BR112017011039B1

BR112017011039B1 - Composição, hidrogel e método para sua produção, e kit

Info

Publication number: BR112017011039B1
Application number: BR112017011039-3A
Authority: BR
Inventors: Brian Mariampillai; Yun Yang
Original assignee: Firerein Inc
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2022-05-17
Also published as: WO2016082041A1; US11484741B2; EP3223920B1; AU2015354357A1; RU2017122170A; US20190083835A1; US11826597B2; RU2017122170A3; RU2715174C2; US10625108B2; JP6824166B2; MX2017006975A; JP2017536898A; BR112017011039A2; EP3223920A4; US20230014985A1; EP3223920A1; CN107427707B; CA2968882C; AU2015354357B2

Abstract

O presente pedido refere-se a hidrogéis extintores de incêndio, aperfeiçoadores de água que são formulados para minimizar toxicidade e impacto ambiental negativo. O presente pedido refere-se a uma composição que compreende: (i) pelo menos um agente espessante; (ii) pelo menos um meio líquido; e, opcionalmente, (iii) um ou mais agentes de suspensão, em que a composição consiste em >75%, em peso, de componentes de grau de consumidor e em que a composição é um concentrado que pode ser misturado com água ou uma solução aquosa para formar um hidrogel aperfeiçoador de água, extintor de incêndio. Cada um dentre o pelo menos um agente espessante, agente de suspensão e meio líquido pode ser não tóxico e biodegradável. Também são fornecidos o hidrogel aperfeiçoador de água, extintor de incêndio e métodos de produção e uso do mesmo durante extinção de incêndio ou prevenção de incêndio.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido reivindica o benefício de prioridade do Pedido de Patente Provisório US 62/084,965, depositado em 26 de novembro de 2014, o qual é incorporado a título de referência no presente documento em sua íntegra.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] O presente pedido se refere ao campo de agentes de combate a incêndio. Mais particularmente, o presente pedido se refere a hidrogéis extintores de incêndio, aperfeiçoadores de água.

INTRODUÇÃO

[003] Incêndios são uma ameaça à vida, propriedade e espaços urbanos, suburbanos e naturais mundialmente. Incêndios florestais, no mato e em pastos destroem acres de espaços suburbanos e naturais a cada ano; a média total de acres perdida para fogo espontâneo vêm aumentando desde cerca de 1984 [http://climatedesk.org/2014/06/this-is- how-much-america-spends-putting-out-wildfires/]. Essa destruição não é apenas em termos de uma perda de madeira, vida selvagem e rebanho, mas também em erosão, transtorno ao equilíbrio dos recursos hídricos e problemas relacionados em ambientes naturais. Em áreas industriais, urbanas e suburbanas, incêndios podem resultar em bilhões em danos por perda de vidas, propriedade, equipamentos e infraestrutura; não apenas devido ao incêndio em si, mas também devido à água usada para apagar o mesmo.

[004] Incêndios e seus construtos são frequentemente descritos pelo "Tetraedro do Incêndio", que define calor, oxigênio, combustível e uma reação em cadeia resultante como os quatro construtos exigidos para produzir fogo; removendo-se qualquer um dos mesmos é possível evitar que incêndios ocorram. Há cinco classes de incêndio: Classe A que compreende combustíveis comuns, tais como madeira, tecido, etc.; Classe B que compreende líquidos e gases inflamáveis, tais como gasolina, solventes, etc.; Classe C que compreende equipamentos elétricos ligados, tal como computadores, etc.; Classe D que compreende metais combustíveis, tal como magnésio, lítio, etc.; e, Classe K que compreende meio de cozimento, tal como óleos de cozimento e gorduras. A água geralmente é uma primeira linha de defesa contra certas classes de incêndios (por exemplo, classe A), e é usada não apenas para apagar os ditos incêndios, mas também para evitar que os mesmos se espalhem; devido, pelo menos em parte, a capacidade da água de absorver calor através de sua alta capacidade de aquecimento (4,186 J/g °C) e calor de vaporização (40,68 kJ/mol), portanto, esfriando superfícies, assim como sua capacidade para deslocar fisicamente ar que circunda um incêndio e privar o mesmo de oxigênio.

[005] Contudo, há desvantagens relacionadas ao uso de água para combater incêndio e/ou evitar que o mesmo se espalhe para estruturas próximas. Frequentemente, a maior parte da água direcionada a uma estrutura não reveste e/ou encharca a própria estrutura para fornecer proteção adicional contra incêndio, mas é perdida sendo escoada e desperdiçada; o quanto a água realmente encharca uma estrutura geralmente é mínimo, o que fornece proteção limitada visto que a água absorvida evapora rapidamente. Adicionalmente, a água diretamente aspergida em um incêndio tende a evaporar nos níveis mais elevados do incêndio, o que resulta em significativamente menos água penetrando na base do incêndio para apagar o mesmo.

[006] Consequentemente, recursos humanos e recursos hídricos locais significativos podem ser empregados para reaplicar continuamente água em estruturas em queima para apagar chamas, ou em estruturas próximas para fornecer proteção contra incêndio.

[007] Para solucionar as limitações da água como um recurso de combate a incêndio, aditivos foram desenvolvidos para aprimorar a capacidade da água para apagar incêndios. Alguns desses aditivos incluem polímeros gelificantes em água, tais como polímeros de acrilamida ou acrílico reticulados que podem absorver muitas vezes o peso em água, formando partículas tipo gel; uma vez dispersas em água, essas partículas saturadas de água podem ser aspergidas diretamente no incêndio, reduzindo a quantidade de tempo e água necessários para combater incêndios, assim como a quantidade de água escoada (por exemplo, consultar os documentos de patente no U.S. 7.189.337 e 4.978.460).

[008] Outros aditivos incluem copolímeros de ácido acrílico reticulados com derivados de poliéter que são usados para transmitir propriedades tixotrópicas em água (por exemplo, consultar patentes n° U.S. 7.163.642 e 7.476.346). Tais misturas tixotrópicas afinam sob forças de cisalhamento, o que permite que as mesmas sejam aspergidas a partir de mangueiras sobre estruturas ou terra em queima; uma vez que essas forças de cisalhamento são removidas, a mistura engrossa, o que permite que a mesma se prenda, e revista superfícies, apague chamas e evite que o incêndio se espalhe, ou que a estrutura entre em reignição.

[009] Aditivos empregados em produtos comerciais atuais não são naturalmente disponibilizados e não são prontamente biodegradáveis. Uma desvantagem associada a esses aditivos poliméricos é que os mesmos podem persistir no ambiente em seguida ao seu uso durante combates um incêndio e/ou podem bioacumular ou causar efeitos ruins sobre o ambiente que circunda.

[0010] Pesquisa em materiais naturalmente disponíveis e/ou renováveis, biodegradáveis, não tóxicos tem crescido em um esforço para substituir materiais de combate ao fogo sintéticos/à base de halogênio e reduzir seu impacto ambiental. Os amidos termoplásticos (TPS), tais como amidos modificados ou copolímeros de amido, foram propostos por indivíduos versados na técnica como um material naturalmente disponibilizado e/ou renovável, biodegradável, não tóxico. O amido não é um termoplástico natural em temperatura ambiente, contudo, em temperaturas elevadas, o mesmo pode formar um hidrogel quando misturado com água; alternativamente, o mesmo pode ser adicionalmente mesclado com plastificantes, tal como glicerol, para formar também hidrogéis [Wu, K.; et al. Ind. Eng. Chem. Res. 2009; 48, 3.150 a 3157: Blending TPS with polymers such as polyvinylalcohol (PVA) [Bao, Z.; et al. Adv. Mater. Res. 2012, 518 a 523, 817 a 820] or polylactide (PLA) [Wu, K.; et al. Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 50, 713 a 720] podem reportadamente aumentar propriedades hidrofílicas de TPS, e transformar TPS em materiais retardadores de chamas intumescentes (incham na exposição ao calor). Foi relatado também que, se TPS são reforçados com fibras naturais biodegradáveis [Katalin, B.; et al. Polimery, 2013, 58, 385 a 394], sua inflamabilidade pode ser reduzida. Alternativamente, TPS pode ser mesclado com argila para reduzir sua inflamabilidade: uma argila em tamanho nano (Cloisita 30B) pode ser solvente mesclado com amido para melhorar sua capacidade térmica [Swain, S. k.; et al. Polym. Comp. 2013, Publicação antecipada]. A preparação de tais amidos modificados, contudo, frequentemente exige reagentes químicos e síntese avançada.

[0011] Por sua vez, polímeros superabsorventes chamaram muita atenção devido a suas aplicações amplas em produtos higiênicos, adjuvantes agrícolas e farmacêuticos, etc. [Liu, L. S.; et al. Polym. 2012, 4, 997 a 1.011]. Os mesmos são materiais de hidrogel: os materiais poliméricos com a capacidade para inchar e reter uma quantidade significativa de água (até 99,9% em peso) sem dissolver a dita água. Visto que hidrogéis sintéticos não são geralmente biodegradáveis, há inúmeros recursos de amido natural sendo investigados como potencias hidrogéis, tal como: amido de milho [Kuang, J.; et al. Carbohydrate Polym.2011, 83, 284 a 290], chitosan [Nanaki, S. G.; et al. Carbohydrate Polym. 2012, 1.286 a 1.294], goma guar [Bocchinfuso, G.; et al. J. Phy. Chem. B2010, 114, 13.059 a 13.068], celulose e seus derivados [Sadeghi, M. et al. J. Appl. Polym. Sci.2008, 108, 1.142 a 1.151], alginato e seus derivados, etc. Apenas alguns desses amidos estão comercialmente disponíveis (por exemplo, derivados de celulose, amido de hidroxietila)

[0012] Há ainda uma necessidade de composições de extinção de incêndio ou retardadoras de incêndio produzidas a partir de aditivos aperfeiçoadores de água que são naturalmente disponibilizados e/ou de graus de consumidor, que são não tóxicos e/ou prontamente biodegradáveis.

[0013] As informações acima são fornecidas com o propósito de fazer com que as informações conhecidas creditadas pelo requerente sejam de possível relevância para a presente invenção. Nenhuma admissão é necessariamente intencionada, nem deve ser interpretado que qualquer uma das informações anteriores constitui técnica anterior contra a presente invenção.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0014] Um objetivo da presente invenção é fornecer hidrogéis extintores de incêndio, aperfeiçoadores de água. De acordo com um aspecto do presente pedido, é fornecida uma composição que compreende: (i) pelo menos um agente espessante; (ii) pelo menos um meio líquido; e, opcionalmente, (iii) um ou mais agentes de suspensão, em que a composição consiste em >75%, em peso, de componentes de grau de consumidor e em que a composição é um concentrado que pode ser misturado com água ou uma solução aquosa para formar um hidrogel intensificador de água, extintor de incêndio. Cada um dentre o pelo menos um agente espessante, agente de suspensão e meio líquido pode ser não tóxico e biodegradável.

[0015] Em uma modalidade, a composição de concentrado de acordo com a reivindicação 1, em que a composição compreende: (i) 10 a 75% em peso de pelo menos um agente espessante; (ii) 0 a 10% em peso de pelo menos um agente de suspensão; e (iii) 15 a 90% em peso de pelo menos um meio líquido. O concentrado pode compreender adicionalmente um ou mais aditivos, sendo que cada um dentre os mesmos é opcionalmente não tóxico e biodegradável. Exemplos de aditivos que podem ser incorporados no concentrado são: sais, agentes antimicrobianos, agentes antifúngicos, antioxidantes, corantes, argilas, agentes dispersantes. Esses aditivos podem ser incorporados sozinhos ou em qualquer combinação de quaisquer dois ou mais aditivos.

[0016] Em certas modalidades, a composição de concentrado tem uma viscosidade de > 1 Pa^s (1.000 cP), > 2,5 Pa^s (2.500 cP), > 5 Pa^s (5.000 cP), ou > 10 Pa^s (10.000 cP), quando medida com o uso de um viscosímetro Brookfield LVDVE com um fuso CS-34 a 6,0 rpm.

[0017] O agente espessante pode ser um sólido ou um líquido sob condições ambientais. Agentes espessantes adequados incluem, por exemplo, gomas, amidos ou combinações de uma ou mais gomas e um ou mais amidos. As gomas adequadas incluem, mas não se limitam a gomas guar, gomas xantana, alginato de sódio, ágar, ou gomas de alfarroba ou combinações das mesmas. Em exemplos do presente concentrado, o agente espessante compreende goma xantana, goma guar, ou uma combinação das mesmas.

[0018] Amidos adequados podem ser usados como agentes espessantes no presente concentrado incluem, mas não se limitam a amido de milho, amido de batata, tapioca, amido de arroz, sal de sódio carboximetilcelulose ou qualquer combinação dos mesmos. Em exemplos do presente concentrado, o agente espessante compreende amido de milho.

[0019] Em certas modalidades, a composição de concentrado compreende um agente de suspensão que pode ser um tensoativo, emulsificante ou ambos. Por exemplo, o concentrado pode compreender um agente de suspensão que compreende um agente de suspensão, que compreende lecitina, lisolecitina, polissorbato, caseinato de sódio, monoglicerídeo, ácido graxo, álcool graxo, glicolipídeo, ou proteína, ou qualquer combinação dos mesmos. Em um exemplo particular, o agente de suspensão é lecitina.

[0020] De acordo com outra modalidade, o meio líquido no concentrado é um óleo comestível, glicerol, ou polietileno glicol de baixo peso molecular (PEG), ou qualquer combinação dos mesmos. Em uma modalidade particular, o PEG é PEG200 a PEG400. Em outra modalidade, o óleo comestível é um óleo de oleaginosa, óleo de semente, óleo de planta, óleo vegetal ou óleo de canola, ou combinação dos mesmos. Em um exemplo específico, o concentrado compreende um óleo comestível que é óleo de canola.

[0021] Em uma modalidade particular, o método compreende: (i)15 a 25% em peso de goma xantana; (ii) 10 a 20% em peso de goma guar; (iii) 10 a 20% em peso de amido de milho; (iv) 1 a 5% em peso de lecitina; e (v) 30 a 64% em peso de óleo de canola. Opcionalmente, o concentrado compreende adicionalmente 0,1 a 2,5% de um álcool graxo, tal como álcool oleílico.

[0022] A presente composição de concentrado é formulada para minimizar a toxicidade e impacto ambiental negativo. Consequentemente, em certas modalidades, a composição consiste em > 80%, > 85%, > 90%, > 95%, > 98% ou, aproximadamente, 100%, em peso, de componentes de grau de consumidor.

[0023] De acordo com outro aspecto, é fornecido um hidrogel que compreende: cerca de 0,1 a 30% em peso da composição de concentrado descrita acima; e 70 a 99,9% em peso de água ou uma solução aquosa, em que o hidrogel é um intensificador de água, extintor de incêndio, útil para o combate a incêndio, extinção de incêndio e/ou prevenção de incêndio. Em certas modalidades, o hidrogel compreende a composição de concentrado em uma porcentagem de peso de cerca de 0,1 a cerca de 1% em peso, de cerca de 1 a cerca de 5% em peso, de cerca de 5 a cerca de 10% em peso ou de cerca de 15 a cerca de 30% em peso. Em uma modalidade particular, a porcentagem de peso de concentrado no hidrogel é de 1 a 5% em peso.

[0024] Em certas modalidades, a viscosidade do hidrogel é 10-4 a 103 Pa^s (0,1 a 1 cP), 10-3 a 5 X 10-3 Pa^s (1 a 5 cP), 5 X 10-3 a 10-2 Pa^s (5 a 10 cP), 10-2 a 1,5 X 10-2 Pa^s (10 a 15 cP), 1,5 X 10-2a 3,0 X 10-2 Pa^s (15 a 30 cP), 3,0 X 10-2 a 6,0 X 10-2 Pa^s (30 a 60 cP), 6,0 X 10-2 a 9,0 X 10-2 Pa^s (60 a 90 cP), 9,0 X 10-2 a 0,12 Pa^s (90 a 120 cP), 0,12 a 0,15 Pa^s (120 a 150 cP), ou > 0,15 Pa^s (150 cP) quando medida com um viscosímetro Viscolite 700. O hidrogel pode exibir comportamento tixotrópico e/ou pseudoplástico, fluídico não newtoniano.

[0025] Em uma modalidade, a viscosidade diminui com a aplicação de tensão e, opcionalmente, aumenta depois de a tensão cessar ou ter sido removida. O aumento de viscosidade pode ocorrer durante um período de tempo curto, tal como < 60 s, < 40 s, < 20 s, <10 s ou <5 s.

[0026] Em uma modalidade, o hidrogel adere à superfície a que o mesmo é aplicado. Em um exemplo, o hidrogel que tem viscosidade diminuída é aplicado (por exemplo, aspergindo-se) para fluir para dentro, revestir e/ou aderir a abrasões e/ou vãos de superfície. Como resultados da finalização do processo de aplicação, a tensão no hidrogel cessa e a viscosidade do hidrogel pode aumentar de modo que o hidrogel permaneça sobre a superfície a que o mesmo foi aplicado sem escoar, ou com escoamento mínimo em comparação a formulações extintoras de incêndio usadas atualmente.

[0027] O hidrogel descrito no presente documento funciona para extinguir e/ou apagar incêndio, quando aplicado a uma superfície em queima, ou funciona para evitar ignição de incêndio quando aplicado a uma superfície não em queima.

[0028] De acordo com outro aspecto, é fornecido método de produção de um hidrogel extintor de incêndio, intensificador de água que compreende: (i) combinar a composição de concentrado descrita no presente documento com água ou uma solução aquosa; e (ii) misturar o concentrado e a solução aquosa para obter um hidrogel essencialmente homogêneo. Em uma modalidade, a porcentagem de peso do concentrado é selecionada para alcançar uma viscosidade particular e/ou adesão de superfície no hidrogel. Em um exemplo particular, o concentrado é introduzido de modo que sua porcentagem de peso no hidrogel final seja de cerca de 1 a cerca de 5% em peso.

[0029] Em uma modalidade, a etapa de combinar compreende adição manual ou injeção mecânica direta do concentrado. Dependendo do equipamento usado, a água ou solução aquosa é mantida em um tanque externo a, ou integrado a, um veículo ou dispositivo portátil usado no combate de um incêndio.

[0030] Em uma modalidade, a etapa de misturar compreende agitação manual; agitação, circulação ou balanço mecânico, ou aplicação de forças de cisalhamento (por exemplo, de fluxo pressurizado através de uma mangueira de incêndio).

[0031] De acordo com outro aspecto, é fornecido um kit que compreende: (i) a composição de concentrado conforme descrito no presente documento em um recipiente adequado para permitir ou facilitar a mistura da composição de concentrado com água ou uma solução aquosa; e (ii) direções para produzir um hidrogel a partir da composição de concentrado.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0032] Para uma melhor compreensão da presente invenção, assim como outros aspectos e recursos adicionais da mesma, é feita referência à seguinte descrição que deve ser usada em combinação com os desenhos anexos, em que:

[0033] Figura 1 retrata resultados gráficos de mudança da viscosidade de hidrogéis à base de canola com o tempo à medida que o hidrogel é descarregado de uma mangueira de incêndio de 30 metros (100 pés);

[0034] Figura 2 retrata um resultado de teste de adesão a vidro para um hidrogel formado a partir de um concentrado líquido à base de canola com 3% em peso;

[0035] Figura 3 retrata resultados gráficos de mudança da viscosidade de hidrogéis à base de canola com o tempo à medida que o hidrogel é descarregado a partir de uma mangueira de incêndio 60 metros (200 pés);

[0036] Figura 4 retrata resultados gráficos da mudança de viscosidade de hidrogéis à base de PEG300 com o tempo à medida que o hidrogel é descarregado a partir de uma mangueira de incêndio de 60 metros (200 pés);

[0037] Tabela 1 traça formulações gerais de concentrados líquidos selecionados identificados para o desenvolvimento adicional;

[0038] Tabela 2 traça resultados de exame de vários agentes espessantes de concentrado;

[0039] Tabela 3 traça formulações de concentrado líquido inicial e resultados de teste de adesão;

[0040] Tabela 4 traça hidrogéis à base de glicerol/PEG com resultados de teste de adesão de aditivos de sal;

[0041] Tabela 5 traça hidrogéis à base de canola com resultados de teste de adesão de aditivos de sal;

[0042] Tabela 6 traça assentamento e resultados de teste de fluxo frontal de concentrados líquidos depois de adição de lecitina;

[0043] Tabela 7 traça a viscosidade e resultados de teste de adesão para concentrados líquidos selecionados;

[0044] Tabela 8 traça efeitos de amido na viscosidade e adesão de concentrado líquido;

[0045] Tabela 9 traça efeito do tamanho de partícula de goma xantana na viscosidade;

[0046] Tabela 10 traça o efeito de teor de sólidos crescente em concentrados líquidos na viscosidade;

[0047] Tabela 11 traça as viscosidades de bateladas de 20 l de um concentrado líquido à base de canola;

[0048] Tabela 12 traça uma formulação de concentrado líquido à base de PEG300 e sua viscosidade; e

[0049] Tabela 13 traça testes de chama iniciais realizados com o uso de formulações de hidrogel iniciais.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0050] A menos que seja definido de outra forma, todos os termos técnicos e científicos usados no presente documento têm o mesmo significado como comumente entendido por um indivíduo de habilidade comum na técnica a que esta invenção pertence.

[0051] Conforme usado no relatório descritivo e nas reivindicações, as formas singulares de "um", "uma", "o" e "a" incluem referentes plurais a menos que o contexto indique claramente o contrário.

[0052] O termo "que compreende" conforme usado no presente documento será compreendido com o significado de que a lista a seguir não é exaustiva e pode ou não incluir quaisquer outros itens adequados adicionais, por exemplo, um ou mais adicionalmente recurso (ou recursos), componente (ou componentes) e/ou ingrediente (ou ingredientes) conforme apropriado.

[0053] Conforme usado no presente documento, o termo "componentes de grau de consumidor" se refere a componentes de grau alimentício, grau de cuidados pessoais e/ou de grau farmacêutico. O termo "grau alimentício" se destina a significar seguro para uso em alimentos, de modo que a ingestão, com base em evidência científica disponível, não apresenta risco de segurança à saúde do consumidor. O termo "grau de cuidados pessoais" se destina a significar que é seguro para o uso em aplicação tópica de modo que, a aplicação tópica, com base na evidência científica disponível, apresenta um risco de segurança à saúde do consumidor. O termo "grau farmacêutico" se destina a significar que é seguro para o uso em um produto farmacêutico administrado pela rota apropriada de administração, de modo que a administração, com base na evidência científica disponível, não apresente um risco à segurança da saúde do consumidor.

[0054] Conforme usado no presente documento, o termo "não tóxico" se destina a significar não venenoso, não perigoso, não composto de materiais venenosos que poderiam prejudicar a saúde humana se a exposição for limitada a quantidades moderadas e não ingeridas. Não tóxico pretende significar inofensivo para humanos e animais em quantidades aceitáveis se não ingerido e mesmo na digestão, não causa efeitos prejudiciais sérios imediatos à pessoa ou animal que ingere a substância. O termo não tóxico não pretende significar com capacidade para ser engolido ou injetado ou, de outro modo, tomado por animais, plantas, ou outros organismos vivos. O termo não tóxico pode significar que a substância é classificada como não tóxica pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA), a Organização Mundial da Saúde (OMS), a Administração de Alimentos e Drogas (FDA), Health Canada ou similares. Portanto, o termo não tóxico pretende significar não irritante ou que não causa irritação quando exposto à pele por períodos prolongados de tempo ou, de outro modo, ingeridos.

[0055] Quando usados para descrever o concentrado ou o hidrogel extintor de incêndio resultante do presente pedido, o termo "não tóxico" indica que a composição é não tóxica para humanos em concentrações e níveis de exposição exigidos para o uso eficaz em agentes de combate a incêndio, extinção e/ou prevenção de incêndio, sem a necessidade de equipamento de proteção.

[0056] O termo "abrasão (ou abrasões) de superfície" conforme usado no presente documento se refere a qualquer desvio de uma norma estrutural de superfície, tal como, mas sem limitação, furos, fissuras, vãos, sulcos, cortes, arranhões, rachaduras, etc.

[0057] Conforme usado no presente documento, o termo "adesão de superfície" se refere à capacidade de uma composição de revestir e/ou aderir a uma superfície em qualquer orientação (por exemplo, prender- se verticalmente). Com referência às composições de hidrogel do presente pedido, o termo "adesão de superfície" se refere adicionalmente à capacidade do hidrogel para aderir a uma superfície de modo que a proteção, extinção e/ou combate a incêndio adequados, seja fornecido como resultado de a superfície ser revestida pelo hidrogel.

[0058] Conforme detalhado abaixo, o hidrogel atualmente descrito, e o concentrado usado para preparar o hidrogel, forma formulados para serem não tóxicos e ambientalmente amigáveis. Isso foi alcançado através da presente constatação de que materiais de grau de consumidor podem ser usados de modo bem-sucedido para preparar um intensificador de água extintor de incêndio. Consequentemente, as presentes composições superam muitas das desvantagens associadas a tentativas anteriores em agentes extintores não tóxicos, biodegradáveis, renováveis e/ou naturalmente disponibilizados.

CONCENTRADOS DE FORMAÇÃO DE HIDROGEL E SEUS COMPONENTES

[0059] O presente pedido fornece uma composição de concentrado, para uso na produção de hidrogéis in situ que compreendem > 75% de componentes não tóxicos, de grau de consumidor. Em certas modalidades, os componentes da composição de concentrado podem ser também biodegradáveis, renováveis e/ou naturalmente disponibilizados. Opcionalmente, a composição de concentrado compreende > 80%, > 85%, > 90%, > 95% ou > 98 % de componentes de grau de consumidor, não tóxicos.

[0060] Em um aspecto, o concentrado é um concentrado líquido que compreende pelo menos um agente espessante, um meio líquido e pelo menos um agente de suspensão. Tal concentrado líquido pode ser, por exemplo, uma solução, uma suspensão ou uma pasta fluida. Alternativamente, o concentrado é um pó ou outra mistura sólida que compreende pelo menos um agente espessante e pelo menos um agente de suspensão. Em qualquer alternativa, o concentrado é formulado para ser misturado com água, ou uma solução aquosa, para formar um hidrogel que tem propriedades extintoras ou retardadoras de incêndio.

AGENTES ESPESSANTES

[0061] Concentrados formadores de hidrogel, conforme descrito no presente documento, exigem pelo menos uma espécie para atuar como um agente espessante para auxiliar a geração inerente de um hidrogel. Um agente espessante pode ser, por exemplo, um polímero. O amido, que é um polímero naturalmente disponibilizado, biodegradável, pode formar géis na presença de água e calor. Os hidrogéis à base de amido podem atuar como retardantes de incêndio devido a suas altas capacidades de adesão à superfície e retenção de água [Ioanna G. Mandala (2012). Viscoelastic Properties of Starch and Non-Starch Thickeners in Simple Mixtures or Model Food, Viscoelasticity - From Theory to Biological Applications, Dr. Juan De Vicente (Ed.), ISBN: 978953-51-0841-2, InTech, DOI: 10.5772/50221. Disponível em: http://www.intechopen.com/books/viscoelasticity-from-theory-to- biological-applications/ viscoelastic-propriedades-of-amido-and-non- amido-espessantes-in-simple-misturas-or-model-alimento]. Um exemplo de um agente espessante formador de hidrogel à base de amido natural é sal de sódio carboximetilcelulose, que foi encontrou uso em lubrificantes pessoais, pastas de dente e sorvetes como um espessante; o mesmo tem grau alimentício e é biodegradável, e pode absorver água em concentrações tão baixas quanto 1% em água. Outros tipos de amido que são viáveis para uso no presente concentrado incluem, mas não se limitam a, amido de milho, amido de batata, tapioca e/ou amido de arroz.

[0062] Outros agentes espessantes biodegradáveis, naturalmente disponibilizados incluem gomas naturais, tal como, mas sem limitação, goma guar, goma xantana, alginato de sódio, ágar, e/ou goma de alfarroba, sendo que alguns dos mesmos são usados como espessantes nas indústrias alimentícias, de farmacêuticos e/ou cosmética. Por exemplo, goma guar é disponibilizada principalmente a partir de endospermas do solo de grãos de guar, e reportadamente tem uma potência de espessamento de água maior do que o amido de milho; goma xantana é produzida por Xanthomonascamperstris [Tako, M. et al. Carbohydrate Research, 138 (1985) 207 a 213]. Em baixas concentrações, a goma xantana ou goma guar pode conferir um aumento em viscosidade a soluções aquosas; e, essa viscosidade transmitida pode mudar dependendo de a que taxas de cisalhamento as soluções são expostas, devido ao comportamento pseudoplástico ou de afinamento por cisalhamento de gomas. Adicionalmente, foi observado que as misturas de goma xantana e guar exibem um efeito sinérgico: adicionalmente a suas propriedades de afinamento por cisalhamento, as misturas de goma xantana e guar transmitem viscosidades mais altas para soluções aquosas do que cada goma individualmente [Casas, J. A., et al. J Sci Food Agric 80: 1.722 a 1.727, 2000].

MEIO LÍQUIDO

[0063] Conforme observado acima, o concentrado formador de hidrogel pode ser uma mistura de componentes sólidos (tal como um pó), ou uma suspensão/solução líquida. Um sólido ou concentrado líquido poderia ser misturado com água para formar um hidrogel extintor de incêndio, intensificador de água; contudo, seria compreendido por um indivíduo versado na técnica que ao se pré-dissolver ou pré-suspender componentes de concentrado em um meio líquido pode facilitar sua mistura com água, e potencialmente aumentar a taxa e/ou facilidade com que um hidrogel se forma. Exemplos de meios líquidos não tóxicos, com grau de consumidor incluem, mas não se limitam a, óleos comestíveis, tais como óleos de oleaginosa/semente, ou óleos vegetais/de planta, glicerol e polietileno glicol de baixo peso molecular (PEG).

[0064] Adicionalmente a serem naturalmente disponibilizados e/ou de grau alimentício, os meios líquidos tais como óleo vegetal, glicerol e PEG resistem ao congelamento em temperaturas abaixo de zero; portanto, concentrados formados com tais meios líquidos podem manter sua utilidade formando hidrogéis sob condições do inverno e/ou árticas. Adicionalmente, alguns dos meios líquidos, tal como glicerol e PEG, são miscíveis com água, o que pode também aprimorar a capacidade do concentrado para efetivamente se misturar com água e formar um hidrogel.

[0065] Em certas modalidades, o concentrado compreende uma mistura de mais do que um meio líquido.

AGENTES DE SUSPENSÃO

[0066] Concentrados líquidos formadores de hidrogel formados a partir de componentes sólidos (por exemplo, agentes espessantes) suspensos ou dissolvidos em um meio líquido (por exemplo, óleo vegetal), podem exibir assentamento de componentes sólidos ao longo do tempo. Se tal assentamento ocorre, o concentrado líquido pode ser fisicamente agitado a fim de ressuspender ou redissolver seus componentes. Alternativamente, um agente de suspensão (por exemplo, tensoativo ou emulsificante), ou uma combinação de agentes de suspensão, pode ser adicionado ao concentrado líquido para estabilizar a composição, ou para facilitar manter os componentes sólidos suspensos ou dissolvidos no meio líquido, indefinidamente, ou por um período de tempo suficiente para manter uma utilidade de concentrado para a formação de hidrogel.

[0067] Exemplos de tensoativos e/ou emulsificantes não tóxicos, de grau de consumidor incluem, mas não se limitam a, lecitinas, lisolecitinas, polissorbatos, caseinatos de sódio, monoglicerídeos, ácidos graxos, alcoóis graxos, glicolipídeos e/ou proteínas [Kralova, I., et al. Journal of Dispersion Science and Technology, 30: 1.363 a 1.383, 2009]. Tais tensoativos podem ser fornecidos como sólidos ou líquidos. A adição de um tensoativo, ou combinação de tensoativos, ao concentrado, pode aumentar a viscosidade do concentrado e/ou aumentar a viscosidade do hidrogel formado em seguida à diluição do concentrado com água. Esse efeito do tensoativo, ou combinação de tensoativos, ocorre como um resultado de sua ação de suspensão e/ou aumentando-se a quantidade de material que pode ser incluído no concentrado ou hidrogel resultante.

[0068] Em certas modalidades, o tensoativo (ou tensoativos) usado no concentrado é um líquido. Conforme seria prontamente observado por um indivíduo versado na técnica, tais tensoativos líquidos podem ser mais facilmente misturados com o meio líquido de um concentrado líquido do que pode um sólido tensoativo. Consequentemente, o tensoativo (ou tensoativos) líquido pode, em alguns exemplos, ser mais eficaz em manter os componentes sólidos em suspensão e/ou solução.

[0069] Em certas modalidades, o concentrado contém mais do que um tensoativo. Os tensoativos podem ser todos tensoativos sólidos, todos tensoativos líquidos ou uma combinação de tensoativos líquidos e sólidos.

ADITIVOS

[0070] Outros componentes, ou aditivos, podem ser adicionados ao concentrado a fim de afeta ou alterar uma ou mais propriedades do concentrado ou do hidrogel formado a partir do concentrado. O aditivo (ou aditivos) apropriado pode ser incorporado conforme exigido para um uso particular. Por exemplo, aditivos podem ser adicionados para afetar a viscosidade e/ou estabilidade do concentrado e/ou do hidrogel resultante. Aditivos adicionais que podem ser incorporados no concentrado e composições de hidrogel presentes incluem, mas não se limitam a, modificadores de pH, agentes dispersantes (por exemplo, tensoativos, emulsificantes, argilas), sais, agentes antimicrobianos, agentes antifúngicos e agentes corantes/tintas. Exemplos específicos, não limitantes de aditivos não tóxicos, de grau de consumidor incluem: sódio e sais de magnésio (por exemplo, bórax, bicarbonato de sódio, sulfato de sódio, sulfato de magnésio), o que pode afetar a viscosidade e/ou estabilidade do hidrogel [Kesavan, S. et al.,Macromolecules,1992, 25, 2.026 a 2.032; Rochefort, W. E., J. Rheol. 31, 337 (1987)]; quitosano ou epsilon polilisina, que pode atuar como antimicrobianos [Polímeros: Ciência e Tecnologia, volume 19, no 3, páginas 241 a 247, 2009; http://www.fda.gov/ucm/groups/fdagov-public/@fdagov-foods- gen/documents/document/ ucm267372.pdf (acessado em 26 de setembro de 2014)], e pectina, que pode ajudar na formação de hidrogéis.

[0071] Conforme seria prontamente observado por um trabalhador versado na técnica, o aditivo (ou aditivos) pode ser adicionado ao concentrado, ou o aditivo (ou aditivos) pode ser adicionado durante a formação do hidrogel, ou ao aditivo (ou aditivos) pode ser adicionado ao hidrogel.

[0072] O concentrado é preparado misturando-se os componentes em qualquer ordem, tipicamente sob condições ambientais. As quantidades relativas de cada componente, em particular, o agente espessante, agente líquido, e, quando presente, o agente de suspensão, são selecionados com base, pelo menos em parte, na viscosidade desejada do concentrado. Uma vez formado, o concentrado tem uma vida útil de cerca de 30 dias, 1 a 3 meses, 3 a 6 meses, 6 a 9 meses, 9 a 12 meses, 12 a 15 meses, 15 a 18 meses, 18 a 21 meses, 21 a 24 meses, ou > 24 meses.

HIDROGÉIS EXTINTORES DE INCÊNDIO, APERFEIÇOADORES DE ÁGUA

[0073] O presente pedido fornece adicionalmente hidrogéis extintores de incêndio, aperfeiçoadores de água formados a partir do concentrado descrito acima que compreende componentes de grau de consumidor, não tóxicos. Em uma modalidade, o hidrogel é usado para combater incêndios domésticos, industriais e/ou selvagens eliminando- se pelo menos um construto do "tetraedro de incêndio": que consiste em calor, combustível, oxigênio e reação em cadeia. Em outra modalidade, o hidrogel é aplicado a estruturas em queima ou ameaçadas de incêndio, tais como edifícios e/ou componentes de paisagem, por exemplo, árvores, arbustos, cercas) através de equipamentos de combate a incêndio. Em uma modalidade, os hidrogéis descritos no presente documento podem ser usados para combater incêndios de Classe A (isto é, incêndios de madeira e papel); em outra modalidade, os ditos hidrogéis são adequados para combater incêndios de Classe B (isto é, incêndios de óleo e gás).

APLICAÇÃO E FORMAÇÃO DE HIDROGEL

[0074] Um hidrogel extintor de incêndio, intensificador de água conforme descrito no presente documento pode ser formado misturando- se um concentrado, conforme descrito acima, com água ou uma solução aquosa. Quando aplicado com o uso de equipamento de combate a incêndio, o concentrado é misturado com o abastecimento de água do equipamento, e depois, aplicado a objetos-alvo (tal como, estruturas, edifícios e/ou elementos de paisagem) para apagar, extinguir ou prevenir incêndio ou para proteger contra incêndio. Equipamentos de combate a incêndio úteis na aplicação dos hidrogéis do presente pedido compreendem meios para misturar o concentrado com água ou uma solução aquosa e meios para aspergir o hidrogel resultante nos objetos- alvo. Em uma modalidade, os equipamentos de combate a incêndio compreendem adicionalmente um reservatório para reter o concentrado até que seja exigido; sendo que o reservatório está em comunicação fluida com os meios de misturar de modo que o concentrado possa ser movido do reservatório para os meios de misturar com a água ou solução aquosa. Em outra modalidade, os equipamentos de combate a incêndio compreendem adicionalmente meios para introduzir água ou uma solução aquosa aos meios para misturar, ou um reservatório fluidamente conectado aos meios para misturar, de modo que a água ou solução aquosa possa ser movida do reservatório para os meios de misturar para misturar com o concentrado. Exemplos não limitadores de equipamentos de combate a incêndio incluem mochilas equipadas com bocal de aspersão, ou sistemas de regador. Os equipamentos de combate a incêndio podem ser montados sobre ou dentro de um veículo, tais como, um caminhão, aeronave ou helicóptero.

[0075] De acordo com uma modalidade, em que o hidrogel é usado para combater incêndio com o uso de caminhões de incêndio, ou outros veículos de combate a incêndio, o que inclui aeronaves, os hidrogéis descritos no presente documento são formados e usados através do seguinte processo não limitante: o concentrado formador de hidrogel é adicionado a um tanque de descarga preenchido com água do caminhão e/ou outro tanque portátil, e misturado com a água através de uma mangueira circulatória, ou equivalente à mesma; que bombeia o hidrogel, uma vez formado, para fora do tanque (ou tanques), e aplica o hidrogel aos objetos-alvo (por exemplo, edifícios ou elementos de paisagem), através de uma mangueira de sucção rígida, ou equipamento equivalente à mesma.

[0076] Em uma modalidade alternativa, o concentrado é adicionado diretamente a um tanque de água integrado ao veículo, manualmente ou através de um sistema de injeção, e misturado através de circulação em tanque. Em um exemplo dessa modalidade, o sistema de injeção compreende um sistema "depois da bomba", que injeta quantidades especificas de concentrado na água que passou através da bomba de veículo, e está quase entrando na mangueira de incêndio; atrito da água que se move através da mangueira ajuda na mistura do concentrado com a água para produzir o hidrogel na mangueira. Em outro exemplo específico, o sistema de injeção bombeia o concentrado de um reservatório dedicado para um tubo de injeção que introduz concentrado na água logo antes da linha de mangueira; um sistema computadorizado calcula fluxo de água através de um medidor de fluxo no dito tubo de injeção para injetar as quantidades desejadas de concentrado na corrente do tubo e da mangueira através de um eixo tubular especialmente projetado.

[0077] Adicionalmente, veículos de combate a incêndio adequadamente equipados com um sistema de injeção em linha permitem que o concentrado seja adicionado diretamente em linha com a água, que pode depois ser misturado através de agitação física e/ou forças de cisalhamento dentro da própria mangueira.

[0078] Conforme seria prontamente observado por um trabalhador versado na técnica, embora os métodos para a formação de hidrogel descritos acima possam se referir especificamente a um caminhão de combate a incêndio, tais métodos são igualmente aplicáveis ao combate a incêndio com o uso de aeronave, tal como aviões ou helicópteros, em que a água, ou outras soluções aquosas, á lançada pelo ar a partir de um tanque contido dentro, ou suspenso pela aeronave.

[0079] Em outra modalidade, a formulação de hidrogel é produzida a partir do concentrado no momento de combate a incêndio com o uso de mochilas de combate a incêndio. Nessa modalidade, o concentrado pode ser adicionado diretamente ao reservatório preenchido com água da mochila, e manual ou mecanicamente balançado para formar o hidrogel. Uma vez formado, o hidrogel pode ser aplicado a objetos requisitados, ou superfícies, através do bocal de aspersão da mochila.

[0080] Em outra modalidade, os concentrados conforme descritos no presente documento podem ser adicionados a um abastecimento de água por sistema de regador, de modo que, ativando-se como um resultado de calor, fumaça e/ou detecção de incêndio, o sistema asperge o hidrogel, conforme descrito no presente documento, em vez de simplesmente água (como na prática atual). Em uma modalidade, uma vez que um sistema regador é ativado, um sistema de bomba dedicado injeta concentrado no sistema de água de regador, produzindo um hidrogel com propriedades compatíveis com as exigências de fluxo de regador, antes de ser aplicado a um objeto ou área (por exemplo, um edifício, sala ou área de paisagem). Em outra modalidade, o sistema de regador compreende cabeças de regador projetadas para fornecer um padrão de aspersão melhorado para aplicar hidrogel a um objeto ou área (por exemplo, um edifício, sala ou área de paisagem).

[0081] Em ainda outra modalidade, um sistema de regador para aplicar os hidrogéis conforme descrito no presente documento compreende: uma bomba dedicada para injetar concentrado, conforme descrito no presente documento, no sistema de água de regador; uma cabeça de regador projetada para fornecer um padrão de aspersão melhorado para a aplicação de hidrogel; um sistema computadorizado para calcular água e/ou fluxo de hidrogel; um medidor de fluxo para detectar fluxo de água em tubos secos; e, um ponto de injeção projetado para introduzir o concentrado na água de tal modo que seja compatível com o sistema de regador e seu uso pretendido.

PROPRIEDADES DE COMBATE A INCÊNDIO DE HIDROGEL

[0082] Os hidrogéis fornecidos no presente documento, conforme formado a partir dos concentrados também fornecidos no presente documento, são adequados para uso como agentes de combate a incêndio devido a suas propriedades físicas e/ou químicas. Os hidrogéis são mais viscosos do que água, e geralmente resistem a evaporação, escoamento, e/ou queima quando expostos a altas condições de temperatura (por exemplo, incêndio), devido a seus componentes de aumento de viscose, absorção de água. Esses hidrogéis exibem também comportamento de afinamento por cisalhamento, tixotrópico, pseudoplástico e/ou fluídico não newtoniano, de modo que sua viscosidade diminua quando os mesmos são submetidos a tensões, tal como, mas sem limitação, tensões de cisalhamento, em que sua viscosidade aumenta novamente quando essas tensões são removidas.

[0083] Consequentemente, uma vez formados, os presentes hidrogéis podem ser aspergidos através de mangueiras e/ou bocais de aspersão em objetos em queima (por exemplo, edifícios ou elementos de paisagem) de uma maneira similar à água; e, uma vez que os hidrogéis não estão mais submetidos às tensões de serem aspergidos, sua viscosidade aumentará para mais do que aquela da água. Como resultado, os hidrogéis podem revestir e se prender, praticamente em qualquer ângulo, na superfície que os mesmos são aplicados, o que permite que os mesmos apaguem incêndios deslocando oxigênio e resfriando superfície, evitem incêndio de progresso rápido e/ou adicionalmente protejam superfícies de reignição através da resistência geral dos hidrogéis à evaporação, escoamento e/ou queima.

[0084] Adicionalmente, visto que o aumento de viscosidade não seria instantâneo, os hidrogéis podem "arrastar-se" ou "escorrer" para abrasões de superfície ou vãos estruturais, tais como, mas sem limitação, rachaduras, furos, fissuras, etc., em um edifício ou elemento de paisagem, revestindo e protegendo superfícies que, de outro modo, seriam difíceis de proteger com água, ou outros agentes de combate a incêndio tal como espumas, devido à evaporação ou escoamento. Isso irá contribuir um elemento de combate a incêndio penetrante a um arsenal de combate a incêndio: uma vez que a viscosidade do hidrogel cresceu, o mesmo irá formar uma camada protetora dentro, sobre, abaixo e/ou ao redor das ditas rachaduras, abrasões de superfície, vãos estruturais ou similares. Além disso, o uso dos hidrogéis descritos no presente documento pode minimizar dano de água a superfícies, visto que o uso dos hidrogéis substituiria o uso direto de água em combate a incêndio.

[0085] Em um exemplo, o hidrogel é aplicado na cabeça de um incêndio que se aproxima, quando um incêndio começa ou para proteger uma propriedade (por exemplo, campo, casa ou prédio comercial ou municipal). Os bombeiros podem prosseguir por "revestimento e aproximação" para proteger os Bombeiros dentro de uma circunferência definida por um revestimento do hidrogel, o que permite que os Bombeiros criem uma rota protegida de egresso.

[0086] Para obter uma melhor compreensão da invenção descrita no presente documento, os seguintes exemplos são estabelecidos. Deve-se compreender que esses exemplos têm propósitos ilustrativos apenas. Desse modo, os mesmos não devem limitar o escopo da invenção de qualquer maneira.

EXEMPLOS EXPERIMENTO GERAL MATERIAIS

[0087] Todos os materiais usados foram naturalmente disponibilizados, exceto o polietileno glicol (PEG200 ou PEG300) e glicerol. PEG 200/300 e glicerol são líquidos não inflamáveis com baixa toxicidade e estão disponíveis em grau alimentos/de produtos de cuidados pessoais/farmacêutico que são aditivos de alimentos/ contato de alimento/de produtos de cuidados pessoais/farmacêuticos. Experimentos foram realizados com polietileno glicol de grau químico e/ou analítico; contudo, suas propriedades químicas/físicas foram consideradas equivalentes a suas formas de grau de alimento. Água encanada fresca foi usada diretamente sem qualquer purificação adicional. Todos os produtos químicos foram usados conforme recebido de fornecedores comerciais: gomas xantanas (grau de alimento, PO#DW-456270, Univar, 17425 NE Union Hill Road, Redmond, WA; Bulk Barn, Canadá); goma guar (P.L.Thomas&Co.Inc., 119 Head Quarters Plaza, Morristown, NJ; Bulk Barn Canadá); amido de milho (Bulk Barn Canadá); óleo de canola (FreshCo, Kingston, ON, Canadá); PEG200 (Sigma-Aldrich, Oakville, ON, Canadá); PEG300 (Sigma-Aldrich, Oakville, ON, Canadá); e glicerol PEG200 (Sigma-Aldrich, Oakville, ON, Canadá). MÉTODO GERAL PARA PRODUZIR CONCENTRADOS LÍQUIDOS

[0088] Os concentrados líquidos foram compostos por pelo menos quatro tipos de materiais: agentes espessantes (por exemplo, gomas), amidos, meios líquidos e, opcionalmente, outros aditivos naturalmente disponibilizados e/ou biodegradáveis (por exemplo, tensoativos). Todos os ingredientes secos (por exemplo, gomas, amido, etc.) foram medidos e combinados em um béquer. Os ditos ingredientes foram lentamente misturados com uma espátula até que uma mistura razoavelmente homogênea foi obtida. Uma quantidade exigida de um meio líquido seleto (por exemplo, óleo de canola, PEG, etc.) foi medida com o uso de um cilindro graduado, depois, adicionada ao béquer que contém a dita mistura seca, e agitado lentamente com uma espátula até que nenhum pó ou meio de líquido separado foi observado. O concentrado líquido foi então considerado pronto para uso. As formulações gerais de concentrados líquidos selecionados são traçadas na Tabela 1.

MÉTODO GERAL PARA PRODUZIR HIDROGÉIS

[0089] Gerar um hidrogel a partir de um concentrado líquido mencionado anteriormente envolveu misturar o concentrado líquido (3 g) com água encanada fresca (97 g) em um béquer de 150 mL. Um homogenizador A IKA T25 foi então usado para misturar completamente os componentes (8.600 rpm por 10 segundos), depois que um hidrogel foi formado.

MÉTODOS DE TESTE GERAL PARA AVALIAR CONCENTRADOS LÍQUIDOS E/OU HIDROGÉIS TESTES DE VISCOSIDADE

[0090] Uma viscosidade de concentrado líquido foi determinada com o uso de um viscosímetro Brookfield LVDVE com um fuso CS-34. Cada amostra foi adicionada a um pequeno adaptador de amostra, e a viscosidade foi testada em 6,0 rpm em temperatura ambiente.

ADESÃO EM VIDRO

[0091] Para testar uma adesão de vidro de hidrogel, uma lamínula de vidro de microscópio de 7,6 x 2,5 cm (3 x 1 polegadas) (Comprimento x Largura) foi pesada após a lamínula ter sido mergulhada em um hidrogel até uma profundidade de 3,8 cm (1,5 polegada) por 60 segundos. Depois a lamínula de vidro foi removida do hidrogel, a mesma foi suspensa por 10 minutos antes de ser novamente pesada. A massa de hidrogel que permanece aderida à lamínula foi calculada a partir da diferença em peso, antes e depois.

TESTE DE ASSENTAMENTO

[0092] Cada concentrado líquido é uma suspensão, a partir do qual os ingredientes sólidos poderiam assentar lentamente ao longo do tempo, o que resulta em uma mistura bifásica com uma camada líquida no topo. Um teste de assentamento foi usado para quantificar a separação nos ditos concentrados líquidos. Cada concentrado líquido testado foi adicionado a um cilindro graduado de 100 mL. À medida que o assentamento ocorreu no cilindro, o volume da dita camada de topo líquida pode ser continuamente registrado até que o assentamento estivesse concluído. Os resultados de teste são mostrados como volume de camada de topo no volume total de concentrado líquido.

TESTE DE FLUXO FRONTAL

[0093] Cada amostra de um Teste de Assentamento foi então usada em um Teste de Fluxo Frontal para estabelecer que as amostras ofereceram assentamento mínimo, enquanto mantiveram bom fluxo. Os concentrados líquidos que foram testados para assentamento foram depois esvaziados, por inversão, em um béquer anteriormente pesado por um minute; depois disso, uma massa total de concentrado líquido transferida para o béquer foi registrada. Quaisquer concentrados líquidos que têm bom fluxo e assentamento mínimo foram considerados formulações viáveis para consideração adicional.

EXEMPLO 1 EXAME INICIAL DE COMPONENTES DE CONCENTRADO LÍQUIDO EXAME DE AGENTE ESPESSANTE

[0094] O exame inicial de agentes espessantes incluiu goma xantana, goma guar, sal de sódio carboximetilcelulose ou combinações dos mesmos. Um hidrogel foi preparado a partir de um 1% em peso de concentrado líquido que compreende cada agente espessante independentemente, ou uma combinação dos mesmos (consultar a Tabela 2), mesclando-se o concentrado com água por 10 segundos (1 g de concentrado líquido em 99 g de água).

[0095] A goma xantana e a goma guar produziram hidrogéis muito rapidamente (dentro de 10 segundos com o uso de um homogenizador a 8.600 rpm), embora o hidrogel da goma guar tenha sido menos viscoso do que aquele da goma xantana (Tabela 2). O sal de sódio carboximetilcelulose não formou um hidrogel depois de 10 segundos, contudo um hidrogel claro foi obtido depois de uma hora. Uma combinação de goma guar com goma xantana exibiu um efeito sinérgico em relação à formação de hidrogel, um efeito que foi anteriormente observado e documentado por indivíduos versados na técnica [Tako, M. et al. Carbohydrate Research, 138 (1985) 207 a 213].

[0096] Em um teste qualitativo, foi observado que hidrogéis formados a partir de 1% em peso de goma guar e goma xantana respectivamente pareceram ter uma consistência e/ou viscosidade similar a um hidrogel formado a partir de 1% em peso de ácido poliacrilico.

EXAME DE MEIOS LÍQUIDOS

[0097] Para uso em concentrados líquidos, óleos naturalmente disponibilizados e/ou biodegradáveis, tal como, mas sem limitação, óleos de canola foram considerados como meios líquidos devido a seu baixo custo esperado e relativa abundância. Tipicamente, tais óleos têm solubilidade limitada em água, contudo e, desse modo, alternativas solúveis em água foram consideradas, tal como, mas sem limitação, PEG200, PEG300 e glicerol.

FORMULAÇÕES DE CONCENTRADO LÍQUIDO INICIAIS

[0098] Com o uso dos agentes espessantes e meios líquidos mencionados anteriormente, quatro formulações foram criadas com o uso de uma quantidade mínima de meio líquido, cada uma dentre as mesmas foi avaliada em relação à adesão a vidro (consultar a Tabela 3).

[0099] Conforme mostrado na Tabela 3, um resultado de alta adesão foi obtido a partir da Formulação 2, com óleo de canola como seu meio líquido. A Formulação 2 teve comparável, se não maior, propriedades de adesão a vidro do que de produtos comerciais TetraKO™ e Barricade™. Foi observado que as Formulações 3 e 4 geraram hidrogéis mais eficientemente do que outras formulações; sem se ater à teoria, foi postulado que isso se deu devido a miscibilidade em água de PEG200 e de glicerol. Adicionalmente, foi observado por indivíduos versados na técnica que a viscosidade da goma xantana e a estabilidade aumenta com adição de eletrólitos (por exemplo, sódio ou sais de magnésio); desse modo, sulfato de magnésio, sulfato de sódio e boráx foram usados como aditivos, e os hidrogéis resultantes foram testados (consultar as Tabelas 4 e 5) [Kesavan, S. et al., Macromolecules,1992, 25, 2.026 a 2.032; Rochefort, W. E., J. Rheol. 31, 337 (1987)].

EXEMPLO 2 EXAME ADICIONAL DE COMPONENTES DE CONCENTRADO LÍQUIDO

[00100] Maior adesão a vidro em superfície vertical e assentamento de componentes de concentrado diminuído foram considerados desejáveis. Sem se ater à teoria, foi postulado que tensoativos naturais, tal como, mas sem limitação, lecitina iriam reduzir a velocidade de assentamento dentro dos concentrados líquidos, e aumentar a viscosidade de concentrado atuando como um agente espessante. Consequentemente, tanto a lecitina líquida quanto a lecitina sólida foram avaliadas (consultar a Tabela 6).

[00101] A lecitina líquida dissolvida no meio líquido de cada concentrado e a lecitina sólida geraram uma suspensão parcialmente dissolvida. Conforme indicado na Tabela 6, concentrados que contêm lecitina geralmente experimentaram menos assentamento do que concentrados sem (consultar a Fórmula 9 e 10). Quando PEG200 foi usado como o meio líquido na presença de lecitina, o concentrado líquido gelificou. Três concentrados (Tabela 6; Fórmulas 3, 5 e 6) experimentaram assentamento mínimo enquanto mantiveram bom fluxo; essas formulações foram selecionadas para teste adicional (consultar a Tabela 7).

[00102] Foi observado que combinar óleo de canola e lecitina líquida produziu um concentrado líquido com boa adesão (Fórmula 3, Tabela 7) e, portanto, esse concentrado líquido foi adicionalmente testado com amido de milho (consultar a Tabela 8); sem se ater à teoria, foi esperado que o amido de milho amentaria a espessura e/ou adesão de hidrogéis em temperaturas elevadas. O concentrado líquido de Fórmula 1 da Tabela 8 indicou que a adição de 20% de amido de milho (em relação à goma xantana no concentrado líquido de Fórmula 3 da Tabela 7) levou a viscosidade a aumentar > 5 Pa^s (5.000 cP), e os concentrados líquidos de Fórmula 4 e 5 demonstraram boa adesão. Adicionalmente, o efeito do tamanho de partícula de goma xantana na viscosidade de concentrado foi também investigado (consultar a Tabela 9).

EXEMPLO 3 AUMENTAR O TEOR DE SÓLIDOS DE CONCENTRADOS LÍQUIDOS

[00103] A Fórmula geral do concentrado líquido da Fórmula 4 da Tabela 8 (Goma Xantana: Goma Guar: Amido de Milho:Lecitina de Soja Líquida: Base Líquida = 1 g: 0,6 g: 0,6 g: 0,1 g: 2,5 mL de Óleo de Canola) foi selecionada para estudo adicional para determinar que efeito aumentar o teor de materiais teria em uma viscosidade de concentrado (consultar a Tabela 10). O concentrado líquido de Fórmula 3 da Tabela 10 foi então selecionado para o teste de campo em uma mochila de combate a incêndio e um caminhão de bombeiro. A fim de testar apropriadamente a eficácia do concentrado líquido na produção de hidrogéis com um caminhão de bombeiro, um concentrado em larga escala foi exigido.

EXEMPLO 4 AUMENTAR OS CONCENTRADOS LÍQUIDOS PARA TESTE DE CAMINHÃO DE BOMBEIRO CONCENTRADO À BASE DE CANOLA

[00104] Uma batelada de 60 l de concentrado líquido de Fórmula 3 da Tabela 10 foi exigida para teste com caminhão de bombeiro. A preparação dessa batelada de concentrado de 60 l foi realizada em bateladas de 10 l, sendo que cada duas bateladas foram combinadas e armazenadas em baldes de plástico HDPE de 20 l.

[00105] Para preparar 10 l do concentrado líquido, goma xantana, goma guar e amido de milho foram adicionados a um balde de 20 l limpo e pré-misturados. Em um recipiente de 10 l, óleo de canola e lecitina líquida foram misturados junto com um pequeno misturador de tinta. O misturador de tinta pequeno foi controlado por um agitador de sobrecarga, cuja velocidade variou para alcançar a melhor eficácia de mistura. O processo de mistura continuou até que toda a lecitina líquida dissolveu no óleo de canola. A mistura líquida foi então adicionada à mistura seca, e um misturador de tinta grande foi usado para dispersar todos os ingredientes secos uniformemente pelo meio de óleo. O misturador foi anexado a um perfurador manual, e a velocidade for variada para alcançar a melhor eficácia de mistura: primeiro uma velocidade baixa foi usada para misturar os pós secos com o líquido sem gerar qualquer "pó que voa", em seguida uma velocidade mais alta para quebrar e/ou dispersar os ingredientes secos no líquido; em alguns casos, foi exigido usar uma combinação de velocidades mais lentas e mais rápidas para quebrar pedaços sólidos persistentes. Em aproximadamente, 15 minutos a mistura se completou de todos os ingredientes secos com os ingredientes líquidos para produzir um concentrado líquido homogêneo. Quando duas bateladas de 10 l foram combinadas para formar uma batelada de 20 l, o misturador de tinta grande foi novamente usado para misturar as duas bateladas em cada balde de 20 l. O concentrado líquido de 20 l resultante foi dado duas horas para estabilizar do afinamento por cisalhamento antes de a viscosidade ser testada para garantir consistência (consultar a Tabela 11). Esse procedimento foi repetido três vezes para adquirir a batelada de 60 l do concentrado líquido exigida para teste em caminhão de bombeiro. As viscosidades medidas para cada batelada de 20 l foram superiores àquelas observadas para amostras menores (por exemplo, Fórmula 3, Tabela 10). Sem se ater à teoria, foi postulado que a diferença de viscosidade pode ser causada por diferentes taxas de cisalhamento envolvidas na mistura de concentrados líquidos em uma escala de 200 g versus uma escala de 10 l. O concentrado líquido de batelada de 20 l foi usado sem qualquer modificação.

CONCENTRADO À BASE DE PEG300

[00106] Uma batelada de 10 l de concentrado líquido à base de PEG300 foi preparada também, em seguida ao mesmo procedimento traçado acima para a batelada de 60 l de concentrado à base de canola. A viscosidade e a formulação final de concentrado à base de PEG são apresentadas na Tabela 12.

EXEMPLO 5 TESTE EM CAMINHÃO DE BOMBEIRO DE CONCENTRADOS LÍQUIDOS EM LARGA ESCALA CONCENTRADO À BASE DE CANOLA

[00107] O teste de caminhão de bombeiro em campo foi concluído com o uso de um caminhão bombeador 86 Hahn, com uma bomba Hale de 6,61 m3 por min (1.500 galões) (6,61 m3 ou 1.500 galões de água por minuto), em solo coberto de grama, aberto. O concentrado líquido foi bombeado e misturado em linha com água dentro do sistema de caminhão de bombeiro. Depois da mistura em linha, o hidrogel resultante foi aspergido a partir de uma mangueira de caminhão de bombeiro sobre uma superfície de vidro vertical para teste de adesão. As amostras foram coletadas também diretamente a partir da mangueira em béqueres de 4 l para teste de viscosidade no local.

[00108] O teste de caminhão de bombeiro inicial envolveu aspersão do hidrogel resultante a partir de mangueiras de 30 metros (100 pés), embora mangueiras maiores, tal como mangueiras de 60 metros (200 pés) pudessem ser usadas. A viscosidade foi testada com o uso de um viscosímetro Viscolite 700 a cada minuto por 10 minutos à medida que o hidrogel foi aspergido a partir da mangueira (consultar a Figura 1). O teor de concentrado líquido foi aumentado de 1% em peso a 3% em peso, e um aumento correspondente na viscosidade de hidrogel foi observado. Os hidrogéis aderiram a uma superfície de teste de vidro e formaram películas semitransparentes com manchas (consultar a Figura 2). Quando o teor de concentrado líquido foi aumentado para 4% em peso, a viscosidade diminuiu; contudo, durante o teste de adesão a vidro, o hidrogel resultante formou uma película uniforme que não continha manchas visíveis.

[00109] Em seguida ao teste inicial, uma mangueira de 60 metros (200 pés) foi usada para absorver o efeito de tempos de mistura em linha mais longos. O concentrado líquido foi testado com 3% em peso, 4% em peso e 5% em peso (consultar a Figura 3). A viscosidade dos hidrogéis formados variou nos primeiros 5 minutos e, depois tenderam a uma viscosidade similar. Durante o teste de adesão a vidro, cada película de hidrogel formada foi uniforme e espessa.

CONCENTRADO À BASE DE PEG300

[00110] O teste em caminhão de bombeiro do concentrado líquido à base de PEG300 foi realizado a 3% em peso com uma mangueira de 60 metros (200 pés). Durante o teste de adesão a vidro, o hidrogel resultante formou películas que foram uniformes, porém mais finas do que aquelas observadas para os hidrogéis à base de canola. Adicionalmente, a viscosidade do hidrogel à base de PEG300 foi constatada como inferior, em comparação com os hidrogéis à base de canola (consultar a Figura 4).

EXEMPLO 6 TESTES DE CHAMA INICIAIS DE HIDROGÉIS DE CONCENTRADO LÍQUIDO INICIAIS

[00111] Para cada teste de chama, uma barra de agitação de tinta de madeira foi usada em combinação com um hidrogel de teste. Uma extremidade da barra de agitação de madeira foi revestida em um hidrogel, e essa extremidade revestida foi então exposta a uma chama de uma tocha de propano. Quanto tempo levou para a barra de agitação carbonizar e/ou pegar fogo foi registrado (consultar a Tabela 13).

EXEMPLO 7 COMPARAÇÃO DE CONCENTRADO LÍQUIDO/HI- DROGEL A PRODUTOS COMERCIAIS ATUAIS

[00112] Os testes qualitativos foram realizados para comparar os concentrados líquidos descritos no presente documento e seus hidrogéis resultantes a dois hidrogéis comercialmente disponíveis (CAH), que não são compostos a partir de materiais biodegradáveis e/ou com fonte 100% natural: CAH1 (Barricade™) e CAH2 (TetraOK™). Esses testes comparativos foram executados com mochilas de combate a incêndio com reservatórios de 10 a 15 L, equipados com bocais de aspersão bombeados manualmente; e, um caminhão de bombeiro 86 Hahn, com uma bomba hale de 5.678,12 litros por minuto (1.500 galões por minuto) (1.500 gal de água por minuto).

[00113] Em relação à formação de um hidrogel a partir de um concentrado, observou-se que os concentrados líquidos descritos no presente documento formam hidrogéis rapidamente e prontamente: uma vez que o concentrado (ou concentrados) foi adicionado à água, um hidrogel se formaria/estabeleceria dentro de segundos, tipicamente 10 a 15 s. Quando o concentrado foi adicionado a um reservatório preenchido com água da mochila de combate a incêndio, agitar manualmente a mochila várias vezes (por exemplo, aproximadamente, 3 a 4 vezes) foi suficiente para formar um hidrogel dentro do reservatório, e para estar pronto para uso como um agente de combate a incêndio. Quando o concentrado foi adicionado a um tanque integrado ou externo do caminhão de bombeiro, observou-se que uma pessoa poderia produzir um hidrogel de combate a incêndio dentro minutos, tipicamente < 5 min, em que o tempo incluía adicionar e misturar o concentrado líquido com água ou solução aquosa, e que permite tempo para o hidrogel se estabelecer.

[00114] Em contraste, CAH1 geralmente levava 15 a 30 minutos para formar um hidrogel a partir de seu concentrado líquido; e, uma vez que formado, o hidrogel exibia, tipicamente, viscosidade baixa, até mesmo em um carregamento de 5 % em peso de concentrado à água. CAH2 geralmente exigia uma mistura extensiva ao longo de 8 a 10 minutos com o esforço de múltiplas pessoas (aproximadamente, 4 pessoas) para formar um hidrogel a partir de seu concentrado em pó sólido; frequentemente isso resultou em um "pó solto", uma poeira fina que revestiu a superfície em todas as direções a partir do ponto de mistura. É possível que esse pó solto possa constituir um perigo à saúde para aqueles na adjacência. As ditas superfícies revestidas por concentrado se converteriam com frequência em superfície revestida por hidrogel devido a uma absorção de umidade da atmosfera. Adicionalmente, observou-se que a mistura extensiva frequentemente falhava em misturar para produzir um hidrogel homogêneo livre amontoados não dissolvidos de concentrado em pó, até mesmo quando foi expelido a partir de uma mangueira de incêndio em uma pressão de aproximadamente, 0,76 MPa (110 psi) e que tem um comprimento de 60,96 m (200 pés) ou mais, e que a natureza não homogênea do hidrogel CAH2 causava frequentemente bloqueio no equipamento de combate a incêndio, tal como mochilas com bocal de aspersão.

[00115] Observou-se, adicionalmente, que os hidrogéis descritos no presente documento ofereceram um desempenho de combate a incêndio / prevenção de incêndio aprimorado, em comparação aos CAHs 1 e 2, quando aplicados edifícios de teste com incêndio. Por exemplo, constatou-se que CAH1 tinha uma viscosidade muito baixa (isto é, era corredio), e não permaneceu sobre superfícies por período de tempo longo o suficiente para ser considerado um tratamento de prevenção de incêndio adequado.

[00116] Em contraste, uma vez que aplicados a uma superfície, os hidrogéis descritos no presente documento permaneceram sobre a superfície à qual os mesmos foram aplicados, e não queimaram, ou gotejar de uma superfície tão rapidamente quanto foi observado para CAH1 e/ou CAH2. Adicionalmente, observou-se que os hidrogéis descritos no presente documento tinham uma tendência a "arrastar-se" ou "escorrer" para o interior de rachaduras, fissuras, orifícios em um edifício como foi aplicado, e então ficar lá: o mesmo permaneceria menos viscosos por vários segundos (aproximadamente, 12 s), o que permite ao mesmo entrar em quaisquer rachaduras ou rupturas em um edifício, antes de sua viscosidade aumentar novamente devido a uma carência de forças de cisalhamento. Esse comportamento poderia permitir que os hidrogéis descritos no presente documento fossem usados para combate a incêndios penetrativo, contenção de incêndio e/ou prevenção de incêndio; esse comportamento, por exemplo, poderia ajudar a apagar incêndios de celeiros cheios de feno, em que ter um agente de combate a incêndio que poderia penetrar e revestir uma pilha de feno ardente grande provavelmente seria benéfico.

[00117] Constatou-se que, na aplicação desses hidrogéis à superfície, os mesmos poderiam ser aplicados através de uma corrente reta, como é tipicamente empregue no combate a incêndios com água, ou com uma ligeira névoa (porcentagem de desvio da corrente reta de água); constatou-se que um padrão de névoa de 30 a 40 graus fornece uma aplicação de hidrogel uniforme sobre a maior parte da superfície, e combate a incêndio penetrativo foi frequentemente bem realizado com uma corrente reta. Adicionalmente, observou-se que uma técnica de "revestir e abordar" para combate a incêndio, extinção e prevenção com os hidrogéis descritos no presente documento foi frequentemente bem- sucedido: revestir quaisquer áreas não queimadas com hidrogel para evitar que as mesmas incendeiem, o que fornecia aos bombeiros um meio de egresso seguro. Constatou-se que o revestimento de superfícies com os hidrogéis conforme descrito no presente documento alisa a superfície, deslocando o oxigênio que um incêndio poderia usar para queimar, e constatou-se que resfria a superfície, evitando, assim, que a superfície se torne uma potencial fonte de combustível. TABELA 1 FORMULAÇÕES GERAIS DE CONCENTRADOS LÍQUIDOS SELECIONADOS

TABELA 2 RESULTADOS DE TRIAGEM DE AGENTE ESPESSANTE

TABELA 3 FORMULAÇÕES DE CONCENTRADO LÍQUIDO INICIAL E RESULTADOS DE TESTE

TABELA 4 HIDROGEL À BASE DE PEG/GLICEROL COM TESTE DE ADESÃO DE ADITIVO DE SAL

TABELA 5 HIDROGEL À BASE DE CANOLA COM TESTE DE ADESÃO DE ADITIVO DE SAL

Nota: Teor de sal é 0,1 % em peso de concentrado líquido aplicado. TABELA 6 ASSENTAMENTO E FLUXO FRONTAL DE CONCENTRADOS LÍQUIDOS APÓS ADIÇÃO DE LECITINA

Nota: Tamanho da goma xantana e goma guar é malha 200 (74 micrômetros); * - O teste durou 5 dias até a conclusão do assentamento; ** - % de assentamento foi considerada como dentro do erro experimental da Fórmula 9; % em Volume = (volume de camada de líquido de topo/volume total) x 100%. TABELA 7 VISCOSIDADE E ADESÃO DE CONCENTRADOS LÍQUIDOS SELECIONADOS

Nota: Todos os testes de adesão foram executados com o uso de hidrogéis preparados com 3% em peso de concentrado líquido. TABELA 8 EFEITO DE AMIDO SOBRE A VISCOSIDADE E ADESÃO DE CONCENTRADO LÍQUIDO

Nota: Tamanho da goma xantana é malha 200 (74 micrômetros). TABELA 9 EFEITO DE TAMANHO DE PARTÍCULA DE GOMA XANTANA SOBRE VISCOSIDADE

TABELA 10 EFEITO SOBRE VISCOSIDADE DO TEOR DE SÓLIDOS CRESCENTE EM CONCENTRADOS LÍQUIDOS

TABELA 11 VISCOSIDADE DE CADA LOTE DE 20 L DO CONCENTRADO LÍQUIDO À BASE DE ÓLEO DE CANOLA

TABELA 12 VISCOSIDADE E FORMULAÇÃO DE CONCENTRADO LÍQUIDO À BASE DE PEG300

TABELA 13 TESTES DE INCÊNDIOS INICIAIS COM O USO DE FORMULAÇÕES DE HIDROGEL INICIAIS

Nota: N/A- Hidrogel de pó seco TetraKO era muito espesso; apenas pouco carvão foi observado sobre a superfície de gel no tempo de teste (mais de 1 minuto); volume de óleo de canola ou PEG200 foi o limite de volume para molhar ingredientes secos.

[00118] Todas as publicações, patentes e pedidos de patente mencionados neste Relatório Descritivo são indicativas do nível de habilidade dos indivíduos versados na técnica à qual esta invenção pertence e são incorporadas no presente documento a título de referência até o mesmo ponto como se cada publicação individual, patente ou pedido de patente fosse indicado de modo específico e individual a ser incorporado a título de referência.

[00119] Tendo sido a invenção então descrita, estará óbvio que a mesma pode ser variada de muitas maneiras. Essas variações não devem ser consideradas como um afastamento do espírito e do escopo da presente invenção, e todas essas modificações, conforme ficaria óbvio ao versado na técnica, se destinam a estar incluídas no escopo das reivindicações a seguir.

Claims

1. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) 10 a 75% em peso de pelo menos um agente espessante; (b) 15 a 90% em peso de pelo menos um meio líquido, sendo que cada um dentre o dito pelo menos um meio líquido é um óleo comestível; e (c) pelo menos um agente de suspensão, sendo que o agente de suspensão é um tensoativo, emulsificante, ou ambos, sendo que a composição consiste em > 85%, em peso, componentes de grau alimentício, e sendo que a mistura da dita composição com água ou uma solução aquosa forma um hidrogel intensificador de água, extintor de incêndio.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende até 10% em peso do dito pelo menos um agente de suspensão.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um ou mais aditivos, sendo que os ditos um ou mais aditivos opcionalmente compreendem um sal tal como um sal de sódio (tal como bicarbonato de sódio) ou um sal de magnésio, um agente antimicrobiano, um agente antifúngico, um antioxidante, um corante, uma argila, um agente dispersante, ou uma combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos.

4. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que: (1) cada um dentre o pelo menos um agente espessante e meio líquido é não tóxico e biodegradável; e/ou(ii) a composição apresenta uma viscosidade de > 1 Pa^s (1000 cP), > 2,5 Pa^s (2500 cP), > 5 Pa^s (5.000 cP) ou > 10 Pa^s (10000 cP), quando medida com o uso de um viscosímetro Brookfield LVDVE com um CS-34 fuso a 6,0 rpm.

5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que pelo menos um agente espessante compreende: uma goma, sendo que a goma é, opcionalmente, goma guar, goma xantana, alginato de sódio, ágar ou goma de alfarroba, ou uma combinação dos mesmos, um amido, sendo que o amido é, opcionalmente, amido de milho, amido de batata, tapioca, amido de arroz, ou uma combinação dos mesmos, ou uma combinação de uma goma e um amido.

6. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o agente de suspensão é lecitina, lisolecitina, polissorbato, caseinato de sódio, monoglicerídeo, ácido graxo, álcool graxo, glicolipídeo, proteína, ou uma combinação dos mesmos, tal como uma combinação de lecitina e de um álcool graxo.

7. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o óleo comestível é um óleo de oleaginosa, óleo de semente, óleo de planta, óleo vegetal, óleo de canola, ou combinação dos mesmos.

8. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que compreende goma xantana, goma guar, amido de milho e óleo de canola, ou sendo que a dita composição compreende: 15 a 25 % em peso de goma xantana; 10 a 20 % em peso de goma guar; 10 a 20 % em peso de amido de milho; e 30 a 64% em peso de óleo de canola.

9. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que consiste em > 90%, > 95%, > 98% ou 100%, em peso, de componentes de grau alimentício biodegradáveis.

10. Hidrogel, caracterizado pelo fato de que compreende: de 0,1 a 30% em peso da composição, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9; e 70 a 99,9% em peso de água ou uma solução aquosa; sendo que o hidrogel é intensificador de água, extintor de incêndio, útil para combate a incêndio, extinção de incêndio e/ou prevenção de incêndio.

11. Hidrogel, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que: (i) a porcentagem em peso da composição é de 1 a 5% em peso (tal como 1% em peso, 2% em peso, 3% em peso, 4% em peso ou 5% em peso), ou de 5 a 10% em peso; (ii) a viscosidade do hidrogel é > 3,0 X 10-2 Pa^s (30 cP), quando medida com um viscosímetro Viscolite 700; e/ou (iii) o hidrogel apresenta comportamento tixotrópico, pseudoplástico, e/ou não newtoniano fluídico.

12. Método para produção de um hidrogel supressor de incêndio, intensificador de água, caracterizado pelo fato de que compreende: combinar a composição, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, com água ou uma solução aquosa; e misturar a composição e a solução aquosa para obter um gel homogêneo.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a porcentagem em peso da composição é de 1 a 5% em peso (tal como 1% em peso, 2% em peso, 3% em peso, 4% em peso ou 5% em peso), ou de 5 a 10% em peso.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que: a etapa de combinar compreende adição manual ou injeção mecânica direta da composição; e a água ou solução aquosa é, opcionalmente, mantida em um tanque externo a, ou integrado a, um veículo ou dispositivo portátil; e/ou a mistura ocorre através de agitação manual; agitação mecânica, sistemas de circulação ou por aplicação de forças de cisalhamento (por exemplo, em uma mangueira de incêndio).

15. Kit, caracterizado pelo fato de que compreende: a composição, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, em um recipiente; e instruções para produzir um hidrogel a partir da composição, utilizando o método, como definido em qualquer uma das reivindicações 12 a 14.