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

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

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DE102016113554B3
DE102016113554B3 DE201610113554 DE102016113554A DE102016113554B3 DE 102016113554 B3 DE102016113554 B3 DE 102016113554B3 DE 201610113554 DE201610113554 DE 201610113554 DE 102016113554 A DE102016113554 A DE 102016113554A DE 102016113554 B3 DE102016113554 B3 DE 102016113554B3
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spread
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    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
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    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A62D1/0064Gels; Film-forming compositions

Abstract

Eine Pulverzusammensetzung zum Löschen von Feuer und Verhindern der Ausbreitung von Feuer enthält funktionelle Mittel, wie Rheologiemodifikatoren, superabsorbierende Polymere und Verdichtungsmittel. A powder composition for extinguishing fires and preventing the spread of fire contains functional agents such as rheology modifiers, superabsorbent polymers and compaction means. Wenn die Pulverzusammensetzung zu Wasser zugesetzt wird, bildet sie eine dreidimensionale Gelstruktur und verursacht demgemäß eine Erhöhung der Viskosität. When the powder composition is added to water, it forms a three-dimensional gel structure and thus causes an increase in viscosity. Das erhaltene Gel ist zur Verwendung beim Löschen von Feuer, jedoch auch beim Verhindern der Ausbreitung von Feuer bestimmt. The resulting gel is for use in extinguishing fires, but also determined in preventing the spread of fire. 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. The three-dimensional gel structure has a viscosity and fluidity, allowing an unrestricted gel flow through standard firefighting equipment, and has the ability to remain on vertical and horizontal, including overhanging surfaces. 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. On the treated surface, a fire protection crust after evaporation of the water from the gel due to the heat of a fire formed as an additional protective layer which prevents the spread of fire and the resurgence.

Description

  • Gebiet der Erfindung Field of the Invention
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Feuerlöschmittel. The present invention relates generally to a fire extinguishing agent. 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. Specifically, this invention discloses a powder composition for extinguishing and preventing the spread of fire, which, when added to water, changes its properties, making them significantly more effective in fighting fires. Außerdem ist die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung bioabbaubar und völlig sicher für die menschliche Gesundheit sowie für die Umwelt. In addition, the composition of the present invention is biodegradable and completely safe for human health and 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. The present invention provides a composition which, when mixed with water, produces a three-dimensional network structure, a gel for extinguishing fires, which exhibits a viscosity and fluidity to allow the continuous flow of gel through standard firefighting equipment and thereby facilitate prolonged water retention on horizontal and vertical surfaces. Diese Charakteristiken des Gels erhöhen die Effizienz bei der Brandbekämpfung sowie beim Verhindern der Ausbreitung von Feuer signifikant. the efficiency of fire fighting and in preventing the spread of fire increase these characteristics of the gel significantly.
  • Allgemeiner Stand der Technik Background of the Invention
  • Ein unkontrollierbares Ausbreiten von Feuer im Freien und in Räumen verursacht enorme Materialschäden, wobei das Leben von Menschen bedroht und auch genommen wird. An uncontrollable spread of fire and outdoor spaces caused enormous material damage, whereby the lives of people at risk and also taken. Trotz der Existenz zahlreicher moderner Verfahren zum Löschen von Feuer bedeutet dieses weiterhin eine große Gefahr für die Allgemeinbevölkerung und für Eigentum. Despite the existence of many modern method for extinguishing fires that still represents a major threat to the general population and property. 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. With the development of economy, especially industry, agriculture, transport and tourism as well as due to climate change and especially global warming year increases the number and frequency of fires for years. Daher besteht ein zunehmender Bedarf an neuen, effizienteren Mitteln zum Löschen von Bränden. Therefore, there is an increasing need for new, more efficient means for 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. Efficiency in fire fighting, applicability to various materials, storage stability, absence of toxic by-products during the erase process and ease of use: medium used to extinguish fires, the following Charateristiken have.
  • Das am häufigsten zum Löschen von Feuer verwendete Mittel ist Wasser. The most widely used for extinguishing fires is water. Wasser ist üblicherweise in der Nähe des Brandorts verfügbar. Water is usually available near the fire place. Somit wird verbreitet aufbereitetes Wasser aus Wasserrohren und Hydranten, Löschfahrzeugen oder im Fall von Waldbränden aus natürlichen Wasserläufen, Bächen, Flüssen, Quellen und Seen verwendet. Thus spread treated water from water pipes and hydrants, fire engines or in the case of forest fires from natural watercourses, streams, rivers, springs and lakes is used. Die Effizienz von Wasser als primäres Feuerlöschmittel basiert hauptsächlich auf dem Kühlungseffekt, dh der Senkung der Temperatur von brennendem Material unter die Entzündungstemperatur, wobei die Wassermoleküle verdampfen und die Hitze zurückgeht. The efficiency of water as a primary fire extinguishing agents is mainly based on the cooling effect, ie the lowering of the temperature of burning material under the ignition temperature, the water molecules evaporate and heat decreases. Zusätzlich blockiert und entfernt der Dampf die Luft, die für eine Verbrennung notwendig ist, wodurch die Flamme gelöscht wird. Additionally, blocks, and removes the steam, the air which is necessary for combustion, whereby the flame is extinguished. Bis vor kurzem wurde Wasser als effizientestes und billigstes Mittel zum Löschen von Feuer angesehen. Until recently, water was considered as the most efficient and lowest priced means for extinguishing fires. Obwohl es heute weiterhin größte Bedeutung auf dem Gebiet des Brandschutzes hat. Although today it continues to have the greatest importance in the field of fire protection. Trotz der oben angegebenen Vorteile hat Wasser jedoch eine Reihe von Mängeln, die seine Verwendung zum Löschen von Feuer einschränken. Despite the above advantages, however, has water 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, dh irreversibel ausströmt, wodurch Schäden durch Überflutung der unter dem Feuer angeordneten Räumlichkeiten entstehen. The main disadvantage of using water for extinguishing fire, that most of the water remains unused, ie irreversibly discharged, whereby damage is caused by flooding of the premises located below the fire. Zusätzlich sind die Kosten des Wasserstransports hoch, was unvermeidlich ist, wenn Waldbrände bekämpft werden. Additionally, the cost of water transportation are high, which is inevitable when forest fires are fought. 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. If only water is used for firefighting, it rarely reaches the center of the fire, as it evaporates quickly and is in the superheated air above the fire to steam. Das abzuschreckende Material kann nur eine begrenzte Menge an Wasser absorbieren, das rasch verdampft. The abzuschreckende material can absorb only a limited amount of water that evaporates quickly. 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. When they are threatened, high-risk objects require (tanks of flammable substances, tanks, reactors) fire protection, which requires a lot of manpower and a continuous flow of water through the facilities.
  • Bisher wurden zahlreiche Brandbekämpfungsverfahren entwickelt. So far, numerous fire fighting methods have been developed. Die Verwendung von Wasseradditiven in der Form von Pulvern, Schäumen usw. wurde in Patentdokumenten beschrieben. The use of water additive in the form of powders, foams, etc. has been described in patent documents. Beim Zusatz zu Wasser erhöhen Benetzungsmittel die Effizienz beim Löschen von Feuer der Klasse A. Dieses Konzept wird im Wetting agents increase, when added to water efficiency in extinguishing fire of class A. This concept is in US-Patent 4,526,234 A US patent 4,526,234 A und and 5,374,687 A 5,374,687 A gezeigt. shown. Es wurden Bemühungen unternommen, Zusammensetzungen zu entwickeln, die als Additive bei Verfahren zum Löschen des Feuers verwendet werden können, wenn es bereits ausgebrochen ist, dh zum Verhindern der Ausbreitung von Feuer, durch die Behandlung empfindlicher Bereiche. Efforts have been made to develop compositions which can be used as additives in methods to extinguish the fire when it has already broken out, ie to prevent the spread of fire, by the treatment of sensitive areas. Diese Vorbehandlung kann auf spezielle Strukturen angewendet werden, wie Gebäude oder Reservoire sowie die Vegetation. This pretreatment can be applied to specific structures, such as buildings or reservoirs and the vegetation.
  • In letzter Zeit wurden große Bemühungen auf dem Gebiet der Vorbehandlung mit chemischen Verzögerern oder Unterdrückern unternommen. Lately great efforts have been made in the field of pre-treatment with chemical retardants or oppressors. Eine Reihe dieser Vorbehandlungen wurde zur Bekämpfung ländlicher Waldbrände entwickelt und verwendet. A number of these pre-treatments designed to combat rural forest fires and used. 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. For example, it was shown that antimony oxide and its complexes, borates, carbonates, bicarbonates, ammonium phosphate, ammonium sulfates and other salts, which may be hydrogenated, have useful properties as a fire fighting chemicals. Repräsentative bekannte Patente, welche die Verwendung chemischer Verzögerer lehren, wurden seit ca. 1900 bis in die neuere Zeit erteilt. Representative known Patents, teaching the use of chemical retardants have been issued since about 1900 to the modern age. Solche Patente umfassen: Such patents include: US-Patent 1,030,909 A US patent 1,030,909 A ; ; 1,339,488 A 1,339,488 A ; ; 1,813,367 A 1,813,367 A ; ; 2,875,044 A 2,875,044 A ; ; 3,537,873 A 3,537,873 A ; ; 3,719,515 A 3,719,515 A ; ; 4,021,464 A 4,021,464 A ; ; 4,076,580 A 4,076,580 A und and 4,095,985 A 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. Although the fire retardant properties of the borates, carbonates and bicarbonates have been found, the use of these materials for vegetation fire was 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. The use of gel-like formulations for firefighters is also known in the prior art. Das deutsche Patent The German Patent DE-OS 31 14 630 A1 DE-OS 31 14 630 A1 beschreibt die Verwendung von Gelen, die eine Brandschutzbarriere auf Gebäuden mit Flachdächern bilden. describes the use of gels which form a fire protection barrier on buildings with flat roofs. Das Material ist so ausgelegt, dass es den unerwünschten Verlust von Wasser unterbindet. The material is designed so that it prevents the undesirable loss of water. Diese Offenbarung betrifft jedoch hochviskose Gele, welche die dem Feuer ausgesetzte Fläche bedecken und schützen, indem sie eine dicke Gelschicht bilden. However, this disclosure relates to highly viscous gels that cover the fire exposed surface and protect it by forming a thick gel layer. Der Nachteil dieser Gele ist die Inkontinenz auf vertikalen Flächen und somit ein schlechter Feuerlöscheffekt. The disadvantage of these gels is the incontinence on vertical surfaces and thus a bad fire extinguishing effect. Zusätzlich ist es aufgrund der hohen Viskosität des Gels notwendig, spezielle Brandbekämpfungsausrüstung zu verwenden. In addition, it is necessary due to the high viscosity of the gel to use specialized fire fighting equipment.
  • Das Patent The patent DE 2,706,135 C2 DE 2,706,135 C2 beschreibt superabsorbierende Polymere. describes superabsorbent polymers. Diese sind nämlich die Copolymere von Acryl- oder Methacrylsäure mit Acrylamid, Acrylonitril und Ethacrylamid. These are namely, the copolymers of acrylic or methacrylic acid with acrylamide, acrylonitrile and ethacrylamide. Die Nachteile der vorstehend angegebenen Zusammensetzung sind eine relativ langsame Gelbildung und eine Teilchenagglomeration. The disadvantages of the above composition are a relatively slow gel formation and particle agglomeration.
  • Das The US-Patent 5,190,110 A 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. discloses an aqueous gel system, which consists of a mixture of water and a solid polymer which swells in presence of water. Die Polymer-Teilchengröße liegt im Bereich von 20 um bis 500 μm. The polymer particle size is in the range of 20 microns to 500 microns. Die Polymerteilchen werden in Wasser durch Rühren oder Pumpen dispergiert, so dass die Endviskosität 100 CPS nicht überschreitet. The polymer particles are dispersed in water by stirring or pumping, such that the final viscosity does not exceed 100 CPS. 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. However, this method is not enough time for the particles to swell, and accordingly, the viscosity does not increase quickly enough and is thus not satisfactory.
  • US-Patent 4,978,460 A 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. also discloses aqueous gel systems, the dry polymers for deleting and / or preventing of fire included which swell in presence of water. Gemäß dieser Erfindung werden die Polymerteilchen mit einem wasserlöslichen Mittel beschichtet, das eine Teilchenagglutination verhindert. According to this invention, the polymer particles are coated with a water-soluble agent which prevents particle agglutination. Die Zeit, die für das Quellen der eingekapselten granulären Polymerteilchen erforderlich ist, variiert von 10 Sekunden bis einigen Minuten. The time required for the swelling of the encapsulated granular polymer varies from 10 seconds to several minutes. Diese Zeitperiode ist zu lang für die Wasserretention in dem Feuerwehrschlauch. This time period is too long for the water retention in the fire hose. 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. If the encapsulated polymer particles are used together with standard fire protection equipment, they therefore do not have enough time to swell, thereby increasing the viscosity of water.
  • US-Patent 3,758,641 A US patent 3,758,641 A beschreibt auch feste, granuläre Polymerteilchen mit einem hohen Wasserabsorptionsvermögen, die zur Brandbekämpfung verwendet werden. also describes solid, granular polymer particles with high water absorption capacity to be used for fire fighting. Wegen der granulären Beschaffenheit der Polymerteilchen absorbieren sie Wasser sehr langsam. Because of the granular nature of the polymer particles absorb water very slowly. Zusätzlich findet eine Agglutination der Teilchen statt, die ferner die Blockierung des Flusses der Zusammensetzung durch einen Feuerwehrschlauch verursachen kann. In addition, an agglutination of the particles takes place, which can cause a fire hose by further blocking the flow of the composition. Daher erfordert die Verwendung dieser Polymerteilchen eine spezifische Brandbekämpfungsausrüstung, wie Pumpen und Sprühdüsen, die für die Verwendung mit solchen Materialien angepasst sind. Therefore, the use of this polymer requires a specific fire fighting equipment, such as pumps and spray nozzles which are adapted for use with such materials. 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. In this case, it would be difficult to use the water from the natural springs, rivers or streams, as most polymers easily swell after the addition of polymer additives to a river or stream.
  • Das The US-Patent 5,264,251 A US patent 5,264,251 A offenbart wasserabsorbierende Polymere in der Form von stabilem Wasser in einer Ölemulsion. discloses water-absorbent polymers in the form of a stable water in an oil emulsion. Ein wichtiges Merkmal dieser Polymere ist eine relativ niedrige Viskosität. An important feature of these polymers is a relatively low viscosity. Der Nachteil dieser Zusammensetzung ist das Fehlen der Bioabbaubarkeit und der negative Umwelteinfluss. The disadvantage of this composition is the absence of biodegradability and negative environmental impact.
  • Ein zusätzliches Problem bei der Entwicklung von Feuerlöschmitteln ist der hohe Preis der Zusammensetzungen, die als Wasseradditive verwendet werden. An additional problem in the development of fire extinguishing agents is the high price of the compositions, which are used as water additives. 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. An important object of the present invention is also an appropriate choice of substances that can be used as an effective complement to water for fire protection, and that are also cost-effective. Ferner ist der Einfluss dieser Substanzen auf die Umwelt sehr wichtig. The influence of these substances on the environment is very important. 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. Absorbing particles, which are currently used in various gel formulations have an adverse effect on the environment, especially when used in large quantities, as in the case of clearing of forest fires. Zum Löschen von Waldbränden ist die Verwendung von billigen oder Abfallmaterialien, die verbreitet in ausreichender Menge verfügbar sind, von großem Interesse. For extinguishing forest fires is the use of cheap materials or waste that spreads are available in sufficient quantity, of great interest. Ein Beispiel solcher wirtschaftlichen Materialien sind Lignosulfonate, die tatsächlich Abfall sind, der aus der Holzindustrie stammt. An example of such economic materials are lignosulfonates that are actually waste that comes from the wood industry. Die Lignosulfonate werden als Komponenten in vielen Formulierungen zum Löschen von Feuer verwendet, wie beschrieben in: The lignosulfonates are used as components in many formulations for extinguishing fire, as described in: US-Patent 3,464,921 A US patent 3,464,921 A ; ; 3,962,208 A 3,962,208 A ; ; 3,915,911 A 3,915,911 A ; ; 4,820,345 A 4,820,345 A ; ; 5,112,533 A 5,112,533 A ; ; 6,019,176 A 6,019,176 A und and 6,277,296 A 6,277,296 A . ,
  • Ferner offenbaren disclose further US-Patent 8,192,653 B2 US Patent 8,192,653 B2 , . 8,408,323 B2 8,408,323 B2 , . 8,734,689 B2 8,734,689 B2 und and 8,961,838 B2 8,961,838 B2 Feuerlöschzusammensetzungen, die Stärke, pseudoplastische hochergiebige Suspendiermittel, Paraffin oder Olefin und einen Neutralisator enthalten. Fire extinguishing compositions comprising starch, pseudoplastic high yield suspending agents, paraffin or olefin, and a neutralizer. 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. By using the compositions of this invention a gel structure is formed by the neutralization reaction, which requires an intense mixing of the powder components with water for at least 5 minutes. Nach der Neutralisationsreaktion quillt in der Mischung vorliegende Stärke auf, was eine technische Schwierigkeit darstellen kann. After the neutralization reaction basic starch swells in the mix, which can be a technical difficulty. 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. A fire protection crust described in the above inventions is generated at the beginning of the exposure to the heat of the fire to the outer surface of the gel, where a fixed sleeve protects the gel-like interior. Diese Brandschutzkruste hält jedoch nur, bis das Wasser aus dem Gel verdampft, was den Schutz gegen ein Wiederauftreten von Feuer unmöglich macht. However, this fire crust only holds until the water evaporates from the gel, which makes the protection against recurrence of fire impossible.
  • DE 60 2004 006 276 T2 DE 60 2004 006 276 T2 beschreibt eine Zusammensetzung zum Löschen und Verhinderung der Ausbreitung von Feuer, enthaltend Superabsorber, Farbmittel, Deckhilfsmittel und Wasser. describes a composition for extinguishing and preventing the spread of fire, comprising superabsorbent, colorants, opacifying agent, and water. DE 10 2011 003 877 A1 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. describes a composition for deleting and / or inhibiting fluorine and / or phosphorus-containing fire based on swellable polymers, a process for their preparation and their use. Die Zusammensetzung umfasst mindestens ein quellbares Polymer, wobei das quellbare Polymer Carboxygruppen aufweist, die zumindest teilweise mit Erdalkaliionen neutralisiert sind. The composition comprises at least one swellable polymer, wherein said swellable polymer has carboxyl groups which are at least partially neutralized with alkaline earth metal 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 Erfindung Summary 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.-%. The means for deleting, and preventing fires, which is described by the present invention is a powder composition comprising superabsorbent polyacrylate polymer 50-90 wt .-% and rheology modifiers and thickeners such as acrylates / C 10-30 alkyl acrylate cross polymer 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 .-%. Dieses Pulver wird dem Wasser in einer niedrigen Konzentration (0,2–2,0 Gew.-%) zugesetzt, um eine gelartige Zusammensetzung vorzusehen. This powder is added to the water in a low concentration (0.2-2.0 wt .-%) to provide a gel-like composition.
  • Dieses Gel kann als Feuerlöscher für Materialien der Klasse A sowie für den präventiven Brandschutz verwendet werden. This gel can be used as fire extinguisher of materials of class A, as well as for preventive fire protection. 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. The advantage of the present invention, compared with existing solutions, which are described in the prior art is the formation of a three-dimensional gel structure, which effectively deletes the fires and preventing an outflow of water from the surface of the burning material. 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. Additionally, the present invention provides a composition that can be used to gel without neutralization reaction and vigorous mixing, but immediately after mixing with water. Die verlängerte Retention des Gels auf einer brennenden Fläche reduziert die Möglichkeit eines erneuten Entzündens. The prolonged retention of the gel on a burning surface reduces the possibility of re-igniting. 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. Specifically, the composition of the present invention produces the formation of a gel which remains on the protected surface during a period from 6 to 36 hours, depending on the environmental conditions (temperature, relative humidity, wind), and the type of material. Sobald das gebildete Gel mit der Hitze von Feuer in Kontakt gelangt, verdampft das in dem Gel eingeschlossene Wasser. As soon as the gel formed is in contact with the heat of the fire, the trapped in the gel water evaporates. Nach dem Abdampfen des Wassers aus dem Gel bleibt auf der geschützten Fläche eine Brandschutzkruste zurück, die eine zusätzliche Schutzschicht repräsentiert. After evaporation of the water from the gel a fire crust remains on the protected surface, which represents an additional protective layer. Somit verhindert die erhaltene Brandschutzkruste die Ausbreitung von Feuer und das erneute Entflammen nach dem anfänglichen Löschens des Feuers. Thus, the fire protection crust obtained prevents the spread of fire and re-igniting after the initial deletion of the fire.
  • Kurze Beschreibung der Figuren BRIEF DESCRIPTION OF FIGURES
  • 1 1 zeigt das Aufbringen eines Feuerlöschgels auf einer veritkalen Fläche, die Feuer ausgesetzt ist oder gegen ein potentielles Feuer geschützt werden muss. shows the application of a Feuerlöschgels veritkalen on a surface which is exposed to fire or has to be protected from a potential fire.
  • 2 2 zeigt die Bildung einer Brandschutzkruste nach dem Abdampfen des Wassers aus dem Gel, das durch die in Bränden freigesetzte Hitze verursacht wird. shows the formation of a fire protection crust after evaporation of the water from the gel that 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. The composition of the present invention is a powder comprising a mixture of superabsorbent polymers, rheology modifiers and thickeners. 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. The effect of this composition is based on the ability of these superabsorbent polymers, a relatively large amount of water compared to the size and the weight of the polymer to absorb. 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. Due to the high hydrophobicity of the superabsorbent polymer particles have a high water binding capacity, absorbing even a 200- to 300-fold greater mass compared to the mass of water with the polymer particles. 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; 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; Dimethylaminopropylmethacrylamid, 2-Dimethylaminoethylmethacrylat, Hydroxypropylacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, 2-Acrylamid-2-methylpropanesulfonsäure-Derivate und andere hydrophile Monomere. Dimethylaminopropyl, 2-dimethylaminoethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonsäure derivatives, and other hydrophilic monomers. 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. Preferably, the polymers are copolymers of acrylamide and acrylic acid derivatives and preferred terpolymers are of an acrylate salt, acrylamide and 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonsäure- (AMPS) salt. Die Salze können allgemein ein beliebiges monovalentes Salz sein, sind jedoch vorzugsweise Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze. The salts can generally be any monovalent salt, but are preferably sodium, potassium or ammonium salts. Viele superabsorbierende Polymere sind auf dem Markt im Handel erhältlich und werden in kosmetischen, pharmazeutischen und landwirtschaftlichen Produkten verwendet. Many superabsorbent polymers are available on the market commercially and are used in cosmetic, pharmaceutical and agricultural products.
  • Als superabsorbierendes Polymer der vorliegenden Erfindung wird Kaliumpolyacrylat verwendet. As superabsorbent polymer of the present invention, potassium polyacrylate is used.
  • Kaliumpolyacrylat ist ein Polymer der chemischen Formel [-CH2-CH(COOK)-]n. Potassium polyacrylate is a polymer having the chemical formula [-CH 2 -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. Potassium polyacrylate particles have the ability to provide a 200- to 300-fold greater mass of water compared to the mass of the polymer particles to absorb and are useful as agents for increasing the density and gelation. 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. Potassium polyacrylate is used in the composition of the present invention in the concentration range of 50-90 wt .-% and acts as a rheology modifier, and means for increasing the density and stability of the gel system. Gemäß der European Chemicals Agency (ECHA) wird Kaliumpolyacrylat nicht in eine der Gefahrenklassen gemäß der Verordnung EG Nr. 1272/2008 (CLP/GHS-Verordnung) eingestuft. According to the European Chemicals Agency (ECHA) potassium polyacrylate is not 1272/2008 (CLP / GHS) in one of the hazard classes in accordance with Regulation EC No.. 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. This is a great advantage compared to commonly used sodium polyacrylate, which is classified as a substance in accordance with Regulation EC no. 1272/2008 (CLP / GHS), which is dangerous to human health because 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. Other components of the composition of the present invention are rheology modifiers and compacting means which allow an adequate gel density, improved swelling and efficient mixing of the composition with water. Im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen natürliche, semisynthetische und synthetische makromolekulare Substanzen, die, wenn sie mit Wasser gemischt werden, kolloidale Systeme erzeugen. In the scope of the present invention are natural, semi-synthetic and synthetic macromolecular substances which, when mixed with water, produce colloidal systems. Diese sind langkettige Polymere mit Molmassen von 10 3 bis 10 6 Da, die anionische, kationische, amphotere und nicht-ionische Verbindungen sein können. These are long-chain polymers having molecular weights of 10 3 to 10 6 Da, the anionic, cationic, amphoteric and nonionic compounds may be. 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. The combination of two or more agents to increase the density, often provides improved effects on the increase in the viscosity, density, gelation or stabilization of suspensions and emulsions.
  • Acrylat/C 10-30 -Alkylacrylat-Kreuzpolymer ist ein sehr starker Rheologiemodifikator. Acrylate / C 10-30 alkyl acrylate cross polymer is a very powerful rheology modifier. Es hat ein hohes Molgewicht als Homo- und Copolymer von Acrylsäure, vernetzt mit Polyalkenylpolyether. It has a high molecular weight as a homo- and copolymer of acrylic acid crosslinked with polyalkenyl polyether. Die einzigartige Struktur des Polymers ermöglicht eine rasche Befeuchtung und hohe Suspendierfähigkeit sogar ohne Mischen. The unique structure of the polymer allows for rapid wetting and high suspensibility even without mixing. Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung hat eine gute Toleranz in Anwesenheit von Elektrolyten. The composition of the present invention has a good tolerance in the presence of electrolytes. Diese Charakteristiken ermöglichen die Verwendung von Acrylat/C 10-30 -Alkylacrylat-Kreuzpolymer in Produkten mit einem breiten Bereich von Fließ- und rheologischen Eigenschaften. These characteristics enable the use of acrylate / C 10-30 alkyl acrylate cross polymer is present in products with a wide range of flow and rheological properties. 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. 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, and compaction means Gelsystemstabilisator.
  • Guar-Gummi wird aus den Samen von Cyanopsis tetragonaloba L. erhalten. Guar gum is obtained from the seeds of Cyanopsis tetragonaloba L.. Die wasserlösliche Komponente ist der Galactomannan-Guar, der aus 35% Galactose und 65% Mannose besteht. The water-soluble component is the galactomannan guar, which consists of 35% galactose and 65% mannose. Er enthält auch 5–7% Proteine, Enzyme usw. Bei Dispergieren in kaltem Wasser quillt er auf und bildet ein Gel. It also contains 5-7% proteins, enzymes, etc. In dispersing in cold water it swells and forms a gel. Er ist ein 6- bis 8-fach stärkeres Gelierungsmittel als Stärke. He is a 6- to 8-fold stronger than gelling strength. 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. In the composition of the present invention it is used in a concentration of 1-10 wt .-%, and has an effect on the rheological properties and stability of the gel system. 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. The well-known guar gum derivatives are: hydroxy and carboxyalkylated guar gum, oxidized guar gum, acetates of guar gum, cationic derivatives of guar gum, sulfated guar gum, guar gum formate, guar rubber acrylamide, borate-crosslinked 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. Xanthan gum is a polysaccharide which is obtained as a secretion product of bacteria named Xanthomonas campestris. Er besteht aus Glucose, Mannose und Glucuronsäure im Verhältnis 2:2:1. It consists of glucose, mannose and glucuronic ratio of 2: 2: 1. Im Gegensatz zu anderen Gummen ist er sehr stabil in einem breiten Temperatur- und pH-Bereich. Unlike other gums it is very stable over a wide temperature and pH range. Außerdem kommt es nahezu zu keiner Änderung der Stabilität innerhalb des pH-Bereichs 2–12. In addition, there is almost no change in the stability within the pH range 2-12. Zusätzlich hat die Temperatur kaum einen Einfluss auf die Viskosität von Zubereitungen mit Xanthan-Gummi. In addition, the temperature has little influence on the viscosity of preparations with xanthan gum. 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. One of the most remarkable characteristics of xanthan gum is its ability to produce a large increase in the viscosity of a liquid by the addition of a very small amount of rubber in the order of 1%, to effect. In der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird er in einer Konzentration von 1–10 Gew.-% verwendet und dient als Rheologiemodifikator sowie Verdichtungs- und Gelierungsmittel. In the composition of the present invention it is used in a concentration of 1-10 wt .-% and serves as a rheology modifier, as well as compression and gelling agent. Zusätzlich ist Xanthan-Gummi vollständig bioabbaubar. In addition, xanthan gum is fully biodegradable.
  • Carrageenan wird aus Rotalgen Gigartina stellata, Chodrus crispus usw. erhalten. Carrageenan is obtained from red algae Gigartina stellata, Chodrus crispus etc. Es ist in der Zellwand und interzellulären Matrix des Meeresalgen-Pflanzengewebes lokalisiert. It is localized in the cell wall and intercellular matrix of the seaweed plant tissue. Es ist ein Polysaccharid mit hohem Molgewicht mit einem Estersulfat-Gehalt von 15% bis 40%. It is a polysaccharide with high molecular weight with a Estersulfat content of 15% to 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. It is characterized by alternating units of D-galactose and 3,6-anhydrogalactose (3,6-AG), connected by a α-1,3 and β-1,4-glycosidic bond is formed. Es gibt drei kommerzielle Hauptklassen von Carrageenan kappa, iota und lambda. There are three main commercial classes of carrageenan kappa, iota, and 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. The main differences which the properties of the iota kappa, and lambda-carrageenan affect type, the number and position of Estersulfat groups and the content of 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). Higher concentrations of Sulfatestern reduce the solubility of carrageenan and produce gels with lower strength or wear to Gelinhibierung at (lambda-carrageenan). Carrageenane sind große, hochflexible Moleküle, die sich einkräuseln, wobei Helixstrukturen gebildet werden. Carrageenans are large, highly flexible molecules which curling up, in which helical structures are formed. Dies verleiht ihnen die Fähigkeit, verschiedenste unterschiedliche Gele bei Raumtemperatur zu bilden. This gives them the ability to form a wide variety of different gels at room temperature. Sie werden in der Nahrungsmittel- und anderen Industrien als Verdickungs- und Stabilisierungsmittel verbreitet verwendet. They are used in the food and other industries as thickening and stabilizing agents spread.
  • 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. Carrageenan is used in the compositions of the present invention in a concentration of 0.5-3.0 wt .-%, and is mainly involved in the formation of the fire protection crust. Wie Xanthan-Gummi ist auch Carrageenan vollständig bioabbaubar. Such as xanthan gum and carrageenan is completely biodegradable.
  • Stärke ist ein Polysaccharid (C 6 H 10 O 5 ) 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). Starch is a polysaccharide (C 6 H 10 O 5) with high molecular weight, which is isolated from plant material, and is composed of amylose (linear polymer of D-glucose molecules linked 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 the same structure as the linear chains, to which they are bound by α-1,6-glycoside bonds). Stärke ist ein feines weißes oder gelbliches Pulver. Starch is a fine white or yellowish powder. In einigen Pflanzen haben die Stärketeilchen eine charakteristische Form und einen Durchmesser von 2 μm bis 130 μm. In some plants, the starch particles have a characteristic shape and a diameter of 2 microns to 130 microns. Die Stärke stammt von zwei Hauptquellen: Samen (Weizenstärke, Maisstärke) und Wurzeln oder Knollen (Kartoffelstärke, Tapiokastärke). The strength comes from two main sources: Seeds (wheat starch, corn starch) and roots or tubers (potato starch, tapioca starch). Die aus Wurzen erhaltene Stärke hat längere Amylose-Ketten als aus Samen erhaltene Stärke. The starch obtained from Wurzen has long amylose chains as starch obtained from seed. Somit ist Kartoffelstärke ein besseres Verdickungsmittel als Maisstärke. Thus, potato starch is a better thickener as corn starch. Stärke kann durch eine physikalische, enzymatische oder chemische Behandlung natürlicher Stärke modifiziert werden, um ihre Charakteristiken zu verbessern. Strength can be modified by physical, enzymatic or chemical treatment of natural strength to improve their characteristics. Die chemischen Reaktionen der Stärkemodifikation umfassen Veresterung, Veretherung, Kationisierung, Oxidation sowie Kombinationen davon. The chemical reactions of starch modification include esterification, etherification, cationization, oxidation, and combinations thereof. Modifizierte Stärke kann als Verdichtungsmittel, Stabilisator, Emulgator oder Bindemittel verwendet werden. Modified starch can be used as compression means, stabilizer, emulsifier or binder. 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. Modified starch increases the stability of the system during temperature and pH variations, modifies the viscosity of the system, the texture of the final product and influences the transparency. Die Gelatierungstemperatur von modifizierter Stärke ist signifikant niedriger verglichen mit natürlicher Stärke. The Gelatierungstemperatur of modified starch is significantly lower compared with natural starch. Konzentrierte Lösungen von Stärke in Wasser neigen zur Retrogradierung, dh Viskositätsänderung während der Lagerung. Concentrated solutions of starch in water are prone to retrogradation, that is, change in viscosity during storage. Dieses Phänomen wurde bei jeder stärkehaltigen Amylase beobachtet außer bei Kartoffelstärke. This phenomenon was observed at each starchy amylase except for potato starch. Die Stärkemodifikation ergibt eine reduzierte Retrogradierung und erhöhte Quellfähigkeit und Geltransparenz. The starch modification results in a reduced retrogradation and increased swelling capacity and 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. Modified starch is used in the composition of the present invention in the range of 1-10 wt .-% and its main function is the formation of the fire protection crust. Eine solche Stärke ist vollständig bioabbaubar. Such strength 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. Other suitable rheology modifiers and compacting means, giving the system a total of pseudoplastic properties include modified casein, alginates, cellulose derivatives such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose and carboxymethyl cellulose, polysaccharides, starches and gums, hydrogenated silicone derivatives (bentonite), colloidal silica ( Aerosil) polyacrylic acid derivatives (carbomer) and may be used singly or in combination. Die Kombination von Rheologiemodifikatoren kann die rheologischen Eigenschaften der Zusammensetzung verbessern. The combination of rheology modifiers can improve the rheological properties of the composition. 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. Due to the synergistic effect of rheology modifiers and compacting means it is possible to reduce its 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. If any of the above-mentioned components of the composition of the present invention are used alone, the fire fighting effect would be dramatically reduced. 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. When the individual components potassium polyacrylate, starch, guar gum, xanthan gum may be used as a means of increasing the density of water, a highly viscous gel is formed which is unsuitable for a flow through tanks, pipes and hoses. Zusätzlich zeigt das aus modifizierter Kartoffelstärke gebildete Gel eine unzureichende Adhäsion. In addition, the gel formed from modified potato starch shows an insufficient adhesion. Daher ist es für das Aufbringen auf vertikale Flächen nicht geeignet. 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, dh Stärke, wirkt. However, the fire extinguishing agent of the present invention is a powder additive which, when mixed with water, forms a gel which acts as a non-Newtonian, pseudoplastic system with the property of thixotropy, that is starch. 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 resulting gel can be easily applied to vertical and horizontal, including overhanging surfaces by being sprayed under low or high pressure using pumping equipment, with the aim of erasing Branden of class A and of 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. After application of the gel cools the burning area, and also prevents contact of the burning material with oxygen. 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. During the movement of the gel obtained by hoses the gel by the action of external forces exhibits a reduced viscosity and at the termination of the effect again the viscosity of the system increases. Die Dichte des erhaltenen Gels ist jener von Wasser sehr ähnlich. 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, dh liefert einen Kühleffekt, dieser Effekt wird jedoch nur erzielt, solange die Schichten von Wasser auf der brennenden Fläche bleiben. which is commonly used as a fire extinguishing agent is water, lowers the temperature of the environment, that provides a cooling effect, this effect is only obtained as long as the layers of water remain on the burning surface. 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. In practice, even 90-95% of the water flow off due to the gravity of the vertical surfaces, and this prevents the water penetrates the material and is held thereon. Somit verliert das Wasser die Fähigkeit, Feuer zu bekämpfen, da es die Wände von Objekten oder die Fläche von Waldvegetation im Freien hinunterfließt. Thus, the water loses its ability to fight a fire as it flows down the walls of objects or the area of ​​forest vegetation in the open.
  • 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. The powder composition of the present invention, containing the unique combination of superabsorbent polymers, rheology modifiers and compacting means, forms a gel when added to water. 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. When the three-dimensional gel structure of the heat of the fire is exposed to, it will remain because of their increased viscosity and stickiness on the surface to which it was applied. Dies ermöglicht, dass bis zu 95% Wasser auf der brennenden Fläche zurückbleibt. This allows up to 95% of water remains 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. When the surface applied to the treated gel with the heat of the fire comes into contact, the water from the three-dimensional gel structure is completely evaporated after some time. Nach dem Abdampfen der gesamten Menge an Wasser von der geschützten Fläche wird eine nicht-brennbare Verkohlungsschicht gebildet. After evaporation of the total amount of water from the protected area, a non-combustible char is formed. Dies erzeugt eine Brandschutzkruste als zusätzliche Schutzschicht, die einen Hitzeschutz bietet. This produces a fire protection crust as an additional protective layer, which provides a heat shield. Die erhaltene Brandschutzkruste dient als Barriere, da die Verkohlungssalze und die Verkohlung das Aufflammen und die weitere Ausbreitung von Feuer verhindern. The fire crust obtained serves as a barrier because the Verkohlungssalze and charring prevent flare-ups and the further spread of fire. Dieses Merkmal der Brandschutzkruste stammt von der in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Pulverformulierung, die superabsorbierende Polymere, Rheologiemodifikatoren und Verdickungsmittel enthält. This feature of the fire protection crust is derived from that described in the present invention, powder formulation containing superabsorbent polymers, rheology modifiers and thickeners. Der Gesamteffekt des Gels und der Brandschutzkruste trägt zur optimalen Nutzung von Wasser als Löschmittel bei. The overall effect of the gel and the fire crust contributes as an extinguishing agent for the optimal use of water. Die Brandschutzkruste erzeugt eine feuerfeste Schicht, die das brennbare Material zusätzlich schützt, das Aufflammen und die Ausbreitung des Feuers verhindert und Rauchemissionen verringert. The fire crust produces a refractory layer which additionally protects the combustible material, prevents the flare and the spread of fire and smoke emissions reduced.
  • Außerdem kommt es zu keinen gefährlichen chemischen Reaktionen, die durch den Kontakt des Gels oder der Brandschutzkruste mit der Flamme verursacht werden. In addition, there are no hazardous chemical reactions which are caused by the contact of the gel or the fireproof crust with the flame. Ferner werden keine toxischen und auch keine korrosiven Nebenprodukte erzeugt. Furthermore, no toxic and corrosive by-products are generated.
  • Durch Mischen der Pulverzusammensetzung, wie in der vorliegenden Erfindung geoffenbart, mit Wasser werden die Feuerlöscheigenschaften von Wasser verbessert. By mixing the powder composition, as disclosed in the present invention, with water, the fire extinguishing properties of water can be improved. Dies stellt eine drastische Reduktion von Wasser sicher, das zur Brandbekämpfung notwendig ist. This ensures a drastic reduction of water that is necessary for fire fighting. Außerdem werden die möglichen Schäden verhindert, die durch das Verschütten von einem Wasserüberschuss in Wohn- und Firmengebäuden und Herstellungsanlagen in der Industrie auftreten. In addition, the potential damage is prevented, which occur due to the spillage of excess water in residential and commercial buildings and manufacturing facilities in the industry. 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. The composition of the present invention is very effective for extinguishing fires and to contain forest fires that pose a great danger to people's lives.
  • Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter beschrieben, die den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise einschränken sollen. The invention is further described by the following examples which are intended to limit the scope of the present invention in any way.
  • Beispiel 1 example 1
    • Pulverzusammensetzung A1 Powder composition A1
    • Kaliumpolyacrylat 90,0 Gew.-% Potassium polyacrylate 90.0 wt .-%
    • Xanthan-Gummi 3,0 Gew.-% Xanthan gum 3.0 wt .-%
    • modifizierte Stärke 3,0 Gew.-% modified starch 3.0 wt .-%
    • Guar-Gummi 3,0 Gew.-% Guar gum 3.0 wt .-%
    • Carrageenan 0,5 Gew.-% Carrageenan 0.5 wt .-%
    • Acrylat/C 10-30 -Alkylacrylat-Kreuzpolymer 0,5 Gew.-% Acrylate / C 10-30 alkyl acrylate cross polymer 0.5 wt .-%
  • Die granulären Ausgangsmaterialien gemäß dem oben angeführten Rezept werden in einen Mischer gegeben. The granular starting materials according to the above recipe are added to a mixer. Ein Mischen vom geschlossenen Typ wird 10 Minuten lang vorgenommen. Mixing closed type is carried out for 10 minutes. Das erhaltene homogenisierte Material wird in feuchtigkeitsbeständige Behälter aus Polyethylen geladen. The homogenized material is loaded into moisture-proof container made of polyethylene.
    Gelformulierung M1 gel formulation M1
    Pulverzusammensetzung A1 0,5 Gew.-% A1 powder composition 0.5 wt .-%
    Wasser 99,5 Gew.-% Water 99.5 wt .-%
    GESAMT 100,0 Gew.-% TOTAL 100.0 wt .-%
  • 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 gentle stirring of 0.5 wt .-% of homogenized powder composition A1 with water, the gel is formed in less than 10 seconds, and is ready for use.
  • Beispiel 2 example 2
    • Pulverzusammensetzung A2 Powder composition A2
    • Kaliumpolyacrylat 80,0 Gew.-% Potassium polyacrylate 80.0 wt .-%
    • Xanthan-Gummi 6,0 Gew.-% Xanthan gum 6.0 wt .-%
    • modifizierte Stärke 6,0 Gew.-% modified starch 6.0 wt .-%
    • Guar-Gummi 6,0 Gew.-% Guar gum 6.0 wt .-%
    • Carrageenan 1,0 Gew.-% Carrageenan 1.0 wt .-%
    • Acrylat/C 10-30 -Alkylacrylat-Kreuzpolymer 1,0 Gew.-% Acrylate / C 10-30 alkyl acrylate cross polymer 1.0 wt .-%
  • Die granulären Ausgangsmaterialien gemäß dem oben angeführten Rezept werden in einen Mischer gegeben. The granular starting materials according to the above recipe are added to a mixer. Ein Mischen vom geschlossenen Typ wird 10 Minuten lang vorgenommen. Mixing closed type is carried out for 10 minutes. Das erhaltene homogenisierte Material wird in feuchtigkeitsbeständige Behälter aus Polyethylen geladen. The homogenized material is loaded into moisture-proof container made of polyethylene.
    Gelformulierung M2 gel formulation M2
    Pulverzusammensetzung A2 0,5 Gew.-% Powder composition A2 0.5 wt .-%
    Wasser 99,5 Gew.-% Water 99.5 wt .-%
    GESAMT 100,0 Gew.-% TOTAL 100.0 wt .-%
  • 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 gentle stirring of 0.5 wt .-% of 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 testing of the powder compositions as well as a study of the properties, especially the stability and rheological properties of the gel system have been made, which was formed by adding the powder composition to water.
  • Stabilitätstests stability tests
  • Um die Stabilität der Pulverzusammensetzung und des Gels zu beurteilen, wurden üblicherweise verwendete Alterungstests vorgenommen. To assess the stability of the powder composition and the gel, aging tests have been used conventionally made. Das Hauptziel war, die Stabilität und Qualität zu evaluieren und die Haltbarkeit unter regulären Lagerbedingungen vorherzusagen. The main objective was to evaluate the stability and quality and to predict the shelf life under normal storage conditions. Die folgenden Tests wurden auch vorgenommen: mikrobiologische Tests, Zentrifugiertests, Temperaturbelastung, rheologische Messungen und Messungen der pH-Werte. The following tests were also performed: microbiological tests Zentrifugiertests, temperature stress, rheological measurements and measurements of pH values.
  • 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 the powder compositions A1 and A2 were formed by mixing the starting components, filled PE-containers in 50 ml at room temperature, elevated temperature (40 ° C) and low temperature (2-8 ° C) stored 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 the gels M1 and M2 were filled in 200 ml PE container and at room temperature, elevated temperature (40 ° C) and low temperature (2-8 ° C) stored for 45 days.
  • Organoleptische Tests organoleptic tests
  • Die Überwachung von Farb-, Konsistenz- und Homogenitätsveränderungen der in PE-Behältern gelagerten Proben von A1, A2, M1 und M2 wurde durchgeführt. The monitoring of color, consistency and homogeneity of the stored changes in PE containers of samples A1, A2, M1 and M2 has been performed. 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 visual evaluation of the organoleptic properties of the powder compositions and gels was carried out on the stored samples at room temperature immediately after preparation and after 48 h 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. It is found that the organoleptic characteristics of the samples of both A1 and A2 after 48 hours and 45 days were unchanged. Zusätzlich waren die organoleptischen Eigenschaften der Proben sowohl von M1 als auch M2 nach 48 h und 45 Tagen unverändert. In addition, the organoleptic properties of the samples were unchanged both M1 and M2 after 48 hours and 45 days.
  • Temperaturbelastungstests Temperature 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. 100 g samples of M1 and M2 in the completely filled and tightly sealed plastic containers were stored in a thermostat (40 ° C) and refrigerator (2-8 ° C). Die Veränderungen wurden beobachtet. The changes were observed.
  • Proben sowohl von Gelen M1 als auch M2 blieben nach 90 Tagen im Kühlschrank und Thermostat stabil. Samples of both gels M1 and M2 remained stable after 90 days in the refrigerator and thermostat.
  • Mikrobiologische Tests Microbiological 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. Determination of total mesophilic and anaerobic microorganisms, the total number of yeast and mold spores in the samples from A1, A2, M1 and M2 templates was performed.
  • Proben der Pulver A1 und A2 blieben nach 90 Tagen Lagerung mikrobiologisch sicher. Samples of the powder A1 and A2 were microbiologically safe after 90 days of storage.
  • Proben der Gele M1 und M2 blieben nach 90 Tagen Lagerung mikrobiologisch sicher. Samples of the gels M1 and M2 were microbiologically safe after 90 days of storage.
  • pH-Messung der Gele pH measurement of the 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 a direct potentiometric method using a pH meter (pH meter HI 9321 ( "Hanna Instruments") measured, the (previously using a standard buffer solution pH 7.0 and pH 4.0 ) is calibrated.
  • Der pH wird bei 23°C gemessen. The pH is measured at 23 ° C.
    Probe sample 48 h nach Herstellung 48 h after production 30 Tage nach Herstellung 30 days of production
    M1 M1 6,95 6.95 6,60 6.60
    M2 M2 6,42 6.42 6,35 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 M2 Determination of rheological parameters of the samples of the 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, voltage failure, flow curves, hysteresis) were conducted using the gels in order to assess the stability, flowability, and possible 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). The viscosity of non-Newtonian fluid (which include gels) is not constant at a given temperature and a given pressure, secretes varies with the velocity gradients (shear rate). Daher ist die Korrelation der Scherbeanspruchung und des Geschwindigkeitsgradienten für nicht-Newtonsche Fluids keine Gerade, sondern eine Kurve. Therefore, the correlation of shear stress and the velocity gradient for non-Newtonian fluid is not a straight line but a curve.
  • Die Tests wurden bei konstanter Raumtemperatur mit zunehmender Scherrate (D = 0–200 l/s) durchgeführt. The tests were conducted at a constant room temperature with increasing shear rate (D = 0-200 l / s) is performed. Die rheologischen Parameter beschreiben die Verformung des Systems unter dem Einfluss der Kraft. The rheological parameters describe the deformation of the system under the influence of the force. Das Maximum und das Minimum der scheinbaren Viskosität, η max und η min , sind Indikatoren verschiedener Zustände des Systems. The maximum and 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 max shows the behavior of the structure alone and is obtained as a minimum shear rate; 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 min is a measure of the destruction of which is obtained at a maximum shear rate by the gel is performed by the fire-fighting equipment of the structure.
  • 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. Low shear rates provide information about the behavior of the gel in the sleep mode, while high shear rates are used to predict the behavior of the system during the gel preparation, the Geltransports through standard firefighting equipment, pipes and hoses, to delete or to meet provision for facilities threatened by the fire. Alle Messungen wurden in einem Rotationsviskometer Rheolab MC120 „Paar Physica” unter Verwendung des Konus-Platten-Messsystems durchgeführt. All measurements were carried out in a rotational viscometer Rheolab MC120 "Paar Physica" using the cone-plate measuring system. Die Tests wurden 48 h und 45 Tage nach der Herstellung der Proben der Gele M1 und M2 vorgenommen. The tests were carried out 48 h and 45 days after preparation of the samples of the gels M1 and M2.
    Probe M1 sample M1 η max (Pas); η max (Pas); D = 4,09 s –1 D = 4.09 s -1 η min (Pas); η min (Pas); D = 200 s –1 D = 200 s -1
    nach 48 h after 48 h 21,6 21.6 1,75 1.75
    nach 45 Tagen after 45 days 23,8 23.8 1,54 1.54
    Probe M2 sample M2 η max (Pas); η max (Pas); D = 4,09 s –1 D = 4.09 s -1 η min (Pas); η min (Pas); D = 200 s –1 D = 200 s -1
    nach 48 h after 48 h 32,8 32.8 4,83 4.83
    nach 45 Tagen after 45 days 36,4 36.4 5,43 5.43
  • Zusätzlich wurden Fließkurven und rheologische Charakteristiken der Proben bestimmt. In addition, flow curves and rheological characteristics of the samples were determined. Spezifisch wurde der Effekt von Rheologiemodifikatoren und Verdichtungsmitteln sowie ihrer möglichen Kombinationen auf die Gelviskosität untersucht, um die rheologischen Eigenschaften des Gels zu regulieren. Specifically, the effect of rheology modifiers and compacting means as well as their possible combinations was tested on the gel viscosity, to regulate the rheological properties of the gel. Alle Proben zeigten ein pseudoplastisches Fließen unter dem Einfluss von Scherkräften mit starken Werten eines Spannungsausfalls und dem Auftreten einer Thixotrophie. All samples exhibited a pseudo-plastic flow under the influence of shear forces with strong values ​​of a power failure and the occurrence of thixotropy. Die Thixotropie ist eine Folge der dreidimensionalen Netzstruktur, die während eines Scherens „zusammenbricht”, und wird im Ruhezustand erneuert. The thixotropy is a result of three-dimensional network structure "collapses" during 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. The thixotropy is a characteristic of gel systems with asymmetric solvated or linear macromolecules, in which the particles are bound by weak secondary bonds and hydrogen bonds to each other, wherein the gel structure within the system. Das in der vorliegenden Erfindung beschriebene Gel zeigt thixotrope Eigenschaften. The gel described in the present invention exhibits thixotropic properties. 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. When it is passed through a fire hose, so the viscosity is reduced, and when it is applied to a vertical surface, the viscosity is restored. 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. This allows an undisturbed flow of the gel by the fire-fighting equipment (pipes and hoses), while allowing at the same time, the continuous retention of water in the form of gel on a burning surface. Was noch wichtiger ist, die Viskosität des pseudoplastischen Gels wird durch die Temperatur nicht beeinflusst. More importantly, the viscosity of the pseudoplastic gel is not influenced by temperature. Somit steigt die Viskosität auch nicht während extremer Temperaturereignisse. Thus, the viscosity does not rise 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. To determine the ability of the gel of the present invention remain on a vertical surface and to minimize the problems occurring during pumping and flow of gel through hoses and tanks, gel formulations were tested, obtained by mixing powder compositions in water at various concentrations were formed.
    Gel-Formulierung M3 Gel formulation M3
    Pulverzusammensetzung A1 0,75 Gew.-% Powder composition of A1 0.75 wt .-%
    Wasser 99,25 Gew.-% Water 99.25 wt .-%
    GESAMT 100,0 Gew.-% TOTAL 100.0 wt .-%
    Gel-Formulierung M4 Gel formulation M4
    Pulverzusammensetzung A2 0,75 Gew.-% Powder composition A2 0.75 wt .-%
    Wasser 99,25 Gew.-% Water 99.25 wt .-%
    GESAMT 100,0 Gew.-% TOTAL 100.0 wt .-%
  • Bestimmung der Menge an Wasser, die in der Form von Gel auf einer behandelten Fläche zurückgehalten wird Determining the amount of water that is retained in the form of gel on a treated surface
  • 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. To test the ability of the powder composition can be quantified to retain water on vertical, potentially flammable surface, a mass of water and a mass of gel were measured, remaining on vertical surfaces. Tests wurden mit Proben der Gel-Formulierungen M1 und M2 durchgeführt. Tests were carried out with samples of the gel formulations M1 and M2. 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. Thin strips of wood (200 mm × 50 mm × 5 mm) were vertically immersed in the same depth of 50 mm in water or samples of the gels M1 and M2. 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. 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 that is retained on a ledge. Die Messungen wurden dreimal wiederholt und die mittlere Masse wurde berechnet. The measurements were repeated three times and the average mass was calculated. Die Ergebnisse waren wie folgt: The results were as follows:
    Die in Wasser eingetauchte Holzleiste hält 0,18 g Wasser zurück. The submerged in water wood strip retains 0.18 g of water.
  • Die in das Gel M1 eingetauchte Holzleiste hält 12,87 g Gelformulierung zurück. The immersed in the gel M1 wood strip retains 12.87 g gel formulation.
  • Die in das Gel M2 eingetauchte Holzleiste hält 13,50 g Gelformulierung zurück. The immersed into the gel M2 wood strip retains 13.50 g 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 submerged in the gel M1 wood strip a 71-fold greater mass of water within the gel retains as a strip of wood, which has been immersed in water only, while immersed in the gel M2 wood strip even a 75-fold greater mass retains water within the gel, compared with a wooden strip which was immersed in only 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 the fire protection, was obtained on combustible materials was determined by flame tests that were made using cardboard and wood strips.
  • Kartonbrenntests Cardboard 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. Assays for measuring flame retardancy were carried out using gel samples that have been formed by the application of the powder compositions of the present invention to determine the ability of the gel to contain the spread of fire. 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. The tests were made using a three-ply cardboard boxes with the following dimensions: 200 mm × 70 mm × 3 mm and a propane-butane burner as a heat source (1300 ° C), which was 10 cm away from one of the carton. Während des Tests wurde der Karton in einer vertikalen Position gehalten. During the test, the board was held in a vertical position. Der erste Test wurde unter Verwendung des ungeschützten Kartons durchgeführt, der sich nach nur 2 Sekunden entzündete. The first test was performed using the unprotected cartons, the ignited after only 2 seconds. Dann wurde ein weiterer ungeschützter Karton vor dem Aussetzen an die Hitze in Wasser eingetaucht und begann nach 5 Sekunden zu brennen. Then another unprotected cardboard before exposure was immersed in the heat in the water and began to burn after 5 seconds. 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. A further test was conducted using a carton which has been protected with a gel layer with different thickness: 1.0 mm, 1.5 mm, 2 mm, 2.5 mm and 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. Each test was performed three times and an average time was calculated (Table 1), which has been recorded from the beginning of exposure to the heat until the occurrence of changes in the carton, as described in Table 2 below.
    Probe D1 – Karton Sample D1 - Cardboard
    Probe D2 – Karton eingetaucht in Wasser Sample D2 - carton immersed in water
    Probe D3 – Karton geschützt mit 1,0 mm-dicker Gelschicht Sample D3 - protected carton with 1.0 mm-thick gel layer
    Probe D4 – Karton geschützt mit 1,5 mm-dicker Gelschicht Sample D4 - carton protected with 1.5-mm thick layer of gel
    Probe D5 – Karton geschützt mit 2,0 mm-dicker Gelschicht Sample D5 - protected carton with 2.0 mm-thick gel layer
    Probe D6 – Karton geschützt mit 2,5 mm-dicker Gelschicht Sample D6 - carton protected with 2.5-mm thick layer of gel
    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 Sample D7 - carton protected with 3.0 mm-thick gel layer Table 1 - time was measured from the beginning of exposure to the heat until the occurrence of changes in the carton
    Probe von M1 Sample of M1 Zeit, s Time s Probe von M2 Sample of M2 Zeit, s Time s Probe von M3 Sample of M3 Zeit, s Time s Probe von M4 Sample of M4 Zeit, s Time s
    D1 D1 2 2
    D2 D2 5 5
    D3 D3 1,0 mm 1.0 mm 23 23 1,0 mm 1.0 mm 23 23 1,0 mm 1.0 mm 25 25 1,0 mm 1.0 mm 23 23
    D4 D4 1,5 mm 1.5 mm 28 28 1,5 mm 1.5 mm 28 28 1,5 mm 1.5 mm 40 40 1,5 mm 1.5 mm 35 35
    D5 D5 2,0 mm 2.0 mm 35 35 2,0 mm 2.0 mm 32 32 2,0 mm 2.0 mm 62 62 2,0 mm 2.0 mm 58 58
    D6 D6 2,5 mm 2.5 mm 60 60 2,5 mm 2.5 mm 55 55 2,5 mm 2.5 mm 90 90 2,5 mm 2.5 mm 70 70
    D7 D7 3,0 mm 3.0 mm 75 75 3,0 mm 3.0 mm 67 67 3,0 mm 3.0 mm 120 120 3,0 mm 3.0 mm 94 94
    Tabelle 2 – Beschreibung von an dem Karton beobachteten Veränderungen Table 2 - Description of observed changes to the cardboard
    Karton carton Expositionszeit exposure time Beobachtete Veränderungen observed changes
    Ohne Behandlung without treatment 2 2 Auftreten von Flammen, brennender Karton Occurrence of flame, burning carton
    Eingetaucht in Wasser Immersed in water 5 5 Auftreten von Flammen, brennender Karton Occurrence of flame, burning carton
    Geschützt mit 3,0 mm-dicker M1 Gelschicht Protected with 3.0 mm-thick gel layer M1 75 75 Auftreten von Brandschutzkruste Occurrence of fire protection crust
    Geschützt mit 3,0 mm-dicker M2 Gelschicht Protected with 3.0 mm-thick gel layer M2 67 67 Auftreten von Brandschutzkruste Occurrence of fire protection crust
    Geschützt mit 3,0 mm-dicker M3 Gelschicht Protected with 3.0 mm-thick gel layer M3 120 120 Auftreten von Brandschutzkruste Occurrence of fire protection crust
    Geschützt mit 3,0 mm-dicker M4 Gelschicht Protected with 3.0 mm-thick gel layer M4 94 94 Auftreten von Brandschutzkruste 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 samples, which were protected with the gel, the fire protection crust was formed after the evaporation of the water from the gel, further preventing 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. The test for measuring fire resistant characteristics of gel samples that have been generated from the single rheological additives have also been carried out, and the ability of the gels obtained was measured to contain the spread of fire. Gelproben wurden als 1% wässerige Lösungen einzelner rheologischer Additive hergestellt, ausgenommen modifizierte Stärke, die in einer 2% wässerigen Lösung verwendet wurde. as 1% aqueous solutions of single rheological additives were prepared gel samples, except modified starch, which has been used in a 2% aqueous solution. Feuerbeständigkeitstests wurden unter Verwendung des dreilagigen Kartons mit den folgenden Abmessungen durchgeführt: 200 mm × 70 mm × 3 mm. Fire resistance tests were conducted using the three-ply cardboard boxes with the following dimensions: 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. The inflammation of the carton was carried out using a propane-butane burner as a heat source (1300 ° C), which was 10 cm away from one of the carton. Während des Tests wurde der Karton in das Gel eingetaucht und in einer vertikalen Position gehalten. During the test, the board was dipped into the gel and held in a vertical position. Die mittlere Dicke des Gels, das auf der Kartonprobe zurückblieb, betrug 3 mm. The average thickness of the gel remained on the cardboard sample was 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. The inflammation of the carton was repeated three times and the average time was calculated (Table 3), which has been recorded from the beginning of exposure to the heat until the occurrence of changes in the carton. Tabelle 3 – Zeit, welche für das Auftreten von durch die Entzündung verursachten Veränderungen erforderlich ist, die am Karton beobachtet werden Table 3 - Time which is required for the occurrence of inflammation caused by the changes that are observed on the box
    Rheologischer Modifikator, wässerige Lösung Rheological modifier aqueous solution Zeit bis zur Entzündung des Karton, s Time to ignition of the carton, s
    Guar-Gummi 1,0% Guar gum 1.0% 25 25
    Xanthan-Gummi 1,0% Xanthan gum 1.0% 7 7
    Carrageenan 1,0% Carrageenan 1.0% 8 8th
    modifizierte Stärke 2,0% modified starch 2.0% 18 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 showed that a significantly longer period of time to initiate the ignition of the carton is required if the components in the combination (Table 1) are used in the form of the gel formulation as 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. Strips of wood-burning tests were carried out using a propane-butane burner as a heat source (1300 ° C). 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. Dry wood strips (moisture content below 10%) with the following dimensions: 300 mm × 70 mm × 30 mm were in a vertical position and 10 cm away from one of the heat source. 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. The tests were repeated three times and the average time was calculated, which was recorded from the initial heat exposure to onset of changes to the wooden bar. Der erste Test wurde unter Verwendung einer ungeschützten Holzleiste durchgeführt, die nach 10 Sekunden zu brennen begann. The first test was carried out using an unprotected wood strip that began to burn after 10 seconds. Dann wurde eine Holzleiste mit Wasser angefeuchtet und begann 15 Sekunden nach der Hitzeexposition zu brennen. Then a wooden bar has been moistened with water and started 15 seconds after the heat exposure to burn.
  • Dann wurde eine Holzleiste in eine Probe des Gels M3 eingetaucht. Then a wood strip was immersed in a sample of the gel M3. Die mittlere Dicke des auf der Leiste zurückgehaltenen Gels betrug 3 mm. The average thickness of the retained on the strip gel was 3 mm. 120 Sekunden nach der Wärmeexposition trat ein Abdampfen des Wassers aus dem Gel auf. 120 seconds after the heat exposure evaporation of the water from the gel occurred. Nachdem das Wasser verdampft war, wurde durch weitere Hitzeexposition eine Brandschutzkruste auf der Fläche der Leiste gebildet. After the water was evaporated, was formed on the surface of the strip by further exposure to heat a fire crust. 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. The fire crust is an additional barrier that protects the material from burning and eliminates the possibility of ignition, as illustrated in the description of the observed changes in the wooden strips, which are indicated in Table 4 below. Tabelle 4 – Beschreibung beobachteter Veränderungen von Holzleisten Table 4 - Description of observed changes in wood moldings
    Holzleisten wood slats Expositionszeit, s Exposure time, s Beschreibung beobachteter Veränderungen Description of observed changes
    Probe L1 sample L1 120 120 Verschwinden des Gels und Bildung der Feuerschutzkruste Disappearance of the gel and formation of the fire protective crust
    300 300 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen Absence of flames, smoke and burning
    600 600 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen Absence of flames, smoke and burning
    900 900 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen Absence of flames, smoke and burning
    1200 1200 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen Absence of flames, smoke and burning
    Probe L2 sample L2 120 120 Verschwinden des Gels und Bildung der Feuerschutzkruste Disappearance of the gel and formation of the fire protective crust
    300 300 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen Absence of flames, smoke and burning
    600 600 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen Absence of flames, smoke and burning
    900 900 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen Absence of flames, smoke and burning
    1200 1200 Abwesenheit von Flammen, Rauch und Brennen Absence of flames, smoke and burning
    Probe L1 – Leiste (Buche) eingetaucht in Probe von Gel M3 Sample L1 - bar (beech) immersed in the sample of gel M3
    Probe L2 – Leiste (Kiefer) eingetaucht in Probe von Gel M3 Sample L2 - bar (pine) immersed in the sample of gel M3
  • In allen Proben, die in Gel eingetaucht wurden, wurde nach dem Abdampfen von Wasser aus dem Gel die Brandschutzkruste gebildet. In all samples were immersed in the gel, the fire protection crust was formed after the evaporation of water from the gel. 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. As described in Table 4, a continuous exposure of wooden strips leads to a flame for a period of 20 minutes, no combustion and no occurrence of flame or smoke. Nachdem die Hitzeexposition der Holzleisten beendet wurde, kam es in den nächsten 5 Minuten zu keinem Auftreten einer spontanen Verbrennung. After the heat exposure of the wood strips is completed, it came in the next 5 minutes to no occurrence of spontaneous combustion. Das erneute Aussetzen der behandelten Proben an die Flamme während 5 Minuten bewirkte nicht ein Brennen des Holzes, das Auftreten von Rauch oder Flammen. Re-exposing the treated samples to the flame for 5 minutes did not cause burning of the timber, the occurrence of smoke or flames.
  • In allen oben beschriebenen Proben wurden jedoch permanente mechanische Veränderungen der Holzstruktur, wie Verkohlen, Gewichts- und Dickenverringerung beobachtet. However, permanent mechanical changes in the wood structure, such as charring, weight and thickness reduction have been observed in all the samples described above. Somit wirkt die erhaltene Brandschutzkruste als Barriere, da die verkohlten Salze und Verkohlung das Auftreten von Flammen und die weitere Ausbreitung von Feuer verhindern. Thus, the fire protection crust obtained acts as a barrier, as the charred salts and charring prevent the occurrence of flames and the 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. It is well known that the biggest problem that must be overcome in fighting fires, is the recurrence of fire and flames on the site of previously deleted fire, usually just a few minutes after anfünglichen extinguish the fire. Somit kommt es häufig kurz nach der Verdampfung von Wasser an der Stelle, wo das Feuer gelöscht wurde, zu einem erneuten Auftreten des Feuers. Thus, it is often shortly after the evaporation of water at the site where the fire was extinguished, to a recurrence of the fire. 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. The present invention provides a solution to this technical problem by providing a powder composition is provided, the material exposed to flames and distinct effects of cooling and containment on the enables the retention of water during a long period of time.
  • 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, the fire protection crust is formed after the evaporation of water from the gel due to heat exposure that prevents recurrence after 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. The formed gel, as described by the present invention is intended to be used for fire fighting as well as a preventative fire protection and meeting any criteria such as the use of water. 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. Even in combination with other fire-fighting equipment (in the form of foam, powder, sand), there were no side effects, which 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. When fighting a fire, it is necessary to apply the gel by direct spraying or dispersed on a burning surface. Für den Feuerschutz For fire protection 1 1 sollte das Gel should the gel 2 2 auf der Fläche on the surface 3 3 in einer dünnen Schicht aufgebracht werden, wie in be applied in a thin layer, as in 1 1 gezeigt. shown. Nachdem das Wasser aus dem Gel After the water from the gel 2 2 unter dem Einfluss von Hitze vollständig abgedampft ist, wie in is completely evaporated under the influence of heat, as in 2 2 gezeigt, wird die Brandschutzkruste shown, the fire protection crust 4 4 erzeugt, die einen verlängerten Schutz gegen Flammen generated that a prolonged protection against flames 3 3 bietet. offers.
  • Die Pulverzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Wasser in einem speziell konstruierten Mischer gemischt, der an einem Schlauch oder Hydranten angebracht wird. The powder composition according to the present invention is mixed with water in a specially designed mixer, which is attached to a hose or hydrants. Ein erhaltenes Gel zeigt eine geeignete Viskosität und Fluidität, die ein ungestörtes Fließen des Gels durch eine Standard-Brandbekämpfungsausrüstung ermöglichen. An obtained gel shows a suitable viscosity and fluidity, enabling an undisturbed flow of the gel through a standard fire fighting equipment. Wegen seiner Unschädlichkeit ist es möglich, das Gel sogar auf die menschliche Haut aufzubringen. Because of its harmlessness, it is possible even to apply the gel on human skin. Zusätzlich kann das Gel auf Passagen angewendet werden, die während des Rückzugs gefährdeter Personen von dem Feuerort verwendet werden. In addition, the gel can be applied to passages that are used during the retreat of endangered persons by the Feuerort. Das aufgebrachte Gel verbleibt auf den Flächen, auf denen es aufgebracht wurde, sogar im Fall von starkem Wind. The applied gel remaining on the surfaces on which it is applied, even in the case of strong 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. During the hydration process referring polymers can absorb water and swell, resulting in the formation of millions of tiny water droplets coated with a polymer membrane. Ein Stapeln dieser Geltröpfchen bietet durch die Bildung einer sogenannten „Wärmedecke” auf der behandelten Fläche einen Wärmeschutz. A stacking of these gel droplets provides thermal protection by the formation of a so-called "thermal blanket" in the treated area. Um die behandelte Fläche zu erreichen, muss von dem Feuer erzeugte Hitze alle Schichten von Geltröpfchen eliminieren. To achieve the treated area, produced by the fire heat must eliminate all the layers of gel droplets. Die Polymermembran jedes Geltröpfchens und das kompakte Stapeln der Schichten verhindern eine Wasserverdampfung. The polymer membrane of each Geltröpfchens and compact stacking the layers prevent water evaporation. Wenn das Feuer sich der Fläche nähert, absorbiert die äußere Schicht von Geltröpfchen, die dem Feuer am nächsten liegt, die Hitze. When the fire approaches the surface, absorbs the outer layer of gel droplets, which lies closest to the fire, the heat. Das in den Geltröpfchen enthaltene Wasser verdampft langsam, während die nächste Schicht von Geltröpfchen Hitze absorbiert, wobei die verbleibenden inneren Schichten geschützt werden. The water contained in the gel droplets evaporates slowly during the next layer of gel droplets heat absorbed, the remaining inner layers are protected. Der Prozess setzt sich fort, bis Wasser aus allen Schichten von Geltröpfchen verdampft. The process continues until water evaporates from all layers of gel droplets. Nach dem Verdampfen der gesamten Menge an Wasser von der geschützten Fläche wird eine nicht-brennbare carbonisierte Schicht, dh eine Brandschutzkruste, gebildet. After evaporation of the entire amount of water from the protected area is a non-combustible carbonized layer, that is, a fire protection crust formed. Somit wird eine zusätzliche Schutzschicht vorgesehen, die einen Wärmeschutz repräsentiert und die Ausbreitung von Feuer und das erneute Auftreten von Flammen verhindert. Thus, an additional protective layer is provided, which represents a heat insulation and prevents the spread of fire and the re-emergence of flames.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    Flammen Flame
    2 2
    Gel gel
    3 3
    Dem Feuer ausgesetzte Fläche Fire exposed surface
    4 4
    Brandschutzkruste Fire crust

Claims (10)

  1. Pulverzusammensetzung zum Löschen und Verhindern der Ausbreitung von Feuer, enthaltend: Kaliumpolyacrylat 50,0–90,0 Gew.-% Acrylat/C 10-30 -Alkylacrylat-Kreuzpolymer 0,1 bis 3,0 Gew.-% Xanthan-Gummi 1,0–10,0 Gew.-% modifizierte Stärke 1,0–10,0 Gew.-% Guar-Gummi 1,0–10,0 Gew.-% und Carrageenan 0,5–3,0 Gew.-%. Powder composition for extinguishing and preventing the spread of fire, comprising: 50.0 to 90.0 wt .-% potassium polyacrylate, acrylate / C 10-30 alkyl acrylate crosspolymer 0.1 to 3.0 wt .-% xanthan gum 1, 0-10.0 wt .-% modified starch 1.0-10.0 wt .-% guar gum 1.0-10.0 wt .-% and carrageenan 0.5-3.0 wt .-%.
  2. Pulverzusammensetzung zum Löschen und Verhindern der Ausbreitung von Feuer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese besteht aus: Kaliumpolyacrylat 90,0 Gew.-% Acrylat/C 10-30 -Alkylacrylat-Kreuzpolymer 0,5 Gew.-% Xanthan-Gummi 3,0 Gew.-% modifizierte Stärke 3,0 Gew.-% Guar-Gummi 3,0 Gew.-% und Carrageenan 0,5 Gew.-%. Powder composition for extinguishing and preventing the spread of fire as claimed in claim 1, characterized in that it consists of: potassium polyacrylate 90.0 wt .-% of acrylate / C 10-30 alkyl acrylate cross polymer 0.5 wt .-% xanthan gum 3 , 0 wt .-% modified starch 3.0 wt .-% guar gum 3.0 wt .-% and 0.5 wt .-% carrageenan.
  3. Pulverzusammensetzung zum Löschen und Verhindern der Ausbreitung von Feuer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese besteht aus: Kaliumpolyacrylat 80,0 Gew.-% Acrylat/C 10-30 -Alkylacrylat-Kreuzpolymer 1,0 Gew.-% Xanthan-Gummi 6,0 Gew.-% modifizierte Stärke 6,0 Gew.-% Guar-Gummi 6,0 Gew.-% und Carrageenan 1,0 Gew.-%. Powder composition for extinguishing and preventing the spread of fire as claimed in claim 1, characterized in that it consists of: potassium polyacrylate 80.0 wt .-% of acrylate / C 10-30 alkyl acrylate cross polymer 1.0 wt .-% xanthan gum 6 , 0 wt .-% modified starch 6.0 wt .-% guar gum 6.0 wt .-% and 1.0 wt .-% carrageenan.
  4. Gel zum Löschen und Verhindern der Ausbreitung von Feuer, welches durch den Zusatz der Pulverzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zu Wasser in einer Konzentration von 0,2–2,0 Gew.-% gebildet ist. Gel for deleting, and preventing the spread of fire, which is formed by the addition of the powder composition according to any one of claims 1 to 3 to water in a concentration of 0.2-2.0 wt .-%.
  5. Gel nach Anspruch 4, wobei die Konzentration der Pulverzusammensetzung in Wasser 0,2 Gew.-% beträgt. Gel according to claim 4, wherein the concentration of the powder composition wt .-% in water 0.2.
  6. Gel nach Anspruch 4, wobei die Konzentration der Pulverzusammensetzung in Wasser 0,5 Gew.-% beträgt. Gel according to claim 4, wherein the concentration of the powder composition wt .-% in water 0.5.
  7. Gel nach Anspruch 4, wobei die Konzentration der Pulverzusammensetzung in Wasser 0,75 Gew.-% beträgt. Gel according to claim 4, wherein the concentration of the powder composition wt .-% in water is 0.75.
  8. Brandschutzkruste zum Verhindern der Entzündung und Ausbreitung von Feuer, welche durch das vollständige Abdampfen des Wassers aus dem Gel nach einem der Ansprüche 4 bis 7 gebildet ist. Fire protection crust for preventing inflammation and spread of fire, which is formed by the complete evaporation of the water from the gel according to any one of claims 4 to 7th
  9. Verfahren zum Löschen und Verhindern der Ausbreitung von Feuer, welches umfasst: – Herstellung der Pulverzusammensetzung durch Mischen der Komponenten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, – Zusetzen der gebildeten Pulverzusammensetzung zu Wasser in einer Konzentration von 0,2 bis 2,0 Gew.-%, wobei ein Gel gebildet wird, – Aufbringen des erhaltenen Gels auf eine brennende Fläche oder eine Fläche, die das Verhindern von Feuer erfordert. A method of extinguishing and preventing the spread of fire, comprising: - producing the powder composition by mixing the components according to one of claims 1 to 3, - adding the powder composition to the formed water in a concentration of 0.2 to 2.0 by weight %, wherein a gel is formed, - depositing the resulting gel on a burning surface or a surface that requires the prevention of fire.
  10. Verwendung der Pulverzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Feuerlösch- oder Brandschutzmittel. Use of the powder composition according to any one of claims 1 to 3 as a fire extinguishing or fire retardant.
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