DE2260144C3

DE2260144C3 - Feuerlöschmittel

Info

Publication number: DE2260144C3
Application number: DE19722260144
Authority: DE
Inventors: Yasuzo Urawa Saitama; Niizuma Jiro Tokio; Hattori (Japan)
Original assignee: Hattori, Akira, Urawa, Saitama; Niizuma, Hiromitsu, Tokio; (Japan)
Priority date: 1971-12-09
Filing date: 1972-12-08
Publication date: 1976-02-05

Description

2. Verwendung des Feuerlöschmittels nach Anspruch 1 als wäßrige Lösung, Aufschlämmung oder Suspension, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Gemisch von Feststoffen mit Wasser im Verhältnis 6 : 4 Gewichtsteilen eingesetzt wird.

Die Erfindung betrifft ein Feuerlöschmittel, das in seiner Grundform aus einem Gemisch fester pulverisierter Substanzen besteht, die erst in der erfindungsgemäßen Gesamtheit und innerhalb ganz bestimmter Mengenanteile in Gegenwart von Wasser oder einer wäßrigen Flüssigkeit die überraschend schnelle und intensive Löschwirkung erzielen.

Bei bekannten Feuerlöschverfahren bedient man sich meist sogenannter Trockenlöschpulver, die durch Erzeugung gewisser Gase, insbesondere Kohlensäure, den Löscheffekt herbeiführen.

Geeignete Stoffe für Trockenlöschpulver sind z. B. Natriumhydrogenkarbonat, Magnesiumkarbonat, Kalziumkarbonat allein oder im Gemisch untereinander sowie mit weiteren Zusatzstoffen wie Metallseifen, oberflächenaktiven Stoffen usw. Derartige Pulver werden unter anderem in der DT-AS 11 23 210 und in der FR-PS 13 36 064 beschrieben.

Bei den Trockenlöschpulvern handelt es sich jedoch stets um sehr feine Pulvergemische, die beim Einsatz durch hohen Druck in eine Löschpulverwolke übergeführt werden, die dann pyrogen gebildetes Kohlendioxyd freisetzt.

Im Gegensatz hierzu arbeitet die neue Löschmittelmischung in Gegenwart von Wasser oder einem wäßrigen Medium wie z. B. Seewasser, obwohl die Grundmischung ebenfalls aus einem trockenen Pulvergemisch besteht. Erst als wäßrige Lösung, Aufschlämmung oder Suspension wird die feuerlöschende Wirkung entfaltet und steht dann spontan und in vollem Umfang zur Verfügung.

Wie bereits ausgeführt, zeigt die zunächst pulverförmige Löschmittelmischung gemäß der Erfindung nur dann die geforderten optimalen Eigenschaften, wenn unter den Anwendungsbedingungen (Wasser; erhöhte Temperatur) folgende Zusammensetzung vorliegt:

11,8 Gewichtsprozent gebrannter Alaun,

9.8 bis 10,1 Gewichtsprozent Ammoniumkai bonat,

5.9 bis 6,3 Gewichtsprozent Natriumchlorid,
6,1 bis 7,1 Gewichtsprozent Kalziumchlorid,
3,4 bis 4,7 Gewichtsprozent kalzinierte Soda,

39,2 bis 42,0 Gewichtsprozent Wasserglas,
1,7 bis 2,3 Gewichtsprozent Kalciumkarbonat, 1,7 bis 2,3 Gewichtsprozent Magnesiumkarbonat sowie

16,5 bis 16,8 Gewichtsprozent Natriumhydrogenkarbonat.

Die trockene, pulverförmige Grundmischung hat eine sehr gute Lagerstabilität und wird nach Zugabe einer bestimmten Menge Wasser bei erhöhten Temperaturen sofort und intensiv wirksam.

Dies ist von besonderer Bedeutung für den Einsatz in Katastrophengebieten (Erdbebengebieten), wo die normale Wasserversorgung unterbrochen ist und nur Naturwasser (Quell-, Fluß-, See- oder Brackwasser) zur Verfugung steht. Auch kann verschmutztes Wasser ohne weiteres verwendet werden.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden beim Einsatz als Feuerlöschmittel etwa 6 Teile der trockenen pulverförmigen Grundmischung und etwa 4 Teile Wasser bzw. wäßriger Lösung (z. B. als Seewasser, Schmutzwasser usw.) zusammengegeben, so daß die folgende, für den direkten Einsatz hervorragend wirksame Endmischung entsteht:

7 Gewichtsprozent
6 Gewichtsprozent
4 Gewichtsprozent
4 Gewichtsprozent
2 Gewichtsprozent

25 Gewichtsprozent
1 Gewichtsprozent
1 Gewichtsprozent

10 Gewichtsprozent
und

40 Gewichtsprozent

gebrannter Alaun,

Ammoniumkarbonat,

Natriumchlorid,

Kalziumchlorid,

kalzinierte Soda,

Wasserglas,

Kalziumkarbonat,

Magnesiumkarbonat,

Natriumhydrogenkarbonat

Wasser.

Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß die feuerlöschende Wirkung dieses Gemischs, also die Lösung, Aufschlämmung oder Suspension der pulverförmigen Grundmischung in Wasser, erst bei erhöhter Temperatur einsetzt und damit auch in der wasserhaltigen Form gelagert werden kann.

Hierdurch ist insbesondere auch der Einsatz in sogenannten selbsttätigen Feuerlöschvorrichtungen gegeben.

Erst bei etwa 60 bis 70⁰C, also einer Temperatur, die weit über normaler Raumtemperatur liegt und somit praktisch nur bei Feuerausbruch in der Umgebung des wäßrigen Feuerlöschmittels auftritt, reagieren die Bestandteile des neuen Feuerlöschmittels miteinander und entfalten dann die gewünschte Wirkung.

Der Reaktionsablauf, der zur Feuerlöschung führt, kann zur Zeit in seiner Gesamtheit noch nicht abgeleitet werden, doch wird angenommen, daß Kalziumkarbonat und Magnesiumkarbonat, die ja beide in Wasser unlöslich sind, zunächst in Gegenwart von Wasser mit Natriumhydrogenkarbonat gemäß Gleichung (1) reagieren, wobei sich die entsprechenden

Hydrogenkarbonate, Natronlauge bzw. Natriumhydroxid und freie Kohlensäure bilden:

CaCO₃ + 2 NaHCO₃ + 2H₂O^Ca(HCO₃), „_x
+ 2 NaOH + H₂CO₃ W

MgCO₃ + 2 NaHCO₃ + 2 H₂O ^ Mg(HCO₃), _/|n
+ 2 NaOH + H₂CO₃ H₂CO₃ -*- CO₂ + H₂O ^{U>

Diese Reaktionen setzen erst beim Erwärmen ein. Hat die Mischung — bedingt durch den Einfluß der Umgebungshitze — eine Temperatur von ungefähr 60 bis 7O⁰C erreicht, so erfolgt die Rückbildung der Erdalkalikarbonate aus den nach Gleichung _vl) gebildeten Hydrogenkarbonaten unter weiterer Freisetzung von Kohlensäure:

Ca(HCO₃)₂ — CaCO₃ + H₂CO₃ (Ul)

Mg(HCO,)_a=?= MgCO, + H₂CO₃

H₂CO₃ -+- CO₂ + H₂O (II)

Wirksam zur Feuerbekämpfung wird einmal die nach Gleichung (1) gebildete Natronlauge, die die brennenden Teile einschließt und eine Ausweitung des Feuers verhindert. In ähnlicher Weise wirken auch die übrigen Gemischbestandteile wie Alaun, Wasserglas usw.

Außerdem können sich Nebenreaktionen abspielen, die etwa aus Alaun und Wasserglas zu freier Kieselsäure führen. Diese Reaktionen sind aber aus der einschlägigen Literatur bekannt und bedürfen hier keiner Erklärung.

Selbstverständlich wirkt die Kohlensäure als Hauptmittel bei der Feuerlöschung, während die übrigen Stoffe einschließlich Kalziumchlorid, Natriumchlorid und — wie gesagt — die nach Gleichung (I) gebildete Natronlauge, eine feuersichere Membran oder Abdeckung über die noch nicht verbrannten Teile legen. Dadurch wird eine Ausweitung des Feuers verhindert.

Das neue Feuerlöschmittel arbeitet somit in zweierlei Hinsicht, einmal direkt löschend durch die freigewordene Kohlensäure und zum anderen bewirkt es eine Verhinderung der Feuerausweitung durch die bei der Kohlensäureabspaltung nach Gleichung (I) und (III) gebildeten Laugen, zusammen mit den übrigen, an den obigen Reaktionen zunächst nicht teilnehmenden Bestandteilen.

Im übrigen reagieren die nach Gleichung (III) gebildeten Karbonate des Kalziums und des Magnesiums wiederholend im Sinne der Gleichung (I), bis das gesamte vorhandene Natriumhydrogenkarbonat aufgebraucht und ein Optimum an Kohlensäure entwickelt ist.

Das neue Feuerlöschmittel ist — nach Zusatz von Wasser »twa in den oben wiedergegebenen Mengenverhältnissen von 6:4— besonders geeignet für den Einsatz in selbsttätigen Feuerlöschvorrichtungen.

Das trockene Pulver kann nach Zusatz der entsprechenden Wassermenge in einen derartigen, insbesondere aus bei erhöhtem Druck zerbrechlichem Material (Glas) gefertigten Behälter eingefüllt und an den gewünschten Stellen (Zimmerdecken usw.) angebracht werden.

Da die Reaktion (I) erst beim Erwärmen einsetzt, erfolgt be: normaler Raumtemperatur keine Entfaltung der Wirkung, d. h., der Glasbehälter verbleibt mit seinem Inhalt in Ruhe.

Sobald aber Erwärmung eintritt, bedingt durch ein in der Nähe ausgebildetes Feuer, setzt die Reaktion nach Gleichung (I) ein, es bildet sich gasförmige Kohlensäure nach Gleichung (II), der Glasbehälter zerspringt, und die Feuerlöschmittelbestandteile breiten sich unter dem gegebenen Druck in Form eines Nebels über die brennenden Teile aus.

Die besten Ergebnisse werden mit einem Löschmittel-Wasser-Gemisch erzielt, das im Verhältnis 6 : 4 (60% Trockenpulver und 40% Wasser) eingestellt ist. Aber selbst bei lOOfacher Verdünnung dieser Mischung konnten noch gute feuerlöschende Eigenschaften festgestellt werden. Selbstverständlich hängen diese von der Art der brennenden Stoffe, von der Umgebung

4" usw. ab, so daß ein absolutes Maß für die Feuerlöschwirkung nicht gegeben werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Feuerlöschmittel aus an sich bekannten, für Trockenlöschpulver geeigneten Komponenten, das als wäßrige Lösung, Aufschlämmung oder Suspension zum Einsatz kommt, gekennzeichnet durch ein pulverförmiges Gemisch von Feststoffen der Zusammensetzung

10 11,8 Gewichtsprozent gebrannter Alaun,

9.8 bis 10,1 Gewichtsprozent Ammoniumkarbonat,

5.9 bis 6,3 Gewichtsprozent Natriumchlorid. 6,7 bis 7,1 Gewichtsprozent Kalziumchlorid, 3,4 bis 4,7 Gewichtsprozent kalzinierte Soda,

39,2 bis 42,0 Gewichtsprozent Wasserglas, 1,7 bis 2,3 Gewichtsprozent Kalziumkarbonat, 1,7 bis 2,3 Gewichtsprozent Magnesiumkarbonat sowie 16,5 bis 16,8 Gewichtsprozent Natriumhydrogenkarbonat.