DE1444315A1

DE1444315A1 - Zur Schaumbildung geeignete Substanz und Verfahren zur Erzeugung eines auch zur Feuerbekaempfung geeigneten Schaumes

Info

Publication number: DE1444315A1
Application number: DE19621444315
Authority: DE
Inventors: Barthauer Gerald L
Original assignee: Safety Development Corp
Current assignee: Safety Development Corp
Priority date: 1961-12-11
Filing date: 1962-12-10
Publication date: 1969-04-10
Also published as: DE1444315B2; US3186943A; DE1444315C3

Description

Zur Schaumbildung geeignete Substanz und Verfahren zur Erzeug .ng eines auch zur Feuerbekämpfung geeigneten Schaumes

Oiθ vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Schaumerzeugung, wobei eine Substanz benutzt wird, die man in verdünnter wässriger Lösung in einem Luftstrom derart versprüht, daß sich ein Schaum bildet, der einen gewissen JTeuchtigkeitsgrad hat und diesen auch während längerer Zeit beibehält, so daß der Schaum zum !''euerlöschen und zu anderen /λ.ecken benutzt werden kann.

a~r,enstand eines älteren latentes (deutsche Patentanmeldung J 18 651 V/öla) bildet eine Apparatur zur üx-zeugung eines

■κ

wasserhaltigen ochaumes ^enägeaaer Beweglichkeit in ausreichender ...enge, der eine wirksame Bekämpfung verschiedener irten von ffeuersbrunsten gestattet, einschließlich Grubenbränden und ülfeldbränden, deren Bekämpfung aus einiger Entfernung {jescnelien muß. Gegenstand dieses i-'atentes bildenaer ^.ppax'at hat sich als wirksam bei der ,!'euerbekämpfung erwiesen, ^r soll insbesondere auch Verwendung finden bei dem Verfahren zur Schaumerzeugung, das den Gegenstand der vorliegenden jJrfindung bildet und dessen Besonderheit in aer Zusammensetzung des flüssigen -.ittels besteht, die in wässriger .Lösung unter Zuhilfenahme von luft zu einem feuchten schaum verblasen v/erden soll«

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Die iVirksamkeit eines Schaumes beim Bekämpfen eines Feuers hängt davon ab, daß der Schaum einen genügenden Wassergehalt hat. Das bedeutet nicht, daß der Schaum bzw. die schaumbildende Substanz selbst das Feuer löscht, aber daß der Schaum von einer genügenden Menge Wasser durchsetzt ist, die beim Verdampfen eine Dampfhülle bildet. Diese wird von Schaum selbst in der H- he der Feuerstel-le eingeschlossen und verhindert den weiteren Zutritt des für den Fortgang der Verbrennung erforderlichen Sauerstoffs ^ur Brennstelle, ienn der ochaum nicht den nötigen Wassergehalt hat, ist er weniger wirksam und erweist sich nicht so befriedigend bei der Bekämpfung des Feuers_β

Als ein Ziel der Erfindung ergibt sich also ein Zusatz zu dem den ochaum bildenden otoff, wobei dieser Zusatz dem ochaum die Eigenschaft gibt, mehr V/asser zurückzuhalten: der Schaum hat also nicht nur bei der Erzeugung einen ■ :- höheren Wassergehalt, sondern der Schaum ist auch in der Lage, einen angemessenen Wassergehalt während des Zeitabschnittes zurückzuhalten, in dem sich der Schaum von .dem Schäumerzeuger zu der Feuerstelle selbst bewegt, ^s ergibt sich also ein geringer VJntwässerungsfaktor, und das ■ ■ erlaubt, den zur Schaumerzeugung dienenden Apparat in'-sicherem Abstand von der Feuerstelle selbst aufzustellen; dabei hat ^r der Schaum, wenn er die Feuersteile erreicht, noch einen

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genügenden Feuchtigkeitsgehalt, um wirksam zu sein.

Luft-scheum-bildende Lösungen, die aus Flüssigleitekonzentrelten hergestellt werden, ζ. B* hydrolisierte Eiweißkörper (Proteine) sind bekannt. Wenn man die onzentrate zu Wasser In einer etwa 3 bis 6 eigen Lösung gibt, so ergibt sich eine Volumenvergrößerung von 10 : 1 bis 20 : des gebildeten Schaumes zu der flüssigen Phase. Diese bekannten Stoffe sind jedoch nicht zur Erzeugung höher expandierter Schäume in der Größenordnung von 50 : 1 bis 2000 : 1 brauchbar, und z.'ar v/eil sie entweder nifcht stabil genug sind, weil sie nicht den nötigen Wassergehalt aufnehmen, weil sie zu schnell entwässern oder weil sie eine ungeeignete Viskosität haben.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die "Luft-Schaum-Lösung" (dieser Ausdruck wird in der vorliegenden Beschreibung in dem Sinne der Definition benutzt, die sich Dei Unaerwriters' Laboratories Inc. U. L. 162, 1. Ausgabe, Liai 1^60, findet als "eine Substanz, die eine Lischung eiii-s x"t-jcaaum-j/laosigkeits-ivonzentrates in einer geeigneten e ..asser" darstellt) so zu gestalten, daii sie Je nach' der verwendeten Apparatur zur schäumerζeugung oinen hoch expandierten o^ei weniger stark expandierten jchaum erzeuet, In jeden ^aIl wird die jjuft-vjchaum-x-ösunt; durch eine Ver-'iimun;·; oes ^c'iaiamflüssij .sitslconzentrats gebildet.

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- Is muß darauf ausgewiesen to3?&3ö,_s daß tie Jji£ö^d©r?Migea_s die ©n ©ia®n hooh eagjaa&iesrfeea Scham gestallt werden» schweres? und teofc&iscü sißlit ia ^© eiaiasli©^ W©teis gm sr-"füllen sixids ^^Θ dlse "b©l wenigst staEfe Sehätsmea dog IPaI! ist* Is "bildet ^ia©s

3 all©.S?£ordesnieeB

füllte di© an ©i&ea sta3?2s eEmaadie^tsa w@2*d©a ₀. und -atiSösdsa la Appsä?ßt©Q. 'brauch'bs.r is ti, di© Erzeugung elaee weniger stark escp.enSlerten Sohexuaee dienen, wie er für gewisse andere E'euerbekampfungsswecke erforderlich

Bin weiter©® Ziel der Srfindüng iet eine soloke Besehaffenheit der Luft-Sohaum-Lösung₄. daß sich ein Schaiim einer geeigneten durohsohnittliöhen fellchengröße ergibt und, gleichgültig^ ob es sioh um einen stärker oder schwächer eacpeii- * r

■' dierten Schaum handelt, äia «ri'orderlichen Eigenschaften ', der,Staljilitltt_$ der Bewggliohkeit, d. h_o eine Möglichkeit

Hieriaa. liegt $&& S3?tei3li«Eer ?ort©ii fta? €t^ däe ^emgE?bfe* / ί .. ·. {

aus?

Sufos-feaass in Tersafc au haH?@a "fernaölifii^ dia füs "Arten tos Apparaten sua? Ü^semguag; irofö ^öfeätiiassi liolies? 'ksfo "beamtat werdet

der Porti)ewegung, und des erforderlichen Feuchtigkeitsaufnahmevermögena in sich vereinigen. Um dies.en Anforderungen zu genügen, muß der gebildete Schaum aus genügend feinen Teilchen "bestehen, um eine Emulsion zu bilden: in diesem Fall ist der Wassergehalt" höher, die Beweglichkeit jedoch geringer. Bs muß sich auch Schaum aus größeren Teilchen "bilden lassen, wenn man die entsprechende Apparatur benutzt: dabei ergibt sich ein Schaum von geringerem Feuchtigkeitsgehalt, der durch ein leicht wogendes Gefüge gekennzeichnet ist und durch den Luftzug oder ähnliche Kräfte leichter fortbewegt werden kann* Das Schaum erzeugende Material soll also die Möglichkeit der Bildung von Schäumen der gerade geeigneten Teilchengröße bieten, je nach den Arbeitsbedingungen des verwendeten Apparates, um sich der Art des zu löschenden Feuers anpassen zu können.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, daß das zur Schaumbildung dienende Mittel zur Bildung eines Schaumes in der Lage ist, bei dem das Volumenverhältnis Schaum zu Flüssigkeit zwischen den Vierten 50 : 1 und 2000 : 1 liegt. Auch soll die Schaumbildung sehr schnell erfolgen und unter Zugabe jeder Art von Wasser möglich sein, gleichgültig, ob dasselbe die Härte Null oder wie Seewasser eine Härte von. vielen tausend Einheiten pro Million hat. (im nachfolgenden wird als.Härteeinheit ppm. verwendet, d. h. parts per million, härtebildende · Teile auf 1 Million Teile %sser.)

- 6

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Die zur Schaumbildung verwendete Substanz soll also zur Schaumbildung, in der Lage sein, auch wenn die Härte des Wassers sehr unterschiedliche Werte hat, selbst wenn die "Härte etwa der des Seewassers gleichkommt» Auf diese Weise gelingt es gemäß der Erfindung, einen Schaum in erforderlicher Menge-, in erforderlicher Teilchengröße, geeigneter Beweglichkeit, dem gewünschten Ausdehnungsverhältnis und dem gewünschten Wassergehalt zu erzeugen, wobei die Härte des zur Herstellung des -Schaumes benutzten Wassers jeden beliebigen Betrag bis zu dem des Seewassers haben kann. Unter Verwendung einer solchen Substanz ist also eine Schaumerzeugung auch auf hoher See oder an der Meeresküste möglich, indem man Jeewasser für die Herstellung der wässrigen lösung benutzt, und auch dabei kann ein Schaum mit dem im. Einzelfall für zweckmäßig gehaltenen #asseraufnahmevermögeiL gebildet werden· ■■■-■■'

Auf diese Weise wird auch der Umfang erweitert, in dem sich ein Feuerlöschapparat, wie er Gegenstand des älteren Patentee (Patentanmeldung J 18 631 Y/51a) bildet, benutzen läßt, indem dabei Wasser beliebiger Härte, z. B. auch Seewasser, benutzt werden kann. Damit ergibt sich die Möglichkeit, Peuersbrünste jeder Art leichter zu "bekämpfen unter geringerer Gefährdung dar Personen, die sich in der Mhe des $«uera aufhalten. Die Bekämpfung des Feuers kann aus größerer Entfernung, d. .&·,. au» sicherer Stellung heraus durchgeführt, und auch Feuer, dif aa unzugänglich®]! Stellen entstehen» können be&ümpft werde». -,"-.-.■ """..."■-"" . . - .'.-"■

"'.'.. · ■ ' . -■... -7— : -' ■ SfiitS/töiS ·· '·

jsur feuerbekämpfung kann ein. derartiger Schaum auch daisu dienen,, geschlossene Bäume zu entgiften» indem in der IfluPt b&tindliche . radioaktive Seilehen entfernt werden, und zwar dadurch, daß das Luftvoluraen angesaugt und in Blasen, die der Schaum "bildet, eingeschlossen wird; das radioaktive Material "bleibt während eines Zeitraumes eingeschlossen, der ausreicht, um zu einer Benetzung desselben au führen. Wenn, die Blasen gusammenfallen oder zu fropfen zusammenlaufen, befinden sich die Verunreinigungen in der flüssigen !hase und werden an den Boden des Behälters befördert und dadurch praktisch vollständig entfernt, indem sie aus der dispersen Verteilung in der Luft heraus an einer Oberfläche gesammelt und so leicht fortgewaschen werden können«

v/eitere Ziele und üinaelheiten der Erfindung seien nachstehend beschrieben.

Schaum er zeugung mit hartem_n und weichem 'wasser

V/enn zur iichaumerzeugung weiches Wasser, d. h. Wasser von ge- I ringer üärte gebraucht wird, ist es leichter, Schaum zu erzeugen; mittels schaumbildender oubstanzen, wie ilmmonium-Dodecyl-Bulftit (jUniaonium-Laurin-oulfat) kann man öchaum sowohl mit hohem als auch mit geringem Volumenexpansionsverhältnis erzeugen, vVenn man ,eine bestimmte Wasseraufnahmefähigkeit des Schaumes und auch

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BAD ORIGINAL

ein holies Vermögen, das Wasser festzuhalten, anstrebt, so muß der schaumbildenden Substanz ein Alkohol,· z.' B. Dοde cyl-Alkohol (Laurin-Alkohol) beigegeben werden, der sowohl die Stärke als auch die Viskosität der Ip. as ens chi cht erhöht und dadurch die Wirksamkeit Terbessert.

Ammonium-Dodecyl-Sulfat ist jedoch nur geeignet für- Wasser von verhältnismäßig geringer Härte, und wenn auch der Dodecyl-Alkohol das Zurückhaltevermögen für Wasser verbessert, so beeinflußt er das Unvermögen des Ammonium-Dodecyl-Sulfats, Schaum mit hartem Wasser zu erzeugen, doch nicht merklich«

Um in der Lage zu sein, sowohl mit hartem als auch weichem Wasser einerseits ochaum von geringer, andererseits Schaum von hoher Volumenausdehnung zu erzeugen, wird gemäß der Erfindung ein alkoxyliertes Alkyl-Üiilfat, ζ. 3. Ammonium-Laurin-SuIfat, verwendet, worin die Alkyl-Gruppe aus einer geraden oder verzweigten Kette mit K) bis 20 C-Atomen besteht und die Alkoxylierung mittels Äthylenoxyd, . Propylenäthoxyd , Methyläthylenoxyd oder dergleichen durchgeführt wird. Es gibt verschiedene Verbindungen, mittels deren die Alkoxylierung bei einem Molekül durchzuführen ißt, das folgender liOrmel ge- . .·. horcht t

J E - ( 0 - R' )_n - SO^ Λ

■4-

- 9

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1 bis 4

©in O₁Q bie ein Q™ - Alkohol-Derivat

ein Äthyl-, Propyl~_t Isopropyl- oder dergleichen

Kern·

Ander« Salze der alkoxylierten Alkohol-Sulfate sind ebenfalls brauchbar, z. B. diejenigen von Alkalien, Brdalkalien oder von organischen Aminen, wie Mono-, Di-, oder Triäthanolalpminaalze.

Die schauiabildende Substanz muß Weiter, um die nötige Fähigkeit, das Wasser festzuhalten, au haben, einen Alkohol, z. B. Laurin-Alkohol oder einen entsprechenden anderen Alkohol, enthalten« um den Entwässerungsfaktor herabzusetzen, damit der Schaum während genügender Zeiträume hinreichend feucht bleibt, so daß er bei der Bekämpfung von Feuer oder der Reinigung der Atmosphäre entsprechend den besonderen Anjwendungabedingungen brauchbar ist#

Mittels der beschriebenen Substanz läßt sich $e nach der Art des■verwendeten Apparates ein Schaum erzeugen mit einem Ausdehnungsverhältnis von 50 : 1 bis 2000 : 1 oder auch ein

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j Schaum mit einem Ausdehnungsverhältnis in d©r Größenordnung

von 10 : 1, und in nedem Fall wohnen dar Substanz die er-

.

j forderlichen Eigenschaften inne, die sie sum Jeuerlösehen

geeignet machen* ·

\ Aus den folgenden Beispielen wird anschaulich, daß, obwohl das äthoxylierte Amiaonium-Laurin-Sulfat einen "befriedigenderi Schaum mit sehr hartem Wasser zu erzeugen in der Lage ist» die Bntwässerongszahl übermäßig ist und daß diese übermäßige Entwässerungs zahl nicht dadurch verbessert werden kanns daß man den Gehalt der Substanz an äthoxylierten Ammonium-Laurin-Sulfat erhöht«

Wenn Jedoch Laurin™Alkohol zugegeben wird, so zeigt ein Schaum, der mit Wasser von großer Härte - die Schäumerzeugung ist in. diesem Fall stets schwieriger - eine erhöhte · Fähigkeit, das Wasser festzuhaltem, nämlich die gleiche, die bei einem Schaum vorliegt, der mit einem Wasser normaler • Härte erzeugt wurde. Diese Ergebnisse sind in den folgenden spezifischen Beispielen erläutert:

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ORFGiWAL fNSPECTED

Beispiel I

Schaumbildner: Zusätze:

Zubereitung der Lösung:

Konzentration der aktiven bubstanz:

Lösungstemperatur :

29#iges äthoxyliertes Ammonium-Laurin-Sulfat
keine

156 g 29%iges äthoxyliertes
Ammonium-Laurin-Sulfat mit
11,3 1 Leitungawasser

400 mg/100 ml Leitungswasser
(Härte 50 bis 100 ppm.)

20°

Verhalten der

Anfangsfeuchtigkeitsgehalt des gebildeten Schaumes

Probe

194

Probe 2 148 g

Jilntwässerungszeit in min.

abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebener j

Flüssigkeit Flüssigkeits- Flüssigkeit E¹IUs sigkeits-j

in ml gehalt in ml gehalt j

in # in %

4	159	18
7	173	11
10	178	8
15	180	7
30	1S8	3

130	12
138	7
140	5
143	3
145	2

- 12 -

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Beispiel II

Schaumbildner s Zusätze:

Zubereitung der Lösung:

Konzentration der aktiven Substanz:

Lösungstemperatur:

Verhalten der

Änfangsfeuchti gkeitsgehalt des gebildeten Schaumes

29%iges äthoxyliertes Ammonium-Laurin-Sulfat

keine ·

312 g 29%iges äthoxyliertes
Ammonium-Laurin-Sulfat mit
11,3 1 Leitungswasser

800 mg/100 ml Leitungswasser

20° G

Probe 1 209 g

Probe 2 196 g

Entwässerungs- abgelaufene Verbliebener abgelaufene verbliebener zeit in min. Flüssigkeit Flüssigkeits- Flüssigkeit Flüssigkeits·

in ml gehalt . , gehalt

in ml

7 10 15 30

163	22	158	19
181	13	176	10
188	10	184	6
193	8	189	4-
198	5	191	3

Wenn Laurin-Alkohol (Dodecy1-Alkohol) dem äthoxylierten Ammonium-Laurin-Sulfat zugegeben wird, wie dieses bei dem

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ORIGINAL iNSPECTED

folgenden Beispiel III geschehen ist, so wird das Vermögen •des Schaumes, das Wasser festzuhalten, wesentlich verbessert. In dem Maße, in dem.der Gehalt an Laur'in-Alkohol erhöht wird, wird auch, die Fähigkeit, das Wasser festzuhalten, schrittweise verbessert, wie sich dieses aus den folgenden Beispielen IV, V und VI ergibt.

Schaumbildner: Zusätze:

Zubereitung der Lösung:

Konzentration der aktiven Substanz:

Lösungatemperatur:

Beispiel III

29/oiges. äthoxyliertes Ammonium-Laurin-oulfat 200 mg/lüü ml Laurin-Alkohol

183 g 29'/üiges äthoxyliertes Ammonäium-Laurin-Bulfat mit 13,2 1 Leitungswasser (in den 183 g des Sulfates befinden sich 2,6 g Laurin-Alkohol als freier Alkohol).

400 mg/100 ml Leitungswasser"

20° C.

Verhalten der

Anfangsfeuchtigkeitsgehalt des
gebildeten ochaumes

Probe 1 195 S

Probe 2 201 g

iiatwäss erungszeit in min.

7
10

15
30

abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebener Flüssigkeit Flüssigkeits- Flüssigkeit Flüssigkeitsin ml gehalt in ml gehalt in jo

134·

159 170 178 184

31

18

13 9 6

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	- 14 -	in %
143	29
168	16
180	10
186	7
191	5

ORIGINAL INSPECTED

-IMr-

Beispiel IV

Schaumbildner: Zusätze:

Zubereitung der Lösung:

Konzentration der aktiven Substanz:

Lösungstemperatur:

29%±Qes äthoxyliertes Ammonium-Laurin-oulfat

Laurin-Alkohol,

und zwar 30 mg/100 ml Leitungswasser

163 g 29/öiges äthoxyliertes Ämmoniuiii-Laurin-Sulf at plus 4-,O g Laurin-Alkohol, ' ■

verdünnt mit 13,2 1 Leitungswasser.

40Ü mg/100 ml Leitungswasser

20°

Vei'halten aer Probe

Anfangsf euchtig- 194 g keitsgehalt des gebildeten schaumes

Probe 2

iüntwäs s e rungszeit in min.

abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebener

Flüssigkeit Ellissigkeits- Flüssigkeit i?lüssigkeits-

in ml gehalt in ml gehalt

in /ο ' in -_to

4-	33	83
7	72	63
10	95	51
15	113	42
30	155	20

33
73
95

156

63

52

43

'22

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Beispiel V

Schaumbildner: 29/jiges äthoxyliertQS Ammonium-Laurin-Sulfat Zusätze: 40 mg/lÜÖ ml Leitungswasser

Zubereitung der 185 g 29%iges äthoxyliertes Ammonium-Laurin-Sulfat Lösung: plus 5|5 g Laurin-Alkohol,

verdünnt mit 15,2 1 Leitungswasser

Konzentration der aktiven Substanz:	4üü mg/	100 ml Leitungswasser	•	i^Jrobe	67	28	2
Lösungs temperatur:	20° 0.		250	68	69
Verhalten der		Probe 1	abgelaufene verbliebener abgelaufene Flüssigkeit Pliissigkeits-Fl"issigkeit in ml gehalt in ml in ;a	54	IUl	verbliebener jj'lüssigkeits- gehalt in /ö :
Anfangsfeuchtig keitsgehalt des gebildeten üchaumes	215	27	4U	154	ö8
ilntwäs se rungs - zeit in min.	68	22	175	70
4			56
7	128		42
10	167	24
' 15
5ü

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Schaumbildner: Zusätze:

Zubereitung der Lösung:

Konzentration der aktiven Substanz:

Lb'sungstemperatur:

Beispiel VI

29%iges äthoxyliertes Ammonium-Laurln-Sulfat Laurin-Alkohol, und ewar 50 mg/100 ml

183 g äthoxyliertes Ammonium-Laurin-rSulfat plus 6,7 g Laurin-Alkohol mit 13,2 1 Leitungswasser

400 mg/100 ml Leitungswas s er

21°

Verhalten der

Anfangsfeuchtigkeitsgehalt des gebildeten Schaumes

Probe

277 g

Dntwäs s erungszeit in min.

abgelaufene verbliebener Flüssigkeit Flüssigkeitsin ml gehalt in % -

Probe 2
283 g

abgelaufene verbliebener Flüssigkeit Flüssigkeits-

in ml gehalt in %

M-

7
10

15
30

34	88	34·	88
85	69	86	70
119	57	• 120	57
158	•4-3	158	MA-
207	25	212	25

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\- '
i
.Aus dem jetzt folgenden. Beispiel YII wird man, wenn man es mit dem Beispiel I vergleicht, ersehen, daß das äthoxylier- _; te Ammonium-Laurin-Sulf at im Zusammenhang mit einem harten V/asser in der Größenordnung von 500 ppm. gleich wirksam bezüglich der Schaumerzeugung ist wie im Zusammenhang mit ■ einem weichen Wasser; aber das Festhaltevermögen für Wasser ist ziemlich gering. Wenn jedoch, wie dieses in den Beispielen VIII und IX gezeigt ist, dem athoxylierten .äinmonium-Laurin-Sulfat Läurin-Alkohol hinzugefügt wird, so ist die dchaumerzeugung bei Verwendung eines Wassers in einer Härte von 2 500 ppm. mengenmäßig recht befriedigend, und das üFesthaltevermögen für V/asser ist ausgezeichnet. i

Beispiel VII

Schaumbildner: 2956iges äthoxyliertes Ammonium-Laurin-üulfat Zusätze: keine

Zubereitung 156 g 29#iges äthoxyliertes .nmmonium-Laurinder Lösung: Sulfat mit 11,3 1 -Vasser einer Härte von

500 ppm.

Konzentration 400 mg/lOü ml Leitungswasser dor aktiven
Substanz:

Lösungs- 20° C.
temperatur:

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ORIGINAL INSPECTED

Verhalten der

Probe 1

Probe 2

Anfangsfeuchtig- 172 keitsgehalt des gebildeten Schau mes	abgelaufene Flüssigkeit in ml	ε	168 g	verblieb· Flüssigkeits gehalt in %
iu'ntwä s s erungs - zeit in min.	141	verbliebener U¹IUs sigkeits- gehalt in %	abgelaufene Flüssigkeit in ml	1?
4	153	18	139	11
7	156	11	150	8
10	160	9	155	6
15	166	7	158	2
30	3	165

.Beispiel VIII

Schaumbildner: 29;oiges äthoxyliertes Ammonium-Laurin-Sulfat Zusätze: Laurin-Alkohol, und zwar 30 mg/100 ml

Zubereitung der Lösung:

183 g äthoxyliertes Ammonium-Laurin-Sulfat plus 4,0 g Laurin-Alkohol mit 1^,2 1.Wasser einer Härte von 2 500 ppm.

Konzentration 4Ou mg/100 ml Leitungswasser der aktiven
Substanz:

Lösungstemperatur :

19^Ü C

- 19 -

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ORIGINAL INSPECTED

Verhalten der

Anf angaf euchti gkeitsgehalt deä gebildeten Sch.aumee

Entwässerungszeit in min.

Probe 197 S Probe 2

199 S

abgelaufene verbliebener Flüssigkeit Flüssigkeits-

in ml

gehalt in % abgelaufene verbliebener.

Flüssigkeit Flüssigkeits! in ml gehalt
in %

15 50

65	67	65	68
108	45	104	48
125	57	125	57
150	24	147	26
170	14	170	15

Beispiel IX

ochaumbiidner: 29/oiges äthoxyliertes ilmmonium-Laurin-üulfat Zusätze: Laurin-Alkohol, und zwar 70 g/10., ml

Zubereitung 565 g 29.0iges äthoxyliertes

uer .uösung: Ammonium-Laurin-Sulfat plus ^,5 g Laurin-Alkohol

mit 15»2 1 synthetischem oeewasser.

Konzentration 8üü mjj/lOO ml Leitungswasser der aktiven Substanz:

Lösungstemperatur:

19° C.

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Verhalten der Probe 1 Probe 2

Anfangsfeuchtig- 185 S 169 g -■' '

keitsgehalt des gebildeten Schaumes

ji v·-

Entwässerungs- abgelaufene verbliebener ' abgelaufene verbliebener zeit in min. Flüssigkeit Flüssigkeits- Flüssigkeit Flussigkeits-

in ml gehalt in ml gehalt

4	25	86
7	67	64
10	83	55
15	108	42
30	155	27

20	88
53	69
73	57
97	4-3
126	25

Bezüglich der Definition "synthetisches Seewasser'¹ sei verwiesen auf "See Naval Aircraft Factory Process Spec. PS-I, Navy Dept· Spec. WD27B, dated July 1, 1940".

Beispiel IX zeigt: es ist mit einer geeigneten Kombination von äthoxyliertem Ammonium-Laurin-Sulfat mit Laurin-Alkohol möglich, Schaum in wesentlichen Mengen herzustellen; dieser Schaum ist stabil, von einer geeigneten durchschnittlichen Teilchengröße und hält das Wasser fest. Selbst 30 Minuten nach der Schaumbildung verbleibt noch ein Was sergehalt von 27 % ohne Anzeichen φ-ner liebelbildung oder eines Niederschlags·

Man sollte annehmen, daß beim Gebrauch von Seewasser nur eine

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dicke, milchige Flüssigkeit entsteht, aber kein Schaum gebildet werden kann, oder daß, wenn Schaum erzeugt wird, dieser ganz unstabil ist. Im Gegensatz zu dem erwarteten Ergebnis entsteht jedoch ein Schaum von güter Beschaffenheit, der auch stabil ist und einen hohen ./assergehalt hat. Auch das Zurückhaltevermögen für Wasser ist so gut, daß selbst nach 30 Minuten der Feuchtigkeitsgehalt noch eine Beschaffenheit; des Schaumes ergibt, die ihn zur Feuerbekämpfung geeignet macht·

Um die in der Lösung befindlichen Komponenten bis zum Gebrauch derselben darin festzuhalten und eine annehmbare Viscosität des Gemisches aufrecht zu erhalten, werden bestimmte Mengen von Isopropyl-Alkohol oder anderen Karbinolen mit niedrigem Siedepunkt zugegeben; es bestehen keine kritischen Grenzen für die Mengenzugabe,"aber es genügt, um die flüssige thase der, Substanz bei -6 C und eine Viscosität von 50 cps sicherzustellen, eine Zugabe, die 15 Vo der wirksamen üubstanz beträgt. Im allgemeinen sind 5 bis 15 Gew.-% des Karbinols für den erstrebten Zweck ausreichend.

Das Netzmittel nach dem Prinzip der Erfindung kann in der Zusammensetzung v/eitgehend variiert werden, um Jedes gewünschte Verhältnis von ochaum zu Flüssigkeit zu erzeugen, welchem die bei der jüindäxomung des Feuers oder bei der entgiftung erforderliche Konsistenz entspricht,

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Wenn man einen leicht welligen und gut beweglichen Schaum braucht, so ist ein Expansionsverhältnis Schaum zu Flüssigkeit von 1000:1 vorgesehen. Bei anderen Apparaten, wie sie zum Gebrauch in Wohnhäusern, im Zusammenhang mit Personenautos, Lastkraftwagen oder im Rahmen einer Werkstattausrüstung benutzt werden, können Schäume, die ein anderes
Jüxpansionsverhältnis haben, benutzt ".-,erden. Bei hoch expandierten Schäumen zeigt sich, daß der .anteil des Hetzmittels im Schaum 2 bis 5 P beträgt, wobei das netzmittel selbst zu 15 ^ü/o aus aktiver Substanz besteht. Schäume von geringerer Expansion sind dichter, entwässern langsamer, lassen sich aber weniger leicht bewegen. Daher sind Schäume von geringerer expansion weniger wirksam bei der ITeuerbekämpfung aus großer Entfernung, aber sind längere Zeit hindurch wirksam, indem sie langsamer entwässern. '

Die schaumbildenden Substanzen der vorliegenden Erfindung haben die Eigenart, das wasser langer festzuhalten, und
sind gegenüber den Härtebildnern im wasser verhältnismäßig unempfindlich. Die Mittel haben auch eine annehmbare Viscosität bei einem Gehalt an aktiver Substanz von 15 /i> und haben sämtlich einen für die Lagerung genügend niedrigen l'rübungspunkt.

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Bas alkoxylierte Ammonium-Alkyl-Sulfat gemäß der vorliegenden Erfindung kann erzeugt werden durch Alkoxylierung Ton Alkoholen mit langer Kette, auch anderen als des Laurin-Alkohols, nachfolgende Sulfonierung und Neutralieierung in der üblichen Weise, um zu gleichwertigen Stoffen zu gelangen. So besteht die Möglichkeit, Äther des Ammonium-Myristin-Bulfates (Setradecanol-Sulfat) o. a. Alkohole mit hoher C-Zahl entsprechend der Eigenart des

Grundmaterial8 auszuwählen. Bas alkozylierte Ammonium-Alkyl-Sulfat ist auch in Verbindung mit anderen Alkoholen als Laurin-Alkohol brauchbar, wenn eine Schaumerzeugung sowohl mit hartem als auch weniger hartem Wasser möglich sein soll· Das folgende Beispiel X bezieht sich auf die Verwendung eines solchen anderen Alkohols·

Beispiel Schaumbildners 29 jfcLges äthozyliertes Ammonium-Laurin-

Sulfat

Zusatzes

Zubereitung der Lösungs

Myristin-Alkohol 40 mg/100 ml

183 g 29 feiges äthozyliertes Ammonium-Laurin-j Sulfat plus 5,3 g Myristin-Alkohol mit 13f2 1 Leitungswasser

Konzentration 400 mg/100 ml Leitungswasser der aktiven Substanzs

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- 24 -BAD ORIG'NAL

LöaungB temperatur»	21° 0.	1	Probe	2	verblie bener Plüssig- keitsge- halt injt
Verhalten der	Probe		581 g		46 ·
Anfangsfeuehtig- keitsgehalt des gebildeten Schau mes	504 g	verbliebener Plüasigkeits- gehalt in ?6	abgelaufene Flüssigkeit in ml	36
Entwäseerungs- zeit in min.	abgelaufene Flüssigkeit in sol	46	■ 314	27
4	272	33	372	20
7	337	23	425	13
10	387	19	465
15	403	12	505
30	443

Der Zusatz des Myristin-Hkohols kann mit dem des Laurin-Alkohol« in folgender Weise verglichen Werdens

Beispiel XI

Schaumbildners
Zusatzes

Zubereitung
der Lösungs

29 #iges äthoayliertes Ammonium-Laurin-Sulfat iaurin-Alkohol, und zwar 40 mg/100 ml

183 g 29 Jtoiges äthoayliertes Jünmonium-Laurin-SuIfat plue 5,3 g Laurin-Älkohol (anstelle des Myristin-Alkohols des Beispiels X).

Konzentration 400 mg/LOO ml Leitungswasser

der aktiven Sub-

stanzs

Lösungstemperaturs 23° ö·

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- 25 BAD ÖR!G?MAL

Verhalten der	Irobe	abgelaufene flüssigkeit in ml	1	Probe	2
Anfangefeuchtig- 663 g keitsgehalt des gebildeten Schau mes	245		679 g
EntwäBeerungs- zeit in Bin.	371	verbliebener Flüssigkeits gehalt in 56	abgelaufene Flüssigkeit in ml	verbliebe- Flüssig- keitsge- halt in £
4	417	63	238	65
7	484	44	353	48
10	569	37	400	41
15	27	468	31
30	14	570	16

Wie eich das Fortlassen der bei den Beispielen X und XE erwähnten Alkohole auswirkt, ist zu ersehen aus folgendem»

Schaumbildners Zusatzes

Zubereitung der Lösung:

Konzentration der aktiven Substanz!

LÖsungB-temperaturi

Beispiel ΣΕΙ

29 5*igee äthyioxyliertes Ammonium-Laurin-Sulfat keine

183 g 29#iges äthoayliertes Ammonium-Laurin-SuIfat mit 13,2 1 Leitungswasser

400 mg/100 ml Leitungswasser

23°

- 26 -

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Verhalten der Probe 1

Anfangsfeuchtig- 194

keitsgehalt des
gebildeten Schaumes

artwäaserungs- ÄKlSSSi zexx xn mm. _±n ^

Probe 2 148

verbliebener abgelaufene verblie Plüssigkeits- Flüssigkeit bener gehalt in <f> in ml Flüssig

keitsge halt

4	159	18	128	13
7	173	11	137	7
10	179	8	140	5
15	181	7	143	3
30	189	3	145.	2

Aus diesen Beispielen kann man ersehen, daß Myristin-Alkohol, wenn er auch nicht so wirksam ist wie Laurin-Alkohol, doch eine wesentliche Verbesserung auf den iöitwässerungsfaktor des Schaumes ausübt gegenüber solchen Schäumen, bei deren Erzeugung kein Fettalkohol zugesetzt wurde.

Schaumbildner, die sowohl unter Benutzung harten als auch unter Benutzung weichen Wassers verwendet werden können, sind die nach der folgenden Formelt

R ist dabei ein Alkohol mit langer Kohlenwasserstoffkette mit

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- 27 ORIGINAL INSPECTED

10 bis 20 G-Atomen,

R* iet ein zur Alkoxylierung dienender Stoff von niedrigem Siedepunkt, der beispielsweise aus Äthylenoxyd erhalten wird Z ist ein Alkali, ein Erd-Alkali oder ein organisches Amin-Hadikal.

Verfahren der Schaumerzeugun^

Aus den vorbeschriebenen Substanzen läßt sich ein Schaum, sowohl mit weichem Wasser als auch mit einem Wasser erzeugen, dessen Härte so hoch ist wie bei Seewasser. Die Erzeugung geschieht unabhängig von der Art des -Wassers im wesentlichen in der gleichen Weise. Zur Erzeugung eines Schaumes von hoher Expansion wird Luft in einen mit Wasser verdünnten Schaumbildner in der Weise eingeführt, wie es im Patent ... (Patentanmeldung J 18 631 V/6la) dargestellt istt

Eine Lösung eines Luf tschaumbildners wird im. allgemeinen dadurch hergestellt, daß man die wirksame Substanz oder deren Lösung in einer hinreichenden Menge Was seajfeuf löst, um so eine Lösung zu erhalten, die 15 # der wirksamen Substanz enthält. Zu dieser wird dann eine genügende Alkoholmenge hinzugefügt, um einen genügend niedrigen Entwässerungefaktor zu erhalten.

- 28 -

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Der Alkohol kann zu der konzentrierten Lösung des wirksamen Bestandteils hinzugefügt werden, bei der diese in 15 #Lger Lösung vorliegt. Diese Vorlösung wird dann mit zusätzlichem Wasser gemischt, um eine Luftschaumbildungsfltissigkeit zu erhalten, die etwa 3 bis 6 lol.-fi der konzentrierten Lösung enthält. Die genannten Bereiche für die Gewichts- und Volumenprozente stellen, keine kritischen Grenzen dar, sondern sollen nur als Anhaltspunkte für die zu wählenden Konzentrationen dienen·

Die sGhaumbildende Lösung wird mittels Düsen auf ein Sieb gesprüht, welches daduroh benetzt wird und durch einen Luftstrom geht, der entweder künstlich erzeugt wird oder durch natürlichen Zug entsteht· Beim Hindurohströmen der Luft durch die Sieböffnungen wird das Schaummaterial zu leichten, welligen Blasen geformt, die den notwendigen Wassergehalt haben, um das feuer zu dämmen·

Der Schaum wird erzeugt mit einem Luftstrom, der eine Geschwindigkeit von 25 m/seo. bis 180 m/sec. hat. Dieser Luftstrom bewirkt auch die Bewegung des Schaumes vom Siebe fort. Der Schaum wird an die Stelle des Feuers gedrückt, so daß das- Aggregat zur Schaumerzeugung in erheblicher Entfernung von dem feuer selbst aufgestellt werden

- 29 -909815/1048 Bad

an .der Stelle, an der auch die heißen und giftigen Rauchschwaden, welche eine feuerbekämpfung aus der Nähe hindern, nicht mehr wirksam sind ο JSs läßt sich auf diese Weise Schaum in einer Menge von etwa 30 nr/min. erzeugen, und können also ziemlich große Bäume in verhältnismäßig kurzer Zeit mit Schaum angefüllt werden·

Das Sieb, auf das die Lösung aufgesprüht wird, kann etwas schräggestellt sein und entweder eben oder gewellt, um einen Verlust an Schaumbildner durch Wasserentzug zu verhindern.

Wenn der Schaum das Feuer erreicht und es einhüllt, so ist darin noch genügend Wasser enthalten, das in Dampf umgewandelt werden kann. Durch die umgebende Schaummasse wird d-er Dampf abgeriegelt und in der Nähe des Feuers festgehalten, Br bewirkt ein Erlöschen des Feuers-, indem dadurch der Zutritt von Sauerstoff, der zur Aufrechterhaltung der Verbrennung erforderlich ist, unterbunden wird. Der Schaum wirkt noch in anderer Weise in der Bekämpfung des Feuers, indem er die Wärmestrahlung des Feuers unterbindet. Bei einem ölbrand, z. B. bewirkt nach dem Beginn der Verbrennung die Wärmestrahlung ein Kracken der Kohlenwasserstoffe in niedriger siedende,

- 30 -

909815/1048

leichter entflammbare Substanzen· Wenn das Schaummaterial die brennenden Ölbestandteile umhüllt, so unterbindet es die Strahlung und damit auch das Kracken des Öls in der Nähe des Feuers. Bei der Bekämpfung dieses sehr schwierig zu beherrschenden Feuers wirkt also der Schaum in zwei Richtungen! er schirmt das Feuer ab und dämmt es ein.

Die vorliegende Erfindung kann auch dazu dienen, die Verseuchung eines Baumes durch radioaktive Strahlung zu beseitigen. Wenn sich radioaktive Teilchen in einer Atmosphäre befinden, so kann man mittels der in dieser Atmosphäre befindlichen Luft eine große Anzahl von Schaumblasen erzeugen· Man kann den Apparat zur Schaumerzeugung also innerhalb des verseuchten Baumes unterbringen und die verseuchte Atmosphäre mehr und mehr in Schaum einhüllen. Nach einer bestiiamten Zeit, beispielsweise nach 25 Minuten, ist die ganze Atmosphäre in Schaum eingehüllt. Der Schaumerzeuger wird derart in Tätigkeit gehalten, daß neuer Schaum in dem Maße erzeugt wird, in dem vorher erzeugter Schaum zusammenbricht. Die leichten radioaktiven Teilchen, die in der Begel sehr klein sind und in der Größenordnung von einem Mikron oder einem Submikron liegen, stoßen dann gegen die Innenflächen der Schaumblasen und werden angefeuchtet; mit dem Absinken der im Schaum ent-

- 31 909815/1048

haitenen Flüssigkeit gehen sie in die flüssige Phase über und verbleien nicht mehr in der eingeschlossenen Luft.

Nach einem Zeitraum von beispielsweise 25 Minuten sind alle radioaktiven Teilchen von der Feuchtigkeit erfaßt und sinken mit dem Schaum nieder.bis dieser den Boden erreicht hat, wo er fortgewaschen wird. Praktische Versuche haben ergeben, daß praktisch alles in der Luft befindliche radioaktive Material in der beschriebenen Weise durch den Schaum entfernt werden kann.

Sine der wichtigsten Eigenschaften des gemäß der Erfindung erzeugten Schaumes besteht darin, daß er genügend Sauerstoff enthält, so daß innerhalb der vom Schaum eingeschlossenen Atmosphäre das Atmen möglich ist, und daß daher die Personen, die sich in der Nähe eines Feuers befinden, weit weniger gefährdet sind. JDa der Schaum mit Wasser irgendwelcher Herkunft erzeugt werden kann, ist die Erfindung besonders geeignet für den Gebrauch an Schiffen, auf Docke, und in Lagerräumen, wo sich in der Nähe frisches oder auch Salzwasser befindet.

Der Schaum kann in verschiedener Größe erzeugt werden, von der Größe einer Emulsion an aufwärts bis zu größeren Teilchen, wobei der Schaum leicht und wellig genug wird, um leicht fortbewegt zu werden. Auch der Wassergehalt ist ausreichend, um zwar das Feuer zu dämmen, aber längst nicht so

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- 32 -.

hoch, daß er bei den behandelten Objekten etwa einen Was- eerechaden hervorrufen könnte. Die Mengen von Wasser, die in Form des Schaumes mit den Gegenständen in Berührung kommen, sind wesentlich geringer als diejenigen, die beim Feuerlöschen mit Wasser benutzt werden. Beim üblichen Feuerlösehen werden die Gegenstände praktisch völlig mit Wasser getränkt, wodurch Schaden entstehen können, die fast ebenso schlimm sind wie der Feuerschaden* Es muß jedoch betont werden, daß ein gewisser minimaler Gehalt an Wasser in dem Schaum enthalten sein muß. Ist derselbe nämlich zu trocken, so wird nur eine ungenügende Menge Dampf bei der Bekämpfung des Feuers erzeugt· Das ist der Hauptgrund für die Zugabe eines höheren Alkohols, der das Vermögen des Schaumes erhöht, das in dem Schaum enthaltene Wasser genügend lange festzuhalten.

Durch die vorliegende Irfindung wird der Bereich, in dem der in dem genannten älteren Patent beschriebene Apparat zur Sohaumerzeugung angewendet werden kann, erheblich erweitert} die Bekämpfung des Feuers kann schneller erfolgen, mit erheblich größerer Sicherheit für die das Feuer bekämpfenden Personen und bei erheblich geringerer Gefahr, daß beim Löschen des Feuers die Gegenstände einen zusätzlichen Schaden erleiden·

- 33 909815/10 48

BAD ORIGINAL

Unter weichem Wasser soll im Hahmen dieser Ausführungen Wasser von üblicher Härte verstanden werden, nämlich mit einem Gehalt an Mineralsubstanzen von 50 bis 100 ppm, d. h. Oaloium-Garbonat-Iquivalente gerechnet auf 1 000 000 Teile Wasser·

Wenn man Wasser mit geringem Härtegrad benutzt, kann ein · Reinigungsmittel wie Ammonium-Laurin-Sulfat als Schaumbildner benutzt werden. Dasselbe ist unter verschiedenen Bezeichnungen im Handel erhältlich.

Wenn man Lösungen von 28,5 ?&geffl. Ammonium-Laurin-Sulfat mit 15»1 Liter Leitungswasser mischt, so wird die Wirkungsweise dadurch beeinflußt, ob man Laurin-Alkohol etwa in einer Menge von 40 mg/100 ml der endgültigen Lösung zugesetzt oder nicht» Der Zusatz von Laurin-Alkohol setzt den Sitwässerungsfaktor des Schaumes wesentlich herab; dadurch wird der Schaum auch noch in größerem Abstand von dem Apparat wirksam, mittels dessen der Schaum erzeugt wird. In diesem Falle ist die Zeit, welche vergeht, bis der Schaum von dem Apparat, in dem er erzeugt wird, bis zu der Feuersteile selbst gelangt, nicht so groß, daß der Schaum seinen wirksamen Wassergehalt verloren hat, ehe er die eigentliche ]?euerstelle erreicht. Dies sei anhand der nachstehenden Beispiele erläuterte

- 34 -909815/1048

Beispiel HII

Schaumbildnerι 28,5 #iges Ammonium-Laurin-Sulfat und 1,69 1> freier Fettalkohol

Zusätze:

Zubereitung der lösung!

keine

213 g 28,5 #Lges Ammonium-Laurin-Sulfat mit 15,1 1 Leitungswasser

Konzentration 400 mg/100 ml Leitungswasser

der aktiven Substanz!

Lösungstempe- 19° raturt

Verhalten der

Anfangsfeuchtigkeitsgehalt des gebildeten Schaumes

Probe 147 g Probe 2 149g

Entwässerungszeit in min.

abgelaufene Flüssigkeit in ml verbliebener abgelaufene verbliebe· Feuchtigkeits- Flüssigkeit ner Feucht gehalt in i» in ml tigkeits-

gehalt in $>

4 7

10 15 30

60	59	62	58
92	37	94	37
108	27	110	26
121	18	123	17
134	9	137	8

- 35 -

909815/104

Schaumbildnerι

Zusätze»

Zubereitung der Lösung!

Konzentration der aktiven Subatanz ι

lösungstemperaturi

- 35 -Beispiel HY

28,5 jGiges Ammonium-Laurin-Sulfat und 1,69 it freier Fettalkohol

Laurin-Alkohol, und zwar 40 mg/LOO ml Leitungswasser

187 g 28,5 T&ges Ammonium-Laurin-Sulfat plus 5,3 g Laurin-Alkohol mit 13,2 1 Leitungswaseer

400 mg/LOO ml Leitungswasser

20°

Verhalten der Probe

Anfangsfeuchtigkeitegehalt des gebildeten Schau- »mee

Bntwässerungs- abgelaufene verbliebener zeit in min. Flüssigkeit Feuchtigkeits-

Probe 2 154

abgelaufene verblie-Flüssigkeit bener

	in ml	gehalt in ¹Jk	in ml	Feuchtig« keitsge- halt in£
4	7	95	7	95
7	28	81	27	82
10	47	68	46	70
15	70	52	71	54
30	99	32	103	33

- 36 -

909815/1CU8

BAD ORiOiNAL

Diese Ergebnisse lassen sich dahin deuten, daß kleine Zu-. Sätze von Laurin-Alkohol dazu führen, daß der Schaum auch , für längere Zeiträume eine große Flüssigkeitsmenge zurückhält; da der Schaum, um wirksam zu sein, noch eine erhebliche Menge von Flüssigkeit in dem Zeitpunkt beinhalten muß, in dem er die Feuerstelle erreicht, bringt die Zugabe des Laurin-Alkohols eine wesentliche, an sich überraschende Verbesserung mit sich* Darüber hinaus sieht man aus den drei folgenden Beispielen, bei denen Ammonium-Laurin-Sulfat unter Zusatz von laurin-Alkohol benutzt wird, daß gemäß dem Beispiel XV bei dem Leitungswasser mit einer Härte von 100 ppm. benutzt wird, hier ein brauchbarer Schaum erzeugt wird, der ein gutes Festhaltevermögen für Wasser besitzt und dessen Schaumqualität gut ist. Wird die gleiche Substanz mit hartem Wasser mit beispielsweise 1000 ppm· benutzt, wie beim Beispiel XVI, so läßt die Schaumqualität nach, der Entwäseerungsfaktor ist schon erheblich. Wird, wie beim Beispiel XVII, die Härte des zugesetzten Wassers auf 2000 ppm. erhöht, so läßt sich überhaupt kein Schaum mehr herstellen. Schaumbildner dieser Zusammensetzung sind offensichtlich ungeeignet, um hoch expandierte Schäume mit Seewasser zu erzeugen, das eine Härte von über 2000 ppm» hat,

Die Wirkung verschiedener Zusätze von laurin-Alkohol zu

- 37 -909815/1048

ORIGINAL INSPECTED

Anmonium-Laurin-Bulfat ergeben sich recht deutlich aue den nachfolgenden Beispielen, bei denen der Entwässerungefaktor in gleichen Zeitabständen· gemessen ist unter Zugrundelegung einer Zusammensetzung dis Schaumbildners, die sich bezüglich der Höhe des Betrages unterscheidet, in dem Laurin-Alkohol zugt-.setzt ist. Bs zeigt sich, daß ein steigender Zusatz von Laurin-Alkohol eine Überraschende, verhältnismäßig .starke Wirkung auf den Eatwässerungsfaktor des Schaumes und seine Fähigkeit, das Wasser festzuhalten, ausübt·

Beispiel XV

Schaumbildners 28,5 ?Ö.ges Ammonium-Laurin-Sulfat

und 1,69 Ji Fettalkohol

Zusätzei Laurin-Alkohol, und zwar 13 mg/100 ml

Zubereitung 184 g 28,5 J&ges Ammonium-Laurin-Sulfat plue der Lösung« 1,5 g Laurin-Alkohol mit 13,2 1 Leitungswasser

Konzentration 400 mg/LOO ml Leitungswasser
der aktiven
Substanzt

Lösungstem- ' 21° G.
peraturj

Verhalten der . Probe 1 ?*^oloe 2

Anfangsfeuohtig- 158 g I60 g

keitsgehalt des
gebildeten Schaumes

Satwässerungs- abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebezeit in min* flüssigkeit Feuchtigkeits-Flüssigkeit nerieuch-

in ml gehalt in jC in ml tigkeitsge

halt in f

4 20 87 21 87

7 50 68 50 69

10 73 54 72 55

15 90 43 90 44

30 117 26 122 24

909815/1048 - 38 -

Beispiel XYI Schaumbildner:

Zusätze»

Zubereitung der Lösung:

Konzentration der aktiven Substanz:

Lösungstemperatur:

28,5 J&iges Ammonium-Laurin-Sulfat und 1,63 $ Fettalkohol

Laurin-Älkohol, und swar 13 mg/100 ml

184 g 28,5 y&Lges Ammonium-Laurin-Sulfat plus 1,5 g Laurin-Alkohol mit 13»2 1 Wasser mit einer Härte von 1000 ppm.

400 mg/LOO ml Leitungswasser mit 1000 ppm.

21°

Verhalten der

Probe

Prob3 2

Änfangsfeuchtigkeitsgehalt des gebildeten tfohau me s

3atwäs a erungszeit in min.

530 g

die Schaumbildung abgelaufene verbliebe-

tflücsigkeit ner IPeuoiain ml ' ti^kaits^ halt in. >

war ungenügend

4 7

10 15 "30

240	55
337	36
375	29
420	21
470	11

- 39 -

909815/1048

U4431B

- 39 Beispiel IVII

Schaumbildners

Zusätze:

Zubereitung
der Lösung»

Konzentration
der aktiven
Substanzt

Lösungstemperaturi

Ergebnis»

28,5 #Lges Ammonium-Laurin-Sulfat und 1,69 # Fettalkohol

Laurin-Alkohol, und zwar 13 mg/100 ml

184- g 28,5 ?Ö.ges Ammonium-Laurin-Sulfat plus 1,5 g Laurin-Alkohol mit 13,2 1 eines Hassers mit einer Härte von 2000 ppm.

400 mg/100 ml eines Wassers mit 2000 ppm·

20° 0.

Eine Schaumerzeugung war nicht möglich·

Was die nun folgenden Beispiele XVIII, 2IX und XX angeht, so ergibt sich, daß Laurin-Alkohol neben seiner Eigenschaft, daß er als der geeignetste Alkohol erscheint, um den Schaum fähig zu machen, das Wasser festzuhalten, auch mit ähnlicher Wirkung ersetzt werden kann durch Myristin-Alkohol (Beispbl XX), und man sieht, daß auch Deoyl-Alkohol den Entwässerungsfaktor verbessert, wenn auch nicht in so bedeutendem Maße, wie dies der Laurin-Alkohol oder der Myristin-Alkohol tun.

Die Alkohole mit G-Atomen von 10 bis 20, mögen sie gerade oder verzweigte Ketten haben, sind untersucht worden, und es wurde festgestellt, daß sie sämtlich überraschenderweise dis WirlaiEg haben, die Fähigkeit des Schaumes, das Wasser

909815/KH8

- 40 -

festzuhalten, zu steigern. Jedoch nimmt der Laurin-Alkohol eine Sonderstellung unter diesen Alkoholen ein. Dies ist jedenfalls das Ergebnis der von der Anmelderin in dieser Hinsicht durchgeführten Versucheβ

Beispiel X7III

Schaumbildner! 28,5 #iges Ammonium-Iaurin-Sulfat und

1,69 ?6 freier Fettalkohol

Zusätzet

Zubereitung der Lösung!

Konzentration der aktiven Substanz!

Lösungstemperatur:

Laurin-Alkohol, und zwar 20 mg/100 ml

187 g 28,5 $iges Ammonium-Laurin-Sulfat plus 2,6 g Laurin-Alkohol mit 15,2 1 Leitungswasser

400 mg/LOO ml Leitungswasser

21° 0.

Verhalten der Probe 1

Anfangsfeuchtig- " 186 g keitsgehalt des gebildeten Schaumes

Probe 2 183 g

Entwässerungszeit abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebein min. Flüssigkeit Feuchtigkeits- Flüssig- bener

in ml gehalt in <fo keit in ml Feuchtigkeitsge halt in ?£

4 7

10 15 30

Z	99	2	99
7	96	7	96
24	87	24	87
50	73	51	72
106 .	43	108	41

41 -

909815/KK8

Beispiel XLX

Schaumbildners

Zusatzes

Zubereitung
der Lösung:

Konzentration der aktiven
Substanz:

Lösungstempera tür t

28,5 #iges Ammonium-Laurin-Sulfat und 1,69 Io freier Alkohol

Decyl-Alkohol, und zwar 17 mg/LOO ml

187 g 28,5 $iges Ammonium-Laurin-Sulfat plus 2,2 g Decyl-Alkohol mit 13»2 1 Leitungswasser

400 mg/LOO ml Leitungswasser

21° 0

Verhalten der

Anfangsfeuchtigkeitsgehalt des gebildeten Schaumes

Probe 146 g

Probe 122 g

Srfcwäs s erungs zeit in min.

abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebe-

Plüssigkeit leuchtigkeits- flüssigkeit ner Feuch-

in ml gehalt in i» in ml tigkeitsge

halt in %

10
15
30

101 126 132 139 145

87 106 113 119 121

29

13

- 42 -

909815/1048

Schaumbildner:

Zusätze:

Zubereitung der Lösung;

Konzentration der aktiven Substanz»

Lösungstempera tür:

- 42 Beispiel XX

28,5 ^iges Ammonium-Laurin-Sulfat und 1,69 fi freier !Fettalkohol

Myristin-Alkohol, und zwar 23 mg/100 ml

187 g 28,5 ^iges Ammonium-Laurin-Sulfat plus 3 g Myristin-Alkohol mit 13,2 1 Leitungswasser

400 mg/100 ml Leitungswasser

22° C

Verhalten der

Anfangsfeuchtigkeitsgehalt des gebildeten Schaumes

Probe 1
196 g

Probe 2 203 g

Entwässerungszeit abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebein min· Flüssigkeit Feuchtigkeits- Flüssigkeit ner Feuch-

in ml gehalt in <£ in ml tigkeitsge

halt in %

4 7

10 15 30

6 ■	97	6	97
27	86	2D	90
51	74	42	79
84	57	76	62
133	32	136	32

Aus den vorstehenden Beispielen 13 bis 19 ergibt sich, daß laurin-Alkohol oder ein anderer Alkohol in Ergänzung des freien im Schaumbildner anwesenden Fettalkohols in solcher Menge zugesetzt werden muß, daß ein gewisses Verhältnis zwischen dem Gehalt an freiem Fettalkohol und dem Ammonium-Laurin-Sulfat aufrechterhalten wird, um in erheblichem Maße die

9098 15/10 48

- 43 -

INSPECTED

Schaumbildung zu fördern. Ss hat sich erwiesen, daß man die Menge des freien Fettalkohole so wählen muß, daß sie nicht geringer ist als einem G-ewichtsverhältnis von Ammonium- Laurin-Sul+' xt zum freien Fettalkohol von 14,2 t 1 entspricht,

Die Schaumbildner, z· B. ein solcher, der 28 1/2 G-ew.-?6

Ammonium-Laurin-Sulfat und 2 1/2 G-ew.-?S Laurin-Alkohol enthält, verdünnt im Verhältnis ItI mit destilliertem Wasser, neigt dazu, bei niedrigen Temperaturen, etwa in der Größenordnung von 10° 0 dickflüssig zu werden. Bei etwa 5° 0 neigen die Stoffe dazu zu erstarren. Selbstverständlich kann man nicht zulassen, daß ein solches Material, wenn man es aufbewahrt und für Feuerlöschzwecke bereithält, erstarrt; man kann auch nicht zulassen, daß es zu zähflüssig wird, weil es dadurch gebrauchsunfähig wird. Um das Material vor solchen Änderungen des Aggregatzustandes zu bewahren, empfiehlt es sich, niedrig siedende aliphatische Karbinole, z. B. Isopropanol (Isopropyl-Alkohol) zu benutzen und sie den Schaumbildnern zuzusetzen, um ihre Beständigkeit zu erhöhen und sowohl ein Festwerden als auch ein schädliches Anwachsen der Viskosität für den G-ebrauchsfall zu verhindern. Die Alkohole von niedrigem Atomgewicht dienen sowohl als Verflüssiger, als auch als Gefrierpunkterniedriger. Andere Alkohole mit niedrigem Atomgewicht, die sich als Zusatz brauchbar erwiesen haben, sind u. a. Äthanol, n-Propanol, Primär-, Sekundär- und Tertiär-Butanol·

Patentansprüche 909815/104P -44-

Claims

1444316 Patentansprüche

1. Zur Schaumbildung beim Verblasen mit Luft in wässriger Lösung geeignete.Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe aus dem Sulfat eines Alkyl-Alkohols mit 10 bis 20 C-Atomen besteht, das einer Alkoxylierung unterworfen wurde".

2. Substanz nach A_nSp_ruch i_f dadurch gekennzeichnet, daß zur Alkoxylierung Äthylenoxyd dient. /

3. Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Alkoxylierung Methyl-Äthylen-Oxyd dient.

4. Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Alkoxylierung Propylenäthoxyd dient.

5. Substanz nach einem oder¹ mehreren der vorhergehenden sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe Ammoniumlaurinsulfat enthält. ... ■·'-' ''.

6. Zur Schaumbildung beim Verblasen mit Luft in wässriger Lösung geeignete Substanz, die aus dem Sulfat eines Alkylalkohols mit 10 bis 20 C-Atomen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Zusatz eines fetten Alkohols enthält, wobei das Grewichtsverhältnis Sulfat zu Alkohol nicht größer als 14,2 ί 1 ist.-. -

- 45 909815/1048

7. Substanz naoh Anspruch 6, gekennzeichnet durch den Zusatz von Laurinalkohol.

8. Substanz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie der nachstehenden Formel gehorcht

. [h - (0H')_n - SO₄] - X ,

R ein Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 20 C-Atomen,

R¹ ein Alkyl-Radikal mit wenigen C-Atomen ist,

X ein Alkali, ein Erdalkali, Ammonium oder ein Amin und

η den Wert 1, 2, 3 oder 4 hat.

9. Substanz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Zusatz einer zur Vermeidung des Erstarrens oder Zähflüssigwerdens genügenden Menge eines aliphatischen Alkohols von geringem Molekulargewicht.

10. Substanz nach Anspruch 9> gekennzeichnet durch den Zusatz eines Alkohols der Formel

R¹ - OH , ■ j

wobei R' ein aliphatischer Kern mit 1 bis 4 C-Atomen ist.

11. Verfahren zur Erzeugung eines auch zur Feuerbekämpfung geeigneten Schaumes durch Verblasen der wässrigen Lösung einer Substanz, die als wirksamen Bestandteil das Sulfat eines Alkyl-Alkohols mit 10 bis 20 C-Atomen enthält, mittels Luft, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Bestandteil alkoxyliert ist.

- 46 808815/1048

12τ Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Substanz ein Fettalkohol mit 10 bis 20 C-Atomen züge- · setzt wird.

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