一种快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法技术

本发明专利技术提出一种快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法，采用化学改性可膨胀石墨作为抑制木粉爆燃的惰化粉体，其制备工艺过程为，以市售可膨胀石墨为原料，NaOH溶液化学改性剂，分别经溶解、搅拌、超声、浸渍、水洗、过滤、干燥等过程制备可抑制木粉爆燃的惰化粉体。本发明专利技术的创新性在于首次采用NaOH改性可膨胀石墨作为惰化剂，除去有机可燃杂质，强化其窒息阻燃等特性，制备石墨类抑燃惰化剂，其具有成本低廉、快速阻燃、工艺简易、惰化性能强等特点，开辟了可膨胀石墨在可燃粉尘惰化设计中的研究。

Preparation method of inert powder for rapidly inhibiting wood powder deflagration

The present invention provides an inert powder preparation method for fast suppression of wood flour deflagration. The chemical modified expandable graphite is used as the inert powder for suppression of wood flour deflagration. The preparation process is that the commercial expandable graphite is used as raw material and the NaOH solution is chemically modified by dissolving, stirring, ultrasonic, impregnating, washing and passing, respectively. Inert powder which can inhibit wood powder deflagration is prepared by filtration and drying process. The invention is innovative in adopting NaOH modified expandable graphite as inert for the first time, removing organic flammable impurities, strengthening its asphyxiation and flame retardant characteristics, and preparing graphite flame retardant inert, which has the characteristics of low cost, fast flame retardant, simple process and strong inerting property, and opens up the inert property of expandable graphite in flammable dust. Research in chemical design.

【技术实现步骤摘要】
一种快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法
本专利技术属于化工建材和消防安全
，特别涉及一种快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法。
技术介绍
工业制造过程中的粉尘爆炸已对人类社会产生灾难性的财产损失和人身伤害，由于工业制造过程中易产生大量可燃性粉尘，对于最低点火能较低的有机粉尘，当其浓度达到爆炸下限以上时，微小的火花极易产生爆炸现象，尤其处于受限空间时，更易发生二次爆炸，产生严重的经济损失和社会问题。因此，可燃粉尘的惰化抑爆，排除其爆炸隐患已成为工贸行业重要的安全防控措施和发展趋势。常见的有机粉尘如淀粉、木粉、面粉等均存在爆炸隐患，但当前粉尘爆炸研究主要聚焦于煤粉、铝粉、镁粉和钛粉等密度较大粉尘的惰化处理和抑爆技术，且所采用的惰化剂主要为磷酸二氢铵、氢氧化铝、碳酸钙，碳酸氢铵等及其复配，由于其与可燃粉尘难于均匀混合，导致其抑爆效应较低。另外，在工贸行业中，尤其是木质建材生产及加工过程中，易产生易燃易爆的轻质木粉等，对其进行惰化抑爆研究较少，未见采用无机硅质粉体惰化抑爆的研究报道。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法，首先预制化学改性剂溶液，然后在磁力搅拌器中将可膨胀石墨缓慢加入化学改性剂溶液，搅拌后超声并隔绝空气浸渍，最后经水洗、过滤、烘干得到惰化粉体。所述化学改性剂为NaOH，其溶于水后恒温水浴得到化学改性剂溶液，NaOH物质的量浓度为8mol*L-1。所述恒温水浴的温度为60℃。所述可膨胀石墨平均粒径小于0.15mm，膨胀倍数300mL/g。所述搅拌的时间为15min，搅拌速度为60r/min，超声时间5min，浸渍过程大于24h。所述水洗过程至混合液的酸碱性为中性。所述烘干过程中温度控制在40～45℃，风速2～3m/s。所述可膨胀石墨与化学改性剂溶液的质量比为1:6～7。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的创新性在于开辟了将可膨胀石墨用于木粉惰化抑爆设计的研究，拓宽了可膨胀石墨的资源化和高附加值利用的途径。(2)本专利技术制备的惰化粉体具有快速抑燃木粉、完全抑爆的性能，且其与木粉易于混合均匀。(3)本专利技术所使用的原材料成本低廉、环保，制备条件温和，工艺简易。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：本实施例提供一种快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法，将配方量的NaOH溶入定量水中，NaOH物质的量浓度为8mol*L-1，并将其置于60℃的恒温水浴中，得到化学改性剂溶液。然后在磁力搅拌器中将20g的可膨胀石墨缓慢加入100mL的NaOH溶液中，搅拌15min后超声5min并隔绝空气浸渍，最后经水洗至pH＝7、过滤、烘干、粉磨得到惰化粉体，将其与木粉在研钵中充分混匀(惰化粉：木粉＝1:10，wt％)后，参照GB/T16425—1996《粉尘云爆炸下限浓度测定方法》采用1.2L哈特曼管测试其爆炸、爆炸压力上升速率、最大爆炸压力等。为了进一步证实其燃烧特性，参照GB/T16172—2007《建筑材料热释放速率试验方法》标准采用锥形量热仪(约550℃)测试其热释放性能，结果见表1。对比例：本对比例提供一种快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法，原料组成同实施例，不同的在于，未对可膨胀石墨进行化学改性。制备步骤同实施例，检测结果见表1。从表1中可见采用掺入改性可膨胀石墨可有效抑爆木粉，相比于可膨胀石墨，其可使木粉的最大爆炸压力P从0.64降至0.41MPa，且其爆炸压力上升速率随之减小，总放热量和最大热释放速率也随之降低，但点燃时间和热释放速率峰值时刻随改性可膨胀石墨的掺入而增加，表面改性可膨胀石墨确实可抑爆木粉燃烧，达到一定的惰化设计效果。表1实施例与对比例的爆炸性能及热释放性能综上，本专利技术首次采用NaOH改性可膨胀石墨作为惰化剂，除去有机可燃杂质，强化其窒息阻燃等特性，制备石墨类抑燃惰化剂，其具有成本低廉、快速阻燃、工艺简易、惰化性能强等特点，开辟了可膨胀石墨在可燃粉尘惰化设计中的研究。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法，其特征在于，首先预制化学改性剂溶液，然后在磁力搅拌器中将可膨胀石墨缓慢加入化学改性剂溶液，搅拌后超声并隔绝空气浸渍，最后经水洗、过滤、烘干得到惰化粉体。

【技术特征摘要】
1.一种快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法，其特征在于，首先预制化学改性剂溶液，然后在磁力搅拌器中将可膨胀石墨缓慢加入化学改性剂溶液，搅拌后超声并隔绝空气浸渍，最后经水洗、过滤、烘干得到惰化粉体。2.根据权利要求1所述快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法，其特征在于，所述化学改性剂为NaOH，其溶于水后恒温水浴得到化学改性剂溶液，NaOH物质的量浓度为8mol*L-1。3.根据权利要求1所述快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法，其特征在于，所述恒温水浴的温度为60℃。4.根据权利要求1所述快速抑制木粉爆燃的惰化粉体制备方法，其特征在于，所述可膨胀石墨平均粒径...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚超，赵江平，崔晓红，李华，韩煜久，杨宏刚，张田娇，周钦君，李雨星，王若琪，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61