专利名称：灭火剂及其制备方法和灭火方法
灭火剂及其制备方法和灭:^r法
背景技术：
化A^可育^A到无法控制的禾UL。氧^^放出的热量使 1燃材料转变为不 稳定的化学成分，这些化学成分会耳与不稳定逸择中可获得的氧化剂A^并产 生更多的热量，直到氧化剂的可用性变^J"火势蔓延的限制因素。 M可用1方^:一i^ff^制
1、 减少氧化剂的可用'I"生(窒息效应(choking effect))
2、 通过添加化学成分到在高温下经历需要能量的化学反应或物理转变的着 火位置iW少放热(>HP#)。
3、 通过添加与来自火的不稳定化学成分^而形^t、定化学^的化学化 ^MMf止IUt^应(终止效应)。该终止导致不稳定化学循环的中断热量 =>不稳定物质=>燃烧=>热量。
传统的用水灭;^^Jbl^HP类型2。^y^^态;^iJ7K^气的物理转变需要能量 并制氐了火中能量;OL ^ft助不同种类的泡沫进行灭火通常^Jl型1，也就是窒 息方式的操怍。该泡#燃烧的物质和周围的空^之间形成只有部分可渗透
的物理阻挡层，这会因减少通过该泡沫层的供氧而导致了火的窒息。C02和7jO蒸
^A对火具有窒息^的^fW"料实例。7Jc^:对火会具有;HP和窒息作用的组
石^5粉形式的细磨石灰石(碳酸钾)是^^斤周知的'^5广开采中的"$^ 防措沲。通过在空气中喷射这种石^5粉会窒息爆炸状着火。该石灰石在强热 下#[匕学分解CaC0产〉Ca0+C02。这个分解A^需要能量，因jtb^有转^， ith^卜，形成的C02减少了空气中的氧^1从而提供窒息效应。 碳,物质也是已知的阻燃剂并用于可 的表面处理。 美国专利No. 5， 695， 691是描述^t在水、有;b^^Ml可熔融固^t料中的 固体材料阻燃剂的胶体颗粒的例子。该专利涉及向纤维、纺织品、纸、M (paint) 、 ^^等提供阻傲lt能的细磨材^^立。日本专利No. JP2000107319描述一种"灭火化学制品(chemical)"，其
种^^^旨在中;由^^^;作为灭火剂引:的有害卤化氢(例如HC1口)。'
标顺"^UC粉末(Fire fighting powders)，，的美国专利No. 4， 560， 485 介绍了包含^Mt碳^-^!Ul^^ (所谓的倍半^^l)的灭火粉末。该
美国专利描述了钠、钾或铵的倍半碳^y^末的使用。
发明目的
本发明的一个目的是通过使用比先前已知的方法更有效的方式提供在许多 看到起火的情况下有效的灭火剂，其综合了窒息效应、^p^和终止^。
;tb^卜另 一 目的是以简单的方式来实现该目的并且提^"种制造便宜、存^^操 作简单、无危险JL^环^^的灭火剂。
发明内容
#4&第一方面，本发明提^-种dH5^'J^求1所述的灭火剂。 才M^第二方面，本发明提^""种如^U'J^求lO所述的用于制iii^火剂的方法。
才Mt第三方面，本发明提^fHM^'j要求14所述的灭火方法。 本发明的to实施方式由M权矛J^求所〃/Hf 。
jH^h使用的"细J^丰Mt料"理解为数目(number basis )上至少50。/。的颗 粒具有小于0. 5咖的最;tJ:径，优选小于0.1咖。该^^立实际上决不A^4^ 形的，Jl术语"最U径"应该,为最大的一维凡变而不管实际的颗粒形状。
颗粒尺寸的选择将影响该颗粒短期和长期的保持在悬浮^il^:液中有多容易。
具有所需尺寸的颗粒-^l:研磨过的颗粒但也可^li^定的、晶体颗粒。 ^^-"^:具有均匀的^^il悬浮液的形式，在许多情况下这构成了她的 实施方式，但是该^^可具有流变性能，这意p絲当不受到搅动(剪切)时 它呈m^的形态而当搅动时又回到非梧性的a液。这样确保了该颗i^M"储期间不沉降而是^#均匀分布在〉'^^中。
碳啦材^^'J如可来源于石^5、大^5、贝壳砂和珊瑚^^、物(主要是 碳酸钩)、白云石(碳酸4丐和碳酸镁的复a)或来源于苏打(soda)材料的沉 积物(舰钠和/舰喊钠)。
用搅动作为替齡式^!^^储^^^期间^#碳魁絲。表面活性^^K分
可加入生物杀灭剂以^^^l定性长时间维持。耐热性纤维可以加到*液中 以当该^b^凝固/干燥时增加其才械强度。
才娥本发明的第二方面，灭火剂是通过研磨包含碳酸盐的材料到数均最大 直径小于或等于0. 5 mm、 M小于或等于0.1咖的细^^粒而制成。该细磨碳 ,颗粒悬浮或^|^7线水溶液中。水可以是淡水或盐水、下述的海7jc。就 这方面来说，水包含有其它成妙^t剂、阻燃剂纤维或其它洽性或情性成分， 这些成分可以^入碳^L材料之前^4在于水中，这些成分可与碳^材料 同时添加或者^皿材料已经添加^lt布到水中^添加。"惰性成^"在 itJJ^为不影响^t^灭火能力的成分。
当^^说明书里我们^^fM占度时，纽该解释为粘狄够^^f'J允iffM 絲的#喷銜殳备棘着火场所上散布该^| 。
本发明的第三方面是一种灭火方法，其中特征是与本发明的第一方面即可 用于该目的的灭火剂类似。
通过喷洒本发明的灭火剂获得了以下#:
^Wil^^中的含水量通it7K^发i^I^氐，从而获得Wp作用。 当足够量的7JV苍发时，该^WiU^^转化为固4^^材料的涂M，
这将充当关于从周围空气到可燃材料的ll^i的FiL^层。这涉及一定的窒息效应。
在由涂;t^的火焰充分加热后，碳船将分解并放出C02。 iil^过能量需 要、化学分)Sf^供了转雌，Xifit^分)l^间放出的C02替换空气以M而 替换氧^R供窒息組
在若干可能实施方式中之一，本发明的灭火剂可以用与水一样的方i^t过 传统的泵以及消防7jc龙带供给到火中。与传统的灭火相比，施用一定量的灭火剂将具有与M^舍量的显著更大量的水相同的效果。试验表明该^ftW
燃烧的汽车轮胎、住宅火灾以及M物质的营火(bonfires) ^Rr有立即的灭 火作用。该碳^L^^Ufe用的^^^r法包括iN匕^^形式的施用、^^形 式的施用、泡沫形式的施用以及富纤维^t^形式的施用，M排除jtb^未提 及的其它方法。当碳^L^t液以i^匕^t^以施用时，它是通过#^^觜 以液态形式供给。当它以皿、泡沫或富集纤维的形iO以施用时，分别# A^凝剂、发泡剂以及纤维悬浮液的情况下将^^给，要么在其施用之前直接 添加到悬浮液中要么^fe用期间作为两成分^t^^^的另-^且分添加。
为了使添加的分^i^殳有颗粒沉淀的问题，可以使用颗粒尺寸足够小的细 磨碳皿颗粒以便在即^iL搅动时也育a^^定，或者可以用提 动的设备 来实施储^^输以ia^沉淀。大的颗并i^面对灭火剂的X^性具有积教的影 响，因此除了颗粒尺寸外，颗粒的多孔性对它们的有效性具有影响。这意p^ 例如在合 酸盐的结晶/沉淀期间可能形成的较小颗粒的较大团聚体导致大 的内表面，该较大团聚体可能与较细颗粒一样有效。
当没有^€ 动时，为了在储^Nt输期间i^^定，可以添力口表面活'性 的^t剂。这种^:剂的例子是丙烯酸的衍生物或美国专利US 5， 076， 846中提 到的组分，但并不限于所M的^lt剂。
为了i^^^储^^r期间生物劣化，可以添加生物杀灭剂。
碳雖的纯度对于本发明的^^I不是决定性的。碳餘中通常的杂质是石
墨、硅酸盐、无^i^化物或其它无机物以及来自工业处理过程中剩下的有才;^1
it^M^物。应用领域的典型实例是f^il火突、油气管道火灾、1 火突、矿
井火灾、住宅和建筑物中的火灾、以下的夕NP火灾、房间及，内部隔室的火 突、电U置及其它冲支术装置中的火灾、以;s廉荷承受结构中的火灾。本发明 的灭火剂也非常适合于油气平台以及其它油u置上的火灾、工业生产设备以 及货仓的火灾、船上的火灾、列车中的火灾、飞机中的火灾以;sj气车的火灾以
A^物处理^iS^地中的火灾。
权利要求
1、包含碳酸盐材料的灭火剂，其特征在于，碳酸盐材料以细磨形态或结晶/沉淀形态存在于与含水载体的混合物中。
2、 ^U'漆求1所述的灭火剂，_^#棘于，它具有^^上均匀的^ 或悬浮液形态。
3、 械舰求l所述的灭火剂，鉼棘于，所述^Ul材料包絲自以 下组中的i^錄，该组包括石^S、大^S、贝壳砂、珊瑚^^P、物(主要是碳 酸4丐)、白云石(碳酸钧和碳酸镁的复合物)或来自苏打材料的沉淀物(碳酸钠 和/或碳ML钠)或它们中的两个或更多个的任意组合。
4、 如权利要求l所述的灭火剂，^##于，它进一步包^自^t剂、 生物杀灭剂、发泡剂、胶凝剂和耐热性纤维之中的本身已知的添加剂。
5、 如4W漆求1所述的灭火剂，^#棘于，所述碳離材料的数均最大 直径小于或等于0. 5咖。
6、 ^H5U'j要求1所述的灭火剂，^#棘于，所述^^l材料的数均最大 直径小于或等于0.1咖。
7、 如权禾'涹求l所述的灭火剂，^Nr4iL^于，^M^^^期间它SXS(L^1^ 构的形态，而在搅动下它呈现出低#占^ 的形态。
8、 ^M'J要求1所述的灭火剂，其特征在于，以^液中水的重量计，所 ii碳,材料的^"在量范围为2 %-90 %，怖&5-70 %。
9、 M5U'澳求1所述的灭火剂，^#棘于，它具有舰、泡沫、富纤维 ^t^、或l^^b^的形态。
10、 制妙火剂的方法，^#絲于，将碳^材料研磨为数均尺寸(最 ;ti径)小于0.5咖的颗粒，并将7风7Kig^t形态的栽体介质加A^所述研磨 的颗粒中，或者由相应溶解的氧化物或氢氧化物通过添加二氧^^和随后的结 晶/团聚并I^7JC到所需的固体^^^成制it^斤述碳B。
11、 N5U'J要求10所述的方法，^#棘于，碳g材料包含至少一种选 自石^x5、大3M、贝壳砂、珊瑚^^P、物(主要是碳酸钾)、白云石(碳酸钾和碳酸敏 物。
12、 H5U'J^求10所述的方法，^#棘于，#^:剂加^1火剂中，可*的形态。
13、 H5L利要求10所述的方法，^##于，添加一种或多种碳,材料，直到"feHt^iU^^中7K的重4i十，其iJiX^ 2 %-90 %。
14、 灭火的方法，其持征在于，向着火位置;^细磨碳,材料的含水混綠
15、 H5U'J要求14所述的方法，##4^于，所^7K^液具有^H^的形 态，通过传统的用于水或含7jC液体的喷、^i殳4^P所述^^口到着火位置。
16、 如外WJ要求14所述的方法，^#棘于，所述含7jC^^具有f^匕分 的形态，过合适的方法将其施加到着火位置。
全文摘要
包含碳酸盐材料的灭火剂及其制造方法，所述碳酸盐材料以细磨形态或晶体/沉淀形态存在于与含水载体介质的混合物中，优选为均匀分散液的形态。还公开了通过喷洒施加这种灭火剂来灭火的方法。
文档编号A62DGK101426557SQ200680035649
公开日2009年5月6日 申请日期2006年9月22日 优先权日2005年9月28日
发明者J·伯什 申请人:塞默斯股份公司