DE1796269A1

DE1796269A1 - Concentrate consisting of foaming agent and foam stabilizing additive for fire extinguishing purposes

Info

Publication number: DE1796269A1
Application number: DE19681796269
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Landgraf; Walter Dipl-Chem Dr Mark
Original assignee: Total Foerstner and Co
Current assignee: Total Foerstner and Co
Priority date: 1968-09-28
Filing date: 1968-09-28
Publication date: 1972-03-02

Description

Aus Schaumbildner und Schaumstabilisierungszusatz bestehendes Konzentrat für Feuerlöschzwecke. Die Erfindung bezieht sich auf ein aus Schaumbildner und Stabilisierungszusatz bestehendes Konzentrat für Feuerlöschzwecke, das in wässrigen Verdännungen zur Verwendung kommtg insbesondere für die Bekämpfung von Flüssigkeltsbränden.Concentrate consisting of foaming agent and foam stabilizing additive for fire extinguishing purposes. The invention relates to a foaming agent and a stabilizing additive existing concentrate for fire extinguishing purposes which is used in aqueous dilutions comes especially for fighting liquid fires.

Das Konzentrat gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnetp daß es als Schaumbildner mindestens ein nicht aethoxyllertesq synthetisches Schaummittel aufweist sowie eine Kombination von zwei Arten von Stabilisatoren, deren einer mindestens ein Pettsäurealkyloamidy und deren einer ein höherer unverzweigter aliphatischer Pettalkohol ist.The concentrate according to the invention is characterized in that there is at least one non-ethoxylated synthetic foaming agent as a foaming agent and a combination of two types of stabilizers, one of which is at least one Pettsäurealkyloamidy and one of them a higher unbranched aliphatic Is pettalcohol.

Wie sich ergeben hatg eignen sich als Schaumbildner zu vorgenanntem Konzentrag besonders gut Pettalkoholaulfate mit 10 - 17 C-Atomeng wobei diese Sulfate mit einem alkalischen Agensq z.B. einem Aethanolaming wie Triäthanolaming neutralisiert sind* Als ferner gut geeignet wurden auch daneben qder anstelle vorgenannter Pettalkoholsulfate geradkettige Alkylarylsulfonate mit lo - 16 C-Atomen in der Alkylkette befunden.Also deviated qThe instead aforementioned Pettalkoholsulfate straight-chain alkylarylsulfonates, 17 C-Atomeng said Sulfate Triäthanolaming are neutralized with an alkaline Agensq example a Aethanolaming as * As also well suited to - as revealed HATG suitable as a foaming agent to the abovementioned concentrator support particularly well Pettalkoholaulfate 10 lo - 16 carbon atoms found in the alkyl chain.

Schaumbildnerg d.h. schaumaktive Substanzen der in Betracht kommenden Art können sonach einzeln oder in Gemischen sein beispielsweise& Triaethanolaminlaurylsulfat oder Dodecy,lbenzolsulfonat-Triaethanolamin, Die für die eine Art der die Kombination von Stabi-lisatoren bildenden FettsäurealkylolamIde sind vorzugsweise Pettsäuremono- und/oder Fettsäureallcyloldiamide mit 10 - 17 C-Atomen im Pettsäurerestg'wie beispielsweise Laurylaäuremonoäthanolamid oder Kokoafettsäurediaethanolamid.Schaumbildnerg ie foam-active substances of the type in question can THEREFORE individually or in mixtures for example be & Triaethanolaminlaurylsulfat or Dodecy, lbenzolsulfonat-triethanolamine, The lisa factors stabi for a type of the combination of forming fatty acid alkylolamides are preferably Pettsäuremono- and / or Fettsäureallcyloldiamide with 10 - 17 carbon atoms in the Pettsäurerestg'wie, for example, Laurylaäuremonoäthanolamid or Kokoafettsäurediaethanolamid.

Die zweite Gruppe der erfindungegemäß für die Stabilisatorkombination in Betracht kommenden Vertreter sind höhere Pettalkohole mit C lo - 0 149 Wie z*B* Laurylalkohole Zur Einstellung der Viskosität und/oder des Prostpunktes den Konzentrateng wobei diese beiden Eigenschaften möglichst gering bzw. bei niedriger Temperatur liegen sollen$ um den Schaumextrakt ohne Störungen über die-üblichen Zumischergeräte auch bei tiefen Temperaturen wirksam einsetzen zu könneng werden vorteilhaft einwertige geaättigte niedermolekulare aliphatiaohe Alkohole 0 1 - C4 in Mengen von 5 - 3o Gew.% verwendet, bezogen auf das fertige Konzentratg zugesetzt, Neben oder anstelle der vorgenannten Alkohole haben sich ferner in etwa gleichen Mengen Glykolaether als sehr gut geeignet erwieseng wie z,Be Butylglykol oder Methyl-diglykol. Auch ein Gemisch aus z.B. Butyl-Hexylenglykol hat sich als sehr vortell-haft erwiesen.The second group of representatives coming into consideration according to the invention for the stabilizer combination are higher petroleum alcohols with C lo - 0 149 such as lauryl alcohols In order to be able to use the foam extract effectively even at low temperatures via the usual mixing devices without interference, it is advantageous to use monohydric saturated low molecular weight aliphatic alcohols 0 1 - C4 in amounts of 5 - 30% by weight, based on the finished concentrate or instead of the aforementioned alcohols, glycol ethers have also proven to be very suitable in approximately equal amounts, such as, for example, butyl glycol or methyl diglycol. A mixture of, for example, butyl-hexylene glycol has also proven to be very advantageous.

Die Verschäumungseigenschaften der erfIndungsgemäßen Konzentrate können schließlich noch weiter verbessert werdeng wenn man dem Extrakt noch Spuren solcher hochaktiver Tenside zusetzt, welche die Oberflächenspannung von reinem Vasser bei einem Zusatz o,1 Gew.% auf mindestens 26 Dyn/cm-bei 250C erniedrigen.The foaming properties of the concentrates according to the invention can finally be further improved if traces of such highly active surfactants are added to the extract, which lower the surface tension of pure water with an addition of 0.1% by weight to at least 26 dynes / cm-at 250C.

Geeignete Tenside dieser Art sind beispielsweise oberflächenaktive Perfluorearbonsäuren mit 5 - lo Kohlenstoffatomen in der perfluorierten Alkylgruppe oder deren Derivate* Durch einen Zusatz von zweckmäßig ovol - o#o5 Gewo% mindestens eines solchen Tensides erhält man einmal eine besonders leicht anachäumbare Lösung und zum anderen wird der erzeugte Schaum feinblasiger; größere Zusätze sind im allgemeinen nicht ratsamg da dadurch die Schaumstabilität und die Schaumausbeute herabgesetzt werden können. Vertreter der obengenannten Perfluorcarbonsäuren sind oberflächenaktive Derivate der Perfluorcarbonsäure mit quartärem Stickstoff in der hydrophilen Gruppe C 7 F,5 - 00 - NII (CH 2 ) 3 - *(OH 3 ) 3 und R = eine Alkylengruppe bedeutet, Für die Schaumherstellung zubereitete Konzentrate, besondets für Feuerlöschzweckeg sind bereits in mannigfachen Zusammensetzungen bekannt. Im wesentlichen lassen sich diese Mittel'in Hauptgruppen unterteileng wie diese in der deutschen Auslegeschrift 1 232 o29 aufgeführt sind. Hiervon sind besonders zwei Gruppen hervorgehobeng nämlich 1. partiell hydrolysierte Proteineg die mit«Schwermetallsalzen stabilisiert sind und sich nur für den Einsatz als Schwerschaum eignen und 2. Schaummittel auf rein synthetischer Basis, die sich wegen verschiedener Vorteile gegenüber Proteinschäumen als bevorzugt erweisen.Suitable surfactants of this type are, for example, surfactants Perfluorearbonsäuren 5 - lo carbon atoms in the perfluorinated alkyl group, or their derivatives * by the addition of appropriate ovol - o # o5 Gewo% of at least one such surfactant is once receives a particularly easy anachäumbare solution and on the other the produced foam with fine bubbles; Larger additions are generally not advisable because they can reduce the foam stability and the foam yield. Representatives of the above-mentioned perfluorocarboxylic acids are surface-active derivatives of perfluorocarboxylic acid with quaternary nitrogen in the hydrophilic group C 7 F, 5 - 00 - NII (CH 2 ) 3 - * (OH 3) 3 and R = an alkylene group means concentrates prepared for foam production, Particularly for fire extinguishing purposes, various compositions are already known. Essentially, these means can be subdivided into main groups as listed in the German Auslegeschrift 1 232 029. Of these, two groups are particularly emphasized, namely 1. partially hydrolyzed proteins which are stabilized with heavy metal salts and are only suitable for use as low foam and 2. foaming agents on a purely synthetic basis, which have various advantages over protein foams.

Diese Konzentrat haben nämlich den Vorteil, daß die beim Verschäumen erhältlichen Schaumblaseng weil diese vor allem weitgehend Kugelgestalt habeng beim Aufbringen auf brennende Treibstoff-Flächen diese schneller überrollen und damit in kürzerer Zeit löschen.This concentrate namely have the advantage that when foaming Foam bubbles are available because they are largely spherical in shape Applying it to burning fuel surfaces and rolling them over faster delete in less time.

Zu den weiteren Vorteilen der synthetischen Schaumbildner gehört ihre bessere Anschäumbarkelt, die sich in einer größeren Schaumausbeute äußerte Beim Verschäumen mittels handelsüblicher Schaumrohre wurden bei gewissen Schaumbildnern dieser Art Verschäumungszahlen festgentelltg die um etwa 2o% höher liegen als bei Eiweißschäumen. Unter Verschäumungszahl ist dabei das Verhältnis der Volumina von erzeugtem Schaum zu unverschäumten Ausgangslösungen zu verstehen. Als überlegen haben sich die synthetischen Schaumbildner schließlich auch wegen ihrer Einsetzungsmöglichkeit als Mehrbereichschaum erwiesen, deh. weil sie sowohl als Schwer-, Mittel- oder Leichtschaum anwendbar sind und es somit erlaubeng je nach der Auslegung der Verschäumungsapparaturl Verschäumungszahlen zwischen 5 und 1 ooo zu erzielen. Die besondere Wirkung der synthetIschen Schaumbildner beruht vielfach auf der Gegenwart eines Stabilisators im Konzentrat. In der obenerwähnten deutschen Auslegeschrift 1 232 o29 ist ein Produkt'dieser Art für insbesondere Feuerlöschzwecke beschrieben, welches aus einem synthetischen Schaumbildner und einem Schaumstabilisierungsmittel besteht. Der SchaumbIldner ist in diesem Fall ein oberflächenaktiver anionischer Schaumbildner'und als Stabillsator werden Verbindungen der allgemeinen Formel R 2-p-(ox) m benannt, wobei R2 ein aliphatischer oder alkyl-aromatlscher Kohlenwasserstoffrest mit 8 - 25 Kohlenstoffatomen, F ein alektronegatives Heteratom oder eine elektronegative Säurerestgruppe Ist und m für eine Zahl von 0 - 3 stehtg sowie (ox) einen Äthylenoxyd- oder Propylenoxydrest angibt@ Ein aus Schaumbildner und Stabilisator bestehenden Konzentrat beschreibt auch die britische Patentschrift 1 o52 788. Der Schaumbildnd-er int in diesem Fall ein oberflächenaktiverg anlonischer Schaumbildnerp während als Stabilinatoren höhere aliphatische Alkohole, wie Lauryl- oder Myristilalkohol in Betracht kommeng durch deren Anwesenheit die Widerstandsfähigkeit des Schaumes gegenüber Austrocknen erhöht werden soll. Im übrigen soll dieses Konzentrat noch als sog. "levelling additive" eine gewisse Menge Diäthylenglykolmonoäthyläther enthalten. Alle diese Gemische sind jedochy sobald äthoxylierte Verbindungen verwendet werdengrecht kostspielig, Verwendet man nach der erstgenannten Veröffentlichung jedoch ein nicht äthoxyliertes Produkt entsprechend der Formel R _F, so geht die stabilisierende Wirkung merklich 2 zurück, Verwendet man dagegen nach der zweiten Veröffentlichung (britische Patentschrift) bei einem äthvxylierten Produktg wie z.B. Ammonium-Lauryläther-aulfat als Schäumerl Äthermyristilalkohol oder einen reinen Alkohol als Stabili-Batorg so erhält man zwar eine ausreichende Schaumausbeute, jedoch nur Schaum von mittlerer Stabilität* Die Halbwärtzeit eines solchen Schaumgemisches liegt bei ca, 2o Min, bei einer 2%igen Zumischung des Extraktes zum Wasser. Durch ein Konzentratp welchen gemäß der Erfindung zusammengesetzt ist$ werden diese Nachteile jedoch ausgeschaltetg vor allemp wenn man von vornherein ein nichtäthoxylierten Produkt als Schäumer verwendet und zur Stabilisierung eine Kombination der oben angegebenen beiden Arten.Another advantage of synthetic foaming agents is their better foamability, which is expressed in a higher foam yield.When foaming using commercially available foam tubes, certain foaming agents of this type have been found to have foaming figures that are around 20% higher than protein foams. The foaming number is to be understood as the ratio of the volumes of foam produced to non-foamed starting solutions. The synthetic foaming agents have finally proven to be superior because of their potential for use as multi-purpose foam, deh. because they can be used both as a heavy, medium or light foam and thus erlaubeng depending on the interpretation of Verschäumungsapparaturl Verschäumungszahlen 5-1 to achieve ooo. The special effect of the synthetic foaming agents is based in many cases on the presence of a stabilizer in the concentrate. In the German Auslegeschrift 1 232 029 mentioned above, a product of this type is described, in particular for fire-fighting purposes, which consists of a synthetic foaming agent and a foam stabilizing agent. The foaming agent in this case is a surface active anionic Schaumbildner'und as Stabillsator compounds of the general formula R 2-p- (ox) m are named, wherein R2 is an aliphatic or alkyl-aromatlscher hydrocarbon radical having 8-25 carbon atoms, F a alektronegatives hetero atom or is an electronegative acid radical group and m stands for a number from 0 - 3 and (ox) indicates an ethylene oxide or propylene oxide radical @ A concentrate consisting of foaming agent and stabilizer is also described in British patent 1 052 788. The foaming-er int in this case surface-active, anionic foaming agents, while higher aliphatic alcohols such as lauryl or myristile alcohol can be used as stabilizers, the presence of which is intended to increase the resistance of the foam to drying out. In addition, this concentrate should also contain a certain amount of diethylene glycol monoethyl ether as a so-called "leveling additive". However, all these mixtures are quite expensive as soon as ethoxylated compounds are used.If, however, a non-ethoxylated product according to the formula R_F is used after the first publication mentioned, the stabilizing effect is noticeably reduced an ethoxylated product such as ammonium lauryl ether sulfate as a foam ether myristile alcohol or a pure alcohol as a stabilizer, you get a sufficient foam yield, but only foam of medium stability 2% admixture of the extract with the water. However, a concentrate which is composed according to the invention eliminates these disadvantages, especially if a nonethoxylated product is used as a foaming agent from the start and a combination of the two types given above for stabilization.

Die erfindungegemäßen Gemische mit zwei Stabilisatoren weisen eine ausgezeichnete Schaumausbeute und Stabilität der Schaumblasen auf, Sie trocknen wesentlich langsamer aus als nach dem Stand der Technik bekannte Gemische und-zeigen eine Halbwertzeit, die mit nur einem Stabilisator allein nicht erreicht-werden kann, Es ergeben beispielsweise nachstehende Mischungen sehr unterschiedliche Ergebnisse bezÜglIch Halbwertszeit und Verschäumungszahl, bei der In der Praxis mit synthetischen Schaummitteln üblichen 2%igen Zumischung.The inventive mixtures with two stabilizers have one excellent foam yield and stability of the foam bubbles on, you dry from the prior art known mixtures and show significantly more slowly one Half-life that cannot be achieved with just one stabilizer alone The following mixtures, for example, give very different results with regard to half-life and foaming rate, when in practice with synthetic Foam agents usual 2% admixture.

sind. Die im einzelnen ermittelten Ergebnisse aus der Tabelle im Anschluß an die Gemischzusammensetzungen ersichtlich (es bedeutet "VZtl Verschäumungszahli t'HWZtt Halbwertszelt).are. The results determined in detail from the table below can be seen from the composition of the mixture (it means "VZtl foaming number") t'HWZtt half-life tent).

1 7o C-ew.% Laurylsulfat neutralisiert 4 "% Laurylsäuremonoäthanolamid 3 tt% Laurylalkohöl 15 lt% Butylglykol 8 U% Hexylenglykol II' 7o Gew.% Laurylaulfat neutralisiert 4 Laurylsäuremonoäthanolamid 16 Butylglykol lo Hexylenglykol III 7o Gew.% Laurylsulfat neutralisiert 3 "% Laurylalkohol 17 "*% Butylglykol lo 0% Hexylenglykol Gemisch Schwerschaum -Mittelschaum vz HWZ vz HWZ 1 898 35 min- 150 33 min. 11 8,0 21 min. kein Schaum 4,o 7,5 min, kein Schaum Prinzipienschemat il - Waschaktiver Rohstoff a) Fettalkoholsulfate b) Arylalkylsulfonate c) a) und b) Stabilisatorkomposition le Fettalkoholamide (Mono- oder Di...-amide) 2* höhere Fettalkohole Hilfesubstanzen a) niedermolekulare Alkohole b) Glykoläther (Mono- oder Di..) o) a) und b) Ive Tenside ve Sonntige Zunatzee 1 7o C-ew.% Lauryl sulfate neutralized 4 "% Laurylsäuremonoäthanolamid 3 tt% Laurylalkohöl 15 lt% butylglycol 8 U% hexylene II '7o wt.% Laurylaulfat neutralized 4 Laurylsäuremonoäthanolamid 16 butylglycol lo hexylene III 7o wt.% Lauryl sulphate neutralized 3"% lauryl alcohol 17 "*% butyl glycol lo 0% hexylene glycol Mixture of low and medium foam vz HWZ vz HWZ 1,898 35 min- 150 33 min. 11 8.0 21 min. No foam 4, o 7.5 min, no foam Scheme of principles - washing-active raw material a) fatty alcohol sulfates b) aryl alkyl sulfonates c) a) and b) stabilizer composition le fatty alcohol amides (mono- or di ...- amides) 2 * higher fatty alcohols auxiliary substances a) low molecular weight alcohols b) glycol ethers (mono- or di. .) o) a) and b) I've surfactants ve Sunday Zunatzee

Claims

PATENTANSPRÜCF consisting of synthetic foaming and stabilizing additive concentrate for firefighting purposes, d a d g e k urch ennzeichnet that the stabilizing additive of a Kömbination from 1-. at least one fatty acid alkyl amide and 2. at least one unbranched higher fatty alcohol.

2. A concentrate according to Patent Claim, d a d g e k urch ennzeichnet that the foaming agent is a neutralized with an alkali fatty alcohol sulfate. 3. A concentrate according to claims 1 29 d a d g e uroh -kennzeichnet that the alkaline agent is an ethanolamine. 4. Concentrate according to claim 1, d a d urch g e -characterizes that a Pettaäuremonoalkylolamid is used as Pettsäurealkylolamid for the stabilizer. Concentrate according Patentanwpruch 1, d a d u xo HGE - k hen characterized in that the fatty acid alkylolamide an F-ettsäuredialkylolamid is. 6, A concentrate according to claim 1, d a d g e urch -kennzeiohnet that the proportion by weight of fatty acid alkylolamide between 1 - lo Gewo% of the concentrate beträgt.- 7. A concentrate according to claim 19 as urch d # e g nzeichnet -ken that the by weight of a higher fatty alcohol o, 8 - 8% by weight of the concentrate is.. 8. A concentrate according to claim 19, d a d u rch g e -k s nzei o HNET that the concentrate. 5 - 30% by weight of at least one glycol ether in order to improve viscosity and / or freezing point depression, * contains 9 Concentrate according to claims 1 and $ qd a d g e k urch ennzei o HNET that the concentrate. 5 - 30% by weight of a monohydric alcohol containing C IC 4 for improving Viakosität and / or freezing point depression. lo. A concentrate according to patent claims 1 and 8 # d a d ur o h g e k ennze 1 seframe that the concentrate contains at least one glycol ether and at least one monohydric alcohol C i- C. 4 Ll. Concentrate according to claims 1 and 8 as well as lo, d a -by C 9 denotes that the glycol ether additive consists of a mixture of butyl and hexylene glycol. L2. A concentrate according to claim 19 d a d ur o h g e k ennzeiohnet 9 that it is in an amount of OPOL - o # o5 wt,% an additive such surfactants enthältg upon addition of opl Geiio% to pure water whose surface tension at least entenn 26 Dyn / cm 2 at 25 0 0 increase * 13- Concentrate according to patent claims 1 and 129 d a d urch -ge k en 21 indicates 9 that a surfactant is presentg in the form of surface-active perfluoroearboxylic acid with 5 - 10 carbon atoms in the perfluorinated alkyl group-