一种蛋白泡沫灭火剂的制作方法

文档序号:14579359发布日期:2018-06-02 03:07阅读:206来源:国知局
本发明属于灭火剂领域,具体涉及一种蛋白泡沫灭火剂。
背景技术
:火灾的发生是人类社会面临的一个严重问题,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,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。泡沫灭火剂是与水混溶,通过机械作用或化学反应产生泡沫进行灭火的药剂。泡沫灭火剂一般由发泡剂、泡沫稳定剂、降黏剂、抗冻剂、助溶剂、防腐剂及水组成,主要用于扑救非水溶性可燃液体及一般固体火灾,特殊的泡沫灭火剂还可以扑灭水溶性可燃液体火灾。泡沫灭火剂种类很多,主要包括蛋白、氟蛋白、水成膜及A类泡沫灭火剂等,其生产工艺各异。蛋白、氟蛋白泡沫灭火剂是在反应釜中,以动物蛋白或植物蛋白为基料,加碱部分水解,浓缩,再加入稳定剂、防腐剂、防冻剂、氟碳表面活性剂等添加剂而成;水成膜泡沫灭火剂是由成膜剂、发泡剂、泡沫稳定剂、抗烧剂、抗冻剂、助溶剂、防腐剂等组成,在混合釜中进行充分搅拌即可,由于氟碳表面活性剂的生产成本较高,用量较大造成水成膜泡沫灭火剂的成本也相应很高(氟碳表面活性剂占水成膜泡沫灭火剂总成本的80%以上);A类泡沫灭火剂除发泡剂、稳定剂、抗烧剂、抗冻剂外,还增加了渗透剂。目前,国内外大部分泡沫灭火剂市场由“蛋白泡沫灭火剂”占领,蛋白泡沫灭火剂的主要成分是蛋白质、糖类等生化物质,是目前唯一可以100%被生物降解的纯天然环保型泡沫灭火剂。蛋白泡沫灭火剂具有良好的热稳定性和较好的流动性,能迅速在非水溶性液体表面形成覆盖层,被广泛应用于各种石油类产品、油脂等不溶于水的可燃液体火灾的扑救,是目前我国生产量最大、应用范围最广的灭火剂之一。但是现有技术中的泡沫灭火剂往往泡沫的稳定性差,容易破裂,造成其密封性降低,达不到较好的灭火效果。因此,生产出一种泡沫稳定性好、灭火效果好的灭火剂迫在眉睫。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题:针对目前现有技术中的泡沫灭火剂往往泡沫的稳定性差,容易破裂,造成其密封性降低,达不到较好的灭火效果的问题,提供一种蛋白泡沫灭火剂。为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:一种蛋白泡沫灭火剂,其特征在于,包括40~60份植物蛋白浓缩液、10~15份混合剂、5~6份增稠剂、0.01~0.05份防腐剂、0.01~0.05份防冻剂。所述植物蛋白浓缩液制备方法:(1)将菜籽粕放入粉碎机中粉碎,过60~80目筛,得过筛物,按质量比1:4~5,将过筛物、水进行混合,并以120~150r/min进行搅拌均匀后,再将其进行细磨,得细磨物,将细磨物放入水解罐中,在以200~250r/min搅拌下升温至50~60℃,向水解罐中加入细磨物质量1~2%的纤维素酶,保温水解1~2h,通入蒸汽,温度升温至80~90℃,保持10~15min,再通入冷却水,温度降低至40~45℃,得冷却液;(2)按质量比1~2:2~4,将环己烷、冷却液进行进行搅拌萃取,萃取时间5~10min,得萃取液,将萃取液在油水分离器中进行分液,收集水相,将水相以3000~5000r/min进行离心分离10~15min,得沉淀物,按质量比1:3~4,将沉淀物、0.1mol//L氢氧化钠溶液放入提取罐中搅拌,搅拌速率为200~300r/min,通入蒸汽,温度上升至40~45℃,保温搅拌提取20~30min,得提取液,将提取液在压力0.3~0.4MPa下进行超滤,得超滤液,将超滤液在温度50~80℃下进行减压浓缩,即得植物蛋白浓缩液。所述包合物是按质量比1:4~5:7~8,将纳米二氧化硅、β-环糊精、水进行混合,在温度35~40℃下包合2~3h,待冷却后,即得包合物。所述增稠剂是明胶。所述防腐剂是甲醛、苯酚其中的任意一种。所述防冻剂是丙二醇、丙三醇其中的任意一种。本发明与其他方法相比,有益技术效果是:本发明利用菜籽粕制备植物蛋白浓缩液,一方面从植物中提取蛋白,避免了对环境造成污染的问题,另一方面菜籽粕粕蛋白质具有良好的起泡性和泡沫稳定性,从而提高泡沫灭火剂泡沫的稳定性,同时加入由β-环糊精包裹的纳米二氧化硅,β-环糊精受热分解,使纳米二氧化硅颗粒得到释放,从而纳米植物炭黑颗粒对蛋白膜分子之间的间隙进行填充,使膜结构更加紧密,提高其密封性,此外,本发明还加入增稠剂明胶,除了能够增强泡沫粘度,降低泡沫排液速度,从而增强泡沫的稳定性外,明胶也具有成膜性,从而加强了膜的厚度,再加上纳米二氧化硅具有热稳定性,从而避免了膜发生破裂的问题,因此,本发明蛋白泡沫灭火剂产品发泡性好,泡沫稳定性高,且泡沫的密封性好,起到了很好的灭火效果。具体实施方式植物蛋白浓缩液制备方法:(1)将菜籽粕放入粉碎机中粉碎,过60~80目筛,得过筛物,按质量比1:4~5,将过筛物、水进行混合,并以120~150r/min进行搅拌均匀后,再将其进行细磨,得细磨物,将细磨物放入水解罐中,在以200~250r/min搅拌下升温至50~60℃,向水解罐中加入细磨物质量1~2%的纤维素酶,保温水解1~2h,通入蒸汽,温度升温至80~90℃,保持10~15min,再通入冷却水,温度降低至40~45℃,得冷却液;(2)按质量比1~2:2~4,将环己烷、冷却液进行进行搅拌萃取,萃取时间5~10min,得萃取液,将萃取液在油水分离器中进行分液,收集水相,将水相以3000~5000r/min进行离心分离10~15min,得沉淀物,按质量比1:3~4,将沉淀物、0.1mol//L氢氧化钠溶液放入提取罐中搅拌,搅拌速率为200~300r/min,通入蒸汽,温度上升至40~45℃,保温搅拌提取20~30min,得提取液,将提取液在压力0.3~0.4MPa下进行超滤,得超滤液,将超滤液在温度50~80℃下进行减压浓缩,即得植物蛋白浓缩液。包合物是按质量比1:4~5:7~8,将纳米二氧化硅、β-环糊精、水进行混合,在温度35~40℃下包合2~3h,待冷却后,即得包合物。增稠剂是明胶。防腐剂是甲醛、苯酚其中的任意一种。防冻剂是丙二醇、丙三醇其中的任意一种。一种蛋白泡沫灭火剂,包括40~60份植物蛋白浓缩液、10~15份混合剂、5~6份增稠剂、0.01~0.05份防腐剂、0.01~0.05份防冻剂。实例1植物蛋白浓缩液制备方法:(1)将菜籽粕放入粉碎机中粉碎,过60目筛,得过筛物,按质量比1:4,将过筛物、水进行混合,并以120r/min进行搅拌均匀后,再将其进行细磨,得细磨物,将细磨物放入水解罐中,在以200r/min搅拌下升温至50℃,向水解罐中加入细磨物质量1%的纤维素酶,保温水解1h,通入蒸汽,温度升温至80℃,保持10min,再通入冷却水,温度降低至40℃,得冷却液;(2)按质量比1:2,将环己烷、冷却液进行进行搅拌萃取,萃取时间5min,得萃取液,将萃取液在油水分离器中进行分液,收集水相,将水相以3000r/min进行离心分离10min,得沉淀物,按质量比1:3,将沉淀物、0.1mol//L氢氧化钠溶液放入提取罐中搅拌,搅拌速率为200r/min,通入蒸汽,温度上升至40℃,保温搅拌提取20min,得提取液,将提取液在压力0.3MPa下进行超滤,得超滤液,将超滤液在温度50℃下进行减压浓缩,即得植物蛋白浓缩液。包合物是按质量比1:4:7,将纳米二氧化硅、β-环糊精、水进行混合,在温度35℃下包合2h,待冷却后,即得包合物。增稠剂是明胶。防腐剂是甲醛。防冻剂是丙二醇。一种蛋白泡沫灭火剂,包括40份植物蛋白浓缩液、10份混合剂、5份增稠剂、0.01份防腐剂、0.01份防冻剂。实例2植物蛋白浓缩液制备方法:(1)将菜籽粕放入粉碎机中粉碎,过80目筛,得过筛物,按质量比1:5,将过筛物、水进行混合,并以150r/min进行搅拌均匀后,再将其进行细磨,得细磨物,将细磨物放入水解罐中,在以250r/min搅拌下升温至60℃,向水解罐中加入细磨物质量2%的纤维素酶,保温水解2h,通入蒸汽,温度升温至90℃,保持15min,再通入冷却水,温度降低至45℃,得冷却液;(2)按质量比2:4,将环己烷、冷却液进行进行搅拌萃取,萃取时间10min,得萃取液,将萃取液在油水分离器中进行分液,收集水相,将水相以5000r/min进行离心分离15min,得沉淀物,按质量比1:4,将沉淀物、0.1mol//L氢氧化钠溶液放入提取罐中搅拌,搅拌速率为300r/min,通入蒸汽,温度上升至45℃,保温搅拌提取30min,得提取液,将提取液在压力0.4MPa下进行超滤,得超滤液,将超滤液在温度80℃下进行减压浓缩,即得植物蛋白浓缩液。包合物是按质量比1:5:8,将纳米二氧化硅、β-环糊精、水进行混合,在温度40℃下包合3h,待冷却后,即得包合物。增稠剂是明胶。防腐剂是苯酚。防冻剂是丙三醇。一种蛋白泡沫灭火剂,包括60份植物蛋白浓缩液、15份混合剂、6份增稠剂、0.05份防腐剂、0.05份防冻剂。实例3植物蛋白浓缩液制备方法:(1)将菜籽粕放入粉碎机中粉碎,过70目筛,得过筛物,按质量比1:4.5,将过筛物、水进行混合,并以135r/min进行搅拌均匀后,再将其进行细磨,得细磨物,将细磨物放入水解罐中,在以225r/min搅拌下升温至55℃,向水解罐中加入细磨物质量1.5%的纤维素酶,保温水解1.5h,通入蒸汽,温度升温至85℃,保持12.5min,再通入冷却水,温度降低至43℃,得冷却液;(2)按质量比1.5:3,将环己烷、冷却液进行进行搅拌萃取,萃取时间7.5min,得萃取液,将萃取液在油水分离器中进行分液,收集水相,将水相以4000r/min进行离心分离12.5min,得沉淀物,按质量比1:3.5,将沉淀物、0.1mol//L氢氧化钠溶液放入提取罐中搅拌,搅拌速率为250r/min,通入蒸汽,温度上升至43℃,保温搅拌提取25min,得提取液,将提取液在压力0.35MPa下进行超滤,得超滤液,将超滤液在温度65℃下进行减压浓缩,即得植物蛋白浓缩液。包合物是按质量比1:4.5:7.5,将纳米二氧化硅、β-环糊精、水进行混合,在温度37℃下包合2.5h,待冷却后,即得包合物。增稠剂是明胶。防腐剂是甲醛。防冻剂是丙三醇。一种蛋白泡沫灭火剂,包括50份植物蛋白浓缩液、12.5份混合剂、5.5份增稠剂、0.025份防腐剂、0.025份防冻剂。对照例:郑州市某公司生产的泡沫灭火剂。将实例值得的灭火剂与对照例的灭火剂分别装入到灭火器中后,充氮气至压力为1.3MPa,然后进行灭火实验,并获得以下数据。表1:泡沫稳定性检测。测试项目实例1实例2实例3对照例初始起泡体积V0(mL)2036204220431587~1658泡沫半衰期t1/2(s)133212311266468~539通过记录泡沫的初始起泡体积V0来反映起泡性以及泡沫衰减到一半高度的时间t1/2来反映其稳泡性。表2:灭火效果检测。综合上述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60%左右,灭火无复燃,泡沫稳定性也高于同类灭火剂,值得推广使用。当前第1页1 2 3 
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