基于生物降解性分析的泡沫灭火剂配方体系研究_包志明

文章编号:1009-6094(2013)02-0072-04

基于生物降解性分析的泡沫灭火剂配方体系研究＊

包志明,张宪忠,傅学成,陈　涛

(公安部天津消防研究所,天津300381)

摘　要:根据相关研究结果,结合泡沫灭火剂领域对于发泡剂组分的一般要求,对泡沫灭火剂配方体系中常用发泡剂生物降解性进行评价分析。结果表明,直链型硫酸盐和磺酸盐阴离子表面活性剂、烷基甜菜碱和酰胺基甜菜碱两性表面活性剂以及烷基糖苷非离子表面活性剂适宜用作发泡剂。此外,对除发泡剂以外的其他各类功能助剂进行生物降解性能分析、筛选的结果表明,作为促流动剂的氟表面活性剂普遍难以降解,醇、醚类助溶剂则普遍具有良好的生物降解性能,其他领域提出的适宜生物降解的润湿剂、防腐剂和抗溶剂均适用于泡沫灭火剂配方体系。同时,进一步提出泡沫灭火剂生物降解性能评价所应遵循的基本程序,探讨不同评价方法、受试物质量浓度和组成成分对泡沫灭火剂生物降解性能评价的影响,提出基于生物降解性分析是新型泡沫灭火剂研究开发的重要原则。

关键词:环境学;消防安全;泡沫灭火剂;表面活性剂;生物降解中图分类号:X592 文献标识码:A DOI :10.3969/j .is sn .1009-6094.2013.02.016

＊收稿日期:2012-07-16

作者简介:包志明,助理研究员,硕士,从事新型灭火剂开及其应用

技术研究,baoz himing @tfri .com .cn 。

基金项目:国家科技支撑计划课题(2011BAK03B04);公安部重点研

究计划项目(2011ZDYJ TJXF021)

0　引　言

泡沫灭火剂作为所有灭火剂品种中用量最大的一种,广泛应用于市政消防、石油化工消防等领域的固体火灾、液体火

灾扑救,在保障人民生命财产安全方面发挥了重要作用[1-2]。作为一类由具有发泡性能的表面活性剂和其他功能助剂组成的化学品,泡沫灭火剂在生产、储存、使用和废弃的整个生命周期内,均存在向自然环境中释放的风险,给环境带来潜在威胁[3-4]。泡沫灭火剂对环境产生潜在危害的根本原因在于,其所含有的有机化合物在进入环境后会对环境造成潜在风险,主要表现为:消耗水体中的溶解氧,对水生动植物产生毒性作用,难以生物降解而在环境中持久存在。因此,生物降解性是考察泡沫灭火剂环境相容性的一个重要参数,有必要对泡沫灭火剂配方体系中各类常用组分的生物降解性能及泡沫灭火剂生物降解性能评价方法进行评估分析,从而为环境友好型泡沫灭火剂的开发及评估提供技术支持。

1　泡沫灭火剂配方体系组成的一般特点

泡沫灭火剂均是由发泡剂以及助溶剂等功能性助剂组成

[5]

,并主要通过覆盖、隔绝作用扑救各类可燃、易燃液体火

灾[6]。产生大量连续聚集的灭火泡沫是泡沫灭火剂发挥灭火作用的重要保证,因此,发泡剂是所有泡沫灭火剂中必备的组分,而且常常是含量最大的组分。所含发泡剂的生物降解性能是影响泡沫灭火剂整体生物降解性能的关键因素。作为发泡剂的组分通常是各类碳氢表面活性剂。蛋白型泡沫灭火剂以水解蛋白作为发泡剂,而水解蛋白通常被认为是多种高分

子多肽/氨基酸型碳氢表面活性剂的混合物。

各类功能性助剂根据其自身效力和所要达到实际应用效果的要求不同,添加量各异。除助溶剂外,功能性助剂在泡沫灭火剂配方体系中的添加量很低,单一功能型助剂生物降解性能对泡沫灭火剂产品整体生物降解性能的影响低于发泡剂。为提高灭火泡沫在可燃液体表面的流动性,提高灭火速度,可加入氟表面活性剂作为促流动剂[7];加入抗冻剂可使泡沫灭火剂获得低温使用性能;加入缓蚀剂可降低泡沫灭火剂对盛装容器的腐蚀性;为提高蛋白型泡沫灭火剂的储存稳定性,通常还需加入防腐剂;为使泡沫灭火剂具备极性溶剂火的扑救能力,通常会加入凝胶抗溶(醇)组分[8]。此外,泡沫灭火剂通常为固定剂型的浓缩液产品,按照3∶97或者6∶94(体积比)与水混合后,经一定的泡沫发生装置产生灭火泡沫。为保持多组分混合物浓缩液的均相体系,通常还会加入助溶剂。实际上,各类功能助剂并无严格划分,例如某些醇类可兼具抗冻、助溶和防腐的作用,而凝胶抗溶组分通常可提高灭火泡沫的表面黏度,从而起到泡沫稳定剂的作用。

2　泡沫灭火剂配方组分的生物降解性分析

2.1　发泡剂的生物降解性分析

表面活性剂分子通常由疏水基和亲水基两部分组成,疏水基一般是由长链烃基构成,亲水基则通常为带电的离子基团或不带电的极性基团。根据亲水基的不同,碳氢表面活性剂可分为阴离子型、阳离子型、两性型、非离子型和混合型等几种[9]。泡沫灭火剂常用的发泡剂通常为起泡能力较好的阴离子、两性或者非离子碳氢表面活性剂。2.1.1　阴离子发泡剂

各类不同表面活性剂的生物降解能力有所差别,影响生物降解的内因是表面活性剂的分子结构[10]。对于表面活性剂生物降解性能与结构之间的关系,一般认为表面活性剂的生物降解性主要由疏水基团决定,并随着疏水基线性程度的增加而增加[11]。因此,生物降解性能较好的发泡剂的疏水基通常为直链构型,而不同直链构型的阴离子碳氢表面活性剂若以初级生物降解率为评价指标,其生物降解能力由高到低的排序如下[10]:直链烷基硫酸盐(FAS )、直链脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES )、直链烷基磺酸盐(SAS )、直链α-烯烃磺酸盐(AOS )、直链烷基苯磺酸盐(LAS )。其中,FAS 在最终生物降解方面同样优于其他类型的阴离子表面活性剂。但总体而言,上述直链烷基阴离子表面活性剂均属于易生物降解物质。因此从生物降解性能角度考虑,直链烷基型的FAS 、AES 、SAS 、AOS 和LAS 作为泡沫灭火剂的发泡剂组分都是较为合适的。

2.1.2　两性发泡剂

两性碳氢表面活性剂通常为氨基酸型、甜菜碱型、咪唑啉型、磷脂和蛋白质衍生物等。以蹄角粒、猪毛为原料水解制成的水解蛋白液含有由大量多肽/氨基酸组成的表面活性剂,成分较为复杂,但属于较易生物降解的组分。合成型泡沫灭火剂中常用的两性发泡剂则是甜菜碱型和咪唑啉型表面活性剂。表1列出了采用密闭瓶试验测得的一些两性表面活性剂、阴离子表面活性剂的有氧最终生物降解数据(一般认为生

第13卷第2期2013年4月 安全与环境学报Journal of Safety and Environment

Vol .13　No .2

Apr .,2013

物降解率大于60%是可生物降解的)[12-14]。总体而言,甜菜碱和咪唑啉型两性表面活性剂的最终生物降解率低于常用的阴离子表面活性剂,但羟磺基甜菜碱除外,烷基甜菜碱和酰胺基甜菜碱可被认为是易生物降解的。考虑到两性表面活性剂的温和性较好,对眼部和皮肤的刺激性小,并且具有优异的复配性能、耐酸碱性能和抗硬水能力,其可以作为第二发泡组分与阴离子表面活性剂复配使用。

2.1.3　非离子发泡剂

常见的聚氧乙烯型非离子表面活性剂,如脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、烷基酚聚氧乙烯醚(APE O)和聚氧乙烯失水山梨醇单羧酸酯(Tween),由于其起泡力较低,泡沫稳定性差,很少用作泡沫灭火剂中的发泡剂[15]。烷基糖苷(APG)是一种由葡萄糖的半缩醛羟基与脂肪醇羟基在酸催化作用下失去1个水分子而成的苷化合物[16]。由表1可知,密闭瓶试验中APG的有氧最终降解率通常在80%以上,属于较易生物降解物质;在某些改进的OECD筛选试验中,其有氧最终降解率也可达到90%以上[17-18]。值得一提的是,APG的最终降解没有稳定的代谢中间体形成,溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon, DOC)的去除率达100%,接近于完全矿化。即使在缺氧条件下,直链烷基APG也可完全降解[18]。即使不考虑APG具备的无毒、刺激性低,特别是泡沫细腻、黏稠等特点,仅从生物降解的角度考虑,APG用作泡沫灭火剂配方体系中的发泡剂组分也是极为合适的。

2.2　功能性助剂的生物降解性分析

2.2.1　促流动剂

降低泡沫溶液的表面张力以及同时降低泡沫溶液和可燃液体之间的界面张力,可以促进灭火泡沫在可燃液体表面的铺展。上述两种性能一般通过氟表面活性剂和碳氢表面活性剂的复配来实现。前文所述的发泡剂作为碳氢表面活性剂在此种条件下可通过与氟表面活性剂复配来进一步降低泡沫溶液的表面张力,以及降低泡沫溶液和可燃液体之间的界面张力,因此,狭义上的促流动剂仅指氟表面活性剂。氟表面活性剂具有多种极其优异的表面活性,在泡沫灭火剂中使用氟表面活性剂作为促流动剂,主要是利用了其优异的降低表面张力的特性。AFFF、FFFP等泡沫灭火剂的泡沫溶液表面张力通常可低至18mN/m以下,因此还可以进一步形成“水成

表1　部分表面活性剂的最终有氧生物降解率

Table1　Ultimate aerobic biodegradation rates of s urfactants

表面活性剂试验结果/%

C12-14烷基甜菜碱63

椰油烷基甜菜碱57

椰油烷基酰胺基丙基甜菜碱84

C14-15羟磺基甜菜碱40

椰油烷基羟磺基甜菜碱47

椰油烷基两性二乙酸盐(咪唑啉)66

C12-18AE8.5S100

C12-18FAS63～95

C9-11EO880

C12-18EO10-1469～86

C8-10AP G81～82

C8-16AP G80

C9-11AP G94膜”[19]。氟表面活性剂的生物降解目前受到广泛关注,特别是全氟烷基磺酸及其衍生物(PFOS及其盐类,通常简称为PFOS)已被列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》附录B。鉴于C—F键的高稳定性,其他含C—F键的潜在替代物在最终生物降解方面的情况同样不宜乐观[20]。在现有技术条件下,仅依靠其他化学物质的添加而不使用氟表面活性剂很难达到原有的灭火性能,只能通过物理手段,如改变泡沫发生方式才能达到原有效果[21]。值得注意的是,目前泡沫灭火剂中氟表面活性剂添加量(固含量)通常在0.4%～

1.0%,对于泡沫灭火剂整体生物降解性能的影响极其微小。

2.2.2　助溶剂

泡沫灭火剂中的助溶剂通常为短链一元醇、多元醇或多元醇的醚类,主要用于提高灭火剂的溶解性和稳定性,其中乙二醇、丙三醇还经常被用作泡沫灭火剂配方体系中的抗冻剂。对于一元醇而言,乙醇和丙醇都很容易发生生物降解。降解5d和20d后,乙醇的DOC去除率分别为74%和84%;降解21d后,异丙醇的DOC去除率可达95%[22]。丙三醇在密闭瓶试验中30d的降解率为93%。乙二醇甲醚和乙二醇乙醚在降解30d后DOC的去除率分别为66%和81%。作为添加量一般仅次于发泡剂的醇、醚类助溶剂,其基本上属于可快速降解的组分,并且不易在生物体产生积累。仅从生物降解度角度考虑,醇、醚类助溶剂适宜用作泡沫灭火剂中的助溶剂组分。

2.2.3　润湿剂

虽然聚氧乙烯型非离子表面活性剂,如AEO和APEO较少用作发泡剂,但是由于其具备极佳的润湿性能,因此可用作泡沫灭火剂中的润湿剂。不同类型聚氧乙烯型非离子表面活性剂的生物降解性次序为AEO、Tween、APEO,并且EO数越多,降解性越差,疏水链长则几乎对降解性没有影响[10]。从生物降解性角度分析,AEO的生物降解率与直链烷基苯磺酸盐(LAS)相当,而APEO虽然属于可快速生物降解物质,但有报道称其代谢中间体具有弱的雌性激素活性[23]。此外,琥珀酸二异辛酯磺酸钠(AOT)和顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠(T)这两种常用渗透剂的生物降解性能略优于烷基苯磺酸盐,属于易生物降解物质。仅从生物降解度角度考虑,AEO类型的非离子表面活性剂如JFC、AOT和T用作润湿剂是较为合适的。

2.2.4　防腐剂

防腐剂是抑制微生物生长的一类物质的总称。可用作防腐剂的物质有很多种,如前所述的醇类助溶剂即对很多种类的微生物生长有抑制作用。目前已知仅以“防腐”功能添加于泡沫灭火剂配方体系中的物质有甲醛、苯酚等简单的有机物。仅以生物降解性来衡量,甲醛和苯酚均属可降解物质,但是因甲醛和苯酚在毒理学方面的测试结果较差,在很多化妆品、洗涤剂标准中被规定了极低的含量上限(一般不超过0.2%)。使用易生物降解的对羟基苯甲酸酯作为防腐剂时,应考虑配方体系的p H值不宜过高,以免其对羟基苯甲酸酯水解失效。总体而言,由于很难准确衡量泡沫灭火剂变性失效的程度,通常用于其他领域的易于生物降解的防腐剂物质被添加于泡沫灭火剂配方体系后的防腐效果难以准确表征,需经长时间的大量试验来验证。

2013年4月 包志明,等:基于生物降解性分析的泡沫灭火剂配方体系研究 Apr.,2013

2.2.5　缓蚀剂

可用于泡沫灭火剂配方体系的缓蚀剂的情况与防腐剂类似。可以抑制泡沫灭火剂浓缩液对金属腐蚀的缓蚀剂品种很多,仅使用简单的无机物如钼酸钠、六偏磷酸钠等也可起到较好的缓蚀效果。目前还不能对可用于泡沫灭火剂配方体系的有机缓蚀剂作全面、整体的系统性评价,但已知天冬氨酸、肉桂醛、月桂酰基肌氨酸等有机缓蚀剂均具有良好的生物降解性[24-25]。2.2.6　抗溶(醇)剂

为抵抗极性液体对灭火泡沫的破坏作用,通常还可在泡沫灭火剂的配方体系中加入高分子多糖类物质或者具有凝胶特性的其他高分子物质,使泡沫灭火剂具备扑救极性液体火灾的能力。常用的高分子多糖抗溶组分为黄原胶和海藻酸钠。虽然这两种物质的降解往往需要特异性的菌种或酶,但是其生物相容性较好,毒性极低,经常用于食品添加剂。其他的高分子多糖类物质具有相似的生物相容特性,但聚丙烯酸和甲基纤维素等合成或半合成的高分子物质的生物降解性也是可以接受的。

3　泡沫灭火剂配方体系的生物降解性评价

3.1　泡沫灭火剂生物降解性评价程序

目前常用的OECD 生物降解性筛选程序均按由易到难、由简到繁、由低费用到高费用的原则分为3级[26]

:零级测试———快速生物降解性、一级测试———固有生物降解性和二级测试———模拟试验测定。整个筛选程序见图1。概括而言,不同级别之间的区别主要在于为供试物提供的生物降解条件不同:零级测试的接种物浓度最低,也最为严格;一级测试提供更长的暴露时间和更高接种物浓度;二级测试则更为接近

真实的环境条件。Bernard 等[27]

根据OECD 301F 方法(呼吸计量法)对欧洲市售的40种不同泡沫灭火剂进行了为期20d 的生物降解性试验,得到各类泡沫灭火剂的生物降解能力,其中只有合成类泡沫灭火剂(S )、水成膜泡沫灭火剂(AFFF )及A 类泡沫灭火剂(Class A Foam )20d 快速生物降解率平均在50%以上,但是缺乏进一步的一级测试数据。3.2　影响泡沫灭火剂生物降解性评价的因素

对于泡沫灭火剂生物降解性能的评价,不同的测试方法获得的试验结果很难进行直接比较。由于不同测试方法之间的测试原理、接种物浓度可能存在差异,

测定结果存在不一致

图1　筛选程序Fig .1　Screening procedure

的可能性较大。而不同实验室之间的比较试验也已证明可比性不高[28]。在OECD 开展的一项实验室间的比较试验中[29],用4种受试物对OECD 所提供的6种快速生物降解方法进行研究,只有DOC 衰减法的降解程度一致且重现性好,其他方法所得结果则比较分散。

受试物质量浓度是影响泡沫灭火剂生物降解性评价的重要因素。以快速生物降解测试为例,由于测定DOC 等指标的灵敏度不高,试验中需要提供远高于大多数实际环境中的受试物质量浓度。并且,在一些测试方法中,较高的泡沫灭火剂浓缩液质量浓度往往伴随着一定的挥发作用和起泡现象,因此给实际测定带来困难。例如,用CO 2生成法来评价一种A 类泡沫灭火剂产品的生物降解率,当受试物质量浓度达到100mg /L 时,由于连续的鼓气,导致培养瓶中液面上方产生大量气泡进入导气管内,使试验无法进行。

受试物组成成分是影响泡沫灭火剂生物降解性评价准确程度的一个潜在因素。从原理上来讲,泡沫灭火剂产品的整体生物降解性应是其所含每一种单一组分生物降解性的总体反映。但是由于泡沫灭火剂产品的详细配方组成极少公开,可能存在某些实际环境中没有的具有毒害作用的泡沫灭火剂组分,其在测定过程中有抑制或降低微生物降解作用的可能性,从而导致整体生物降解性的降低。例如,在Bernard 等[27]的研究中,造成蛋白型泡沫灭火剂较难生物降解的原因就可能是蛋白型泡沫灭火剂中含有较多的硫酸亚铁。这类物质对微生物具有一定毒害作用,会导致试验过程中接种微生物种群数量的降低。Devonshire [30]指出,泡沫灭火剂中所添加的防腐剂会导致接种微生物的死亡,从而导致待测泡沫灭火剂的生物降解率降低。但是本文使用CO 2生成法测试添加甲醛和不添加甲醛的同一种水成膜泡沫灭火剂,试验结果并无显著差异。

4　结　论

1)作为发泡剂的表面活性剂组分,其生物降解性主要由疏水基团决定,并随着疏水基线性程度增加而增加,特别是直链型硫酸盐和磺酸盐阴离子表面活性剂、烷基甜菜碱和酰胺基甜菜碱两性表面活性剂以及烷基糖苷非离子表面活性剂适宜用作发泡剂。

2)作为促流动剂的氟表面活性剂普遍难以降解,醇、醚类助溶剂则普遍具有良好的生物降解性能,其他领域提出的适宜生物降解的润湿剂、防腐剂和抗溶剂均适用于泡沫灭火剂配方体系。

3)对于泡沫灭火剂生物降解性能评价,不同的测试方法获得的试验结果很难进行直接比较,而受试物质量浓度、受试物组成成分是影响泡沫灭火剂生物降解性评价的重要因素。

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Study of the dispensation formula of fire-extin-guishing foam based on the biodegradability analysis

BAO Zhi-ming,ZHANG Xian-zhong,FU Xue-chen g,CHEN Tao

(Tianjin Fire Research Institute of MPS,Tianjin300381,China)

Abstract:This paper would like to present our stud y results on the dispensation formula of fire-extinguishing foam based on the experi-mental data on biodegradability of firefighting foam in gredients in lit-erature both at home and abroad and our biodegradability comparison and analysis.Our careful analysis of the biodegradability of fire-ex-tinguishing foam in gredients shows that the straight chain sulfate and sulfonate anionic surfactant,alkyl betaine,amide betaine amphoteric surfactant and the non-ionic surfactants of alkyl glycoside are all high-surface active and high in biodegradation rate,which implies that they can all be used as desirable foaming agent in preparing fire-ex-tinguishing foam.Due to the broad use of fire-extinguishing foam, there exist great potential risks for large amount release of the foam ingredients in the environment,which has brought us about the urgent need for analyzing and screening of the biodegradability of such foams by means of other functional aids.The results of our screenin g exper-iments and the related analysis show that it is usually difficult to biodegrade such fire-extinguishing foam ingredients except for the flu-orine surface active agents,the alcohols and ethers used as cosolvent in the foam.To increase the biodegradability,we have also studied the biodegradable wetting agent,the preservative and alcohol resistant agent in the related areas and in turn introduced the screening proce-dure of biodegradability of the foams.Through a careful study of the limited research materials and findings abroad,we have also explored and examined different kinds of firefighting foams with different biodegradabilit y.As a result,we have found that there are many fac-tors affecting the screening of the foam biodegradabilit y.For the same substance,different evaluation methods,testing indexes,concentra-tions of the testing substances tend to lead to different results.There-fore,the biodegradation should be taken as a key factor to the devel-opment of the up-to-date firefighting foam products.

Key words:environmentalology;fire safety;firefighting foam;sur-factant;biodegradation

C LC num ber:X592 Document code:A

Article ID:1009-6094(2013)02-0072-04

2013年4月 包志明,等:基于生物降解性分析的泡沫灭火剂配方体系研究 Apr.,2013

水成膜泡沫灭火剂

公司主营：泡沫灭火装置、泡沫灭火剂、消防机器人、智能疏散系统、自动跟踪定位射流灭火装置（智能水炮）、干粉灭火系统、自动喷水灭火系统、消防炮、消防炮塔、消防阀门、消防箱、抗震支架等。 深圳共安--水成膜泡沫灭火剂（AFFF ）:水成膜泡沫灭火剂是一种高效泡沫灭火剂，其特点是在油类表面上能形成两层抑制类蒸发的防护膜，靠泡沫和防护膜的双重作用，灭火效率高、速度快、防复燃性能和封闭性能好，贮存期长。该灭火剂与水按3：97或6：94的比例混合，可以在各种低、中倍数泡沫产生设备中发泡，扑救油类火灾；可采用“腋下喷射”的方式扑救大型油类贮罐火灾。广泛适用于油田、炼油厂、油库、船舶、码头、飞机场、机库等重点防灾场所。 运输和储存： 1；水成膜泡沫灭火剂应储存在通风、阴凉、干燥处；储存温度应低于40 C,高于水成膜 泡沫灭火剂凝固点5C。 2;运输应避免雨淋。防止受潮和包装桶受损。 3;产品在运输、储存期间不得混入其他物质和其他类型的灭火剂。 4;水成膜泡沫（AFFF）灭火剂储存八年，其各项技术性能应符合本标准 4.1和421的规定。抗溶性水成膜泡沫（AFFF/AR）灭火剂储存两年之内各项技术性能应符合本标准第4章的 规定。储存两至八年其技术性能应符合本标准 4.1和4.2.1的规定，但只能作为非抗溶性水 成膜泡沫灭火剂使用。

Aqueous Film Forming Foam (AFFF) 水3翘沫灭火列是一种离效灣沬灭火刑.具将点矗在油类表面上能形成两堰狗制类蒸发的K5FK. H淘沫和?5沪就的双■作用.灭火效率速度快、B5*燃性能和封闭性能好.上存期长.该灭笑刑与水按3:97或6:94的比例混合.可以在各种低、中信敗灣谏产生设笛中发灣.扑救油矣火灾；可采用?液下吸射-的方式扑救大璽油类OC灾?广泛适用于油田. 炼注厂■油際、船舶.码头.飞机场、机崖&■点防灾场所? The AFFF foam concentrate

水成膜泡沫灭火剂种类参数

水成膜泡沫灭火剂又称“轻水”泡沫灭火剂。由氟碳表面活性剂、无氟表面活性剂(碳氯表面活性剂或硅酮表面活性剂)和改进泡沫性能的添加剂(泡沫稳定剂、抗冻剂、助溶剂以及增稠剂等)及水组成。按与水体积混合比分为3%AFFF (3：97)和6%AFFF(6∶94)两种，保质期为八年。 灭火原理 水成膜泡沫灭火剂通过泡沫比例混合装置与水混合后，输出的泡沫混合液经泡沫产生喷射设备（泡沫产生器、泡沫发生器、泡沫喷头）产生灭火泡沫，喷射到燃烧的油面时，泡沫层析出的水分能在燃料表面形成一层封闭性很好的水膜，起到隔离燃料与空气的接触，靠泡沫和保护膜双重作用，能迅速、高效率的扑救油类火灾。 产品特点 水成膜泡沫灭火剂是低能耗的，只需要极小的搅动能量。 产生的泡沫具有卓越的流动性，能快速压倒火焰扑救油火。 水成膜泡沫灭火剂与清水、淡水的混合液均适用灭火。 与大多数的比例混合装置（泡沫罐）和泡沫灭火装置均可兼容。 水成膜泡沫灭火剂可与相容性干粉灭火剂联用。 水成膜泡沫灭火剂又称“轻水”泡沫灭火剂。由氟碳表面活性剂、无氟表面活性剂(碳氯表面活性剂或硅酮表面活性剂)和改进泡沫性能的添加剂(泡沫稳定剂、抗冻剂、助溶剂以及增稠剂等)及水组成。按与水体积混合比分为3%AFFF (3：97)和6%AFFF(6∶94)两种，保质期为八年。 应用范围 水成膜泡沫灭火剂具有封闭性能好、流动性快和高强度抗火焰回烧的优点，是卓越的B 类火灾的控制及灭火消防药剂。在灭A 类火灾中，水成膜泡沫灭火剂也是优秀的湿润兼渗透剂。能迅速对木堆、纸张、橡胶及通常易燃物中的深层火焰起到灭火作用。广泛适用于油田、炼油厂、油库、船舶、码头，飞机场、机库等。 包装、运输及贮存要求

常用泡沫灭火剂种类

常用泡沫灭火剂种类 AFFF-AR3%、6%抗溶性水成膜泡沫灭火剂抗溶性水成膜泡沫灭火剂由碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂、抗醇剂、稳定剂、抗冻剂、添加剂等组成，是一种多用途高效泡沫灭火剂。该灭火剂除具有一般水成膜泡沫灭火剂的灭油类火灾的性能外，还具有优良的扑救醇、酯、醚、酮、醛等极性溶剂火灾的能力，贮存期长，可以在各种低倍数泡沫产生设备中与水按3:97或6:94的比例混合发泡。广泛适用于油田、炼油厂、油库、船舶、大型化工厂、化纤厂、石化企业、化工产品仓库、溶剂厂等。该灭火剂应密封存放在阴凉、干燥、通风、温度-5℃-40℃的环境中，有效期为八至十年。 YE-3、YE-6型蛋白泡沫灭火剂，蛋白泡沫灭火剂是以动物蛋白质的水解浓缩液为基料，并含有适当的稳定、防腐、防冻等添加剂组成的起泡性液体。该灭火剂广泛适用于石化企业、油田、油库、输油码头、船舶、以及消防队，可以在各种低倍数泡沫产生设备中与水按3:97或6:94的比例进行混合而产生泡沫，主要用于扑救一般非水溶性(油类)易燃和可燃液体火灾，也可用于扑救一般固体物质的火灾。该灭火剂应密封存放在室内阴凉、干燥、通风、温度为-5℃~40℃的环境中，有效期为二年。 YEF-3、YEF-6型氟蛋白泡沫灭火剂氟蛋白泡沫灭火剂

是在蛋白泡沫灭火剂中加入适当的氟碳表面活性剂配制而成。由于氟碳表面活性剂的作用，使得该灭火剂除具备蛋白泡沫灭火剂的灭火性能外，还可以采用“液下喷射”的方式扑救大型油类产品贮罐的火灾，也可以与干粉灭火剂联用灭火，其灭火速度比蛋白泡沫灭火剂快三分之一。该产品可以在各种低倍数泡沫产生设备中与水按3:97或6:94的比例进行混合而产生泡沫，广泛适用于油田、油库、石化企业、船舶、飞机场及储存大量油品的单位，用以扑救大面积油类火灾。该灭火剂应密封存放在室内阴凉、干燥、通风、温度为-5-40℃的环境中，有效期为二年。 YEGZ-3、YEGZ-6型高倍数泡沫灭火剂高倍数泡沫灭火剂是以高效发泡剂为基料，适当加入泡沫稳定剂、溶剂、抗冻剂等组成。属于高、中倍通用型合成泡沫灭火剂。它与水按3:97或6:94的比例混合，可用于各种类型的高、中倍泡沫产生设备。该灭火剂具有发泡倍数高、灭火迅速、水渍损失小、灭火后恢复工作容易等特点，广泛适用于煤矿、坑道、飞机库、汽车库、船舶、仓库、地下室等有限空间，以及地面大面积油类火灾。其中耐海水高倍数泡沫灭火剂可以与海水或淡水混合发泡灭火，主要应用于沿海石化企业，远洋船舶等。该灭火剂应密封存放在室内阴凉、干燥、通风、温度为-5-40℃的环境中，有效期为三年。 YEZ3、YEZ6型中倍数泡沫灭火剂中倍数泡沫灭火剂是

灭火剂 —— 泡沫灭火剂

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 灭火剂——泡沫灭火剂 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-9189-14 灭火剂——泡沫灭火剂 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 灭火剂 为了迅速扑灭化工厂中发生的火灾，必须依据现代消防技术水平，生产工艺过程，原材料、产品的性质，建筑结构，选择合适的灭火剂。常用的灭火剂有水、水蒸汽、泡沫液、二氧化碳、干粉、12ll等。现将这几类灭火剂的性能与应用范围分述如下。 2．泡沫灭火剂 灭火用的泡沫是一种体积细小、表面被液体围成的气泡群，比重小于最轻的易燃液体，能覆盖在液面上，主要用于扑救易燃液体火灾。泡沫所以能灭火主要是在液体表面生成凝聚的泡沫漂浮层，起窒息和冷却作用。阻止燃料气化和外界氧气的进入，将火熄灭。用于灭火的泡沫应具有比重小，热容量大，稳定、流动快等特点。灭火用的泡沫分为两大类，一是化学泡

沫；另一类是空气机械泡沫，简称空气泡沫。 (1)化学泡沫灭火剂常用的化学泡沫灭火剂，主要是酸性盐(硫酸铝)和碱性盐(碳酸氢钠)与少量的发泡剂如动植物的水解蛋白质或甘草粉，少量的稳定剂如三氯化铁等溶液混合后互相作用而生成的膜状气泡群。其反应如下：6NaHCO3十A12(SO4)3 —→2A1(OH)3十3Na2SO4↓十6CO2 ↑ 化学泡沫灭火剂发生作用后产生大量的二氧化碳气体，由于掺有发泡剂，便发生许多小气泡就是泡沫。这种泡沫比重小(0．2左右)，且有粘性，能浮盖在着火物的表面上隔绝空气。二氧化碳又是惰性气体可将火熄灭。 这种灭火剂一般有三种配制方法：第一种为双粉末：同时分别配制成溶液，再混合应用；第二种为单粉末：用时充水即成；第三种为配成两种溶液用时混合。 前二种主要是供大型灭火机使用，因为干粉末所占体积小，便于大量应用，后一种仅用于手提灭火机。

泡沫灭火剂的分类与应用范围

泡沫灭火剂的分类与应用范围 泡沫灭火剂的分类与应用范围 字体大小：大- 中- 小gzzkxf 发表于11-10-28 09:37 阅读(600) 评论(1) 分类： 泡沫灭火剂是扑救可燃易燃液体的有效灭火剂，它主要是在液体表面生成凝聚的泡沫漂浮层，起窒息和冷却作用。泡沫灭火剂分为化学泡沫、空气泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫和抗溶性泡沫等。 ㈠化学泡沫灭火剂(MP) 常用的化学泡沫灭火剂，主要是酸性盐(硫酸铝)和碱性盐(碳酸氢钠)与少量的发泡剂(植物水解蛋白质或甘草粉)、少量的稳定剂(三氯化铁)等混合后，相互作用而生成的泡沫，其反应式如下：6NaHCO3十Al2(SO4)3→2Al(OH)3十3Na2SO4十6GO2 化学泡沫灭火剂在发生作用后生成大量的二氧化碳气体，它与发泡剂作用便生成许多气泡。这种泡沫密度小，且有黏性，能覆盖在着火物的表面上隔绝空气。同时二氧化碳又是惰性气体，不助燃。 化学泡沫灭火剂不能用来扑救忌水忌酸的化学物质和电气设备的火灾。 2)空气泡沫灭火剂(MPE) 空气泡沫即普通蛋白质泡沫沫；它是一定比例的泡沫液、水和

空气经过机械作用相互混合后生成的膜状泡沫群。泡沫的相对密度为0．11-0．16，气泡中的气体是空气。泡沫液是动物或植物蛋白质类物质经水解而成的。 空气泡沫灭火剂的作用是当其以一定厚度覆盖在可燃或易燃液体的表面后，可以阻挡易燃或可燃液体的蒸气进入火焰区，使空气与液面隔离，也防止火焰区的热量进入可燃或易燃液体表面。 在高温下，空气泡沫灭火剂产生的气泡由于受热膨胀会迅速遭到破坏，所以不宜在高温下使用。 构成泡沫的水溶液能溶解于酒精、丙酮和其他有机溶剂中，使泡沫遭到破坏，故空气泡沫不适用于扑救醇、酮、醚类等有机溶剂的火灾，对于忌水的化学物质也不适用。 3)抗溶性泡沫灭火剂(MPK) 在蛋白质水解液中添加有机酸金属络合盐便制成了蛋白型的抗溶性泡沫液；这种有机金属络合盐类与水接触，析出不溶于水的有机酸金属皂。当产生泡沫时，析出的有机酸金属皂在泡沫层上面形成连续的固体薄膜。这层薄膜能有效地防止水溶性有机溶剂吸收泡沫中的水分，使泡沫能持久地覆盖在溶剂液面上，从而起到灭火的作用。 这种抗溶性泡沫不仅可以扑救一般液体烃类的火灾可以有效地扑灭水溶性有机溶剂的火灾。 4)氟蛋白泡沫灭火剂(MPF) 普通蛋白泡沫通过油层时，由于不能抵抗油类的污染，上升到油面后泡沫本身含的油足以使其燃烧，导致泡沫的破坏。在空气泡沫液

泡沫灭火剂

水成膜泡沫灭火剂该灭火剂为低倍数泡沫灭火剂，适用于各种类型的低倍数泡沫产生器。水成膜泡沫灭火剂能与干粉连用，也可采用“液下喷射”的方式扑救大型油罐火灾，广泛适用于飞机场、油田、大型化工厂、化工仓库、油库、 船舶、码头等火灾的预防与扑救。 混合比：AFFF3%与水的混合比为3:97 AFFF6%与水的混合比为6:94 流动点：普通型≤-7.5℃ 耐寒型≤-12.5℃～-25℃ 包装、运输及贮存要求： a.产品包装为25kg、50kg、200kg塑料桶 b.产品在运输、贮存期间不得混入其它化学品及其它泡沫灭火剂 c.产品应存放在阴凉、干燥的库房内、防止曝晒，贮存的环境温度为-10℃～50℃ d.水成膜泡沫灭火剂在上述环境中质保期为8年 e.本公司可为您配制耐寒型、耐海水型及低粘度型产品 抗溶性水成膜泡沫 灭火剂 该灭火剂为低倍数泡沫灭火剂，适用于各种类型的低倍数泡沫产生器。水成膜泡沫灭火剂能与干粉连用，也可采用“液下喷射”的方式扑救大型油罐火灾，广泛适用于飞机场、油田、大型化工厂、化工仓库、油库、 船舶、码头等火灾的预防与扑救。

抗溶性水成膜泡沫灭火剂在满足水成膜泡沫灭火剂的适用范围基础上，还能适用于生产、储存醇、酯、醚、醛、酮、有机酸等水溶性可燃、易燃液体的化工厂、酒厂、化工仓库等。 混合比： AFFF/AR3%与水的混合比为3:97 AFFF/AR6%与水的混合比为6:94 流动点：普通型≤-7.5℃ 耐寒型≤-12.5℃～-25℃ 包装、运输及贮存要求： a.产品包装为25kg、50kg、200kg塑料桶 b.产品在运输、贮存期间不得混入其它化学品及其它泡沫灭火剂 c.产品应存放在阴凉、干燥的库房内、防止曝晒，贮存的环境温度为-10℃～50℃ b.水成膜泡沫灭火剂在上述环境中质保期为8年 d.本公司可为您配制耐寒型、耐海水型及低粘度型产品 抗溶性泡沫灭火剂该灭火剂为低倍数泡沫灭火剂，适用于各种类型的低倍数泡沫产生器。适用于生产、储存醇、酯、醚、醛、酮、有机酸等水溶性可燃、易燃液体火灾的扑救与预防，如化工厂、酒厂、化工仓库、船舶运输等。 混合比：S/AR3%与水的混合比为3:97 S/AR6% 与水的混合比为6:94 流动点：普通型≤-3℃ 耐寒性≤-12.5℃～-25℃

可生物降解高分子材料的分类及应用

四川工业学院学报 Journa l of S ich ua n Uni vers ity o f Sc ience and Tec hnolog y 文章编号:1000-5722(2003)增刊-0145-03 收到日期:2003-03-22 基金项目:中国石油天然气集团公司中青年创新基金项目(部(基)349):四川工业学院人才引进项目(0225964) 作者简介:王周玉(1977-),女,四川省彭州市人,西华大学生物工程系助教,硕士,主要从事高聚物的合成、改性性质及其应用的研究。 可生物降解高分子材料的分类及应用 王周玉,岳 松,蒋珍菊,芮光伟,任川宏 (西华大学生物工程系,四川成都 610039) 摘 要: 本文作者对天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料及掺混型高分子材料四类生物降解高分子材料进行了综述,并对可生物降解高分子材料在包装、餐饮业、农业及医药领域的应用作了简要介绍。 关键词: 生物降解;高分子材料;应用 中图分类号:O631.2 文献标识码:B 0前言 塑料是应用最广泛的高分子材料,按体积计算已居世界首位,由于其难以降解,随着用量的与日俱增,废弃塑料所造成的白色污染已成为世界性的公害。意大利、德国、美国等国家已率先以法律形式,规定了必须使用降解性塑料的塑料产品范围;我国目前的塑料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨不可降解的废旧物,严重污染着环境和危害着我们的健康。可见开发可降解高分子材料、寻找新的环境友好高分子材料来代替塑料已是当务之急。 降解高分子材料[1]是指在使用后的特定环境条件下,在一些环境因素如光、氧、风、水、微生物、昆虫以及机械力等因素作用下,使其化学结构能在较短时间内发生明显变化,从而引起物性下降,最终被环境所消纳 的高分子材料。根据降解机理[1,2] 的不同,降解高分子材料可分为光降解高分子材料、生物降解高分子材料、光-生物降解高分子材料、氧化降解高分子材料、复合降解高分子材料等,其中生物降解高分子材料是指在自然界微生物或在人体及动物体内的组织细胞、酶和体液的作用下,使其化学结构发生变化,致使分子量下降及性能发生变化的高分子材料。生物降解高分子材料的应用广泛,在包装、餐饮业、一次性日用杂品、药物缓释体系、医学临床、医疗器材等诸多领域都有广阔的应用前景,所以开发生物降解高分子材料已成为世界范围的研究热点。 1 生物降解高分子材料的分类 根据生物降解高分子材料的降解特性可分为完全 生物降解高分子材料(Biodegradable materials)和生物破坏性高分子材料(或崩坏性,Biodestruc tible ma terials);按照其来源的不同主要分为天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料和掺混型高分子材料四类。 1.1 天然高分子材料 [3,4] 天然高分子物质如淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、果胶、甲壳素、蛋白质等来源丰富、价格低廉,特别是天然产量居首位的纤维素和甲壳素,年生物合成量超过1010 吨。利用它们制备的生物高分子材料可完全降解、具有良好的生物相容性、安全无毒,由此形成的产品兼具天然再生资源的充分利用和环境治理的双重意义,因而受到各国的重视,特别是日本。如日本四国工业技术实验所用纤维素和从甲壳素制得的脱乙酰壳聚糖复合,采用流延工艺制成的薄膜,具有与通用薄膜同样的强度,并可在2个月后完全降解;他们还对壳聚糖)淀料复合高分子材料进行了大量的研究工作,发现调节原料的比例、热处理温度,可改变高分子材料的强度和降解时间。 天然高分子材料虽然具有价格低廉、完全降解等诸多优点,但是它的热力学性能较差,不能满足工程高分子材料加工的性能要求,因此对天然高分子进行化学修饰、天然高分子之间的共混及天然高分子与合成高分子共混以制得具有良好降解性、实用性的生物降解高分子材料是目前研究的一个主要方向。1.2 微生物合成高分子材料[3,4,5] 微生物合成高分子材料是由生物通过各种碳源发

常见灭火剂及灭火原理

编号：SM-ZD-84760 常见灭火剂及灭火原理Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改

常见灭火剂及灭火原理 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1灭火剂的种类 现代灭火剂的发展很快，不仅在品种上日趋繁多，能够造成扑救各种火灾的灭火剂，而且在质量上不断提高，向着高效、低毒和通用的方向发展。目前，我国常用的灭火剂种类有： 1.1水：古今中外，水是使用最广泛的一种天然灭火剂。 1.2泡沫灭火剂：泡沫是一种体积较小，表面被液体包围的气泡群。火场上使用的灭火泡沫是由泡沫灭火剂的水溶液，通过物理、化学作用，充填大量气体（二氧化碳或空气）后形成的。通常使用灭火泡沫，发泡倍数的范围为2－1000，密度在0.001－0.5之间。 1.2.1普通泡沫灭火剂：这类泡沫灭火剂适用于扑救A 类火灾和B类火灾中的非极性液体火灾（包括：蛋白泡沫灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂、化学泡沫灭火剂和合成泡沫灭火剂）；

(完整版)可降解高分子材料

可降解高分子材料 1 可生物降解高分子材料的定义 可生物降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。 2 生物降解高分子材料降解机理 生物降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物(有机酸、酯等)；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。降解除有以上生物化学作用外，还有生物物理作用，即微生物侵蚀聚合物后，由于细胞的增大，致使高分子材料发生机械性破坏。因此，生物降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物降解的机理尚未完全阐述清楚：除了生物降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。 人们深入研究了不同的生物可降解高分子材料的生物降解性，发现与其结构有很大关系，包括化学结构、物理结构、表面结构等。高分子材料的化学结构直接影响着生物可降解能力的强弱，一般情况下：脂肪族酯键、肽键>氨基甲酸酯>脂肪族醚键> 亚甲基。当同种材料固态结构不同时，不同聚集态的降解速度有如下顺序：橡胶态>玻璃态>结晶态。一般极性大的高分子材料才能与酶相粘附并很好地亲和，微生物粘附表面的方式受塑料表面张力、表面结构、多孑L性、环境的搅动程度以及可侵占表面的影响。生物可降解高分子材料的降解除与材料

水成膜泡沫灭火剂标准

水成膜泡沫灭火剂GB 17427 水成膜泡沫(AFFF)灭火剂 aqueous film forming foam extinguishing agent 以碳氢表面活性剂与氟碳表面活性剂为基料并能够在某些烃类液体表面形成一层水膜的泡沫灭火剂。 3．2 抗溶水成膜泡沫(AFFF／AR)灭火剂 alcohol resistant aqueous film forming foam extinguishing agent 适用于扑灭水溶性液体燃料火灾的水成膜泡沫灭火剂。 3．3 扩散系数 spreading coefficient 衡量一种液体在另一种液体表面上扩散能力的参数。 3．4 水成膜泡沫灭火剂的灭火性能级别 extinguishing performance class of aqueous film forming foam extinguishing agent 以标准燃料、泡沫施加方式、灭火时间和抗烧水平为参数判定水成膜泡沫灭火剂灭火能力的级别。 4 要求 4．1 物理、化学性能 水成膜、抗溶水成膜泡沫液及泡沫溶液的物理和化学性能应符合表1中的技术要求。表1 泡沫液和泡沫溶液的物理和化学性能 项目 要求 泡沫液的抗冻结、融化性能(不受冻结、融化影响的泡沫液) 无可见分层和非均相 泡沫液的pH值 6.0～9.5 泡沫液的沉淀物体积百分数，％ 老化前 ≤0.25；沉淀物能通过180μm筛 老化后 ≤1.00，沉淀物能通过180μm筛

泡沫液的流动性 流量大于标准参比液体 泡沫溶液的扩散系数 正值 泡沫溶液的发泡倍数 ≥5.0 泡沫的25％析液时间，min ≥2.5 4．2 灭火性能 4．2．1 AFFF和AFFF／AR对橡胶工业用溶剂油的灭火性能应符合表2中相应级别的指标要求。表2 AFFF 和AFFF／AR对橡胶工业用溶剂油的灭火性能级别min 灭火性能级别 缓施加灭火试验 强施加灭火试验 灭火时间 25％抗烧时间 灭火时间 25％抗烧时间 IA 不做试验 ≤3 ≥10 IB ≤5 ≥15 ≤3 不做试验 IC ≤5 ≥10 ≤3

灭火器的种类及常见消防器材的使用方法

灭火器的种类及常见消防器材的使用方法 一、实验室常用的灭火器及其适用范围 灭火器类型 药液成分 适用范围 酸碱式 H 2SO 4和NaHCO 3 非油类和电器失火的一般初起火灾 泡沫灭火器 Al 2(SO 4）3和NaHCO 3 适用于油类起火 二氧化碳灭火器 液态CO 2 适用于扑灭电器设备、小范围油类及忌水的化学物品的失火。 四氧化碳灭火器 液态CCl 4 适用于扑灭电器设 备、小范围的汽油 丙酮等失火不能 用于扑灭活泼金 属钾、钠的失火 因，CCl 4会强烈分 解，甚至爆炸。电 石、CS 2的失火， 也不能使用它，因 为会产生光气一 类的毒气

干粉灭火器主要成分是碳酸氢钠等盐类物质 与适量的润滑剂和防潮剂，扑救油类、可燃性气 体、电器设备、精密 仪器、图书文件和遇 水易烧物品的初起 火灾 二、灭火器的种类及常见消防器材的使用方法 灭火器是一种可由人力移动的轻便灭火器具，它能在其内部压力作用下，将所充装的灭火剂喷出，用来扑救火灾。灭火器种类繁多，其适用范围也有所不同，只有正确选择灭火器的类型类型，才能有效地扑救不同种类的火灾，达到预期的效果。我国现行的国家标准将灭火器分为手提式灭火器（总重量不大于20kg）和车推式灭火器（总重量不大于40kg以上）。下面就人们经常见到和接触到手提式灭火器的分类、适用及使用方法作一直简要的介绍。灭火器的种类消防器材使用方法： (一)灭火器按充装的灭火剂可分为五类 1．干粉类的灭火器。充装的灭火剂主要有两种，即碳酸氢钠和磷酸铵盐灭火剂。 2.二氧化碳灭火器。 3.泡沫型灭火器。 4.水型灭火器。 5.卤代烷型灭火器（俗称“1211”灭火器和“1301”灭火器） （二）灭火器按驱动灭火器的压力型式可分为三类

解析常用泡沫灭火剂分类与应用

解析常用泡沫灭火剂分类与应用 发表时间：2018-01-30T14:03:39.633Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第25期作者：李藻[导读] 本文就从泡沫灭火剂的定义、分类、性质、泡沫灭火的原理、作用及应用范围。 淮安市公安消防支队防火监督处工程验收科助理工程师 223001 摘要：随着各类新型泡沫灭火剂不断问世，准确研究和掌握其原理、性能，能为消防部队高效扑救易燃液体和油品火灾奠定基础。基于此本文就从泡沫灭火剂的定义、分类、性质、泡沫灭火的原理、作用及应用范围、其他几种泡沫灭火剂应用介绍这五个方面展开分析探讨。关键词：泡沫灭火剂；分类；应用 1、泡沫灭火剂的定义 泡沫灭火剂（foamextinguishingagent）是把泡沫剂的水溶液与空气或二氧化碳（CO2）混溶，通过化学反应或机械方法产生泡沫进行灭火的药剂。灭火泡沫是由空气填充的水溶液气泡组成的，水溶液是由泡沫浓缩液与水按适当比例混合而成（典型的是1：3，或60k的浓缩液）。 2、泡沫灭火剂的分类 泡沫灭火剂分类方式有：生成机理分类、发泡倍数分类、用途分类、泡沫基料类型分类。泡沫灭火剂分为化学泡沫灭火剂和空气泡沫灭火剂。化学泡沫灭火剂由发泡剂、泡沫稳定剂、耐液添加剂、其他添加剂组成。有两种药剂的水溶液通过化学反应产生泡沫。空气泡沫灭火剂能够与水混合，通过机械方法产生泡沫。在消防部队灭火战斗中，通常使用空气泡沫管枪发泡，利用强制送风时获得的泡沫质量较高。泡沫灭火剂分为低倍数（20倍以下）泡沫灭火剂、中倍数（21~200倍）泡沫灭火剂和高倍数（201~11000倍）泡沫灭火剂。可分为普通泡沫灭火剂、抗溶性泡沫灭火剂和通用泡沫灭火剂。 3、泡沫灭火剂的性质 泡沫液中，混合液产生的泡沫体积与混合液体积的比值称为发泡倍数。泡沫倍数K泡是泡沫体积V泡与液体体积V液之比：V泡=V泡/V 液=（V气+V液）/V液，式中V气——气体体积。对于低倍数泡沫，发泡倍数在6~8的范围较好；对于用于“液下喷射”灭火时，则采用发泡倍数为2~4的泡沫液。 泡沫稳定性是指泡沫单元存在的时间，或指泡沫一定体积的存在时间。在标准状况下，泡沫受到破坏是由于液体流失和泡沫内液膜破裂所致，稳定性较强的泡沫，液膜在10~20imn里不会被破坏，高倍数泡沫，其液体流失较困难，其破损主要是液膜破裂的缘故。液体由泡沫流失是一种纯水力现象，液体流失的气泡膜表面层受到弹性变形——拉力和压缩的作用，同样能破坏气泡膜，液体由气泡壳的流失速度，以及泡沫的稳定性都与泡沫溶液的黏度有关。 泡沫的抗烧性同样是泡沫灭火剂的性能指标之一，抗燃烧时间是衡量低倍数泡沫的热稳定性和抗烧性能的一个指标，是指一定量的泡沫，在规定面积火焰的热辐射作用下，被全部破坏的时间，抗燃烧时间越长，说明泡沫的稳定性越好。 4、泡沫灭火的原理、作用及应用范围 4.1重质泡沫（低倍数泡沫） 4.1.1灭火作用。重质泡沫的灭火作用决定于冷却作用和隔绝作用，其作用程度取决于火灾发生的条件。冷却作用是靠泡沫本身及从泡沫中析出的水产生的，用泡沫扑救固体物质的阴燃火灾（如木材、纸张、防止品等）以及扑救能形成受热层的石油和液体（适合做燃料的液体）火灾时，泡沫的冷却作用占优势。当重油和次重油发生燃烧时，温度达到200~300℃，上层的热油会以5~20cm/h的速度往下面油层移动，这时使用泡沫灭火剂主要是利用其冷却被加热的油层而达到灭火的目的。由于泡沫形成泡沫层，能阻止氧气接近火焰区，达到隔绝空气灭火的目的。 4.1.2应用范围。重质泡沫主要用来扑灭可燃液体（汽油、石油、苯等）火灾和固体物质（木材、橡胶、纸张、塑料等）火灾，可保护油罐、矿井和储有可燃物液体及可燃物固体材料的仓库，防护火灾对附近房屋和油罐的热辐射，在扑救可燃液体火灾时能防止复燃。但因重质泡沫的水溶液有较好的导电性，所以不能用于电气设备火灾扑救，同样不能与轻金属（如锰、铝、钠、钾、锉、镁等）接触，这些金属与泡沫中的水发生剧烈的放热反应，放出的热量足以引起分解出的氢气燃烧。 4.2中、高倍数泡沫 中、高倍数泡沫的主要灭火作用是抑制作用。在向起火点供给泡沫时，泡沫易被破坏，从而使水分开始汽化。高倍数泡沫在供给泡沫时，能覆盖整个火焰区，饱和的水蒸气形成贫氧区，从而使燃烧速度降低并停止燃烧。高倍数泡沫另一性能是它的隔热性能和阻止火灾向邻近的可燃物蔓延的性能。中、高倍数泡沫灭火剂广泛适用于煤矿、坑道、飞机场、汽车库、船舶、仓库、地下室等有限空间，以及地面大面积油类火灾。中、高倍数泡沫灭火剂可用于扑救下列火灾：汽油、煤油、柴油、工业苯等B类火灾；木材、纸张、橡胶、纺织品等A类火灾；封闭的带电设备场所的火灾；控制液化石油气、液化天然气的流淌火灾。 5、其他几种泡沫灭火剂应用介绍 5.1蛋白泡沫灭火剂（FP） 蛋白泡沫灭火剂（protein foam extinguishing agent）可适用于油田、飞机场等油类火灾和一般固体物质火灾扑救，一般存储时间为2年。 5.2氟蛋白泡沫灭火剂 含有氟碳表面活性剂的蛋白泡沫灭火剂称为氟蛋白泡沫灭火剂（fluor-protein foam extinguishing agent）。氟碳表面表面活性剂具有良好的表面活性、较高的稳定性、较好的浸润性和流动性，当泡沫通过油层时，油不能像泡沫液内扩散而被泡沫分隔成小油滴，在油层表面形成一个包有小油滴的不燃烧的泡沫层，即使泡沫中含汽油量高达25%也不会燃烧。氟蛋白泡沫灭火剂主要用于石油及石油产品等易燃液体火灾（B类火灾）（油罐液下喷射）及飞机坠落火灾，也适用于扑救木材、纸、棉、麻及合成纤维等固体可燃物的火灾（A类火灾），可与各种干粉联用。 5.3抗溶泡沫灭火剂（AR）

生物降解高分子材料

生物降解高分子材料 肖群 （东北林业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨 150040） 摘要：高分子材料在日常生活中的使用量越来越大．然而高分子材料给人们生活带来便利、改善生活品质的同时，其使用后的大量塑料废弃物也与日俱增。给人类赖以生存的环境造成了不可忽视的负面影响。本文简要介绍生物降解高分子材料的定义、降解机理及影响因素的基础上，较为全面的阐述了当前生物降解高分子材料的应用领域。 关键词：生物降解，医用生物材料， 1 前言 聚合物工业蓬勃发展的同时也导致了环境污染的加剧，引起了人们对聚合物废料处理的关注。目前全世界每年生产塑料约1．2亿吨．用后废弃的大约占生产量的50％～60％。废塑料的处理以掩埋和焚烧为主，但这两种处理方法会产生新的有害物质。对此，一些国家实行了3R工程，即减少使用、重复使用和回收循环。但对一些回收困难、不宜回收或需要追加很大能量才能回收的领域(如食品包装、卫生用品)，实施3R工程很困难，而如果使用生物降解材料则十分有利[1]。 2生物降解高分子材料定义降解机理 2．1生物降解高分子定义 根据美国ASTM定义生物降解高分子材料是指在一定的条件下．一定的时间内能被细菌、霉菌、藻类等微生物降解的高分子材料[2，3,4]。真正的生物降解高分子在有水存在的环境下，能被酶或微生物水解降解，从而高分子主链断裂，分子量 逐渐变小，以致最终成为单体或代谢成CO 2和H 2 O[5]。 2.2生物降解高分子材料的降解机理 生物降解机理和光一生物降解机理．完全生物降解机理大致有三种途径：①生物物理作用：由于生物细胞增长而使聚合物组分水解，电离质子化而发生机械性的毁坏．分裂成低聚物碎片：②生物化学作用：微生物对聚合物作用而产生新 物质(CH 4、C0 2 和H 2 0)：③酶直接作用：被微生物侵蚀部分导致材料分裂或氧化崩 裂。而光一生物降解机理则是材料中的淀粉等生物降解剂首先被生物降解，增大表面／体积比，同时，日光、热、氧引发光敏剂等使高聚物生成含氧化物，并氧化断裂．分子量下降到能被微生物消化的水平。进一步研究发现．不同的生物降解高分子材料的生物降解性与其结构有很大关系，包括化学结构、物理结构、表面结构等。 对不同种类的生物降解材料而言．它们降解机理的不同决定了它们具有不同的性质。天然降解高分子材料．其本身来源于生物体，能保证足够的细胞及组织亲和性．降解周期一般较短．最终降解产物为多糖或氨基酸．容易被机体吸收．但是这种材料力学性能差。难于满足组织构建的速度要求，应用时需要进行改性。化学合成的生物降解材料的组成、结构和降解行为更易于控制。比如降解速度和强度可调．易构建高孔隙率三维支架．但材料本身对细胞亲和力弱．往往需要引入适量能促进细胞黏附和增值的活性基团、生长因子或黏附因子等。[6] 3生物降解高分子材料的种类及降解过程

基于生物降解性分析的泡沫灭火剂配方体系研究_包志明

文章编号:1009-6094(2013)02-0072-04 基于生物降解性分析的泡沫灭火剂配方体系研究＊ 包志明,张宪忠,傅学成,陈　涛 (公安部天津消防研究所,天津300381) 摘　要:根据相关研究结果,结合泡沫灭火剂领域对于发泡剂组分的一般要求,对泡沫灭火剂配方体系中常用发泡剂生物降解性进行评价分析。结果表明,直链型硫酸盐和磺酸盐阴离子表面活性剂、烷基甜菜碱和酰胺基甜菜碱两性表面活性剂以及烷基糖苷非离子表面活性剂适宜用作发泡剂。此外,对除发泡剂以外的其他各类功能助剂进行生物降解性能分析、筛选的结果表明,作为促流动剂的氟表面活性剂普遍难以降解,醇、醚类助溶剂则普遍具有良好的生物降解性能,其他领域提出的适宜生物降解的润湿剂、防腐剂和抗溶剂均适用于泡沫灭火剂配方体系。同时,进一步提出泡沫灭火剂生物降解性能评价所应遵循的基本程序,探讨不同评价方法、受试物质量浓度和组成成分对泡沫灭火剂生物降解性能评价的影响,提出基于生物降解性分析是新型泡沫灭火剂研究开发的重要原则。 关键词:环境学;消防安全;泡沫灭火剂;表面活性剂;生物降解中图分类号:X592 文献标识码:A DOI :10.3969/j .is sn .1009-6094.2013.02.016 ＊收稿日期:2012-07-16 作者简介:包志明,助理研究员,硕士,从事新型灭火剂开及其应用 技术研究,baoz himing @tfri .com .cn 。 基金项目:国家科技支撑计划课题(2011BAK03B04);公安部重点研 究计划项目(2011ZDYJ TJXF021) 0　引　言 泡沫灭火剂作为所有灭火剂品种中用量最大的一种,广泛应用于市政消防、石油化工消防等领域的固体火灾、液体火 灾扑救,在保障人民生命财产安全方面发挥了重要作用[1-2]。作为一类由具有发泡性能的表面活性剂和其他功能助剂组成的化学品,泡沫灭火剂在生产、储存、使用和废弃的整个生命周期内,均存在向自然环境中释放的风险,给环境带来潜在威胁[3-4]。泡沫灭火剂对环境产生潜在危害的根本原因在于,其所含有的有机化合物在进入环境后会对环境造成潜在风险,主要表现为:消耗水体中的溶解氧,对水生动植物产生毒性作用,难以生物降解而在环境中持久存在。因此,生物降解性是考察泡沫灭火剂环境相容性的一个重要参数,有必要对泡沫灭火剂配方体系中各类常用组分的生物降解性能及泡沫灭火剂生物降解性能评价方法进行评估分析,从而为环境友好型泡沫灭火剂的开发及评估提供技术支持。 1　泡沫灭火剂配方体系组成的一般特点 泡沫灭火剂均是由发泡剂以及助溶剂等功能性助剂组成 [5] ,并主要通过覆盖、隔绝作用扑救各类可燃、易燃液体火 灾[6]。产生大量连续聚集的灭火泡沫是泡沫灭火剂发挥灭火作用的重要保证,因此,发泡剂是所有泡沫灭火剂中必备的组分,而且常常是含量最大的组分。所含发泡剂的生物降解性能是影响泡沫灭火剂整体生物降解性能的关键因素。作为发泡剂的组分通常是各类碳氢表面活性剂。蛋白型泡沫灭火剂以水解蛋白作为发泡剂,而水解蛋白通常被认为是多种高分 子多肽/氨基酸型碳氢表面活性剂的混合物。 各类功能性助剂根据其自身效力和所要达到实际应用效果的要求不同,添加量各异。除助溶剂外,功能性助剂在泡沫灭火剂配方体系中的添加量很低,单一功能型助剂生物降解性能对泡沫灭火剂产品整体生物降解性能的影响低于发泡剂。为提高灭火泡沫在可燃液体表面的流动性,提高灭火速度,可加入氟表面活性剂作为促流动剂[7];加入抗冻剂可使泡沫灭火剂获得低温使用性能;加入缓蚀剂可降低泡沫灭火剂对盛装容器的腐蚀性;为提高蛋白型泡沫灭火剂的储存稳定性,通常还需加入防腐剂;为使泡沫灭火剂具备极性溶剂火的扑救能力,通常会加入凝胶抗溶(醇)组分[8]。此外,泡沫灭火剂通常为固定剂型的浓缩液产品,按照3∶97或者6∶94(体积比)与水混合后,经一定的泡沫发生装置产生灭火泡沫。为保持多组分混合物浓缩液的均相体系,通常还会加入助溶剂。实际上,各类功能助剂并无严格划分,例如某些醇类可兼具抗冻、助溶和防腐的作用,而凝胶抗溶组分通常可提高灭火泡沫的表面黏度,从而起到泡沫稳定剂的作用。 2　泡沫灭火剂配方组分的生物降解性分析 2.1　发泡剂的生物降解性分析 表面活性剂分子通常由疏水基和亲水基两部分组成,疏水基一般是由长链烃基构成,亲水基则通常为带电的离子基团或不带电的极性基团。根据亲水基的不同,碳氢表面活性剂可分为阴离子型、阳离子型、两性型、非离子型和混合型等几种[9]。泡沫灭火剂常用的发泡剂通常为起泡能力较好的阴离子、两性或者非离子碳氢表面活性剂。2.1.1　阴离子发泡剂 各类不同表面活性剂的生物降解能力有所差别,影响生物降解的内因是表面活性剂的分子结构[10]。对于表面活性剂生物降解性能与结构之间的关系,一般认为表面活性剂的生物降解性主要由疏水基团决定,并随着疏水基线性程度的增加而增加[11]。因此,生物降解性能较好的发泡剂的疏水基通常为直链构型,而不同直链构型的阴离子碳氢表面活性剂若以初级生物降解率为评价指标,其生物降解能力由高到低的排序如下[10]:直链烷基硫酸盐(FAS )、直链脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES )、直链烷基磺酸盐(SAS )、直链α-烯烃磺酸盐(AOS )、直链烷基苯磺酸盐(LAS )。其中,FAS 在最终生物降解方面同样优于其他类型的阴离子表面活性剂。但总体而言,上述直链烷基阴离子表面活性剂均属于易生物降解物质。因此从生物降解性能角度考虑,直链烷基型的FAS 、AES 、SAS 、AOS 和LAS 作为泡沫灭火剂的发泡剂组分都是较为合适的。 2.1.2　两性发泡剂 两性碳氢表面活性剂通常为氨基酸型、甜菜碱型、咪唑啉型、磷脂和蛋白质衍生物等。以蹄角粒、猪毛为原料水解制成的水解蛋白液含有由大量多肽/氨基酸组成的表面活性剂,成分较为复杂,但属于较易生物降解的组分。合成型泡沫灭火剂中常用的两性发泡剂则是甜菜碱型和咪唑啉型表面活性剂。表1列出了采用密闭瓶试验测得的一些两性表面活性剂、阴离子表面活性剂的有氧最终生物降解数据(一般认为生 第13卷第2期2013年4月 安全与环境学报Journal of Safety and Environment Vol .13　No .2 Apr .,2013

常用泡沫灭火剂种类

常用泡沫灭火剂种类 、抗溶性水成膜泡沫灭火剂抗溶性水成膜泡沫灭火剂由碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂、抗醇剂、稳定剂、抗冻剂、添加剂等组成，是一种多用途高效泡沫灭火剂.该灭火剂除具有一般水成膜泡沫灭火剂地灭油类火灾地性能外，还具有优良地扑救醇、酯、醚、酮、醛等极性溶剂火灾地能力，贮存期长，可以在各种低倍数泡沫产生设备中与水按或地比例混合发泡.广泛适用于油田、炼油厂、油库、船舶、大型化工厂、化纤厂、石化企业、化工产品仓库、溶剂厂等. 该灭火剂应密封存放在阴凉、干燥、通风、温度℃℃地环境中，有效期为八至十年. 、型蛋白泡沫灭火剂，蛋白泡沫灭火剂是以动物蛋白质地水解浓缩液为基料，并含有适当地稳定、防腐、防冻等添加剂组成地起泡性液体.该灭火剂广泛适用于石化企业、油田、油库、输油码头、船舶、以及消防队，可以在各种低倍数泡沫产生设备中与水按或地比例进行混合而产生泡沫，主要用于扑救一般非水溶性(油类)易燃和可燃液体火灾，也可用于扑救一般固体物质地火灾. 该灭火剂应密封存放在室内阴凉、干燥、通风、温度为℃℃地环境中，有效期为二年. 、型氟蛋白泡沫灭火剂氟蛋白泡沫灭火剂是在蛋白泡沫灭火剂中加入适当地氟碳表面活性剂配制而成.由于氟碳表面活性剂地作用，使得该灭火剂除具备蛋白泡沫灭火剂地灭

火性能外，还可以采用“液下喷射”地方式扑救大型油类产品贮罐地火灾，也可以与干粉灭火剂联用灭火，其灭火速度比蛋白泡沫灭火剂快三分之一.该产品可以在各种低倍数泡沫产生设备中与水按或地比例进行混合而产生泡沫，广泛适用于油田、油库、石化企业、船舶、飞机场及储存大量油品地单位，用以扑救大面积油类火灾. 该灭火剂应密封存放在室内阴凉、干燥、通风、温度为℃地环境中，有效期为二年. 、型高倍数泡沫灭火剂高倍数泡沫灭火剂是以高效发泡剂为基料，适当加入泡沫稳定剂、溶剂、抗冻剂等组成.属于高、中倍通用型合成泡沫灭火剂.它与水按或地比例混合，可用于各种类型地高、中倍泡沫产生设备.该灭火剂具有发泡倍数高、灭火迅速、水渍损失小、灭火后恢复工作容易等特点，广泛适用于煤矿、坑道、飞机库、汽车库、船舶、仓库、地下室等有限空间，以及地面大面积油类火灾.其中耐海水高倍数泡沫灭火剂可以与海水或淡水混合发泡灭火，主要应用于沿海石化企业，远洋船舶等. 该灭火剂应密封存放在室内阴凉、干燥、通风、温度为℃地环境中，有效期为三年. 、型中倍数泡沫灭火剂中倍数泡沫灭火剂是由发泡剂、助溶剂、稳定剂、抗冻剂、及水精制而成.由于中倍数泡沫地特有性能，发泡倍数大于低倍数泡沫，而泡沫质量重于高倍数泡沫.因此，它除用于地下坑道、飞机库、煤矿、地下车库、油库、船舶及地下有限空间地火灾预防与扑救外，对大面积