便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及消防滅火技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑及其制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]氣溶膠滅火技術(shù)是在軍用煙火技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型高科技滅火技術(shù)，早在上世紀(jì)六十年代我國的科技人員將該項(xiàng)技術(shù)用于大型油罐煙霧滅火取得了重大突破，這就是最早的氣溶膠技術(shù)。上世紀(jì)八十年代，前蘇聯(lián)科技工作者，試驗(yàn)成功了可以全淹沒方式滅火的氣溶膠技術(shù)，該技術(shù)為哈龍滅火技術(shù)的替代研究開辟了一個(gè)新的途徑。
[0004]其滅火機(jī)理為，經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的固體微小顆粒與火焰中的活性基如0、H、N、0H等發(fā)生化學(xué)和物理作用，從而切斷發(fā)生燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，使燃燒反應(yīng)不能持續(xù)進(jìn)行下去，以此達(dá)到滅火的功效。
[0005]氣溶膠滅火的冷卻技術(shù)是國內(nèi)外研究不可缺少的重要環(huán)節(jié)，因?yàn)闊釟馊苣z是通過高溫燃燒反應(yīng)生成滅火氣溶膠，其反應(yīng)過程均為放熱反應(yīng)。炙熱的氣溶膠煙霧需要經(jīng)過冷卻處理以后才能被釋放到保護(hù)空間進(jìn)行滅火。如果未經(jīng)冷卻或冷卻技術(shù)不合理、不完善，在燃燒反應(yīng)中高溫火焰和殘?jiān)鼤?huì)伴隨著氣溶膠從發(fā)生器向外噴放，在保護(hù)區(qū)極易引起二次火災(zāi)。因而，有效的冷卻技術(shù)是提高滅火效率和避免二次火災(zāi)的重要舉措。
[0006]在氣溶膠滅火的冷卻劑研發(fā)方面，我國有關(guān)機(jī)構(gòu)和有關(guān)人員均做了大量的工作，取得了一定的成效。然而，國內(nèi)普遍采用的用石膏冷卻劑和碳酸鈣作冷卻劑的降溫效果上大打折扣，往往噴放時(shí)產(chǎn)生的氣溶膠溫度偏高，在滅火的過程中帶來極大的副作用，特別是在電器機(jī)房，由于噴放氣溶膠的出口溫度偏高，造成靠近滅火裝置部分的設(shè)備內(nèi)電子元器件損壞嚴(yán)重，部分導(dǎo)線因絕緣層損壞出現(xiàn)短路，造成間接損失，更有甚者在滅火噴放過程中，原有氣溶膠滅火裝置的箱體，因溫度偏高使裝藥箱體因?yàn)樗幹紵龂姺潘a(chǎn)生的高溫，在一次滅火之后，引發(fā)二次火災(zāi)的悲劇。
[0007]也有用化學(xué)冷卻劑如堿式碳酸鎂制成的球片式顆?；蛴锰沾芍破纷隼鋮s劑以此起到化學(xué)物理冷卻效果，其冷卻效果尚可，但能夠形成熔融塊狀物，而阻塞氣溶膠釋放通道，降低滅火功效，同時(shí)，產(chǎn)生安全隱患。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑及其制備方法，采用該冷卻劑的滅火裝置，在滅火過程中，冷卻效果顯著，滅火效果好，對(duì)設(shè)備具有顯著的防腐效果，且在滅火過程中不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，使用更安全。
[0010]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑，所述冷卻劑按質(zhì)量百分比計(jì)，包括如下組分:硅酸鈉1%~5%、聚乙烯醇1%~1.5%、堿式碳酸鎂57%~78.4%、堿式碳酸錳19.4%~38%。
[0011]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑的制備方法，具體步驟如下:
1)配制膠合劑:在沸水浴中加入聚乙烯醇，溶解完全后再加入硅酸鈉，待所述硅酸鈉溶解完全后，冷卻即得膠合劑；
2)制備冷卻劑:將堿式碳酸鎂與堿式碳酸錳混合均勻，而后分批加入所述膠合劑，混合均勻后，造粒、烘干、混入脫模劑，出料。
[0012]具體地，步驟2)中所述的脫模劑為硬脂酸鎂，所述硬脂酸鎂的投料質(zhì)量為冷卻劑質(zhì)量的 0.2%~0.8%。
[0013]具體地，所述堿式碳酸鎂與所述堿式碳酸錳投料總質(zhì)量與所述膠合劑的投料質(zhì)量比為 1:0.5-0.9。
[0014]具體地，步驟2)結(jié)束后，還需將冷卻劑置于打片機(jī)內(nèi)打片呈藥片狀。
[0015]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明的便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑應(yīng)用于滅火裝置上與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1)采用了該冷卻劑的滅火裝置在噴放時(shí)，其噴口處的最高溫度在300度以下；
2)使用了堿式碳酸鎂解和堿式碳酸錳混合物，其滅火效能不減，同時(shí)混合后的產(chǎn)物對(duì)滅火對(duì)象，如儀器設(shè)備，起到了顯著的防腐效果；
3)該冷卻劑組分簡(jiǎn)單，冷卻時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，具有無毒、無腐蝕、不吸濕不導(dǎo)電的特性，環(huán)保作用更加明顯，利于保護(hù)滅火器殼體；
4)該配方的冷卻劑藥片，在密封好的條件下，能存放8年以上，且藥片冷卻劑具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，在便攜式滅火裝置中，與氣溶膠藥柱的裝配體保存期限不低于5年；
5)冷卻劑工作后，一部分形成滅火成分氣溶膠，少量部分形成殘?jiān)?br> 6)該冷卻劑其冷卻效果好，噴放后30秒檢測(cè)便攜式滅火器的工作端外殼溫度低于200°C，手持端外殼檢測(cè)為常溫，器件部分低于40°C ;
7)殘?jiān)Y(jié)塊強(qiáng)度低于其他化學(xué)冷卻劑配方，易于除去，便于滅火器殼體的再回收利用。
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0018]實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)條件如下:1)堿式碳酸鎂與堿式碳酸錳為工業(yè)一級(jí)，其純度均應(yīng)達(dá)到99%以上，含水率彡0.5%；2)脫模劑硬脂酸鎂要求達(dá)到工業(yè)一級(jí)，其純度應(yīng)彡98.5%，含水率< 0.7%，粒度< 300目；3)硅酸鈉工業(yè)一級(jí)，純度多99%；4)聚乙烯醇純度多99%。
[0019]實(shí)施例1
一種便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑，按以下質(zhì)量百分比稱取原料:硅酸鈉1%、聚乙烯醇1.1 %、堿式碳酸鎂61%、堿式碳酸錳36.9%。
[0020]其制備過程如下:
1)配置膠合劑:在加熱桶內(nèi)加入自來水，加熱至沸，而后將聚乙烯醇加入沸水浴中，攪拌至完全溶解；再加入硅酸鈉，攪拌溶解至完全，放置冷卻，即得所需的膠合劑；
2)制備冷卻劑:將堿式碳酸鎂與堿式碳酸錳倒入槽式混料機(jī)，啟動(dòng)電機(jī)進(jìn)行混合，而后分三次加入膠合劑，至混合均勻，在這里，該膠合劑的投加量與堿式碳酸鎂與堿式碳酸錳投料總質(zhì)量的比值為0.5~0.9:1;而后將混合均勻的冷卻劑轉(zhuǎn)入造粒機(jī)中造粒，要求造粒機(jī)篩網(wǎng)為10~12目；造粒結(jié)束后，將冷卻劑烘干至水分含量彡2%后，將冷卻劑顆粒倒入二維混合機(jī)中，混入占冷卻劑質(zhì)量0.2%~0.8%的脫模劑硬脂酸鎂，混合3min后，出料；
3)打片:將冷卻劑顆粒置于打片機(jī)中打片呈藥片狀，打片后的冷卻劑呈Φ6πιπι，片重
0.15±0.05g，高度約為5mm片狀。
[0021 ]因堿式碳酸錳與堿式碳酸鎂相比，同樣具有分解、吸熱和化學(xué)冷卻的作用，但是它對(duì)電器類設(shè)備的腐蝕性更小。因此，在這里，冷卻劑采用了堿式碳酸鎂與堿式碳酸錳的混合物。
[0022]實(shí)施例2
一種便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑，按以下質(zhì)量百分比稱取原料:硅酸鈉3%、聚乙烯醇1.2%、堿式碳酸鎂58%、堿式碳酸錳37.8%。其制備方法同實(shí)施例1。
[0023]實(shí)施例3
一種便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑，按以下質(zhì)量百分比稱取原料:硅酸鈉5%、聚乙烯醇1.1%、堿式碳酸鎂58%、堿式碳酸錳35.9%。其制備方法同實(shí)施例1。
[0024]實(shí)施例4
一種便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑，按以下質(zhì)量百分比稱取原料:硅酸鈉
1.4%、聚乙烯醇1%、堿式碳酸鎂60%、堿式碳酸錳37.6%。其制備方法同實(shí)施例1。
[0025]實(shí)施例5
一種便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑，按以下質(zhì)量百分比稱取原料:硅酸鈉
2.5%、聚乙烯醇1.25%、堿式碳酸鎂71%、堿式碳酸錳25.25%。其制備方法同實(shí)施例1。
[0026]實(shí)施例6
一種便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑，按以下質(zhì)量百分比稱取原料:硅酸鈉2.4%、聚乙烯醇1.5%、堿式碳酸鎂59.9%、堿式碳酸錳36.2%。其制備方法同實(shí)施例1。
[0027]實(shí)施例7
一種便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑，按以下質(zhì)量百分比稱取原料:硅酸鈉4.5%、聚乙烯醇1.2%、堿式碳酸鎂57%、堿式碳酸錳37.3%。其制備方法同實(shí)施例1。
[0028]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑，其特征在于，所述冷卻劑按質(zhì)量百分比計(jì)，包括如下組分:硅酸鈉1%~5%、聚乙烯醇1%~1.5%、堿式碳酸鎂57%~78.4%、堿式碳酸猛 19.4%~38%o2.如權(quán)利要求1所述的便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑的制備方法，其特征在于，具體步驟如下: 1)配制膠合劑:在沸水浴中加入聚乙烯醇，溶解完全后再加入硅酸鈉，待所述硅酸鈉溶解完全后，冷卻即得膠合劑； 2)制備冷卻劑:將堿式碳酸鎂與堿式碳酸錳混合均勻，而后分批加入所述膠合劑，混合均勻后，造粒、烘干、混入脫模劑，出料。3.如權(quán)利要求2所述的便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑的制備方法，其特征在于，步驟2)中所述的脫模劑為硬脂酸鎂，所述硬脂酸鎂的投料質(zhì)量為冷卻劑質(zhì)量的0.2%~0.8%ο4.如權(quán)利要求2所述的便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑的制備方法，其特征在于，所述堿式碳酸鎂與所述堿式碳酸錳投料總質(zhì)量與所述膠合劑的投料質(zhì)量比為1:0.5?0.9 ο5.如權(quán)利要求2所述的便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑的制備方法，其特征在于，步驟2)結(jié)束后，還需將冷卻劑置于打片機(jī)內(nèi)打片呈藥片狀。
【專利摘要】<b>本發(fā)明公開了</b><b>一種便攜式氣溶膠滅火器用化學(xué)復(fù)合型冷卻劑及其制備方法，所述冷卻劑按質(zhì)量百分比計(jì)，包括如下組分：硅酸鈉</b><b>1%~5%</b><b>、聚乙烯醇</b><b>1%~1.5%</b><b>、堿式碳酸鎂</b><b>57%~78.4%</b><b>、堿式碳酸錳</b><b>19.4%~38%</b><b>。其制備過程如下：</b><b>1</b><b>）配制膠合劑：在沸水浴中加入聚乙烯醇，溶解完全后再加入硅酸鈉，帶硅酸鈉溶解完全后，冷卻即得膠合劑；</b><b>2</b><b>）制備冷卻劑：將堿式碳酸鎂與堿式碳酸錳混合均勻，分批加入膠合劑，混合均勻后，造粒、烘干、混入脫模劑，出料。該冷卻劑組分簡(jiǎn)單，在滅火裝置滅火時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體、與環(huán)境友好，且冷卻效果好，冷卻劑工作后的殘?jiān)Y(jié)塊強(qiáng)度低，易于去除，便于滅火器殼體的再回收利用。</b>
【IPC分類】A62D1/06, C09K5/16
【公開號(hào)】CN105238366
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510557067
【發(fā)明人】李忠, 劉紅, 周玉清
【申請(qǐng)人】蘇州久港消防設(shè)備有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年9月6日