技术领域本发明属于生物表面活性剂应用技术领域，具体涉及一种含生物表面活性剂的泡沫灭火剂的配方和制备方法。
背景技术：
即使是在人口数量较少的国家，每年都有数以万计的火灾发生，火灾的发生是人类社会面临的一个严重问题，不仅危害人类生命财产，同时也破坏着环境。当火灾发生时，如何快速有效的进行扑灭，最大限度的减少损失，灭火剂的灭火能力和扑灭方法都很重要。作为常规的灭火剂，水基型灭火剂已经被认可和使用，水基型泡沫灭火剂属于物理性灭火，通过对燃烧物喷射后，形成细水雾，迅速漫布火灾现场，实现对现场蒸发热量的降温，同时，灭火器内部装有的表面活性剂喷射在燃烧物表面会瞬间形成一层水膜，使可燃物与空气中的氧气隔绝，防止复燃。水基型灭火剂具有灭火效率高，有效期长，抗复燃，双重灭火的特点，广泛应用于可燃固体或液体的火灾。泡沫灭火剂使用的后续处理问题，尤其是对水体和土壤的环境危害一直受到广泛关注，因此需要一种不仅能够快速有效的扑灭火灾，即使不去进行后续处理，不会对环境造成危害，漫布后能够吸收并促进危害物降解的泡沫灭火剂。
技术实现要素：
本发明在于克服背景技术中存在的现有泡沫灭火剂容易污染环境及保存时间短的问题，而提供一种含生物表面活性剂的泡沫灭火剂的配方及其制备方法。该含生物表面活性剂的泡沫灭火剂能够提高灭火剂的灭火性能，实现火灾发生地污染物快速生物降解，保护环境。本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该含生物表面活性剂的泡沫灭火剂：其组分及配比按重量百分比如下：鼠李糖脂10％-30％、槐糖脂3-15％、增稠剂0.1％-0.5％,余量为水。所述增稠剂为海藻酸钠；所述鼠李糖脂的干物纯度40-99％；所述槐糖脂的有效含量50-99％。本发明还提供了一种含生物表面活性剂的泡沫灭火剂的制备方法，在搅拌条件下，将鼠李糖脂加入到一定量水中，搅拌均匀后加入槐糖脂，混合均匀后，在反应釜中加热至80℃-90℃，冷却至室温后，用10％的水溶解海藻酸钠，并加入到反应釜中，补足余量的水，混合均匀后制备完成。所述搅拌速度为60rpm-90rpm；所述海藻酸钠要先用余量水溶解后加入到混合物料中。本发明的特点是使用了鼠李糖脂、槐糖脂两种生物表面活性剂，鼠李糖脂生物表面活性剂是由铜绿假单胞菌代谢产生的具有高表面活性的物质，槐糖脂是由酵母菌发酵制备，具有较强发泡和抑菌特性的表面活性剂。海藻酸钠是一种天然的多糖，可增加液体的粘稠度，应用于灭火剂可大幅度提高灭火剂在可燃物上的附着力，迅速隔绝氧气，降低液体流动性，减少灭火剂的损失。本发明中鼠李糖脂、槐糖脂和海藻酸钠都是无毒环保的材料，鼠李糖脂具有优良的发泡特性及表面活性，并且具有较强的气体有害物质吸收和促进分解的作用，槐糖脂不仅具有优良的泡沫特性，同时具有抑菌特性，可延长灭火剂保存时间，降低保存难度，海藻酸钠能够增加灭火剂的粘稠度，提高灭火剂在可燃物上的附着力，三种物质协同做用，使得灭火剂在安全环保特性、泡沫特性、灭火剂保存稳定性及灭火效率方面都有了极大的提高，大幅度减少火灾扑灭过程中灭火剂的用量，降低因火灾产生有害物质的次生危害。本发明的灭火原理：通过灭火剂中的鼠李糖脂和槐糖脂的发泡覆盖及降低水的表面张力，增强液体粘附性，使可燃物表面形成覆盖层，阻断火焰的热辐射，同时增强水的渗透性，能够快速降低可燃物表面温度，提高灭火效能。对于非水溶性可燃液体着火，如油类，鼠李糖脂可以起到乳化作用，减少可燃物蒸汽引发的二次轰然。鼠李糖脂和槐糖脂均为生物表面活性剂，除了具有表面活性剂降低表面张力，增加润湿性，提高油乳化能力外，在本发明中还具有如下有益效果：1、鼠李糖脂的保水性能，大大减少灭火用水量；2、鼠李糖脂优良的铺展附着能力，优良的泡沫特性，能够覆盖可燃物，隔阻热辐射，提高降温效率，可快速有效扑灭可燃固体、液体、气体类火灾；尤其是针对燃烧产生的有毒气体，鼠李糖脂能够使其迅速被吸收沉降，减少有毒有害气体扩散范围；3、对于油类引发的火灾，鼠李糖脂生物表面活性剂、槐糖脂均能够显著降低表面张力，能让溶液快速穿透、润湿材料的表面，增加可燃物湿度，阻碍可燃物热解产生可燃蒸汽，防止轰然发生，加上界面张力的降低使得水膜对油面进行封盖，隔绝燃料与氧气的接触，大大提高了火灾的扑灭效率，缩短灭火时间。4、槐糖脂能够促进体系产生更多的泡沫，同时有优良的抑菌特性，能够防止生物产品体系中其他微生物的污染，可延长保存时间3-6个月，降低保存难度。对于使用鼠李糖脂其优点在于不仅使用时对人体和环境具有安全性，还包括鼠李糖脂对泡沫性能的提升和火灾扑灭效率的提高，以及对火灾产生的有毒有害气体污染物的吸收和生物降解的促进作用。在灭火剂体系中，通过鼠李糖脂的渗透、粘附及泡沫的覆盖，可使该灭火剂快速有效的扑灭多类火灾。海藻酸钠作为增稠剂，可以大幅度提高灭火剂与可燃物的附着性，减少灭火剂用量20％左右，提高灭火效率5％-10％。本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该含生物表面活性剂的泡沫灭火剂，从原材料本身性能来看，含有的所有成分都是生物环保材料，不会因使用该灭火剂产生次生环境污染。鼠李糖脂和槐糖脂均是微生物发酵获得，本身具有常规表面活性剂的降低表面张力，提高液体附着力以及优良的泡沫特性等，此外由于鼠李糖脂、槐糖脂具有保水特性，能在灭火过程中减少水的用量，降低水的散失，同时它们对于灭火操作者，皮肤接触和呼吸接触均不会产生危害，同时槐糖脂的添加也为灭火剂保存期的延长起着重要的作用，更加有效的保持灭火剂的整体稳定性。另一种成分海藻酸钠则作为增稠剂，在降低水分散失进一步提高灭火剂附着力方面发挥增效作用。三种物质协同做用，使得灭火剂在安全环保特性、泡沫特性、灭火剂保存稳定性及灭火效率方面都有了极大的提高，大幅度减少火灾扑灭过程中灭火剂的用量，降低因火灾产生有害物质的次生危害。从灭火剂整体的特点来看，加入混合生物表面活性剂及增稠剂后，同等条件下同类灭火剂灭火时间可缩短40％-60％，在灭火过程中，时间越短，破坏越小，损失越低，同时该灭火剂中的鼠李糖脂更具有吸收污染物，促进有害物质分解的作用。具体实施方式：下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：实施例1在装有搅拌器的反应釜中先加入20％水，使用桨式搅拌器慢速搅拌，搅拌转速80rpm，缓慢加入鼠李糖脂生物表面活性剂15％，搅拌均匀后缓慢加入槐糖脂10％，并持续至所有物料搅拌均匀，在反应釜中加热至80℃，冷却至室温；另取10％的水加入0.2％的海藻酸钠，搅拌使其完全溶解后加入到反应釜中，补足余量44.8％的水，搅拌均匀，制备完成。实施例2在装有搅拌器的反应釜中先加入25％水，使用桨式搅拌器慢速搅拌，搅拌转速60rpm，缓慢加入鼠李糖脂生物表面活性剂20％，搅拌均匀后缓慢加入槐糖脂13％，并持续至所有物料搅拌均匀，在反应釜中加热至80℃，冷却至室温；另取10％的水加入0.3％的海藻酸钠，搅拌使其完全溶解后加入到反应釜中，补足余量31.7％的水，搅拌均匀，制备完成。实施例3在装有搅拌器的反应釜中先加入30％水，使用桨式搅拌器慢速搅拌，搅拌转速60rpm，缓慢加入鼠李糖脂生物表面活性剂30％，搅拌均匀后缓慢加入槐糖脂15％，并持续至所有物料搅拌均匀，在反应釜中加热至80℃，冷却至室温；另取15％的水加入0.5％的海藻酸钠，搅拌使其完全溶解后加入到反应釜中，补足余量9.5％的水，搅拌均匀，制备完成。实施例1-3所使用的药剂均为市售。实施例中鼠李糖脂性能及安全性能测试见表1：表1：鼠李糖脂性能及安全性能测试上述实施例1-3制备的灭火剂具体效果见下表2：该测试参照物与发明物在同等条件下测试，使用手提式泡沫贮压灭火器对燃烧物进行喷洒，所显示时间仅用于表明同条件下对比效果。表2测试参照物与发明物在同等条件下测试对比效果根据实施例1-3的实际测试数据来看，在灭火剂用量相同的情况下，同样的燃烧条件，本发明灭火剂平均灭火时间可缩短50％左右，灭火无复燃，泡沫稳定性高于同类灭火剂6％左右。槐糖脂对灭火剂的延长保存时间的作用，主要通过测定溶液表面张力的方法，以同比例配制灭火剂，槐糖脂的部分以水代替，以腐败的食物中筛选的多种菌体，接种至溶液中，定期检测表面张力变化，测试发现本发明灭火剂在180天表面张力只升高2-3mN/m，而对照组，表面张力平均升高10-13mN/m，说明本发明灭火剂在细菌污染后依然稳定。对照例1：鼠李糖脂生物表面活性剂15g海藻酸钠0.2g水84.8g对照例2：鼠李糖脂生物表面活性剂20g海藻酸钠0.3g水79.7g对照例3：鼠李糖脂生物表面活性剂30g海藻酸钠0.5g水69.5g对上述对照例1-3的样品稀释100倍后测定180天灭火剂表面张力变化情况见表3：表3：对照例1-3的样品稀释100倍后测定180天灭火剂表面张力变化由于通过接种霉菌进行了加速变质，未添加槐糖脂的样品在180天左右，表面张力升高较多，说明液体的活性发生了变化，而加入槐糖脂的灭火剂，液体变化很小，进一步证实槐糖脂在灭火剂中延长了保存时间。鼠李糖脂具有促进土壤中难降解有机污染物的生物降解的作用，其主要原理是增加疏水性化合物的亲水性和生物可利用性。本发明灭火剂由于加入了鼠李糖脂，也实现了污染土壤的修复目的。与单纯水作用和本发明灭火剂作用，对于烷烃污染物，去除率提高40％-85％，对于多环芳烃污染物，生物降解率提高30％-50％。