚糖、几丁寡糖，学名β-1,4-寡糖-葡萄糖胺，是将壳聚糖经特殊的生物酶技术降解得到的一种聚合度在2～20之间的寡糖产品，分子量≤3.2KDa，是水溶性较好(99％以上)、生物活性高的低分子量产品，它具有壳聚糖所没有的较高溶解度。壳寡糖是自然界中唯一带正电荷阳离子碱性氨基低聚糖，是动物性纤维素，可用于食品、医药等行业。壳寡糖是由来源于虾蟹壳的壳聚糖降解成的带有氨基的小分子寡糖，是聚合度2～20的糖链。壳寡糖与壳聚糖相比，具有更小的分子量，分子量越小，分散分布性高，水溶解性好，不结块，无絮凝，不阻塞，喷施时无吸入性风险，安全性和质量稳定性高。

在本发明中，所述壳寡糖基生物质优选以壳寡糖基生物质水溶液的形式使用；所述壳寡糖基生物质水溶液的质量浓度优选为2.5～3.5％，更优选为3～3.4％；所述壳寡糖基生物质的波美度优选为0.5～3.6°Bé，更优选为1～2.5°Bé；所述壳寡糖基生物质的比重优选为1.0036～1.0256，更优选为1.01～1.02。在本发明中，壳寡糖基生物质起到断绝火源能量的作用。同时，壳寡糖基生物质可以作为阳离子表面活性剂，起到促进配方中各组分均匀分散的作用。

本发明提供的生态环保泡沫灭火剂包括质量百分含量为4～7％的N

本发明提供的生态环保泡沫灭火剂包括质量百分含量为1～3％的丙二醇，优选为1.5～2.5％。在本发明中，所述丙二醇起到阻燃抗冻的作用。

本发明提供的生态环保泡沫灭火剂包括质量百分含量为53～58％的水，优选为55～57％。在本发明中，所述水优选为纯水。在本发明中，所述水起到降低灭火剂粘度的作用。

在本发明中，所述生态环保泡沫灭火剂在环境温度10℃以下的粘度优选为1.2～1.25mPa·s，在环境温度10～35℃的粘度优选为1.15～1.2mPa·s，在环境温度36～52℃的粘度优选为1.15～1.18mPa·s。

本发明使用小麦木糖起泡剂作为起泡原料，成分环保，对环境无污染，在灭火时能够生成大量的细小泡沫，从而降低温度、阻隔氧气，以达到灭火的效果，所用壳寡糖基生物质能够断绝火源能量；所用N

本发明还提供了上述技术方案所述生态环保泡沫灭火剂的制备方法，包括以下步骤：

将小麦木糖起泡剂、壳寡糖基生物质、丙二醇和水混合，得到混合液；

将所述混合液与N

在本发明中，所述混合优选为：

将小麦木糖起泡剂和第一份水第一混合，得到起泡剂溶液；

将壳寡糖基生物质和第二份水第二混合，得到稀释壳寡糖基生物质溶液；

将丙二醇、起泡剂溶液、稀释壳寡糖基生物质溶液和剩余水第三混合，得到混合液。

在本发明中，所述第一份水、第二份水和剩余水的质量比优选为1:(1.01～1.03):(1.06～1.07)，更优选为1:1.03:1.06。本发明对第一混合、第二混合和第三混合的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的混合过程使物料混合均匀即可。

在本发明中，所述容器优选为高压瓶；所述封装后容器内的压力优选为5～6MPa，更优选为5.5MPa。本发明对所述封装的方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的封装方式即可。

在本发明中，所述封装后，本发明优选对所述封装所得生态环保泡沫灭火剂进行质量检验，即品检；所述质量检验优选采用抽样检验的方式进行。在本发明中，所述质量检验按照中国国家GB4351-1997《手提式灭火器通用技术条件》的检验检测标准进行。

本发明提供的生态环保泡沫灭火剂的制备流程如图1所示。由图1所示，本发明将小麦木糖起泡剂、壳寡糖兑水稀释后与丙二醇混合，充填入高压瓶内，再在高压瓶内充填氮气，进行品检，得到成品。

本发明提供的生态环保泡沫灭火剂的成分友善生态、环保减碳、成本低廉，在灭火时不产生有害副产品，不造成二次污染，因价格低廉可广泛普及；且本发明提供的生态环保泡沫灭火剂具有良好的灭火速度，能够用于森林、油田、石化厂、矿山、草场、机场、车站、码头或新能源车的灭火。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1～5和对比例1～5

按照表1和表2的配方制备生态环保泡沫灭火剂，方法如下：

将小麦木糖起泡剂与第一份水(质量为小麦木糖起泡剂质量的1.5倍)进行第一混合，得到起泡剂溶液；

将壳寡糖基生物质溶液与第二份水(质量为壳聚糖基生物质溶液质量的1.6倍)第二混合，得到稀释壳寡糖基生物质溶液；

将丙二醇、起泡剂溶液、稀释壳寡糖基生物质溶液和剩余水第三混合，第一份水、第二份水和剩余水的质量比为1:1.03:1.06，得到混合液；

将所述混合物充填至高压瓶中，再将N

表1实施例1～5和对比例1～5的原料用量

表2实施例1～5和对比例1～5所用壳寡糖基生物质

对比例6

对比例6为市售普通水基灭火剂，CCC证书编号:2020081810000232品牌：Aomis/奥美斯，型号：MSWZ/3(主型)，成分为氟碳表面活性剂、稳定剂、阻燃剂以及发泡剂等多种成分组成。

性能测试

对实施例1～5、对比例1～6灭火剂的灭火速度进行测试，测试方法如表3所示，测试结果如表4所示。

表3实施例1～5、对比例1～6灭火剂的灭火速度测试方法

表4实施例1～5和对比例1～6的灭火剂的灭火速度

根据《低倍数泡沫灭火系统设计规范》专题报告汇编(1989年9月编制)和1992年10月原商业部设计院编制的中倍数泡沫灭火系统数据介绍，低倍数泡沫混合液供给强度为5～7L/(min·m

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。