【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水成膜泡沫灭火剂，特别涉及一种基于粮食副产物的水成膜泡沫灭火剂及其应用。
技术介绍
1、水成膜泡沫灭火剂主要由氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂及改善泡沫性能的添加剂(泡沫稳定剂、抗冻剂、助溶剂、防腐剂等)和水组成。其灭火原理是泡沫混合液经喷射产生的灭火泡沫接触到燃烧界面后，即析出水分在燃料表面形成一层封闭性很好的水膜，隔离燃料与空气的接触从而高效扑灭油类火灾。灭火剂和阻燃剂等的作用就是减少或消除“火三角”中的一个或多个要素，燃料、氧气或热源，从而阻止火灾的继续发生。
2、传统水成膜泡沫灭火剂的灭火效能极为显著，尤其是其核心成分——氟碳表面活性剂，通过极高的非极性显著降低水的表面张力，使泡沫更易形成和扩展于燃烧液体表面。然而，氟碳表面活性剂受热易分解，且其产物多为气体全氟和多氟烷基化合物等污染物，在灭火过程中伴随灭火剂液体进入周边环境，对周边生态环境和人体健康状况造成威胁。
3、自2010年，《斯德哥尔摩公约》将传统水成膜泡沫灭火剂中常用的全氟辛烷磺酸盐(pfoa)及其衍生物(pfos)列入持久性有机污染物受控名单，越来越多的学者致力于研究和制造更安全、环保的灭火剂。
4、但研究进程并不乐观，遇到了重重阻碍，诸如非氟蛋白发泡剂难以产生足够坚固的泡沫以应对高温b级火灾；硼砂或硼酸等阻燃剂和抑制剂的溶解度相对较低；非氟蛋白表面活性剂在寒冷天气中容易凝固失效；大多数环保产品容易快速生物降解或随时间推移逐渐分离和分层，达不到长期储存的经济备用需求。
5、因此，更安全、更环保的灭火
技术实现思路
1、[技术问题]
2、提供一种基于粮食副产物的水成膜泡沫灭火剂配方，既提高了粮食副产物的利用率和产品附加值，又为践行环保消防理念提供了绿色、安全的实行方案。
3、[技术方案]
4、一方面，提供一种基于粮食副产物的水成膜泡沫灭火剂，以湿重计，包括重量百分比为3～5％的发泡剂、重量百分比为2～3％的剪切稀释剂、重量百分比为0.3～3.5％的稳泡剂、重量百分比为7～9％的阻燃剂、重量百分比为9～11％的防冻剂、重量百分比为2～2.5％的助溶剂、重量百分比为0.15～0.75％的ph值调节剂、重量百分比为0.1～1％的防腐剂和余量水；其中：
5、所述发泡剂包括藜麦皂苷和无患子皂苷；在所述水成膜泡沫灭火剂中，以湿重计，所述藜麦皂苷的重量百分比为1.5～2％，所述无患子皂苷的重量百分比为1.9～2.5％；
6、所述剪切稀释剂包括青稞β-葡聚糖；
7、所述稳泡剂包括瓜尔胶；
8、所述阻燃剂包括硼酸和硼砂。
9、在一些实施例中，所述硼酸的重量百分比为2.8～3.5％，所述硼砂的重量百分比为4.35～5.45％。
10、在一些实施例中，所述防冻剂为甘油。
11、在一些实施例中，所述助溶剂为二乙二醇单丁醚。
12、在一些实施例中，所述防腐剂为山梨酸钾。
13、在一些实施例中，所述ph值调节剂为柠檬酸。
14、在一些实施例中，所述甘油的重量百分比为10％。
15、在一些实施例中，所述青稞β-葡聚糖的重量百分比为2～3％。
16、在一些实施例中，所述瓜尔胶的重量百分比为0.3～3.5％。
17、另一方面，提供前述的水成膜泡沫灭火剂在控制a类火灾中的应用。
18、在本专利技术中，皂苷用于发泡、β-葡聚糖用于剪切稀释、瓜尔胶用于稳固泡沫性能、硼砂与瓜尔胶形成的酸性可逆凝胶用于阻燃、硼酸和硼砂混合物用于抑制自由基、甘油用于突破水汽屏障、柠檬酸用于调节ph、二乙二醇单丁醚用于助溶、山梨酸钾用于防腐抗蚀。
19、这些成分的具体作用如下：
20、皂苷：作为天然表面活性剂，用以降低水的表面张力，促进泡沫的形成；用于水成膜泡沫灭火剂时，能够在燃烧物表面形成一层稳定的泡沫膜，隔绝氧气，抑制燃烧。如藜麦皂苷和无患子皂苷作为表面活性剂的组合用于发泡，若有液体燃烧，泡沫将漂浮于液体顶部，从而阻止氧气到达表面。其次，藜麦皂苷和无患子皂苷共混物可充当润湿剂，使流体混合物充分接触目标物表面，更好地渗透和浸泡多孔表面。在油类火灾中，所选择的表面活性剂是藜麦皂苷和无患子皂苷，在特定配比下，该表面活性剂共混物能够有效地产生坚固的泡沫，并避免在低温下固化。此外，选择这些表面活性剂是因为它们具有非常低的毒性和生物刺激性。虽然这些表面活性剂不具有与蛋白质和氟蛋白泡沫类似的起泡性，但由于其广泛认可的安全性记录，因此选择了它们。表面活性剂共混物的比例和总量可依用水量显著改变，仍能产生预期效果。
21、β-葡聚糖：一种天然的非淀粉多糖，常在食品工业中用作增稠剂、稳定剂和乳化剂。其“高浓低黏”的性质使其作为剪切稀释剂，能够允许试剂在高剪切下，通过软管和喷嘴时保持低粘度，同时增加试剂落在目标材料上的粘度。其剪切稀化特性不仅使试剂能够更好地附着于目标材料表面，形成坚固耐用的薄膜，还有助于形成更坚固耐用的泡沫以防止氧气到达燃料表面。此外，β-葡聚糖的安全、无毒，也是其成为环保型水成膜灭火剂成分的重要理由。
22、瓜尔胶：一种天然的高分子聚合物，可作为增稠剂和稳定剂，用以提高灭火剂中泡沫的稳定性和持久性。瓜尔胶能够增强泡沫的粘度和弹性，使泡沫在火场中更持久地覆盖于燃烧物表面。硼砂与瓜尔胶形成的酸性可逆凝胶。硼砂是一种常用的阻燃剂，它能够与瓜尔胶反应形成酸性凝胶，这种凝胶可覆盖于燃烧物表面，抑制燃烧过程中的自由基反应，从而降低燃烧速度，达到阻燃的效果。
23、硼酸和硼砂混合物：该配方中的硼组分可通过各种途径抑制和阻燃火灾。其一是促进焦炭的形成，从而隔绝其他可燃材料，同时抑制可燃气体排放；其二是吸收自由基，自由基作为火灾形成的必要条件，被破坏后即使“火三角”的三要素都存在，仍能抑制燃烧的传播。硼酸和硼砂混合，可相互提高彼此的溶解度，其他含硼产品同样适用。选择硼酸和硼砂混合物的原因之一在于这些原料价廉易得，且在实际应用中也相对安全。
24、甘油：作为一种多元醇，甘油具有良好的吸湿性和润湿性，能够帮助灭火剂更好地湿润燃烧物表面，且其具有的高沸点还有助于突破蒸汽屏障，使药剂完全接触目标表面，提高灭火效率；同时甘油还允许药剂形成更坚固的泡沫，进一步阻止氧气到达目标表面；此外，甘油还可作为防冻剂，降低泡沫灭火剂的凝固点，提高泡沫灭火剂的耐寒性。此外，丙二醇、山梨醇或其他糖醇也可作为甘油突破水汽屏障的替代物，而作为防冻剂的其他可能，可以是乙二醇、丙二醇、尿素中的一种或其组合。
25、柠檬酸：可用于调节灭火剂的ph值，影响泡沫的稳定性、湿润性和阻燃性能。通过调节ph值，可以优化灭火剂的性能，使其在特定环境下更有效。可选用其他酸或ph缓冲剂，但作为优选，柠檬酸更安全且成本低；除调节灭火剂液体总体ph至中性外，柠檬酸作为一种三羧酸类化合物，还可利用羧基络合重金属，消除灾后环本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于粮食副产物的水成膜泡沫灭火剂，其特征在于，以湿重计，包括重量百分比为3～5％的发泡剂、重量百分比为2～3％的剪切稀释剂、重量百分比为0.3～3.5％的稳泡剂、重量百分比为7～9％的阻燃剂、重量百分比为9～11％的防冻剂、重量百分比为2～2.5％的助溶剂、重量百分比为0.15～0.75％的pH值调节剂、重量百分比为0.1～1％的防腐剂和余量水；其中：
2.根据权利要求1所述的水成膜泡沫灭火剂，其特征在于，所述硼酸的重量百分比为2.8～3.5％，所述硼砂的重量百分比为4.35～5.45％。
3.根据权利要求1所述的水成膜泡沫灭火剂，其特征在于，所述防冻剂为甘油。
4.根据权利要求1所述的水成膜泡沫灭火剂，其特征在于，所述助溶剂为二乙二醇单丁醚。
5.根据权利要求1所述的水成膜泡沫灭火剂，其特征在于，所述防腐剂为山梨酸钾。
6.根据权利要求1所述的水成膜泡沫灭火剂，其特征在于，所述pH值调节剂为柠檬酸。
7.根据权利要求3所述的水成膜泡沫灭火剂，其特征在于，所述甘油的重量百分比为10％。
8
9.根据权利要求1所述的水成膜泡沫灭火剂，其特征在于，所述瓜尔胶的重量百分比为0.3～3.5％。
10.权利要求1～9中任一项所述的水成膜泡沫灭火剂在控制A类火灾中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于粮食副产物的水成膜泡沫灭火剂，其特征在于，以湿重计，包括重量百分比为3～5％的发泡剂、重量百分比为2～3％的剪切稀释剂、重量百分比为0.3～3.5％的稳泡剂、重量百分比为7～9％的阻燃剂、重量百分比为9～11％的防冻剂、重量百分比为2～2.5％的助溶剂、重量百分比为0.15～0.75％的ph值调节剂、重量百分比为0.1～1％的防腐剂和余量水；其中：
2.根据权利要求1所述的水成膜泡沫灭火剂，其特征在于，所述硼酸的重量百分比为2.8～3.5％，所述硼砂的重量百分比为4.35～5.45％。
3.根据权利要求1所述的水成膜泡沫灭火剂，其特征在于，所述防冻剂为甘油。
4.根据权利要求1所述的水成膜...
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