对各种绿色表面活性剂的表面张力和泡沫性能进行正交实验,从中筛选出烷基葡萄糖酰胺和S表面活性剂,对烷基葡萄糖酰胺的泡沫性能和S表面活性剂的表面张力进行重点实验研究,通过考虑交互作用的正交试验确定两种表面活性剂的含量。含葡萄糖酰胺2.5%、S表面活性剂2%的泡沫灭火剂的灭火效能达到国标要求。
氟碳表面活性剂因其高表面活性被广泛应用于水成膜泡沫灭火剂中,是泡沫灭火剂的主要成分。但由于其高化学稳定性和高热稳定性,长期难以降解,会对环境造成污染。因此,急需研制生物降解性和生物相容性好的绿色表面活性剂,代替氟碳表面活性剂。
金瑞恒在市售表面活性剂中寻找既具有高生物降解性,又价格便宜的表面活性剂,以代替氟碳表面活性剂研制环保型泡沫灭火剂。技术关键是能否找到一种表面活性剂降低体系的表面张力,使泡沫灭火剂能在油面上迅速铺展。
表面活性剂的选择
研制泡沫灭火剂的表面活性剂应满足以下条件:
(1)有市售,有化工厂批量生产;
(2)价格便宜,能供消防部队大量使用;
(3)绿色环保,对水土无污染。初步选择10种表面活性剂:大豆磷脂、S表面活性剂、烷基糖苷、烷基葡萄糖酰胺、脂肪酸甲酯磺酸钠、月桂酰谷氨酸钠、十二烷酰肌氨酸钠、椰油脂肪酸甘氨酸钾、椰油酰胺基丙基甜菜碱、十二烷基二甲基甜菜碱。
表面活性剂的筛选实验
对以上10种表面活性剂进行10因素2水平正交实验,按照正交表进行。实验指标为不同配方的表面张力、界面张力、发泡倍数和25%析液时间。实验按照GB15308-2006《泡沫灭火剂》中规定的实验方法进行。
烷基葡萄糖酰胺非常显著地有利于延长析液时间,显著地有利于增大发泡倍数,非常显著地有利于降低体系的表面张力。S表面活性剂非常显著地有利于降低体系的表面张力。大豆磷脂非常不适用于研制泡沫灭火剂。所以,选用烷基葡萄糖酰胺和S表面活性剂为表面活性剂。进一步实验烷基葡萄糖酰胺的发泡性能和S表面活性剂的降低表面张力的性能,以确定两种表面活性剂在灭火剂配方中的含量。