DE102016113554B3

DE102016113554B3 - Powder composition, gel and method for extinguishing and preventing the spread of fire, use of the powder composition and fire protection crust

Info

Publication number: DE102016113554B3
Application number: DE102016113554.2A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2018-01-25
Anticipated expiration: 2036-07-23
Also published as: WO2018015110A1

Abstract

Eine Pulverzusammensetzung zum Löschen von Feuer und Verhindern der Ausbreitung von Feuer enthält funktionelle Mittel, wie Rheologiemodifikatoren, superabsorbierende Polymere und Verdichtungsmittel. Wenn die Pulverzusammensetzung zu Wasser zugesetzt wird, bildet sie eine dreidimensionale Gelstruktur und verursacht demgemäß eine Erhöhung der Viskosität. Das erhaltene Gel ist zur Verwendung beim Löschen von Feuer, jedoch auch beim Verhindern der Ausbreitung von Feuer bestimmt. Die dreidimensionale Gelstruktur zeigt eine Viskosität und Fluidität, die einen ungehinderten Gelfluss durch Standard-Brandbekämpfungsausrüstung ermöglichen, und hat die Fähigkeit, auf vertikalen und horizontalen, einschließlich hängenden Flächen zurückzubleiben. Auf der behandelten Fläche wird nach dem Abdampfen des Wassers aus dem Gel aufgrund der Hitze eines Feuers eine Brandschutzkruste als zusätzliche Schutzschicht gebildet, welche die Ausbreitung von Feuer sowie das Wiederaufflammen verhindert.A powder composition for extinguishing fire and preventing the spread of fire contains functional agents such as rheology modifiers, superabsorbent polymers, and compaction agents. When the powder composition is added to water, it forms a three-dimensional gel structure and accordingly causes an increase in viscosity. The resulting gel is intended for use in extinguishing fires, but also in preventing the spread of fire. The three-dimensional gel structure exhibits viscosity and fluidity allowing for unimpeded gel flow through standard fire fighting equipment, and has the ability to remain on vertical and horizontal, including suspended surfaces. On the treated surface, after evaporation of the water from the gel, due to the heat of a fire, a fire protection crust is formed as an additional protective layer preventing the spread of fire and re-ignition.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Feuerlöschmittel. Spezifisch offenbart diese Erfindung eine Pulverzusammensetzung zum Löschen und Verhindern der Ausbreitung von Feuer, die, wenn sie zu Wasser zugesetzt wird, ihre Eigenschaften verändert, was sie bei der Brandbekämpfung signifikant effektiver macht. Außerdem ist die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung bioabbaubar und völlig sicher für die menschliche Gesundheit sowie für die Umwelt.The present invention generally relates to fire extinguishing agents. Specifically, this invention discloses a powder composition for extinguishing and preventing the spread of fire which, when added to water, alters its properties, making it significantly more effective in fire fighting. In addition, the composition of the present invention is biodegradable and totally safe for human health as well as for the environment.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Zusammensetzung vor, die, wenn sie mit Wasser gemischt wird, eine dreidimensionale Netzstruktur erzeugt, ein Gel zum Löschen von Feuer, das eine Viskosität und Fluidität zeigt, die den ununterbrochenen Fluss des Gels durch Standard-Brandbekämpfungsausrüstung ermöglichen und dadurch eine verlängerte Wasserretention auf horizontalen und vertikalen Flächen ermöglichen. Diese Charakteristiken des Gels erhöhen die Effizienz bei der Brandbekämpfung sowie beim Verhindern der Ausbreitung von Feuer signifikant.The present invention provides a composition which, when mixed with water, produces a three-dimensional network structure, a gel for extinguishing fire which exhibits a viscosity and fluidity permitting the uninterrupted flow of the gel through standard firefighting equipment and thereby a allow extended water retention on horizontal and vertical surfaces. These characteristics of the gel significantly increase the efficiency of firefighting and preventing the spread of fire.

Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art

Ein unkontrollierbares Ausbreiten von Feuer im Freien und in Räumen verursacht enorme Materialschäden, wobei das Leben von Menschen bedroht und auch genommen wird. Trotz der Existenz zahlreicher moderner Verfahren zum Löschen von Feuer bedeutet dieses weiterhin eine große Gefahr für die Allgemeinbevölkerung und für Eigentum. Mit der Entwicklung der Wirtschaft, insbesondere der Industrie, der Landwirtschaft, des Transports und des Tourismus sowie aufgrund von Klimaveränderungen und vor allem der globalen Erwärmung steigt Jahr für Jahr die Anzahl und Frequenz von Bränden. Daher besteht ein zunehmender Bedarf an neuen, effizienteren Mitteln zum Löschen von Bränden.An uncontrollable spreading of fire outdoors and in rooms causes enormous material damage, whereby the life of people is threatened and also taken. Despite the existence of many modern methods of extinguishing fires, it continues to pose great danger to the general population and property. With the development of the economy, especially in industry, agriculture, transport and tourism, as well as climate change and, above all, global warming, the number and frequency of fires increases year by year. Therefore, there is an increasing demand for new, more efficient means of extinguishing fires.

Mittel, die zum Löschen von Bränden verwendet werden, haben die folgenden Charateristiken: Effizienz bei der Brandbekämpfung, Anwendbarkeit auf verschiedene Materialien, Lagerstabilität, Fehlen toxischer Nebenprodukte während des Löschprozesses und einfache Verwendung.Means used to extinguish fires have the following characteristics: efficiency in firefighting, applicability to various materials, storage stability, absence of toxic by-products during the quenching process, and ease of use.

Das am häufigsten zum Löschen von Feuer verwendete Mittel ist Wasser. Wasser ist üblicherweise in der Nähe des Brandorts verfügbar. Somit wird verbreitet aufbereitetes Wasser aus Wasserrohren und Hydranten, Löschfahrzeugen oder im Fall von Waldbränden aus natürlichen Wasserläufen, Bächen, Flüssen, Quellen und Seen verwendet. Die Effizienz von Wasser als primäres Feuerlöschmittel basiert hauptsächlich auf dem Kühlungseffekt, d. h. der Senkung der Temperatur von brennendem Material unter die Entzündungstemperatur, wobei die Wassermoleküle verdampfen und die Hitze zurückgeht. Zusätzlich blockiert und entfernt der Dampf die Luft, die für eine Verbrennung notwendig ist, wodurch die Flamme gelöscht wird. Bis vor kurzem wurde Wasser als effizientestes und billigstes Mittel zum Löschen von Feuer angesehen. Obwohl es heute weiterhin größte Bedeutung auf dem Gebiet des Brandschutzes hat. Trotz der oben angegebenen Vorteile hat Wasser jedoch eine Reihe von Mängeln, die seine Verwendung zum Löschen von Feuer einschränken.The most common means of extinguishing fire is water. Water is usually available near the fire location. Thus, widely used treated water from water pipes and hydrants, fire trucks or in the case of forest fires from natural streams, streams, rivers, springs and lakes. The efficiency of water as a primary fire extinguishing agent is mainly based on the cooling effect, i. H. lowering the temperature of burning material below the ignition temperature, whereby the water molecules evaporate and the heat goes down. In addition, the steam blocks and removes the air necessary for combustion, thereby extinguishing the flame. Until recently, water was considered the most efficient and cheapest means of extinguishing fires. Although it still has great importance today in the field of fire protection. However, despite the advantages noted above, water has a number of shortcomings that limit its use for extinguishing fires.

Der Hauptnachteil der Verwendung von Wasser zum Löschen von Feuer ist, dass das meiste Wasser ungenutzt bleibt, d. h. irreversibel ausströmt, wodurch Schäden durch Überflutung der unter dem Feuer angeordneten Räumlichkeiten entstehen. Zusätzlich sind die Kosten des Wasserstransports hoch, was unvermeidlich ist, wenn Waldbrände bekämpft werden. Wenn nur Wasser zur Brandbekämpfung verwendet wird, erreicht es selten das Zentrum des Feuers, da es schnell verdampft und in der supererhitzten Luft über dem Feuer zu Dampf wird. Das abzuschreckende Material kann nur eine begrenzte Menge an Wasser absorbieren, das rasch verdampft. Wenn sie bedroht sind, erfordern Hochrisikoobjekte (Tanks entflammbarer Substanzen, Tanks, Reaktoren) einen Brandschutz, was viele Arbeitskräfte und einen kontinuierlichen Strom von Wasser über die Einrichtungen erfordert.The main disadvantage of using water to extinguish fire is that most of the water remains unused, i. H. irreversibly emanates, causing damage due to flooding of the arranged under the fire premises. In addition, the cost of water transport is high, which is inevitable when combating forest fires. When only water is used for fire fighting, it rarely reaches the center of the fire, as it quickly vaporizes and becomes steam in the superheated air above the fire. The material to be quenched can absorb only a limited amount of water which evaporates rapidly. When threatened, high risk objects (tanks of flammable substances, tanks, reactors) require fire protection, which requires a lot of manpower and a continuous flow of water through the facilities.

Bisher wurden zahlreiche Brandbekämpfungsverfahren entwickelt. Die Verwendung von Wasseradditiven in der Form von Pulvern, Schäumen usw. wurde in Patentdokumenten beschrieben. Beim Zusatz zu Wasser erhöhen Benetzungsmittel die Effizienz beim Löschen von Feuer der Klasse A. Dieses Konzept wird im US-Patent 4,526,234 A und 5,374,687 A gezeigt. Es wurden Bemühungen unternommen, Zusammensetzungen zu entwickeln, die als Additive bei Verfahren zum Löschen des Feuers verwendet werden können, wenn es bereits ausgebrochen ist, d. h. zum Verhindern der Ausbreitung von Feuer, durch die Behandlung empfindlicher Bereiche. Diese Vorbehandlung kann auf spezielle Strukturen angewendet werden, wie Gebäude oder Reservoire sowie die Vegetation.So far, numerous fire fighting procedures have been developed. The use of water additives in the form of powders, foams, etc. has been described in patent documents. When added to water, wetting agents increase the efficiency of extinguishing Class A fires U.S. Patent 4,526,234A and 5,374,687 A shown. Efforts have been made to develop compositions that can be used as additives in fire extinguishing methods when it has already broken out, ie to prevent the spread of fire by treating sensitive areas. This pretreatment can be applied to special structures such as buildings or reservoirs as well as vegetation.

In letzter Zeit wurden große Bemühungen auf dem Gebiet der Vorbehandlung mit chemischen Verzögerern oder Unterdrückern unternommen. Eine Reihe dieser Vorbehandlungen wurde zur Bekämpfung ländlicher Waldbrände entwickelt und verwendet. Beispielsweise wurde gezeigt, dass Antimonoxid und seine Komplexe, Borate, Carbonate, Bicarbonate, Ammoniumphosphat, Ammoniumsulfate und andere Salze, die hydriert werden können, nützliche Eigenschaften als Brandbekämpfungschemikalien aufweisen. Repräsentative bekannte Patente, welche die Verwendung chemischer Verzögerer lehren, wurden seit ca. 1900 bis in die neuere Zeit erteilt. Solche Patente umfassen: US-Patent 1,030,909 A ; 1,339,488 A ; 1,813,367 A ; 2,875,044 A ; 3,537,873 A ; 3,719,515 A ; 4,021,464 A ; 4,076,580 A und 4,095,985 A . Obwohl die feuerhemmenden Eigenschaften der Borate, Carbonate und Bicarbonate festgestellt wurden, war die Verwendung dieser Materialien für Vegetationsfeuer wegen ihrer Tendenz begrenzt, das Pflanzenwachstum zu hemmen, wenn sie in großen Mengen verwendet werden. Recently, great efforts have been made in the field of pretreatment with chemical retarders or suppressants. A number of these pre-treatments have been developed and used to combat rural forest fires. For example, antimony oxide and its complexes, borates, carbonates, bicarbonates, ammonium phosphate, ammonium sulfates and other salts which can be hydrogenated have been shown to have useful properties as firefighting chemicals. Representative known patents which teach the use of chemical retarders have been issued since about 1900 until more recent times. Such patents include: U.S. Patent 1,030,909A ; 1,339,488 A ; 1,813,367 A ; 2,875,044 A ; 3,537,873 A ; 3,719,515 A ; 4,021,464 A ; 4,076,580 A and 4,095.985 A , Although the fire retardant properties of the borates, carbonates and bicarbonates have been noted, the use of these materials for vegetation fires has been limited because of their tendency to inhibit plant growth when used in large quantities.

Die Verwendung gelartiger Formulierungen bei der Brandbekämpfung ist auch im Stand der Technik bekannt. Das deutsche Patent DE-OS 31 14 630 A1 beschreibt die Verwendung von Gelen, die eine Brandschutzbarriere auf Gebäuden mit Flachdächern bilden. Das Material ist so ausgelegt, dass es den unerwünschten Verlust von Wasser unterbindet. Diese Offenbarung betrifft jedoch hochviskose Gele, welche die dem Feuer ausgesetzte Fläche bedecken und schützen, indem sie eine dicke Gelschicht bilden. Der Nachteil dieser Gele ist die Inkontinenz auf vertikalen Flächen und somit ein schlechter Feuerlöscheffekt. Zusätzlich ist es aufgrund der hohen Viskosität des Gels notwendig, spezielle Brandbekämpfungsausrüstung zu verwenden.The use of gel formulations in fire fighting is also known in the art. The German patent DE-OS 31 14 630 A1 describes the use of gels that form a fire barrier on buildings with flat roofs. The material is designed to prevent unwanted loss of water. However, this disclosure relates to highly viscous gels which cover and protect the fire exposed area by forming a thick layer of gel. The disadvantage of these gels is the incontinence on vertical surfaces and thus a poor fire extinguishing effect. In addition, due to the high viscosity of the gel, it is necessary to use special firefighting equipment.

Das Patent DE 2,706,135 C2 beschreibt superabsorbierende Polymere. Diese sind nämlich die Copolymere von Acryl- oder Methacrylsäure mit Acrylamid, Acrylonitril und Ethacrylamid. Die Nachteile der vorstehend angegebenen Zusammensetzung sind eine relativ langsame Gelbildung und eine Teilchenagglomeration.The patent DE 2,706,135 C2 describes superabsorbent polymers. These are namely the copolymers of acrylic or methacrylic acid with acrylamide, acrylonitrile and ethacrylamide. The disadvantages of the above composition are relatively slow gelation and particle agglomeration.

Das US-Patent 5,190,110 A offenbart ein wässeriges Gelsystem, das aus einer Mischung von Wasser und einem festen Polymer besteht, das in Anwesenheit von Wasser aufquillt. Die Polymer-Teilchengröße liegt im Bereich von 20 um bis 500 μm. Die Polymerteilchen werden in Wasser durch Rühren oder Pumpen dispergiert, so dass die Endviskosität 100 CPS nicht überschreitet. Dieses Verfahren gibt jedoch nicht genug Zeit, dass die Teilchen aufquellen, und demgemäß erhöht sich die Viskosität nicht schnell genug und ist dadurch nicht zufriedenstellend.The U.S. Patent 5,190,110A discloses an aqueous gel system consisting of a mixture of water and a solid polymer which swells in the presence of water. The polymer particle size is in the range of 20 μm to 500 μm. The polymer particles are dispersed in water by stirring or pumping so that the final viscosity does not exceed 100 CPS. However, this method does not give enough time for the particles to swell and, accordingly, the viscosity does not increase fast enough and is therefore unsatisfactory.

US-Patent 4,978,460 A offenbart auch wässerige Gelsysteme, die trockene Polymere zum Löschen und/oder Verhindern von Feuer enthalten, welche in Anwesenheit von Wasser aufquellen. Gemäß dieser Erfindung werden die Polymerteilchen mit einem wasserlöslichen Mittel beschichtet, das eine Teilchenagglutination verhindert. Die Zeit, die für das Quellen der eingekapselten granulären Polymerteilchen erforderlich ist, variiert von 10 Sekunden bis einigen Minuten. Diese Zeitperiode ist zu lang für die Wasserretention in dem Feuerwehrschlauch. Wenn die eingekapselten Polymerteilchen zusammen mit Standard-Brandschutzausrüstung verwendet werden, haben sie daher nicht genügend Zeit, aufzuquellen und dadurch die Viskosität des Wassers zu erhöhen. U.S. Patent 4,978,460A also discloses aqueous gel systems containing dry polymers for extinguishing and / or preventing fire which swell in the presence of water. According to this invention, the polymer particles are coated with a water-soluble agent which prevents particle agglutination. The time required for swelling the encapsulated granular polymer particles varies from 10 seconds to a few minutes. This time period is too long for water retention in the fire hose. Therefore, when the encapsulated polymer particles are used together with standard fire protection equipment, they do not have enough time to swell and thereby increase the viscosity of the water.

US-Patent 3,758,641 A beschreibt auch feste, granuläre Polymerteilchen mit einem hohen Wasserabsorptionsvermögen, die zur Brandbekämpfung verwendet werden. Wegen der granulären Beschaffenheit der Polymerteilchen absorbieren sie Wasser sehr langsam. Zusätzlich findet eine Agglutination der Teilchen statt, die ferner die Blockierung des Flusses der Zusammensetzung durch einen Feuerwehrschlauch verursachen kann. Daher erfordert die Verwendung dieser Polymerteilchen eine spezifische Brandbekämpfungsausrüstung, wie Pumpen und Sprühdüsen, die für die Verwendung mit solchen Materialien angepasst sind. In diesem Fall wäre es schwer, das Wasser aus den natürlichen Quellen, Flüssen oder Bächen zu verwenden, da die meisten Polymere nach dem Zusatz von Polymeradditiven zu einem Fluss oder Bach einfach aufquellen. U.S. Patent 3,758,641A also describes solid, granular polymer particles having a high water absorption capacity used for fire fighting. Because of the granular nature of the polymer particles, they absorb water very slowly. In addition, agglutination of the particles takes place, which may further cause the blockage of the flow of the composition through a fire hose. Therefore, the use of these polymer particles requires specific firefighting equipment, such as pumps and spray nozzles, adapted for use with such materials. In this case, it would be difficult to use the water from the natural springs, rivers or streams, since most polymers simply swell after the addition of polymer additives to a river or stream.

Das US-Patent 5,264,251 A offenbart wasserabsorbierende Polymere in der Form von stabilem Wasser in einer Ölemulsion. Ein wichtiges Merkmal dieser Polymere ist eine relativ niedrige Viskosität. Der Nachteil dieser Zusammensetzung ist das Fehlen der Bioabbaubarkeit und der negative Umwelteinfluss.The U.S. Patent 5,264,251A discloses water-absorbing polymers in the form of stable water in an oil emulsion. An important feature of these polymers is a relatively low viscosity. The disadvantage of this composition is the lack of biodegradability and the negative environmental impact.

Ein zusätzliches Problem bei der Entwicklung von Feuerlöschmitteln ist der hohe Preis der Zusammensetzungen, die als Wasseradditive verwendet werden. Eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist auch eine geeignete Wahl von Substanzen, die als effektive Ergänzung zu Wasser für den Brandschutz verwendet werden können, und die gleichzeitig kostengünstig sind. Ferner ist der Einfluss dieser Substanzen auf die Umwelt sehr wichtig. Absorbierende Teilchen, die derzeit in verschiedenen Gelformulierungen verwendet werden, haben einen nachteiligen Effekt auf die Umwelt, insbesondere wenn sie in großen Mengen verwendet werden, wie im Fall des Löschens von Waldbränden. Zum Löschen von Waldbränden ist die Verwendung von billigen oder Abfallmaterialien, die verbreitet in ausreichender Menge verfügbar sind, von großem Interesse. Ein Beispiel solcher wirtschaftlichen Materialien sind Lignosulfonate, die tatsächlich Abfall sind, der aus der Holzindustrie stammt. Die Lignosulfonate werden als Komponenten in vielen Formulierungen zum Löschen von Feuer verwendet, wie beschrieben in: US-Patent 3,464,921 A ; 3,962,208 A ; 3,915,911 A ; 4,820,345 A ; 5,112,533 A ; 6,019,176 A und 6,277,296 A .An additional problem in the development of fire extinguishing agents is the high price of the compositions used as water additives. An important object of the present invention is also a suitable choice of substances which can be used as an effective complement to water for fire protection, and which are at the same time inexpensive. Furthermore, the influence of these substances on the environment is very important. Absorbent particles currently used in various gel formulations have a deleterious effect on the environment, especially when used in large quantities, as in the case of extinguishing forest fires. To extinguish forest fires is the use of cheap or waste materials that are available in sufficient quantities are of great interest. An example of such economical materials are lignosulfonates, which are actually waste derived from the wood industry. The lignosulfonates are used as components in many fire extinguishing formulations as described in: U.S. Patent 3,464,921A ; 3,962,208 A ; 3,915,911 A ; 4,820,345 A ; 5,112,533 A ; 6,019,176 A and 6,277,296 A ,

Ferner offenbaren US-Patent 8,192,653 B2 , 8,408,323 B2 , 8,734,689 B2 und 8,961,838 B2 Feuerlöschzusammensetzungen, die Stärke, pseudoplastische hochergiebige Suspendiermittel, Paraffin oder Olefin und einen Neutralisator enthalten. Durch die Verwendung der Zusammensetzungen dieser Erfindungen wird durch die Neutralisationsreaktion eine Gelstruktur gebildet, die ein intensives Mischen von Pulverkomponenten mit Wasser während mindestens 5 Minuten erfordert. Nach der Neutralisationsreaktion quillt in der Mischung vorliegende Stärke auf, was eine technische Schwierigkeit darstellen kann. Eine in den oben angegebenen Erfindungen beschriebene Brandschutzkruste wird am Beginn des Aussetzens an die Hitze des Feuers an der Außenfläche des Gels erzeugt, wo eine feste Hülle das gelartige Innere schützt. Diese Brandschutzkruste hält jedoch nur, bis das Wasser aus dem Gel verdampft, was den Schutz gegen ein Wiederauftreten von Feuer unmöglich macht.Further reveal U.S. Patent 8,192,653 B2 . 8,408,323 B2 . 8,734,689 B2 and 8,961,838 B2 Fire-extinguishing compositions containing starch, pseudoplastic high-yield suspending agents, paraffin or olefin and a neutralizer. By using the compositions of these inventions, the neutralization reaction forms a gel structure which requires intensive mixing of powder components with water for at least 5 minutes. After the neutralization reaction, the starch present in the mixture swells, which can be a technical difficulty. A fire protective crust described in the above-identified inventions is produced at the beginning of exposure to the heat of the fire on the outer surface of the gel where a solid shell protects the gel-like interior. However, this fire protection crust only lasts until the water evaporates from the gel, which makes it impossible to protect against the reoccurrence of fire.

DE 60 2004 006 276 T2 beschreibt eine Zusammensetzung zum Löschen und Verhinderung der Ausbreitung von Feuer, enthaltend Superabsorber, Farbmittel, Deckhilfsmittel und Wasser. DE 10 2011 003 877 A1 beschreibt eine Zusammensetzung zum Löschen und/oder Hemmen von Fluor-und/oder Phosphor-haltigen Bränden auf der Basis von quellbaren Polymeren, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung. Die Zusammensetzung umfasst mindestens ein quellbares Polymer, wobei das quellbare Polymer Carboxygruppen aufweist, die zumindest teilweise mit Erdalkaliionen neutralisiert sind. DE 60 2004 006 276 T2 describes a composition for extinguishing and preventing the spread of fire containing superabsorbents, colorants, opacifiers and water. DE 10 2011 003 877 A1 describes a composition for extinguishing and / or inhibiting fluorinated and / or phosphorus-containing fires based on swellable polymers, a process for their preparation and their use. The composition comprises at least one swellable polymer, wherein the swellable polymer has carboxy groups that are at least partially neutralized with alkaline earth ions.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden.The object of the present invention is to avoid the disadvantages of the prior art.

Kurzfassung der ErfindungSummary of the invention

Das Mittel zum Löschen und Verhindern von Bränden, das von der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, ist eine Pulverzusammensetzung, umfassend superabsorbierendes Polyacrylat-Polymer 50–90 Gew.-% und Rheologiemodifikatoren und Verdickungsmittel, wie Acrylat/C_10-30-Alkylacrylat-Kreuzpolymer 0,1–3,0 Gew.-%, Xanthan-Gummi 1,0–10,0 Gew.-%, Guar-Gummi 1,0–10,0 Gew.-%, modifizierte Stärke 1,0–10,0 Gew.-% und Carrageenan 0,5–3,0 Gew.-%. Dieses Pulver wird dem Wasser in einer niedrigen Konzentration (0,2–2,0 Gew.-%) zugesetzt, um eine gelartige Zusammensetzung vorzusehen.The fire extinguishing and prevention agent described by the present invention is a powder composition comprising superabsorbent polyacrylate polymer 50-90% by weight and rheology modifiers and thickeners such as acrylate / C _10-30 alkyl acrylate crosspolymer 0 , 1-3.0 wt%, xanthan gum 1.0-10.0 wt%, guar gum 1.0-10.0 wt%, modified starch 1.0-10.0 Wt .-% and carrageenan 0.5-3.0 wt .-%. This powder is added to the water in a low concentration (0.2-2.0% by weight) to provide a gel-like composition.

Dieses Gel kann als Feuerlöscher für Materialien der Klasse A sowie für den präventiven Brandschutz verwendet werden. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung, verglichen mit bestehenden Lösungen, die im Stand der Technik beschrieben werden, ist die Bildung einer dreidimensionalen Gelstruktur, welche die Brände effektiv löscht und einen Ausfluss von Wasser von der Fläche des brennenden Materials verhindert. Zusätzlich sieht die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung vor, die zur Gelbildung ohne Neutralisationsreaktion und heftiges Mischen verwendet werden kann, sondern sofort nach dem Mischen mit Wasser. Die verlängerte Retention des Gels auf einer brennenden Fläche reduziert die Möglichkeit eines erneuten Entzündens. Spezifisch erzeugt die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung die Bildung eines Gels, das auf der geschützten Fläche während einer Periode von 6 bis 36 Stunden in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen (Temperatur, relative Feuchtigkeit, Wind) sowie der Art des Materials zurückbleibt. Sobald das gebildete Gel mit der Hitze von Feuer in Kontakt gelangt, verdampft das in dem Gel eingeschlossene Wasser. Nach dem Abdampfen des Wassers aus dem Gel bleibt auf der geschützten Fläche eine Brandschutzkruste zurück, die eine zusätzliche Schutzschicht repräsentiert. Somit verhindert die erhaltene Brandschutzkruste die Ausbreitung von Feuer und das erneute Entflammen nach dem anfänglichen Löschens des Feuers.This gel can be used as a fire extinguisher for Class A materials as well as for preventive fire protection. The advantage of the present invention as compared to existing solutions described in the prior art is the formation of a three-dimensional gel structure which effectively quenches the fires and prevents outflow of water from the surface of the burning material. In addition, the present invention provides a composition which can be used for gelation without neutralization reaction and vigorous mixing but immediately after mixing with water. The prolonged retention of the gel on a burning surface reduces the possibility of re-ignition. Specifically, the composition of the present invention produces the formation of a gel which remains on the protected surface for a period of 6 to 36 hours depending on the environmental conditions (temperature, relative humidity, wind) as well as the nature of the material. Once the gel formed comes into contact with the heat of fire, the water trapped in the gel evaporates. After evaporation of the water from the gel remains on the protected area a fire protection crust, which represents an additional protective layer. Thus, the resulting fire protection crust prevents the spread of fire and re-ignition after the initial extinguishment of the fire.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

1 zeigt das Aufbringen eines Feuerlöschgels auf einer veritkalen Fläche, die Feuer ausgesetzt ist oder gegen ein potentielles Feuer geschützt werden muss. 1 shows the application of a fire-extinguishing gel on a veritcal surface which is exposed to fire or must be protected against a potential fire.

2 zeigt die Bildung einer Brandschutzkruste nach dem Abdampfen des Wassers aus dem Gel, das durch die in Bränden freigesetzte Hitze verursacht wird. 2 shows the formation of a fire protection crust after the evaporation of the water from the gel, which is caused by the heat released in fires.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung Detailed description of the invention

Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist ein Pulver, das eine Mischung von superabsorbierenden Polymeren, Rheologiemodifikatoren und Verdickungsmitteln umfasst. Die Wirkung dieser Zusammensetzung basiert auf der Fähigkeit dieser superabsorbierenden Polymere, eine relativ große Menge an Wasser verglichen mit der Größe und dem Gewicht der Polymerteilchen zu absorbieren. Aufgrund der hohen Hydrophobizität haben die superabsorbierenden Polymerteilchen eine hohe Wasserbindungsfähigkeit, wobei sie sogar eine 200- bis 300-fach größere Masse an Wasser verglichen mit der Masse der Polymerteilchen absorbieren. Superabsorbierende Polymere sind wohlbekannt und sind Polymere hydrophiler Monomere, wie Acrylamid, Acrylsäure-Derivate, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäure, 2-Hydroxylethylacrylat, Polyethylenglykoldimethacrylat, Allylmethacrylat, Tetraethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Glycerindimethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-tert-Butylaminoethylmethacrylat; Dimethylaminopropylmethacrylamid, 2-Dimethylaminoethylmethacrylat, Hydroxypropylacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, 2-Acrylamid-2-methylpropanesulfonsäure-Derivate und andere hydrophile Monomere. Vorzugsweise sind die Polymere Copolymere von Acrylamid und Acrylsäure-Derivaten und bevorzugter Terpolymere von einem Acrylatsalz, Acrylamid und einem 2-Acrylamid-2-methylpropanesulfonsäure-(AMPS-)salz. Die Salze können allgemein ein beliebiges monovalentes Salz sein, sind jedoch vorzugsweise Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze. Viele superabsorbierende Polymere sind auf dem Markt im Handel erhältlich und werden in kosmetischen, pharmazeutischen und landwirtschaftlichen Produkten verwendet.The composition of the present invention is a powder comprising a mixture of superabsorbent polymers, rheology modifiers and thickeners. The effect of this composition is based on the ability of these superabsorbent polymers to absorb a relatively large amount of water as compared to the size and weight of the polymer particles. Because of their high hydrophobicity, the superabsorbent polymer particles have a high water binding capacity, even absorbing 200 to 300 times greater mass of water compared to the mass of polymer particles. Superabsorbent polymers are well known and are polymers of hydrophilic monomers such as acrylamide, acrylic acid derivatives, maleic anhydride, itaconic acid, 2-hydroxyethyl acrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, allyl methacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, glycerol dimethacrylate, hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-tert-butylaminoethyl methacrylate; Dimethylaminopropylmethacrylamide, 2-dimethylaminoethylmethacrylate, hydroxypropylacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid derivatives and other hydrophilic monomers. Preferably, the polymers are copolymers of acrylamide and acrylic acid derivatives and more preferably terpolymers of an acrylate salt, acrylamide and a 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS) salt. The salts may generally be any monovalent salt but are preferably sodium, potassium or ammonium salts. Many superabsorbent polymers are commercially available and used in cosmetic, pharmaceutical and agricultural products.

Als superabsorbierendes Polymer der vorliegenden Erfindung wird Kaliumpolyacrylat verwendet.As the superabsorbent polymer of the present invention, potassium polyacrylate is used.

Kaliumpolyacrylat ist ein Polymer der chemischen Formel [-CH2-CH(COOK)-]n. Kaliumpolyacrylat-Teilchen haben die Fähigkeit, eine 200- bis 300-fach größere Masse an Wasser verglichen mit der Masse der Polymerteilchen zu absorbieren und sind als Mittel zur Erhöhung der Dichte und Gelierung nützlich. Kaliumpolyacrylat wird in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung im Konzentrationsbereich von 50–90 Gew.-% verwendet und wirkt als Rheologiemodifikator und Mittel zur Erhöhung der Dichte und Stabilität des Gelsystems. Gemäß der European Chemicals Agency (ECHA) wird Kaliumpolyacrylat nicht in eine der Gefahrenklassen gemäß der Verordnung EG Nr. 1272/2008 (CLP/GHS-Verordnung) eingestuft. Dies ist ein großer Vorteil verglichen mit üblicherweise verwendetem Natriumpolyacrylat, das gemäß der Verordnung EG Nr. 1272/2008 (CLP/GHS-Verordnung) als Substanz eingestuft wird, die für die menschliche Gesundheit gefährlich ist, da es starke Augenreizungen hervorruft.Potassium polyacrylate is a polymer of the chemical formula [-CH2-CH (COOK) -] n. Potassium polyacrylate particles have the ability to absorb a 200 to 300 times greater mass of water compared to the mass of polymer particles and are useful as a means of increasing density and gelling. Potassium polyacrylate is used in the composition of the present invention in the concentration range of 50-90% by weight and acts as a rheology modifier and means for increasing the density and stability of the gel system. According to the European Chemicals Agency (ECHA), potassium polyacrylate is not classified in one of the hazard classes according to Regulation (EC) No 1272/2008 (CLP / GHS Regulation). This is a major advantage compared to commonly used sodium polyacrylate, which, according to Regulation (EC) No 1272/2008 (CLP / GHS), is classified as a substance that is hazardous to human health as it causes severe eye irritation.

Andere Bestandteile der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sind Rheologiemodifikatoren und Verdichtungsmittel, die eine adäquate Geldichte, eine verbesserte Quellung und ein effizientes Mischen der Zusammensetzung mit Wasser ermöglichen. Im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen natürliche, semisynthetische und synthetische makromolekulare Substanzen, die, wenn sie mit Wasser gemischt werden, kolloidale Systeme erzeugen. Diese sind langkettige Polymere mit Molmassen von 10³ bis 10⁶ Da, die anionische, kationische, amphotere und nicht-ionische Verbindungen sein können. Die Kombination von zwei oder mehreren Mitteln, um die Dichte zu erhöhen, liefert häufig verbesserte Effekte auf die Erhöhung der Viskosität, Dichte, Gelierung oder Stabilisierung von Suspensionen und Emulsionen.Other ingredients of the composition of the present invention are rheology modifiers and compaction agents that provide adequate weight, improved swelling, and efficient mixing of the composition with water. Included within the scope of the present invention are natural, semi-synthetic and synthetic macromolecular substances which, when mixed with water, produce colloidal systems. These are long chain polymers with molecular weights of 10 ³ to 10 ⁶ Da, which may be anionic, cationic, amphoteric and nonionic compounds. The combination of two or more agents to increase the density often provides improved effects on increasing the viscosity, density, gelation or stabilization of suspensions and emulsions.

Acrylat/C_10-30-Alkylacrylat-Kreuzpolymer ist ein sehr starker Rheologiemodifikator. Es hat ein hohes Molgewicht als Homo- und Copolymer von Acrylsäure, vernetzt mit Polyalkenylpolyether. Die einzigartige Struktur des Polymers ermöglicht eine rasche Befeuchtung und hohe Suspendierfähigkeit sogar ohne Mischen. Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung hat eine gute Toleranz in Anwesenheit von Elektrolyten. Diese Charakteristiken ermöglichen die Verwendung von Acrylat/C_10-30-Alkylacrylat-Kreuzpolymer in Produkten mit einem breiten Bereich von Fließ- und rheologischen Eigenschaften. In der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird es in einer Konzentration von 0,1–3,0 Gew.-% verwendet und dient als Rheologiemodifikator, Verdichtungsmittel und Gelsystemstabilisator.Acrylate / C _10-30 alkyl acrylate cross polymer is a very powerful rheology modifier. It has a high molecular weight as homo- and copolymer of acrylic acid, crosslinked with polyalkenyl polyether. The unique structure of the polymer allows rapid moistening and high suspensibility even without mixing. The composition of the present invention has a good tolerance in the presence of electrolytes. These characteristics allow the use of acrylate / C _10-30 alkyl acrylate crosspolymer in products with a wide range of flow and rheological properties. In the composition of the present invention, it is used in a concentration of 0.1-3.0 wt% and serves as a rheology modifier, densifier and gel system stabilizer.

Guar-Gummi wird aus den Samen von Cyanopsis tetragonaloba L. erhalten. Die wasserlösliche Komponente ist der Galactomannan-Guar, der aus 35% Galactose und 65% Mannose besteht. Er enthält auch 5–7% Proteine, Enzyme usw. Bei Dispergieren in kaltem Wasser quillt er auf und bildet ein Gel. Er ist ein 6- bis 8-fach stärkeres Gelierungsmittel als Stärke. In der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird er in einer Konzentration von 1–10 Gew.-% verwendet und hat einen Effekt auf die rheologischen Eigenschaften und Stabilität des Gelsystems. Die wohlbekannten Guar-Gummi-Derivate sind: Hydroxy- und Carboxyalkylierter Guar-Gummi, oxidierter Guar-Gummi, Acetate von Guar-Gummi, kationische Derivate von Guar-Gummi, sulfatierter Guar-Gummi, Guar-Gummi-Formiat, Guar-Gummi-Acrylamid, Borat-quervernetzter Guar-Gummi, vernetzter Guar-Gummi, Carboxymethylhydroxypropyl-Guar-Gummi, depolymerisierter Guar-Gummi.Guar gum is obtained from the seeds of Cyanopsis tetragonaloba L. The water-soluble component is the galactomannan guar consisting of 35% galactose and 65% mannose. It also contains 5-7% proteins, enzymes etc. When dispersed in cold water, it swells and forms a gel. It is a 6 to 8 times stronger gelling agent than starch. In the composition of the present invention, it is used in a concentration of 1-10% by weight and has an effect on the rheological properties and stability of the gel system. The well-known guar gum derivatives are: hydroxy and carboxyalkylated guar gum, oxidized guar gum, guar gum, cationic derivatives of guar gum, sulfated guar gum, guar gum formate, guar gum acrylamide, borate cross-linked guar gum, cross-linked guar gum, carboxymethylhydroxypropyl guar gum, depolymerized guar gum.

Xanthan-Gummi ist ein Polysaccharid, das als Sekretionsprodukt von Bakterien mit dem Namen Xanthomas campestris erhalten wird. Er besteht aus Glucose, Mannose und Glucuronsäure im Verhältnis 2:2:1. Im Gegensatz zu anderen Gummen ist er sehr stabil in einem breiten Temperatur- und pH-Bereich. Außerdem kommt es nahezu zu keiner Änderung der Stabilität innerhalb des pH-Bereichs 2–12. Zusätzlich hat die Temperatur kaum einen Einfluss auf die Viskosität von Zubereitungen mit Xanthan-Gummi. Eine der bemerkenswertesten Eigenschaften von Xanthan-Gummi ist seine Fähigkeit, eine große Erhöhung der Viskosität einer Flüssigkeit durch den Zusatz einer sehr kleinen Menge an Gummi, in der Größenordnung von 1 %, zu bewirken. In der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird er in einer Konzentration von 1–10 Gew.-% verwendet und dient als Rheologiemodifikator sowie Verdichtungs- und Gelierungsmittel. Zusätzlich ist Xanthan-Gummi vollständig bioabbaubar.Xanthan gum is a polysaccharide obtained as a secretory product from bacteria called Xanthomas campestris. It consists of glucose, mannose and glucuronic acid in the ratio 2: 2: 1. Unlike other gums, it is very stable in a wide temperature and pH range. In addition, there is almost no change in stability within the pH range 2-12. In addition, the temperature has little influence on the viscosity of preparations with xanthan gum. One of the most remarkable properties of xanthan gum is its ability to cause a large increase in the viscosity of a liquid by the addition of a very small amount of gum, of the order of 1%. In the composition of the present invention, it is used in a concentration of 1-10% by weight and serves as a rheology modifier as well as compaction and gelling agents. In addition, xanthan gum is completely biodegradable.

Carrageenan wird aus Rotalgen Gigartina stellata, Chodrus crispus usw. erhalten. Es ist in der Zellwand und interzellulären Matrix des Meeresalgen-Pflanzengewebes lokalisiert. Es ist ein Polysaccharid mit hohem Molgewicht mit einem Estersulfat-Gehalt von 15% bis 40%. Es wird durch alternierende Einheiten von D-Galactose und 3,6-Anhydrogalactose (3,6-AG), verbunden durch eine α-1,3- und β-1,4-Glycosid-Bindung, gebildet. Es gibt drei kommerzielle Hauptklassen von Carrageenan kappa, iota und lambda. Die Hauptunterschiede, welche die Eigenschaften des kappa-, iota- und lambda-Carrageenan-Typs beeinflussen, sind die Anzahl und Position von Estersulfat-Gruppen sowie der Gehalt an 3,6-AG. Höhere Konzentrationen von Sulfatestern senken die Löslichkeitstemperatur von Carrageenan und erzeugen Gele mit geringerer Stärke oder tragen zur Gelinhibierung bei (lambda-Carrageenan). Carrageenane sind große, hochflexible Moleküle, die sich einkräuseln, wobei Helixstrukturen gebildet werden. Dies verleiht ihnen die Fähigkeit, verschiedenste unterschiedliche Gele bei Raumtemperatur zu bilden. Sie werden in der Nahrungsmittel- und anderen Industrien als Verdickungs- und Stabilisierungsmittel verbreitet verwendet.Carrageenan is obtained from red algae Gigartina stellata, Chodrus crispus and so on. It is localized in the cell wall and intercellular matrix of seaweed plant tissue. It is a high molecular weight polysaccharide with an ester sulfate content of 15% to 40%. It is formed by alternating units of D-galactose and 3,6-anhydrogalactose (3,6-AG) linked by an α-1,3 and β-1,4-glycoside linkage. There are three major commercial classes of carrageenan kappa, iota and lambda. The main differences affecting the properties of the kappa, iota and lambda carrageenan type are the number and position of ester sulfate groups and the content of 3,6-AG. Higher concentrations of sulfate esters lower the solubility temperature of carrageenan and produce gels of lesser strength or contribute to gel inhibition (lambda carrageenan). Carrageenans are large, highly flexible molecules that curl to form helix structures. This gives them the ability to form a wide variety of different gels at room temperature. They are widely used in the food and other industries as thickening and stabilizing agents.

Carrageenan wird in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung in einer Konzentration von 0,5–3,0 Gew.-% verwendet und ist vor allem in die Bildung der Brandschutzkruste involviert. Wie Xanthan-Gummi ist auch Carrageenan vollständig bioabbaubar.Carrageenan is used in the compositions of the present invention in a concentration of 0.5-3.0% by weight and is primarily involved in the formation of the fire protection crust. Like xanthan gum, carrageenan is completely biodegradable.

Stärke ist ein Polysaccharid (C₆H₁₀O₅) mit hohem Molgewicht, das aus Pflanzenmaterial isoliert wird, und ist zusammengesetzt aus Amylose (lineares Polymer von D-Glucose-Molekülen, verbunden durch α-1,4-Glycosid-Bindungen) und Amylopectin (Polymer bestehend aus linearen Ketten von Glucose-Molekülen, verbunden durch α-1,4-Glycosid-Bindungen und Verzweigungen derselben Struktur wie die linearen Ketten, an die sie durch α-1,6-Glycosid-Bindungen gebunden sind). Stärke ist ein feines weißes oder gelbliches Pulver. In einigen Pflanzen haben die Stärketeilchen eine charakteristische Form und einen Durchmesser von 2 μm bis 130 μm. Die Stärke stammt von zwei Hauptquellen: Samen (Weizenstärke, Maisstärke) und Wurzeln oder Knollen (Kartoffelstärke, Tapiokastärke). Die aus Wurzen erhaltene Stärke hat längere Amylose-Ketten als aus Samen erhaltene Stärke. Somit ist Kartoffelstärke ein besseres Verdickungsmittel als Maisstärke. Stärke kann durch eine physikalische, enzymatische oder chemische Behandlung natürlicher Stärke modifiziert werden, um ihre Charakteristiken zu verbessern. Die chemischen Reaktionen der Stärkemodifikation umfassen Veresterung, Veretherung, Kationisierung, Oxidation sowie Kombinationen davon. Modifizierte Stärke kann als Verdichtungsmittel, Stabilisator, Emulgator oder Bindemittel verwendet werden. Modifizierte Stärke erhöht die Stabilität des Systems auch während Temperatur- und pH-Schwankungen, modifiziert die Viskosität des Systems, die Textur des Endprodukts und beeinflusst die Transparenz. Die Gelatierungstemperatur von modifizierter Stärke ist signifikant niedriger verglichen mit natürlicher Stärke. Konzentrierte Lösungen von Stärke in Wasser neigen zur Retrogradierung, d. h. Viskositätsänderung während der Lagerung. Dieses Phänomen wurde bei jeder stärkehaltigen Amylase beobachtet außer bei Kartoffelstärke. Die Stärkemodifikation ergibt eine reduzierte Retrogradierung und erhöhte Quellfähigkeit und Geltransparenz. Modifizierte Stärke wird in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung im Bereich von 1–10 Gew.-% verwendet und ihre Hauptfunktion ist die Bildung der Brandschutzkruste. Eine solche Stärke ist vollständig bioabbaubar.Starch is a high molecular weight polysaccharide (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) isolated from plant material and is composed of amylose (linear polymer of D-glucose molecules joined by α-1,4-glycoside bonds) and Amylopectin (polymer consisting of linear chains of glucose molecules linked by α-1,4-glycoside bonds and branches of the same structure as the linear chains to which they are linked by α-1,6-glycoside bonds). Starch is a fine white or yellowish powder. In some plants, the starch particles have a characteristic shape and a diameter of 2 μm to 130 μm. The starch comes from two main sources: seeds (wheat starch, corn starch) and roots or tubers (potato starch, tapioca starch). The starch obtained from Wurzen has longer amylose chains than starch obtained from seeds. Thus, potato starch is a better thickener than corn starch. Starch can be modified by a physical, enzymatic or chemical treatment of natural strength to improve its characteristics. The chemical reactions of starch modification include esterification, etherification, cationization, oxidation, and combinations thereof. Modified starch can be used as a densifying agent, stabilizer, emulsifier or binder. Modified starch also increases the stability of the system during temperature and pH variations, modifies the viscosity of the system, the texture of the final product, and affects transparency. The gelling temperature of modified starch is significantly lower compared to natural starch. Concentrated solutions of starch in water tend to retrogradieren, ie viscosity change during storage. This phenomenon was observed with any starchy amylase except potato starch. Starch modification results in reduced retrogradation and increased swellability and gel transparency. Modified starch is used in the composition of the present invention in the range of 1-10% by weight and its main function is the formation of the fire protection crust. Such a starch is completely biodegradable.

Andere geeignete Rheologiemodifikatoren und Verdichtungsmittel, die dem System insgesamt pseudoplastische Eigenschaften verleihen, umfassen modifiziertes Casein, Alginate, Cellulose-Derivate, wie Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcelluose und Carboxymethylcellulose, Polysaccharide, Stärken und Gummen, hydrierte Silicon-Derivate (Bentonit), kolloidales Siliciumdioxid (Aerosil), Polyacrylsäure-Derivate (Carbomer) und können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Die Kombination von Rheologiemodifikatoren kann die rheologischen Eigenschaften der Zusammensetzung verbessern. Aufgrund des Synergieeffekts von Rheologiemodifikatoren und Verdichtungsmitteln ist es möglich, ihre Konzentration in dem Produkt zu reduzieren und dadurch die gewünschten Anwendungs- und ökonomischen Effekte zu erzielen.Other suitable rheology modifiers and densifying agents which impart pseudoplastic properties to the system include modified casein, alginates, cellulose derivatives such as methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcelluose and carboxymethylcellulose, polysaccharides, starches and gums, hydrogenated silicone derivatives (bentonite), colloidal silica ( Aerosil), polyacrylic acid derivatives (carbomer) and may be used singly or in combination. The combination of rheology modifiers can improve the rheological properties of the composition. Due to the Synergy effect of rheology modifiers and compaction agents, it is possible to reduce their concentration in the product and thereby achieve the desired application and economic effects.

Sollte eine beliebige der oben angegebenen Komponenten der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung allein verwendet werden, wäre der Brandbekämpfungseffekt drastisch reduziert. Wenn die einzelnen Komponenten Kaliumpolyacrylat, Stärke, Guar-Gummi, Xanthan-Gummi als Mittel zur Erhöhung der Dichte von Wasser verwendet werden, wird ein hochviskoses Gel gebildet, das für ein Fließen durch Tanks, Rohre und Schläuche ungeeignet ist. Zusätzlich zeigt das aus modifizierter Kartoffelstärke gebildete Gel eine unzureichende Adhäsion. Daher ist es für das Aufbringen auf vertikale Flächen nicht geeignet.Should any of the above components of the composition of the present invention be used alone, the firefighting effect would be drastically reduced. When the individual components potassium polyacrylate, starch, guar gum, xanthan gum are used as agents for increasing the density of water, a highly viscous gel is formed which is unsuitable for flowing through tanks, pipes and hoses. In addition, the gel formed from modified potato starch shows inadequate adhesion. Therefore, it is not suitable for application to vertical surfaces.

Das Feuerlöschmittel der vorliegenden Erfindung ist jedoch ein Pulveradditiv, das, wenn es mit Wasser gemischt wird, ein Gel bildet, das als nicht-Newtonsches, pseudoplastisches System mit der Eigenschaft der Thixotropie, d. h. Stärke, wirkt. Das erhaltene Gel kann leicht auf vertikalen und horizontalen, einschließlich hängenden Flächen aufgebracht werden, indem es unter niedrigem oder hohem Druck unter Verwendung von Pumpausrüstung versprüht wird, mit dem Ziel des Löschens von Branden der Klasse A und des Verhinderns der Ausbreitung von Feuer.The fire extinguishing agent of the present invention, however, is a powder additive which, when mixed with water, forms a gel called a non-Newtonian pseudoplastic system having the property of thixotropy, i. H. Strength, works. The resulting gel can be easily applied to vertical and horizontal, including suspended surfaces, by spraying it at low or high pressure using pumping equipment, with the aim of extinguishing class A fires and preventing the spread of fire.

Nach dem Aufbringen kühlt das Gel die brennende Fläche ab und verhindert ferner den Kontakt des brennenden Materials mit Sauerstoff. Während der Bewegung des erhaltenen Gels durch Schläuche zeigt das Gel durch die Einwirkung externer Kräfte eine reduzierte Viskosität und bei der Beendigung des Effekts steigt erneut die Viskosität des Systems. Die Dichte des erhaltenen Gels ist jener von Wasser sehr ähnlich.After application, the gel cools the burning surface and also prevents contact of the burning material with oxygen. During the movement of the resulting gel through tubing, the gel shows a reduced viscosity due to the action of external forces, and at the end of the effect the viscosity of the system increases again. The density of the resulting gel is very similar to that of water.

Wasser, das üblicherweise als Feuerlöschmittel verwendet wird, senkt die Temperatur der Umgebung, d. h. liefert einen Kühleffekt, dieser Effekt wird jedoch nur erzielt, solange die Schichten von Wasser auf der brennenden Fläche bleiben. In der Praxis fließen sogar 90–95% des Wassers aufgrund der Schwerkraft von den vertikalen Flächen ab, und dies verhindert, dass das Wasser das Material durchdringt und darauf gehalten wird. Somit verliert das Wasser die Fähigkeit, Feuer zu bekämpfen, da es die Wände von Objekten oder die Fläche von Waldvegetation im Freien hinunterfließt.Water, which is commonly used as a fire extinguishing agent, lowers the temperature of the environment, i. H. provides a cooling effect, but this effect is only achieved as long as the layers of water remain on the burning surface. In practice, even 90-95% of the water drains from the vertical surfaces due to gravity, and this prevents the water from penetrating and holding the material. Thus, water loses the ability to fight fire as it flows down the walls of objects or the area of forest vegetation in the open air.

Die Pulverzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, welche die einzigartige Kombination von superabsorbierenden Polymeren, Rheologiemodifikatoren und Verdichtungsmitteln enthält, bildet ein Gel, wenn sie zu Wasser zugesetzt wird. Wenn die dreidimensionale Gelstruktur der Hitze des Feuers ausgesetzt wird, bleibt sie wegen ihrer erhöhten Viskosität und Klebrigkeit auf der Fläche, auf die sie aufgebracht wurde. Dies ermöglicht, dass bis zu 95% Wasser auf der brennenden Fläche zurückbleibt.The powder composition of the present invention containing the unique combination of superabsorbent polymers, rheology modifiers and densifying agents forms a gel when added to water. When exposed to the heat of the fire, the three-dimensional gel structure will remain on the surface to which it has been applied because of its increased viscosity and tackiness. This allows up to 95% of water to remain on the burning surface.

Wenn das auf die behandelte Fläche aufgebracht Gel mit der Hitze des Feuers in Kontakt kommt, verdampft nach einiger Zeit das Wasser aus der dreidimensionalen Gelstruktur vollständig. Nach dem Abdampfen der gesamten Menge an Wasser von der geschützten Fläche wird eine nicht-brennbare Verkohlungsschicht gebildet. Dies erzeugt eine Brandschutzkruste als zusätzliche Schutzschicht, die einen Hitzeschutz bietet. Die erhaltene Brandschutzkruste dient als Barriere, da die Verkohlungssalze und die Verkohlung das Aufflammen und die weitere Ausbreitung von Feuer verhindern. Dieses Merkmal der Brandschutzkruste stammt von der in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Pulverformulierung, die superabsorbierende Polymere, Rheologiemodifikatoren und Verdickungsmittel enthält. Der Gesamteffekt des Gels und der Brandschutzkruste trägt zur optimalen Nutzung von Wasser als Löschmittel bei. Die Brandschutzkruste erzeugt eine feuerfeste Schicht, die das brennbare Material zusätzlich schützt, das Aufflammen und die Ausbreitung des Feuers verhindert und Rauchemissionen verringert.When the gel applied to the treated surface comes into contact with the heat of the fire, after some time the water from the three-dimensional gel structure evaporates completely. After evaporating the entire amount of water from the protected area, a non-combustible charring layer is formed. This creates a fire protection crust as an additional protective layer that provides heat protection. The obtained fire protection crust serves as a barrier, since the charring salts and charring prevent the flare-up and the further spread of fire. This feature of the fire protection crust is derived from the powder formulation described in the present invention containing superabsorbent polymers, rheology modifiers and thickening agents. The overall effect of the gel and the fire protection crust contributes to the optimal use of water as an extinguishing agent. The fire protection crust creates a refractory layer that additionally protects the combustible material, prevents the flames from spreading and spreading, and reduces smoke emissions.

Außerdem kommt es zu keinen gefährlichen chemischen Reaktionen, die durch den Kontakt des Gels oder der Brandschutzkruste mit der Flamme verursacht werden. Ferner werden keine toxischen und auch keine korrosiven Nebenprodukte erzeugt.In addition, there are no dangerous chemical reactions caused by the contact of the gel or the fire protection crust with the flame. Furthermore, no toxic and no corrosive by-products are produced.

Durch Mischen der Pulverzusammensetzung, wie in der vorliegenden Erfindung geoffenbart, mit Wasser werden die Feuerlöscheigenschaften von Wasser verbessert. Dies stellt eine drastische Reduktion von Wasser sicher, das zur Brandbekämpfung notwendig ist. Außerdem werden die möglichen Schäden verhindert, die durch das Verschütten von einem Wasserüberschuss in Wohn- und Firmengebäuden und Herstellungsanlagen in der Industrie auftreten. Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist zum Löschen von Feuer und zur Eindämmung von Waldbränden sehr effektiv, die eine große Gefahr für das Leben der Menschen darstellen.By mixing the powder composition as disclosed in the present invention with water, the fire extinguishing properties of water are improved. This ensures a drastic reduction of water necessary for firefighting. In addition, the potential damage caused by the spillage of surplus water in residential and commercial buildings and manufacturing facilities in the industry is prevented. The composition of the present invention is very effective for extinguishing fires and for controlling forest fires which pose a great danger to human life.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter beschrieben, die den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise einschränken sollen. The invention will be further described by the following examples which are not intended to limit the scope of the present invention in any way.

Beispiel 1example 1

Powder Composition A1
Potassium polyacrylate 90.0% by weight
Xanthan gum 3.0% by weight
modified starch 3.0% by weight
Guar gum 3.0% by weight
Carrageenan 0.5% by weight
Acrylate / C 10-30 -alkyl acrylate crosspolymer 0.5% by weight

Die granulären Ausgangsmaterialien gemäß dem oben angeführten Rezept werden in einen Mischer gegeben. Ein Mischen vom geschlossenen Typ wird 10 Minuten lang vorgenommen. Das erhaltene homogenisierte Material wird in feuchtigkeitsbeständige Behälter aus Polyethylen geladen.
Gelformulierung M1
Pulverzusammensetzung A1 0,5 Gew.-%
Wasser 99,5 Gew.-%
GESAMT 100,0 Gew.-%The granular starting materials according to the recipe given above are placed in a mixer. Closed-type mixing is done for 10 minutes. The resulting homogenized material is loaded into moisture-resistant polyethylene containers.
Gel formulation M1
Powder composition A1 0.5% by weight
Water 99.5% by weight
TOTAL 100.0% by weight

Durch sanftes Rühren von 0,5 Gew.-% homogenisierter Pulverzusammensetzung A1 mit Wasser wird in weniger als 10 Sekunden das Gel gebildet und ist gebrauchsfertig.By gently stirring 0.5% by weight of homogenized powder composition A1 with water, the gel is formed in less than 10 seconds and is ready for use.

Beispiel 2Example 2

Powder Composition A2
Potassium polyacrylate 80.0% by weight
Xanthan gum 6.0% by weight
modified starch 6.0% by weight
Guar gum 6.0% by weight
Carrageenan 1.0% by weight
Acrylate / C 10-30 -alkyl acrylate cross polymer 1.0% by weight

Die granulären Ausgangsmaterialien gemäß dem oben angeführten Rezept werden in einen Mischer gegeben. Ein Mischen vom geschlossenen Typ wird 10 Minuten lang vorgenommen. Das erhaltene homogenisierte Material wird in feuchtigkeitsbeständige Behälter aus Polyethylen geladen.
Gelformulierung M2
Pulverzusammensetzung A2 0,5 Gew.-%
Wasser 99,5 Gew.-%
GESAMT 100,0 Gew.-%The granular starting materials according to the recipe given above are placed in a mixer. Closed-type mixing is done for 10 minutes. The resulting homogenized material is loaded into moisture-resistant polyethylene containers.
Gel formulation M2
Powder composition A2 0.5% by weight
Water 99.5% by weight
TOTAL 100.0% by weight

Durch sanftes Rühren von 0,5 Gew.-% homogenisierter Pulverzusammensetzung A2 mit Wasser wird in weniger als 10 Sekunden das Gel gebildet und ist gebrauchsfertig.By gently stirring 0.5% by weight homogenized powder composition A2 with water, the gel is formed in less than 10 seconds and is ready for use.

Stabilitätstests der Pulverzusammensetzungen sowie eine Untersuchung der Eigenschaften, insbesondere der Stabilitäts- und rheologischen Eigenschaften, des Gelsystems wurden vorgenommen, das durch den Zusatz der Pulverzusammensetzung zu Wasser gebildet wurde.Stability tests of the powder compositions and an examination of the properties, in particular the stability and rheological properties, of the gel system were made, which was formed by the addition of the powder composition to water.

Stabilitätstestsstability tests

Um die Stabilität der Pulverzusammensetzung und des Gels zu beurteilen, wurden üblicherweise verwendete Alterungstests vorgenommen. Das Hauptziel war, die Stabilität und Qualität zu evaluieren und die Haltbarkeit unter regulären Lagerbedingungen vorherzusagen. Die folgenden Tests wurden auch vorgenommen: mikrobiologische Tests, Zentrifugiertests, Temperaturbelastung, rheologische Messungen und Messungen der pH-Werte.To evaluate the stability of the powder composition and the gel, commonly used aging tests were performed. The main objective was to evaluate stability and quality and to predict durability under regular storage conditions. The following tests were also performed: microbiological tests, centrifuging tests, temperature exposure, rheological measurements and pH measurements.

Beschleunigte Alterungstests Accelerated aging tests

Proben der Pulverzusammensetzungen A1 und A2 wurden durch Mischen der Ausgangskomponenten gebildet, in 50 ml PE-Behälter gefüllt und bei Raumtemperatur, erhöhter Temperatur (40°C) und niedriger Temperatur (2–8°C) 45 Tage lang gelagert.Samples of powder compositions A1 and A2 were formed by mixing the starting components, filled into 50 ml PE containers and stored at room temperature, elevated temperature (40 ° C) and low temperature (2-8 ° C) for 45 days.

Proben der Gele M1 und M2 wurden in 200 ml PE-Behälter gefüllt und bei Raumtemperatur, erhöhter Temperatur (40°C) und niedriger Temperatur (2–8°C) 45 Tage lang gelagert.Samples of gels M1 and M2 were placed in 200 ml PE containers and stored at room temperature, elevated temperature (40 ° C) and low temperature (2-8 ° C) for 45 days.

Organoleptische TestsOrganoleptic tests

Die Überwachung von Farb-, Konsistenz- und Homogenitätsveränderungen der in PE-Behältern gelagerten Proben von A1, A2, M1 und M2 wurde durchgeführt. Die visuelle Evaluierung der organoleptischen Eigenschaften der Pulverzusammensetzungen und Gele wurde an den bei Raumtemperatur gelagerten Proben unmittelbar nach der Herstellung sowie nach 48 h und 45 Tagen vorgenommen.The monitoring of color, consistency and homogeneity changes of the samples of A1, A2, M1 and M2 stored in PE containers was carried out. The visual evaluation of the organoleptic properties of the powder compositions and gels was carried out on the samples stored at room temperature immediately after preparation and after 48 hours and 45 days.

Es zeigt sich, dass die organoleptischen Eigenschaften der Proben sowohl von A1 als auch A2 nach 48 h und 45 Tagen unverändert waren. Zusätzlich waren die organoleptischen Eigenschaften der Proben sowohl von M1 als auch M2 nach 48 h und 45 Tagen unverändert.It was found that the organoleptic properties of the samples of both A1 and A2 were unchanged after 48 hours and 45 days. In addition, the organoleptic properties of both M1 and M2 samples were unchanged after 48 hours and 45 days.

TemperaturbelastungstestsTemperature stress tests

100 g Proben von M1 und M2 in dem vollständig gefüllten und gut verschlossenen Kunststoffbehälter wurden in einem Thermostat (40°C) und Kühlschrank (2–8°C) gelagert. Die Veränderungen wurden beobachtet.100g samples of M1 and M2 in the fully filled and sealed plastic container were stored in a thermostat (40 ° C) and refrigerator (2-8 ° C). The changes were observed.

Proben sowohl von Gelen M1 als auch M2 blieben nach 90 Tagen im Kühlschrank und Thermostat stabil.Samples of both M1 and M2 gels remained stable in the refrigerator and thermostat after 90 days.

Mikrobiologische TestsMicrobiological tests

Die Bestimmung gesamter mesophiler und aerober Mikroorganismen, der Gesamtanzahl von Hefe- und Schimmelsporen, die in den Proben von A1, A2, M1 und M2 vorlagen, wurde vorgenommen.The determination of total mesophilic and aerobic microorganisms, the total number of yeast and mold spores present in the samples of A1, A2, M1 and M2, was made.

Proben der Pulver A1 und A2 blieben nach 90 Tagen Lagerung mikrobiologisch sicher.Samples of powders A1 and A2 remained microbiologically safe after 90 days of storage.

Proben der Gele M1 und M2 blieben nach 90 Tagen Lagerung mikrobiologisch sicher.Samples of gels M1 and M2 remained microbiologically safe after 90 days of storage.

pH-Messung der GelepH measurement of gels

Der pH-Wert der Gele wird durch ein potentiometrisches direktes Verfahren unter Verwendung eines pH-Meters (pH-Meter HI 9321 („Hanna Instruments”) gemessen, das vorher unter Verwendung einer Standard-Pufferlösung (pH 7,0 und pH 4,0) kalibriert wird.The pH of the gels is measured by a potentiometric direct method using a pH meter (pH meter HI 9321 ("Hanna Instruments") previously prepared using a standard buffer solution (pH 7.0 and pH 4.0 ) is calibrated.

Der pH wird bei 23°C gemessen. Probe 48 h nach Herstellung 30 Tage nach Herstellung M1 6,95 6,60 M2 6,42 6,35 The pH is measured at 23 ° C. sample 48 hours after production 30 days after production M1 6.95 6.60 M2 6.42 6.35

Aus den Daten, die durch das Messen des pH-Werts des Gels erhalten werden, kann geschlossen werden, dass es zu keiner signifikanten pH-Änderung kommt.From the data obtained by measuring the pH of the gel, it can be concluded that there is no significant pH change.

Bestimmung rheologischer Parameter der Proben der Gele M1 und M2Determination of rheological parameters of samples of gels M1 and M2

Rheologische Messungen (scheinbare Viskosität, Spannungsversagen, Fließkurven, Hysteresefläche) wurden unter Verwendung der Gele durchgeführt, um die Stabilität, Fließfähigkeit und mögliche Anwendungen zu beurteilen.Rheological measurements (apparent viscosity, stress failure, flow curves, hysteresis area) were performed using gels to assess stability, flowability and potential applications.

Die Viskosität von nicht-Newtonschen Fluids (zu denen Gele gehören) ist nicht konstant bei einer gegebenen Temperatur und einem gegebenen Druck, sondert ändert sich mit dem Geschwindigkeitsgradienten (Scherrate). Daher ist die Korrelation der Scherbeanspruchung und des Geschwindigkeitsgradienten für nicht-Newtonsche Fluids keine Gerade, sondern eine Kurve. The viscosity of non-Newtonian fluids (which include gels) is not constant at a given temperature and pressure, but varies with rate gradient (shear rate). Therefore, the correlation of the shear stress and the velocity gradient for non-Newtonian fluids is not a straight line but a curve.

Die Tests wurden bei konstanter Raumtemperatur mit zunehmender Scherrate (D = 0–200 l/s) durchgeführt. Die rheologischen Parameter beschreiben die Verformung des Systems unter dem Einfluss der Kraft. Das Maximum und das Minimum der scheinbaren Viskosität, η_max und η_min, sind Indikatoren verschiedener Zustände des Systems.The tests were carried out at constant room temperature with increasing shear rate (D = 0-200 l / s). The rheological parameters describe the deformation of the system under the influence of force. The maximum and the minimum of the apparent viscosity, η _max and η _min , are indicators of different states of the system.

η_max zeigt das Verhalten der Struktur in Ruhe und wird als minimale Scherrate erhalten; η_min ist ein Maß der Zerstörung der Struktur, die bei einer maximalen Scherrate erhalten wird, indem das Gel durch die Brandbekämpfungsausrüstung geführt wird.η _max shows the behavior of the structure at rest and is obtained as a minimum shear rate; η _min is a measure of the destruction of the structure obtained at a maximum shear rate by passing the gel through the firefighting equipment.

Niedrige Scherraten liefern Informationen über das Verhalten des Gels im Ruhemodus, während hohe Scherraten verwendet werden, um das Verhalten des Systems während der Gelherstellung, des Geltransports durch Standard-Brandbekämpfungsausrüstung, Rohre und Schläuche vorherzusagen, um zu löschen oder um Vorsorge für Einrichtungen zu treffen, die von dem Feuer bedroht sind. Alle Messungen wurden in einem Rotationsviskometer Rheolab MC120 „Paar Physica” unter Verwendung des Konus-Platten-Messsystems durchgeführt. Die Tests wurden 48 h und 45 Tage nach der Herstellung der Proben der Gele M1 und M2 vorgenommen. Probe M1 η_max (Pas); D = 4,09 s^–1 η_min (Pas); D = 200 s^–1 nach 48 h 21,6 1,75 nach 45 Tagen 23,8 1,54 Probe M2 η_max (Pas); D = 4,09 s^–1 η_min (Pas); D = 200 s^–1 nach 48 h 32,8 4,83 nach 45 Tagen 36,4 5,43 Low shear rates provide information about the behavior of the gel in sleep mode while high shear rates are used to predict the behavior of the system during gel production, gel transport through standard fire fighting equipment, pipes and tubing to extinguish or to make provision for facilities. who are threatened by the fire. All measurements were carried out in a Rheolab MC120 "Paar Physica" rotary viscometer using the cone-plate measuring system. The tests were performed 48 h and 45 days after the preparation of the gels M1 and M2. Sample M1 η _max (Pas); D = 4.09 s ^-1 η _min (Pas); D = 200 s ^-1 after 48 h 21.6 1.75 after 45 days 23.8 1.54 Sample M2 η _max (Pas); D = 4.09 s ^-1 η _min (Pas); D = 200 s ^-1 after 48 h 32.8 4.83 after 45 days 36.4 5.43

Zusätzlich wurden Fließkurven und rheologische Charakteristiken der Proben bestimmt. Spezifisch wurde der Effekt von Rheologiemodifikatoren und Verdichtungsmitteln sowie ihrer möglichen Kombinationen auf die Gelviskosität untersucht, um die rheologischen Eigenschaften des Gels zu regulieren. Alle Proben zeigten ein pseudoplastisches Fließen unter dem Einfluss von Scherkräften mit starken Werten eines Spannungsausfalls und dem Auftreten einer Thixotrophie. Die Thixotropie ist eine Folge der dreidimensionalen Netzstruktur, die während eines Scherens „zusammenbricht”, und wird im Ruhezustand erneuert.In addition, flow curves and rheological characteristics of the samples were determined. Specifically, the effect of rheology modifiers and compaction agents and their possible combinations on gel viscosity was studied to control the rheological properties of the gel. All samples showed pseudoplastic flow under the influence of shear forces with strong values of voltage failure and the appearance of thixotropy. The thixotropy is a consequence of the three-dimensional network structure, which "breaks down" during a shearing, and is renewed at rest.

Die Thixotropie ist eine Charakteristik von Gelsystemen mit solvatisierten asymmetrischen oder linearen Makromolekülen, in denen die Teilchen durch schwache sekundäre Bindungen und Wasserstoff-Bindungen aneinander gebunden sind, wobei die Gelstruktur innerhalb des Systems gebildet wird. Das in der vorliegenden Erfindung beschriebene Gel zeigt thixotrope Eigenschaften. Wenn es durch einen Feuerwehrschlauch geführt wird, wird daher die Viskosität reduziert, und wenn es auf einer vertikalen Fläche aufgebracht wird, wird die Viskosität wiederhergestellt. Dies ermöglicht einen ungestörten Fluss des Gels durch die Brandbekämpfungsausrüstung (Rohre und Schläuche), während es gleichzeitig die kontinuierliche Retention von Wasser in der Form von Gel auf einer brennenden Fläche ermöglicht. Was noch wichtiger ist, die Viskosität des pseudoplastischen Gels wird durch die Temperatur nicht beeinflusst. Somit steigt die Viskosität auch nicht während extremer Temperaturereignisse.Thixotropy is a characteristic of gel systems with solvated asymmetric or linear macromolecules in which the particles are bound together by weak secondary bonds and hydrogen bonds, forming the gel structure within the system. The gel described in the present invention exhibits thixotropic properties. When passed through a fire hose, therefore, the viscosity is reduced, and when applied to a vertical surface, the viscosity is restored. This allows undisturbed flow of the gel through the firefighting equipment (pipes and hoses) while allowing for the continuous retention of water in the form of gel on a burning surface. More importantly, the viscosity of the pseudoplastic gel is unaffected by temperature. Thus, the viscosity does not increase during extreme temperature events.

Um die Fähigkeit des Gels der vorliegenden Erfindung zu bestimmen, auf einer vertikalen Fläche zurückzubleiben und die Probleme zu minimieren, die während des Pumpens und Fließens des Gels durch Schläuche und Tanks auftreten, wurden Gelformulierungen getestet, welche durch Mischen von Pulverzusammensetzungen mit Wasser bei verschiedenen Konzentrationen gebildet wurden.
Gel-Formulierung M3
Pulverzusammensetzung A1 0,75 Gew.-%
Wasser 99,25 Gew.-%
GESAMT 100,0 Gew.-%
Gel-Formulierung M4
Pulverzusammensetzung A2 0,75 Gew.-%
Wasser 99,25 Gew.-%
GESAMT 100,0 Gew.-%To determine the ability of the gel of the present invention to remain on a vertical surface and minimize the problems encountered during pumping and flowing of the gel through tubing and tanks, gel formulations were prepared by mixing powder compositions with water at various concentrations were formed.
Gel formulation M3
Powder composition A1 0.75% by weight
Water 99.25% by weight
TOTAL 100.0% by weight
Gel Formulation M4
Powder Composition A2 0.75 wt%
Water 99.25% by weight
TOTAL 100.0% by weight

Bestimmung der Menge an Wasser, die in der Form von Gel auf einer behandelten Fläche zurückgehalten wirdDetermining the amount of water retained in the form of gel on a treated area

Um quantitativ die Fähigkeit der Pulverzusammensetzung zu bestimmen, Wasser auf vertikalen, potentiell brennbaren Fläche zurückzuhalten, wurden eine Masse von Wasser sowie eine Masse von Gel gemessen, die auf vertikalen Flächen zurückblieben. Tests wurden mit Proben der Gel-Formulierungen M1 und M2 durchgeführt. Dünne Holzleisten (200 mm × 50 mm × 5 mm) wurden vertikal in der gleichen Tiefe von 50 mm in Wasser oder Proben der Gele M1 und M2 eingetaucht. Das Gewicht der Holzleisten vor und nach dem Eintauchen in Wasser oder ein Gel wurde gemessen, um die Menge an Wasser oder Gel zu bestimmen, die auf einer Leiste zurückgehalten wird. Die Messungen wurden dreimal wiederholt und die mittlere Masse wurde berechnet. Die Ergebnisse waren wie folgt:
Die in Wasser eingetauchte Holzleiste hält 0,18 g Wasser zurück.To quantify the ability of the powder composition to retain water on a vertical, potentially combustible surface, a mass of water and a mass of gel remaining on vertical surfaces were measured. Tests were performed on samples of gel formulations M1 and M2. Thin wooden strips (200 mm × 50 mm × 5 mm) were immersed vertically at the same depth of 50 mm in water or samples of gels M1 and M2. The weight of the wood strips before and after immersion in water or a gel was measured to determine the amount of water or gel retained on a strip. The measurements were repeated three times and the mean mass was calculated. The results were as follows:
The water-immersed wooden strip holds back 0.18 g of water.

Die in das Gel M1 eingetauchte Holzleiste hält 12,87 g Gelformulierung zurück.The wooden strip dipped into gel M1 holds 12.87 g of gel formulation.

Die in das Gel M2 eingetauchte Holzleiste hält 13,50 g Gelformulierung zurück.The wooden strip dipped in the gel M2 retains 13.50 g of gel formulation.

Diese Tests zeigten, dass eine in das Gel M1 eingetauchte Holzleiste eine 71-fach größere Masse an Wasser innerhalb des Gels zurückhält als eine Holzleiste, die nur in Wasser eingetaucht wurde, während eine in das Gel M2 eingetauchte Holzleiste sogar eine 75-fach größere Masse an Wasser innerhalb des Gels zurückhält, verglichen mit einer Holzleiste, die nur in Wasser eingetaucht wurde.These tests showed that a strip of wood immersed in Gel M1 retains a 71 times greater mass of water within the gel than a strip of wood immersed in water alone, while a strip of wood immersed in Gel M2 even measures 75 times greater mass withholds water within the gel compared to a wooden bar immersed only in water.

Zusätzlich wurde der Effekt des Feuerschutzes, der auf brennbaren Materialien erzielt wurde, durch Brenntests bestimmt, die unter Verwendung von Karton und Holzleisten vorgenommen wurden.In addition, the effect of fire protection achieved on combustible materials was determined by burn tests conducted using cardboard and wooden strips.

KartonbrenntestsCardboard burning tests

Tests zur Messung der Flammfestigkeit wurden unter Verwendung von Gelproben durchgeführt, die durch das Aufbringen der Pulverzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung gebildet wurden, um die Fähigkeit des Gels zu bestimmen, die Ausbreitung von Feuer einzudämmen. Die Tests wurden unter Verwendung eines dreilagigen Kartons mit den folgenden Abmessungen vorgenommen: 200 mm × 70 mm × 3 mm und eines Propan-Butan-Brenners als Wärmequelle (1300°C), der 10 cm entfernt von dem Karton aufgestellt wurde. Während des Tests wurde der Karton in einer vertikalen Position gehalten. Der erste Test wurde unter Verwendung des ungeschützten Kartons durchgeführt, der sich nach nur 2 Sekunden entzündete. Dann wurde ein weiterer ungeschützter Karton vor dem Aussetzen an die Hitze in Wasser eingetaucht und begann nach 5 Sekunden zu brennen. Ein weiter Test wurde unter Verwendung eines Kartons durchgeführt, der mit einer Gelschicht mit unterschiedlicher Dicke geschützt wurde: 1,0 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm und 3,0 mm. Jeder Test wurde dreimal durchgeführt und eine mittlere Zeit wurde berechnet (Tabelle 1), die vom Anfang des Aussetzens an die Hitze bis zum Auftreten von Veränderungen auf dem Karton verzeichnet wurde, wie in Tabelle 2 beschrieben.
Probe D1 – Karton
Probe D2 – Karton eingetaucht in Wasser
Probe D3 – Karton geschützt mit 1,0 mm-dicker Gelschicht
Probe D4 – Karton geschützt mit 1,5 mm-dicker Gelschicht
Probe D5 – Karton geschützt mit 2,0 mm-dicker Gelschicht
Probe D6 – Karton geschützt mit 2,5 mm-dicker Gelschicht
Probe D7 – Karton geschützt mit 3,0 mm-dicker Gelschicht Tabelle 1 – Zeit, die vom Anfang des Aussetzens an die Hitze bis zum Auftreten von Veränderungen auf dem Karton gemessen wurde Probe von M1 Zeit, s Probe von M2 Zeit, s Probe von M3 Zeit, s Probe von M4 Zeit, s D1 2 D2 5 D3 1,0 mm 23 1,0 mm 23 1,0 mm 25 1,0 mm 23 D4 1,5 mm 28 1,5 mm 28 1,5 mm 40 1,5 mm 35 D5 2,0 mm 35 2,0 mm 32 2,0 mm 62 2,0 mm 58 D6 2,5 mm 60 2,5 mm 55 2,5 mm 90 2,5 mm 70 D7 3,0 mm 75 3,0 mm 67 3,0 mm 120 3,0 mm 94 Tabelle 2 – Beschreibung von an dem Karton beobachteten Veränderungen Karton Expositionszeit Beobachtete Veränderungen Ohne Behandlung 2 Auftreten von Flammen, brennender Karton Eingetaucht in Wasser 5 Auftreten von Flammen, brennender Karton Geschützt mit 3,0 mm-dicker M1 Gelschicht 75 Auftreten von Brandschutzkruste Geschützt mit 3,0 mm-dicker M2 Gelschicht 67 Auftreten von Brandschutzkruste Geschützt mit 3,0 mm-dicker M3 Gelschicht 120 Auftreten von Brandschutzkruste Geschützt mit 3,0 mm-dicker M4 Gelschicht 94 Auftreten von Brandschutzkruste Flame retardancy tests were conducted using gel samples formed by applying the powder compositions of the present invention to determine the ability of the gel to control the spread of fire. The tests were carried out using a three-ply carton having the following dimensions: 200 mm x 70 mm x 3 mm and a propane-butane burner as a heat source (1300 ° C) placed 10 cm away from the carton. During the test, the carton was held in a vertical position. The first test was performed using the unprotected carton which ignited after only 2 seconds. Then another unprotected paperboard was immersed in water before exposure to heat and began to burn after 5 seconds. A further test was performed using a carton protected with a layer of gel of varying thickness: 1.0 mm, 1.5 mm, 2 mm, 2.5 mm and 3.0 mm. Each test was run three times and a mean time was calculated (Table 1) recorded from the onset of exposure to heat until changes occurred on the board, as described in Table 2.
Sample D1 - Carton
Sample D2 - cardboard dipped in water
Sample D3 - Cardboard protected with 1.0 mm thick gel layer
Sample D4 - Cardboard protected with 1.5 mm thick gel layer
Sample D5 - Cardboard protected with 2.0 mm thick gel layer
Sample D6 - Cardboard protected with 2.5 mm thick gel layer
Sample D7 - Carton Protected with 3.0mm Thick Gel Layer Table 1 - Time taken from the onset of exposure to heat until changes occurred on the carton Sample from M1 Time, s Sample of M2 Time, s Sample of M3 Time, s Sample of M4 Time, s D1 2 D2 5 D3 1.0 mm 23 1.0 mm 23 1.0 mm 25 1.0 mm 23 D4 1.5 mm 28 1.5 mm 28 1.5 mm 40 1.5 mm 35 D5 2.0 mm 35 2.0 mm 32 2.0 mm 62 2.0 mm 58 D6 2.5 mm 60 2.5 mm 55 2.5 mm 90 2.5 mm 70 D7 3.0 mm 75 3.0 mm 67 3.0 mm 120 3.0 mm 94 Table 2 - Description of changes observed on the board carton exposure time Observed changes Without treatment 2 Appearance of flames, burning cardboard Immersed in water 5 Appearance of flames, burning cardboard Protected with 3.0 mm thick M1 gel layer 75 Occurrence of fire protection crust Protected with 3.0 mm thick M2 gel layer 67 Occurrence of fire protection crust Protected with 3.0 mm thick M3 gel layer 120 Occurrence of fire protection crust Protected with 3.0 mm thick M4 gel layer 94 Occurrence of fire protection crust

In allen Proben, die mit dem Gel geschützt wurden, wurde nach dem Abdampfen des Wassers aus dem Gel die Brandschutzkruste gebildet, die ein Auftreten von Flammen weiter verhinderte.In all the samples that were protected with the gel, the fire protection crust was formed after the evaporation of the water from the gel, which further prevented the occurrence of flames.

Die Tests zur Messung feuerbeständiger Merkmale von Gelproben, die aus den einzelnen rheologischen Additiven erzeugt wurden, wurden ebenfalls durchgeführt, und die Fähigkeit der erhaltenen Gele wurde gemessen, die Ausbreitung von Feuer einzudämmen. Gelproben wurden als 1% wässerige Lösungen einzelner rheologischer Additive hergestellt, ausgenommen modifizierte Stärke, die in einer 2% wässerigen Lösung verwendet wurde. Feuerbeständigkeitstests wurden unter Verwendung des dreilagigen Kartons mit den folgenden Abmessungen durchgeführt: 200 mm × 70 mm × 3 mm. Die Entzündung des Kartons wurde unter Verwendung eines Propan-Butan-Brenners als Wärmequelle (1300°C) durchgeführt, der 10 cm entfernt von dem Karton aufgestellt wurde. Während des Tests wurde der Karton in das Gel eingetaucht und in einer vertikalen Position gehalten. Die mittlere Dicke des Gels, das auf der Kartonprobe zurückblieb, betrug 3 mm. Die Entzündung des Kartons wurde dreimal wiederholt und die mittlere Zeit wurde berechnet (Tabelle 3), die vom Anfang des Aussetzens an die Hitze bis zum Auftreten von Veränderungen auf dem Karton verzeichnet wurde. Tabelle 3 – Zeit, welche für das Auftreten von durch die Entzündung verursachten Veränderungen erforderlich ist, die am Karton beobachtet werden Rheologischer Modifikator, wässerige Lösung Zeit bis zur Entzündung des Karton, s Guar-Gummi 1,0% 25 Xanthan-Gummi 1,0% 7 Carrageenan 1,0% 8 modifizierte Stärke 2,0% 18 The tests for measuring fire-resistant characteristics of gel samples generated from the individual rheological additives were also conducted and the ability of the resulting gels to measure the spread of fire was measured. Gel samples were prepared as 1% aqueous solutions of individual rheological additives except modified starch used in a 2% aqueous solution. Fire resistance tests were carried out using the three-ply cardboard with the following dimensions: 200 mm × 70 mm × 3 mm. The ignition of the box was carried out using a propane-butane burner as a heat source (1300 ° C) placed 10 cm away from the box. During the test, the carton was dipped in the gel and held in a vertical position. The average thickness of the gel that remained on the cardboard sample was 3 mm. The firing of the carton was repeated three times and the mean time was calculated (Table 3), which was recorded from the onset of exposure to heat until changes occurred on the carton. Table 3 - Time required for the occurrence of inflammation-induced changes observed on the board Rheological modifier, aqueous solution Time to ignition of the box, s Guar gum 1.0% 25 Xanthan gum 1.0% 7 Carrageenan 1.0% 8th modified starch 2.0% 18

Diese Tests zeigten, dass eine signifikant längere Zeitperiode zur Initiierung der Entzündung des Kartons erforderlich ist, wenn die Komponenten in Kombination (Tabelle 1) in der Form der gelartigen Formulierung verwendet werden, verglichen mit der Verwendung von Lösungen einzelner Komponenten (Tabelle 3).These tests indicated that a significantly longer period of time to initiate the inflammation of the carton is required when using the components in combination (Table 1) in the form of the gelatinous formulation compared to the use of solutions of individual components (Table 3).

Holzleisten-Brenntests Strips of wood-burning tests

Holzleisten-Brenntests wurden unter Verwendung eines Propan-Butan-Brenners als Wärmequelle (1300°C) vorgenommen. Trockene Holzleisten (Feuchtigkeitsgehalt unter 10%) mit den folgenden Abmessungen: 300 mm × 70 mm × 30 mm wurden in einer vertikalen Position und 10 cm entfernt von der Wärmequelle aufgestellt. Die Tests wurden dreimal wiederholt und die mittlere Zeit wurde berechnet, die von der anfänglichen Hitzeexposition bis zum Auftreten von Veränderungen an der Holzleiste verzeichnet wurde. Der erste Test wurde unter Verwendung einer ungeschützten Holzleiste durchgeführt, die nach 10 Sekunden zu brennen begann. Dann wurde eine Holzleiste mit Wasser angefeuchtet und begann 15 Sekunden nach der Hitzeexposition zu brennen.Wood strip firing tests were performed using a propane-butane burner as the heat source (1300 ° C). Dry wood strips (moisture content below 10%) with the following dimensions: 300 mm × 70 mm × 30 mm were placed in a vertical position and 10 cm away from the heat source. The tests were repeated three times and the mean time was calculated, which was recorded from the initial heat exposure to the appearance of changes on the wooden strip. The first test was done using an unprotected wooden strip that started to burn after 10 seconds. Then a strip of wood was moistened with water and began to burn 15 seconds after the heat exposure.

Dann wurde eine Holzleiste in eine Probe des Gels M3 eingetaucht. Die mittlere Dicke des auf der Leiste zurückgehaltenen Gels betrug 3 mm. 120 Sekunden nach der Wärmeexposition trat ein Abdampfen des Wassers aus dem Gel auf. Nachdem das Wasser verdampft war, wurde durch weitere Hitzeexposition eine Brandschutzkruste auf der Fläche der Leiste gebildet. Die Brandschutzkruste ist eine zusätzliche Barriere, die das Material gegen ein Verbrennen schützt, und eliminiert die Möglichkeit einer Entzündung, wie in der Beschreibung der beobachteten Veränderungen der Holzleisten veranschaulicht, die in Tabelle 4 angegeben sind. Tabelle 4 – Beschreibung beobachteter Veränderungen von Holzleisten Holzleisten Expositionszeit, s Beschreibung beobachteter Veränderungen Probe L1 120 Verschwinden des Gels und Bildung der Feuerschutzkruste 300 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen 600 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen 900 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen 1200 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen Probe L2 120 Verschwinden des Gels und Bildung der Feuerschutzkruste 300 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen 600 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen 900 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen 1200 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen Probe L1 – Leiste (Buche) eingetaucht in Probe von Gel M3
Probe L2 – Leiste (Kiefer) eingetaucht in Probe von Gel M3Then a wooden strip was immersed in a sample of gel M3. The mean thickness of the gel retained on the inguinal was 3 mm. 120 seconds after heat exposure, evaporation of water from the gel occurred. After the water had evaporated, a fire protection crust was formed on the surface of the strip by further exposure to heat. The fire protection crust is an additional barrier protecting the material from burning and eliminates the possibility of ignition as illustrated in the description of the observed changes in the wood strips set forth in Table 4. Table 4 - Description of observed changes in wood strips wood slats Exposure time, s Description of observed changes Sample L1 120 Disappearance of the gel and formation of the fire protection crust 300 Absence of flames, smoke and burning 600 Absence of flames, smoke and burning 900 Absence of flames, smoke and burning 1200 Absence of flames, smoke and burning Sample L2 120 Disappearance of the gel and formation of the fire protection crust 300 Absence of flames, smoke and burning 600 Absence of flames, smoke and burning 900 Absence of flames, smoke and burning 1200 Absence of flames, smoke and burning Sample L1 - ledge (beech) dipped in sample of gel M3
Sample L2 - groin (jaw) dipped in sample of gel M3

In allen Proben, die in Gel eingetaucht wurden, wurde nach dem Abdampfen von Wasser aus dem Gel die Brandschutzkruste gebildet. Wie in Tabelle 4 beschrieben, führt ein kontinuierliches Aussetzen von Holzleisten an eine Flamme während einer Periode von 20 Minuten zu keiner Verbrennung und keinem Auftreten von Flammen oder Rauch. Nachdem die Hitzeexposition der Holzleisten beendet wurde, kam es in den nächsten 5 Minuten zu keinem Auftreten einer spontanen Verbrennung. Das erneute Aussetzen der behandelten Proben an die Flamme während 5 Minuten bewirkte nicht ein Brennen des Holzes, das Auftreten von Rauch oder Flammen.In all samples that were immersed in gel, the fire protection crust was formed after evaporation of water from the gel. As described in Table 4, continuous exposure of wood strips to a flame for a period of 20 minutes results in no combustion and no occurrence of flames or smoke. After the heat exposure of the wooden strips was stopped, no spontaneous combustion occurred in the next 5 minutes. Re-exposing the treated samples to the flame for 5 minutes did not cause burning of the wood, the appearance of smoke or flames.

In allen oben beschriebenen Proben wurden jedoch permanente mechanische Veränderungen der Holzstruktur, wie Verkohlen, Gewichts- und Dickenverringerung beobachtet. Somit wirkt die erhaltene Brandschutzkruste als Barriere, da die verkohlten Salze und Verkohlung das Auftreten von Flammen und die weitere Ausbreitung von Feuer verhindern.In all the samples described above, however, permanent mechanical changes in the wood structure, such as charring, weight and thickness reduction were observed. Thus, the obtained fire protection crust acts as a barrier, since the charred salts and charring prevent the occurrence of flames and the further spread of fire.

Es ist wohlbekannt, dass das größte Problem, das bei der Bekämpfung von Bränden zu überwinden ist, das erneute Auftreten von Feuer und Flammen an der Stelle des vorher gelöschten Feuers ist, üblicherweise nur einige Minuten nach dem anfünglichen Löschen des Feuers. Somit kommt es häufig kurz nach der Verdampfung von Wasser an der Stelle, wo das Feuer gelöscht wurde, zu einem erneuten Auftreten des Feuers. Die vorliegende Erfindung liefert eine Lösung für dieses technische Problem, indem eine Pulverzusammensetzung vorgesehen wird, die das Zurückhalten von Wasser während einer langen Zeitperiode auf dem den Flammen ausgesetzten Material und deutliche Effekte einer Kühlung und Eindämmung ermöglicht.It is well known that the biggest problem to be overcome in combating fires is the reoccurrence of fire and flames at the site of the previously extinguished fire, usually only a few minutes after the initial extinction of the fire. Thus, it often happens shortly after the evaporation of water at the place where the fire was extinguished, to a reoccurrence of the fire. The present invention provides a solution to this technical problem by providing a powder composition which permits retention of water for a long period of time on the flame-exposed material and marked effects of cooling and containment.

Zusätzlich wird nach dem Abdampfen von Wasser aus dem Gel aufgrund der Hitzeexposition die Brandschutzkruste gebildet, die ein erneutes Auftreten nach dem anfänglichen Löschen des Feuers verhindert.In addition, after the evaporation of water from the gel due to heat exposure, the fire protection crust is formed to prevent reoccurrence after the initial extinguishment of the fire.

Das gebildete Gel, wie von der vorliegenden Erfindung beschrieben, ist zur Verwendung bei der Brandbekämpfung sowie als vorbeugender Feuerschutz bestimmt und erfüllt alle Kriterien wie die Verwendung von Wasser. Sogar in Kombination mit anderen Brandbekämpfungsmitteln (in der Form von Schaum, Pulver, Sand) kam es zu keinen Nebenwirkungen, welche die Effizienz des Gels verringern könnten.The resulting gel, as described by the present invention, is intended for use in fire fighting as well as preventive fire protection and meets all criteria such as the use of water. Even in combination with other fire-fighting agents (in the form of foam, powder, sand) there were no side effects that could reduce the efficiency of the gel.

Bei der Brandbekämpfung ist es notwendig, das Gel durch direktes oder dispergiertes Sprühen auf eine brennende Fläche aufzubringen. Für den Feuerschutz 1 sollte das Gel 2 auf der Fläche 3 in einer dünnen Schicht aufgebracht werden, wie in 1 gezeigt. Nachdem das Wasser aus dem Gel 2 unter dem Einfluss von Hitze vollständig abgedampft ist, wie in 2 gezeigt, wird die Brandschutzkruste 4 erzeugt, die einen verlängerten Schutz gegen Flammen 3 bietet.In firefighting, it is necessary to apply the gel to a burning surface by direct or dispersed spraying. For fire protection 1 should the gel 2 on the surface 3 be applied in a thin layer, as in 1 shown. After the water from the gel 2 completely evaporated under the influence of heat, as in 2 shown, the fire protection crust 4 produces a prolonged protection against flames 3 offers.

Die Pulverzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Wasser in einem speziell konstruierten Mischer gemischt, der an einem Schlauch oder Hydranten angebracht wird. Ein erhaltenes Gel zeigt eine geeignete Viskosität und Fluidität, die ein ungestörtes Fließen des Gels durch eine Standard-Brandbekämpfungsausrüstung ermöglichen. Wegen seiner Unschädlichkeit ist es möglich, das Gel sogar auf die menschliche Haut aufzubringen. Zusätzlich kann das Gel auf Passagen angewendet werden, die während des Rückzugs gefährdeter Personen von dem Feuerort verwendet werden. Das aufgebrachte Gel verbleibt auf den Flächen, auf denen es aufgebracht wurde, sogar im Fall von starkem Wind. Während des Hydratisierungsprozesses vorlegende Polymere können Wasser absorbieren und aufquellen, was zur Bildung von Millionen winziger Wassertröpfchen führt, die mit einer Polymermembran beschichtet sind. Ein Stapeln dieser Geltröpfchen bietet durch die Bildung einer sogenannten „Wärmedecke” auf der behandelten Fläche einen Wärmeschutz. Um die behandelte Fläche zu erreichen, muss von dem Feuer erzeugte Hitze alle Schichten von Geltröpfchen eliminieren. Die Polymermembran jedes Geltröpfchens und das kompakte Stapeln der Schichten verhindern eine Wasserverdampfung. Wenn das Feuer sich der Fläche nähert, absorbiert die äußere Schicht von Geltröpfchen, die dem Feuer am nächsten liegt, die Hitze. Das in den Geltröpfchen enthaltene Wasser verdampft langsam, während die nächste Schicht von Geltröpfchen Hitze absorbiert, wobei die verbleibenden inneren Schichten geschützt werden. Der Prozess setzt sich fort, bis Wasser aus allen Schichten von Geltröpfchen verdampft. Nach dem Verdampfen der gesamten Menge an Wasser von der geschützten Fläche wird eine nicht-brennbare carbonisierte Schicht, d. h. eine Brandschutzkruste, gebildet. Somit wird eine zusätzliche Schutzschicht vorgesehen, die einen Wärmeschutz repräsentiert und die Ausbreitung von Feuer und das erneute Auftreten von Flammen verhindert.The powder composition according to the present invention is mixed with water in a specially designed mixer which is attached to a hose or hydrant. A gel obtained exhibits suitable viscosity and fluidity which allow undisturbed flow of the gel through standard firefighting equipment. Because of its harmlessness, it is possible to even apply the gel on the human skin. In addition, the gel can be applied to passages used during the withdrawal of endangered persons from the place of fire. The applied gel remains on the surfaces to which it has been applied, even in the case of strong winds. Polymers present during the hydration process can absorb and swell water, resulting in the formation of millions of minute water droplets coated with a polymer membrane. Stacking these gel droplets provides thermal protection by forming a so-called "thermal blanket" on the treated surface. In order to reach the treated area, heat generated by the fire must eliminate all layers of gel droplets. The polymer membrane of each gel droplet and the compact stacking of layers prevent water evaporation. As the fire nears the surface, the outer layer of gel droplets closest to the fire absorbs the heat. The water contained in the gel droplets slowly evaporates, while the next layer of gel droplets absorbs heat, thereby protecting the remaining inner layers. The process continues until water evaporates from all layers of gel droplets. After evaporating the entire amount of water from the protected area, a non-combustible carbonized layer, i. H. a fire protection crust, formed. Thus, an additional protective layer is provided which represents thermal protection and prevents the spread of fire and the reoccurrence of flames.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: FlammenFlames
22: Gelgel
33: Dem Feuer ausgesetzte FlächeFire exposed surface
44: BrandschutzkrusteFire crust

Claims

Powder composition for extinguishing and preventing the spread of fire, containing: potassium polyacrylate 50.0-90.0 wt.% Acrylate / C _10-30 alkyl acrylate crosspolymer 0.1 to 3.0 wt.% Xanthan gum 1.0-10.0% by weight modified starch 1.0-10.0% by weight guar gum 1.0-10.0% by weight and carrageenan 0.5-3.0 wt .-%.

Powder composition for extinguishing and preventing the spread of fire according to claim 1, characterized in that it consists of: potassium polyacrylate 90.0% by weight acrylate / C _10-30 alkyl acrylate cross polymer 0.5% by weight xanthan gum 3 , 0% by weight modified starch 3.0% by weight guar gum 3.0% by weight and carrageenan 0.5% by weight.

Powder composition for extinguishing and preventing the spread of fire according to claim 1, characterized in that it consists of: potassium polyacrylate 80.0% by weight acrylate / C _10-30 alkyl acrylate cross polymer 1.0% by weight xanthan gum 6 , 0 wt .-% modified starch 6.0 wt .-% guar gum 6.0 wt .-% and carrageenan 1.0 wt .-%.

A gel for extinguishing and preventing the spread of fire formed by adding the powder composition according to any one of claims 1 to 3 to water in a concentration of 0.2-2.0 wt%.

A gel according to claim 4, wherein the concentration of the powder composition in water is 0.2% by weight.

A gel according to claim 4, wherein the concentration of the powder composition in water is 0.5% by weight.

A gel according to claim 4, wherein the concentration of the powder composition in water is 0.75% by weight.

A fire protection crust for preventing the ignition and propagation of fire formed by the complete evaporation of the water from the gel according to any one of claims 4 to 7.

Method for extinguishing and preventing the propagation of fire, comprising: Preparation of the powder composition by mixing the components according to one of claims 1 to 3, Adding the formed powder composition to water in a concentration of 0.2 to 2.0% by weight, whereby a gel is formed, Applying the resulting gel to a burning surface or area requiring the prevention of fire.

Use of the powder composition according to any one of claims 1 to 3 as a fire-extinguishing or fire-retardant.