一种可直接投放的缓释固体防灭火材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可直接投放的缓释固体防灭火材料，属于消防安全技术领域。其由下述原料组成：干冰、可溶性微溶物质和助剂。本发明专利技术缓释固体防灭火材料的密度高，强度大，能够长时间的持续释放二氧化碳，灭火效率较高。本发明专利技术还涉及一种可直接投放的缓释固体防灭火材料的制备方法，包括步骤：S1.称取干冰、可溶性微溶物质和助剂；S2.将可溶性微溶物质和助剂进行搅拌混合处理，得到第一混合物；S3.将第一混合物和干冰进行搅拌混合处理，得到第二混合物；S4.将第二混合物依次进行成型处理和包装，即可。本发明专利技术制备方法不需要特别的处理，操作步骤比较简便，且制备效果稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种可直接投放的缓释固体防灭火材料及其制备方法
本专利技术属于消防安全
，特别涉及一种可直接投放的缓释固体防灭火材料及制备方法。
技术介绍
防火阻燃一直是人类防止自然灾害、自我保护的一个重要课题。防灭火材料是是指各种对现代防火起到绝对性的作用的、具有防止或阻滞火焰蔓延性能的灭火材料。火灾能够持续发生，主要是因为同时具有三要素，即助燃剂、可燃物和高温，而通过使用灭火材料可以有效控制三要素中至少一个要素，便可以实现灭火。目前，在森林火灾中，传统的灭火方法是利用直升机等机载工具在火灾区域上方投放灭火材料，灭火材料一般是水、干冰或干粉，以此帮助抑制火势。但是，直升机将水、干冰或干粉等灭火材料投于火灾区域上方时，受风力影响较大，且森林地理环境比较复杂，容易造成灭火材料的投放位置偏移，起不到实质的灭火效果。因此，目前亟需一种可直接投放的缓释固体防灭火材料来解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供一种可直接投放的缓释固体防灭火材料，其能够解决目前森林火灾中投放的灭火材料容易偏移位置，灭火效率较低的技术问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种可直接投放的缓释固体防灭火材料，由下述质量份原料组成：10-90份的干冰、10-90份的可溶性微溶物质和5-50份的助剂。本专利技术的可直接投放的缓释固体防灭火材料的有益效果是：(1)本专利技术的防灭火材料呈固体状，平均密度为1.9t/m3，能够有效缓解空中投放过程中的风力影响，提高了投放精准性；(2)本专利技术的防灭火材料释放二氧化碳的速度较缓，室温常压直径100mm球释放气体平均时间为155sec，使二氧化碳能够在空气中持续更长的时间，进而延长了阻燃持续时间，为大面积的火灾控制创造了时间优势；(3)本专利技术在1.2m3隔离空间，火灾规模(热释放速率)为4.0kw，表面火灾的测试条件下，灭火平均时间为3.3sec，灭火效果优于大部分传统灭火材料。本专利技术的可直接投放的缓释固体防灭火材料的工作原理：本专利技术的防灭火材料中的干冰受热发生升华，释放出二氧化碳气体，二氧化碳气体能够降低空气中的氧气浓度，从而实现对火灾中助燃剂的控制；同时，生成附着于燃烧表面的覆盖物，可以物理隔离燃烧物与氧气的接触，从而实现对火灾中助燃剂的控制；同时，干冰升华过程为吸热反应，吸热反应吸收大量的热量，起到降温灭火作用；干冰的吸热反应还会促进可溶性微溶物质的变化，使可溶性微溶物质变为浆液物质，浆液物质能够覆盖在可燃物表面，从而将可燃物隔开，起到灭火和防止复燃的作用；工作原理及反应过程如下：CO2(固)＝CO2↑-热量(吸热)CaSO4.2H2O＝2H2O↑+CaSO4-热量(吸热)在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，由下述质量份原料组成：30-50份的干冰、20-30份的可溶性微溶物质和15-25份的助剂。进一步，所述可溶性微溶物质为石膏、硫酸镁和硫酸铁中的任意一种或任意质量比例的组合。采用上述进一步方案的有益效果是：(1)干冰的吸热反应会对石膏、硫酸镁和硫酸铁产生影响，例如石膏受火焰影响发生溶化，同时石膏中的水分受吸热影响会凝固成冰，经过反应，石膏最终会生成不燃烧的浆液物质，浆液物质主要是硫酸盐，浆液物质产生再结晶固化，会覆盖在其流经的可燃物表面；(2)石膏、硫酸镁和硫酸铁能够有效改善防灭火材料的强度，浆液物质形成的硫酸盐对使用后的环境危害小，一般不需要进行特殊处理，简单方便。进一步，所述石膏中的水分含量不高于20wt％。进一步，所述助剂为第一类助剂和/或第二类助剂，所述第一类助剂为溶剂，所述第二类助剂为硅酸钠或硅酸钾。进一步，所述助剂为第一类助剂和第二类助剂，所述第一类助剂与所述第二类助剂的质量比例为1：(2.5-10)。采用上述进一步方案的有益效果是：第一类助剂的溶剂能够帮助形成浆液物质，避免可溶性微溶物质受热直接形成粉末物质，为形成可燃物上的隔离面奠定基础；第二类助剂硅酸钠和硅酸钾，均可与二氧化碳、水发生反应能够形成硅酸；硅酸在加热反应下能够生成石英晶体，石英晶体能够帮助浆液物质形成阻燃性更好的隔离面，提高灭火效果；另外，形成的浆液物质主要是硅酸钙、石英结晶、硫酸钠和碳酸钠等，对使用后的环境危害小，也不需要进行特殊处理，环境效益较好；工作原理及反应过程如下：CaSO4+Na2SiO3+H2O＝CaSiO3↓+Na2SO4+H2ONa2SO3+CO2+H2O＝H2SiO3+Na2CO3H2SIO3＝SiO2↓+H2O进一步，所述溶剂为水或四氯化碳。另外，本专利技术还提供一种可直接投放的缓释固体防灭火材料的制备方法，其能够解决目前未能够稳定制造干冰混合物类缓释固体防灭火材料的技术问题。本专利技术提供一种可直接投放的缓释固体防灭火材料的制备方法，包括步骤：S1.按如下质量份分别称取原料：10-90份的干冰、10-90份的可溶性微溶物质和5-50份的助剂；S2.将步骤S1称取的可溶性微溶物质和助剂进行搅拌混合处理，得到第一混合物；S3.在零下20℃至零下10℃的条件下，将步骤S2得到的第一混合物和步骤S1称取的干冰进行搅拌混合处理，得到第二混合物；S4.将步骤S3得到第二混合物进行成型处理，再经包装后，即得可直接投放的缓释固体防灭火材料。本专利技术的可直接投放的缓释固体防灭火材料的制备方法的有益效果是：(1)在混合搅拌的条件下，可溶性微溶物质与助剂可以自然反应，制备时并不需要特别的处理，操作步骤简便；(2)由于干冰的存在，对于制备温度有较高的要求，制备环境一般要求在零下20℃至零下10℃，有助于稳定地制备出缓释固体防灭火材料。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，步骤S2中，所述搅拌混合处理的速率为60-120RPM，时间为2-5min。进一步，步骤S3中，所述搅拌混合处理的速率为100-150RPM，时间为1-3min。采用上述进一步方案的有益效果是：在制备第二混合物的过程中，搅拌快一些，搅拌时间短一些，可以减少损耗。进一步，步骤S4中，所述成型处理的压力为0.5-3.0MPa。采用上述进一步方案的有益效果是：在此压力下能够制备出较高强度和密度的缓释固体防灭火材料。本专利技术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，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1为本专利技术缓释固体防灭火材料的制备方法流程示意图；图2为本专利技术砖块状的缓释固体防灭火材料结构示意图；图3为本专利技术球体状的缓释固体防灭火材料结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可直接投放的缓释固体防灭火材料，其特征在于，10-90份的干冰、10-90份的可溶性微溶物质和5-50份的助剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种可直接投放的缓释固体防灭火材料，其特征在于，10-90份的干冰、10-90份的可溶性微溶物质和5-50份的助剂。


2.根据权利要求1所述的可直接投放的缓释固体防灭火材料，其特征在于，由下述质量份原料组成：30-50份的干冰、20-30份的可溶性微溶物质和15-25份的助剂。


3.根据权利要求1或2所述的可直接投放的缓释固体防灭火材料，其特征在于，所述可溶性微溶物质为石膏、硫酸镁和硫酸铁中的任意一种或任意质量比例的组合。


4.根据权利要求3所述的可直接投放的缓释固体防灭火材料，其特征在于，所述石膏中的水分含量不高于20wt％。


5.根据权利要求1或2所述的可直接投放的缓释固体防灭火材料，其特征在于，所述助剂为第一类助剂和/或第二类助剂，所述第一类助剂为溶剂，所述第二类助剂为硅酸钠或硅酸钾。


6.根据权利要求5所述的可直接投放的缓释固体防灭火材料，其特征在于，所述助剂为第一类助剂和第二类助剂，所述第一类助剂与所述第二类助剂的质量比例为1：(2.5-10)。

【专利技术属性】
技术研发人员：王万强，王雄飞，
申请(专利权)人：北京欣合盛信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11