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。

１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。‍

２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。‍

３表面活性剂含量的确定

１、烷基葡萄糖酰胺的泡沫性能实验

在Ｓ表面活性剂质量分数为１％时，实验不同含量的烷基葡萄糖酰胺对体系的发泡倍数和析液时间的影响，实验方法同前。

在葡萄糖酰胺含量小于１％时，体系的发泡和稳泡性能均很差。在葡萄糖酰胺质量分数大于１％小于２％时，体系的发泡和稳泡能力明显提高。在葡萄糖酰胺含量大于２％以后，体系的发泡和稳泡性能均很好。所以葡萄糖酰胺的质量分数应在２％以上。

葡萄糖酰胺（ＡＧＡ）类表面活性剂是新一代世界级绿色温和型表面活性剂，除具有传统表面活性剂的基本性能外，还具有对人体温和、安全、无毒、去污力高、泡沫丰富细腻而稳定、生物降解迅速且彻底、优良的复配增效作用等优越性能，能满足人们对环境保护的要求。 

２、Ｓ表面活性剂含量对表面张力的影响

在葡萄糖酰胺质量分数为３％时，实验Ｓ表面活性剂含量对体系的表面张力的影响，实验方法同前。 

随着Ｓ表面活性剂质量分数的增加，体系的表面张力下降。根据扩散系数计算公式，经过实验泡沫溶液的表面张力小于２２ｍＮ／ｍ可保证扩散系数为正值。所以，Ｓ表面活性剂质量分数应大于１．８％。

３、葡糖酰胺和Ｓ表面活性剂的交互作用

以上实验是单因素多水平实验，没有考虑两种因素的交互作用。如果要考虑葡糖酰胺和Ｓ表面活性剂两种因素之间的交互作用，就要进行正交实验。

实验指标为析液时间、发泡倍数、表面张力、界面张力，实验方法同前。

综合考虑各指标的重要程度和各因素对各指标的影响顺序，取葡萄糖酰胺的质量分数为２．５％，Ｓ表面活性剂的质量分数为２％。‍

４增稠剂含量的确定

增稠剂的作用主要是提高泡沫的稳定性。但是，由于增稠剂能提高溶液的黏度，所以会造成泡沫的流动性变差。金瑞恒实验了阳离子瓜尔胶、干酪素和黄原胶对泡沫稳定性和泡沫流动性的影响。

黄原胶的稳泡能力优于阳离子瓜尔胶和干酪素。金瑞恒选用黄原胶为增稠剂，同时考虑泡沫灭火剂的流动性，取黄原胶的质量分数为１％～０．２％。‍

５灭火效能实验

采用已葡萄糖酰胺２．５％，Ｓ表面活性剂２％，黄原胶０．１％（质量分数），其余为水，配制泡沫灭火剂，按照ＧＢ１５３０８－２００６要求进行实验。灭火时间２．５ｍｉｎ，达灭火性能级别Ｉ级；抗烧时间６ｍｉｎ，达抗烧水平Ｄ级。满足低倍泡沫液对非水溶性液体燃料的灭火性能要求。‍

６结论

通过实验，应用绿色环保型表面活性剂烷基葡萄糖酰胺和Ｓ表面活性剂成功制备了环保型泡沫灭火剂。‍