[發明專利]一種生物基復合水凝膠滅火材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010012551.5
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111111084B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 時虎;王鑫;唐剛;胡源;宋磊
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: A62D1/06
• 分類號: A62D1/06;A62D1/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

本發明公開了一種生物基復合水凝膠滅火材料及其制備方法，該凝膠材料按照質量分數由以下組分組成：水50％～95％；生物基凝膠前驅體0.01％～5％；交聯劑0.05％～10％；發泡劑0.5％～10％；增強劑0.01％～5％。本發明凝膠材料主要面向棉花、糧食等物資儲備庫火災撲救，通過噴射附著在燃燒物的表面，不易流散，顯著降低火源溫度、熱輻射，不會出現復燃現象。該滅火凝膠具有安全環保，無毒無害，附著性強，阻化性能強等優點，有效解決傳統水基滅火劑以及化學品滅火劑在滅火過程中對儲備物資造成的破壞。

技術領域

本發明屬于防滅火材料技術領域，具體涉及一種生物基復合水凝膠滅火材料及其制備方法。

背景技術

糧食和棉花是人民群眾不可或缺的基本生活資料，對于人口數量占全球1/4之多的我國，更是關乎國家穩定與安全的重要戰略物資。糧食和棉花的儲備數量和質量保障，是我國一項長期的重要國策。當前，我國各類糧食儲備總量已達6億噸，棉麻儲備也近千萬噸量級，且存儲量呈逐年遞增趨勢。此外，糧食和棉花儲備庫的單庫儲量也不斷增大，如多地糧食單庫儲量已由5000噸增至30000噸。如此龐大的糧食和棉花儲量，使其防災保質的難度和重要性進一步提高，一旦發生火災，往往經濟損失巨大且造成負面的社會效益。如，2013年發生的中儲糧林甸直屬庫火災和中儲棉山西侯馬代儲庫火災，所造成經濟損失均以數億計。

糧食和棉花儲備庫一旦發生大火，及時有效的撲救可以有效挽回經濟損失，保證人員安全。目前對于糧食和棉花儲備庫的火災撲救方法主要是常規采用水柱噴射進行滅火，但是水基滅火劑存在極易流淌，滅火效率低下的問題，與此同時，水分在流淌過程中直接導致糧食和棉花儲備庫下層物資受潮，品質下降。而常規ABC類滅火劑中含有磷酸銨鹽、活性白土、疏水二氧化硅、甲基硅油、云母粉、滑石粉等化學成分，如采用ABC類滅火劑對糧食和棉花儲備庫進行火災撲救，會導致庫內物資污染，無法繼續使用。

因此，為了保證我國的糧食和棉花等物資安全，需要盡快研發高效環保的滅火材料。凝膠作為一種新型滅火材料，在火災防治中發揮重要作用。專利CN201610102098.0報道一種礦用滅火凝膠，主要成分為硫鋁酸鹽水泥熟料、石灰、水玻璃、水等，上述礦用滅火凝膠具有良好的滅火效果。專利CN201410113510.X報道一種防治煤炭自燃的智能凝膠材料，主要成分為高吸水溫敏膠體、可膨脹石墨和碳酸鹽類，該智能凝膠材料具有極高的溫度敏感性，在高溫條件下實現二次膨脹，起到良好的堵漏風效果。但是，目前常規滅火凝膠中的化學藥劑成分毒性較高，在使用過程中勢必造成糧食和棉花儲備庫中物資的污染，影響后續使用。因此，為了快速高效撲救糧食和棉花等物資儲備庫火災，保證我國糧食和棉花等戰略物資的安全，迫切需要研發滿足糧食和棉花等物資儲備庫使用的新型防滅火材料。

發明內容

本發明針對傳統水基滅火劑和化學品滅火劑存在的缺點和不足，旨在提供一種生物基復合水凝膠滅火材料，該凝膠材料主要面向糧食和棉花等物資儲備庫火災撲救，可以有效附著于燃燒物的表面，顯著降低其火源溫度、熱輻射，滅火穩定，不會出現復燃現象。該滅火凝膠具有環保無毒，附著性強，阻化性能強等優點，有效解決傳統水基滅火劑以及化學品滅火劑在滅火過程中對糧食和棉花等物資品質造成的破壞。

本發明的另一目的在于提供一種生物基復合水凝膠滅火材料的制備方法，該方法工藝簡單，操作控制方便，質量穩定，生產效率高，生產成本低，可大規模工業化生產。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明生物基復合水凝膠滅火材料，按質量百分比由以下各組分加工獲得：

所述水為去離子水、自來水、地下水、河水、湖水中的任意一種或多種組合。

所述生物基凝膠前驅體為明膠、卡拉膠、海藻酸鈉、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、殼聚糖中的一種或者多種組合。

所述交聯劑為檸檬酸鋁、檸檬酸鈣、檸檬酸鋅、葡萄糖酸鋁、葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸鋅中的一種或多種組合。