灭火剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于灭火剂技术领域，具体涉及一种灭火剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.火灾具有范围大、损失惨、时间长、火势猛等特点，危险时刻会降临到消防员头上，消防员不仅需要保证别人的安全，但更要确保自身安全，因为保全自己，才能更好地守护他人的安全。但是目前市场上并无专用的消防自救型灭火剂。现有的常用灭火剂中，干粉灭火器喷出大量的烟雾状粉尘，干粉灭火器喷出的粉尘会迅速沉降从而达到灭火的目的，但如果直接对着人喷射，大量的颗粒物粉尘会吸入肺部，导致消防员窒息；卤系灭火剂遇高温能分解出毒性化合物，使用时须戴防毒面具，由于卤系灭火剂有一定毒性，对人体有危害，也不适合做消防员自救灭火剂；气溶胶灭火剂释放燃烧反应产物，反应产物中既有固体又有气体，气体分散固体颗粒形成气溶胶，可控性差，容易对人员和物体造成高温伤害，这样就大大降低消防员的能见度，更不利于消防员的自救和逃生；有机磷系灭火剂毒性较大且腐蚀性较强，在长时间的灭火过程中容易造成消防员永久中毒。
3.最为适宜消防自救灭火剂就是水基型灭火剂，对于水雾型自救灭火剂，单纯使用水雾的情况下自救灭火效率很慢而且需水量很大，大大浪费了消防员自救的黄金时间，因为根据消防员的实战和训练来看，在火灾发生后一分钟之内，能够迅速逃生是相对安全的。因此，开发适合消防员自救型灭火剂迫在眉睫。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种灭火剂及其制备方法和应用。该灭火剂可以很好的隔绝空气，迅速灭火，其具有优异的渗透性，有效防止复燃，不仅灭火的过程中不会产生有害物质，影响消防员健康，而且还可以对皮肤具有很好的润湿、消肿、消炎、缓解刺痛的作用，同时，灭火剂的各组分均选用天然或可降解物质，有效保护环境和人员安全，特别在用于消防员自救方面，可以达到很好的自救逃生效果。
5.本发明的一个方面，本发明提出了一种灭火剂。根据本发明的实施例，该灭火剂包括植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂、ph调节剂和水。
6.根据本发明上述实施例的灭火剂，包括植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂、ph调节剂和水，其中，植物改性阻燃剂具有优异的成炭性能，高效阻燃，在阻止燃烧时不挥发，不产生腐蚀性气体，不产生黑烟，其主要是依靠在材料表面形成多孔泡沫焦炭层，使热难于穿透形成的焦炭层凝聚相，阻止氧气进入燃烧区域，阻止燃烧生成的气态或液态产物溢出材料表面，且植物改性阻燃剂完全可以被生物降解，绿色环保对人和环境无污染、无伤害；天然增乳剂具有优异两性分子结构，经均质后由于高速剪切力作用，具有良好分散状态的纳米乳液，且其接近皮脂结构的活性成分，不伤及皮肤的同时还可以对皮肤有很好的润湿作用，能够很好保护消防员在高温灼烧极端条件下安全，是
天然的皮肤保护器；生物基表面活性剂具有极强的渗透性，可以降低表面张力，对林木、土壤、布料具有很好的渗透作用；ph调节剂可以调整酸度起防腐作用，从而减少高温对阻燃剂结构、灭火剂等的不良影响，避免了灭火后周围设备或者其它物品变质、生锈的现象；另一方面，当植物改性阻燃剂处于水溶状态时，其可以与天然增乳剂经过乳化作用形成阻燃水膜，进而形成一种天然的屏障，再次起到隔断氧气的作用，生物基表面活性剂还可以使植物改性阻燃剂和水渗透到燃物内部，在提高灭火效率的同时还能很好的防止复燃，同时也可以很好将去痒消肿剂、抑菌剂渗透到皮肤表层，达到给皮肤瞬间冷敷消炎，防止肿胀和减缓刺痛的效果，进而给消防员进行更好的安全保证，ph调节剂对酸碱适度调节下，去痒消肿剂和抑菌剂相互作用，兼有清凉感的效果，能很好减少消防员的疼痛感。由此，该灭火剂可以很好的隔绝空气，迅速灭火，其具有优异的渗透性，有效防止复燃，不仅灭火的过程中不会产生有害物质，影响消防员健康，而且还可以对皮肤具有很好的润湿、消肿、消炎、缓解刺痛的作用，同时，灭火剂的各组分均选用天然或可降解物质，有效保护环境和人员安全，特别在用于消防员自救方面，可以达到很好的自救逃生效果。
7.另外，根据本发明上述实施例的灭火剂还可以具有如下技术特征：
8.根据本发明的实施例，基于所述灭火剂的质量百分比，所述植物改性阻燃剂占2％～25％，所述天然增乳剂占0.5％～18％，所述生物基表面活性剂占0.5％～20％，所述去痒消肿剂占0.2％～8％，所述抑菌剂占0.02％～5％，所述ph调节剂占0.1％～7％，所述水占50％～95％。由此，可以很好的隔绝空气，迅速灭火，防止复燃，保护环境和人员安全。
9.根据本发明的实施例，所述植物改性阻燃剂包括磺化纤维素和植酸中的至少之一。
10.根据本发明的实施例，所述天然增乳剂包括卵磷脂和羊毛脂中的至少之一。
11.根据本发明的实施例，所述生物基表面活性剂包括鼠李糖脂、槐糖脂和海藻糖脂中的至少之一。
12.根据本发明的实施例，所述去痒消肿剂包括尿囊素、泛酞醇和薄荷中的至少之一。
13.根据本发明的实施例，所述抑菌剂包括山梨酸钾、山梨酸和三氯叔丁醇中的至少之一。
14.根据本发明的实施例，所述ph调节剂包括柠檬酸、富马酸和琥珀酸中的至少之一。
15.本发明的另一方面，本发明提出了一种制备上述灭火剂的方法。根据本发明的实施例，将植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂、ph调节剂和水混合搅拌，以便得到灭火剂。由此，可以制备得到可以很好的隔绝空气，迅速灭火，防止复燃，有效保护环境和人员安全的灭火剂。
16.另外，根据本发明上述实施例的制备灭火剂的方法还可以具有如下技术特征：
17.根据本发明的实施例，该方法具体包括下列步骤：(1)将水、植物改性阻燃剂、生物基表面活性剂和天然增乳剂混合搅拌至完全溶解，以便得到主体混合料；(2)将去痒消肿剂、抑菌剂、ph调节剂和所述主体混合料混合搅拌，以便得到灭火剂。由此，可以制备得到高效隔绝空气，迅速灭火，防止复燃，有效保护环境和人员安全的灭火剂。
18.根据本发明的实施例，步骤(1)中，搅拌的转速为800～1400转/分钟。
19.根据本发明的实施例，步骤(2)中，搅拌的转速为600～1000转/分钟，时间为20～30分钟。
20.本发明的第三个方面，本发明提出了一种灭火器。根据本发明的实施例，该灭火器采用上述灭火剂或采用上述方法制备的灭火剂。由此，该灭火器可以快速、有效灭火，保证人员安全。
21.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.在本发明的一个方面，本发明提出了一种灭火剂。根据本发明的实施例，该灭火剂包括植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂、ph调节剂和水。
24.根据本发明上述实施例的灭火剂，包括植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂、ph调节剂和水，其中，植物改性阻燃剂具有优异的成炭性能，高效阻燃，在阻止燃烧时不挥发，不产生腐蚀性气体，不产生黑烟，主要是依靠在材料表面形成多孔泡沫焦炭层，使热难于穿透形成的焦炭层凝聚相，阻止氧气进入燃烧区域，阻止燃烧生成的气态或液态产物溢出材料表面，且植物改性阻燃剂完全可以被生物降解，绿色环保对人和环境无污染、无伤害；天然增乳剂具有优异两性分子结构，经均质后由于高速剪切力作用，具有良好分散状态的纳米乳液，且其接近皮脂结构的活性成分，不伤及皮肤的同时还可以对皮肤有很好的润湿作用，能够很好保护消防员在高温灼烧极端条件下安全，是天然的皮肤保护器；生物基表面活性剂具有极强渗透性，可以降低表面张力，对林木、土壤、布料具有很好的渗透作用；ph调节剂可以调整酸度起防腐作用，从而减少高温对阻燃剂结构、灭火剂等的不良影响，避免了灭火后周围设备或者其它物品变质、生锈的现象；另一方面，当植物改性阻燃剂处于水溶状态时，其可以与天然增乳剂经过乳化作用形成阻燃水膜，进而形成一种天然的屏障，再次起到隔断氧气的作用，生物基表面活性剂还可以使植物改性阻燃剂和水渗透到燃物内部，在提高灭火效率的同时还能很好的防止复燃，同时也可以很好将去痒消肿剂、抑菌剂渗透到皮肤表层，达到给皮肤瞬间冷敷消炎，防止肿胀和减缓刺痛的效果，进而给消防员进行更好的安全保证，ph调节剂对酸碱适度调节下，去痒消肿剂和抑菌剂相互作用，兼有清凉感的效果，能很好减少消防员的疼痛感。由此，该灭火剂可以很好的隔绝空气，迅速灭火，其具有优异的渗透性，有效防止复燃，不仅灭火的过程中不会产生有害物质，影响消防员健康，而且还可以对皮肤具有很好的润湿、消肿、消炎、缓解刺痛的作用，同时，灭火剂的各组分均选用天然或可降解物质，有效保护环境和人员安全，特别在用于消防员自救方面，可以达到很好的自救逃生效果。
25.需要说明的是，本技术灭火剂均采用天然或生物可降解的物质，从而达到既能快速灭火又能保护环境和人员安全的作用，植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂是本领域常规的物质，本领域技术人员可根据实际进行选择，例如植物改性阻燃剂包括但不限于磺化纤维素和植酸中的至少之一；天然增乳剂包括但不限于卵磷脂和羊毛脂中的至少之一；生物基表面活性剂包括但不限于鼠李糖脂、槐糖脂和海藻糖脂中的至少之一；去痒消肿剂包括但不限于尿囊素、泛酞醇和薄荷中的至少
之一；抑菌剂包括但不限于山梨酸钾、山梨酸和三氯叔丁醇中的至少之一；ph调节剂包括但不限于柠檬酸、富马酸和琥珀酸中的至少之一。
26.根据本发明的实施例，基于所述灭火剂的质量百分比，所述植物改性阻燃剂占2％～25％，所述天然增乳剂占0.5％～18％，所述生物基表面活性剂占0.5％～20％，所述去痒消肿剂占0.2％～8％，所述抑菌剂占0.02％～5％，所述ph调节剂占0.1％～7％，所述水占50％～95％。发明人发现，若植物改性阻燃剂占比太大，增加了自救灭火剂的重量，使灭火器不便于携带和使用，同时对于灭火效果并没有明显提高，若植物改性阻燃剂占比太小，阻燃效果差，增加了自救灭火“黄金急救时间”，不利于消防员从火场逃生；若天然增乳剂的占比太大，乳化太大，造成体系流动性差，甚至会出现凝聚态固态，不利于自救灭火剂喷射，甚至会堵塞喷头，不能有效将灭火剂喷射到可燃物表面，若天然增乳剂的占比太小，不利于植物改性阻燃剂和天然增乳剂乳化形成“阻燃水膜”，隔绝氧气，若生物基表面活性剂占比太大，表面张力降低到临界点，不再起到任何作用，反而增加了无效成分的重量占比；若生物基表面活性剂占比太小，降低表面张力能力和渗透效果差，同时也不利于去痒消肿剂、抑菌剂渗透到皮肤表层；若去痒消肿剂的占比太大或太小，则可能出现人员过敏或无法去痒消肿作用；若抑菌剂占比太大或太小，可能会刺激皮肤或无法消除病菌。由此，本技术采用上述重量占比的灭火剂，可以很好的隔绝空气，迅速灭火，防止复燃，保护环境和人员安全。
27.本发明的另一方面，本发明提出了一种制备上述灭火剂的方法。根据本发明的实施例，将植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂、ph调节剂和水混合搅拌，以便得到灭火剂。通过将植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂、ph调节剂和水混合搅拌，其中，植物改性阻燃剂具有优异的成炭性能，高效阻燃，在阻止燃烧时不挥发，不产生腐蚀性气体，不产生黑烟，天然增乳剂具有优异两性分子结构，且其接近皮脂结构的活性成分，不伤及皮肤的同时还可以对皮肤有很好的润湿作用，生物基表面活性剂具有极强渗透性，可以降低表面张力，当植物改性阻燃剂处于水溶状态时，其可以与天然增乳剂经过乳化作用形成阻燃水膜，进而形成一种天然的屏障，再次起到隔断氧气的作用，生物基表面活性剂还可以使得植物改性阻燃剂和水渗透到燃物内部，在提高灭火效率的同时还能很好的防止复燃，同时也可以很好将去痒消肿剂、抑菌剂渗透到皮肤表层，达到给皮肤瞬间冷敷消炎，防止肿胀和减缓刺痛的效果，进而给消防员进行更好的安全保证，ph调节剂对酸碱适度调节下，去痒消肿剂和抑菌剂相互作用，兼有清凉感的效果，能很好减少消防员的疼痛感。由此，采用该方法可以制备得到可以很好的隔绝空气，迅速灭火，防止复燃，有效保护环境和人员安全的灭火剂。需要说明的是，针对上述灭火剂所描述的特征和优点同样适用于该方法，此处不再赘述。
28.根据本发明的实施例，该方法具体包括下列步骤：
29.s100：将水、植物改性阻燃剂、生物基表面活性剂和天然增乳剂混合搅拌
30.该步骤中，将水、植物改性阻燃剂、生物基表面活性剂和天然增乳剂加入分散桶中，混合搅拌至物料完全溶解，无可见颗粒为止，从而得到主体混合料。进一步地，控制搅拌的转速为800～1400转/分钟。
31.s200：将去痒消肿剂、抑菌剂、ph调节剂和主体混合料混合搅拌
32.该步骤中，将去痒消肿剂、抑菌剂、ph调节剂和主体混合料混合搅拌，使料液呈透明状或半透明状，从而得到灭火剂。进一步地，控制搅拌的转速为600～1000转/分钟，时间
为20～30分钟。
33.s100先得到主料，主料调节好，再通过s200添加配料或者辅料，可以更准确的确定各配料或辅料的添加量。由此，采用该方法可以制备得到可以很好的隔绝空气，迅速灭火，防止复燃，有效保护环境和人员安全的灭火剂。
34.本发明的第三个方面，本发明提出了一种灭火器。根据本发明的实施例，该灭火器采用上述灭火剂或采用上述方法制备的灭火剂。由此，该灭火器可以快速、有效灭火，保证人员安全。需要说明的是，针对上述灭火剂及其制备方法所描述的特征和优点同样适用于该灭火器，此处不再赘述。
35.下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
36.实施例1-8和对比例1-6灭火剂及灭火器的制备方法如下：
37.(1)按质量百分比将水加入搅拌分散桶中后，再分别加入植物改性阻燃剂、生物基表面活性剂和天然增乳剂，先低速搅拌分散，再在800～1400转/分钟转速均匀充分搅拌，直到物料完全溶解，无可见颗粒为止；
38.(2)在向上述混合液体中加入去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂，在600～1000转/分钟转速下，均匀分散20～30分钟，料液呈透明状或半透明状，待理化性质检验合格后，即得到灭火剂；
39.(3)将配好的灭火剂灌入灭火器内，封装好、充压0.8mpa，安装好专用喷嘴即得到可用的灭火器。
40.实施例1
41.植物改性阻燃剂250g，天然增乳30g，生物基表面活性剂20g，去痒消肿剂80g，抑菌剂50g，ph调节剂70g，水500g，具体的植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
42.实施例2
43.植物改性阻燃剂175g，天然增乳180g，生物基表面活性剂65g，去痒消肿剂5g，抑菌剂15g，ph调节剂5g，水555g，具体的植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
44.实施例3
45.植物改性阻燃剂85g，天然增乳20g，生物基表面活性剂30g，去痒消肿剂40g，抑菌剂30g，ph调节剂15g，水780g，具体的植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
46.实施例4
47.植物改性阻燃剂140g，天然增乳55g，生物基表面活性剂200g，去痒消肿剂55g，抑菌剂35g，ph调节剂15g，水500g，具体的植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
48.实施例5
49.植物改性阻燃剂95g，天然增乳10g，生物基表面活性剂30g，去痒消肿剂25g，抑菌剂10g，ph调节剂5g，水825g，具体的植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
50.实施例6
51.植物改性阻燃剂20g，天然增乳5g，生物基表面活性剂5g，去痒消肿5g，抑菌剂5g，ph调节剂10g，水950g，具体的植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
52.实施例7
53.植物改性阻燃剂85g，天然增乳25g，生物基表面活性剂25g，去痒消肿30g，抑菌剂30g，ph调节剂10g，水795g，具体的植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
54.实施例8
55.植物改性阻燃剂115g，天然增乳10g，生物基表面活性剂20g，去痒消肿2g，抑菌剂10g，ph调节剂1g，水842g，具体的植物改性阻燃剂、天然增乳剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
56.对比例1
57.植物改性阻燃剂250g，去痒消肿剂80g，抑菌剂50g，ph调节剂70g，水550g，具体的植物改性阻燃剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
58.对比例2
59.植物改性阻燃剂250g，天然增乳30g，去痒消肿剂80g，抑菌剂50g，ph调节剂70g，水520g，具体的植物改性阻燃剂、天然增乳剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
60.对比例3
61.植物改性阻燃剂250g，生物基表面活性剂20g，去痒消肿剂80g，抑菌剂50g，ph调节剂70g，水530g，具体的植物改性阻燃剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
62.对比例4
63.植物改性阻燃剂175g，去痒消肿剂5g，抑菌剂15g，ph调节剂5g，水800g，具体的植物改性阻燃剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
64.对比例5
65.植物改性阻燃剂175g，天然增乳180g，去痒消肿剂5g，抑菌剂15g，ph调节剂5g，水620g，具体的植物改性阻燃剂、天然增乳剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
66.对比例6
67.植物改性阻燃剂175g，生物基表面活性剂65g，去痒消肿剂5g，抑菌剂15g，ph调节剂5g，水735g，具体的植物改性阻燃剂、生物基表面活性剂、去痒消肿剂、抑菌剂和ph调节剂种类见表1。
68.表1
[0069][0070]
对实施例1-8和对比例1-6制备的灭火剂性能进行测定，具体方法如下：
[0071]
灭火和渗透试验：在人体模型上套上5层工作服，在最外面工作服上均匀喷洒1.5l汽油，然后点燃汽油，预燃10s，然后试验人员手持500ml的灭火器进行灭火作业，灭火过程中记录灭火时间，灭火结束后，查看明火灭火剂渗透层数。
[0072]
实施例1-8和对比例1-6制备的灭火剂性能测试结果见表2。
[0073]
表2
[0074][0075][0076]
从表2可以看出，实施例1-8的灭火剂的灭火时间都能控制在“黄金一分钟”内，渗透层数都在3层及以上，对比实施例1和对比例1-3的数据，对比实施例2和对比例4-6的数据，说明包含天然增乳剂的灭火剂的灭火时间更短，这是因为天然增乳剂与植物改性阻燃剂相互协同，形成了阻隔外界氧气的致密阻隔层，从而缩短了灭火时间，包含生物基表面活
性剂的灭火剂的渗透能力更强，这是因为生物基表面活性剂降低了水剂的表面张力，有利于水剂渗透到可燃物内部和狭缝处。由此，说明本技术的灭火剂可以大大提高水雾灭火的效率和渗透能力，可作为很好的消防自救灭火剂使用。
[0077]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0078]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。