干粉滅火劑專利綜述

王芳芳

摘 要：文章探討了干粉滅火劑的研究情況，介紹了干粉滅火劑專利申請的發展歷史、發展趨勢，分析了干粉滅火劑國內外的專利申請情況。

關鍵詞：干粉；滅火；冷氣溶膠；超細

1 概述

干粉滅火劑主要通過在加壓氣體作用下噴出的滅火劑粉霧的作用進行滅火。干粉滅火劑的滅火機理既有物理滅火機理，又具有化學滅火劑機理，干粉滅火劑的物理滅火作用主要表現在：滅火劑在可燃物表面形成覆蓋層，隔絕空氣中的氧使燃燒無法維持而逐步熄滅；而其化學滅火作用主要表現在：于火場中使用干粉時，生成一定的化學物質，吸熱分解，與燃燒過程中燃料所產生的自由基或活性基團發生化學抑制和副催化作用，使燃燒鏈反應中斷，破壞了維持燃燒的鏈式反應的繼續，從而達到滅火功能。同時，干粉滅火劑還具有一定的冷卻和窒息作用。

按照滅火種類和使用場合的不同，干粉滅火劑主要分為2大類型：普通干粉滅火劑、超細干粉滅火劑。

2 干粉滅火劑專利申請分析

2.1 干粉滅火劑申請量隨時間的變化

在統計樣本中對干粉滅火劑從20世紀初到2015的申請量每隔10年的變化情況。圖1給出了統計樣本中從1900年到2015年間每隔10年申請量隨年份的變化情況。

干粉滅火劑專利申請量除1990～1995年出現較大波動外，基本成正增長的趨勢，這與人民越來越重視火災，越來越重視生命財產安全、重視火災撲救工作有關。在2010-2015年干粉滅火劑的申請量達到最大，這說明干粉滅火劑具有良好的滅火效果，具有廣范地發展空間。同時，2000～2015年的申請量超過總的申請量的一半，這既是對火災的重視的表現，也從一個側面說明，干粉滅火劑在技術上具有重大的突破與進展，才能在較短的時間內達到極大的申請量，而且，該技術突破能帶來經濟上大的有益效果，才能激發研發者的申請積極性，使申請量較大幅度的增長。

2.2 干粉滅火劑不同種類專利申請分析

2.2.1 普通干粉滅火劑

BC干粉滅火劑。BC干粉滅火劑始于19世紀末。BC類干粉滅火劑主體成分為碳酸氫鈉。20世紀30年代美國Annul公司首先開發出了以碳酸氫鈉為基料的干粉滅火劑[1]，并成功應用于消防領域。BC類干粉滅火劑適用于易燃、可燃液體、氣體及帶電設備的初期火災，不適合固體類物質火災。如專利RU2095103C1公開了一種含碳酸氫鈉、云母粉、鉀等干粉滅火劑，GB115774 A公開了一種含碳酸氫鈉、氯化鈉、碳酸鈣、沙子以及添加可選的木屑的干粉滅火劑組分。

ABC類干粉滅火劑。磷酸銨鹽干粉滅火劑簡稱ABC干粉滅火劑，其中磷酸二氫銨（NH4H2PO4）起主要滅火作用，其余輔料有助磨、防潮、抗結塊、增加流動性等功能。采用全硅化防潮工藝生產的ABC干粉滅火劑具有流動性好、存儲期長、不易受潮結塊、絕緣性好等特點。如專利CN11962369A公開了一種磷酸銨鹽干粉滅火劑，該滅火劑含磷酸二氫銨、白炭黑、硅粉等，并公開了該磷酸銨鹽干粉滅火劑的制備方法。

2.2.2 超細干粉滅火劑

由于滅火組分中粉體超細化后，粒子布朗運動能力顯著增強，在空氣中懸浮時間大幅增加，滅火效能顯著提高。如專利JPS5-091996 A公開了一種超細干粉滅火劑，其包含鈉、鉀銨的堿金屬鹽以及多孔物質硅、鋁等；又如專利CN102133459A公開了一種超細干粉滅火劑，其主要滅火物質為氫氧化鎂和氫氧化鋁，還含有其他改性劑如云母粉、疏水白炭黑、聚醚改性硅油、含氫硅油、汽油、十二烷基苯磺酸鈉等；該超細干粉滅火劑噴射后可形成冷氣溶膠的超細干粉滅火劑，其滅火指標不但滿足行業標準GA578-2005要求，而且滿足通過壓縮氣體噴射后形成冷氣溶膠滅火劑要求，且基材成本低，制備設備少，工藝簡單。

2.2.3 國內外超細干粉滅火劑的申請量

從圖2中可以看出，非超細干粉申請量與超細干粉申請量的比例約為9：1。超細干粉滅火劑是近年來干粉滅火劑的發展特點，具有廣闊的應用前景，是目前研發的熱點。超細干粉滅火劑主要是對干粉滅火劑中的粉體進行超細化處理，以及改善超細化后粉體的反超細化作用如易吸潮結塊、易團聚等而添加的改性劑的改變，而對超細干粉滅火劑中具體成分的改進處未做過多的研究，因此，對超細干粉滅火劑的研究亦需參考相關粉體粉碎技術和粉體改性技術的研究。

從圖3中看出，國內非超細干粉申請量與超細干粉申請量的比例約為2：1，遠高于國內外總體非超細干粉申請量與超細干粉申請量之比，這一方面是由于我國專利制度建立較晚，對干粉滅火劑的申請量相對較少，而在超細干粉滅火劑出現時間較晚，導致國內超細干粉滅火劑申請量占據國內干粉滅火劑申請量較大比例。同時，從統計分析中得知，我國超細干粉滅火劑的申請最早適于2008年左右，這遠晚于超細干粉滅火劑的出現時間，說明我國超細干粉滅火劑發展的時間較晚，但超細干粉滅火劑較大的申請量則說明超細干粉滅火劑從出現就得到了我國的非常重視，也從另一個側面說明，超細干粉滅火劑具有良好的滅火效能。

2.3 干粉滅火劑申請人分析

干粉滅火劑申請量最多的國家是日本。而中國的申請量排在第二位，隨著安全意識的提高，對火災的危害性越來越了解，為了降低火災的發生以及火災發生后帶來的人員傷害和財產損失，對滅火劑的需要量增長很快，同時也促進滅火劑的研發和滅火劑專利申請量的增加。同時，前蘇聯和俄羅斯的申請量都較高，而對于發展較早的英國和美國，其申請量卻略低，這可能是由于歐美國家重視火災的預防，在火災的預防、預測及監控方面進行了大量的投入，因此，其火災發生率較低，對滅火劑的要求量也較低，因此可能導致其干粉滅火劑的申請量的下降。

干粉滅火劑的國外申請人主要為公司申請，且日本公司總申請量居高，主要有YAMATO PROTEC、NIPPON DRY CHEM KK等公司，如YAMATO PROTEC公司專利JP2003-270175 A公開了一種主要包含金屬碳酸氫鹽的干粉滅火劑；NIPPON DRY CHEM KK的專利JPH04-364867 A公開了一種外層囊膜內包裹粉末滅火劑，該粉末滅火劑外層包裹一層熱熔化的樹脂膜，粉末滅火劑主要成分為磷酸銨。申請量最高的公司為ICI LTD（帝國化學工業有限公司）。針對干粉滅火劑的國內申請人，主要集中在大學申請和公司申請，同時，個人申請量也具有較大的數目，個人申請如許盛英，該申請人為一家消防公司的負責人，其申請的滅火劑主要為網狀的防火劑，如專利CN104056383 A火山灰網狀凝膠泡沫泥漿防滅火劑、CN104056384 A海泡石網狀凝膠泡沫泥漿防滅火劑、CN104056381 A 水泥網狀凝膠泡沫泥漿防滅火劑等，該類滅火劑由火山灰復合型阻燃發泡劑（或海泡石復合型阻燃發泡劑、水泥復合型阻燃發泡劑）、具有凈化空氣功能的凹凸棒陶土粉、無機纖維噴涂棉、火山灰粉、煤矸石粉、膨脹珍珠巖粉、海藻酸鈉和水組成；而且該申請人的申請主要集中在近幾年，2014年的申請量居多。干粉滅火劑的國內非個人申請量多為西安科技大學以及其他消防或救生設備有限公司，如西安科技大學的專利CN102553120 A鎂-鋁鹽冷氣溶膠滅火劑及制備工藝，其公開的滅火劑由原料超細粒徑的氫氧化鎂、氫氧化鋁、滑石粉、云母粉、活性白土、含氫硅油、疏水白炭黑等粉末組成。經過混合、攪拌、加熱、硅化處理、烘干除水分等工藝制備而成。同時，干粉滅火劑高校申請人中均是在消防或安全領域具有一定研究歷史的，亦是消防或安全領域比較權威的研發結構。

3 結束語

隨著人們生活水平的提高，對火災的重視越來越嚴重，同時，對滅火后的環境問題也提出了較高的要求。因此，要求滅火劑既具有較好的滅火效果，又具有環境友好性。

干粉滅火劑原料易得、對環境污染小、滅火效果好、成本低，具有廣闊的發展空間。

參考文獻

[1]Zhonganshengye lnvestment Adviser Limited Company. Bicarbonate .sodium Chirw.se extirrgui.shirrg agent irrdastry dcvelopmerrt forecast [R]. Beijing： Zhonganshengye lnvestment Adviser Limited Company， 2014.