一种植物皂甙基分级式泡沫抗溶灭火剂组合物的制作方法

本发明属于灭火剂组合物领域，具体涉及一种植物皂甙基分级式泡沫抗溶灭火剂组合物。

背景技术：

1、皂甙（saponin），是甙元为三萜或螺旋甾烷类化合物的一类糖甙，主要分布于陆地高等植物中，也少量存在于海星和海参等海洋生物中。许多中草药如人参、远志、桔梗、甘草、知母和柴胡等的主要有效成分都含有皂甙。皂甙是甙类中结构比较复杂的化合物。它们广泛存在于植物体内，种类繁多，组成复杂。皂甙的化学结构中，由于甙元具有不同程度的亲脂性，糖链具有较强的亲水性，使皂甙成为一种表面活性剂，与水混合振摇时可生成持久性的似肥皂泡沫状物。

2、泡沫灭火剂的主要作用机理是形成稳定的隔离层，隔绝空气（氧气），从而使火焰熄灭。醇、醛、酮、酯及有机酸等极性易燃液体发生火灾时，由于分子极性较强，具有很强的亲水性，可大量吸收泡沫中的水分，而使普通泡沫灭火剂的泡沫破裂而失去灭火作用，因此必须使用具有抗溶性能的泡沫灭火剂才能形成稳定的覆盖层，实现灭火的目的。液体破坏泡沫结构。抗溶型泡沫灭火剂目前存在的主要问题是，其在可溶于水的极性有机物上的抗溶性不好、稳定性不佳，灭火时需要大量喷洒泡沫液才能抵消泡沫消散的速度，灭火效率低。

3、近年来，国内多个专利，如公开号为cn 104841083a、cn 103331008a和cn103463790a的中国专利，均是在原有的普通泡沫灭火剂的基础上，添加水溶性高分子聚合物来提高抗溶型泡沫灭火剂的抗溶性能。虽然在一定程度上解决了其在极性有机物上的抗溶性不好、稳定性不佳的问题，但是在生产过程中使用了大量不易降解的高分子聚合物，会污染环境，且供给强度高，使得使用成本增加。因此，亟需一种稳定、环保的泡沫抗溶灭火剂以满足消防灭火的需要。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种植物皂甙基分级式泡沫抗溶灭火剂组合物，采用可食用的植物皂甙、高分子金属盐合成微胶囊灭火泡沫液，产品稳定性好，具有生物降易解性，对人体无毒害，对环境无污染。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种植物皂甙基分级式泡沫抗溶灭火剂组合物，包括以下质量比的原料组份：植物皂甙1~55％、高分子金属盐0.8~30％、表面活性剂0.5~36％、特种活性剂0.1~1.5％、余量为纯净水；

4、其制备方法包括以下步骤：

5、s1、将植物皂甙、高分子金属盐和一部分纯净水通过进料管加入反应釜中，待反应釜中的物料淹没搅拌桶后通过真空泵将搅拌桶自腰孔以上空间内的空气抽出，直至搅拌桶内液面达到抽气部下侧，然后通过加热夹套将反应釜内物料加热至38~40℃，通过驱动电机带动搅拌轴转动对物料进行搅拌，设置搅拌转速为1600~2000r/min，搅拌合成60min；

6、s2、调节搅拌转速45r/min，控制反应釜内温度为30~35℃，然后依加入表面活性剂和特种活性剂，继续搅拌90min；

7、s3、将剩下的纯净水加入反应釜中，维持步骤s2的搅拌速率和温度继续搅拌混合4h，通过出料管取样进行中控测试，达到技术要求后停止搅拌后常温静止1~3h；

8、s4、打开均压管内的阀门，让外界大气与搅拌桶内部相通，使搅拌桶内部与外部大气压平衡，然后打开出料管阀门进行出料，将得到的泡沫抗溶灭火剂组合物转运至常压储罐自然沉降10d，检测合格后装出厂。

9、进一步优选地，植物皂甙的组分包括多肽、酶和茶多酚，其中多肽含量≥80wt%。

10、进一步优选地，高分子金属盐为高分子聚合铁盐、羟甲基壳聚糖碱式铝盐、羟甲基壳聚糖碱式镁盐中的一种或多种。

11、进一步优选地，表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂中的一种或多种。

12、进一步优选地，特种活性剂为改性六氟硅氧烷。

13、进一步优选地，反应釜包括外筒体，外筒体外壁套设有加热夹套，外筒体顶部为敞口，外筒体顶部固定安装密封盖，外筒体内部固定安装搅拌桶，搅拌桶顶部为封端，搅拌桶底部与外筒体固定，搅拌桶侧壁底端开设有底孔，搅拌桶侧壁中间开设有腰孔，搅拌桶内部贯穿设有搅拌轴，搅拌轴上端分别与密封盖和搅拌桶密封转动连接，搅拌轴通过锥齿轮组与驱动电机的输出轴啮合，搅拌轴顶端固定安装旋转接头，旋转接头外接真空泵，搅拌轴上端表面对应搅拌桶内壁处开设有抽气孔，搅拌轴表面固定安装搅拌组件和回流组件。

14、进一步优选地，搅拌桶侧壁上端固定安装均压管，均压管贯穿外筒体侧壁，均压管直接与外界大气相通，均压管内设有阀门。

15、进一步优选地，外筒体底部中间固定安装出料管，密封盖顶部一侧固定安装进料管，加热夹套外壁固定安装若干耳板，耳板底部固定安装支撑腿。

16、进一步优选地，搅拌桶顶部中间设有向上凸起的抽气部，抽气部内径与搅拌轴直径的差为5~20mm，抽气孔开设在抽气部内部的搅拌轴表面，抽气孔通过搅拌轴内部的气体管路与旋转接头相连，均压管固定安装在抽气部侧壁，均压管连接抽气部内部腔体和外界大气，抽气部内壁下侧固定安装液位传感器。

17、进一步优选地，搅拌组件包括均匀等距固定在搅拌轴表面的环形座，环形座表面固定安装至少两个搅拌杆；

18、回流组件为涡轮组件，回流组件固定安装在搅拌轴底端，回流组件的高度高于底孔。

19、本发明的有益效果：

20、本发明采用可食用的植物皂甙、高分子金属盐合成微胶囊灭火泡沫组合物，具有生物降易解性，表面活性剂、特种活性剂对生物均为无毒、无害完全被生物、微生物在8小时降解，在常温常压下不分解产生有害气体，达到国际排放标准。本发明在生产和使用时，无三废、有害物产生，对人体无毒害，对环境无污染。本发明在生产过程中，由于生产周期短，所以所需耗能少。本发明产品储运方便，用量小，在规定条件范围内有效使用周期长，本产品稳定性好，使得其保质期在5年以上。

21、本发明产品的制备方法由于传统的制备仅仅是将产品进行添加和搅拌，本发明在制备超浓缩环保型实用型多功能泡沫灭火剂的初步融合时，在特定转速、特定的温度条件下，有利于植物皂甙分子长链与高分子聚合物的大分子物的缔合，缔合分子变成单散小分子，长键变成短键，从而促进其渗溶性、溶解性。因而，激活了皂甙酶的活性，充分提高和丰富了泡沫积聚囊群，在步骤s3的进一步合成中采用的是低转速、低温融合，增加泡沫囊群坚韧性和成膜的耐高温、高盐性、流动性，充分提升更高耐液性，成品制得后静置2h使得产品更加稳定。

22、本发明制备中采用了可消泡式温控反应釜，搅拌组件设置在搅拌桶内部，而搅拌桶则采用顶部封口式的筒体结构，在加入物料后通过真空泵将搅拌桶内部抽至真空，这样搅拌桶外部的物料会在大气压的作用下充满搅拌桶内部，此时进行搅拌，可以有效防止物料中的植物皂甙和表面活性剂与空气形成泡沫，从而由根源处解决此类物质搅拌时产生的泡沫，避免在反应釜上加装消泡器或者后期进行消泡工作，从而降低了生产成本和能耗。同时，搅拌桶侧壁的底端和中间分别开设有底孔和腰孔，通过搅拌轴上涡轮组件的转动，可以在搅拌桶下部形成回流，从而提交搅拌混合效果。

23、本发明所制备的泡沫灭火剂组合物由于原料中的阻燃剂阻燃效果好，使得本产品是实用型，多功能型，使用设备范围广、适用多种类型火灾，适用强、能有效扑灭a类固体物火灾(木，竹，棉，纸，布，煤、晴类等)；b类火灾（醇类，酮类，酯类，等）极性液体火灾，还可有效扑灭b类（轻油，重油，苯类、甲醇、乙醇、丙酮等）易燃液体相互混合火灾，还能扑灭以任何比例相混合的醇、酮类；c类（煤气、乙烯等气体火灾）；对f类（动、植物油火灾等）也能有效扑灭。

24、本发明做制备的泡沫灭火剂浓缩液同时具备可直接喷涂于消防员衣服表面，起到耐高温耐高热防辐射对消防人员进行进一步的安全保护的作用，同时对人体无伤害，同时浓缩液适用介质（海水和淡水），具有高倍、中倍、低倍、抗溶性、耐高温高盐性能，适用于液上、下固定式（含悬挂式）或移动式泡沫产生系统、cafs系统、灭火器罐装等。同时在不同火灾场所需，通过（泡沫产生器，泡沫炮，泡沫枪，勾管等）泡沫产生器产生实用发泡倍数的灭火泡沫。