专利名称：一种天然高分子持水剂的制备与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及持水剂组成及应用，具体涉及一种消防灭火冷却用的天然高分子持水剂的制备与应用。
背景技术：
目前，在扑救大型油罐火灾和各类石化产品储罐等时，对着火罐体及其相邻罐体的冷却降温所使用的冷却剂是普通的消防用水，该冷却用水占火场供水量的90%以上。但是，水与罐体表面的不润湿特性使水无法在罐体表面停留较长时间，导致90%以上消防用水未能起到冷却作用而流失。因此，大的火场需要消耗大量的消防用水，不仅造成消防用水的供水困难，又易产生水溃损失和环境污染。此外，在扑救森林、草原火灾时，利用普通消防用水喷射在树叶和草丛上，水会很快形成水珠滴落，很难形成有效的防火隔离带，需要持续喷水来阻隔火势的蔓延，大大降低了火灾扑救效率并造成消防用水的大量浪费。
发明内容
本发明要解决的问题之一是，改进目前油罐等火灾扑救中冷却用水效率低下、耗水量巨大的消防用水体系，制备集良好润湿性、粘附性和流动性于一体的新型持水冷却剂；改善消防冷却用水的附着力，提高消防用水的灭火冷却效率和适用性，减少水溃损失和环境污染；本发明要解决的问题之二是，形成持水灭火剂水溶液，喷洒后能够快速形成森林、草原的防火灭火隔离带，达到快速控制火灾的目的；本发明要解决的问题之三是，形成无污染的持水增水剂水溶液，喷洒在农作物上，用于抗旱保苗。解决该问题的途径就是采用一种天然高分子无机材料为主添加剂制备持水剂，通过控制表面活性剂的添加量、天然高分子无机材料的浓度和粒径调节持水剂的润湿性和粘附性，可以从根本上改善消防冷却用水的润湿性和粘附性，并保持良好的流动性，提高冷却效率；利用抑制剂的火焰抑制作用，通过调整天然高分子无机材料和抑制剂的浓度来增强持水剂的灭火与控火能力；利用抑制剂的协效增水作用，通过调节天然高分子无机材料和抑制剂的浓度来提高持水剂的持水与吸水能力。本发明的天然高分子持水剂包括:该持水剂包括:组分A和组分B，或者组分A和组分C;其中，组分A，该组分含有一种工业级天然高分子无机材料；组分B，该组分至少含有一种表面活性剂；组分C，该组分至少含有一种抑制剂。使用时根据应用对象将组分A与B或组分A与C与水混合，并通过分别调整组分A、B、C的添加量以满足实用要求。本发明涉及的该持水剂，组分A与B结合形成的水溶液，用于超大型油罐、各类石化产品储罐及石化生产塔器火灾时的冷却；组分A与组分C结合形成的水溶液，喷洒到森林树冠和草丛上形成无污染持水膜层，有效防控森林、草原火灾；组分A和组分C的不同浓度配合，喷洒到农作物上，形成能够吸收空气中水分的无污染持水剂薄膜 ，用于抗旱保苗。
本发明的天然高分子持水剂，主料选自一种海藻酸钠，粒径为70 200目。本发明的天然高分子持水剂，表面活性剂选自离子型表面活性剂中的至少一种:十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵等。本发明的天然高分子持水剂，抑制剂选自以下物质中的至少一种:尿素、碳酸氢
钠、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵等。本发明的天然高分子持水剂，用于超大型油罐、各类石化产品储罐及石化生产塔器火灾时的冷却，组分A的添加量为0.05% 0.3%质量分；(此处的质量分，是指A在整个混合物中的质量分数，下同)；组分B的添加量为0.01 0.lmmol/L。(组分B以mmol/L为单位，参照持水剂水溶液的体积进行添加)。本发明的天然高分子持水剂，用于防控森林、草原火灾，组分A的添加量为0.2%
0.6%质量分；组分C的添加量为2 5%质量分。本发明的天然高分子持水剂，用于农作物抗旱保苗，组分A的添加量为0.3%
0.5%质量分；组分C的添加量为0.03 0.08%质量分。本发明的天然高分子持水剂，在应用时的喷射装置选自以下装置中的至少一种:直流水枪、水炮、开花水枪、喷雾水枪、开花喷雾水枪等。本发明的天然高分子持水剂，使用时根据应用对象将组分A与B或组分A与C与水混合，并通过分别调整组分A、B、C的添加量以满足实用要求。主要用于超大型油罐、各类石化产品储罐及石化生产塔器火灾时的冷却，也可用于扑救森林、草原火灾和农业上的抗
旱保苗。本发明涉及的一种天然高分子无机材料，本身具有一定的持水性、溶解性、粘附性、安全性及成膜能力，主要用于食品、医药、纺织印染和日用化工等的添加剂。本专利申请者近年来的研究发现:适量的持水剂溶于水形成的水溶液，在保留原有水的良好流动性的同时兼具极好的润湿性和粘附性；持水剂用于石油化工火灾的罐体冷却，能够克服原有消防用水与罐壁润湿性差、在罐壁上流速过快而不能有效发挥冷却作用等缺点，在火焰热辐射作用下能够充分利用汽化潜热吸收巨大热量来替代原有消防用水利用温差吸收热量，具有极高的冷却效率，且无污染。在森林、草原火灾中，持水剂结合火焰抑制剂形成的水溶液能够利用其良好的润湿性和粘附性在植物表面形成一层持水膜层，极大地提高植物的抗烧能力和抑制火焰传播的能力，延缓火灾的蔓延速度。持水剂与协效增水剂结合具有良好的持水能力，其水溶液能够在干旱地区或旱季为农业提供良好的抗旱保苗作用，提高农作物的存活率，有效增加农作物产量。可见，该持水剂是多用途的。
具体实施例实施例1:在超大型油罐、各类石化产品储罐及石化生产塔器火灾时的冷却时，可选用如下组分:组分A为工业级海藻酸钠，粒径为100目，添加量为0.3%质量分；组分B为十二烷基硫酸钠，添加量为0.01mmol/L，可节约冷却用水60%以上。实施例2:在用于防控森林、草原火灾时，可选用如下组分:组分A为工业级海藻酸钠，粒径为100目，添加量为0.5%质量分；组分C为磷酸二氢铵,添加量为4%质量分,喷洒铺设40米的隔离带可有效防止火灾蔓延，喷洒铺设50米的隔离带可有效防止飞火。实施例3:在用于农作物抗旱保苗时， 可选用如下组分:组分A为工业级海藻酸钠，粒径为100目，添加量为0.4%质量分；组分C为磷酸二氢铵，添加量为0.05%质量分，喷洒在农作物上， 具有良好的持水增水效果，有效增加农作物产量。
权利要求
1.一种天然高分子持水剂，该持水剂包括:组分A和组分B，或者组分A和组分C ;其中，组分A，该组分含有一种工业级天然高分子无机材料；组分B，该组分至少含有一种表面活性剂；组分C，该组分至少含有一种抑制剂。
2.根据权利要求1所述的天然高分子持水剂，其特征在于，它含有的组分A选自海藻酸钠，粒径为70 200目。
3.根据权利要求1所述的天然高分子持水剂，其特征在于，它含有的组分B选自以下物质中的至少一种:十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵。
4.根据权利要求1所述的天然高分子持水剂，其特征在于，抑制剂选自以下物质中的至少一种:尿素、碳酸氢钠、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵。
5.根据权利要求1 所述的天然高分子持水剂的应用，其特征在于，该持水剂适用于超大型油罐、各类石化产品储罐及石化生产塔器火灾时的冷却，或扑救森林、草原火灾，或农业上的抗旱保苗。
6.根据权利要求5所述的天然高分子持水剂的应用，其特征在于，用于超大型油罐、各类石化产品储罐及石化生产塔器火灾时的冷却，组分A的添加量为0.05% 0.3%质量分；组分B的添加量为0.01 0.lmmol/L。
7.根据权利要求5所述的天然高分子持水剂的应用，其特征在于，用于防控森林、草原火灾，组分A的添加量为0.2% 0.6%质量分；组分C的添加量为2 5%质量分。
8.根据权利要求5所述的天然高分子持水剂的应用，其特征在于，用于农作物抗旱保苗，组分A的添加量为0.3% 0.5%质量分；组分C的添加量为0.03 0.08%质量分。
全文摘要
本发明涉及一种以天然高分子无机材料为主料的持水剂，该持水剂包括该持水剂包括组分A和组分B,或者组分A和组分C；其中，组分A，该组分含有一种工业级天然高分子无机材料；组分B，该组分至少含有一种表面活性剂；组分C，该组分至少含有一种抑制剂。使用时根据应用对象将组分A与B或组分A与C与水混合，并通过分别调整组分A、B、C的添加量以满足实用要求。本发明涉及的该持水剂用于超大型油罐、各类石化产品储罐及石化生产塔器火灾时的冷却，也可用于扑救森林、草原火灾和农业上的抗旱保苗。
文档编号A01N3/00GK103214698SQ201210374518
公开日2013年7月24日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者董希琳, 吕鹏, 舒中俊 申请人:中国人民武装警察部队学院