纖維狀硅灰石粉的濃度對泡沫滅火劑發(fā)泡倍數(shù)的影響可以看出:
①當添加 適量纖維狀硅灰石微粒時,能夠提高泡沫液的發(fā)泡性能,且三相泡沫的發(fā)泡倍數(shù)隨硅灰石粉的濃度增加而增大;
②沒有添加硅灰石粉的泡沫發(fā)泡倍數(shù)為5. 01, 添加了濃度為5.00 g/100 mL的硅灰石粉時,發(fā)泡倍 數(shù)為5. 03,隨著硅灰石粉濃度增大發(fā)泡倍數(shù)逐漸增 加,添加了濃度為15.00 g/100 mL的硅灰石粉時,發(fā) 泡倍數(shù)增大到5. 10;
③當微粒的濃度達到20.00 g/100 mL時,三相泡沫的發(fā)泡倍數(shù)為5. 12,但是當微 粒濃度繼續(xù)增大發(fā)泡倍數(shù)反而降低,硅灰石粉濃度為 60. 00 g/100 mL時,發(fā)泡倍數(shù)降為4.15。這說明硅灰 石粉的存在對泡沫的發(fā)泡性是有一定影響的,即當微 粒濃度較低時三相泡沫的發(fā)泡倍數(shù)隨微粒濃度增加而 增大,但是當微粒濃度較大時三相泡沫的發(fā)泡倍數(shù)會 隨濃度的增加顯著降低。
1. 2硅灰石粉添加■對三相泡沫滅火劑穩(wěn)定性影響
(1) 從圖3可以看出:①對于沒有添加硅灰石粉 的泡沫液來說,析液速度非常快,9.4 min就析出了 50%的液體,最終液體幾乎全部析出,泡沫變得非常脆 弱,極易被破壞。②當添加硅灰石纖維粉微粒后,析液 時間顯著延長⑻,且隨著微粒濃度的增加,析液速度 越來越慢,尤其是當硅灰石粉濃度達到30. 00 g/ 100 mL時,9. 9 min析出15%的液體,14.5 min析出
(2) 從圖3中還可以看到,添加纖維狀固體微粒 后,對泡沫后期的析液速度影響更加明顯,析液時間隨 添加硅灰石微粒的濃度增大顯著延長。不添加硅灰石 微粒時50%析液時間只有不到10.0 min,當硅灰石粉 濃度為5. 00 g/100 mL時,50%析液時間迅速增大到 15.8 min;當硅灰石粉濃度較大時影響更加顯著,添加 濃度為20. 00 g/100 mL硅灰石粉時50%析液時間為 17. 1 min;當硅灰石粉濃度達到30. 00 g/100 mL時, 50%析液時間為22.1min;當硅灰石微粒含量為 60. 00 g/100 mL 時,50% 析液時間達到了 38.0 min
(3) 通過對含硅灰石纖維三相泡沫滅火劑析液過 程的分析發(fā)現(xiàn),前25%的水分析出是比較快的,這部 分水應是存在于硅灰石微粒間的自由水,受重力作用 在較短時間內析出。接著再析出的應是微粒間的毛細 管水,在拉普拉斯拉力下析出,速度較慢。當硅灰石粉 濃度較小時,由于泡沫體系粘度小,對液體析出的阻礙 作用小,因此這個析液過程都比較快;當硅灰石粉濃度 較大時,由于泡沫體系粘度大,泡沫結構復雜,液體析出通道延長,前25%的水在重力作用下析出時間有所 延長,但不明顯,而毛細管水在受到拉普拉斯作用時析 出在變得非常慢。由此可見,高濃度的硅灰石粉主要 影響三相泡沫的后期析液。
(4) 纖維狀硅灰石粉對三相泡沫后期析液影響較 大與加入纖維狀硅灰石粉后三相泡沫滅火劑的結構有 關。實驗過程中發(fā)現(xiàn),添加纖維狀硅灰石微粒的泡沫 液通過攪拌形成的泡沫也呈立體的網(wǎng)狀結構,如圖4 所示。圖4a硅灰石粉添加濃度為15.00 g/100 mL,此 時的泡沫體系雖然也形成了牢固的網(wǎng)狀結構,但與硅 灰石微粒含量較高時相比,泡沫中氣泡的尺寸較大,數(shù) 量較少,結構比較稀疏;硅灰石粉濃度為30. 00 g/ 100 mL時(圖4b),泡沫中氣泡的尺寸有所減小,數(shù)量 增多,結構相對來說也比較緊密;當硅灰石粉含量為 40. 00 g/100 mL時,泡沫結構非常致密,氣泡 體積較小,液體的析出也會比較慢。
(5) 此外,液膜中的纖維狀硅灰石微粒也相互纏 繞交叉,呈現(xiàn)一定的網(wǎng)狀結構。含硅灰石纖維三相泡 沫中液膜的顯微結構照片如圖5所示。從圖5中可以 看到,纖維狀微粒在液膜中不是單層存在的,也不是沿 同一方向排列,而是相互交叉、纏繞、重疊,并牢牢鎖住 液膜的水分。纖維狀微粒在氣泡表面彎曲、盤繞,形成 密密麻麻的堅硬外殼。來自于這些硬殼間的空間位阻 效應阻礙了氣泡的聚并,而且在整個觀察過程中發(fā)現(xiàn) 這些氣泡的形狀始終保持不變,氣泡間的液膜非常厚, 不易破裂,抑制了氣體的擴散。這種網(wǎng)絡結構非常堅 固,液膜中的纖維狀微粒不易移動或者受到擠壓,因 此,整個泡沫體系更加穩(wěn)定。