本发明涉及灭火剂领域，具体涉及一种F类火灾专用灭火剂及其制备方法。
背景技术：
灭火器是一种可携式灭火工具。灭火器内放置化学物品，用以救灭火灾。灭火器是常见的防火设施之一，存放在公众场所或可能发生火灾的地方，不同种类的灭火器内装填的成分不一样，是专为不同的火灾起因而设的，我们使用时必须注意，以免产生反效果及引起生命危险。
灭火器的种类很多，按其移动方式可分为：手提式和推车式；按驱动灭火剂的动力来源可分为：储气瓶式、储压式、化学反应式、按所充装的灭火剂则又可分为：泡沫、干粉、卤代烷、二氧化碳、清水等。
因此不同类别的火灾需要不同的灭火器来处理，依据我国《火灾分类》(GB/T4968－11月4日发布4月1日实施)中火灾根据可燃物的类型和燃烧特性，分为A、B、C、D、E、F六大类。
A类火灾：指固体物质火灾。这种物质通常具有有机物质性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、干草、煤炭、棉、毛、麻、纸张、塑料(燃烧后有灰烬)等火灾。
B类火灾：指液体或可熔化的固体物质火灾。如煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡等火灾。
C类火灾：指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气等火灾。
D类火灾：指金属火灾。如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金等火灾。
E类火灾：指带电火灾。物体带电燃烧的火灾。
F类火灾：指烹饪器具内的烹饪物(如动植物油脂)火灾。
厨房火灾多起因于灶台用火失控，引燃集油烟罩和排烟管道内的油垢酿成难以扑救的大火。每年有数以万计的人员在家庭厨房中因用火不慎而受伤。特别在一些宾馆、饭店、学校食堂等人员密集的场所，一旦发生火灾易导致严重的人员伤亡和财产损失。
由于厨房火灾通常是高闪点(315-450度)的食用油，其火灾特点为：火势扩大速度快，热容量大，扑救困难易复燃；因而快速扑灭火焰，抑制复燃，遏制火灾的蔓延是扑救厨房火灾的关键。目前现有技术中常见的F类火灾是使用干粉灭火器或者泡沫灭火器进行灭火的，但是厨房是加工食物的地方，要求灭火装置中充装的灭火剂无毒无害，无腐蚀性，有利于生物降解，对大气环境无污染，灭火后利于清洁。因此，使用干粉类灭火剂灭此类火灾不合适，目前的泡沫灭火剂和水系灭火剂在扑救时容易引起飞溅。
因此，本发明有必要提出一种F类火灾专用灭火剂来解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于发明一种F类火灾专用灭火剂，其凝固点≤-20℃，灭火效能≤3500g/㎡，并且无毒无腐蚀性，可降解，灭火后不复燃、生产成本低，生产加工及应用方法简单。
实现本发明目的的技术方案是：
一种F类火灾专用灭火剂，包括的组分及其质量百分比含量为：
优选的，一种F类火灾专用灭火剂，包括的组分及其质量百分比含量为：
优选的，一种F类火灾专用灭火剂，包括的组分及其质量百分比含量为：
优选的，所述环保型发泡剂为烷基糖苷。
优选的，所述表面活性剂为可降解的表面活性剂。
优选的，所述表面活性剂为氟碳表面活性剂。
优选的，所述可皂化食用油的强碱性无机物为碳酸氢钾。
优选的，所述抗冻剂为戊二醇。
优选的，所述抗烧剂为聚磷酸铵。
优选的，所述灭火剂包括的组分及其质量百分比含量为：烷基糖苷2.5％；戊二醇7.5％；氟碳表面活性剂0.75％；碳酸氢钾22.5％；聚磷酸铵2％；颜料0.025％，其余为去离子水。
优选的，一种F类火灾专用灭火剂的制备方法，包括如下步骤：
a.分别称量配方量的固体物料碳酸氢钾、聚磷酸铵。将固体物料加入不锈钢反应釜中；
b.加入去离子水，调整搅拌机转速为450r/min开始搅拌，直至物料溶解；
c.待物料溶解后加入液体物料烷基糖苷、氟碳表面活性剂、戊二醇，调整搅拌机转速为300r/min，搅拌60min后，加入颜料，继续搅拌10min后过滤、包装。
本发明的有益效果是：本发明的一种F类火灾专用灭火剂，其凝固点≤-20℃，灭火效能≤3500g/㎡，并且无毒无腐蚀性，可降解，对环境无污染，灭火后不复燃、生产成本低，生产加工及应用方法简单。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
应当理解，本发明可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。
为解决上述问题，本发明提供了一种F类火灾专用灭火剂，包括的组分及其质量百分比含量为：环保型发泡剂0.5-4.5％、抗冻剂5.5-9.5％、表面活性剂0.25-1.35％、可皂化食用油的强碱性无机物20.5-24.5％、抗烧剂0.5-3.5％、颜料0.005-0.045％、其余为去离子水。
优选的，一种F类火灾专用灭火剂，包括的组分及其质量百分比含量为：环保型发泡剂1.5-3.5％、抗冻剂6.5-8.5％、表面活性剂0.55-1.25％、可皂化食用油的强碱性无机物21.5-23.5％、抗烧剂1-2.5％、颜料0.015-0.035％、其余为去离子水。
优选的，一种F类火灾专用灭火剂，包括的组分及其质量百分比含量为：环保型发泡剂2.5％、抗冻剂7.5％、表面活性剂0.75％、可皂化食用油的强碱性无机物22.5％、抗烧剂2％、颜料0.025％、其余为去离子水。
优选的，所述环保型发泡剂为烷基糖苷。
优选的，所述表面活性剂为可降解的表面活性剂。
优选的，所述表面活性剂为氟碳表面活性剂。
优选的，所述可皂化食用油的强碱性无机物为碳酸氢钾。
优选的，所述抗冻剂为戊二醇。
优选的，所述抗烧剂为聚磷酸铵。
优选的，所述灭火剂包括的组分及其质量百分比含量为：烷基糖苷2.5％；戊二醇7.5％；氟碳表面活性剂0.75％；碳酸氢钾22.5％；聚磷酸铵2％；颜料0.025％，其余为去离子水。
发泡剂
发泡剂是为使对象物质成孔，形成泡沫的物质。可以通过化学发泡、物理发泡和表面活性剂发泡等手段对对象物质进行发泡，本发明中采用表面活性剂作为发泡剂。
在优选的实施方式中，所述发泡剂为非离子表面活性剂。所述非离子表面活性剂是指在水溶液中不电离，其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基和羟基)构成。正是这一点决定了非离子表面活性剂在某些方面比离子表面活性剂更优越；因为在溶液中不是离子状态，所以稳定性高，不易受强电解质无机盐类存在的影响，也不易受pH值的影响，与其他类型表面活性剂相容性好。
现有技术中多用阴离子表面活性剂作为发泡剂，申请人经过研究选定烷基糖苷为本发明的发泡剂，主要是因为其环保性能好，其他具有此性能的非离子表面活性剂也在本申请的保护范围之内。烷基糖苷(AlkylPolyglycoside，APG)是一种温和型非离子表面活性剂，由天然可再生资源脂肪醇和葡萄糖在酸性催化剂下脱水生成，具有良好的生物降解性，有利于环境保护，是国际公认的首选“绿色”功能性表面活性剂。其具有泡沫丰富细腻、稳泡性能好、较强的配伍性、协同效应明显、较强的广谱抗菌活性、耐强碱以及抗盐性强等诸多优点。
申请人发现采用质量百分比为0.5-4.5％的非离子表面活性剂作为发泡剂，通过与其他成分彼此之间的协同作用可以使灭火剂具有很好的发泡效果，与现有的低、中、高倍数发泡剂相比具有更高的发泡倍数，泡沫粒径均一，稳定性好。而且该发泡剂在抗烧剂等成分之间的协同作用下，可以提高灭火剂的润湿性，加快灭火剂在燃烧物表面的铺展，缩短灭火剂的灭火时间。
表面活性剂
本发明中优选的是氟碳表面活性剂，所述氟碳表面活性剂是指碳氢表面活性剂的碳氢链中的氢原子全部或部分被氟原子取代，即氟碳链代替了碳氢链后所得的表面活性剂，因此表面活性剂中的非极性基不仅有疏水性质而且独具疏油的性能，非常适合在厨房等油污较重的地方使用。
可皂化食用油的强碱性无机物
本发明中优选的是碳酸氢钾，正常状态下呈弱碱性的碳酸氢钾在高温条件下能与厨房烹调过程中所使用的食用油脂(植物油和动物油脂)瞬间发生皂化反应，生成一层厚厚的却能让热蒸汽透过的皂化膜泡沫层，覆盖在食用油脂的表面以隔绝其与空气的接触，使得火焰由于窒息作用而完全熄灭，而且表面油脂发生皂化反应后的产物不可燃，能有效防止复燃现象的发生。
抗冻剂
抗冻剂又称阻冻剂，是一类加入到其他液体中以降低其冰点、提高抗冻能力的物质。本发明中所述抗冻剂优选为戊二醇；优选的，所述戊二醇的质量百分比为5.5-9.5％；进一步优选的，所述戊二醇的质量百分比为6.5-8.5％；最优选的，所述戊二醇的质量百分比为7.5％。本发明中的戊二醇按照上述比例加入到灭火剂体系中，与体系中的其它组分协同作用，促进体系中其他组分的溶解，阻止体系中的各个组分在低温等环境下的有序排列程度，避免出现结晶或凝结，提高低温等环境下的稳定性。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
实施例1
一种F类火灾专用灭火剂，包括的组分及其质量百分比含量为：环保型发泡剂0.5-％、抗冻剂5.5％、表面活性剂0.25％、可皂化食用油的强碱性无机物20.5％、抗烧剂0.5-％、颜料0.005％、其余为去离子水。
优选的，所述环保型发泡剂为烷基糖苷。
优选的，所述表面活性剂为可降解的表面活性剂。
优选的，所述表面活性剂为氟碳表面活性剂。
优选的，所述可皂化食用油的强碱性无机物为碳酸氢钾。
优选的，所述抗冻剂为戊二醇。
优选的，所述抗烧剂为聚磷酸铵。
实施例2
一种F类火灾专用灭火剂，包括的组分及其质量百分比含量为：环保型发泡剂4.5％、抗冻剂9.5％、表面活性剂1.35％、可皂化食用油的强碱性无机物24.5％、抗烧剂3.5％、颜料0.045％、其余为去离子水。
优选的，所述环保型发泡剂为烷基糖苷。
优选的，所述表面活性剂为可降解的表面活性剂。
优选的，所述表面活性剂为氟碳表面活性剂。
优选的，所述可皂化食用油的强碱性无机物为碳酸氢钾。
优选的，所述抗冻剂为戊二醇。
优选的，所述抗烧剂为聚磷酸铵。
实施例3
一种F类火灾专用灭火剂，包括的组分及其质量百分比含量为：环保型发泡剂1.5％、抗冻剂6.5％、表面活性剂0.55％、可皂化食用油的强碱性无机物21.5％、抗烧剂1％、颜料0.015％、其余为去离子水。
优选的，所述环保型发泡剂为烷基糖苷。
优选的，所述表面活性剂为可降解的表面活性剂。
优选的，所述表面活性剂为氟碳表面活性剂。
优选的，所述可皂化食用油的强碱性无机物为碳酸氢钾。
优选的，所述抗冻剂为戊二醇。
优选的，所述抗烧剂为聚磷酸铵。
实施例4
一种F类火灾专用灭火剂，包括的组分及其质量百分比含量为：环保型发泡剂3.5％、抗冻剂8.5％、表面活性剂1.25％、可皂化食用油的强碱性无机物23.5％、抗烧剂2.5％、颜料0.035％、其余为去离子水。
优选的，所述环保型发泡剂为烷基糖苷。
优选的，所述表面活性剂为可降解的表面活性剂。
优选的，所述表面活性剂为氟碳表面活性剂。
优选的，所述可皂化食用油的强碱性无机物为碳酸氢钾。
优选的，所述抗冻剂为戊二醇。
优选的，所述抗烧剂为聚磷酸铵。
实施例5
一种F类火灾专用灭火剂，包括的组分及其质量百分比含量为：环保型发泡剂2.5％、抗冻剂7.5％、表面活性剂0.75％、可皂化食用油的强碱性无机物22.5％、抗烧剂2％、颜料0.025％、其余为去离子水。
优选的，所述环保型发泡剂为烷基糖苷。
优选的，所述表面活性剂为可降解的表面活性剂。
优选的，所述表面活性剂为氟碳表面活性剂。
优选的，所述可皂化食用油的强碱性无机物为碳酸氢钾。
优选的，所述抗冻剂为戊二醇。
优选的，所述抗烧剂为聚磷酸铵。
实施例6
一种F类火灾专用灭火剂的制备方法，包括如下步骤：
a.分别称量配方量的固体物料碳酸氢钾、聚磷酸铵。将固体物料加入不锈钢反应釜中；
b.加入去离子水，调整搅拌机转速为450r/min开始搅拌，直至物料溶解；
c.待物料溶解后加入液体物料烷基糖苷、氟碳表面活性剂、戊二醇，调整搅拌机转速为300r/min，搅拌60min后，加入颜料，继续搅拌10min后过滤、包装。
本发明的灭火剂效果测试
取上述F类火灾专用灭火剂，充装在厨房设备灭火装置中，按厨房设备灭火装置
GA 498-的规定进行试验。
实验结论：有效喷射时间≥10s,喷射延迟时间≤3s。
按厨房设备灭火装置GA 498-中6.4条进行灭火试验，装置喷放结束后火焰完全扑灭，火焰熄灭后20min内没出现复燃，锅内油脂温度降至30℃以下，灭火效能3200g/㎡。
按厨房设备灭火装置GA 498-中6.5条进行灭火试验，装置喷放结束后明火完全扑灭，排烟管道内的温度下降且不出现温度回升现象。
按厨房设备灭火装置GA 498-中6.6.2条进行抗飞溅试验，在灭火剂喷射过程中，没有燃烧的油喷溅出来。
上述实验结果证明，本发明具有以下优点：
(A)符合环保要求：使用无毒性、可降解的原料作为基材，无毒无腐蚀，对于自然生态及人体不会成破坏与毒害；
(B)高效灭火：经过试验测定本发明的灭火剂的灭火效能≤3500g/㎡，足以满足在厨房设备灭火装置中的使用；
(C)灭火不复燃：因灭火剂体系中添加的各个组分之间的性能相辅相成，将复燃率降至最低；
(D)凝固点低：本发明的灭火剂经过测试灭火剂凝固点≤-20℃。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征：
1.一种F类火灾专用灭火剂，其特征在于，包括的组分及其质量百分比含量为：
2.如权利要求1所述的一种F类火灾专用灭火剂，其特征在于，包括的组分及其质量百分比含量为：
3.如权利要求1所述的一种F类火灾专用灭火剂，其特征在于，一种F类火灾专用灭火剂，包括的组分及其质量百分比含量为：
4.如权利要求1-3任一所述的一种F类火灾专用灭火剂，其特征在于，所述环保型发泡剂为烷基糖苷。
5.如权利要求1-3任一所述的一种F类火灾专用灭火剂，其特征在于，所述表面活性剂为可降解的表面活性剂。
6.如权利要求1-3任一所述的一种F类火灾专用灭火剂，其特征在于，所述表面活性剂为氟碳表面活性剂。
7.如权利要求1-3任一所述的一种F类火灾专用灭火剂，其特征在于，所述可皂化食用油的强碱性无机物为碳酸氢钾。
8.如权利要求1-3任一所述的一种F类火灾专用灭火剂，其特征在于，所述抗冻剂为戊二醇。
9.如权利要求1-3任一所述的一种F类火灾专用灭火剂，其特征在于，所述抗烧剂为聚磷酸铵。
10.如权利要求3所述的一种F类火灾专用灭火剂，其特征在于，所述灭火剂包括的组分及其质量百分比含量为：烷基糖苷2.5％；戊二醇7.5％；氟碳表面活性剂0.75％；碳酸氢钾22.5％；聚磷酸铵2％；颜料0.025％，其余为去离子水。
11.如权利要求10所述的一种F类火灾专用灭火剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.分别称量配方量的固体物料碳酸氢钾、聚磷酸铵。将固体物料加入不锈钢反应釜中；
b.加入离子水，调整搅拌机转速为450r/min开始搅拌，直至物料溶解；
c.待物料溶解后加入液体物料烷基糖苷、氟碳表面活性剂、戊二醇，调整搅拌机转速为300r/min，搅拌60min后，加入颜料，继续搅拌10min后过滤、包装。
技术总结
本发明涉及一种F类火灾专用灭火剂及其制备方法，包括的组分及其质量百分比含量为：环保型发泡剂0.5‑4.5％、抗冻剂5.5‑9.5％、表面活性剂0.25‑1.35％、可皂化食用油的强碱性无机物20.5‑24.5％、抗烧剂0.5‑3.5％、颜料0.005‑0.045％、其余为去离子水。本发明的一种F类火灾专用灭火剂，其凝固点≤‑20℃，灭火效能≤3500g/㎡，并且无毒无腐蚀性，可降解，对环境无污染，灭火后不复燃、生产成本低，生产加工及应用方法简单。
技术研发人员：宋明韬;王田美;李素莲
受保护的技术使用者：山东环绿康新材料科技有限公司
技术研发日：.07.02
技术公布日：.08.27
