便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及消防灭火技术领域，特别涉及一种便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂及其制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]气溶胶灭火技术是在军用烟火技术基础上发展起来的新型高科技灭火技术，早在上世纪六十年代我国的科技人员将该项技术用于大型油罐烟雾灭火取得了重大突破，这就是最早的气溶胶技术。上世纪八十年代，前苏联科技工作者，试验成功了可以全淹没方式灭火的气溶胶技术，该技术为哈龙灭火技术的替代研究开辟了一个新的途径。
[0004]其灭火机理为，经过燃烧产生的固体微小颗粒与火焰中的活性基如0、H、N、0H等发生化学和物理作用，从而切断发生燃烧的链式反应，使燃烧反应不能持续进行下去，以此达到灭火的功效。
[0005]气溶胶灭火的冷却技术是国内外研究不可缺少的重要环节，因为热气溶胶是通过高温燃烧反应生成灭火气溶胶，其反应过程均为放热反应。炙热的气溶胶烟雾需要经过冷却处理以后才能被释放到保护空间进行灭火。如果未经冷却或冷却技术不合理、不完善，在燃烧反应中高温火焰和残渣会伴随着气溶胶从发生器向外喷放，在保护区极易引起二次火灾。因而，有效的冷却技术是提高灭火效率和避免二次火灾的重要举措。
[0006]在气溶胶灭火的冷却剂研发方面，我国有关机构和有关人员均做了大量的工作，取得了一定的成效。然而，国内普遍采用的用石膏冷却剂和碳酸钙作冷却剂的降温效果上大打折扣，往往喷放时产生的气溶胶温度偏高，在灭火的过程中带来极大的副作用，特别是在电器机房，由于喷放气溶胶的出口温度偏高，造成靠近灭火装置部分的设备内电子元器件损坏严重，部分导线因绝缘层损坏出现短路，造成间接损失，更有甚者在灭火喷放过程中，原有气溶胶灭火装置的箱体，因温度偏高使装药箱体因为药柱燃烧喷放所产生的高温，在一次灭火之后，引发二次火灾的悲剧。
[0007]也有用化学冷却剂如碱式碳酸镁制成的球片式颗粒或用陶瓷制品做冷却剂以此起到化学物理冷却效果，其冷却效果尚可，但能够形成熔融块状物，而阻塞气溶胶释放通道，降低灭火功效，同时，产生安全隐患。
[0008]
【发明内容】
[0009]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂及其制备方法，采用该冷却剂的灭火装置，在灭火过程中，冷却效果显著，灭火效果好，对设备具有显著的防腐效果，且在灭火过程中不会产生有毒气体，使用更安全。
[0010]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂，所述冷却剂按质量百分比计，包括如下组分:硅酸钠1%~5%、聚乙烯醇1%~1.5%、碱式碳酸镁57%~78.4%、碱式碳酸锰19.4%~38%。
[0011]本发明的另一个目的是提供一种上述便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂的制备方法，具体步骤如下:
1)配制胶合剂:在沸水浴中加入聚乙烯醇，溶解完全后再加入硅酸钠，待所述硅酸钠溶解完全后，冷却即得胶合剂；
2)制备冷却剂:将碱式碳酸镁与碱式碳酸锰混合均匀，而后分批加入所述胶合剂，混合均匀后，造粒、烘干、混入脱模剂，出料。
[0012]具体地，步骤2)中所述的脱模剂为硬脂酸镁，所述硬脂酸镁的投料质量为冷却剂质量的 0.2%~0.8%。
[0013]具体地，所述碱式碳酸镁与所述碱式碳酸锰投料总质量与所述胶合剂的投料质量比为 1:0.5-0.9。
[0014]具体地，步骤2)结束后，还需将冷却剂置于打片机内打片呈药片状。
[0015]由于上述技术方案的运用，本发明的便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂应用于灭火装置上与现有技术相比具有下列优点:
1)采用了该冷却剂的灭火装置在喷放时，其喷口处的最高温度在300度以下；
2)使用了碱式碳酸镁解和碱式碳酸锰混合物，其灭火效能不减，同时混合后的产物对灭火对象，如仪器设备，起到了显著的防腐效果；
3)该冷却剂组分简单，冷却时不会产生有毒有害气体，具有无毒、无腐蚀、不吸湿不导电的特性，环保作用更加明显，利于保护灭火器壳体；
4)该配方的冷却剂药片，在密封好的条件下，能存放8年以上，且药片冷却剂具有一定的机械强度，在便携式灭火装置中，与气溶胶药柱的装配体保存期限不低于5年；
5)冷却剂工作后，一部分形成灭火成分气溶胶，少量部分形成残渣；
6)该冷却剂其冷却效果好，喷放后30秒检测便携式灭火器的工作端外壳温度低于200°C，手持端外壳检测为常温，器件部分低于40°C ;
7)残渣结块强度低于其他化学冷却剂配方，易于除去，便于灭火器壳体的再回收利用。
[0016]
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
[0018]实施例中的实验条件如下:1)碱式碳酸镁与碱式碳酸锰为工业一级，其纯度均应达到99%以上，含水率彡0.5%；2)脱模剂硬脂酸镁要求达到工业一级，其纯度应彡98.5%，含水率< 0.7%，粒度< 300目；3)硅酸钠工业一级，纯度多99%；4)聚乙烯醇纯度多99%。
[0019]实施例1
一种便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂，按以下质量百分比称取原料:硅酸钠1%、聚乙烯醇1.1 %、碱式碳酸镁61%、碱式碳酸锰36.9%。
[0020]其制备过程如下:
1)配置胶合剂:在加热桶内加入自来水，加热至沸，而后将聚乙烯醇加入沸水浴中，搅拌至完全溶解；再加入硅酸钠，搅拌溶解至完全，放置冷却，即得所需的胶合剂；
2)制备冷却剂:将碱式碳酸镁与碱式碳酸锰倒入槽式混料机，启动电机进行混合，而后分三次加入胶合剂，至混合均匀，在这里，该胶合剂的投加量与碱式碳酸镁与碱式碳酸锰投料总质量的比值为0.5~0.9:1;而后将混合均匀的冷却剂转入造粒机中造粒，要求造粒机筛网为10~12目；造粒结束后，将冷却剂烘干至水分含量彡2%后，将冷却剂颗粒倒入二维混合机中，混入占冷却剂质量0.2%~0.8%的脱模剂硬脂酸镁，混合3min后，出料；
3)打片:将冷却剂颗粒置于打片机中打片呈药片状，打片后的冷却剂呈Φ6πιπι，片重
0.15±0.05g，高度约为5mm片状。
[0021 ]因碱式碳酸锰与碱式碳酸镁相比，同样具有分解、吸热和化学冷却的作用，但是它对电器类设备的腐蚀性更小。因此，在这里，冷却剂采用了碱式碳酸镁与碱式碳酸锰的混合物。
[0022]实施例2
一种便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂，按以下质量百分比称取原料:硅酸钠3%、聚乙烯醇1.2%、碱式碳酸镁58%、碱式碳酸锰37.8%。其制备方法同实施例1。
[0023]实施例3
一种便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂，按以下质量百分比称取原料:硅酸钠5%、聚乙烯醇1.1%、碱式碳酸镁58%、碱式碳酸锰35.9%。其制备方法同实施例1。
[0024]实施例4
一种便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂，按以下质量百分比称取原料:硅酸钠
1.4%、聚乙烯醇1%、碱式碳酸镁60%、碱式碳酸锰37.6%。其制备方法同实施例1。
[0025]实施例5
一种便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂，按以下质量百分比称取原料:硅酸钠
2.5%、聚乙烯醇1.25%、碱式碳酸镁71%、碱式碳酸锰25.25%。其制备方法同实施例1。
[0026]实施例6
一种便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂，按以下质量百分比称取原料:硅酸钠2.4%、聚乙烯醇1.5%、碱式碳酸镁59.9%、碱式碳酸锰36.2%。其制备方法同实施例1。
[0027]实施例7
一种便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂，按以下质量百分比称取原料:硅酸钠4.5%、聚乙烯醇1.2%、碱式碳酸镁57%、碱式碳酸锰37.3%。其制备方法同实施例1。
[0028]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂，其特征在于，所述冷却剂按质量百分比计，包括如下组分:硅酸钠1%~5%、聚乙烯醇1%~1.5%、碱式碳酸镁57%~78.4%、碱式碳酸猛 19.4%~38%o2.如权利要求1所述的便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下: 1)配制胶合剂:在沸水浴中加入聚乙烯醇，溶解完全后再加入硅酸钠，待所述硅酸钠溶解完全后，冷却即得胶合剂； 2)制备冷却剂:将碱式碳酸镁与碱式碳酸锰混合均匀，而后分批加入所述胶合剂，混合均匀后，造粒、烘干、混入脱模剂，出料。3.如权利要求2所述的便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述的脱模剂为硬脂酸镁，所述硬脂酸镁的投料质量为冷却剂质量的0.2%~0.8%ο4.如权利要求2所述的便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂的制备方法，其特征在于，所述碱式碳酸镁与所述碱式碳酸锰投料总质量与所述胶合剂的投料质量比为1:0.5?0.9 ο5.如权利要求2所述的便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂的制备方法，其特征在于，步骤2)结束后，还需将冷却剂置于打片机内打片呈药片状。
【专利摘要】<b>本发明公开了</b><b>一种便携式气溶胶灭火器用化学复合型冷却剂及其制备方法，所述冷却剂按质量百分比计，包括如下组分：硅酸钠</b><b>1%~5%</b><b>、聚乙烯醇</b><b>1%~1.5%</b><b>、碱式碳酸镁</b><b>57%~78.4%</b><b>、碱式碳酸锰</b><b>19.4%~38%</b><b>。其制备过程如下：</b><b>1</b><b>）配制胶合剂：在沸水浴中加入聚乙烯醇，溶解完全后再加入硅酸钠，带硅酸钠溶解完全后，冷却即得胶合剂；</b><b>2</b><b>）制备冷却剂：将碱式碳酸镁与碱式碳酸锰混合均匀，分批加入胶合剂，混合均匀后，造粒、烘干、混入脱模剂，出料。该冷却剂组分简单，在灭火装置灭火时，不会产生有毒气体、与环境友好，且冷却效果好，冷却剂工作后的残渣结块强度低，易于去除，便于灭火器壳体的再回收利用。</b>
【IPC分类】A62D1/06, C09K5/16
【公开号】CN105238366
【申请号】CN201510557067
【发明人】李忠, 刘红, 周玉清
【申请人】苏州久港消防设备有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月6日