一种基于蓖麻蛋白水解液的蛋白泡沫灭火剂的制作方法
添加时间:2026-02-17 08:51:54

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本发明针对蓖麻籽饼资源浪费及现有蛋白泡沫灭火剂性能不足的问题,提出以蓖麻蛋白水解液为原料,通过添加碳氢表面活性剂和功能添加剂,制备出发泡倍数高、稳定性强、无沉淀的植物蛋白泡沫灭火剂,实现蓖麻籽饼的高值化利用,解决了传统灭火剂粘度大、易腐败等缺陷。
本发明涉及一种植物蛋白泡沫灭火剂,特别是一种蓖麻蛋白泡沫灭火剂的制备方法。
蓖麻是世界十大油料作物之一,蓖麻籽含油率可达45-54%,远高于向日葵、大豆和棉籽等常见油料作物,具有极高的综合利用价值。我国已有1500多年蓖麻栽培和利用历史,年蓖麻籽产量约30万吨。通过压榨法或浸取法提取蓖麻油后剩余的蓖麻籽饼年产出量巨大,蓖麻籽饼中蛋白质粗蛋白含量33%至35%,比豆饼(43%)低,与菜籽饼(36.4%)相近。但由于其中含有蓖麻毒蛋白、蓖麻碱、CB-1A变应原和血球凝集素四种有毒物质,未经处理不能直接饲喂动物,所以长期以来蓖麻籽饼通常作为肥料施用于农田,仅有很少量用于蓖麻毒蛋白、蓖麻碱的提取。蓖麻籽饼的深加工及应用亟待解决。
蛋白泡沫灭火剂具有流动性好、抗烧性强等优点,在灭火过程中,其形成的大量泡沫覆盖燃烧物表面使之与空气隔绝、窒息火焰,广泛应用于油田、油库、化工等行业。现有蛋白泡沫灭火剂主要为动物蛋白泡沫灭火剂,主要采用动物的蹄角、废皮毛等为原料,制备的泡沫灭火剂存在发泡倍数低、粘度大等问题,影响灭火效能,而且动物水解蛋白液气味大,容易腐败。
植物蛋白泡沫灭火剂在国内亦有研究。菜籽饼粕经碱水解、脱钙、中和、浓缩后加入稳定剂和防腐剂,得到泡沫灭火剂(CN1088125A)。大豆饼粕(CN1114233A)、酒糟(CN105107129)经类似工序也可以得到泡沫灭火剂。豆蛋白、米蛋白、花生蛋白、棉籽蛋白、茶籽蛋白与糖类、碳氢表面活性剂、碳氟表面活性剂等复配后也可以得到泡沫灭火剂(CN1820806A,CN104958860A,CN104984508A,CN104984509A,CN105056459A)。以上研究存在流程复杂、成本较高等不足,且未有针对的蓖麻籽饼的研究。同时,上述油料籽饼本身在动物饲料等方面具有重要的实际应用,由其提取蛋白作为生产泡沫灭火剂的原料,经济价值有限。
本发明以蓖麻蛋白水解液(专利申请号9.2)为基础,通过复配、稀释、混合等工序得到蛋白泡沫灭火剂。
蓖麻蛋白水解液:密度1.10-1.20 g/cm3,蓖麻水解蛋白质量分数为27-34%,直接或用去离子水稀释后使用,使得灭火剂中蓖麻水解蛋白质量分数为1-24%;
其中碳氢表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、C8-C10烷基葡萄糖苷、十二烷基甜菜碱、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或几种;
添加剂为抗冻剂、抑流剂、防腐剂、缓冲溶液、金属缓蚀剂、稳定剂。抗冻剂为乙醇、乙二醇、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚中的一种或数种;抑流剂为十二醇、乙撑硫脲、羧甲基纤维素钠中的一种或多种;防腐剂为苯酚、二甲酚、苯甲酸钠、甲醛中的一种或数种;缓冲溶液为三羟甲基氨基甲烷水溶液;金属缓蚀剂为苯并三氮唑;稳定剂为硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸铝、醋酸钴、醋酸镍、氯化钙中的一种或多种。
800 kg蓖麻蛋白水解液置于1500 L反应釜中,室温搅拌下依次加入5 kg乙醇、3 kg乙二醇、0.5 kg二甲酚、1.5 kg苯甲酸钠、1 kg三羟甲基氨基甲烷水溶液、1 kg苯并三氮唑、2 kg硫酸亚铁、十二醇1 kg、乙撑硫脲0.5 kg、184.5 kg去离子水。加入完毕后搅拌2小时,静置,无沉淀,得到棕色清液,即为成品6%型蛋白泡沫灭火剂。
500 kg蓖麻蛋白水解液置于1500 L反应釜中,室温搅拌下依次加入10 kg十二烷基硫酸钠、6 kg乙醇、3 kg乙二醇、1 kg苯甲酸钠、2 kg 37%甲醛溶液、1 kg三羟甲基氨基甲烷水溶液、1 kg苯并三氮唑、1.5 kg醋酸镍、1 kg羧甲基纤维素钠、473.5 kg去离子水。加入完毕后搅拌2小时,静置,无沉淀,得到淡棕色清液,即为成品6%型蛋白泡沫灭火剂。
200 kg蓖麻蛋白水解液置于1500 L反应釜中,室温搅拌下依次加入10 kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、10 kg烷基葡萄糖苷、5 kg椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、5 kg乙醇、3 kg乙二醇、1 kg苯甲酸钠、2 kg 二甲酚、1 kg三羟甲基氨基甲烷水溶液、1 kg苯并三氮唑、2 kg氯化钙、1 kg羧甲基纤维素钠、759 kg去离子水。加入完毕后搅拌4小时,静置,无沉淀,得到淡棕色清液,即为成品6%型蛋白泡沫灭火剂。
将实施例1得到的6%型蛋白泡沫灭火剂按照GB15308-2006《泡沫灭火剂》自检,结果如表1所示。
实施例1得到的6%型蛋白泡沫灭火剂按照GB15308-2006《泡沫灭火剂》自检,各项指标均合格,灭火等级达到ⅠA级,既可作为淡水型亦可作为耐海水型蛋白泡沫灭火剂。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
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