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Feuerlöschpulver Die Erfindung bezieht sich auf ein Trockenfeuerlöschmittel
in Gestalt eines trockenen frei beweglichen Pulvers, das als hauptsächlichen feuerlöschenden
Bestandteil ein Alkalicarbonat und im innigen Gemisch damit ein Erdalkalicarbonat,
dessen Oberfläche mit einem Überzug aus organischen Stoffen versehen ist, enthält.
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Es ist bereits bekannt, Alkalicarbonate, insbesondere Natriumcarbonate,
mit anderen Stoffen zu einem trokkenen, pulverförmigen Feuerlöschmittel zu kombinieren,
das aus einem Behälter unter Druck zerstäubt wird. Um die Mittel auch auf längere
Zeit frei beweglich zu halten, d. h. um sie weniger hygroskopisch zu machen, oder
auch um ihre feuerlöschenden Eigenschaften zu verbessern, wurden schon die verschiedensten
Zusätze, unter anderem auch fettsaure Salze, vorgeschlagen, jedoch gelang es bisher
nicht, eine wirkungsvolle Kombination der gewünschten Eigenschaften in den Trockenfeuerlöschmitteln
herbeizuführen. Es zeigte sich im Gegenteil, daß sich unter Umständen die Zusätze
in ihrer Wirkung gegenseitig beeinträchtigten oder gar aufhoben. Außerdem führten
die bisher vorgeschlagenen Zusätze meist zu einer Verringerung des Schüttgewichtes,
d. h. zu einer Vergrößerung des spezifischen Volumens.
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Es ist auch bekannt, Natriumbicarbonat einer Korngröße zwischen 20
und 150 &, als Trockenlöschpulver zu verwenden.
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Die Anforderungen, die an Feuerlöschpulver gestellt werden, sind unter
anderem eine genau gesteuerte Ausstoßmenge aus dem Behälter unter der Einwirkung
des Transportgases, Widerstandsfähigkeit gegen Agglomerieren, möglichst geringe
Feuchtigkeitsaufnahme, selbst bei sehr feuchter Umgebung, und eine außerordentlich
hohe abstoßende Wirkung bei Berührung mit Wasser. Unter diesen wichtigen Eigenschaften
ist die Zerstäubbarkeit als die ausschlaggebende anzusehen, ohne die es seine hauptsächliche
Funktion nicht erfüllen kann.
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Die Erfindung ist daher auf ein hochwirksames Feuerlöschpulver gerichtet,
in welchem eine möglichst geringe Anzahl von Bestandteilen wirkungsvoll zusammenwirkt,
um einen hohen, auch beim längeren Lagern aufrechterhaltenen Grad von Beweglichkeit
hervorzubringen, der mit dem einer Flüssigkeit vergleichbar ist. Ferner soll das
Mittel als Ganzes ein höheres Schüttgewicht aufweisen als sein Hauptanteil (nämlich
das Natriumbicarbonat in feinverteiltem Zustand), und es soll, selbst wenn es längere
Zeit in einer Atmosphäre von verhältnismäßig hoher Feuchtigkeit ruhend aufbewahrt
wird, nicht zum Agglomerieren und zur Klumpenbildung neigen.
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Es wurde festgestellt, daß ein in an sich bekannter Weise auf Natriumbicarbonat
mit einem Zusatz an Erdalkalicarbonaten aufgebautes Feuerlöschpulver den obigen
Anforderungen dann gerecht wird, wenn verschiedene Bedingungen erfüllt sind.
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So muß sich als erstes die Granulation des Natriumbicarbonates innerhalb
genau festgelegter Grenzen halten. Das gleiche gilt auch für die Korngrößen des
anwesenden Calcium- und/oder Magnesiumcarbonates. Um die Klumpenbildung zu verhindern,
müssen, wie gefunden wurde, ferner die Calcium- bzw. Magnesiumcarbonatteilchen einen
dünnen Überzug aus einer höheren Fettsäure tragen. Soll ein bestimmtes Schüttgewicht
eingestellt werden, was im Hinblick auf die leichte Zerstäubbarkeit wünschenswert
sein kann, so geschieht dies, wie sich ergeben hat, am zweckmäßigsten durch Zugabe
eines in engen Grenzen bleibenden Anteils an Calcium- oder Magnesiumsalzen höherer
Fettsäuren.
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In Übereinstimmung mit diesen Erkenntnissen sind daher die Feuerlöschpulver
nach der Erfindung, die in an sich bekannter Weise im wesentlichen aus N atriumbicarbonat
und einem die Aufnahme von Feuchtigkeit verhindernden Zusatz an Calcium- oder Magnesiumsalzen
bestehen, gegenüber den bekannten Gemischen dieser Art dadurch gekennzeichnet, daß
die Korngrößen der Natriumbicarbonatteilchen zu 40 bis 90 °/o unter 44 &,, zu
6,5 bis 37 °/o zwischen 44 und 74 #t, zu 3,4 bis 20 % zwischen 74 und 140
#t und zu 0,1 bis 3 °/o über 140 p, liegen und daß die in einer Menge von 0,5 bis
5 Gewichtsprozent zugesetzten Calcium- und/oder Magnesiumcarbonatteilchen mit einer
Menge von 0,5 bis 6 °/a, vorzugsweise von 1 bis 20/" ihres Gewichtes an einer Fettsäure
mit mehr als 8 C-Atomen überzogen sind, wobei
ihre Korngröße einschließlich
des Fettsäureüberzuges zwischen 0,5 und 10 #t liegt; vörzügsweise etwa 1 #t beträgt.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform zeichnen sich Gemische, die
den obigen Forderungen entsprechen, noch aus durch einen zusätzlichen geringen Anteil
von vorzugsweise 0,5 bis 101, des Gesamtgewichtes an einem Calcium- oder
Magnesiumsalz einer Fettsäure mit mehr als 8 C-Atomen, vorzugsweise der Stearinsäure.
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Der Fettsäureüberzug kann auf die Calcium- bzw. Magnesiumcarbonatteilchen
beispielsweise dadurch aufgebracht sein, daß das Carbonat mit einer geeigneten Fettsäure
zusammen in einer _ Kugelmühle behandelt wurde, bis der Ölaufnahmewert im wesentlichen
konstant war. (Der Ölaufnahmewert wird gemessen durch Entnehmen von Proben von bestimmtem
Gewicht während des Behandelns in der Kugelmühle, die man dann mit einem geeigneten
Pflanzenöl in kleinen Anteilen versetzt, bis sich eine einheitlich zusammenhängende
Masse bildet, worauf man die hierzu notwendige Ölmenge mißt. Bleibt bei zwei aufeinanderfolgenden
Versuchen die absorbierte Menge an halbtrocknendem Öl konstant, so kann der Fettsäureüberzug
auf dem'Erdalkalicarbonat als im wesentlichen einheitlich angenommen werden.) Die
mit dem Calcium- -bzw. Magnesiümcarbonat zu kombinierende Fettsäuremenge soll, wie
erwähnt, zwischen 0,5 und höchstens 601, des Carbonatgewichtes betragen.
Ein Überschuß über 6°/o ist für das Überziehen der Carbonatteilchen im Sinne der
Erfindung wirkungslos. Normalerweise zeigt sich, daß die geeignete Menge für den
Fettsäureüberzug auf dem" Carbonat in der Größenordnung von 1 bis 2 °/o des Carbonatgewichtes
liegt.
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Bekanntlich mu.ß die Füllung von Trockenfeuerlöschern praktisch ungiftig
und beim Gebrauch frei beweglich innerhalb eines Temperaturbereiches von -40 bis
+60'C sein.
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Weist das Mittel allenfalls eine geringe Neigung zum Zusammenbacken
oder zur Bildung von Klumpen auf, so müssen die Klumpen oder Kuchen zerstieben,
wenn man sie aus etwa 10 cm Höhe auf eine glatte harte Fläche auffallen läßt; die
Neigung zur Klumpenbildung wird durch besondere Versuche gemessen, die bei einer
relativ en Feuchtigkeit von 80 °/o über längere Zeitperioden durchgeführt werden.
Die freie Beweglichkeit der Mittel, soweit sie in Löschgeräten vom Druckzylindertyp
Verwendung finden, wird bestimmt durch Messung des Abstandes von der Düse, innerhalb
dessen das zerstäubte Mittel sich absetzt. Hierfür wie auch für gewisse andere Eigenschaften
der Trockenfeuerlöscher und der darin verwendeten Mittel (Ausstoßzeit, Rückstandsmenge
im Gerät, Löschwirkung der Mittel usw.) bestehen besondere Bestimmungen, die durch
die Löschmittel nach der Erfindung voll erfüllt werden.
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So zeigten diese vorzügliche Prüfungsergebnisse beim Löschen von Benzinbränden
im offenen Rohr unter genau festgelegten Versuchsbedingungen und ebenso beim Ablöschen
von mit Benzin getränkten Baumwollabfällen sowie von Benzin-Flächenbränden und von
Bränden in elektrischen Anlagen. Sie erwiesen sich durchwegs als den handelsüblichen
Vergleichsmitteln auf Bicarbonatbasis überlegen.
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Faktoren, die -bis zu einem gewissen Grade die späteren Gebrauchseigenschaften
der Löschmittel beeinflussen, sind unter anderem: die Art der Vorrichtung zum Mischen
der Bestandteile, Fremdstoffe, die aus der Mischeinrichtung gegebenenfalls in das
Gemisch eindringen, die Zeit, während welcher die Bestandteile in der Mischvorrichtung
in Bewegung gehalten werden, und selbstverständlich das Anteilsverhältnis der zu
vermischenden Stoffe.
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Um eine gleichbleibende Beschaffenheit der Gemische nach der Erfindung
zu erreichen, wendet man zweckmäßigerweise zum Zusammenmischen der Bestandteile
einen Mischer an, der aus einer U-förmigen Mischkammer mit zwei um eine Achse spiralförmig
angeordneten Metallbändern besteht, die als Förderbänder für das zu vermischende
Material wirken.
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Die Mischkammer, die ein Fassungsvermögen von etwa 0,06 m3 aufweist,
ist etwa 1 m lang und hat an der gebogenen Stelle 30 cm Durchmesser; die Achse wird
mit 95 Umdr./Min. betrieben. Es erwies sich, daß diese Vorrichtung zu einer maximalen
Freibeweglichkeit und Einheitlichkeit der Gemische nach der Erfindung führte, wenn
man darin eine Beschickung von etwa 45 kg ungefähr 10 Minuten in Bewegung hielt.
Bei Verarbeitung größerer Mengen oder bei Verwendung von Kugelmühlen läßt sich die
Mischzeit durch einfache Vorversuche bestimmen.
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Die Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Beispiel 1 In
der untenstehenden Tabelle sind Versuche mit verschiedenen Feuerlöschmitteln aufgeführt,
die in dem oben beschriebenen Mischer bereitet worden waren. Sämtliche Mittel wurden
in Löschgeräte für Trockenfeuerlöschmittel eingebracht, die mit trockenem Stickstoff
unter einem Druck von 17,5 kg/cm2 arbeiten. Die Mittel wurden aus den Geräten ausgeschleudert
und ihre Beweglichkeit beobachtet.
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Die Ziffern (1) bis (5) in der Tabelle stehen für folgende Löschmittel
(1) NaHC03 mit folgender Teilchengrößenverteilung: 3,7 %> 0,074mm; 27,7 %< 0,074mm,
> 0,044mm; 68,5 % < 0,044 mm.
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(2) 99°/o Na HC03 plus 10/, Ca C03 mit einem Überzug aus
10/0 Stearinsäure, Teilchengröße etwa 1 #t.
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(3) 97°/o NaHC03 nach (1) plus 3°/o CaCO3 nach (2). (4) 95°/o Na HC03
nach (1) plus 5°/o Ca C03 nach (2). (5) 97 °/a Na H C 03 plus 3 °/o Ca C 03, Teilchengröße
5 #t. ohne Stearinsäureüberzug.
| Tabelle I |
| . 1 (1) 1 (2) (3) (4) (5) |
| I. Ausstoßzeit in Sekunden . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 11 12 12 10,5 12 |
| II. Gesamtausstoß (% der Füllung) . . . . . . . . . . . . .
87,7 90,3 91,4 91,7 81,8 |
| III. Innerhalb 8 Sekunden ausgestoßen (% des |
| Gesamtausstoßes) ........................ $4,7 96,8 87,3 91,8
86,8 |
| IV. Nach Verlauf von 8 Sekunden noch ausgestoßen |
| des Gesamtausstoßes) . . . . . . . . . . . . . . . . . 15,3
_ 3,2 12,7 8,2 13,2 |
| V. Rückstand im Gerät (°/o der Füllung) . . . . . . . . 12,3
9,7 8,6 8,3 I 18,2 |
Es sei darauf hingewiesen, daß bei der Verwendung von so fein verteiltem
Natriumbicarbonat ohne Zusätze laut Ziffer (1) der Tabelle die bestimmungsgemäßen
Mindestwerte für Freibeweglichkeit erfüllt wurden. Jedoch sind die hygroskopischen
und wasserabstoßenden Eigenschaften dieses Materials ohne Zusätze derart, daß sie
es für Trockenfeuerlöschgeräte völlig ungeeignet machen. Ferner geht aus der Tabelle,
insbesondere aus den Rückstandsmengen, die nach dem Abblasen zurückbleiben, hervor,
daß derZusatz von mit Stearinsäure überzogenem Calciumcarbonat zu dem Natriumbicarbonat
gemäß Versuch (2), (3) und (4) die Beweglichkeit des Bicarbonats wesentlich erhöht,
und ferner, daß die Verwendung von Calciumcarbonat ohne Überzug gemäß Versuch (5)
zu einem Gemisch führt, daß noch wesentlich ungeeigneter ist als das Bicarbonat
allein (1).
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Beispiel 2 Es wurde ein, wie oben beschrieben, durch 10minutiges Vermischen
von Natriumbicarbonat und mit 10/0 Stearinsäure überzogenem Calciumcarbonat (Teilchengröße
1 &,) hergestelltes Gemisch verwendet, in welchem jedoch das Natriumbicarbonat
folgende Teilchengrößenverteilung aufwies 23,40/0 > 0,074 mm; 33,2 0/0 < 0,074
mm, > 0,044 mm; 40,40/0 < 0,044 mm.
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Bei Versuch (1) wurden 3 0/0 Calciumcarbonat und 97 0/0 N atriumbicarbonat,
bei Versuch (2)
501, CaC 03 und 95 0/0 Na H
CO, benutzt. Es wurden
die gleichen Feuerlöschgeräte wie im Beispiel 1 verwendet.
| Tabelle II |
| (1) 1 (2) |
| I. Ausstoßzeit in Sekunden . . . . . . . . . 12 16 |
| II. Gesamtausstoß (0/0 der Füllung) .. 89,1 85,8 |
| III. Innerhalb 8 Sekunden ausgestoßen |
| (0/0 des Gesamtausstoßes) ...... 92,0 79,0 |
| IV. Nach Verlauf von 8 Sekunden noch |
| ausgestoßen (0/0 des Gesamtaus- |
| stoßes) ...................... 8,0 21,0 |
| V. Rückstand im Gerät |
| (0/0 der Füllung) . . . . . . . . . . . . . . . 10,9 14,2 |
Aus den beiden Vergleichsversuchen ist ersichtlich, daß ; bei diesem wesentlich
gröberen Natriumbicarbonat die Anteilsmenge an überzogenem Calciumcarbonat im Gemisch
nach der Erfindung zweckmäßigerweise 5 0/0 nicht überschreiten soll.
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Beispiel 3 Es wurde die folgenden Gemische (1) und (2) bereitet:
| Tabelle III |
| (1) 1 (2) |
| NaHC03 nach Beispiel 1 . . ...... 50°/0 75°/o |
| Na H C 03 nach Beispiel 2 . . . . . . . . 470/0 220/0 |
| Ca C 03 nach Beispiel 1 und 2 ..... 30/0 30/0 |
Die Gemische wurden in der beschriebenen Mischvorrichtung 10 Minuten lang verarbeitet
und in mit Gas betriebene Druckfeuerlöscher nach Beispiel 1 eingefüllt. Beim Versprühen
ergaben sich folgende Resultate:
| Tabelle IV |
| 1 (1) 1 (2) |
| I. Ausstoßzeit in Sekunden . . . . . . . . . . 9 12 |
| Il. Gesamtausstoß (0/0 der Füllung) ... 90,8 89,8 |
| III. Rückstand im Gerät |
| (0/0 der Füllung) . . . . . . . . . . . . . . 9,2 10,2 |
Es sei darauf hingewiesen, daß die Werte für die Freibeweglichkeit der Gemische
unter Berücksichtigung des Rückstands und der ausgeschleuderten Menge annähernd
identisch mit den für Versuch (2), (3) und (4) der Tabelle I zu entnehmenden Werte
sind.
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Beispiel 4 Ein Ansatz aus 50 0/0 Na H C 03 nach Beispiel 1 und 470/,
Na H C 03 nach Beispiel 2 wird in drei gleiche Teile (1), (2) und (3) geteilt.
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(1) Zu der ersten Teilmenge werden durch 10minutiges Vermischen in
der Mischvorrichtung nach Beispiel 1 2,7 0/0 des Gesamtgewichtes an Ca C 03 nach
Beispiel 1 und 2 und 0,3 0/0 Magnesiumstearat zugefügt.
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(2) Zu der zweiten Teilmenge werden 20/, Ca C 03 wie oben und 10/0
Magnesiumstearat zugefügt und im Mischer vermischt.
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(3) Zu der dritten Teilmenge werden 2,5°/o Ca C03 wie oben und
0,50/, Magnesiumstearat zugefügt und im Mischer vermischt.
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In den Löschgeräten nach Beispiel l zeigten die Gemische folgende
Resultate:
| Tabelle V |
| (1) 1 (2) 1 (3) |
| I. Ausstoßzeit in Sekunden .... 11 12 12 |
| 1I. Gesamtausstoß |
| (0/0 der Füllung) . . . . . . . . . 93,6 91,2 89,3 |
| III. Rückstand im Gerät |
| (0/0 der Füllung) . . . . . . . . 6,4 8,8 10,7 |
Der Zusatz an Magnesiumstearat erhöht das Schüttgewicht des Natriumbicarbonats von
0,865 auf 1,15 g/cm3, wobei diese Werte bestimmt sind, ohne daß der Gefäßinhalt
gestaucht und dadurch verdichtet wurde. Staucht man den Gefäßinhalt, um die in der
Masse enthaltenen Gaseinschlüsse zu entfernen, so erhöht sich das Schüttgewicht
um etwa 201)/" wobei darauf hingewiesen sei, daß sich bei gleicher Behandlung das
Schüttgewicht der handelsüblichen Füllungen um 24 bis 28 0/0 erhöht.
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Die in den obigen Beispielen beschriebenen Feuerlöschmittel [außer
(1) und (5) im Beispiel 1] entsprechen den Anforderungen an Hygroskopizität, Lagereigenschaften,
Freiheit von während der Lagerung gebildeten Klumpen, Wasserabsorption und Wirksamkeit
gegen Brände der oben beschriebenen Art.
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Die als Trockenfeuerlöschmittel verwendbaren Gemische nach der Erfindung
sind mühelos zu bereiten, da die Bestandteile auf einfache Art zusammengemischt
werden. Der Zusatz von erfindungsgemäß mit einer geringen Menge einer Fettsäure
mit 8 C-Atomen überzogenem Calcium- und/oder Magnesiumcarbonat zu Natriumbicarbonat
wirkt sich zudem in dem Löschmittel nach der Erfindung in viel günstigerem Sinne
aus als der Fettsäurezusatz zu einem Gemisch aus Natriumbicarbonat und Calciumcarbonat
nach früheren Vorschlägen, wobei
übrigens bedeutend mehr Fettsäure
verwendet wird als in den hier beschriebenen Mitteln.