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Lagerbeständiges, frei fließbares und schaumverträgliches Feuerlöschpulver
Die Erfindung betrifft ein schaumverträgliches und alterungsbeständiges siliconhaltiges
Feuerlöschpulver, bei dem die Hauptbestandteile und die Zusatzmittel einschließlich
der Silicone in beliebiger Reihenfolge zugemischt bzw. zugesetzt werden können.
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Um das Zusammenbacken von Feuerlöschpulvern (beispielsweise Alkalicarbonaten
und/oder -carbonaten) zu verhindern und den trockenen feinkörnigen Zustand der Pulver
im wesentlichen zu erhalten, wurden schon die verschiedensten Zusätze, z. B. Stearate,
Silicone usw., vorgeschlagen. Man sah jedoch davon ab, schaumverträgliche Feuerlöschpulver
mit Siliconen oder Stearaten in herkömmlicher Weise zu hydrophobieren, da diese
Stoffe schaumzerstörend wirken.
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Es ist weiterhin bekannt, Polysiloxan durch Hydrolyse von Alkylsilanen
oder -halogensilanen mit .reaktiven Gruppen (z. B. Wasserstoff, Halogen usw.), beispielsweise
gemäß der folgenden Formel:
R = ein Alkyllest, X = eine reaktive Gruppe, beispielsweise Wasserstoff oder Halogen,
herzustellen, wobei die Polymerisation auf der Oberfläche der zu schützenden bzw.
zu überziehenden Teilchen erfolgt. Die so erhaltenen Polysiloxane sind bei völliger
Umsetzung frei von reaktiven Gruppen, also auch frei von Halogenen. Wie aus den
Beispielen 1 und 2 ersichtlich ist, sind die mit den Polysiloxanen behandelten Feuerlöschpulver
(Natriumbicarbonatu. dgl.) nicht schaumverträglich. Die Schaumverträglichkeit tritt
auch dann nicht ein, wenn man Polysiloxane mit noch reaktiven Halogengruppen verwendet,
da bereits geringe Feuchtigkeit zur Weiterpolymerisation genügt.
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Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1156 655 wurde zur Lösung
des Problems vorgeschlagen, die Schaumverträglichkeit des Feuerlöschpulvers dadurch
zu erreichen, daß man unter Einhaltung bestimmter Mischleihenfolgen die Zusatzmittel
getrennt mit dem Silicon in an sich bekannter Weise überzieht und erst danach mit
dem Hauptbestandteil des Feuerlöschpulvers vermischt. Es zeigte sich jedoch bei
Versuchen, daß Feuerlöschpulver gemäß der deutschen Auslegeschrift 1156 655
den Nachteil aufwiesen, daß mit der Lagerungsdauer die Schaumverträglichkeit des
Feueilöschpulvers wieder abnimmt. Nach einigen Wochen Lagerungsdauer tritt praktisch
der gleiche Zustand auf, als wäre die vorgenannte Mischreihenfolge nicht eingehalten
worden. Die Schaumunverträglichkeit des Silicons macht sich nach Lagerung eines
solchen Pulvers sehr stark bemerkbar, so daß der durch die Behandlung der Zusatzkomponenten
mit Silicon erhaltene Vorteil entfällt. Dieses siliconhaltige Feuerlöschmittel ist
daher nicht »alterungsbeständig«c.
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Gemäß deutscher Patentschrift 1199 621 konnte dieser Nachteil
dadurch behoben werden, daß man dem Feuerlöschpulver eiweißhaltige Stoffe oder Eiweißkörper,
beispielsweise Polypeptide, Proteine, insbesondere Phosphorproteide, Skleropröteine,
Gluteline, Albumine, vorzugsweise jedoch Casein und/oder Kohlenhydrate, vorzugsweise
jedoch Stärke, zumischte,
wobei jedoch auch die Mischreihenfolge
in der Form eingehalten werden muß, daß die Zusatzkomponenten getrennt mit einer
Lösung eines Silicons überzogen werden, ehe sie den Hauptbestandteilen des Feuerlöschmittels
zugefügt werden. Ziel und Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher;: ein
alterungsbeständiges; - siliconhaltiges- und: schaumverträgliches Feuerlöschmittel
zu entwickeln, bei dem diese Mischreihenfolgen (z. B. getrennte Zümischung usw.)
und die Verwendung von Lösungsmitteln entfallen.
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Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß ein Feuerlöschpulver, bestehend
aus einem Alkalicarbonat-, -carbonat, -chlorid, -sulfat oder Phosphat allein oder
einem ihrer Gemische, als Hauptbestandteil und einem in flüchtigen Kohlenwasserstoffen,
vorzugsweise Benzin oder Benzol nicht löslichen Fluorsilicon schaumverträglich und
alterungsbeständig ist, ohne daß eine bestimmte Mischreihenfolge eingehalten bzw.
ohne daß ein Zusatzmittel, z.. B. Tricalciumphosphat, mit einer dünnen Schicht eines
Silicons versehen zu werden braucht. Das Fluorsilicon wird zweckmäßig in Mengen
von 0,01 bis etwa 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf. das gesamte Feuerlöschpulver,verwendet,
ohne daß zusätzliche Lösungsmittel notwendig sind. Es können auch ändere Halogensilicone,
die in flüchtigen, Kohlenwasser stoffen,_ _ vorzugsweise Benzin oder Benzol nicht
löslich sind, verwendet. werden, jedoch ist das Fluorsilicon besondels gut geeignet.
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Als weitere Zusatzmittel werden zweckmäßig feinteilige Kieselsäure,
-Glimmer. oder andere Silicate, Calcium- oder Magnesiumcarbonat oder -andere an
sich bekannte Zusatzmittel verwendet, ohne daß diese in einem getrennten Vorgang
mit dem Fluorsilicon überzogen werden. Diese Zusatzmittel können allein oder in
Form ihrer Gemische in Mengen von etwa 1 bis 7 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 bis
4 Gewichtsprozent, verwendet werden.
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Es wurde weiterhin festgestellt, daß die Schaumverträglichkeit der
fluorsiliconhaltigen Feuerlöschpulver durch den Zusatz von eiweißhaltigen Stoffen
oder Eiweißkörpern, beispielsweise Polypeptide, Proteine, insbesondere Phosphorproteine,
Gluteline, Albumine, vorzugsweise jedoch Casein und/oder Kohlenhydrate, vorzugsweise
jedoch Stärke, vergrößert werden kann. Diese Stoffe setzt. man in Mengen von etwa
0,5 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsprozent, ein, wobei keine
besondere Mischreihenfolge eingehalten werden muß. .
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Zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen alterungsbeständigen schaumverträglichen
Feuerlöschpulvers .,wurden folgende Vergleichsbeispiele.. durchgeführt. _3. 979
Gewichtsteile Natriumb_icaxb_onat, -20 Gewichtsteile'teinteilige Kieselsäure, 1
Gewichtsteil Pluörsiliconöl mit einer Zähigkeit von 300 cSt =wurden A.5. Minuten-verrrrischt.,
`4. 949 Gewichtsteile Natriumbicarbonat, __ 30 Gewichtsteile feingemahlenes Casein,
20 Gewichtsteile feinteilige Kieselsäure, 1 Gewichtsteil Fluorsiliconöl mit einer
Zähigkeit von 300 cSt wurden 45 Minuten vermischt. Die Beispiele 3 und 4 stellen
ein beliebiges Beispiel des erfindungsgemäßen Pulvers dar.
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Die Feuerlöschpulver wurden in Polyäthylenbeutel gefüllt und.beim
Lagern Temperaturschwankungen von +20 bis.+40°C und Schwankungen der relativen Luftfeuchtigkeit
von 35 bis-80°/o ausgesetzt.. ..
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Die Schaumverträglichkeit der beschriebenen Pulver wurde, wie es allgemein
üblich ist und auch in der deutschen Auslegeschrift 1117 395 im Prinzip beschrieben
wird, dadurch geprüft, daß man auf eine auf Benzin schwimmende Schaumdecke das zu.
untersuchende Pulver streut, einen Teil der Schaumdecke entfernt, das Benzin entzündet
und die Zeit mißt,. die vergeht, bis z. B. die Hälfte des Schaumes zerstört worden
ist. Dieser Wert muß mit dem sogenannten Blindwert, das ist die Zeit, die zur Zerstörung
der Hälfte des Schaumes benötigt wurde, wenn kein Pulver auf den Schaum gestreut
wurde, verglichen werden.
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Im einzelnen ging man dabei so vor, daß in Metallgefäße mit ebenem
Boden von etwa 2.5 cm Länge, 25 cm Breite und 5 cm Höhe 625 cm3 Benzin (entsprechend
einer Höhe von 1 cm) gefüllt und danach Schaum auf die Benzinoberfläche bis zur
Oberkante des Metallgefäßes (4 cm hoch) aufgetragen wurde. Der über. den Gefäßrand
herausragende Schaum wurde abgestrichen. Nach der Entfernung eines Teiles der Fläche
der Schaumdecke (4 X 4 cm) an einer Ecke wurden jeweils 40 g Feuerlöschpulver gleichmäßig
über die Oberfläche des zurückbleibenden Schaumes verteilt und das Benzin entzündet.
Die Zeiten, die das Feuer zur Zerstörung der Hälfte -des in den Gefäßen vorhandenen
Schaumes benötigte, wurden gemessen. Diese Zeiten werden im folgenden »halbe Rückbrennzeit«
genannt.
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Diese Schaumverträglichkeitsuntersuchungen wurden in Abständen wiederholt,
um so die zeitliche Veränderung der Pulver -hinsichtlich ihrer Schaumverträglichkeit
beobachten zu können. - Ergebnisse Blindwert Verglcicllsbeispiel 1. 979. Gewichtsteile
Natriumbicarbonat, 20 Gewichtsteile feinteilige Kieselsäure, 1 Gewichtsteil Dimethylpolysiloxan
mit einer Zähigkeit von 300 cSt._ wurden 45 Minuten vermischt.
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2. 949 Gewichtsteile Natriumbicarbonat, 30 Gewichtsteile feingemahlenes
Casein, 20 Gewichtsteile feinteilige Kieselsäure, . 1 .Gewichtsteil Dimethylpplysiloxan
mit einer Zähigkeit von 300 cSt wurden 45 Minuten vermischt. . 11 Minuten. _ . Benötigte
Zeit, um die Hälfte des Schaumes zu zerstören, im folgenden »halbe Rückbrennzeit«
genannt.
| Pulver Halbe Rückbrennzeit |
| nach am Tag der nach nach ' nach |
| Beispiel Herstellung f 4 Wochen I 7 Wochen I12 Wochen |
| 1 4'15" 3'45" 3'45" 3'45" |
| 2 8' 5'45" 4'45" 4'45" |
| 3 6'30" 6'30" 6'30" 6'30" |
| 4 9' 9' 9' t 9' |
Wie die Ergebnisse zeigen, ist das Pulver nach Beispiell von vornherein
nicht schaumverträglich, das Pulver nach Beispiel 2 ist bereits nach 4 Wochen nicht
mehr schaumverträglich (vgl. Werte für die halbe Rückbrennzeit).
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Wird aber, wie die Beispiele 3 und 4 zeigen, an Stelle von normalem
Siliconöl (z. B. Dialkylpolysiloxan, insbesondere Dimethylpolysiloxan, oder Alkyl-arylpolysiloxan,
insbesondere Methylphenylpolysiloxan) Fluorsiliconöl verwendet, so können, ohne
daß dafür gesorgt werden muß, daß nur die Zusatzstoffe, insbesondere feinteilige
Kieselsäure, mit dem Silicon überzogen werden, also eine bestimmte Mischreihenfolge
der einzelnen Komponenten des herzustellenden Feuerlöschpulvers eingehalten werden
muß, hinsichtlich ihrer Schaumverträglichkeitalterungsbeständige Feuerlöschpulver
hergestellt werden.
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Um die Schaumverträglichkeit weiter zu verbessern, wird vorteilhaft
neben der Verwendung von Fluorsilicon eiweißhaltige Stoffe oder Eiweißkörper, beispielsweise
Polypeptide, Proteine, insbesondere Phosphorproteine, Gluteline, Albumine, vorzugsweise
jedoch Casein und/oder Kohlenhydrate, vorzugsweise jedoch Stärke zugefügt.
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Beispiele für einige Zusammensetzungen des erfindungsgemäßen Feuerlöschpulvers.
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Bei den nachfolgenden Versuchsbeispielen wurde als Grundsubstanz ein
Feuerlöschpulver der Zusammensetzung 949 Gewichtsteile Natriumcarbonat, 20 Gewichtsteile
feinteilige Kieselsäure, 1 Gewichtsteil Fluorsiliconöl verwendet. Blindwert
...................... 11 Minuten
| Halbe |
| Rückbrennzeit |
| a) nur Grundsubstanz ................ 6' 30" |
| Halbe |
| b) Grundsubstanz und Casein Rückbrennzeit |
| 1. 10 Gewichtsteile Casein .......... 7' |
| 2. 20 Gewichtsteile Casein .......... 8' |
| 3. 30 Gewichtsteile Casein .......... 9' |
| c) Grundsubstanz und Kartoffelstärke |
| 1. 10 Gewichtsteile Kartoffelstärke . . 7' |
| 2. 20 Gewichtsteile Kartoffelstärke . . 7' 30" |
| 3. 30 Gewichtsteile Kartoffelstärke . . 8' |
| 4. 60 Gewichtsteile Kartoffelstärke . . 9' |
| 5. 120 Gewichtsteile Kartoffelstärke . . 11' |
| d) Grundsubstanz mit Gemischen aus Kartoffel- |
| stärke und Casein |
| 1. 10 Gewichtsteile Kartoffelstärke und |
| 20 Gewichtsteile Casein ........... 8' 15" |
| 2. 20 Gewichtsteile Kartoffelstärke und |
| 10 Gewichtsteile Casein ........... 8' 30" |
| 3. 15 Gewichtsteile Kartoffelstärke und |
| 15 Gewichtsteile Casein ........... 8' 45" |