DE1546503C - Verfahren zur Herstellung von Feuerloschmitteln - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von FeuerloschmittelnInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Substanz und einer Aminbase besteht. Als Aminbasen
von Zusammensetzungen, welche Flammen löschen werden Pyridin und Anlilin genannt. Diese. Massen
können, die bei der Verbrennung von flüssigen und sollen sich besonders zur Bekämpfung von brennenden
gasförmigen Treib- und Brennstoffen, wie flüssigen Stoffen eignen, die selbst Sauerstoff enthalten, wie z. B.
Kohlenwasserstoffen, Methan, und festen Brennstoffen, 5 Celluloid. " . .
wie Holz, Papier und Textilien, entstehen. Aus der deutschen Patentschrift 485 400 ist es beWasser eignet sich zum Löschen von Feuer bei kannt, Trockenlöschmitteln, die im wesentlichen aus brennendem Holz, Papier und Textilien, ist jedoch Carbonaten und Bicarbonaten bestehen, leicht schmelzungeeignet und sogar gefährlich bei der Verwendung bare Körper, insbesondere organische stickstoffhaltige gegen brennende Kohlenwasserstoffe und Feuer in ιό Verbindungen, wie Harnstoff, Guanidin u. dgl., zuzuelektrischen Einrichtungen, beispielswiese Transfor- setzen. Die Zusätze sollten ein besseres Haften des matoren. Zum Löschen von Bränden von brennenden Trockenlöschmittels am brennenden Gegenstand erKohlenwasserstoffen stehen mehrere Mittel zur Ver- möglichen.
wie Holz, Papier und Textilien, entstehen. Aus der deutschen Patentschrift 485 400 ist es beWasser eignet sich zum Löschen von Feuer bei kannt, Trockenlöschmitteln, die im wesentlichen aus brennendem Holz, Papier und Textilien, ist jedoch Carbonaten und Bicarbonaten bestehen, leicht schmelzungeeignet und sogar gefährlich bei der Verwendung bare Körper, insbesondere organische stickstoffhaltige gegen brennende Kohlenwasserstoffe und Feuer in ιό Verbindungen, wie Harnstoff, Guanidin u. dgl., zuzuelektrischen Einrichtungen, beispielswiese Transfor- setzen. Die Zusätze sollten ein besseres Haften des matoren. Zum Löschen von Bränden von brennenden Trockenlöschmittels am brennenden Gegenstand erKohlenwasserstoffen stehen mehrere Mittel zur Ver- möglichen.
fügung, beispielsweise Kohlendioxyd, Bromchlordi- Gemäß der Erfindung wurde nunmehr festgestellt,
fluormethan und verschiedene Pulver, die im wesent- 15 daß die Feuerlöschwirkung eines aus Harnstoff und
liehen Natriumbicarbonat oder Kaliumcarbonat ent- einem Alkalimetallsalz bestehendem Löschmittels
halten. Es sind Gemische auf der Basis anderer verstärkt wird, wenn man diese beiden Bestandteile
teilchenförmiger Chemikalien bekannt, beispielsweise nicht nur mischt, sondern zusammenschmilzt und nach
Gemische, die Ammoniumphosphat oder Ammonium- dem Verfestigen wieder fein zermahlt,
sulfat, manchmal zusammen mit einem thermopla- 20 So wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur stischen Material, welches das Löschen des Feuers Herstellung von Feuerlöschmitteln aus Harnstoff und durch Bildung einer undurchlässigen Haut auf dem einem feuerlöschwirksamen Alkalmetall- oder Ammobrennenden Gegenstand unterstützen soll, enthalten. niumsalz vorgeschlagen, welches dadurch gekenn-Gemische dieser Art werden manchmal als Allzweck- zeichnet ist, daß das Salz mit geschmolzenem Harnlöschmittel beschrieben, haben jedoch im allgemeinen 35 stoff vermischt, die Schmelze durch Abkühlen vernur geringe Wirksamkeit gegen Brände von flüssigem festigt und anschließend vermählen wird,
oder gasförmigem Treibstoff. Beispiele von Alkalimetallsalzen, die auf diese Die Wirksamkeit von Natrium- und Kaliumcarbo- Weise verwendet werden können, sind. Carbonate, nat und -hydroxyd und anderer Natrium- und Kalium- Bicarbonate und die Salze niedriger Fettsäuren von salze zum Löschen von Bränden bei flüssigem und gas- 30 Natrium und Kalium, wovon Kaliumbicarbonat beförmigem Treibstoff hängt von ihrer spezifischen sonders wirksam ist.
sulfat, manchmal zusammen mit einem thermopla- 20 So wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur stischen Material, welches das Löschen des Feuers Herstellung von Feuerlöschmitteln aus Harnstoff und durch Bildung einer undurchlässigen Haut auf dem einem feuerlöschwirksamen Alkalmetall- oder Ammobrennenden Gegenstand unterstützen soll, enthalten. niumsalz vorgeschlagen, welches dadurch gekenn-Gemische dieser Art werden manchmal als Allzweck- zeichnet ist, daß das Salz mit geschmolzenem Harnlöschmittel beschrieben, haben jedoch im allgemeinen 35 stoff vermischt, die Schmelze durch Abkühlen vernur geringe Wirksamkeit gegen Brände von flüssigem festigt und anschließend vermählen wird,
oder gasförmigem Treibstoff. Beispiele von Alkalimetallsalzen, die auf diese Die Wirksamkeit von Natrium- und Kaliumcarbo- Weise verwendet werden können, sind. Carbonate, nat und -hydroxyd und anderer Natrium- und Kalium- Bicarbonate und die Salze niedriger Fettsäuren von salze zum Löschen von Bränden bei flüssigem und gas- 30 Natrium und Kalium, wovon Kaliumbicarbonat beförmigem Treibstoff hängt von ihrer spezifischen sonders wirksam ist.
Oberfläche ab, wobei die Wirksamkeit um so größer Weiter wurde gefunden, daß solche Zusammensetist,
je feiner die Teilchengröße und daher je größer zungen von Alkalisalzen und Harnstoff auch wirksam
die Oberfläche ist. Im allgemeinen werden Kalium-, beim Löschen von brennenden cellulosehaltigen Mate-Rubidium-
und Cäsiumverbindungen den Natrium- 35 rialien, wie Holz, Papier und Baumwolle, sind,
verbindungen als überlegen betrachtet, jedoch hängt Andere Substanzen, die nach Mischen mit Harndie
Wirksamkeit auch vom Säurerest des Salzes ab. . stoff an Wirksamkeit gegen brennende cellulosehaltige
So ist beispielsweise zum Löschen von Flächenbränden Materialien zunehmen, sind Ammoniumsalze von
Kaliumoxalat 20- bis 30mal wirksamer als Kaliumbi- starken Säuren, z. B. Ammoniumchlorid, -bromid,
carbonat, obwohl beide in der Flamme Kaliumcar- 40 -sulfat, -bisulfat und Diammoniumhydrogenphösphat.
bonat ergeben. Aus dem Ergebnis von Versuchen, Harnstoffzusammensetzungen dieser Ammoniumsalze
welche die Erfinderin durchgeführt hat, ist anzunehmen, sind in heißem Zustand stark sauer und vergrößern so
daß dieser Unterschied auf die geringere Teilchengröße die bekannte Wirkung dieser Salze gegen brennende
des aus Kaliumoxalat gebildeten Kaliumcarbonats cellulosehaltige Materialien, von der gewöhnlich angezurückzufuhren
ist. Es wurde festgestellt, daß die 45 nommen wird, daß sie auf der Wirkung ihrer Restazi-Teilchengröße
von Kaliumcarbonat, das aus Kalium- dität zur Dehydratisierung von Cellulose und zur Ändecarbonat
gebildet ist, sich nur wenig von derjenigen rung der Zusammensetzung ihrer Pyrolyseprodukte
des letzteren unterscheidet, während die Teilchengröße in Richtung der Verminderung der Konzentration an
desjenigen, das durch Erhitzen von Kaliumoxalat ge- entflammbaren flüchtigen Verbindungen darin beruht,
bildet ist, im Submikronbereich liegt. Da angenommen 50 Die Zusammensetzung von Harnstoff und Feuerwird,
daß die zur Flammeninhibierung aktive Spezies löschmittel wird als Material definiert, das durch
entweder das Ion des Alkalimetalls oder ein Derivat Mischen des Mittels oder der Mittel mit geschmolzedavon
ist, ist es logisch anzunehmen, daß kleinere nem Harnstoff und 'anschließendes Abkühlen und
Teilchen wirksamer sind, indem sie eine höhere Kon- Verfestigenlassen der Schmelze erhalten ist. Die Herzentration
an aktiver Wirksubstanz ergeben, als größere 55 stellung wird zweckmäßig unter einem mäßigen Druck
Teilchen. Die den in der Flamme gebildeten Teilchen von etwa 5 at und bei einer Temperatur von 130 bis
innewohnende Flüchtigkeit ist ebenfalls wichtig. 15O0C durchgeführt. Für die Verwendung als gepulver-So
sollte ein wirksames Material zum Löschen von tes Feuerlöschmaterial wird die so erhaltene feste
Flammen aus brennenden flüssigen oder gasförmigen Masse fein vermählen, beispielsweise um ein Pulver
Brennstoffen dazu in der Lage sein, in der Flamme 60 zu bilden, das durch ein Sieb mit 66 μ lichter Maschenschnell sehr kleine Teilchen von Alkalimetallver- weite geht. Dem Pulver können Antibackmittel und
bindungen freizusetzen, die leicht Anlaß zur Bildung Mittel zur Begünstigung des freien Fließens zugesetzt
wirksamer Substanzen geben. Es sollte vorzugsweise werden, beispielsweise Stearinsäure, Stearate, Talk und
nicht giftig, wie Alkalioxalate, sein, und für eine feinzerteilte Erdalkalisilikate; andere Materialien könpraktische
Anwendbarkeit nicht teuer sein. 65 nen, falls erforderlich, für spezielle Zwecke zugesetzt
Aus der deutschen Patentschrift 345 535 ist bereits werden.
eine Masse zur Bekämpfung von Bränden bekannt, die Die Zusammensetzungen enthalten zweckmäßig 10
aus einem Gemisch einer Kohlensäure entwickelnden bis 70 Gewichtsprozent an aktiven Feuerlöschmitteln.
Die Erfindung wird durch Versuche erläutert, die in einer Vorrichtung durchgeführt wurden, die zur Prüfung
der Fähigkeit von Pulvern zum Löschen einer Flamme eines brennenden verbrennbaren Gases, z. B.
Wasserstoff oder Kohlengas, entwickelt wurde. Die Vorrichtung umfaßt ein vertikales Rohr von 1 m Höhe
und 5,5 cm Innendurchmesser, das in einer Entfernung von 35 cm vom unteren Ende mit einem Prallblech
versehen ist, das so angeordnet ist, daß fallendes .
Pulver verteilt wird. Das Gas strömt aus einer horizon-, ίο
talen Düse, die ihre Öffnung gerade unter dem unteren Ende des Rohres und auf der senkrechten Achse desselben
hat, so daß Pulver, welches das Rohr herunterfällt, auf die Flamme auftreffen kann. Die Flamme und
das untere Ende des Rohres sind von einer Schutzmanschette
von 11 cm Durchmesser und 20 cm Höhe umgeben. Am oberen Ende des Rohres ist ein kleiner
Eimer so angeordnet, daß sein Inhalt in das Rohr hinabgekippt werden kann, und auch Luft wird durch das
Rohr nach unten geleitet, um der durch die Flamme bewirkten Konvektion entgegenzuwirken.
Mit einer Flamme von brennendem Wasserstoff bei einer Zufuhrgeschwindigkeit zur Düse von 1,2 l/Minute
wurden die Wirkungen verschiedener Pulver mit einer Teilchengröße unter 64 μ, die in den Eimer eingebracht
und das Rohr hinuntergefallen lassen wurden, beobachtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.
| , Pulver | des fal d 128 μ |
Gewicl !engelas sr Teilch 90 μ ' |
it in g - senen Pulvers lengröße ' 70 μ I 30 μ |
3 |
| Natriumbicarbonat ..'..".. | 9 | 6 | ||
| Käliumferrocyariid....... | 2,2- 2,8 2,0 |
0,3 0,1 1,2 |
0,1 Ρ,Ι 0,5 |
|
| Kaliumoxalat ........... | ||||
| Harnstoff/Kaliumbicarbo- nat |
Die Erfindung wird weiter durch Versuche erläutert, worin ein Pulver mit einer Teilchengröße von etwa
80 μ über die Oberfläche eines Filterpapierbogens ausgebreitet
wurde, der horizontal angebracht war, und Papier und Pulver dann einer Temperatur von 8500C
ausgesetzt wurden. Das Papier allein entflammte sofort bei dieser Temperatur. Die Erbebnisse sind in
Tabelle III wiedergegeben. Der Ausdruck Pulver/Harnstoff bezieht sich auf eine Zusammensetzung von 75 Gewichtsteilen
Harnstoff und 25 Gewichtsteilen des anorganischen Salzes.
Pulver
Pulver
Natriumbicarbonat ......
Kaliumferrocyanid.......
Kaluimoxalat
Harnstoff/Kaliumbicarbonat ;.....
Gewicht in g des fallengelassenen Pulvers
kein Löschen unter 11 kein Löschen unter 7 kein Löschen unter 11
Flamme gelöscht mit 5 Ammoniumchlorid ...
Ammoniumbromid ...
Ammoniumsulfat
Diammoniumphosphat
Ammoniumbromid ...
Ammoniumsulfat
Diammoniumphosphat
Kaliumsulfat
Zur Verhinderung
der Entflammung
erforderliche Menge
g/cm*
Pulver/
Pulver allein
5,0 2,5 6,3 3,3 2,8
Harnstoff
1,5 0,5 2,0 1,7 2,0
Jede der vier in Tabelle I einbezogenen Substanzen wurde in Pulverform zubereitet, indem sie durch ein
Sieb von 66 μ lichter Maschenweite zusammen mit 1 Gewichtsprozent Magnesiumstearat und 0,5 Gewichtsprozent
Talcum, um die Eigenschaft des freien Fließens zu ergeben, gemahlen wurde. Die Harnstoff/
Kaliumbicarbonatzusammensetzung wurde hergestellt, indem 70 Gewichtsteile Harnstoff mit 30 Gewichtsteilen Kaliumbicarbonat in einem Autoklav 2 Stunden
bei 140° C unter einem Maximaldruck von 23 kg/cm2
erhitzt wurden.
Ein ähnlicher Satz von Versuchen wurde durchgeführt, wobei eine Flamme von brennendem Kohlengas
mit einer Zufuhrgeschwindigkeit zur Düse von 1,21/
Minute angewandt wurde, um die Wirkung der Teilchengröße der Pulver zu untersuchen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle II zusammengestellt. Es wurden keine Zusätze vorgenommen, um den Pulvern die Eigenschaft
des freien Fließens zu verleihen. Das Harnstoff/ Kaliumbicarbonatverhältnis, nämlich 70 Gewichtsprozent
Harnstoff und 30 Gewichtsprozent Kalium- 6s bicarbönat, war das gleiche wie im Material, das bei
den in Tabelle I zusammengestellten Versuchen verwendet wurde.
Um zu zeigen, daß die Feuerlöschpulver, die lediglich mechanische Gemische aus Harnstoff und anderen
Feuerlöschmitteln, wie z. B. Kalium- oder Natriumbicarbonat, sind, eine wesentlich schwächere Feuerlöschwirkung
aufweisen, als Feuerlöschpulver aus Zusammensetzungen, die durch Mischen von Harnstoff
mit den genannten Feuerlöschmitteln und Erhitzen erhalten worden sind, wurden die folgenden Versuche
ausgeführt. Bei diesen Versuchen wurden die folgenden Feuerlöschpulver verwendet:
A) Ein bloßes mechanisches Gemisch aus 70 Gewichtsteilen Harnstoff und 30 Gewichtsteilen
Kaliumdicarbonat in Form eines Pulvers mit einer, durchschnittlichen Teilchengröße von 70 μ;
B) Eine Zusammensetzung, die hergestellt worden ist durch Schmelzen von 70 Gewichtsteilen Harnstoff,
Einrühren von 30 Gewichtsteilen Kaliumdicarbonat in die Schmelze, Abkühlen und Verfestigenlassen
des geschmolzenen Gemisches und Mahlen des Feststoffs in ein Pulver mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 50 μ;
Die Feuerlöschpulver wurden, zuerst in der Vorrichtung
geprüft, die auch zur Ermittlung der Werte der obigen Tabelle II verwendet wurde. Es wurde ge-
funden, daß 0,50 g der Zusammensetzung B) ausreichten,
die Flamme vom brennenden Wasserstoff zu löschen, wogegen nicht einmal 7,0 g des mechanischen
Gemisches A) die Flammen löschen konnte. Es wurden weitere Versuche mit einer Vorrichtung ausgeführt, mit
deren Hilfe bekannte Gewichte Pulver in eine Kohlengas/Luftflamme eingespritzt werden können und das
zum Löschen der Flamme erforderliche Gewicht ermittelt werden kann. Es wurden vier Materialien in Pulverform
mit einer Teilchengröße von 70 μ geprüft. Das Feuerlöschvermögen ist in der folgenden Tabelle angegeben.
"■·■;:
| Mindestgewicht, | |
| das erforderlich ist, | |
| um eine 20 % Kohlen- | |
| gas/Luf (flamme bei | |
| mindestens 7 von 10 | |
| Tests zu löschen | |
| Natriumbicarbonat | 200 mg |
| Kaliumbicarbonat | 100 mg |
| mechanisches Gemisch A) ... | 270 mg |
| Zusammensetzung B) | 46 mg |
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Feuerlöschmitteln aus Harnstoff und einem feuerlöschwirksamen
Alkalimetall- oder Ammoniumsalz d adurch gekennzeichnet, daß das Salz
mit geschmolzenem Harnstoff vermischt, die Schmelze durch Abkühlen verfestigt und anschließend
vermählen wird; .·■■·.·::■.■. . λ :v
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Salze Natrium- oder Kaliumcarbonat bzw. Natrium- oder Kaliumbicarbonat verwendet
werden. .".:■. .-'·.·■■■ V ■■·.·;
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Natrium- oder Kaliumsalz einer
niedrigen Fettsäure verwendet wird. ,
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ammoniumsalz Ammoniumsulfat,
Ammoniumbisulfat, Ammoniumchlorid, Ammoniumbromid oder Diammoniumhydrogenphosphat
verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kaliumbicarbonat in einer Menge
von 10 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf die Zusammensetzung, verwendet wird.
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