纖維狀硅灰石粉的濃度對(duì)泡沫滅火劑發(fā)泡倍數(shù)的影響可以看出:
①當(dāng)添加 適量纖維狀硅灰石微粒時(shí),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(méi)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(shí),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(shí),發(fā) 泡倍數(shù)增大到5. 10;
③當(dāng)微粒的濃度達(dá)到20.00 g/100 mL時(shí),三相泡沫的發(fā)泡倍數(shù)為5. 12,但是當(dāng)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(shí),發(fā)泡倍數(shù)降為4.15。這說(shuō)明硅灰 石粉的存在對(duì)泡沫的發(fā)泡性是有一定影響的,即當(dāng)微 粒濃度較低時(shí)三相泡沫的發(fā)泡倍數(shù)隨微粒濃度增加而 增大,但是當(dāng)微粒濃度較大時(shí)三相泡沫的發(fā)泡倍數(shù)會(huì) 隨濃度的增加顯著降低。
1. 2硅灰石粉添加■對(duì)三相泡沫滅火劑穩(wěn)定性影響
(1) 從圖3可以看出:①對(duì)于沒(méi)有添加硅灰石粉 的泡沫液來(lái)說(shuō),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(dāng)添加硅灰石纖維粉微粒后,析液 時(shí)間顯著延長(zhǎng)⑻,且隨著微粒濃度的增加,析液速度 越來(lái)越慢,尤其是當(dāng)硅灰石粉濃度達(dá)到30. 00 g/ 100 mL時(shí),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(duì)泡沫后期的析液速度影響更加明顯,析液時(shí)間隨 添加硅灰石微粒的濃度增大顯著延長(zhǎng)。不添加硅灰石 微粒時(shí)50%析液時(shí)間只有不到10.0 min,當(dāng)硅灰石粉 濃度為5. 00 g/100 mL時(shí),50%析液時(shí)間迅速增大到 15.8 min;當(dāng)硅灰石粉濃度較大時(shí)影響更加顯著,添加 濃度為20. 00 g/100 mL硅灰石粉時(shí)50%析液時(shí)間為 17. 1 min;當(dāng)硅灰石粉濃度達(dá)到30. 00 g/100 mL時(shí), 50%析液時(shí)間為22.1min;當(dāng)硅灰石微粒含量為 60. 00 g/100 mL 時(shí),50% 析液時(shí)間達(dá)到了 38.0 min
(3) 通過(guò)對(duì)含硅灰石纖維三相泡沫滅火劑析液過(guò) 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(yīng)是存在于硅灰石微粒間的自由水,受重力作用 在較短時(shí)間內(nèi)析出。接著再析出的應(yīng)是微粒間的毛細(xì) 管水,在拉普拉斯拉力下析出,速度較慢。當(dāng)硅灰石粉 濃度較小時(shí),由于泡沫體系粘度小,對(duì)液體析出的阻礙 作用小,因此這個(gè)析液過(guò)程都比較快;當(dāng)硅灰石粉濃度 較大時(shí),由于泡沫體系粘度大,泡沫結(jié)構(gòu)復(fù)雜,液體析出通道延長(zhǎng),前25%的水在重力作用下析出時(shí)間有所 延長(zhǎng),但不明顯,而毛細(xì)管水在受到拉普拉斯作用時(shí)析 出在變得非常慢。由此可見(jiàn),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(duì)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(jié)構(gòu)有 關(guān)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),添加纖維狀硅灰石微粒的泡沫 液通過(guò)攪拌形成的泡沫也呈立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),如圖4 所示。圖4a硅灰石粉添加濃度為15.00 g/100 mL,此 時(shí)的泡沫體系雖然也形成了牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),但與硅 灰石微粒含量較高時(shí)相比,泡沫中氣泡的尺寸較大,數(shù) 量較少,結(jié)構(gòu)比較稀疏;硅灰石粉濃度為30. 00 g/ 100 mL時(shí)(圖4b),泡沫中氣泡的尺寸有所減小,數(shù)量 增多,結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較緊密;當(dāng)硅灰石粉含量為 40. 00 g/100 mL時(shí),泡沫結(jié)構(gòu)非常致密,氣泡 體積較小,液體的析出也會(huì)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(jié)構(gòu)。含硅灰石纖維三相泡 沫中液膜的顯微結(jié)構(gòu)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(jiān)硬外殼。來(lái)自于這些硬殼間的空間位阻 效應(yīng)阻礙了氣泡的聚并,而且在整個(gè)觀察過(guò)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(kuò)散。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常堅(jiān) 固,液膜中的纖維狀微粒不易移動(dòng)或者受到擠壓,因 此,整個(gè)泡沫體系更加穩(wěn)定。
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