無氨凝膠的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種凝膠，特別是涉及一種用于煤礦防火的無氨凝膠。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來說，燃燒的三要素是可燃物、氧氣和著火點，三者缺一不可。要想熄滅火焰，必須至少去除三要素中的一個，即除去可燃物，隔絕空氣或者冷卻溫度。眾所周知，火災(zāi)給人們的生命和財產(chǎn)安全帶來巨大的危害，因此提高滅火技術(shù)顯得非常重要。而滅火技術(shù)中重要的一項就是滅火材料的性能。目前，日常生活和生產(chǎn)過程中使用的滅火劑頗多，性能各異。根據(jù)滅火機理不同，滅火劑大體可分為兩大類:物理滅火劑和化學(xué)滅火劑。物理滅火劑不參與燃燒反應(yīng)，它在滅火過程中起到窒息、冷卻和隔離火焰的作用，在降低燃燒混合物溫度的同時，稀釋氧氣，隔離可燃物，從而達(dá)到滅火的效果。物理滅火劑包括水、泡沫、二氧化碳、氮氣、氬氣及其它惰性氣體?；瘜W(xué)滅火劑在燃燒過程中是通過切斷活性自由基(主要指氫自由基和氫氧自由基)的連鎖反應(yīng)而抑制燃燒的?；瘜W(xué)滅火劑包括哈龍滅火劑、干粉滅火劑等。
[0003]目前，國內(nèi)煤礦主要是用化學(xué)滅火劑，使用的凝膠主要是有基料(水玻璃)和促凝劑(碳銨或硫酸銨)水溶液組成的有氨凝膠。市場上的有氨凝膠存在氨氣釋放、強腐蝕性，價格高昂等的缺點，在成膠的過程中釋放大量氨氣，使用過程中污染作業(yè)環(huán)境，影響工人健康，且成本高，采購麻煩。而且普通凝膠雖然固水率高，有良好的防滅火作用，但在高溫下容易失水干縮，影響其對煤層的填充效果。所以，需要研究出一種環(huán)保且價格低廉的無氨凝膠材料，對提高煤礦防滅火水平，減少災(zāi)害損失，保護井下作業(yè)人員的身體健康具有重要的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，本發(fā)明提供一種新的無氨凝膠，其通過特殊的結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計，解決上述問題。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種無氨凝膠，其特征是:由粉劑加入水和硅酸鈉反應(yīng)，速成用于防火的無氨膠體，所述粉劑按重量比例由以下成分組成:
[0007]碳酸氫鈉30%硫酸鎂20%硫酸銅40%
[0008]纖維素5% 膨潤土 3% 增稠劑2%。
[0009]優(yōu)選的，所述增稠劑屬于纖維素類增稠劑。
[0010]優(yōu)選的，所述反應(yīng)是在常溫下完成的。
[0011]優(yōu)選的，所述反應(yīng)加入粉劑和水的重量比例為:粉劑I份，水10-20份。
[0012]優(yōu)選的，所述反應(yīng)加入粉劑和硅酸鈉的重量比例為:粉劑I份，硅酸鈉2份。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]本發(fā)明提供一種在常溫條件下利用一定比例的化學(xué)物質(zhì)制作而成的無氨凝膠，具有如下特點:①含水量高；②成膠時間短；③成膠前為易于流動的液體，具有很好的滲透堵漏功能，成膠后呈凝膠狀，不流動，無承載能力，受壓不開裂；④凝膠成膠過程是一個吸熱過程，具有吸熱降溫作用；⑤具有阻化性能。
[0015]經(jīng)實驗研究和成本分析，無氨凝膠比目前市場上使用的凝膠的制作方法簡單，凝膠時間短，原料易采購，固水率高，膠體環(huán)保，無毒，無害，無味，無腐蝕性，并且提高了凝膠的防滅火性能及熱穩(wěn)定性，可普遍應(yīng)用于煤礦防滅火。
【具體實施方式】
[0016]下面將結(jié)合具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0017]具體實施例
[0018]本發(fā)明提供一種無氨凝膠，其特征是:由粉劑加入水和硅酸鈉反應(yīng)，速成用于煤礦防火的無氨膠體。所述粉劑按重量份數(shù)由以下成分組成:
[0019]碳酸氫鈉30%硫酸鎂20%硫酸銅40%
[0020]纖維素5% 膨潤土 3% 增稠劑2%。
[0021]其中:
[0022]碳酸氫鈉(Sodium Bicarbonate)，俗稱“小蘇打”、“蘇打粉”、“重曹”，白色細(xì)小晶體，在水中的溶解度小于碳酸鈉。固體50°C以上開始逐漸分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，270°C時完全分解。碳酸氫鈉是強堿與弱酸中和后生成的酸式鹽，溶于水時呈現(xiàn)弱堿性。常利用此特性作為食品制作過程中的膨松劑。碳酸氫鈉在作用后會殘留碳酸鈉，使用過多會使成品有堿味。白色粉末或單斜晶結(jié)晶性粉末，無臭、味咸、易溶于水，但比碳酸鈉在水中的溶解度小，不溶于乙醇，水溶液呈微堿性。受熱易分解。在潮濕空氣中緩慢分解。約在50°C開始反應(yīng)生成0)2，在100°C全部變?yōu)樘妓徕c。在弱酸中迅速分解，其水溶液在20°C時開始分解出二氧化碳和碳酸鈉，到沸點時全部分解。25°C時溶于10份水，約18°C時溶于12份水，不溶于乙醇。其冷水制成的沒有攪動的溶液，對酚酞試紙僅呈微堿性反應(yīng)，放置或升高溫度，其堿性增加。
[0023]硫酸鎂，或無水硫酸鎂，是一種含鎂的化合物，無水的硫酸鎂是一種常用的化學(xué)試劑及干燥試劑，但硫酸鎂常指七水硫酸鎂，為白色細(xì)小的斜狀或斜柱狀結(jié)晶，無臭、味苦，臨床用于導(dǎo)瀉、利膽、抗驚厥、子癇、破傷風(fēng)、高血壓等癥。(I)用于印染細(xì)薄棉布、作棉、絲的加重劑，木棉制品的填料；作藍(lán)色染料的顯色鹽，黑色液中作吸堿劑，以保證實現(xiàn)均勻染色。
(2)用于制草、肥料、瓷器、顏料、火柴、炸藥和防火材料；(3)微生物工業(yè)作培養(yǎng)基成分，釀造用添加劑，補充釀造用水的鎂，作發(fā)酵時的營養(yǎng)源；(4)制革行業(yè)中作填充劑增強耐熱性；(5)輕工業(yè)中用作生產(chǎn)鮮酵母、味精和用作牙膏生產(chǎn)中的磷酸氫鈣的穩(wěn)定劑；(6)水泥的助凝劑；(7)紙漿工業(yè)、人造絲和絲織品工業(yè)等亦用。
[0024]硫酸銅一般指硫酸銅(五水合硫酸銅)，為天藍(lán)色晶體，水溶液呈弱酸性，俗名膽礬或藍(lán)礬。硫酸銅是制備其他銅化合物的重要原料。同石灰乳混合可得波爾多液，用作殺菌齊U。硫酸銅也是電解精煉銅時的電解液。與強堿作用，形成淡藍(lán)色的氫氧化銅Cu (OH) 2絮狀沉淀。
[0025]纖維素(cellulose)是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機溶劑。纖維素是地球上最古老、最豐富的天然高分子，是取之不盡用之不竭的，人類最寶貴的天然可再生資源。纖維素化學(xué)與工業(yè)始于160多年前，是高分子化學(xué)誕生及發(fā)展時期的主要研究對象，纖維素及其衍生物的研究成果為高分子物理及化學(xué)學(xué)科的創(chuàng)立、發(fā)展和豐富作出了重大貢獻(xiàn)。纖維素的主要生理作用是吸附大量水分。
[0026]膨潤土也叫斑脫巖，皂土或膨土巖。我國開發(fā)使用膨潤土的歷史悠久，原來只是做為一種洗滌劑。(四川仁壽地區(qū)數(shù)百年前就有露天礦，當(dāng)?shù)厝朔Q膨潤土為土粉