DE2348926A1 - Feste feuerloeschzusammensetzungen - Google Patents
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
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- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
- A62D1/0007—Solid extinguishing substances
- A62D1/0014—Powders; Granules
Description
Mappe 23 322 - Dr. K/by
Case MD 25508
Case MD 25508
IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD. London, Großbritannien
Priorität: 6.10.72 - Großbritannien
Die Erfindung bezieht sich auf feste Feuerlöschzusammensetzungen.
In der GP-PS 1 168 092 sind u.a. eine Reihe von Zusammensetzungen
beschrieben, die als hauptsächlichen aktiven Feuerlöschbestandteil die Verbindung KC2N2H^O, enthalten.
Diese Zusammensetzungen sind äußerst kräftige Feuerlöschmittel, insbesondere zum Löschen der Brände von flüssigen
Brennstoffen, wie z.B. Kohlenwasserstoffbrennstoffen.
Feuerlöschzusammensetzungen, die eine überwiegende Menge der Verbindung KC2N2H3°3 enthalten, sind in der Praxis gegen
Brände von flüssigen Brennstoffen unter dem Namen fCarbamic-Powder1 in Gebrauch.· Sie werden in der Folge mit
diesem Namen bezeichnet.
Carbamic-Powder besitzt eine Teilchengrößenverteilung typischerweise
im Bereich von 2 μ bis 200 p. Es wurde jedoch beobachtet, daß die kleineren Teilchen wirksamere Feuerlöscheigenschaften
aufweisen. Es ist jedoch in der Praxis
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nicht durchführbar, nur die kleineren Teilchen zu verwenden, da ein solches feines Pulver schwierig in den ,Bereich
des Brandes zu schleudern ist, wo das Pulver die Flammen löschen soll. Weiterhin ist es manchmal erwünscht, eine
Feuerlöschzusammensetzung mit einer, verhältnismäßig hohen
Schüttdichte zu schaffen, so daß ein vorgeschriebenes Pulvergewicht in eine gegebene Vorrichtung eingebracht werden
kann.
Es wurde nunmehr gefunden, daß Zusammensetzungen mit unverschlechterten
Feuerlöscheigenschaften hergestellt werden können durch, die Verwendung des kleineren Teilchenbereichs
des Carbamic-Powders zusammen mit größeren Teilchen eines anderen Pulvers höherer Schüttdichte.
So wird also gemäß der Erfindung eine Feuerlöschzusammensetzung
vorgeschlagen, die folgendes enthält:
(a) Carbamic-Powder, das einen überwiegenden Gewichtsanteil
der Verbindung KC2N2H^O5 enthält und eine solche
Teilchengrößenverteilung aufweist, daß mindestens 90 Gew.-96 des Carbamic-Powders im Bereich von 0,1 bis
100 μ liegen; und
(b) ein nicht-hygroskopes Pulver ('Powder-B'), das eine
derartige Teilchengrößenverteilung aufweist, daß mindestens 90 Gew.-90 desselben im Bereich von 50 μ bis
500 μ liegen;
wobei die Schüttdichte und die mittlere Teilchengröße von Po\vder-B größer ist als diejenige des Carbamic-Powders und
der Anteil des Powder-B 5 bis 50 Gew.-96 des Gesamtgewichts
aus Powder-B und Carbamic-Powder ausmacht.
Ein nicht-hygroskopes Pulver sei als Pulver definiert, das eine kritische Feuchte von mindestens 80 % aufweist. Der
Ausdruck 'kritische Feuchte1 ist dabei definiert als die
geringste relative Feuchte einer Atmosphäre, aus welcher das Pulver Wasser absorbiert.
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Die "bevorzugten Pulver sind solche, die eine kritische Feuchte
von mindestens 90 % und insbesondere mindestens 95 % aufweisen, da die Zusammensetzung sich für eine lange Lagerung
um so besser eignet, je höher die kritische Feuchte des Pulvers ist.
Powder-B kann selbst ein aktives Feuerlöschpulver sein, oder es kann auch ein inertes Pulver sein, welches lediglich
als Verdünnungsmittel einer geeigneten Teilchengröße wirkt. Ob nun Powder-B ein aktives Feuerlöschmittel ist
oder nicht, es wird bevorzugt, daß es sich um ein Pulver handelt, dae gegenüber Carbamic-Powder chemisch inert ist,
um das Risiko zu verringern, daß die überlegene Feuerlöschkraft von Carbamic-Powder verlorengeht. Da beispielsweise
Carbamic-Powder ein Pulver auf alkalischer Basis ist, wird es bevorzugt, daß Powder-B kein saures Pulver ist (beispielsweise
kein Ammoniumphosphat oder irgendein anderes Salz einer starken Säure mit einer schwachen Base) oder
kein Pulver ist, welches Ionen enthält, die u.U. einen Austausch mit irgendwelchen der ionischen Komponenten des Carbamic-Powders
eingehen.
Demgemäß kann das nicht-hygroskope Pulver beispielsweise
ein Salz, ein Füllstoff, ein Mineralerz oder eine feuerbeständige organische Verbindung sein, vorzugsweise eine polymere
organische Verbindung, wie z.B. Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid.
Beispiele für Pulver, die eine geeignet hohe Dichte aufweisen, wie sie für Powder-B erwünscht ist, sind Mineralien,
die Silicium oder Aluminium enthalten, wie z.B. Siliciumoxide, Silicate, komplexe Silicate und Silicoaluminate;
oder Mineralien, die Schwermetalle enthalten, wie z.B. Sulfate, Phosphate, Fluoride und Carbonate von Calcium
oder Barium oder Hydroxide und Oxide der Übergangsmetalle. Beispiele für besonders bevorzugte Materialien sind Aluminiumoxid,
Siliciumdioxid, Sand, Kalkstein, Kieselgur,
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Gips, Flußspat, Zirkonsand, Ziegelsteinstaub und Perlit oder Gemische aus diesen Materialien in Pulverform.
Beispiele für aktive Feuerlöschsalze, die als Powder-B bevorzugt werden, sind Kaliumsalze, wie z.B. die Chlorid-,
Sulfat- und Bicarbonatsalze und Gemische daraus.
Powder-B kann in dem gewünschten Teilchengrößenbereich durch herkömmliche Verfahren erhalten werden, wie z.B.
durch Schleifen, Mahlen, Ausfällen, Kristallisation oder granuläre Polymerisation (sofern zweckmäßig). Es ist selbstverständlich
erwünscht, daß das Pulver keinen zusammenbakkenden Charakter aufweist, da das Pulver nach der Lagerung
fließen können muß. Einige Pulver, wie z.B. unlösliche Salze, beispielsweise Bariumsulfat, werden, wenn sie aus
der Lösung ausgefällt werden, in einer zusammenbackenden Form und in Form kleiner Teilchen gebildet, welche gemäß
der Erfindung unerwünscht sind. So wird es bevorzugt, ein Erz, ein Mineral oder ein Salz zu verwenden, das gemahlen
und auf die gewünschte Teilchengröße gesiebt worden ist.
Für wirksamere Zusammensetzungen wird es bevorzugt, daß
(a) mindestens 90 % des Carbamic-Powders im Bereich von
1 μ bis 75 μ und ganz besonders im Bereich von 10 μ bis 60 μ liegen und
(b) mindestens 90 % des Powders-B im Bereich von 50 μ bis
250 μ und ganz besonders im Bereich von 75 μ bis 180 μ
liegen.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sollen den maximalen Feuerlöscheffekt insbesondere gegen Feuer der Klasse B
aufweisen. Für diesen Zweck ist der Anteil des Carbaraic-Powders in der gesamten Zusammensetzung vorzugsweise größer
als 60 Gew.-9o und insbesondere mindestens 70 Gew.-%.
Die Herstellung der hier beschriebenen Zusammensetzungen kann durch übliche Verfahren ausgeführt werden, die für
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die Herstellung und Klassierung von Pulverteilchen der gewünschten
Größe bekannt sind. So kann normales Carbamic-Powder gesiebt werden, worauf die kleineren Teilchen ausgewählt
werden, oder es kann das normale Pulver feiner geschliffen oder gemahlen werden, bis mindestens 90 % des
Materials den gewünschtenTeilchengrößenbereich aufweist. Alternativ kann ein Verfahren zur Herstellung verwendet
werden, welches eine feine Teilchengröße ohne Schleifen ergibt, beispielsweise ein Spritztrocknungs- oder·ein Gefriertrocknungsverfahren.
Wenn das Powder-B den gewünschten Teilchengrößenbereich aufweist, dann können die beiden Pulver
durch jedes zweckmäßige Verfahren zusammengemischt werden, bis sie innig vermengt sind.
Alternativ können die Zusammensetzungen dadurch hergestellt werden, daß man Powder-B in das für die Herstellung des
Cabamic-Powders verwendete Reaktionsgemisch einverleibt, die chemische Reaktion zu der Herstellung des Cabamic-Powders
in Gegenwart von Powder-B durchführt und das Produkt mahlt, um ein Gemisch aus Cabamic-Powder und Powder-B mit
dem gewünschten Teilchengrößenbereich herzustellen.
Die Reaktion kann beispielsweise dadurch ausgeführt werden, daß man das Pulver in offenen Pfannen in einem Ofen oder
in einem geschlossenen Behälter, der Wasserdampf enthält, erhitzt. Alternativ kann ein flüssiges Medium anwesend sein,
bei dem es sich vorzugsweise um ein Lösungsmittel für einen der Reaktionsteilnehmer handelt, und das Produkt kann abfiltriert
werden, nachdem das Reaktionsgemisch abgekühlt ist. Bei diesem alternativen Verfahren ist Powder-B vorzugsweise
ein solches, das durch die Reaktionsbedingungen nicht beeinflußt wird und durch das nachfolgende Mahlen
nur minimal beeinflußt wird. Harte Materialien sind demgemäß besonders geeignet, wie z.B. Siliciumdioxid, Flußspat,
Gips oder Zirkondioxid.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. ('Monnex· ist ein Warenzeichen der Imperial Chemical
Industries Limited).
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Eine Probe des Feuerloschmittels Carbamic-Powder ('Monnex')
wurde gesiebt, und die Fraktion, welche Teilchen mit mehr als 63 μ enthielt, wurde verworfen.
Eine Probe gewaschenen hochreinen Quarzsandes (Redhill Grade 110 H) von British Industrial Sands wurde ebenfalls in verschiedene
Fraktionen gesiebt, wobei die Teilchen Durchmesser in den folgenden Bereichen aufwiesen:
63 μ bis 106 μ Bereich 1 1p6 μ bis 150 μ Bereich 2
150 μ bis 250 μ Bereich 3
Es wurde ein Gemisch hergestellt, das 75 % des gesiebten 'Monnex1 mit einer Teilchengröße unter 63 μ, 5 % Sand des
Bereichs 1, 15 % Sand des Bereichs 2 und 5 % Sand des Bereichs
3 enthielt.
Die Schüttdichte des erhaltenen Gemischs aus Sand und Carbamic-Powder
war um 25 % größer als diejenige von normalem Carbamic-Powder alleine.
Das gemischte Feuerlöschpulver wurde bei einem Brand von
ca. 18,5 m (U.L. Specification No. 711) getestet. Es zeigte
sich, daß es eine genauso gute LöSehkraft wie Carbamic-Powder
der Standardsorte aufwies, das in T.S. Note No. 2283 vom Mai 1968 der Imperial Chemical Industries Limited beschrieben
ist.
Die Abgabe Charakteristiken des Gemischs wurden mit denjenigen
von Carbamic-Powder ('Monnex1) und auch mit einer Probe
von Carbamic-Powder, das wie oben ausgesiebt, aber nicht mit Sand vermischt worden war, verglichen. Ein jedes Pulver
wurde aus einem 4,5 kg-Feuerlöscher, der unter einem Druck
von 12,25 kg/cm stand, in horizontaler Richtung ungefähr
60 cm über dem Boden abgegeben. · '
.^- 6 AO98
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Bei dem 'Monnex1 und "bei dem Gemisch dieses Beispiels hatte
der Pulverkegel 6 Sekunden nach der Abgabe, einen Durchmesser von 45 cm bei einem Abstand von 1,8 m vom Löscher. Die
ganze Strecke von 2,4 m bis 9 m vom Löscher bedeckte eine schwere Pulverwolke die Bodenfläche bis zu einer Höhe von
1,8 m vom Boden. Bei dem gesiebten Cabamic-Powder war die1
Abgabe schlecht. Der Konus war in einem.Abstand von 1,8 m vom Feuerlöscher viel weiter, und in einem Abstand von 2,4 m
vom Feuerlöscher wurde die Wolke dünner und dispers. Es erreichte nur wenig Pulver eine Strecke von 9 m vom Löscher.
* " Beispiel 2
Es wurden die gleichen Sandfraktionen wie in Beispiel 1 verwendet.
Gemische wurden mit einem gemahlenen Carbamic-Powder ('Monnex') in einer Kugelmühle hergestellt, bis mindestens
90 % der Teilchen Durchmesser von weniger als 75 u aufwiesen.
Es wurden Gemische mit den folgenden Zusammensetzungen hergestellt:
75 Gew.-96 Carbamic-Powder
5 Gew.-% Sand des Bereichs 1 w^ .
5 Gew.-% Sand des Bereichs 1 w^ .
10 Gew.-% Sand des Bereichs 2 Beispiel 1 5 Gew.-% Sand des Bereichs 3
Die Schüttdichte war um 20 % größer als bei normalem Carbamic-Powder.
Weiterhin wurde beobachtet, daß die Feuerlöscheigenschaften denjenigen von Carbamic-Powder ('Monnex1) ähn
lich waren.
Es wurde ein Feststoffgemisch hergestellt, das folgendes
enthielt:
25 Teile Flußspat mit einer Teilchengröße von 63 - 250 μ
74 Teile Kaliumbicarbonat und 28 Teile Harnstoff.
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Dieses wurde in offene Pfannen eingebracht und 3 Stunden unter einer Atmosphäre aus 30 Vol.-% Dampf und 70 Vol.-96
Stickstoff in einem Ofen erhitzt. Das Gemisch wurde abgekühlt und in einer Kugelmühle zerkleinert, bis die Schüttdichte
0,85 war.
Eine Analyse der auf diese Weise erhaltenen Zusammensetzung
ergab:
29 % Calciumfluorid und
46 % der Verbindung KC5N9HxO., als aktives Feuer
löschmittel. ^ * ■>
°
Siebanalysen zeigten, daß 30 Gew.-% im Bereich von 63 bis
250 μ vorlagen. Die chemische Analyse dieser Fraktion zeigte,
daß sie nahezu vollständig aus Calciumfluorid bestand.
Eine ähnliche Reaktion, die mit den gleichen Mengen durchgeführt
wurde, wobei jedoch der Flußspat durch Sand ersetzt war, ergab eine Zusammensetzung, die 29,6 % Sand und 57 %
KC2N2H3O3 enthielt. Die Schüttdichte war 0,95.
Beide Zusammensetzungen eigneten sich als Feuerlöschmittel.
Ein trockenes Pulvergemisch wurde hergestellt, das folgendes enthielt:
25 Teile Zirkonsand mit einer Teilchengröße im Bereich von 63 μ bis 250 μ
47 Teile Kaliumbicarbonat
31 Teile Harnstoff.
31 Teile Harnstoff.
Das Gemisch wurde in einem mit einem Rührer ausgerüsteten Kolben in 250 ml Bis-(2-methoxyäthyl)-äther suspendiert.
Die Suspension wurde erhitzt und 1,5 Stunden auf einer Temperatur zwischen 95 und 1150C gehalten. Das erhaltene Gemisch
wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, filtriert, mit
A 0 9 8 1 7/0740
Methanol gewaschen und bei 500C getrocknet.
Der getrocknete Kuchen wurde dann gemahlen, um die Teilchengröße der Zusammensetzung zu verringern, bis die Schüttdichte
0,90 betrug.
Die auf diese Weise erhaltene Zusammensetzung, welche überwiegend aus Zirkonsand und KCgN2EUO, bestand, eignete sich
als Feuerlöschmittel.
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Claims (10)
- Patentansprüche;Γ1 .J Feuerlöschzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes enthält:(a) Carbamic-Powder, das einen überwiegenden Gewichtsanteil der Verbindung KC2N2EUO., enthält und eine solche Teilchengrößenverteilung aufweist, daß mindestens 90 Gew.-% des Carbamic-Powders iia Bereich von 0,1 bis 100 u liegen; und(b) ein nicht-hygroskopes Pulver ('Powder-B·), das eine derartige Teilchengrößenverteilung aufweist, daß mindestens 90 Gew.-% desselben im Bereich von 50 μ bis 500 μ liegen;wobei die Schüttdichte und die mittlere Teilchengröße von Powder-B größer ist als diejenige des Carbamic-Powders und der Anteil des Powder-B 5 bis 50 Gew.-96 des Gesamtgewichts aus Powder-B und Carbamic-Powder ausmacht .
- 2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß(■a) mindestens 90 Gew.-% des Carbamic-Powders im Bereich von 1 μ bis 75 μ liegen und daß(b) mindestens 90 % des Powders-B im Bereich von 50 μ bis 250 μ liegen.
- 3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 90 Gew.-?6 des Carbamic-Powders im Bereich von 10 μ bis 60 μ liegen.
- 4. Zusammensetzung nach Anspruch 2.oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 90 % des Powders-B im Bereich von 75 μ bis 180 μ liegen.
- 5. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kritische Feuchte- 10 4098 1 7/0740des Powders-B mindestens 90 % beträgt.
- 6. Zusammensetzung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die kritische Feuchte des Powders-B mindestens 95 % beträgt.
- 7. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Powder-B aus Sand besteht.
- 8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Powder-B aus Flußspat besteht .
- 9. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Powder-B mit vorgebildetem Carbamic-Powder mischt.
- 10. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man Powder-B in das für die Herstellung von Carbamic-Powder verwendete Reaktionsgemisch einverleibt.- 11 -409817/0740
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