時間:2025-08-15 來源:
90%的火災都始于小小的火苗
但火勢的蔓延往往超乎想象
隨著燃燒的發(fā)展,熱量越大
火災的蔓延速度和范圍越大
撲滅初期火災,就是阻止災難的關鍵!

△火災背景介紹
當前的滅火器分為傳統(tǒng)滅火器材和自動式滅火裝置兩類,傳統(tǒng)滅火器材包括手持式滅火器、滅火毯、防煙面罩、消防栓等,需人為操作,當火災發(fā)生在深夜或不易察覺的區(qū)域時,無法自主滅火;自動式滅火裝置可實現(xiàn)防火區(qū)域內(nèi)的溫度監(jiān)測、控制和感應滅火,但存在設備安裝復雜、空間占比大、成本較高、感知靈敏度差等因素。

△傳統(tǒng)滅火器介紹
目前的滅火器材在長期使用過程中已不能滿足當下的火災場景需求,通過微膠囊技術開發(fā)的一種自動滅火微膠囊材料逐漸受到大眾的關注。該材料具有自主滅火、靈敏度高、經(jīng)濟實用的特點,可主動快速感知火源并撲滅初期火災,適用于在易起火小空間內(nèi)的近距離安裝,可廣泛應用于消防安全領域。
滅火微膠囊
滅火微膠囊是一種安全環(huán)保的新型主動滅火材料,通過微膠囊包覆技術將全氟己酮等高效滅火劑包裹在無孔阻燃聚合物外殼中,形成微小的球體,粒徑范圍在20~2000μm之間,常態(tài)下為穩(wěn)定存在的微型膠囊粉體形態(tài)。該材料具有絕緣阻燃、定向激活、抗老化、穩(wěn)定性好等特性,能在設定溫度范圍內(nèi)噴射出全氟己酮滅火劑,瞬間達到滅火功效,有效抑制火焰的蔓延。

△滅火微膠囊介紹
產(chǎn)品優(yōu)勢:
以滅火微膠囊為核心成分的滅火產(chǎn)品可以稱為微膠囊滅火器,是目前國際先進的內(nèi)置型主動滅火裝置。與傳統(tǒng)滅火器相比,微膠囊滅火器具有自主滅火、靈敏度高、經(jīng)濟實用、綠色環(huán)保等優(yōu)勢,能安裝保護在設備內(nèi)部,適用于撲滅控制箱、保險庫、開關板、配電板、電源插座等狹小空間發(fā)生的火災。具體特點如下:
自主滅火:預防大型火災,初期鎮(zhèn)壓火災的產(chǎn)品
無需任何附加設備或裝置的主動型滅火產(chǎn)品,溫感觸法,響應快,效率高,在起火初期瞬間撲滅火焰防止火災蔓延。
靈敏度高:不需要維護管理,故障發(fā)生率為0%
在設定溫度范圍內(nèi)迅速釋放,高效滅火,不需要存放滅火劑的壓軸容器,噴射裝置,傳感器,從源頭切斷故障可能性。
經(jīng)濟實用:安裝方便,體積小,投入成本低
只要有小空間,無需任何設備就能簡便安裝,無額外設備、人工及維護等費用。
綠色環(huán)保:對人體安全,環(huán)境無污染
滅火時僅使用最小限度的滅火物質(zhì),不產(chǎn)生溫室氣體,對人體無害,無殘留。
滅火原理介紹
滅火芯材全氟己酮是一種常溫下呈液態(tài)的新型含氟滅火劑,微膠囊包覆技術解決了全氟己酮(沸點僅49.2℃)常溫下易揮發(fā)、易流動、難使用等此類材料微封裝的行業(yè)痛點,同時通過控制殼材組成與性能,調(diào)控滅火劑釋放溫度,實現(xiàn)自主滅火。具體原理如下:
工作原理:將滅火微膠囊產(chǎn)品放置到易起火附近位置,當發(fā)生火災前期,環(huán)境溫度升高或接觸到明火時,全氟己酮逐步汽化;當溫度升至滅火微膠囊感應值(80℃~180℃)時,膠囊外殼在內(nèi)部壓力下迅速破裂,釋放全氟己酮滅火劑,瞬間撲滅火勢。
滅火原理:
冷卻降溫:全氟己酮迅速氣化,吸收大量熱量,同時阻斷火焰輻射熱傳播,降低環(huán)境溫度,使燃燒物降溫熄滅;
化學抑制:抑制燃燒鏈反應,中斷燃燒過程。通過與燃燒過程中產(chǎn)生的自由基發(fā)生反應,形成穩(wěn)定化合物,阻斷燃燒鏈進行;
稀釋隔離:全氟己酮釋放到燃燒區(qū)域稀釋氧氣濃度,使火焰缺氧熄滅,最終形成密閉屏障隔絕氧氣。

△滅火原理示意圖
技術工藝介紹
市面上制作滅火微膠囊的技術工藝通常有兩種,分別是微流控技術和低溫乳液聚合技術。兩種技術各有優(yōu)劣,其中使用傳統(tǒng)的微流控技術的企業(yè)較多,該技術制備的微球尺寸均一可控(200~2000μm)、球形度較高,但存在設備要求高、成本高、產(chǎn)量低的缺點,規(guī)模化生產(chǎn)困難;而乳液聚合技術可以降低生產(chǎn)成本,可制備小粒徑微球(20~200μm),適合產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模量產(chǎn),但技術開發(fā)難度較大。相比而言,乳液聚合技術具有優(yōu)異的成本及產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢,市場競爭優(yōu)勢巨大,是未來研發(fā)方向的大趨勢。

△滅火微膠囊不同技術對比
應用介紹
滅火微膠囊可與多種材料相結合,賦予其高效安全的滅火性能,如涂料、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、亞克力、硅膠、紡織纖維、面料等材料;制作而成的產(chǎn)品形態(tài)豐富,包括滅火片、滅火繩、滅火涂料、滅火膠帶、滅火膠、滅火毯等,目前已在新能源、電力設備、通信、消防等領域應用。
產(chǎn)品形態(tài)

△滅火微膠囊產(chǎn)品形態(tài)
應用方向
新能源:儲能電柜/儲能電池、新能源汽車電池、光伏/風電逆變器、汽車充電樁等;
電力系統(tǒng):配電箱、環(huán)網(wǎng)柜/JP柜、柱上開關、表計、空開等;
通信系統(tǒng):IDC機柜、托盤、5G基站、服務器、交換器、設備電源及UPS等;
民生消防:電瓶車、排插、充電寶、煤氣閥、電熱毯等 。
△滅火微膠囊應用方向
市場概況
根據(jù)共研產(chǎn)業(yè)資訊調(diào)研數(shù)據(jù),自動滅火產(chǎn)品在中國防火材料市場規(guī)模的占比超20%,且逐年增加,隨著防火材料市場需求以及國家發(fā)展戰(zhàn)略對綠色環(huán)保的要求,防火性能優(yōu)異的環(huán)保防火材料—滅火微膠囊在當下市場具有極大的市場潛力。

△2020-2025年中國自動滅火設備市場規(guī)模及增速(來源:共研產(chǎn)業(yè)資訊)
目前,滅火微膠囊技術主要由國外企業(yè)占據(jù),例如俄羅斯、阿拉伯、土耳其、韓國等地企業(yè),國內(nèi)市場占比較少,主要為阿可托科公司代理銷售。近年來,國內(nèi)廠商不斷加入到滅火微膠囊技術的開發(fā)和銷售中來,如合肥創(chuàng)新、浙江藍盾電工等企業(yè),但基本使用俄羅斯技術或傳統(tǒng)微流控技術,存在一定局限。隨著自動滅火設備的市場需求增加,滅火微膠囊國內(nèi)市場占比將逐漸擴大,國內(nèi)企業(yè)將加大對滅火微膠囊技術研發(fā)和生產(chǎn)的投入,逐漸打破國外技術壟斷,實現(xiàn)國內(nèi)產(chǎn)品替代,成本將進一步下降,滅火微膠囊市場前景廣闊。

△滅火微膠囊市場現(xiàn)狀
武漢先進院技術儲備
武漢先進院依托強大的研發(fā)團隊及豐富的研發(fā)經(jīng)驗,憑借在微膠囊技術及材料人工智能領域的技術積累,針對新能源高端應用布局滅火微膠囊包覆技術,成功實現(xiàn)滅火微膠囊干粉及衍生品滅火片的技術開發(fā),產(chǎn)品性能達到行業(yè)領先水平,可根據(jù)客戶需求和應用場景進行定制化開發(fā)(粒徑大小、芯材占比、釋放溫度可調(diào)控);并不斷豐富下游產(chǎn)品應用,開發(fā)了多種形態(tài)、不同粒徑的滅火微膠囊產(chǎn)品:厚度0.2cm的柔性滅火片可直接貼合物體表面、直徑1cm的滅火繩可隨電纜布線、可摻入涂料直接噴涂在配電柜內(nèi)壁等等。

△武漢先進院滅火微膠囊產(chǎn)品介紹
△自研微膠囊滅火片玻璃箱模擬滅火演示
研發(fā)團隊突破了傳統(tǒng)的滅火微膠囊微流控技術工藝局限,創(chuàng)新性地開發(fā)出基于低溫乳液聚合技術的制備方法,將生產(chǎn)成本降低至傳統(tǒng)工藝的1/5,可制備小粒徑微球(20~200μm),釋放溫度范圍在140℃~180℃,有效解決了芯材易揮發(fā)、包覆率低、穩(wěn)定性差等問題。
目前,武漢先進院滅火微膠囊技術已突破中試技術難題,打通了從實驗室技術到中試驗證,再到工業(yè)生產(chǎn)的全過程:為企業(yè)定制開發(fā)國內(nèi)首條“全自動化微膠囊產(chǎn)線”,設計產(chǎn)能超過2000噸/年,大型涂布、膠片制備產(chǎn)線設計產(chǎn)能超過500萬平/年;不同形態(tài)的滅火微膠囊系列產(chǎn)品(滅火片、滅火繩、滅火膠、滅火毯等)已在新能源汽車、電力設備等領域應用,市場價值破億。

△武漢先進院滅火微膠囊生產(chǎn)設備圖
關于微膠囊
微膠囊技術是一種儲存固體、液體、氣體的微型封裝技術,通過封裝實現(xiàn)對物質(zhì)的隔離、保護、緩釋、定向釋放等功能。武漢先進院微膠囊包覆技術成熟、體系多樣,已成功開發(fā)了滅火微膠囊、香精微膠囊、相變微膠囊、變色微膠囊、磁控微膠囊、熱膨脹微球等多種產(chǎn)品;相關技術達到國際先進水平,已經(jīng)實現(xiàn)批量化生產(chǎn),產(chǎn)能超過1000噸/年,累計出貨超過500噸;微膠囊制備方法已授權多項發(fā)明專利;成功開發(fā)無醛微膠囊包覆技術,設計建造的大型微膠囊生產(chǎn)線的產(chǎn)能和自動化程度全國領先。廣泛應用于日化品、電子信息、生物醫(yī)藥等行業(yè),實現(xiàn)高性能產(chǎn)品的定制化開發(fā),具有廣闊的應用前景。
