單兵背負(fù)式防暴驅(qū)散器噴射劑的噴霧燃燒特性研究

項(xiàng)德海+張帆

摘 要：針對(duì)單兵背負(fù)式防暴驅(qū)散器的安全性要求，對(duì)刺激劑的燃燒特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明：噴射劑中異丙醇體積含量在50%以上時(shí)為極易燃，在40%時(shí)為易燃，在30%時(shí)為微燃，20%以下為難燃。本文的研究可為單兵背負(fù)式防暴驅(qū)散器供液系統(tǒng)設(shè)計(jì)及供液配方研究提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：驅(qū)散器；噴射劑；燃燒；異丙醇

單兵背負(fù)式防暴驅(qū)散器是一種能有效驅(qū)散人群又不對(duì)人體產(chǎn)生致命性傷害的非致命性武器。由于其驅(qū)散效果好、起效速度快、具有面殺傷效果等優(yōu)點(diǎn)而備受各國(guó)警方及警憲部隊(duì)青睞。該噴射器采用刺激劑溶液和水混合的方式實(shí)現(xiàn)噴射劑的合成和供應(yīng)，噴射劑以霧態(tài)的形式分散在空氣中時(shí)，遇明火時(shí)應(yīng)不可燃，從而避免因燃燒而引發(fā)的安全事故發(fā)生。因此，噴射劑的燃燒性能是衡量該噴射器安全性的重要因素。從噴射劑的成分可以看出，有機(jī)溶劑的可燃性是決定噴射劑可燃性能的主要因素，故在確定有機(jī)溶劑與水的比例時(shí)，應(yīng)充分考慮混合后的可燃性。因該噴射器的有機(jī)溶劑異丙醇屬于易燃物質(zhì)，需要對(duì)不同比例的有機(jī)溶劑和水混合液進(jìn)行燃燒性能研究。

試驗(yàn)方法：參照《GBT14449-93氣霧劑產(chǎn)品測(cè)試方法》中的燃燒性測(cè)試的方法測(cè)定噴射劑的燃燒性能。如下圖1所示，將直徑蠟燭置標(biāo)尺零刻度處，火焰頂端1/3處與標(biāo)尺等高，然后將樣品加入霧化器中，在距離火焰150mm處噴射。噴霧束保持與標(biāo)尺等高并平行，且穿過距離火焰頂端的1/3處，連續(xù)噴射4s，記錄噴射時(shí)火焰最遠(yuǎn)延伸處刻度。

本實(shí)驗(yàn)噴霧樣品為不同比例的異丙醇—水的混合液，共設(shè)置7組噴霧樣品，其中異丙醇體積含量分別是：100%，50%，40%，30%，20%，10%，0%。依此方法分別對(duì)7組試樣進(jìn)行測(cè)試，每組測(cè)試三次，并將測(cè)試結(jié)果的平均值作為火焰延伸長(zhǎng)度。根據(jù)火焰延伸長(zhǎng)度，確定其燃燒性。試驗(yàn)中火焰效果如圖2所示，試驗(yàn)結(jié)果見表1所示：

根據(jù)氣霧劑產(chǎn)品可燃性評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，火焰長(zhǎng)度0cm時(shí)為不燃；0～5cm時(shí)為難燃；5～25cm時(shí)為微燃；25～45cm為易燃；>45cm為極易燃。噴射劑中異丙醇體積含量在50%以上為極易燃，在40%時(shí)為易燃，在30%時(shí)為微燃，20%以下為難燃。

因此，為了提高武器的安全性，保證噴射劑霧化后不易燃，異丙醇體積含量在30%以下。

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