[发明专利]一种负载型干粉灭火剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于粉基灭火剂技术领域，特别涉及负载型干粉灭火剂及其制备方法。

背景技术

自Halon1211、1301和2402三种气体灭火剂问世以来，因其灭火浓度低、灭火效率高、不导电等优异的性能，在世界各地得到了广泛的应用，我国在上世纪八十年代初期至九十年代中叶，哈龙灭火系统的应用达到了最高峰。但是其对臭氧层破坏严重，被联合国环境署规定限期淘汰，中国政府规定2005年12月31日起禁止生产、使用和销售哈龙系列灭火剂。

现有的哈龙替代产品主要有卤代烃灭火剂、惰性气体灭火剂、细水雾灭火剂、气溶胶类灭火剂、粉体灭火剂等。与其它灭火介质相比，粉体灭火剂具有灭火时间短，环境毒性低，适合缺水地区和易于长期存储等优点，因此粉体灭火剂的研究得到了各国研究者的重视。但目前使用的干粉灭火剂粉末颗粒通常在10μm～75μm之间，这种粒子弥散性相对较差、比表面积也相对较低，因而定量的粉体所具有的总比表面积较小，单个粒子的质量较大，沉淀速度较快，且粒子受热分解的速率较慢，导致其捕获自由基或活性基团的能力有限，其灭火能力也就十分有限，进而限制了干粉灭火剂的使用范围。

由于干粉经超微细化后，粒径变小，比表面积显著增加，表面活性增高，灭火效率会大大提高。所以，国内外干粉灭火剂的发展趋势是向着超微细化方向发展。对于传统的气流粉碎、球磨等方法存在能耗大，粉尘污染严重，且受固有能力限制，很难将干粉粉碎至5μm以下。而新型的一些制备方法，如水相合成法、喷雾干燥、冷冻干燥法等虽然可以较好地降低粒度，但设备要求高，工艺条件复杂，技术难度大，生产成本高，不利于工业化生产。

干粉灭火剂灭火时，只有临界粒径以下的小粒子起灭火作用，大粒子仅表面层起灭火作用，灭火效果与粒子比表面积密切相关。因此，将灭火组分负载到廉价、多孔、大比表面积载体上，不但使灭火粒子比表面积大大增加，还相应地减少了灭火剂使用量，既有利于灭火效能充分发挥，还降低了生产成本，如同化学工程中的负载型金属催化剂一样。据英国《消防安全杂志》(Fire Safety Journal，2000年第44卷第968-975页)报道，将NaHCO₃纳米粒子加载到13X分子筛上，制备了具有核壳结构的纳米复合粉体灭火剂，增大了与火焰的接触面积，凭借多孔沸石和NaHCO₃纳米粒子的协作作用提高了固体粉末的灭火性能。但其制备过程中采用的13X分子筛制备过程较为复杂，商品的成本较高，且其采用了真空冷冻干燥，此干燥方法设备要求较高，能量消耗较大，继而增加了粉体灭火剂制备成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的问题，提供一种具有良好灭火效果、弥散性好且成本较低的负载型干粉灭火剂及其制备方法。

本发明的负载型干粉灭火剂，组分和质量百分比为：

多孔载体65％-80％，

钾盐10.5％-30％，

轻质碳酸钙1.5％-3.0％，

滑石粉2.0％-6.5％。

优选的是，所述的多孔载体为γ-Al₂O₃。

优选的是，所述的钾盐为KHCO₃和KCl的至少一种。

本发明还提供了负载型粉基灭火剂的制备方法，其特征在于：按照各组分的质量配比称量钾盐，配成钾盐溶液，然后与多孔载体饱和浸渍，搅拌均匀，40-100℃真空干燥8-12小时，再按照配比将轻质碳酸钙和滑石粉加入真空干燥后的粉体中，混合均匀，即得本发明的负载型干粉灭火剂。

优选的是，所述的钾盐溶液为用浓度为30％的酒精溶解的KHCO₃溶液，浓度为4.3％-9.7％。

优选的是，所述的钾盐溶液为用浓度为50％的酒精溶解的KHCO₃溶液，浓度为4.5％。

优选的是，所述的钾盐溶液为用浓度为30％的酒精溶解的KCl溶液，浓度为4.3％-11.4％。

优选的是，所述的钾盐溶液为KCl的水溶液，浓度为8.3％-15.4％。

优选的是，所述的饱和浸渍，以载体总重为100％计，钾盐的负载量为13.0％-46.2％。

优选的是，所述的多孔载体制备方法为：将拟薄水铝石于500℃马福炉中焙烧制得。

本发明的有益效果是：