本发明属于灭火剂技术领域领域，具体涉及一种水性生物质材料灭火乳液及其应用。
背景技术：
森林与建筑在国民经济中占有及其重要的地位，但是其结构特性，基本每年都会有森林与建筑火灾发生，它不仅给人类的经济建设造成巨大损失，破坏生态环境，而且还会威胁到人民生命财产安全。由于森林与建筑火灾特性，普通灭火剂很难有明显的效果，普通自来水只能扑灭表面火焰，一旦撤离水源，可燃物在高温炙烤或阴燃情况下很容易复燃。而泡沫灭火剂等由于比重问题在火焰气浪和大风情况下很易被吹走。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种水性森林与建筑火灾灭火剂。
本发明的另一目的在于提供上述水性森林与建筑火灾灭火剂的制备方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种水性森林与建筑火灾灭火剂，其由如下重量份的原料组分制成：水性磷氮聚酯阻燃剂5～10重量份、硫酸钾1～3重量份、偏铝酸钠1～3重量份、水性膨润土15～20重量份、水性松香乳液1～3重量份、三乙醇胺0.3～0.8重量份、植酸1～3重量份、聚乙烯醇0.1～1重量份、十二烷基磺酸钠0.5～1重量份、防沉剂YH-C 0.1～0.5重量份、羧甲基纤维素钠0.1～0.5重量份、尿素3～6重量份和聚硅氧烷乳液5～10重量份，水适量。
在本发明的一个优选实施方案中，由如下重量百分比的原料组分制成：水性磷氮聚酯阻燃剂5～10％、硫酸钾1～3％、偏铝酸钠1～3％、水性膨润土15～20％、水性松香乳液1～3％、三乙醇胺0.3～0.8％、植酸1～3％、聚乙烯醇0.1～1％、十二烷基磺酸钠0.5～1％、防沉剂YH-C 0.1～0.5％、羧甲基纤维素钠0.1～0.5％、尿素3～6％和聚硅氧烷乳液5～10％，余量为水。
进一步优选的，由如下重量百分比的原料组分组成：水性磷氮聚酯阻燃剂7.8％、硫酸钾2.8％、偏铝酸钠2.5％、水性膨润土17.8％、水性松香乳液1.7％、三乙醇胺0.45％、植酸2.6％、聚乙烯醇0.4％、十二烷基磺酸钠0.65％、防沉剂YH-C 0.3％、羧甲基纤维素钠0.27％、尿素4.7％和聚硅氧烷乳液5.9％，余量为水。
进一步优选的，由如下重量百分比的原料组分组成：水性磷氮聚酯阻燃剂5.6％、硫酸钾2.8％、偏铝酸钠2.5％、水性膨润土15.6％、水性松香乳液1.7％、三乙醇胺0.45％、植酸2.6％、聚乙烯醇0.4％、十二烷基磺酸钠0.65％、防沉剂YH-C 0.3％、羧甲基纤维素钠0.27％、尿素4.7％和聚硅氧烷乳液9.3％，余量为水。
进一步优选的，由如下重量百分比的原料组分组成：水性磷氮聚酯阻燃剂5.8％、硫酸钾2.8％、偏铝酸钠2.5％、水性膨润土19.8％、水性松香乳液1.7％、三乙醇胺0.45％、植酸2.6％、聚乙烯醇0.4％、十二烷基磺酸钠0.65％、防沉剂YH-C 0.3％、羧甲基纤维素钠0.27％、尿素4.7％和聚硅氧烷乳液5.9％，余量为水。
上述水性森林灭火剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取各原料组分；
(2)在水中依次加入水性磷氮聚酯阻燃剂、硫酸钾、偏铝酸钠、水性膨润土、加入适量的水中，充分搅拌4～10min；
(3)将水性松香乳液、三乙醇胺、植酸、聚乙烯醇、十二烷基磺酸钠、防沉剂YH-C、羧甲基纤维素钠、尿素和聚硅氧烷乳液加入到步骤(2)所得的物料中，升温至40～60℃，保温并充分搅拌20～30min后，静置消泡15～25min，最后经100目筛网过滤，即得所述水性森林灭火剂。
本发明的有益效果是：
1、本发明的水性森林与建筑火灾灭火剂，无毒、无污染、灭火迅速，可快速有效的形成防火隔离，防止火势蔓延。
2、本发明的水性森林与建筑火灾灭火剂加水后可迅速分散，形成胶状乳液，较大的乳液比重，不易被火灾燃烧的气浪吹散，提高灭火效率，可快速有效防止火灾蔓延；
3、本发明的水性森林与建筑火灾灭火剂中含有植物可吸收利用的微量元素可以促进植物灾后生长，健康环保。
4、本发明的水性森林与建筑火灾灭火剂的原料含聚硅氧烷乳液，该聚硅氧烷乳液能够对该水性植物秸秆防火乳液实现网状覆盖，防止灭火剂因高温造成的水分快速流失，避免了传统灭火剂在还没到达火源就失去效果，提升灭火效率；
5、本发明的水性森林与建筑火灾灭火剂的原料含十二烷基磺酸钠成分，该成分具有良好的润湿、分散渗透作用，使灭火剂接触到固体物以后能迅速渗透到物质内部，使燃烧物润湿浸透，在上层形成水膜，防止火焰复燃，也可以作为隔离带，防止火焰的窜烧。
6、本发明的水性森林与建筑火灾灭火剂中的水性磷氮聚酯成分在高温下可膨胀成碳层结构包覆在固体结构表面阻隔火焰和热量的传导，抑制火焰复燃。
附图说明
图1为本发明实施例1至3所制备的水性森林与建筑火灾灭火剂进行小型模拟植被火灾实验图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例1
制备水性森林与建筑火灾灭火剂：
(1)按如下重量比称取各原料组分：水性磷氮聚酯阻燃剂YN-1 7.8％、硫酸钾2.8％、偏铝酸钠2.5％、水性膨润土17.8％、水性松香乳液1.7％、三乙醇胺0.45％、植酸2.6％、聚乙烯醇0.4％、十二烷基磺酸钠0.65％、防沉剂YH-C 0.3％、羧甲基纤维素钠0.27％、尿素4.7％、聚硅氧烷乳液5.9％，余量为水。；
(2)在水中依次加入水性磷氮聚酯阻燃剂、硫酸钾、偏铝酸钠、水性膨润土、加入适量的水中，充分搅拌5min，再将水性松香乳液、三乙醇胺、植酸、聚乙烯醇、十二烷基磺酸钠、防沉剂YH-C、羧甲基纤维素钠、尿素和聚硅氧烷乳液加入到上述乳液中，升温至60℃，保温并充分搅拌25min，静止消泡20min，经100目筛网过滤后输入储罐，即得所述水性森林灭火剂。
用上述水性森林与建筑火灾灭火剂模拟小规模植物火灾：
(1)选取5.0m×2.0m植物生长茂盛的空旷场地进行模拟火灾实验，其中两边1.0×2.0m的位置为防火隔离带，喷洒水性森林灭火剂；
(2)待引燃植物火灾后，在火灾上喷洒植物火灾，观察其灭火情况；
(3)观察后续火灾以后，喷洒灭火剂的植被和未喷洒灭火剂的植被生长情况，结果如图1所示。
实施例2
制备水性森林与建筑火灾灭火剂：
(1)按如下重量比称取各原料组分：水性磷氮聚酯阻燃剂YN-1 5.6％、硫酸钾2.8％、偏铝酸钠2.5％、水性膨润土15.6％、水性松香乳液1.7％、三乙醇胺0.45％、植酸2.6％、聚乙烯醇0.4％、十二烷基磺酸钠0.65％、防沉剂YH-C 0.3％、羧甲基纤维素钠0.27％、尿素4.7％、聚硅氧烷乳液9.3％，余量为水；
(2)在水中依次加入水性磷氮聚酯阻燃剂、硫酸钾、偏铝酸钠、水性膨润土、加入适量的水中，充分搅拌5min，再将水性松香乳液、三乙醇胺、植酸、聚乙烯醇、十二烷基磺酸钠、防沉剂YH-C、羧甲基纤维素钠、尿素和聚硅氧烷乳液加入到上述乳液中，升温至60℃，保温并充分搅拌25min，静止消泡20min，经100目筛网过滤后输入储罐，即得所述水性森林灭火剂。
用上述水性森林与建筑火灾灭火剂模拟小规模植物火灾：
(1)选取5.0m×2.0m植物生长茂盛的空旷场地进行模拟火灾实验，其中两边1.0×2.0m的位置为防火隔离带，喷洒水性森林灭火剂；
(2)待引燃植物火灾后，在火灾上喷洒植物火灾，观察其灭火情况；
(3)观察后续火灾以后，喷洒灭火剂的植被和未喷洒灭火剂的植被生长情况，结果如图1所示。
实施例3
制备水性森林灭火剂：
(1)水性磷氮聚酯阻燃剂YN-1 5.8％、硫酸钾2.8％、偏铝酸钠2.5％、水性膨润土19.8％、水性松香乳液1.7％、三乙醇胺0.45％、植酸2.6％、聚乙烯醇0.4％、十二烷基磺酸钠0.65％、防沉剂YH-C 0.3％、羧甲基纤维素钠0.27％、尿素4.7％、聚硅氧烷乳液5.9％，余量为水；
(2)在水中依次加入水性磷氮聚酯阻燃剂、硫酸钾、偏铝酸钠、水性膨润土、加入适量的水中，充分搅拌5min，再将水性松香乳液、三乙醇胺、植酸、聚乙烯醇、十二烷基磺酸钠、防沉剂YH-C、羧甲基纤维素钠、尿素和聚硅氧烷乳液加入到上述乳液中，升温至60℃，保温并充分搅拌25min，静止消泡20min，经100目筛网过滤后输入储罐，即得所述水性森林灭火剂。
用上述水性森林与建筑火灾灭火剂模拟小规模植物火灾：
(1)选取5.0m×2.0m植物生长茂盛的空旷场地进行模拟火灾实验，其中两边1.0×2.0m的位置为防火隔离带，喷洒水性森林灭火剂；
(2)待引燃植物火灾后，在火灾上喷洒植物火灾，观察其灭火情况；
(3)观察后续火灾以后，喷洒灭火剂的植被和未喷洒灭火剂的植被生长情况，结果如图1所示。
综上实施例1至3的结果，如图1所示，对本发明的水性森林与建筑火灾灭火剂的隔离带保护作用、植被灭火作用、喷洒以后对植物生长状况进行探究，从a中可以看出隔离带喷洒过程；b中烈火燃烧，模拟火灾开始；c中用本发明的水性森林与建筑火灾灭火剂进行灭火，效果较为显著；d中可以看出灭火剂可以起到良好的火灾隔离效果，高温下植被表面形成一层膨胀碳层，有效的阻隔火焰和高温的传导；e中为火灾一月后的照片，e的右侧看出作为灭火剂隔离带的植被生长旺盛，也就是说本发明的灭火剂不影响植被的生长无毒无害，e的左侧被火焰燃烧后的植被也逐渐生长起来，说明本发明的灭火剂能有效防止高温对植被根部的损害；图f中为火灾二月后的照片，可以看出，不管是隔离带的植物，还是被烧灼以后的地方，植物都已茂盛的生长，基本证明本发明的灭火剂健康无毒。
本领域普通技术人员可知，本发明的技术方案在下述范围内变化时，仍然能够得到与上述实施例相同或相近的技术效果，仍然属于本发明的保护范围：
一种水性森林与建筑火灾灭火剂，由如下重量份的原料组分制成：水性磷氮聚酯阻燃剂5～10重量份、硫酸钾1～3重量份、偏铝酸钠1～3重量份、水性膨润土15～20重量份、水性松香乳液1～3重量份、三乙醇胺0.3～0.8重量份、植酸1～3重量份、聚乙烯醇0.1～1重量份、十二烷基磺酸钠0.5～1重量份、防沉剂YH-C 0.1～0.5重量份、羧甲基纤维素钠0.1～0.5重量份、尿素3～6重量份、聚硅氧烷乳液5～10重量份、和水适量。
在本发明的一个优选实施方案中，由如下重量百分比的原料组分制成：水性磷氮聚酯阻燃剂5～10％、硫酸钾1～3％、偏铝酸钠1～3％、水性膨润土15～20％、水性松香乳液1～3％、三乙醇胺0.3～0.8％、植酸1～3％、聚乙烯醇0.1～1％、十二烷基磺酸钠0.5～1％、防沉剂YH-C 0.1～0.5％、羧甲基纤维素钠0.1～0.5％、尿素3～6％、聚硅氧烷乳液5～10％，余量为水。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。