[发明专利]灭火用矿物－水悬浮液

说明书

本发明涉及扑灭和预防火灾用材料，更确切说，涉及灭火用矿物-水悬浮液。

已知一些旨在预防火灾、限制已发生的火灾蔓延和成功扑灭各种类型和烈度的火灾的国家的和公共的设施系统。这些系统的组成部分为研制新的灭火工具，其中包括含生态学上清洁的天然组分的各种材料，并且要求高效和低成本。

水是众所周知的灭火工具，但是水只能用于灭火而不能用于预防火灾。而且水的效率不高导致消耗量大。例如，扑灭森林火灾时要求的水量约为12～15kg/m²，这并不是经常能在现场条件下实现的。

还已知各种加在水中的阻滞剂(缓燃剂)溶液，然而，阻滞剂通常为复杂的化合物(例如磷酸氢二胺为基的化合物)，它们污染环境，并且要求使用复杂的生产工艺、复杂的混合和运送设备(复杂结构的贮罐和浇洒装置、制备过程的电子计算机控制)。所有这些导致了灭火过程的成本剧增，并在极大程度上降低了它们用于防火目的的可能性。

还已知一些含天然组分例如，含砂子、粘土和水的灭火用水悬浮液，(SU,A 494 164,A6 201/10,1973年；SU,A,626 780,A6 201/10,1976年)。

其中，已知的水悬浮液(SU,A,626 780)含有下列比例(重量％)的上述组分：

砂子：5～20

粘土：1～5

水：余量。

上述组分为生态学上洁净的和价廉的产品。然而它们具有相当低的粘附性和隔离性，这就使之不能在水完全蒸发前在被处理表面上保持潮湿，并且不能可靠地隔离热解产物。这是因为砂子为疏松的岩石，基本上由各种矿物颗粒和尺寸为100～5000μm的碎岩粒组成并含有少量尺寸为10～100μm的松砂和粘土颗粒杂质(后者不大于3％)。在溶液中存在上述不溶于水的大颗粒组分导致在悬浮液中形成沉淀，这也成为灭火设备(导管、浇洒装置等)的磨料。此外，虽然粘土的存在改善了组分的粘附性，然而砂子的存在实际抵消了这些性能，因为砂子具有高的松散性和不允许在被处理的表面上保持悬浮液的组分(特别是水)。

所有上述缺点限制了将上述悬浮液优先用于扑灭和防止草原火灾。

本发明的目的是创制一种灭火用矿物-水悬浮液，其组分可保证提高粘附和隔离性能，从而可将其用于扑灭和预防火灾。

达到上述目的的方法是提出灭火用矿物-水悬浮液含有粘土和水，并且按本发明还补充含有与粘土重量比相应为1∶1至1∶10的水玻璃。

加入水玻璃大大提高了本发明的悬浮液的粘附性和隔离性。这是因为水玻璃具有高的粘附性，很好地溶于水，不会导致形成沉淀和可以将粘土颗粒保持在悬浮状态。同时水玻璃与粘土结合将水保持在被处理表面上直至水完全蒸发，而与该表面与水平线的倾角无关。此外，在被处理表面上的水蒸发后形成了氧化硅面层，它可以阻止氧通向火源，并阻止能量由火源向内移动，从而限制火势蔓延，也阻止能量向火源移动，从而防止复燃的可能性。

提出的悬浮液的上述性能使其可用于扑灭不同种类和烈度的火灾，即：

城市火灾-扑灭居民和生产建筑物火灾，以及其他行政、科研、教学等工程项目的火灾；

森林和草原火灾-直接扑灭这类火灾，并防止邻近区域遭受此种火灾。

油田火灾以及由于事故和天灾引起的分装石油产品的火灾。

在上述情况下使用提出的悬浮液，其效果比使用水高几个数量级。例如在扑灭森林火灾时水的消耗量为每平方米燃烧面积12～15kg，而使用本发明的悬浮液达到同样效果的消耗量为每平方米0.12～0.15kg，这样就大大降低了扑灭火灾特别是扑灭强烈的和规模巨大的火灾的消耗。

此外，提出的悬浮液的上述质量使得可以大大扩大它的应用范围，即不仅可用于灭火，还可用于防火，例如将其覆盖在建筑物和厂房内部的可燃材料的表面，以及将其冷却和隔离与火源相邻的表面。

为了扑灭不同种类的火灾，最好使用下列比例的含水玻璃的悬浮液：玻璃与粘土的重量比相应为(1∶1)～(1∶6)，在悬浮液中水玻璃和粘土的总含量为20～60重量％，余量为水。

为了预防火灾最好使用下列比例的含水玻璃的悬浮液∶水玻璃与粘土的重量比相应为(1∶4)～(1∶10)，在悬浮液中水玻璃和粘土的总含量为60～80(重量％)，余量为水。

在这种情况下悬浮液可能是有下列含量的组分(重量％)：

水玻璃：7～16

粘土：3～37

水：余量。

本发明的灭火用矿物-水悬浮液具有高的粘附性和隔离性，可使其既可用于扑灭不同种类和烈度的火灾，又可用于预防目的的防火。