CS249121B2 - Retardation and extinguishing powder - Google Patents

Description

Vynález se týká retardačního a hasicího prášku, který je založen na kyselých solích a případně na jejich směsných krystalech vytvořených s močovinou.

Z literatury a také z praxe jsou známé látky a směsi látek, které zpomalují vypuknutí požáru nebo hasí oheň. Přitom se jedná především o anorganické kyselé soli a jejich směsné krystaly vytvořené s organickými látkami.

Nejvíce se používají kyselé soli alkalických kovů, kyselé amonné soli a směsné krystaly těchto sloučenin s močovinou. Kromě těchto látek (účinných látek) obsahují hasicí prášky ještě další přísady, které především zlepšují schopnost uskladnění. Účinek retardačního a hasicího prášku závisí v podstatě na třech faktorech:

— působením tepla ’ ' nastane chemická reakce, která vede na jedné straně k reakčním · produktům s hasicím účinkem, na druhé straně odnímá v důsledku endotermního charakteru teplo z prostoru požáru;

— proces hoření jako takový se skládá z řetězce pochodů a pohlcením iniciujících radikálů se řetězec přeruší;

— rychlost reakce je funkcí specifického povrchu účinné látky obsažené v hasicím prášku.

Podle těchto tří aspektů jsou obzvláště vhodné hydrogenuhličitany. Nejvíce se používá KHCOj, Na.NCO3, NHiHCO3, ale také NazHPOd a (NHJ2HPO4.

Je známým úkazem, že hasicí účinek prášku závisí na způsobu jeho přípravy, například na tom, z kterých surovin a jakou technologií byla sůl připravena. To obzvláště ovlivňuje velikost krystalů a rozdělení velikosti částic. Zmenšením velikosti částic se zvětší specifický povrch a tím se zesílí hasicí účinek. To je však možné jen do určité míry, protože se při určité velikosti částic zhorší balistické vlastnosti prášku tak, že se mohou torkretovat pouze nosnými látkami.

Cílem vynálezu bylo zlepšit účinnost hasicího prášku založeného na kyselých solích a případně jejich směsných karbamidových krystalech.

Nejprve bylo důkladněji přihlédnuto ke způsobu účinku hasicího prášku. Plamenný oheň se může v podstatě pojímat jako plynný požár. Kyselé soli se dostanou do plamene, rozloží se teplem a radikály kyseliny uvolněné teplem fungují jako „lapače radikálů“ pro iniciující radikály, přerušující tak řetězec. Jak je známo, slabší kyseliny se vytlačují silnějšími kyselinami ze svých solí. Rozložení kyselých solí a tím rychlost jejich účinku se nechá proto zvýšit tím způsobem, že se nechá na ně v plameni působit silná kyselina.

Úkolem vynálezu je proto nalézti látky, které jsou práškovité, dobře se nechají smíchat s hasicími prášky, nevstupují s nimi do reakce, ve styku s kovy, například během skladování, nezpůsobují žádnou korozi a při zvýšené teplotě se chovají náhle jako silná kyselina.

Nyní bylo zjištěno, že těmto požadavkům odpovídají určité antikatalytické přísady, při jejichž přimíchání do hasicího prášku se jeho hasicí účinek zvýší v mnohých případech i více jak dvojnásobně.

Předmětem vynálezu je proto retardační a hasicí prášek na bázi solí, především kyselých solí alkalického kovu a kovu alkalických zemin a případně jejich směsných krystalů vytvořených s močovinou, který se vyznačuje tím, že obsahuje 2 až 20 % uzavřeného komplexu minerálních kyselin tvořeného s cyklodextrinem v molárním poměru i : 0,5 až 2 a případně 2 až 20 % uzavřeného komplexu alkylhalogenidů s i .až 5 atomy uhlíku s cyklodextrinem v molárním poměru 1: 0,5 až 2 a případně 2 až 20 % komplexu alkankarboxylové kyseliny se 2 až i8 atomy uhlíku a cyklodextrinu a případně 0,5 až 25 % vnitřní soli aminokyselin se 3 až 9 atomy uhlíku v alkylové části tvořené s minerálními kyselinami a případně 0,5 až 25 % alkylhalogenidů s i až 5 atomy uhlíku a případně 0,5 až 25 % chemisorpčních komplexů alkylhalogenidů s i nebo 2 atomy uhlíku, vztaženo na celkovcu hmotnost prášku.

Antikatalytické přísady se použijí o průměrné velikosti částic pod i0 μ-m, společně s adsorbenty jako aktivovanými oxidy a zeolitem.

Při přípravě retardačního a hasicího prášku se smíchá uhličitan, hydrogenuhličitan a případně fosforečnany, hydrogenfosforečnany alkalického kovu a případně kovu alkalických zemin a případně příslušné amonné soli a případně směsné krystaly těchto solí vytvořené s karbamidem s výše uvedenými antikatalytickými přísadami.

Cyklodextriny jsou cyklické oligosacharidy. Kruhové systémy zahrnující 6,7 nebo 8 glukopyrancsových jednotek se označují jako α-, β- nebo y-cyklodextriny. Průměr dutiny vytvořené z kruhu je asi 0,68 nebo i nm. S molekulami vhodné velikosti a polarity tvoří cyklodextriny krystalické komplexy. Známé jsou například komplexy některých minerálních kyselin [J. Szejtli a Zs. Budai: Acta. Chim. Hung. 94 (4), 383—390 (i977)]. Obzvláště vhodné jsou komplexy kyseliny orthcfosforečné, solné a bromovodíkové tvořené s cyklodextrinem.

Z ostatních možných látek se mohou obzvláště uvést vnitřní soli aminokyselin tvořené se silnými kyselinami. Je obecně známé, že aminokyseliny tvoří se silnějšími . minerálními kyselinami vnitřní soli, ze kterých se minerální kyseliny uvolní teprve značně nad i00 °C. Z betacidu (hydrochloridu betainu) se uvolní kyselina chlorovodíková teprve nad i40 °C. Totéž platí také pro halogenované parafiny, jejichž účinek zlepšu jící hasicí prášek se účinku cyklodextrinu v ničem nevyrovná.

Hasicí prášky podle vynálezu nezpůsobují, ačkoliv obsahují relativně silnou kyselinu, žádnou korozi. Jejich účinek je dvojnásobně tak veliký, jako účinek hasicího prášku neobsahujícího žádnou antikatalytickou přísadu. Nejsou omezeny na jednotlivé třídy hořlavých látek, nýbrž se mohou použít k hašení požáru všech tříd (A, B, C, D, E] hořlavých látek. Prášky se mohou bezpečně skladovat pod 100 °C.

Vynález bude blíže objasněn na základě následujících příkladů.

Příklad 1 xují při zkoušce jakosti parametry. Zkoumaný prášek patří do třídy BCE a obsahuje jako účinnou látku 42,5 % NaHCOj. Z tohoto prášku („Antipiro-100“) se odeberou vzorky a ve smyslu vynálezu se přidá antikatalytická přísada. Homogenizuje se obvyklými stroji (kulový mlýn, šnek).

Tímto způsobem získaný prášek podle vynálezu se podrobí stejné zkoušce jakosti jako prášek vyrobený v továrně. Hasicí účinnost změřená v kg/m2 se přepočítá v procentech a je uvedena v následující tabulce. Hasicí účinek hasicího prášku neobsahujícího žádnou přísadu byl předpokládaný 10θ procent.

V továrně, vyrábějící hasicí prášek, se fiTabulka I

Množství

Antipiro-(100%)

Množství a druh přísady

Vzestup hasicí účinnosti (%)

90	10	BCD-H3PO4	100—150
95	5	BCD-H3PO4	50— 70
85	15	BCD-H3PO4	150—200
80	20	BCD-H3PO4	180—300
95	5	BCD-HBr	100—150
90	10	BCD-HBr	180—200
85	15	BCD-HBr	200—230
95	5	BCD-HC1	70—100
90	10	BCD-HC1	100—150
85	15	BCD-HC1	150—180
80	20	BCD-HC1	180—200
95	5	Betacid	60- 80
90	10	Betacid	100—150
85	15	Betacid	200—250
90	10	chlorovaný parafin	200—250
80	20	chlorovaný parafin	250—300
95	5	alanin	90—100
98	2	cystein	100—120
95	5	fenylalanin	120—150
98	2	glycin	60—100
80	20	10% hmot, glykolu na AI2O3 nosiči	80—100
80	20	10% hmot, kyseliny octové na AI2O3 nosiči	100—150
80	20	10% 'hmot, kyseliny propionové na AI2O3 nosiči	80—100
80	20	10% hmot, kyseliny palmitové na AI2O3 nosiči	20— 30
50	50	25% hmot. CzFáBra na AI2O3 nosiči	100—200
50	50	25% hmot. CF2CI Br na AI2O3 nosiči	100—200
70	30	25% hmot. CH2CI2 na AI2O3 nosiči	100—150
80	10 10	BCD-H5PO4 lna AI2O3 CF2ClBr nosiči	200—300

BCD = β-cyklodextrin Betacid = Betain.HCl

Příklad 2

K hasicímu prášku skládajícímu se z 90 % NaHCCh (průměrná velikost částic 45 μ),

7,5 % aktivmho gama-kysllčníku hlinitého (10 μ) a 2,5 % stearanu vápenatého (jako hydrofobního prostředku) se přidají různé antikatalstické přísady a potom se zkouší způsobem uvedeným v příkladu 1. Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce.

Množství základního hasicího prášku (%)

100

Tabulka II

Množství a druh přísady	Vzestup hasicí účinnosti (%)
5	BCD-H3PO4	100—200
10	BCD-H3PO4	170—200
15	BCD-H3PO4	200—220
2,5	chlorovaný parafin místo stearanu vápenatého	80—100
5,0	chlorovaný parafin	120—150

místo stearanu vápenatého

Příklad 3

Příklad 4 % NaHCOs % (NH4)žHPO4 % A1(0H)3 % Gama-AlaOs

K tomuto hasicímu prášku třídy ABC se přidá 5 až 20 % cyklodextrinového komplexu s minerálními kyselinami, čímž se zvýší hasicí účinek o 50 až 200 °/o.

% NaHC13 % CO(NHz)2 % NH4H2PO4 % A1(OH)3 % A1(H2PO4)3 % komplex cyklcdextrin — H3PO4

Výše uvedené složení má retardační prášek k úpravě dřeva, textilií a umělých hmot. Jestliže se tyto upravené látky zapálí, tak buďto· nehoří, nebo doutnají bez plamene.

Claims (1)

1. Retardační a hasicí prášek na bázi solí, především kyselých solí alkalického kovu a kovu alkalických zemin a případně jejich směsných krystalů vytvořených s močovinou, vyznačený tím, že obsahuje 2< až 20 % uzavřeného komplexu minerálních kyselin tvořeného s cyklodextrinem v molárním poměru 1: 0,5 až 2 a případně 2 až 20 % uzavřeného komplexu alkylhalogenidů s 1 až 5 atomy uhlíku s cyklodextrinem v molárním poměru 1: 0,5 až 2 a případně 2 až 20

   VYNALEZU

   Retardační a hasicí prášek na bázi solí, procent komplexu alkankarboxylové kyseliny se 2 až 18 atomy uhlíku a cyklodextrinu a případně 0,5 až 25 % vnitřní soli aminokyselin se 3 až 9 atomy uhlíku v alkylové části tvořené s minerálními kyselinami a případně 0,5 až 25 % alkylhalogenidů s 1 až 5 atomy uhlíku a popřípadě 0,5 až 25 % chemisorpčních komplexů alkylhalogemdů s 1 nebo 2 atomy uhlíku, vztaženo na celkovou hmotnost prášku.