植物型复合阻燃灭火剂研究与应用.doc

290 植物型复合阻燃灭火剂研究与应用 植物型复合阻燃灭火剂研究与应用 赵广生 (郑州宏晏消防器材有限公司) 摘要本文阐述了植物型复合阻燃灭火剂的技术、产品的构成，阻燃灭火机 理，阻燃灭火效果，对人类生态环境保护和应用前景以及替代哈龙的可行性。 关键词 阻燃剂 灭火剂 添加剂 目前国内外应用的现有灭火剂，如：水、泡沫、干粉、二氧化碳、卤代烷等，在灭火过程中，都 是利用自身不燃性、吸热性、稀释性、隔热隔氧、终止物质燃烧链式反应等作用达到灭火的目 的。为了进一步提高灭火效果，又都是通过加强吸热性、抗烧性、成膜性、扩散性、反应抑制等实 现提高灭火效果，但都没有实质性的突破，故时常出现灭火失控。最典型的火灾案例之一就是 黄岛油库大火，在长时间燃烧中，其燃烧中心温度高达3 000℃以上，燃烧液面温度大于400 ℃，面对如此情况，灭火中所采用的多种灭火剂都无能为力。 20世纪80年代初，开始了植物型复合阻燃灭火剂的研究，当时的主题方向，单纯针对汽 车油箱的阻燃灭火，初期的试验结果不够理想，但所得到的测验数据，为以后的成功提供了可 行依据。随着保护对象、应用场所和设备配套等多方面提出的需要，到80年代末，一种全新的 植物型复合阻燃灭火剂，在我国率先研制成功。并先后在中国、美国、德国、英国、日本、澳大利 亚、加拿大、韩国取得发明专利和“七五”全国星火计划金奖。 植物型复合阻燃灭火剂完全不同于现有的其它灭火剂，其技术上的突破点是利用生物化 学和物理化学，产生阻燃活性迫使燃烧物质的燃烧性质从根本上改“性”，使其易燃性，变为难 燃性、不燃性，从而达到灭火的目的。这种灭火机理和功能是现有其它灭火剂所不具备的。特别 是它的阻燃灭火效果和对于人类环境的保护以及替代哈龙灭火剂的可行条件来说，都显示了 巨大的优越性。它的诞生，为国内外消防灭火领域填补了一项空白，其应用前景十分广阔、乐 观。 1主题确立 提供一种以水和天然植物为主要原料，协同助剂制成一种多功能、多用途的植物型复合阻 燃灭火荆，在高效阻燃灭火的同时实现安全和保护人类环境的目标。 2原料选择 植物型复合阻燃灭火剂，主要采用水、植物和植物草木灰构成。要求选做原料的植物有：蒿 类、榆类、艾类、青菜类、皂苷类和含树胶的植物根。质量要求：必需至少含有一种符合产品功能 要求的阻燃物质(如磷酸盐、碳酸钾)，活性物质(如脂肪酸、多糖)，起泡物质(如皂苷、蛋白)，结 膜物质(如树胶、纤维素)等和符合生物活性制备要求的季节性植物。  展譬新世纪消防学术研讨备论文垂 291 3生产工艺 生产工艺是产品构成之“母”，工艺合理与否，对产品质量起决定因素。由于本产品选用的 植物种类较多，而且它们的结构和理化性质各异，因此所确定的生产工艺的合理性，取决于所 提供的指导分析方法的依据。为此需要认真进行前期试验和反复论证。 生产工艺流程，见图1。 ——[[!卜—{巫巫)——】卫 圈l生产工艺流程 4阻燃灭火剂性能验证 4．1 阻燃安定性的验证 验证前先将易燃液体与试样在一定条件下混合，然后注入闪点燃点测定器，测定试样抑制 易燃液体热挥发和热传递性能。根据所测定的闪点燃点温度值，作为阻燃性能分析的主要依 据。 4．2结膜热稳定性的验证 本验证是将在不同条件下形成的不同结膜，送入特制燃烧器，测定结膜受热破坏时，所达 到的温度、所经历的时间，以此作为结膜热稳定性能分析的主要依据。 4．3最强阻燃灭火能力的验证 用阻燃灭火剂的最低消耗量，对比完成灭火的最大量级，以此作为综合评价生产工艺合理 性的依据。 5阻燃灭火机理 植物型复合阻燃灭火剂的阻燃灭火机理如下。 5．1改变物质燃烧性质 由于植物型复合阻燃灭火剂中，含有一定量的复合阻燃活性物质，这些物质自身具有很强 的改变物质燃烧性质的能力。当这些物质与燃烧物质相体接触时，可迅速对燃烧物质相体产生 强烈的亲和性相体渗透并同步迅速进行相体乳化。在再渗透、再乳化的同时，将复合阻燃活性 物质溶含在被乳化的相体中，由此改变了原物质的燃烧性质，使其失去易燃可燃性，变为不易 燃、难燃、不燃物质，达到从根本上完成改变物质燃烧性质的目的，而迫使燃烧终止。 5．2吸热降温 水是植物型复合阻燃灭火剂的主要成份，水的比热为1 cal／g。当1 L水蒸发气化时，需要  植物型复合阻燃灭火剂研究与廊用 吸收539 kcal(≈2 253 J)的热量，体积扩大1 720倍，在水蒸气占燃烧空间30％或降温至燃烧 物质闪点、燃点以下，燃烧自行停止。 5．3稀释阻燃 植物型复合阻燃灭火剂不但自身是阻燃性物质，而且极易溶于水，因此对于水溶性的易燃 可燃物质，它还能同时具有稀释、阻燃双重作用。当灭火剂供给强度使燃烧物体的可燃浓度或 燃烧强度下降到维持燃烧极限值以下时，火焰可自行熄灭。 5．4结膜封闭 由于植物型复合阻