專利名稱：滅火組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明廣義地涉及滅火劑，尤其涉及濕式化學(xué)滅火組合物。更特別地，本發(fā)明涉及 用于低溫應(yīng)用的水性滅火泡沫組合物。
背景技術(shù)：
越野車，例如用于建筑、林學(xué)、礦業(yè)和其他工業(yè)方面的重型裝備，經(jīng)常使用在低溫 環(huán)境下和偏遠(yuǎn)地區(qū)且有可能受到多種類型的火災(zāi)危害。車輛火災(zāi)不能有效地抑制會(huì)威脅到 操作者的安全且會(huì)毀壞裝備。因此，給重型裝備越野車輛安裝車載(on-board)滅火和防燃 系統(tǒng)是慣例。除了在惡劣條件和低溫環(huán)境下能有效工作，在上述車輛的滅火和防燃系統(tǒng)中 使用的任何滅火劑都必須能撲滅A類和B類火災(zāi)。暴露在低溫環(huán)境下的重型裝備越野車輛所使用的傳統(tǒng)車載滅火系統(tǒng)釋放出干化 學(xué)滅火劑，諸如磷酸二氫銨，以在初期抑制火災(zāi)。盡管能很有效地控制火焰，干式化學(xué)滅 火劑對(duì)可能的二次引燃能提供的保護(hù)極小。因此，有時(shí)在釋放干式化學(xué)滅火劑后還要二 次釋放濕式化學(xué)滅火劑以冷卻熱表面從而防止二次引燃和給表面以涂層以保護(hù)所述表 面。傳統(tǒng)的濕式化學(xué)滅火劑包括單鹽(single salt)的水性溶液或者水性泡沫溶液。由 于越野車可能暴露在低溫環(huán)境下，濕式化學(xué)滅火劑，無論是用于滅火本身還是和干式化學(xué) 滅火劑相結(jié)合在所述越野車的滅火系統(tǒng)中用于冷卻的目的，包括防凍劑(freezing point depressant)，諸如二醇，例如乙二醇或者丙二醇，或者單鹽溶液，例如乙酸鉀或者乳酸鉀的 水性溶液，或者單鹽與乙二醇或者丙二醇的結(jié)合物。美國專利NO. 5651416公開了使用包括乙酸鹽，堿金屬或者銨離子的氯化物、溴化 物或碘化物鹽，防凍劑，和表面活性劑的水基溶液來撲滅發(fā)動(dòng)機(jī)艙和駕駛艙中火災(zāi)的方法。 其公開了乙酸鉀同時(shí)作為滅火劑和防凍劑使用。美國專利5651416中聲明在每10毫升水 中乙酸鉀為9. 0-9. 5克的濃度時(shí)，混合1克皂，所述乙酸鉀將在-60° F到-65° F (-51. 1°C 至-53. 9 0C )的水中達(dá)到飽和。美國專利NO. 6231778中公開了適于在低于_1°C的溫度條件下使用和儲(chǔ)存的水性 泡沫滅火組合物，其包括50-60重量％的60%乙酸鉀水性溶液、7-10重量％的3%水性成膜 泡沫，以及15-20重量％的選自乙二醇和丙二醇構(gòu)成的組的烷基二醇，余量是水。無論鹽溶液本身作為滅火劑還是和干式化學(xué)滅火劑一起作為化學(xué)冷卻劑，為防止 水性溶液在低于冰點(diǎn)的周圍溫度環(huán)境下冷凍凝固所需的高的鹽濃度可能降低整個(gè)環(huán)境對(duì) 該滅火系統(tǒng)的可接受性。另外，滅火效果會(huì)因鹽濃度增加和溫度降低導(dǎo)致的濕式滅火劑的 粘度增加而受到不利影響。低溫下粘度增加使得噴嘴處難以形成噴霧。取而代之的是，在極 低溫度下的這些試劑可能以流股釋放，這嚴(yán)重限制了覆蓋面積。另一個(gè)缺點(diǎn)在于所使用的 防凍劑型對(duì)環(huán)境的影響。丙二醇和乙二醇都是有毒物質(zhì)，并且當(dāng)單獨(dú)作為防凍劑使用時(shí)，必 須大量使用以達(dá)到所需的冰點(diǎn)。另外，包含高濃度二醇的水性溶液其本身也是可燃的。為 了發(fā)展更環(huán)保的產(chǎn)品，需要完全避免使用這些類型的防凍劑。發(fā)明概述
本發(fā)明提供了適于在滅火系統(tǒng)中用作滅火劑的組合物。本發(fā)明的組合物特別適合 作為暴露于低周圍溫度環(huán)境下的越野車輛上的滅火系統(tǒng)的滅火劑。本發(fā)明提供了滅火組合物，包括水性成膜泡沫(AFFF)和甲酸鉀的水性溶液。在一 個(gè)實(shí)施方式中，所述滅火組合物包括水性成膜泡沫、甲酸鉀和附加的鉀鹽的水性溶液。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述滅火組合物包括水性成膜泡沫、甲酸鉀和乙酸鉀在水中 的水性溶液。所述甲酸鉀含量介于約1重量％至60重量％之間。所述乙酸鉀的含量介于 約0重量％至59重量％之間。水性成膜泡沫可能包含乙二胺四乙酸四鈉和表面活性劑，其 可能包括烴表面活性劑和含氟表面活性劑。乙二胺四乙酸四鈉的含量可能介于約0. 1重 量％到3. 0重量％之間。所述滅火組合物可能含有含量達(dá)到1. 0重量％的泡沫促進(jìn)劑。所 述滅火組合物可能含有含量達(dá)到約0. 5重量％的生物殺滅劑。所述滅火組合物可能包括緩 蝕劑，其以痕量存在。所述滅火組合物可能包含足以賦予該水性溶液接近中性的PH的量的 乙酸。在本發(fā)明的一個(gè)方面，該滅火水性成膜溶液主要由以下物質(zhì)的水性溶液組成含 量約20重量％的甲酸鉀；占約25重量％比例的乙酸鉀；含量約2. 1重量％的乙二胺四乙酸 四鈉；含量約0. 5重量％的烴表面活性劑；含量約0. 33重量％的含氟表面活性劑；含量約 0. 5重量％的泡沫促進(jìn)劑；含量約0. 5重量％的生物殺滅劑；痕量的緩蝕劑；約51重量％的 量的水；以及足以賦予該水性溶液接近中性的PH值的量的乙酸。發(fā)明詳述含有包括甲酸鉀的水性溶液的濕式化學(xué)滅火組合物。在實(shí)施方式中，所述滅火組 合物含有包括甲酸鉀和水性成膜泡沫(AFFF)的水性溶液。所述甲酸鉀起到用于降低該水 性溶液的冰點(diǎn)的防凍劑的作用，以允許在低溫環(huán)境下保存和使用，且起到滅火劑的作用。甲 酸鉀在火災(zāi)中分解，以釋放出鉀離子、氫氣、水和二氧化碳。鉀離子起自由基吞噬者的作用， 阻斷支持燃燒的自由基鏈反應(yīng)。甲酸鉀的含量高達(dá)該水性溶液的約60重量％。本領(lǐng)域技術(shù) 人員都知道，甲酸鉀的特定用量取決于所需的冰點(diǎn)降低程度以及向該水性溶液中添加甲酸 鉀導(dǎo)致的該水性溶液的粘度增加量的可接受性。甲酸鉀單獨(dú)作為防凍劑添加到該水性溶液 中可獲得的最大冰點(diǎn)降低值是在甲酸鉀濃度為該水性溶液的約58重量％時(shí)獲得的。甲酸 鉀添加量為該水性溶液的約10重量％時(shí)將會(huì)使該水性溶液的冰點(diǎn)降到約-23° F(-50C )。 在實(shí)施方式中，甲酸鉀的量為該水性溶液的約10重量％至58重量％。在其它實(shí)施方式中， 甲酸鉀的量可能為該水性溶液的約10-25重量％、25-40重量％、40-60重量％。在實(shí)施方式中，該滅火組合物含有包括水性成膜泡沫、甲酸鉀以及附加的鉀鹽的 水性溶液。在一個(gè)實(shí)施方式中，附加的鉀鹽包括乙酸鉀。甲酸鉀和乙酸鉀中的每一種都能作 為降低該水性溶液的冰點(diǎn)的防凍劑和作為滅火劑。像甲酸鉀一樣，乙酸鉀在火災(zāi)中將分解 并釋放出鉀離子、氫氣、水和二氧化碳。鉀離子起自由基吞噬者的作用，斷裂支持燃燒的自 由基鏈反應(yīng)。在該水性溶液中這兩種鹽的使用，即甲酸鉀和附加的鹽例如乙酸鉀，能以低于 獲得同樣冰點(diǎn)降低程度的單鹽濃度的總鹽濃度獲得所需的冰點(diǎn)降低程度。本領(lǐng)域技術(shù)人員 都知道甲酸鉀和乙酸鉀的特定用量取決于所需的冰點(diǎn)降低程度以及將這些鉀鹽添加到該 水性成膜溶液中導(dǎo)致的水性溶液的粘度增加量的可接受性。在本發(fā)明的滅火機(jī)組合物的一 個(gè)實(shí)施方式中，乙酸鉀的用量達(dá)到約30重量％。在其它的實(shí)施方式中，乙酸鉀的量為0-10 重量％、10-20重量％、20-30重量％。
甲酸鉀的化學(xué)式是KHC00且可用以下分子式表示
權(quán)利要求
1.包含甲酸鉀和水性成膜泡沫的水性溶液的滅火組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滅火組合物，進(jìn)一步包括甲酸鉀和另一種鉀鹽的水性溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滅火組合物，進(jìn)一步包括甲酸鉀和乙酸鉀的水性溶液。
4.滅火組合物，包括水性成膜泡沫、甲酸鉀和乙酸鉀在水中的水性溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滅火組合物，其中甲酸鉀的含量為介于約1重量％至60重 量％之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滅火組合物，其中乙酸鉀的含量為介于約0重量％至59重 量％之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滅火組合物，其中所述水性成膜泡沫含有表面活性劑和乙二 胺四乙酸四鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滅火組合物，其中該乙二胺四乙酸四鈉的含量為介于約0.1 重量％至3.0重量％之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滅火組合物，其中該表面活性劑包括含氟表面活性劑和烴表 面活性劑的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滅火組合物，進(jìn)一步包括含量介于約0.2重量至1. 0重量％ 之間的泡沫促進(jìn)劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滅火組合物，進(jìn)一步包括含量達(dá)到約0.5重量％的生物殺滅劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滅火組合物，進(jìn)一步包括緩蝕劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滅火組合物，進(jìn)一步包括足以賦予所述水性溶液接近中性 的PH的量的乙酸。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滅火組合物，其中該甲酸鉀的含量為約10重量％至58重量％。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滅火組合物，其中乙酸鉀的含量達(dá)到約30重量％。
16.水性成膜溶液滅火組合物，主要由以下組成 含量約20重量％的甲酸鉀；含量約25重量％的乙酸鉀； 含量約2. 1重量％的乙二胺四乙酸四鈉； 含量約0. 5重量％的烴表面活性劑； 含量約0. 33重量％的含氟表面活性劑； 含量約0. 5重量％的泡沫促進(jìn)劑； 含量約0. 5重量％的生物殺滅劑； 痕量的緩蝕劑；形成水性溶液的水，該水的量為約51重量％ ；以及 足以賦予該水性溶液相對(duì)中性的PH的量的乙酸。
17.包含甲酸鉀的水性溶液的滅火組合物。
全文摘要
提供了適于在滅火時(shí)用作滅火劑的滅火組合物，特別適用在低溫環(huán)境下的越野車輛中。所述滅火組合物包括甲酸鉀的水性溶液。在實(shí)施方式中，所述滅火組合物包括甲酸鉀和水性成膜泡沫的水性溶液，在一個(gè)實(shí)施方式中，滅火組合物是包括水性成膜泡沫、甲酸鉀和乙酸鉀在水中的水性溶液。
文檔編號(hào)A62D1/00GK102083500SQ200880129543
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者A·C·里吉納, C·鮑威爾, S·C·托馬斯 申請(qǐng)人:基迪-芬沃爾公司