专利名称：扑救食用油火灾的液体灭火剂的制作方法
技术领域：
本发明属于液体灭火剂，尤其是涉及一种扑救食用油火灾的液体灭火剂。
背景技术：
厨房火灾是一种较为常见的火灾，据美国消费产品安全委员会(CPRC)统计，2003年在美国发生的118700起厨房火灾中，有60+以上是因为食用油温度失控而过热引发的火灾。目前较为成熟的厨房灭火设备主要是针对食用油和油脂等烹饪用油或沉积的油垢所引发的火情，而达到快速扑灭食用油火灾、防止复燃的关键在于灭火剂。目前已知的各类常见灭火剂品种对食用油火灾均有一定的火势抑制效果，但是由 于食用油火(F类火)具有不同于一般可燃、易燃液体火灾(B类火)的发生以及蔓延机理，且厨房环境也较其他场所有所区别，因此很多常规灭火剂产品对食用油火的灭火效果难以令人满意。对食用油持续加温，其蒸发速率将相应加快，油层上方的蒸汽浓度很快就能达到可燃界限之内，高浓度的食用油蒸汽遇有明火将很容易被点燃。如果食用油继油层温度达到360-370°C及其以上时，常见的食用油品种将会发生自燃，并且很快达到充分燃烧状态。若油温迅速达到400°C -600°C，一旦燃烧则具有很高热量足以维持持续燃烧，因此食用油燃烧具有热释放速率高、蔓延速度快等特点。还由于燃烧介质整体温度偏高以及在燃烧过程中会由于成分变化而导致燃点降低(试验证明部分食用油加热分解产物的自燃点在65°C左右)等情况，若没有有效的降温手段，则极易导致灭火后发生复燃现象。使用CO2虽然可以控制明火，但灭火之后的食用油依旧会保持相当高的、超过自燃点的温度，在CO2逐渐散去之后，未经冷却的食用油在接触到氧气后，将可能随时引起复燃。而且使用浓度很高的CO2扑灭厨房火灾有可能发生人员窒息死亡的危险。进一步而言，在没有成熟的理论和试验基础上，也不宜使用其它气体灭火剂扑救食用油火灾。干粉灭火剂虽然对食用油火灾具有一定的抑制作用，但与气体灭火剂相类似的是其同样不具备冷却降温效果，从而导致灭火之后易复燃。W02008154933专利报道了一种用于食用油火灾的固体气溶胶灭火器，但是其中所含有的气溶胶类灭火介质同样不具备冷却降温效果。JP9241691专利也描述了一种用于食用油火灾的粉体灭火剂。值得注意的是，使用粉体灭火介质扑救食用油火灾时，由于粉体的弥散性，会导致整个厨房区域被粉体污染，火场清理极其困难，从而对清洁度要求极高的厨房场所造成一种难以彻底根除的污染。因此粉体灭火介质不宜于作为食用油灭火剂。使用水成膜泡沫灭火剂和蛋白泡沫灭火剂等常用泡沫灭火剂扑救食用油火灾存在以下问题虽然食用油的闪点一般在300°C以上，但是食用油的燃烧速率、辐射热要比很多燃油和润滑油高，在使用常用泡沫灭火剂灭火时，在灭火剂施加初期会发生短暂而猛烈的轰燃现象，火焰高度可以迅速增大至之前的数倍，同时还会发生强烈的飞溅作用，因此极易引燃烹饪设备周围的其它可燃材料，在手提式灭火器中使用该类灭火剂还会对操作者带来潜在危险。因此，在美国保险商试验室(UL)制定的厨房灭火系统测试标准以及我国GA498-2004《厨房设备灭火装置》标准中均需进行防飞溅试验。值得注意的是，为达到较好的起泡性能，常规泡沫灭火剂中碳氢类表面活性剂发泡剂的添加量一般都在10-以上，因此广品的售价相对较闻。针对食用油火灾特点而开发食用油专用灭火剂是一种趋势和必然,典型的食用油专用灭火剂是依据油脂的皂化反应而设计，主要是一些碱金属盐类混合物溶液。动植物油的主要成分是饱和和不饱和脂肪酸的甘油三酯，其密度一般为O. 95-0. 98g/mL，不溶于水。食用油一般有加氢反应和水解反应，而水解反应又可分为碱性水解反应和酸性水解反应，碱性水解又称为皂化反应。加氢反应要在高温高压加镍催化下才能进行，而水解反应在100°C左右的碱性条件下就能进行，皂化反应的产物为脂肪酸盐。当灭火液施加于热油面时，在大量溢出气体和脂肪酸盐的作用下，形成泡沫层，从而隔绝空气与高温食用油，并限制高温油气的蒸发，从而起到灭火的作用。灭火溶液中所含有的水可以进一步冷却食用油，防止复燃。 US3463233中描述了一种食用油灭火剂，使用碳酸钾、硅酸钠(水玻璃)、氢氧化钠、磷酸氢二钾、高磷酸钾、醋酸钾和氢氧化钾等碱金属盐作为皂化剂，同时使用重铬酸钠作为腐蚀抑制剂。但是重铬酸钠的毒性极高，不宜用于厨房灭火剂的组分。US4756839中描述了一种食用油灭火剂，使用碳酸钾作为皂化剂，同时使用含硼化合物调节灭火介质体系的PH值，从而降低其腐蚀性。但由于高碱性环境是发生皂化反应的条件之一，降低体系的PH值在一定程度上抑制了皂化反应，并进而影响灭火效果。W09911327使用醋酸钾、碳酸氢钾、碳酸氢锂或碳酸氢钠作为皂化剂，并使用含硼化合物调节灭火介质体系的pH值。US20070251707同样使用碳酸钾或碳酸氢钾等碱金属盐作为皂化剂，并加入氟表面活性剂作为润湿剂和成膜剂。但众所周知的是，灭火材料中所使用的氟表面活性剂作为一种持久性有机污染物，已经对自然环境和人类健康带来较大的危害，因此在食用油灭火剂中使用时虽然会起到良好的灭火效果，但是会对厨房环境造成污染，并进而影响人体健康。KR2007077831、JP2008119303所公开的食用油灭火剂同样含有氟表面活性剂。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的现状公开一种扑救食用油火灾的液体灭火齐U，该液体灭火剂具有能够快速灭火、防止复燃和飞溅、对环境无污染并且易于清理火灾后现场的特点。本发明的扑救食用油火灾的液体灭火剂包括以下组分及其重量百分比组成碱金属皂化剂5—35%，发泡剂2%-5%，乳化剂1%-5%，高分子增稠稳泡剂O. 1%_1. 0%，多元醇类助溶剂3%-8%，缓蚀剂O. 1%-0· 5%，水，余量；所述碱金属皂化剂是碳酸氢钾、硅酸钠或醋酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢钾或高磷酸钾的一种或任选两种及其以上；所述发泡剂是C8-C12烷基硫酸酯盐、C8-C12烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯醚硫酸酯盐或C8-C12烷基糖苷的一种或任选两种及其以上；所述乳化剂是失水山梨醇单月桂酸酯(Span20)、失水山梨醇单棕榈酸酯(Span40)、失水山梨醇单硬脂酸酯(Span60)或失水山梨醇单油酸酯(Span80)的一种或任选两种及其以上，优选的是失水山梨醇单月桂酸酯(Span20)或失水山梨醇单棕榈酸酯(Span40)；所述天然高分子增稠稳泡剂是黄原胶、海藻酸钠、果胶、桃胶、瓜尔胶或阿拉伯胶的一种或任选两种及其以上；
所述多元醇类助溶剂是乙二醇或丙三醇的一种；所述缓蚀剂是六偏磷酸钠。本发明优选的重量百分比组成为碱金属皂化剂10%_30%，发泡剂3%_4%，乳化剂2%_4%，天然高分子增稠稳泡剂O. 3%-0. 7%,多元醇类助溶剂4%-7%，缓蚀剂O. 2%-0. 3%。发泡剂在本发明中的主要作用是进一步弥补皂化反应生成的脂肪酸盐发泡性能不足的缺陷。一般而言，两种碳氢表面活性剂的复配往往可以获得比单一发泡剂更为优异的起泡性能，因此通过添加的碳氢类表面活性剂发泡剂和皂化反应生成的脂肪酸盐发泡剂协同作用，获得更好的发泡性能，从而起到良好的覆盖灭火效果。各种食用油乳化形成W/0 (油包水)体系所需的HLB值如下表所示。
权利要求
1.扑救食用油火灾的液体灭火剂，其特征在于包括以下组分及其重量百分比组成碱金属皂化剂5%-35%，发泡剂2%-5%，乳化剂1%_5%，高分子增稠稳泡剂O. 1%_1. 0%，多元醇类助溶剂3%-8%，缓蚀剂O. 1%-0. 5%，水，余量； 所述碱金属皂化剂是碳酸氢钾、硅酸钠或醋酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢钾或高磷酸钾的一种或任选两种及其以上； 所述发泡剂是C8-C12烷基硫酸酯盐X8-C12烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯醚硫酸酯盐或C8-C12烷基糖苷的一种或任选两种及其以上； 所述乳化剂是失水山梨醇单月桂酸酯(Span20)、失水山梨醇单棕榈酸酯(Span40)、失水山梨醇单硬脂酸酯(SPan60)或失水山梨醇单油酸酯(SpanSO)的一种或任选两种及其以上，优选的是失水山梨醇单月桂酸酯(Span20)或失水山梨醇单棕榈酸酯(Span40)； 所述天然高分子增稠稳泡剂是黄原胶、海藻酸钠、果胶、桃胶、瓜尔胶或阿拉伯胶的一种或任选两种及其以上； 所述多元醇类助溶剂是乙二醇或丙三醇的一种； 所述缓蚀剂是六偏磷酸钠。
2.根据权利要求I所述的液体灭火剂，其特征在于优选的重量百分比组成为碱金属皂化剂10%-30%，发泡剂3%-4%，乳化剂2%-4%，天然高分子增稠稳泡剂O. 3%-0. 7%，多元醇类助溶剂4%-7%，缓蚀剂O. 2%-0. 3%。
全文摘要
本发明是扑救食用油火灾的液体灭火剂，包括以下组分及其重量百分比组成碱金属皂化剂5%-35%，发泡剂2%-5%，乳化剂1%-5%，高分子增稠稳泡剂0.1%-1.0%，多元醇类助溶剂3%-8%，缓蚀剂0.1%-0.5%，水，余量。本液体灭火剂具有能够快速灭火、防止复燃和飞溅、对环境无污染并且易于清理火灾后现场的特点。
文档编号A62D1/02GK102921140SQ20121044288
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者包志明, 陈涛, 傅学成, 宋波, 张宪忠, 王荣基, 胡英年, 夏建军 申请人:公安部天津消防研究所