干粉灭火剂及生产工艺的研究
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滴防科学省技术２ ０ ０ ６ 年７ 月第 ２ ５ 卷第 ４ 期
在灭火过程中， 干粉灭火剂既具有化学灭火剂的 作用， 同时又具有物理抑制剂的特点， 其灭火机理介绍
５ １ ７
（ １ ） 化学抑制作用 。 燃烧过程是一连锁反应过程 ， Ｏ Ｈ和Ｈ 自由基是维持燃烧连锁反应的关键 自由基 ， 它们具有很高的能量， 非常活泼， 而寿命却很短 ， 一经 生成， 立即引发下一步反应 ， 生成更多的自由基 ， 使燃 烧过程得以延续且不断扩大。干粉灭火剂的灭火组分 是燃烧的非活性物质， 当把干粉灭火剂加人到燃烧区 与火焰混合后， 干粉粉末 Ｍ 与火焰 中的 自由基接触 时， 自由基被瞬时吸附在粉末表面， 并发生如下反应 ： Ｍ（ 粉末）＋Ｏ Ｈ（ 自由基） － ＭＯ Ｈ
３ 干粉灭火剂灭火机理
３ Ｈ ２ ０， Ｎ ａ ２ Ｃ ０ ３ 等。但是 ， 它们不能单独应用 ， 因为存 在着两个问题 ： 一是易从 大气 中吸潮 ，自身结块 ， 不 能长期维持松散粉末状态； 二是用干粉灭火器喷射时， 其运动性能不好 ， 不能很好的气、 粉混合均匀， 然后像
水 一 样 喷 射 出 来 ［ １ ［
通过上述反应， 借助粉末的作用， 消耗了燃烧反应 中的 自由基Ｏ Ｈ和Ｈ。 当大量的粉末以雾状形式喷向火 焰时， 火焰中的自由基被大量吸附和转化 ， 使 自由基数 量急剧减少 ， 致使燃烧反应链中断， 最终使火焰熄灭。 （ ２ ） 隔离作用。喷出的固体粉末覆盖在燃烧物表 面， 构成阻碍燃烧的隔离层 。 特别当粉末覆盖达到一定 厚度时， 还可以起到防止复燃的作用。 （ ３ ） 冷却与窒息作用。粉末在高温下会放出结晶 水或发生分解， 这些都属于吸热反应， 而分解生成的不 活泼气体又可稀释燃烧区域的氧气体积分数， 从而起 到冷却与窒息作用。 ４ 干粉灭火剂生产工艺
ＭＯ Ｈ＋Ｈ（ 自由基 ） ｝ Ｍ十ＨＺ Ｏ
如 下 ［ ‘ ： ：
烈摩擦实现物料粉碎，出粉碎机仍是气粉混合流， 要 求粒径分级、 气粉分离和空气滤尘。主要有盘磨机、 冲 击式粉碎机、 气流式粉碎机、 球磨机等［ ｓ １ ｏ ４ ． ２ ． ２ 混合设备 国内、 外用于制备干粉灭火剂的混合设备多种多 样。国内用的最多的是高速混合机， 其次是犁刀式混 合机和锥形双螺旋混合机。国外多用水平轴卧式混合
（ ３ ） 烘干。 除去混配好物料中多余的水分， 同时也 使有机硅化物进行充分的交联反应 ， 完全固化。 （ ４ ） 筛分。 除去生产中可能带人的异物和生成的 大粒子 ， 如结垢产生的块状物等， 应确保粉体粒子符合
要求 。
（ ５ ） 分装。通过筛的即是产品， 可输入贮料罐中待 分装 ， 也可以现装分装。 ４ ． ２ 生产设备 ４ ． ２ ． １ 粉碎设备
２ ． ２ 疏水组分
白炭黑构成干粉灭火剂疏水组分 ， 硅油和疏水 共 同围绕在灭火剂粒子周围形成叠加斥水场 ， 协同保持 干粉的斥水防潮性 。 ２ ． ２ ． １ 硅 油 硅油也即线型聚硅氧烷。根据主链硅原子侧基所 连接的基团划分 ， 用于干粉灭火剂的硅油分 甲基硅油、
乙基硅油、 甲基含氢硅油、 乙基含氢硅油等， 其中甲基 含氢硅油（ ２ ０ ２ ） 最常用。硅油膜覆盖在灭火组分表面，
Байду номын сангаас
少， 抗结块性能强。 国内目前有三类生产方法 ： （ １ ） 气相 法，Ｓ ｉ Ｆ ４ ， Ｓ ＇ Ｃ ｌ ４ 等与Ｈ ： 进行燃烧反应， 产物纯度高， 粒 径小， 比表面积大， 但售价昂贵， 不适宜干粉添加； （ ２ ） 稻壳焙烧法 ， 稻壳含硅量极富， 经焙烧除去其它有机 物， 余下完整的雪 白的稻壳， 粉碎后应用， 它结构上微 孔多， 孔隙率小， 表现出松密度大； （ ３ ） 干粉中常用的 是沉淀法生产的白炭黑 ， 即硅酸钠 中和产物， 其中以 松密度小于０ ． １ ５ ｇ ／ ｍ Ｌ为佳。 疏水白炭黑由白炭黑经硅油疏水化处理而成 ， 白 炭黑表面存在醇经基 ， 与含氢硅油发生脱氢反应而键 合起来 。 此外 ， 白炭黑毛细孔中的吸附水也与含氢硅油 发生脱氢反应， 硅油聚合物在 白炭黑表面的物理吸附 作用是主要的。 ２ ． ３ 惰性填料 惰性填料多为非水溶性的天然矿物， 价格便宜， 来 源广泛， 是干粉灭火剂必不可少的添加剂 ， 大致可分三 类： 一是鳞片状结构的， 如云母、 蛙石、 石墨， 富有弹 性， 使干粉不易发生振实结块； 二是多孔性结构 的， 如菱镁矿、 珍珠岩、 沸石等， 既能改善干粉运动性能， 又兼具硅油聚合的催化作用； 三是非多孔性的， 如滑 石、 双飞粉、 天然碳酸盐、 磷酸盐、 硅酸盐等， 除改善干 粉运动性能外， 还兼具其它作用。 另外 ， 还有很多非天然的惰性添加剂 ， 如氧化钙、 氢氧化钙、 轻质碳酸钙、 磷酸钙、 二硫化钥、 氮化硼、 淀 粉、 Ｐ Ｖ Ｃ等。试验证明， 磷酸钱盐干粉中经特殊工艺 添加＜１ ％ 的氢氧化钙 ， 对干粉运动性能会起到明显 的改善作用。 某些工业废料， 如碳化硅、 漂珠等， 都是 很好的惰性添加剂［ ［ ３ ］
赋予 干 粉 斥水 性能 ［ ２ １
２ ． ２ ． ２ 疏水白炭黑
白炭黑是干粉 中应用较普遍 的疏水添加剂 ， 用量
１ 前
言
干粉灭火剂是一类干燥、 流动性好 的微细固体粉 末， 主要 由一种或多种具有灭火能力 的微细无机粉末
和各类添加剂， 如防潮剂、 防结块剂、 流动促进剂、 染色 剂等构成。根据灭火剂灭火组分大致分以下几类 ： 碳 酸氢盐类 ， 如碳酸氢钠、 碳酸氢钾 ； 磷酸盐类， 如磷酸 按； 氯化盐类， 如氯化钾、 氯化钠、 氯化钡类干粉。 此 外， 还有混合型干粉灭火剂 。干粉灭火剂因灭火效率 高、 速度快 ， 原料来源广泛， 对环境、 人、 畜无毒害、 污 染低 ， 不需要特殊动力及使用温度宽等特点 ， 获得 了 很广泛应用。 ２ 干粉灭火剂的组成结构 干粉灭火剂主要由灭火组分和疏水组分以及惰性
中圈分类号 ： Ｔ Ｑ５ ６ ９ ， Ｘ ９ ２ ４ 文献标识码： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ９ 一０ ０ ２ ９ （ ２ ０ ０ ６ ） ０ ４ 一０ ５ １ ７ 一０ ３
由于它的疏水基一 Ｃ Ｈ ， 有极强的斥水性， 使液膜在形成 过程中无法形成膜状 ， 水膜无法很好地润湿灭火组分 表面 ， 而是缩成球形 ， 减少了粒子与粒子表面间的接触 面积， 析出的晶体连接脆弱， 结块趋势显著减弱， 从而
４ ． １ 生产流程［ Ｉ ｓ ］ 各国工艺流程因采用的设备不同而异， 但主要都 是由下列几部分组成： （ １ ） 加工。 物料的粉碎、 气一粉分离和气体除尘净
化。
（ ２ ） 捏合混配 。 各物料按照工艺要求 的量和顺序 进行物理混合和化学反应。 有机硅化物发生交联反应， 生成体型高分子 。
填料构成 。
２ ． １ 灭火组分 灭火组分是干粉灭火剂的核心， 能够起到灭火作 用 的物质 主要 包 括有 ： Ｋ ， Ｃ ０ ３ ， Ｋ Ｈ Ｃ ０ ３ ， Ｎ ａ Ｃ Ｉ ， Ｋ Ｃ Ｉ ，
（ Ｎ Ｈ， ） ， Ｓ Ｏ ， 、 ＮＨ ４ Ｈ， Ｐ ０ ４ 、 Ｎａ Ｈ Ｃ ０３ 、 Ｋ４ Ｆ ｅ（ Ｃ Ｎ ） ６
具有了很好的防潮防腐防结块的性能， 但在扑救 Ｂ类 火灾时， 一旦干粉粒子喷射到着火油面后 ， 由于粒子
Ｆ ｉ ｒ ｅ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｊ ｕ ｌ ｙ ２ ０ ０ ６ ， Ｖ ｏ ｌ ２ ５ ， Ｎ ｏ ． ４
表面的疏水膜具有很强的亲油性， 干粉粒子很快沉人 油中。 又因为普通干粉灭火的冷却作用甚微， 局部残 存的小火苗又会引燃整个油面。这是干粉使用中遇到 的最具挑战性的抗复燃性问题 。 如果采用氟碳表面活性剂对干粉粒子表面进行微 胶囊化处理 ， 即可在干粉粒子的表面形成一个既有疏 水性又有疏油性的微胶囊膜。这种干粉落到油面后不 为油品所浸润， 能浮在油面上形成一层抑制油品挥 发， 并把油品与空气隔绝的粒子薄层 ， 从而实现抗复 燃的目的。这是很有希望实用化的方法之一。 ６ 干粉灭火剂发展前景 （ １ ） 全功能化１ ７ １ 。早期的干粉只对某一类火灾有 效， 后来人们通过配方的改进 ， 出现了适用于扑救两 类或三类火灾的多功能干粉， 如Ｂ Ｃ ， Ａ Ｂ Ｃ ， Ｂ Ｃ Ｄ等干 粉。 在实际灭火工作中， 有时可能会遇到同时具备Ａ， Ｂ ， Ｃ ， Ｄ 四类火灾特性的特殊火灾， 如１ ９ ９ ３ 年深圳安 贸公司清水河危险品仓库火灾即是如此。 对此类火灾， 即便是多功能干粉也难以奏效。武汉市消防支队的科 研人员， 经过几年的艰苦努力， 成功地研制出“ Ａ Ｂ Ｃ Ｄ 全功能干粉灭火剂” ， 这对干粉的应用与发展无疑会起 到很大的推动作用。 （ ２ ） 干粉粒径级配的最优化。 对于防潮防腐处理后 的干粉，为了获得最佳的灭火效果 ， 必须对干粉 中 大、 小粒子的级配进行最优化控制 。 （ ３ ） 干粉的超细化与部分替代哈龙的可能性１ ９ １ 。 目 前， 在世界范 围内掀起 了淘汰哈龙灭火剂的环保运 动， 我国计划在２ ０ ０ ５ 年全面淘汰哈龙１ ２ １ １ ， ２ ０ １ ０ 年淘 汰哈龙１ ３ ０ １ 。 因此， 开发完全能够替代哈龙的新技术， 就成为国际消防科技领域最热门的研究课题之一。纵 观目前国内外的研究现状 ， 短期内还很难找到一种能 够为人们完全接受的哈龙替代物。但现有的研究结果 表明， 有几项新技术很有希望成为替代者。 其中， 超细 干粉灭火剂在诸如核电站控制室、 汽车引擎部位、 军事 设施、 轮船机舱、 飞机发动机机舱等特定场合替代哈龙 系统， 具有很强的竞争优势。
燕 ＇ ＇捌Ｉ ｉ酶 “ 撇 ， 树 ！ 料
干粉灭火剂及生产工艺的研究
费书梅 ， 宋洪昌 （ 南京理工大学 化工学院， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ４ ）
摘 要： 主要介绍了干粉灭火剂的组成、 灭火机理、 生产工 艺、 面临问题及其应用前景等。
关链词 ： 干粉灭火剂 ； 灭火机理 ；生产工艺；消防
设备， 仅搅拌浆不同，日 本Ｄ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ 公司搅拌浆
是螺带式 ， 英国Ｃ ｈ ｕ ｂ ｂ公司以及美国Ｆ ． Ｒ ． Ｃ公司转 让给北京消防器材厂的设备是带有局部混合浆的， 只 见日 本Ｙ Ａ ＭＡ Ｔ Ｏ公司采用锥形螺旋混合器。它们的 共同点都是间歇式生产叫。 ４ ． ２ ． ３ 筛分机 筛分是干粉生产 中必不可少的一道关键性工序。 依据使用要求 ， 各 国对干粉灭火剂粒径都有上限规 定， 我国标准中规定不允许大于５ ０ ｆ ｃ ｍ。 粉碎过程中会 有极少量大粒子漏过分级机， 混合过程中由于结垢 、 粒子间粘连会产生大粒子，同时还会人为的带人异 物， 如绳子头等， 这些必须除去。国外采用的是圆形 振筛机 ，日本Ｄ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ 公司和美国Ｆ ． Ｒ ． Ｃ公司 振筛机基本相同， 振动马达和弹簧联合作用， 使筛面 按有效的频率和振幅振动， 渣从 出渣 口不断流出来 ， 产品从筛网下面出口流出川。 ５ 干粉灭火剂发展中存在的问题 ５ ． １ 干粉的吸湿和结块 干粉灭火剂的主料大多为碳酸氢纳、 碳酸氢钾、 磷 酸按、 碱金属氯化物， 以及氨基干粉中的新化合物等， 但多数都是离子型或极性化合物， 而且 由于它们都是 极微细的固体粉末， 具有很大的比表面积。因而， 极易 吸收空气中的湿气， 使表面湿润或溶解 岁 相邻粉粒由于 盐液移动而形成新的结晶体， 逐渐结成较大的块状物， 这就是粉末结块的主要原因。 为了增强干粉粒子的疏水性和抗结块能力 ， 人们 便开发了多种添加剂对干粉粒子的表面进行改性处 理。早期添加剂都是一些比干粉粒子更细小的疏水性 物质， 如云母粉、 石墨粉、 硬脂酸盐等， 利用它们在干 粉粒子之间的机械隔离作用来防止干粉的吸潮粘结， 从而保护干粉的流动性 。随着技术的进步 ， 现代干粉 灭火剂大都采用在干粉粒子表面涂覆疏水性物质连续 的单分子膜的方法来实现粒子的疏水性 。
干粉灭火剂制备用的粉碎机， 按工作原理可划分 为两大类 ： 一类是靠机械锤击、 挤压、 剪切粉碎物料 ， 其中不需空气配合； 另一类是物料与空气形成气粉混 合流 ， 然后在粉碎机内靠机械煎切、 撞击和物料间剧
５ １ ８
５ ． ２ 干粉的抗复燃性问题Ｃ ａ ｌ
目前 ， 普通干粉经防潮的微胶囊化处理后 ， 虽然
在灭火过程中， 干粉灭火剂既具有化学灭火剂的 作用， 同时又具有物理抑制剂的特点， 其灭火机理介绍
５ １ ７
（ １ ） 化学抑制作用 。 燃烧过程是一连锁反应过程 ， Ｏ Ｈ和Ｈ 自由基是维持燃烧连锁反应的关键 自由基 ， 它们具有很高的能量， 非常活泼， 而寿命却很短 ， 一经 生成， 立即引发下一步反应 ， 生成更多的自由基 ， 使燃 烧过程得以延续且不断扩大。干粉灭火剂的灭火组分 是燃烧的非活性物质， 当把干粉灭火剂加人到燃烧区 与火焰混合后， 干粉粉末 Ｍ 与火焰 中的 自由基接触 时， 自由基被瞬时吸附在粉末表面， 并发生如下反应 ： Ｍ（ 粉末）＋Ｏ Ｈ（ 自由基） － ＭＯ Ｈ
３ 干粉灭火剂灭火机理
３ Ｈ ２ ０， Ｎ ａ ２ Ｃ ０ ３ 等。但是 ， 它们不能单独应用 ， 因为存 在着两个问题 ： 一是易从 大气 中吸潮 ，自身结块 ， 不 能长期维持松散粉末状态； 二是用干粉灭火器喷射时， 其运动性能不好 ， 不能很好的气、 粉混合均匀， 然后像
水 一 样 喷 射 出 来 ［ １ ［
通过上述反应， 借助粉末的作用， 消耗了燃烧反应 中的 自由基Ｏ Ｈ和Ｈ。 当大量的粉末以雾状形式喷向火 焰时， 火焰中的自由基被大量吸附和转化 ， 使 自由基数 量急剧减少 ， 致使燃烧反应链中断， 最终使火焰熄灭。 （ ２ ） 隔离作用。喷出的固体粉末覆盖在燃烧物表 面， 构成阻碍燃烧的隔离层 。 特别当粉末覆盖达到一定 厚度时， 还可以起到防止复燃的作用。 （ ３ ） 冷却与窒息作用。粉末在高温下会放出结晶 水或发生分解， 这些都属于吸热反应， 而分解生成的不 活泼气体又可稀释燃烧区域的氧气体积分数， 从而起 到冷却与窒息作用。 ４ 干粉灭火剂生产工艺
ＭＯ Ｈ＋Ｈ（ 自由基 ） ｝ Ｍ十ＨＺ Ｏ
如 下 ［ ‘ ： ：
烈摩擦实现物料粉碎，出粉碎机仍是气粉混合流， 要 求粒径分级、 气粉分离和空气滤尘。主要有盘磨机、 冲 击式粉碎机、 气流式粉碎机、 球磨机等［ ｓ １ ｏ ４ ． ２ ． ２ 混合设备 国内、 外用于制备干粉灭火剂的混合设备多种多 样。国内用的最多的是高速混合机， 其次是犁刀式混 合机和锥形双螺旋混合机。国外多用水平轴卧式混合
（ ３ ） 烘干。 除去混配好物料中多余的水分， 同时也 使有机硅化物进行充分的交联反应 ， 完全固化。 （ ４ ） 筛分。 除去生产中可能带人的异物和生成的 大粒子 ， 如结垢产生的块状物等， 应确保粉体粒子符合
要求 。
（ ５ ） 分装。通过筛的即是产品， 可输入贮料罐中待 分装 ， 也可以现装分装。 ４ ． ２ 生产设备 ４ ． ２ ． １ 粉碎设备
２ ． ２ 疏水组分
白炭黑构成干粉灭火剂疏水组分 ， 硅油和疏水 共 同围绕在灭火剂粒子周围形成叠加斥水场 ， 协同保持 干粉的斥水防潮性 。 ２ ． ２ ． １ 硅 油 硅油也即线型聚硅氧烷。根据主链硅原子侧基所 连接的基团划分 ， 用于干粉灭火剂的硅油分 甲基硅油、
乙基硅油、 甲基含氢硅油、 乙基含氢硅油等， 其中甲基 含氢硅油（ ２ ０ ２ ） 最常用。硅油膜覆盖在灭火组分表面，
Байду номын сангаас
少， 抗结块性能强。 国内目前有三类生产方法 ： （ １ ） 气相 法，Ｓ ｉ Ｆ ４ ， Ｓ ＇ Ｃ ｌ ４ 等与Ｈ ： 进行燃烧反应， 产物纯度高， 粒 径小， 比表面积大， 但售价昂贵， 不适宜干粉添加； （ ２ ） 稻壳焙烧法 ， 稻壳含硅量极富， 经焙烧除去其它有机 物， 余下完整的雪 白的稻壳， 粉碎后应用， 它结构上微 孔多， 孔隙率小， 表现出松密度大； （ ３ ） 干粉中常用的 是沉淀法生产的白炭黑 ， 即硅酸钠 中和产物， 其中以 松密度小于０ ． １ ５ ｇ ／ ｍ Ｌ为佳。 疏水白炭黑由白炭黑经硅油疏水化处理而成 ， 白 炭黑表面存在醇经基 ， 与含氢硅油发生脱氢反应而键 合起来 。 此外 ， 白炭黑毛细孔中的吸附水也与含氢硅油 发生脱氢反应， 硅油聚合物在 白炭黑表面的物理吸附 作用是主要的。 ２ ． ３ 惰性填料 惰性填料多为非水溶性的天然矿物， 价格便宜， 来 源广泛， 是干粉灭火剂必不可少的添加剂 ， 大致可分三 类： 一是鳞片状结构的， 如云母、 蛙石、 石墨， 富有弹 性， 使干粉不易发生振实结块； 二是多孔性结构 的， 如菱镁矿、 珍珠岩、 沸石等， 既能改善干粉运动性能， 又兼具硅油聚合的催化作用； 三是非多孔性的， 如滑 石、 双飞粉、 天然碳酸盐、 磷酸盐、 硅酸盐等， 除改善干 粉运动性能外， 还兼具其它作用。 另外 ， 还有很多非天然的惰性添加剂 ， 如氧化钙、 氢氧化钙、 轻质碳酸钙、 磷酸钙、 二硫化钥、 氮化硼、 淀 粉、 Ｐ Ｖ Ｃ等。试验证明， 磷酸钱盐干粉中经特殊工艺 添加＜１ ％ 的氢氧化钙 ， 对干粉运动性能会起到明显 的改善作用。 某些工业废料， 如碳化硅、 漂珠等， 都是 很好的惰性添加剂［ ［ ３ ］
赋予 干 粉 斥水 性能 ［ ２ １
２ ． ２ ． ２ 疏水白炭黑
白炭黑是干粉 中应用较普遍 的疏水添加剂 ， 用量
１ 前
言
干粉灭火剂是一类干燥、 流动性好 的微细固体粉 末， 主要 由一种或多种具有灭火能力 的微细无机粉末
和各类添加剂， 如防潮剂、 防结块剂、 流动促进剂、 染色 剂等构成。根据灭火剂灭火组分大致分以下几类 ： 碳 酸氢盐类 ， 如碳酸氢钠、 碳酸氢钾 ； 磷酸盐类， 如磷酸 按； 氯化盐类， 如氯化钾、 氯化钠、 氯化钡类干粉。 此 外， 还有混合型干粉灭火剂 。干粉灭火剂因灭火效率 高、 速度快 ， 原料来源广泛， 对环境、 人、 畜无毒害、 污 染低 ， 不需要特殊动力及使用温度宽等特点 ， 获得 了 很广泛应用。 ２ 干粉灭火剂的组成结构 干粉灭火剂主要由灭火组分和疏水组分以及惰性
中圈分类号 ： Ｔ Ｑ５ ６ ９ ， Ｘ ９ ２ ４ 文献标识码： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ９ 一０ ０ ２ ９ （ ２ ０ ０ ６ ） ０ ４ 一０ ５ １ ７ 一０ ３
由于它的疏水基一 Ｃ Ｈ ， 有极强的斥水性， 使液膜在形成 过程中无法形成膜状 ， 水膜无法很好地润湿灭火组分 表面 ， 而是缩成球形 ， 减少了粒子与粒子表面间的接触 面积， 析出的晶体连接脆弱， 结块趋势显著减弱， 从而
４ ． １ 生产流程［ Ｉ ｓ ］ 各国工艺流程因采用的设备不同而异， 但主要都 是由下列几部分组成： （ １ ） 加工。 物料的粉碎、 气一粉分离和气体除尘净
化。
（ ２ ） 捏合混配 。 各物料按照工艺要求 的量和顺序 进行物理混合和化学反应。 有机硅化物发生交联反应， 生成体型高分子 。
填料构成 。
２ ． １ 灭火组分 灭火组分是干粉灭火剂的核心， 能够起到灭火作 用 的物质 主要 包 括有 ： Ｋ ， Ｃ ０ ３ ， Ｋ Ｈ Ｃ ０ ３ ， Ｎ ａ Ｃ Ｉ ， Ｋ Ｃ Ｉ ，
（ Ｎ Ｈ， ） ， Ｓ Ｏ ， 、 ＮＨ ４ Ｈ， Ｐ ０ ４ 、 Ｎａ Ｈ Ｃ ０３ 、 Ｋ４ Ｆ ｅ（ Ｃ Ｎ ） ６
具有了很好的防潮防腐防结块的性能， 但在扑救 Ｂ类 火灾时， 一旦干粉粒子喷射到着火油面后 ， 由于粒子
Ｆ ｉ ｒ ｅ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｊ ｕ ｌ ｙ ２ ０ ０ ６ ， Ｖ ｏ ｌ ２ ５ ， Ｎ ｏ ． ４
表面的疏水膜具有很强的亲油性， 干粉粒子很快沉人 油中。 又因为普通干粉灭火的冷却作用甚微， 局部残 存的小火苗又会引燃整个油面。这是干粉使用中遇到 的最具挑战性的抗复燃性问题 。 如果采用氟碳表面活性剂对干粉粒子表面进行微 胶囊化处理 ， 即可在干粉粒子的表面形成一个既有疏 水性又有疏油性的微胶囊膜。这种干粉落到油面后不 为油品所浸润， 能浮在油面上形成一层抑制油品挥 发， 并把油品与空气隔绝的粒子薄层 ， 从而实现抗复 燃的目的。这是很有希望实用化的方法之一。 ６ 干粉灭火剂发展前景 （ １ ） 全功能化１ ７ １ 。早期的干粉只对某一类火灾有 效， 后来人们通过配方的改进 ， 出现了适用于扑救两 类或三类火灾的多功能干粉， 如Ｂ Ｃ ， Ａ Ｂ Ｃ ， Ｂ Ｃ Ｄ等干 粉。 在实际灭火工作中， 有时可能会遇到同时具备Ａ， Ｂ ， Ｃ ， Ｄ 四类火灾特性的特殊火灾， 如１ ９ ９ ３ 年深圳安 贸公司清水河危险品仓库火灾即是如此。 对此类火灾， 即便是多功能干粉也难以奏效。武汉市消防支队的科 研人员， 经过几年的艰苦努力， 成功地研制出“ Ａ Ｂ Ｃ Ｄ 全功能干粉灭火剂” ， 这对干粉的应用与发展无疑会起 到很大的推动作用。 （ ２ ） 干粉粒径级配的最优化。 对于防潮防腐处理后 的干粉，为了获得最佳的灭火效果 ， 必须对干粉 中 大、 小粒子的级配进行最优化控制 。 （ ３ ） 干粉的超细化与部分替代哈龙的可能性１ ９ １ 。 目 前， 在世界范 围内掀起 了淘汰哈龙灭火剂的环保运 动， 我国计划在２ ０ ０ ５ 年全面淘汰哈龙１ ２ １ １ ， ２ ０ １ ０ 年淘 汰哈龙１ ３ ０ １ 。 因此， 开发完全能够替代哈龙的新技术， 就成为国际消防科技领域最热门的研究课题之一。纵 观目前国内外的研究现状 ， 短期内还很难找到一种能 够为人们完全接受的哈龙替代物。但现有的研究结果 表明， 有几项新技术很有希望成为替代者。 其中， 超细 干粉灭火剂在诸如核电站控制室、 汽车引擎部位、 军事 设施、 轮船机舱、 飞机发动机机舱等特定场合替代哈龙 系统， 具有很强的竞争优势。
燕 ＇ ＇捌Ｉ ｉ酶 “ 撇 ， 树 ！ 料
干粉灭火剂及生产工艺的研究
费书梅 ， 宋洪昌 （ 南京理工大学 化工学院， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ４ ）
摘 要： 主要介绍了干粉灭火剂的组成、 灭火机理、 生产工 艺、 面临问题及其应用前景等。
关链词 ： 干粉灭火剂 ； 灭火机理 ；生产工艺；消防
设备， 仅搅拌浆不同，日 本Ｄ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ 公司搅拌浆
是螺带式 ， 英国Ｃ ｈ ｕ ｂ ｂ公司以及美国Ｆ ． Ｒ ． Ｃ公司转 让给北京消防器材厂的设备是带有局部混合浆的， 只 见日 本Ｙ Ａ ＭＡ Ｔ Ｏ公司采用锥形螺旋混合器。它们的 共同点都是间歇式生产叫。 ４ ． ２ ． ３ 筛分机 筛分是干粉生产 中必不可少的一道关键性工序。 依据使用要求 ， 各 国对干粉灭火剂粒径都有上限规 定， 我国标准中规定不允许大于５ ０ ｆ ｃ ｍ。 粉碎过程中会 有极少量大粒子漏过分级机， 混合过程中由于结垢 、 粒子间粘连会产生大粒子，同时还会人为的带人异 物， 如绳子头等， 这些必须除去。国外采用的是圆形 振筛机 ，日本Ｄ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ 公司和美国Ｆ ． Ｒ ． Ｃ公司 振筛机基本相同， 振动马达和弹簧联合作用， 使筛面 按有效的频率和振幅振动， 渣从 出渣 口不断流出来 ， 产品从筛网下面出口流出川。 ５ 干粉灭火剂发展中存在的问题 ５ ． １ 干粉的吸湿和结块 干粉灭火剂的主料大多为碳酸氢纳、 碳酸氢钾、 磷 酸按、 碱金属氯化物， 以及氨基干粉中的新化合物等， 但多数都是离子型或极性化合物， 而且 由于它们都是 极微细的固体粉末， 具有很大的比表面积。因而， 极易 吸收空气中的湿气， 使表面湿润或溶解 岁 相邻粉粒由于 盐液移动而形成新的结晶体， 逐渐结成较大的块状物， 这就是粉末结块的主要原因。 为了增强干粉粒子的疏水性和抗结块能力 ， 人们 便开发了多种添加剂对干粉粒子的表面进行改性处 理。早期添加剂都是一些比干粉粒子更细小的疏水性 物质， 如云母粉、 石墨粉、 硬脂酸盐等， 利用它们在干 粉粒子之间的机械隔离作用来防止干粉的吸潮粘结， 从而保护干粉的流动性 。随着技术的进步 ， 现代干粉 灭火剂大都采用在干粉粒子表面涂覆疏水性物质连续 的单分子膜的方法来实现粒子的疏水性 。
干粉灭火剂制备用的粉碎机， 按工作原理可划分 为两大类 ： 一类是靠机械锤击、 挤压、 剪切粉碎物料 ， 其中不需空气配合； 另一类是物料与空气形成气粉混 合流 ， 然后在粉碎机内靠机械煎切、 撞击和物料间剧
５ １ ８
５ ． ２ 干粉的抗复燃性问题Ｃ ａ ｌ
目前 ， 普通干粉经防潮的微胶囊化处理后 ， 虽然