无氟及无磷水性灭火剂制造技术

本发明专利技术涉及一种无氟及无磷水性灭火剂，包括：1-70wt％的磺基琥珀酸酯；1-30wt％的润湿剂；以及余量的水。本发明专利技术也涉及一种灭火方法，含有：本发明专利技术的无氟及无磷水性灭火剂稀释于水中，以该水溶液喷于含有燃烧物质的空间，能够增加水的润湿性及渗透性，提高水与燃烧物质的亲和力，加速燃烧物质的降温，抑制物质的继续燃烧，因而减少灭火的用水量，降减烟雾与排放物质，缓解地面与空气中燃烧所造成的陆空环保问题和因此可能导致的健康危害。本发明专利技术的无氟及无磷水性灭火剂不含任何重金属，可以快速生物降解，具有对人体与环境无毒害及使用方便的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无氟及无磷水性灭火剂，尤其涉及一种用于消防的无氟及无磷水性灭火剂。
技术介绍
火灾是常见的灾害，不仅会造成财物损失，甚至会剥夺人命，造成严重的环保与健康问题。如何有效而快速灭火及顾及环保与健康是当今消防灭火技术上的重要课题。各类灭火剂分别具有一种或数种下列的作用：冷却、降低燃烧温度；阻隔空气进入燃烧区域；阻止可燃物流向燃烧区域；抑制连锁燃烧；以及稀释火场的可燃气体、可燃液体浓度。目前主要的灭火剂可分为水、泡沫、二氧化碳、干粉、卤代烷及特种灭火剂。其中，传统化学泡沫灭火剂是由一种碱性盐溶液和一种酸性盐溶液混合发生化学反应产生的灭火泡沫，而泡沫灭火作用来自于其隔绝与冷却作用。一般而言，灭火泡沫中所包含的气体为二氧化碳，而二氧化碳灭火剂通常是以液态的形式灌装于钢瓶内，其主要灭火作用是窒息与冷却。干粉灭火剂的灭火作用主要是以特定无机盐类(例如，磷酸二氢铵等)的喷洒去抑制燃烧链式化学作用，容易造成水土资源的污染。卤代烷灭火剂是以卤素原子取代一些低级烷烃类化合物分子中的部分或全部氢原子后所生成具有一定灭火能力的化合物。卤代烷灭火剂分子中的卤素原子通常为氟、氯及溴原子。卤代烷的蒸汽有一定的毒性，在使用时必须避免吸入蒸汽和与皮肤接触。由于上述的灭火剂都各自具有环保顾虑，而水是一种来源丰富、取用方便、价值低廉的灭火剂，除非在完全不适用的燃烧场合之下，水是优先被选用的既环保又经济的灭火剂。水的灭火作用主要有以下五方面：冷却作用、乳化作用、隔绝作用、稀释作用、冲击作用，虽然水的灭火作用不只一种，而是几种作用的结合，但冷却是水主要的灭火作用。如何提升水的冷却作用是运用水作为灭火剂的重要关键。虽然水分子具有非常高的热稳定性，使水在消防灭火中获得了最广泛的应用，但是水的物理性质造成了它在消防灭火应用上的限制。由于水的表面张力很高(72.8mN/m，20℃)，在正常情况下，水与许多物质的亲和力很低。换句话说，水的润湿性很小，不易与许多物质接触，尤其是在接触憎水性的物质表面(如轮胎橡胶、塑胶、溶剂、油类、气体等)时，使水在燃烧物质表面上停留的可能性降低。此外，水也不具有渗透性，就是将水分散成水雾，也无法进入燃烧物质的凹处与内部。故即使在使用极大的水量之下，这些物理性质造成了水不能进行充分的冷却作用，达到消防灭火的功效，甚至因而导致延缓救火，徒费水源，产生伤害人命及空气和土壤污染的负面作用。因此，单凭水本身的天然物理性质是无法发挥其冷却降温的灭火功能。而用水灭火时，水是透过喷水设备施放于燃烧区或燃烧物表面而实现灭火作用，不同的喷水设备施放出的水有不同的形态，水流使用形态不同，其灭火效果也不相同。应用水灭火时的喷水设备一般分为：密集水流、开花水流、喷雾水流和水蒸气。据目前所知，由于密集水流的分散性差，在高温火场之下与火焰或燃烧物的接触面积小，不能充分发挥冷却作用，因而灭火效果较差。喷雾水流是透过高压消防管或水泵，并加压由喷雾水枪喷出而形成。虽然水滴直径小于100μm的雾状水具有最大的比表面积，具有较好的吸热能力，可以在火焰中迅速气化变成水蒸汽，直接冷却灭火，但其缺点是，雾状水穿透火焰的能力差，大部分穿过火焰时就已完全汽化，因而在灭火初期不能充分进行冷却作用。另外，火灾现场是产生高温的区域，除非大量使用水，否则水分非常容易蒸发，高温的水蒸汽容易导致易燃物质的升温，尤其是在缺乏水源的地区，更是造成更大的救灾问题。综观上述的灭火剂可知，目前所有的灭火剂都具有其缺点。然而，火灾发生的频率却日渐增多，水资源日渐减少，这已经造成了环境与气候的严重问题，也导致对于人体健康的可能危害。一个有效、快速，且具有对人体与环境无毒害，及使用方便的无氟及无磷水性灭火剂正是极为需要。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种由烷基磺基琥珀酸酯及润湿剂组合而成，使用于消防灭火的无氟及无磷水性灭火剂。将该无氟及无磷水性灭火剂稀释于水中，以喷洒或喷雾方式喷于燃烧中的物质，能够增加水的润湿性及渗透性，提高水与燃烧物质的亲和力，加速燃烧物质的降温，抑制物质的继续燃烧，因而减少灭火的用水量，降减烟雾与排放物质，缓解地面与空气中燃烧所造成的陆空环保问题和因此可能导致的健康危害。此外，本专利技术所提供的无氟及无磷水性灭火剂不含任何重金属物质，不含磷化合物，不含氟化合物，且具有生物降解性，对人体与环境无毒害，及使用方便等特点。为实现上述目的，本专利技术所提供的一种组合物用于制备无氟及无磷水性灭火剂的用途，其中该组合物包括：1-70重量百分比的磺基琥珀酸酯；1-30重量百分比的润湿剂；以及余量的水。在本专利技术所提供的一种组合物用于制备无氟及无磷水性灭火剂的用途中，该磺基琥珀酸酯为具有下列化学式的磺基琥珀酸烷基酯：其中，R1、R2为不同或相同的烷基。该磺基琥珀酸烷基酯可为磺基琥珀酸单烷基酯、磺基琥珀酸二烷基酯、磺基琥珀酸多烷基酯或其混合物，其中，该磺基琥珀酸单烷基酯可具有1至18个碳的烷基，优选可具有4至12个碳的烷基，更优选可具有6至8个碳的烷基，该磺基琥珀酸二烷基酯可具有1至18个碳的烷基，优选可具有4至12个碳链烷基，更优选可具有6至8个碳的烷基，以及该磺基琥珀酸多烷基酯可具有1至18个碳的烷基，优选可具有4至12个碳的烷基，更优选可具有6至8个碳的烷基。在本专利技术所提供的一种组合物用于制备无氟及无磷水性灭火剂的用途中，该润湿剂可为烷基一元醇类、烷基二元醇类、烷基多元醇类、烷基二元醇类聚醚衍生物或其混合物，其中，烷基指直链或支链的具有1至18个碳的烷基，优选具有1至12个碳的烷基，更优选具有1至6个碳的烷基。在本专利技术中，所使用的水并无特别限制，优选可为纯净水或蒸馏水。在本专利技术所提供的一种组合物用于制备无氟及无磷水性灭火剂的用途中，该无氟及无磷水性灭火剂不含重金属与氯离子，且该无氟及无磷水性灭火剂具有生物降解性。在本专利技术中，为实现上述目的，本专利技术还提供一种灭火方法，含有：(a)将本专利技术所提供的无氟及无磷水性灭火剂稀释于水中；以及(b)将(a)的水溶液喷于含有燃烧物质的空间。在本专利技术所提供的灭火方法中，可使用的稀释方法并无任何限制，任何已知稀释方法皆可被使用，所使用的本专利技术所提供的无氟及无磷水性灭火剂与水的稀释浓度也并无特别限制，优选该无氟及无磷水性灭火剂稀释于水中后的浓度可为重量比十万分之一至十分之一的水溶液。在本专利技术所提供的灭火方法中，可将(a)的水溶液喷于含有燃烧物质的空间的方式并无特别限制，任何已知喷水方式皆可被使用，优选由喷洒或喷雾方式将(a)的水溶液喷于含有燃烧物质的空间。可将(a)的水溶液喷于含有燃烧物质的空间的方向也并无特别限制，优选在空中由上往下将(a)的水溶液喷于含有燃烧物质的空间。本专利技术所提供的无氟及无磷水性灭火剂的剂量并无特别限制，一般喷洒或喷雾剂量依燃烧物质性质与含量，需经由测试实验而确定。而本专利技术所提供的无氟及无磷水性灭火剂在含有燃烧物质的空间中发挥润润湿作用，依空间中不同燃烧物质的特性、含量与地区的分布而定，其中灭火的燃烧物质为，但不限于，气体、液体、固体或其混合物。该含有燃烧物质的空间并无特别限制，可为含有燃烧物质的任何空间或任何区域，优选为含有燃烧物质的上方或其中的区域。附图说明图1为本专利技术所提供的无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物用于制备无氟及无磷水性灭火剂的用途，其中该组合物包括：1‑70重量百分比的磺基琥珀酸酯；1‑30重量百分比的润湿剂；以及余量为水。

【技术特征摘要】
2015.06.24 TW 1041203911.一种组合物用于制备无氟及无磷水性灭火剂的用途，其中该组合物包括：1-70重量百分比的磺基琥珀酸酯；1-30重量百分比的润湿剂；以及余量为水。2.如权利要求1所述的用途，其中，该磺基琥珀酸酯为具有下列化学式的磺基琥珀酸烷基酯：其中，R1、R2为不同或相同的烷基。3.如权利要求2所述的用途，其中，该磺基琥珀酸烷基酯为磺基琥珀酸单烷基酯、磺基琥珀酸二烷基酯、磺基琥珀酸多烷基酯或其混合物。4.如权利要求3所述的用途，其中，该磺基琥珀酸单烷基酯具有1至18个碳的烷基。5.如权利要求3所述的用途，其中，该磺基琥珀酸二烷基酯具有1至18个碳的烷基。6.如权利要求1所述的用途，其中，该润湿剂为烷基一元醇类、烷基二元醇类、烷基多元醇类、烷基二元醇类聚醚衍生物或其混合物。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：江丰明，
申请(专利权)人：江丰明，台界化学工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71