[发明专利]一种用于森林灭火飞机的环保型水系灭火剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于森林灭火飞机的环保型水系灭火剂及其制备方法，该方法首先将高分子吸水树脂与流动性促进剂混合搅拌，保持粉剂的温升不超过10℃；再加入着色剂混合搅拌，制备出有很好流动性的组合物粉剂；由压缩氮气驱动经管道输送将组合物粉剂射入水中，进入水中的射流产生出大量微小氮气泡，气泡促使粉剂粒子在水中快速分散，单个粒子在水中以悬浮形态充分与水接触，粒子吸收大量水分子，快速生成可在森林植被上产生很好附着力的水凝胶灭火剂，大幅增强了水的灭火效率。水凝胶灭火剂对飞机的金属构件不产生腐蚀，对森林生态环境友好。

技术领域

本发明属于消防技术领域，特别是一种用于森林灭火飞机的环保型水系灭火剂及其制备方法。

背景技术

森林面积大，火灾燃烧猛烈，火势扩展快，加上山间地势复杂，人员、车辆通行受阻，扑救难度很大，常造成重大损失。我国随着森林资源日益增长，林内可燃物载量持续增加，加之随着气候变暖，森林火灾进入高发期。近年来，美国、加拿大、欧洲多国相继发生大面积森林火灾，造成重大损失。在扑灭森林火灾的各种方法中，使用飞机自空中投放大流量水和水系化学灭火剂，成为各国扑灭森林大火的重要手段。我国也已研发出AG600型两栖飞机，将大幅提升我国扑救森林火灾的能力。

森林灭火飞机的战术运用方法有两种，一是向森林大火的火头上投放大流量水或水系化学灭火剂，快速扑灭猛烈燃烧的大火；二是向下风未着火的林区投放大流量水或水系化学灭火剂,形成阻燃隔离带，阻断火势蔓延。

为提高水的灭火效率，世界各国森林灭火飞机主要投放添加有化学药剂的水系灭火剂。美国两家化学品公司向世界各国出售森林化学灭火剂，其中一家是美国蒙桑托化学公司，生产“福斯切克”系列化学灭火剂；另一家是美国凯姆尼克农业化学公司，生产“法尔卓尔”系列化学灭火剂。前者灭火剂中添加的主要化学品成份是磷酸氢二铵；后者以低聚合度的聚磷酸铵的浓缩液为主，配以活性白黏土(用于增稠)、着色剂和缓蚀剂等制成。俄国森林灭火飞机投放的“3Ф-2”型水系灭火剂中添加的主要化学品成份是15％的磷酸氢二铵。其他国家，如澳大利亚投放的是添加有14％的硫酸铵、2.25％的三聚硫酸钠和8.25％的黏土的水系化学灭火剂。日本森林灭火飞机投放的是添加有18％～20％磷酸铵的水系化学灭火剂。我国森林灭火飞机投放的水系化学灭火剂中添加的主要化学品成分也是磷酸铵。

为便于向森林灭火飞机的水箱中加注化学药剂，在两栖飞机上另设计了浓缩液化学药剂箱。例如，在俄罗斯生产的别-200型两栖飞机上安装有3个容量为1.2m³的磷酸氢二铵浓缩液药剂箱(磷酸氢二铵在10℃的100ml水中的溶解度为58g)，用于向机内水箱中加注浓缩液化学灭火剂。当别-200型两栖飞机在江河湖泊中快速汲入12t水后，向水箱中定量注入浓缩液化学灭火剂，使水箱中化学品药剂在水中的含量达到15％的标定值。

向飞机上加注的化学品药剂浓缩液需预先配制，为此要在地面建立航空化学水系灭火剂供给保障基地。美国在9个大林区建立有44个航空化学水系灭火剂基地，每年由森林灭火飞机向森林火灾中投下的化学水系灭火剂达1000多万吨。

然而，利用飞机向着火林区大量投放水系化学灭火剂，产生的副作用是：水系化学灭火剂对飞机金属构件产生腐蚀，会腐蚀缩短飞机的使用寿命。倾泄大量水系化学灭火剂导致林间和水塘、河溪中的水生动物死亡，甚至引起下游河流中的鱼类死亡，对森林生态环境产生严重不利影响。增稠的化学药剂粘附在阻燃隔离带的树叶上，引起阔叶林木的叶子枯黄脱落。在航空化学灭火剂基地存贮大量预先配制好的水系化学灭火剂或其浓缩液，导致地面存贮和加注设备腐蚀损坏，维修频繁，耗用大量费用和人力。

我国CN01106633.4号发明专利，提供了一种在自来水中加入一定量的胶联聚丙烯酸钠制成胶状水，使水的灭火效率提高10-20倍。但它必须在搅拌釜中进行高速搅拌才能生成胶状水。