灭火器及灭火器介质的制作方法

xiaoxiao2020-6-27  220

灭火器及灭火器介质的制作方法
【专利摘要】一种灭火器装置,包括至少一个容器,该容器容纳有灭火介质并且适于当确定有火灾或潜在火灾时释放所述灭火介质,其特征在于,所述灭火介质包括膨胀蛭石的水性悬液。
【专利说明】灭火器及灭火器介质

【技术领域】
[0001]本发明涉及细的膨胀蛭石颗粒的水性悬液作为灭火介质的应用以及容纳有这种悬液的灭火设备。

【背景技术】
[0002]蛭石是化学式为(Mg,Fe, Al)3 (Al, Si) 4010 (OH) 2.4H20的天然存在的矿物。蛭石可通过热处理或化学处理来膨胀以形成膨胀蛭石。
[0003]膨胀蛭石颗粒可悬浮在稳定的水性悬液中,例如,如US 6,309,740中公开的。膨胀蛭石的水性悬液已被用于防火柔性材料,诸如纸和布。
[0004]蛭石也已被用于与石膏混合以形成耐火涂层。
[0005]FR 2 935 907设想了通过原位形成重量比为I至10的石膏与水的混合物以形成通过喷洒进行应用的可喷洒的液体来控制火灾。在一个实施方式中,FR 2 935 907设想了进一步将石膏和水的混合物与密度小于I的易燃颗粒状矿物材料(例如蛭石)原位混合以形成可漂浮在燃烧液体的表面上的混合物。一旦制成,这种混合物不能够在延长时期中待用而进行贮存。


【发明内容】

[0006]本发明涉及细的膨胀蛭石的水性悬液作为灭火材料的应用以及容纳这种悬液的灭火设备。蛭石的含量优选地介于3重量%至40重量%之间,更优选介于10重量%至30重量%之间,特别是介于15重量%至25重量%之间,诸如20重量%。优选的是粒径介于纳米至1000微米且优选为不大于300微米的非常细的蛭石。尽管没有额外添加剂的蛭石的水性悬液提供了优异的灭火介质,悬液也可额外地包括其它添加剂,诸如灭火器系统中通常用于提高性能的抑制剂,只要它们不干扰蛭石在延长时期内保持悬浮的能力。如果不被干扰,那么蛭石将在诸如介于10至30摄氏度之间(例如20摄氏度)的室温下保持悬浮持续优选至少6个月的时间,更优选至少12个月的时间,尤其是24个月或更长的时间。
[0007]常规灭火器依靠下列三项原则的一项或多项:
[0008](I)水基:通过喷洒水来熄灭火焰并冷却着火区域至低于着火点以便扑灭火焰的应用;
[0009](2)干粉或泡沫:用湿泡沫或干粉包围着火区域来熄灭火焰并使火灾的氧气稀缺以扑灭火焰;
[0010](3) CO2:例如使用推进式哈龙气体或干冰CO2,从火灾的区域中去除氧气以使得燃烧不能再发生。
[0011]通过将非常细的膨胀蛭石的水基分散体喷洒至火灾的区域上对火灾的控制以五种方式控制火灾,有效地结合并扩大了由不同类型的常规灭火器所提供的各种益处:
[0012](I)悬液中俘获在蛭石颗粒内的水通过汽化潜热的吸收来降低着火区域的温度并且有助于扑灭火灾;
[0013](2)悬液形成了使火灾的热区域隔离的优异的隔离层,否则火灾的热区域虽然经
(I)冷却但是可以辐射并传播至尚未起火的毗邻区域;
[0014](3)悬液在未着火的毗邻区域上形成了保护性隔离的防火涂层,这防止了从着火的区域降落至该区域上的任何燃烧物质在此涂层下的可燃物质上引起火灾;
[0015](4)粒径非常细的蛭石在尚未着火的可燃材料和燃烧发生所需要的毗邻大气中的氧气之间创建了氧气屏障。
[0016](5)蛭石颗粒的薄片结构保持水并且很好地润湿。这使得细的颗粒粘住物体、衣物或肉体以提供改进的熄灭效果并且建立隔离屏障。这与弹开和排去的水形成对比。在粘住竖直物体的方面,蛭石悬液也比泡沫或干粉灭火材料好得多。蛭石悬液形成了优异的热隔尚层O
[0017]通常地,肉体烧伤的急救措施可包括将烧伤部与氧气隔离。非常细的蛭石颗粒当以喷洒方式进行应用时可形成氧屏障层,以使得蛭石分散体用于扑灭影响人或动物的火灾的应用可额外地为烧伤皮肤提供初始氧气阻挡保护层,以及扑灭火灾并且提供防止进一步火灾或热的隔离层。

【专利附图】

【附图说明】
[0018]通过仅以实例给出的下列描述和附图,将更清楚地理解本发明,其中:
[0019]图1是来自杜普雷矿业有限公司(Dupr6 Minerals Limited)的蛭石分散体DM38的说明性的尺寸分布图。

【具体实施方式】
[0020]可获得包括具有受控的粒径范围的膨胀蛭石的蛭石分散体,诸如来自杜普雷矿业有限公司的DM38。蛭石能够以这种分散体保持悬浮达几个月或一年或两年或更长的延长时期。来自杜普雷矿业有限公司的DM38具有图1中列出的用于说明目的尺寸分布。颗粒范围为从纳米尺寸至1000微米,大多数蛭石的尺寸为约300微米。为了用作灭火器介质,粒径分布应该使得蛭石可在延长的时期中保持悬浮,当由常规灭火器设备施用时将提供合适的喷雾,当在喷洒时将保持良好的涂层能力,并且当在灭火情况中进行喷洒时将提供良好的热隔离和氧气屏障性能。至多2000微米,优选小于1000微米并且更优选300微米或更小的范围中的蛭石粒径适于这一目的。优选至少90重量%并且更优选95重量%的蛭石颗粒应该不大于300微米并且更优选介于I至300微米之间。合适的悬液中蛭石的含量可以介于3重量%至40重量%之间,优选介于10重量%至30重量%之间,更优选介于15重量%至25重量%之间,特别是约20重量%。
[0021]尽管没有额外添加剂的蛭石的水性悬液,特别是去离子水或蒸馏水中的悬液,提供了优异的灭火器介质,悬液也可额外地包括其它添加剂,诸如灭火器系统中通常用于提高性能的抑制剂,以及提高悬液稳定性的添加剂。添加剂应该优选不会不利地干扰蛭石在延长时期内保持悬浮的能力,并且优选在进行喷洒时应该不会干扰悬液形成保护性耐火且热隔离的涂层的能力。按照FR 2 935 907制备的石膏、水和蛭石的混合物将不会是稳定的悬液。在灭火器介质中优选没有石膏或者石膏的含量小于10重量%,诸如小于5重量%或者小于I重量%。
[0022]可将灭火介质提供到任何合适的容器中,只要该容器允许在确定了火灾或潜在火灾的时候通过手动操作或自动地响应于警报或其它信号将灭火介质快速应用至火灾和其周围区域,或者处于危险中的区域。可被含有细膨胀蛭石的水性悬液的灭火介质填充的合适的容器可由诸如金属、聚合物、碳纤维、玻璃或Kevlar的任何合适的材料制成,并且优选能够被加压或泵送出以便省略软管或其它出口的喷雾。合适容器的实例包括:
[0023]手携式容器,优选是0.125至50升(0.25至40Kg液体含量)的。容器可以是通常作为便携式清水灭火器使用的类型的忙存压力式或弹药推动式灭火器(stored pressureor cartridge operated fire extinguisher);
[0024]半便携式灭火器,可选地装有轮子,5升至250升容量;
[0025]带有泵或加压气源的罐,安装在消防车之中或之上,或者在车辆后方可牵引的。
[0026]瓶或罐,作为个体或作为储库,位于极为贴近火灾危险区域或远离火灾危险区域的地方并且在每种情况下均适于将它们的内容物释放至火灾危险区域。
[0027]下面的实施例说明了蛭石悬液作为灭火材料的益处。
[0028]实施例1
[0029]制备具有如图1所示的受控粒度分布的化学剥离的蛭石的水性溶液。这种悬液商购自杜普雷矿物有限公司,名称为“水性蛭石分散体(DM38) ”。
[0030]实施例2
[0031]一些常规的水基气体加压灭火器填充有依照实施例1的水性蛭石悬液。当被启动时,灭火器通过灭火器软管以喷雾方式释放蛭石悬液。
[0032]实施例3
[0033]设立仿制品并使其穿着易燃的能见度高的外套。使用本生灯点燃外套。当外套起火时,启动填充有依照实施例2的蛭石悬液的灭火器并且将所述喷雾导向燃烧的外套上。喷雾在外套上形成涂层,这迅速扑灭了火焰。
[0034]实施例4
[0035]通过将燃烧器应用至外套已涂覆有蛭石分散体的喷雾的区域来尝试再次点燃实施例3的外套。该外套不会再次被点燃。
[0036]实施例5
[0037]仅使用灭火器中的水来重复实验3和4的实验。水熄灭了火灾,虽然实现这一目标花费了较长的喷射时间。然后应用另外的水以完全浸透外套。当将燃烧器再应用至浸透的外套时,它在几秒钟内被重新点燃。
[0038]实施例6
[0039]以距离为大约2.5米的方式将蛭石分散体从实施例2的灭火器中应用至直立的丁烷气瓶。分散体在瓶上形成涂层。在火灾发生的时候,将这种涂层应用至容纳气体的容器提供了优异的耐火且热隔离的层,以降低由瓶的内容物暴露于等级升高的热和火灾引起的猛烈爆炸的机会。
【权利要求】
1.一种灭火器装置,包括至少一个容器,所述容器容纳有灭火介质并且适于当确定有火灾或潜在火灾时释放所述灭火介质,其特征在于,所述灭火介质包括膨胀蛭石的水性悬液。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述灭火介质包括细的膨胀蛭石的稳定的水性悬液。
3.根据前述权利要求中任意一项所述的装置,其中,所述蛭石悬液包括粒径范围为1纳米至2000微米的膨胀蛭石。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的装置,其中,所述蛭石悬液包括最大粒径为300微米或更小的膨胀蛭石。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的装置,其中,所述蛭石悬液包括介于约3重量%和约40重量%之间的蛭石。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的装置,其中,所述蛭石悬液包括介于约10重量%和约30重量%之间的蛭石。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的装置,其中,所述蛭石悬液包括介于约15重量%和约25重量%之间的蛭石。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的装置,其中,所述蛭石悬液包括约20重量%的蛭石。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的装置,其中,所述灭火介质在贮存时保持稳定,且所述蛭石保持悬浮持续至少6个月的时期。
10.根据前述权利要求中任意一项所述的装置,其中,所述灭火介质在贮存时保持稳定,且所述蛭石保持悬浮持续至少12个月的时期。
11.根据前述权利要求中任意一项所述的装置,其中,所述灭火介质在贮存时保持稳定,且所述蛭石保持悬浮持续至少24个月的时期。
12.根据前述权利要求中任意一项所述的装置,所述装置适于在检测到火灾发生的时候进行手动操作。
13.根据前述权利要求中任意一项所述的装置,所述装置适于自动释放所述灭火介质以响应于指示已检测到火灾或潜在火灾的信号。
14.根据前述权利要求中任意一项所述的装置,所述装置包括释放所述灭火器介质作为间歇或连续的喷雾并且将所述喷雾导向选定区域的设施。
15.—种响应于火灾或潜在火灾的确定来扑灭或控制火灾的方法,通过在火灾蔓延发生的时候将包括膨胀蛭石的水性悬液的灭火介质应用至所述火灾和/或毗邻区域和/或高风险区域。
16.—种响应于火灾的确定来扑灭或控制火灾的方法,通过在火灾蔓延发生的时候从一种或多种根据权利要求1至14中任意一项所述的装置中将包括膨胀蛭石的水性悬液的灭火且控制火的介质应用至所述火灾和/或毗邻区域和/或高风险区域。
17.一种用于制造根据权利要求1至14中任意一项所述的消防设备装置的方法,通过用包括水性蛭石悬液的灭火介质完全或部分地填充适于释放灭火介质的容器。
18.膨胀蛭石的水性悬液作为灭火介质的应用。
【文档编号】A62D1/00GK104271201SQ201380016389
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年3月28日 优先权日:2012年3月30日
【发明者】理查德·斯坦利·古德温, 安德鲁·詹姆斯·贝利 申请人:古德温公开有限公司

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