DE2826224A1

DE2826224A1 - Schaum-feuerloeschmittel

Info

Publication number: DE2826224A1
Application number: DE19782826224
Authority: DE
Inventors: Jun Peter Jordan Chiesa
Original assignee: Philadelphia Suburban Corp
Current assignee: Philadelphia Suburban Corp
Priority date: 1977-06-21
Filing date: 1978-06-15
Publication date: 1979-01-18
Also published as: FR2395044B1; FR2395044A2; JPS549497A; CA1116386A; GB1601537A; HK58883A; AU3593678A; BR7803892A; BE868270A; AU520410B2

Description

Unsure Nr. 21 988 D/'wl

Philadelphia Suburban

Corporation

Radnor, Pennsylvania, V.St.A.

Schaum-Feuerlöschmittel

Die Erfindung betrifft ein Schaum-Feuerlöschmittel gegen brennende hydrophile oder polare Flüssigkeiten wie niedere Alkohole, Ketone und dergleichen, das hergestellt wird aus einem Konzentrat, das ein thixotropes Verdickungsmittel in grosser Menge gelöst enthält, trotzdem eine erträgliche Viskosität besitzt, insbesondere nach dem Rühren. Zum genannten Zweck sind Heteropolysaccharid-7 oder dessen Abwandlungen mit verkürzter Kette geeignet. Das Konzentrat kann auch zur Feuerbekämpfung auf hydrophoben Flüssigkeiten geeignet gemacht werden, indem man Oberflächenaktive zusetzt, die die Bildung eines wässrigen Films über diesen Flüssigkeiten ergeben.

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Die US-PSS 3 957 659, 3 849 315 und 4o6o 489 sowie DOS 2357 281 betreffen Vorläufer der erfindungsgemässen Schaum-Feuerlösehmittel.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Bekämpfung-von Feuern auf hydrophilen Flüssigkeiten. Gegenstand der Erfindung sind ■neue Mittel zur Bekämpfung derartiger Feuer und neue Feuerlöschverfahren, die von diesen Mitteln Gebrauch machen.

Die Bekämpfung von Feuern auf hydrophilen Flüssigkeiten wie Isopropylalkohol, Aceton und dergleichen befindet sich bisher nicht in dem Stand, der bei der Bekämpfung von Feuern auf hydrophoben Flüssigkeiten erreicht ist. Zur Bekämpfung von Feuern auf grossen Massen brennbarer Flüssigkeiten, zum Beispiel in Lagertanks, werden wässrige Schäume als am besten geeignetes Löschmaterial betrachtet, jedoch üben hydrophile Flüssigkeiten einen unerwünschten Effekt auf derartige Schäume aus.

In den US-PSS 3 957 659 und 4θβθ 489 wird beschrieben, dass bei Anwesenheit eines thixotropen Polysaccharids, das in der wässrigen Flüssigkeit, aus der der Schaum erzeugt wird, gelöst ist, der Schaum nach Kontakt mit der hydrophilen Flüssigkeit ein Gel bildet und eine blasenhaltige Matte ergibt. Diese Matte schwimmt auf der brennenden Flüssigkeit und schützt den daruberliegenden Schaum, so dass das Feuer sehr rasch erlischt.

Da die Schäume gebildet werden, indem man ein wässriges Konzentrat aufschäumt, das mit dem Vielfachen seines Eigenvolumens an Wasser verdünnt ist, ist die Konzentration des thixotropen Polysaccharids in der verdünnten Lösung sehr niedrig, so dass es schwierig ist, die Bildung einer sehr guten und beständigen Matte zu entwickeln. Ausserdem ist

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es nicht besonders praktisch, wenn man einfach eine sehr hohe Konzentration des thixotropen Polysaccharids in dem wässrigen Konzentrat vorsieht, da auf diese Weise ein Konzentrat erhalten wird, welches ein zu steifes Gel darstellt, so dass die rasche Verdünnung auf Schaumkonzentration oder die Verwendung in portionierenden Feuerlöschern nicht möglich ist. Als Ergebnis dieser Tatbestände wurden daher spezielle Lösungsmittel zur Herstellung der Konzentrate verwendet, oder die Verdickungsmittel wurden in solcher Weise den Konzentraten einverleibt, dass diese nicht zu beständig waren.

Gegenstand der Erfindung sind feuerlöschende Konzentrate in Form im wesentlichen wässriger Lösung^¹¹ in denen ein thixotropes Polysaccharid als Verdickungsmittel gelöst ist, das die Viskosität im Brookfield-Viskosimeter bei 20 C unter Verwendung der Spindel Nr. 4 bei einer Spindelgesehwindigkeit von 6o Umdrehungen/Minute auf nicht über etwa ^ 000 Gentipoises erhöht, wobei die Konzentration des Verdickungsmittels im Konzentrat mindestens etwa 1 Gew.% beträgt.

Besonders geeignete thixotrope Polysaccharide sind das in

_o Hetero—
der US-PS 3 915 oOO beschriebene polysaccharid-7 und einige Abbauprodukte von Heteropolysaccharid-7· Unter anderen Vorteilen ergeben diese Polysaccharide beim Aufschäumen mit Meerwasser anstelle von Frischwasser' wirksamere Schäume.

Beispiel 1

Folgende Komponenten werden vereinigt:

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Wasser	9 240 ml
chloriertes m-Xylenol	3,6 g
Harnstoff /CH₂^ N CHp Il ι ^cH₀CH₀OCHpCOONa CHC N<f 2 2 2 ^y ^±y I ^CHpCOONa OH	95 g
(30 % in V/asser)	357 ml
Heteropolysaccharid-7	122 g

N
C^

CH,

^CH₂CH₂OCH₂COONa ^_H ^XCH₂C00Na

(30 % in Wasser)

30 ^oige wässrige Lösimg eines äquimolaren Gemischs aus Natriumdecylsulfat und Natrium-octylsulfat

Monobutyläther von Efethylenglycol

Si (CH

-Si - 0-

0 I

CH

CHOH 1

1 ²

N-C₂H^SONa

Gew.% in lrJT-Gemisch - Volumenverhältnis aus Isopropanol und V/asser) 213 ml

Si(CH,),

675 ml

795 ml 300 ml

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wobei 20 % von η = 2,

30 % von η = 4,

30 $ von η = β und

20 % von η = 8 102 g

NgSO^ 204 g

Das Heteropolysaccharid-7 lässt sich in der vorstehend angegebenen Menge nur schwer direkt in Wasser lösen, daher beginnt man vorzugsweise mit dem Mischen der fünf erstgenannten Komponenten, wobei man nur 12 ml der vierten Komponente (C_nsubstituiertes Iraidazolin) verwendet und die fünfte Komponente unter Rühren in kleinen Portionen zugibt. Dann wird das Vorgemisch mit einer Umwälzpumpe umgepumpt, bis es glatt ist. Sodann werden die restlichen Bestandteile zugegeben und die resultierende Masse wird sorgfältig gemischt. Der pH-Wert sollte etwa 7,1 bis 8 betragen, er wird gegebenenfalls mit Essigsäure oder Ammoniak entsprechend eingestellt. Nach beendigter Rührung und Mischung geliert das Produkt rasch, jedoch verflüssigt sich dieses Gel bei geringer Bewegung leicht. Bei nur schwachem Rühren fliesst es recht gut. Unter der Einwirkung einer Saugwirkung von mehreren cm Hg an der Ansaugseite einer Venturi-Düse fliesst das Gel glatt in diese Ansaugöffnung.

Wird das obige Konzentrat mit dem 10-fachen seines Volumens an Wasser verdünnt, so lässt es sich leicht mit Luft aufschäumen, wobei man einen sehr wirksamen Feuerlösch-Schaum mit einer Ausdehnung von 6 bis 8 erhält. Beim Aufschäumen mit der Vorrichtung gemäss der US-PS 2 868 301 kann der Schaum über erhebliche Entfernungen gespritzt werden. Beim

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Aufspritzen auf eine brennende Flüssigkeit, die so hydrophil oder polar wie Ethanol oder Aceton sein kann, bricht die Hauptmenge dieses Schaums nicht zusammen, sondern ein Teil davon bildet eine gelartige Masse, die sich nicht schnell genug in der genannten Flüssigkeit löst, um die Ausbreitung des aufgespritzten Schaums über die brennende Oberfläche und das Auslöschen des Feuers durch den Schaum spürbar zu beeinträchtigen. Die Bildung der Matte geht einher mit der Bildung eines Gels aus der im Schaum enthaltenen Flüssigkeit und der Abgabe von Wasser aus der gelierten Flüssigkeit an die hydrophile Flüssigkeit durch Synerese; sie verläuft so rasch, dass die Schaumbläschen von der Matte umschlossen werden und auf der hydrophilen Flüssigkeit schwimmen. Dieser Effekt tritt etwa gleichermassen wirksam ein, wenn das verdünnende V/asser Leitungswasser oder Meerwasser oder ein Gsmisch aus beidenist, und die resultierenden Verdünnungen besitzen etwa die gleiche Feuerlöschwirkung.

Auch bei der Bekämpfung von Feuern auf hydrophoben Flüssigkeiten liefert der obige Schaum etwa gleich gute Ergebnisse wie ein Schaum gemäss der GB-PS 1 >8l 953 oder US-PS 3 489 315»

Beispiel 2

Die Formulierung von Beispiel 1 wird in zwei Richtungen verändert. Anstelle der 122 g Heteropolysaccharid-7 erfolgt Zusatz von 1^8 g einer Abbauform dieses Polysaccharide, und anstelle der 102 g des Ethylaminsalzes der gemischten perfluorierten Säuren werden 100 g des freien Säuregemischs

der Formel CF^(CH₂) COOH verwendet, wobei 40 % von m = 4,
.35 % von m = 6 und
25 % von m = 8.

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Die abgebaute Form des Polysaccharids war hergestellt worden, indem man der Fermentationsbrühe, in der die Herstellung des Polysaccharids erfolgte, wenig Salzsäure bis zum pH 6,5 zusetzte, worauf die angesäuerte Brühe 30 Min. auf 90 ⁰C erwärmt wurde. Das abgebaute Produkt wird dann nach der gleichen Methode wie nicht abgebautes Material isoliert, werden.

Zum Abbau des Fermentationsprodukts können gegebenenfalls auch andere Hydrolyseverfahren verwendet werden. Ferner kann der Abbau durch Einwirkung von Wärme allein oder durch oxydativen Angriff erfolgen. So wird durch einstündiges Kochen der Ferraentationsbrühe ein Abbau verursacht, oder man kann die Brühe mit 1/20 ihres Volumens 30 Min. bei 70 °C mit 30 ^igem Wasserstoffperoxid behandeln. Ein ähnlicher Abbau wird erzielt,

mit,
wenn man die 3rühe 1/10 ihres Volumens angesäuerter 2 Jöiger Kaliumpermanganatlosung von 50 °C behandelt. Der Abbau ist nicht schwerwiegend und das abgabaute Produkt ist in niederen Alkoholen immer noch unlöslich, so dass die Aufarbeitung nicht verändert werden muss. Es wird angenommen, dass beim Abbau die Polymerketten um etwa 20 bis 30 ?£ verkürzt werden und kein anderer bemerkenswerter Effekt eintritt. Die Viskosität einer 1 folgen wässrigen Lösung des Polymeren unter geringer Scherkraft wird im allgemeinen um etwa l/j5 herabgesetzt, und dies stellt das im wesentlichen angestrebte Ergebnis dar.

Wegen der verminderten Viskosität enthält die Formulierung gemäso Beispiel 2 mehr Polysaccharid, und nach der Verdünnung und dem Aufschäumen ist sie etwas wirksamer beim Löschen von Feuern auf hydrophilen Flüssigkeiten. Wird ein typisches Konzentrat gemäss Beispiel 2 im Brookfield-LVF-

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Viskometer rait der Spindel Nr". 4 gemessen, so erhält man folgende Werte bei den angegebenen Spindelgeschwindigkeiten:

Spindelgeschwindigkeit

UpM

0,3 0,6

1*5

3,0

6,0 12,0 30,0 60,0

60

Da die Viskosität bei/UpM unterhalb 3 000 cP liegt, ist ein derartiges Konzentrat zur Verwendung mit üblichen portionierenden Schaumlöschern gut geeignet. Wegen dem hohen Polysaccharidgehalt von mehr als 1,1 Gew.^ des Konzentrats kann man mit mehr als dem 10-fachen Volumen Wasser verdünnen und immer noch gute Feuerlöschwirkung erzielen. Ein typischer Löschtest zeigt folgende Ergebnisse beim Verbrennen von 227 1 99 $igem Isopropylalkohol

Viskosität	cP
	000
142	000
95	000
53	000
32	700
17	450
9	200
4	330
2

in einem Rundgefäss, das zu einer Flüssigkeitsoberfläche

2
von 3*7 m führt:

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vorgängige Brennzeit 3 Minuten

Verdünnung mit 16 2/3 des

Volumens an Leitungs wasser

Anwendungsmenge 0,57 1 verdünnte

Lösung/Minute/O,09 πι Oberfläche

Ausdahnung 8,8

Feuer unter Kontrolle 2 Min, 20 Selcunden

Auslöschen 2 Min, 50 Sek.

Abdeckvermögen (der Schaum wird noch

bis 1 Min. nach dem Verlöschen weiter

appliziert) 11 Min., ^O Sek.

Ein Merkmal von Heteropolysaccharid-7 und den thixotropen Polysacchariden, zu denen dieses Produkt abgebaut werden kann, besteht in der grösseren Wirksamkeit beim Auslöschen von Feuern auf hydrophilen Flüssigkeiten bei Verwendung von Meerwasser anstelle von Frischwasser. Dies scheint weitgehend auf das Vorhandensein von Magnesiumionen im Meerwasser zurückzugehen, und bei Zusatz von Magnesiumionen zu obigen Formulierungen in einer Menge von mindestens etwa 1/6 des Polysaccharidgewichts werden die nach dem Verdünnen mit Frischwasser erzielten Auslöschzeiten verkürzt. Die Verwendung von Meerwasser als Verdünnungsmittel hat keinen spürbaren Einfluss auf das Löschverhalten.

Erhöht man den Gehalt an Magnesiumionen auf etwa 1/5 des Polysaccharidgewichts, so .wird die verbesserte Wirkung verstärkt. Bei weiterer Erhöhung des Magnesiumionengehalts nimmt die entsprechende Wirkung jedoch nicht mehr spürbar zu.

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Der Zusatz von zu viel Magnesiumionen kann auch zu Schwierigkeiten führen, wie zum Beispiel der Ausfällung einer Magnesiumverbindung, wenn das Konzentrat sehr niedrigen Temperaturen unterworfen wird. Diese Ausfällung könnte die Verwendung des Konzentrats in üblichen portionierenden Schaumlöschern bei sehr kaltem Wetter stören. Bevorzugt wird Magnesiumsulfat in etwa 1,3- bis etwa 1,7-facher Gewichtsmenge des Polysaccharide, wobei Magnesiumionen in einer Menge von etwa 1/4 bis 1/3 des Polysaccharldgewichts erzielt. Anstelle von Magnesiumsulfat können gegebenenfalls auch Magnesiumchlorid, Magnesiumhydrat und/oder Magnesiumaeetat verwendet werden. Das Magnesium kann durch andere MetallIonen wie Calcium, Chrom und andere, In der US-PS 3 915 800 (Tabelle VII) aufgeführte. Ionen ersetzt v/erden, jedoch sind diese nicht so gut zum Ausgleich der Effekte der Verdünnung mit Meerwasser oder Frischwasser.

Der Harnstoff kann in obigem Beispiel weggelassen oder seine Menge verringert werden, da seine Hauptwirkung darin besteht, die Lösung des PoIysaccharids im Wasser zu beschleunigen. Bei den abgebauten Formen von Heteropolysaccharid-7 1st der optimale Harnstoffgehalt Im für die Lösung des PoIysaccharids vorgesehenen V/asser nicht so hoch wie bei Verwendung von nicht abgebautem Heteropolysaccharld-7. Ein bevorzugter Konzentrationsbereich liegt bei etwa 1/2 bis etwa 5 Gew.% Harnstoff Im Wasser, unabhängig vom jeweiligen Heteropolysaccharid-7^ und die gleiche Konzentration eignet sich bei anderen, die Viskosität erhöhenden Verdickungsmittel wie Scleroglucan, Mannan-Gummi und dergleichen. Die Erhöhung der Lösungsgeschwindigkeit des Polysaccharids ist jedoch auch bei geringeren Harnstoffkonzentrationen spürbar, und der Effekt ändert sich nicht, auch bei starker Veränderung der zu lösenden Polysaccharldmengen.

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Durch den Harnstoff wird auch der Stockpunkt des Konzentrats herabgesetzt. Mit nur 1/2 °p Harnstoff,bezogen auf das Gewicht des Konzentrats, erzielt man eine spürbare Verbesserung, insbesondere, wenn das Konzentrat gleichzeitig mindestens etwa 2 ^c/3 eines Glycols oder verätharten Glycols zum Senken des Gefrierpunkts enthält.

Der Harnstoff kann vollständig oder teilweise durch Thioharnstoff oder auch durch Ammoniumthiocyanat oder Ammoniumcyanat ersetzt werden, wobei sich die Wirkung kaum ändert. All diese Zusätze lösen sich schnell in V/asser und verbessern dessen Lösungswirkung auf das Polysaccharid stark, auch wenn Additiv und Polysaccharid gleichzeitig zum Wasser zugegeben werden. Die in der DOS 1 I69 302 beschriebenestabilisierende Wirkung von Harnstoff auf Proteinhydrolysate wird bei den erfindungsgemäss vorgesehenen Polysacchariden nicht bemerkt.

Auch der in obigen Beispielen verwendete Diethylenglycolmonobutyläther kann weggelassen werden, obgleich er die beim Aufschäumen des Konzentrats erzielte Ausdehnung verstärkt und auch die zum Auslöschen eines Feuers, insbesondere eines Feuers auf hydrophilen Flüssigkeiten, benötigte Zeit verkürzen hilft. Man benötigt für diesen Zweck nur etwa 2 bis 5 % eines derartigen Additivs, bezogen auf das Gesamtgewicht des Konzentrats. Das Additiv trägt auch zur Herabsetzung des Gefrierpunkts des Konzentrats bei, was jedoch nicht wichtig ist. Die erfinduiisrsgemässen Konzentrate sind beim Gefrieren/-Auftauen stabil, so dass sie durch Gefrieren nicht an Qualität verlieren, und beim Abkühlen auf Gefriertemperatur wird ihr Gelzustand zu steif zum tatsächlichen Einfrieren. Zur Verwendung sollten sie daher bei Temperaturen von nicht weniger als etwa 1,7 ⁰C gelagert werden, falls die Konzentrate ■

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mit einer Verdrängerpumpe durch eine Verdünnungsvorrichtung gepumpt werden sollen.

Durch das gelöste Magnesiumsalz wird der Gefrierpunkt der Konzentrate spürbar herabgesetzt, unabhängig davon, ob andere, das Einfrieren verhindernde Additive verwendet werden. Anstelle des gesamten oder eines Teils des Diethylenglycol-monobutyläth.ers kann man gegebenenfalls Additive wie Ethylenglycol oder Hexylenglycol einsetzen, jedoch sind diese nicht bevorzugt, da sie für im V/asser lebende Lebewesen toxisch sind und Fauerlöschflüssigkeiten gegebenenfalls in Ströme auslaufen können.

Auch das oberflächenaktive Mittel aus Silikon und/oder Fluorkohlenwasserstoffen kann gegebenenfalls weggelassen werden. Seine Anwesenheit macht die Formulierungen nach . Verdünnung und Verschäumen zu äusserst wirksamen Feuerlöschern auf hydrophoben Flüssigkeiten wie Benzin, so dass derartige Formulierungen zur Bekämpfung von Feuern auf jeder Art von Flüssigkeit mit ausgezeichnetem Ergebnis verwendet werden können. Oberflächenaktives Silikon oder oberflächenaktiver Fluorkohlenwasserstoff ergeben einen wässrigen Film auf brennenden hydrophoben Flüssigkeiten, der die Bekämpfung des Feuers auf diesen Flüssigkeiten stark unterstützt. Jeder dieser beiden wässrigen Filmbildner kann jedoch mengenmässig reduziert oder völlig weggelassen werden, und die Ausbildung guter wässriger Filme erfolgt im allgemeinen, wenn man die Konzentration des anderen Oberflächenaktiven erhöht. Auch können andere oberflächenaktive Fluorkohlenwasserstoffe oder andere oberflächenaktive Silikone zur Ausbildung des wässrigen Film s eingesetzt werden. Um zu diesem Ergebnis zu gelangen, sollte das verdünnte Konzentrat eine Oberflächenspannung von 19 dyn/cm und vorzugsweise von l8 dyn oder weniger haben. Bei

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eines

höheren Oberflächenspannungen erfolgt keine erhebliche Bildung wässr ige^Films _o

Wird der gesamte oberflächenaktive Fluorkohlenwasserstoff in obigen Formulierungen weggelassen, so nimmt auch die Wirkung hinsichtlich der Feuerbekämpfung auf hydrophilen Flüssigkeiten ab. Mindestens etwa 0,03 % oder besser 0,05 % des oberflächenaktiven Fluorkohlenwasserstoffs sind besonders erwünscht, damit das verdünnte Konzentrat verbesserte Wirkung zeigt. Das unverdünnte Konzentrat kann mindestens das 10-fache dieser Mengen enthalten.

Die Formulierung gemäss Beispiel 2 mit der relativ hohen Konzentration an thixotropem Polysaccharid ist sehr wirksam beim Auslöschen von Feuern auf hydrophilen Flüssigkeiten, auch nach Verdünnung mit dem 16 2/3-fachen ihres Volumens an Frischwasser oder Meerwasser. Die Formulierung gemäss Beispiel 1 hingegen wird am besten mit nur etwa dem 10-fachen Volumen Frischwasser oder Meerwasser verdünnt.

Die Formulierungen beider Beispiele enthalten keine harzartigen Filmbildner, die gewöhnlich in Schaumkonzentraten verwendet werden. Diese Filmbildner können zum Beispiel in Konzentrationen von etwa 1/2 bis etwa 1 1/2 % Feststoff, bezogen auf das Gesamtgewicht des Konzentrats, zugegeben werden. Ein besonders guter harzartiger Filmbildner ist das Reaktionsprodukt aus 3-Dimethylaminopropylamin-l und einer äquivalenten Menge Ethylen-maleinsäureanhydrid-copolymer, siehe Beispiel 1 der GB-PS 1 38I 952.

Das chlorierte m-Xylenol in den Formulierungen vorliegender · Beispiele ist ein Bioeid, das das Wachstum von Pilzen, Bakterien und dergleichen in den Konzentraten verhütet. Andere

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Biocide oder Konservierungsmittel wie zum Beispiel Methyl-phydroxybenzoat oder andere, aus früheren Patentschriften bekannte Mittel dieser Art, können anstelle von oder in Kombination mit dem chlorierten m-Xylenol verwendet werden, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 0,01 bis etwa 0,03 Gew.% des Konzentrats, itfird das Konzentrat in einer Stufenfolge erzeugt, die sich über mehrere Stunden erstreckt, beispielsweise wenn man die Polysaccharidlösung in Wasser herstellt und rührt oder über Nacht stehen lässt, ehe die restlichen Komponenten zugegeben werden, so sollte das Konservierungsmittel in der ersten Stufe der Herstellung zugesetzt werden.

Die Formulierungen der Beispiele 1 und 2 enthalten nicht nur oberflächenaktiven Pluorkohlenwasserstoff und Silikon in geringen Mengen, sondern noch weitere Oberflächenaktive, die weder Pluorkohlenwasserstoffe noch Silikone sind, und in grösseren Mengen vorliegen, um den Mitteln die gewünschte Schäumbarkeit zu verleihen. Diese Oberflächenaktiven, die die Schäumfähigkeit verbessern, besitzen im wesentlichen einen hydrophilen Anteil, der mindestens 80 % mehr wiegt

als der lipophile Anteil und folgen daher der Lehre der US-PS 3 849 315.

Die erfindungsgemässen Schaum-Feuerlöschmittel löschen Feuer sehr gut aus, wenn man sie aus Schaum-abgebenden Düsen verspritzt, die entweder tragbar oder stationär sein können, zum Beispiel an Türmen befestigt, oder aus portionierenden Schaumlöschern oder Schaumkammern. In jedem Fall können Standard-Vorrichtungen verwendet werden.

Die Formulierung gemäss Beispiel 2 entspricht sämtlichen handelsüblichen Anforderungen bei Verwendung zum Auslöschen von Feuern nach Verdünnung mit dem l6 2/3-fachen Volumen

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Frischwasser oder Meerwasser, was einer Standardverdünnung in einer Standard-Verschäumungseinrichtung entspricht. Bei dieser Verdünnung empfiehlt sich die Anwendung bei Verwendung eines feststehenden Applikators wie einer Schaumkammer bei folgenden Flüssigkeiten in den angegebenen Mengen in Liter/Minute/m Oberfläche der brennenden Flüssigkeit:

Methanol 6,74

Isopropanol 8,42

n-Propanol 4,21

n-Butanol 4,21

t-Butylalkohol 14,74

Isodecanol 4,21

SDA-I-200 PF (Ethanol) 6,74

Ethylacetat"⁷-' 4,21

n-Propylacetat 4,21

Butylacetat 4,21

Methylamylacetat 4,21

Methylacrylat 4,21

Aceton 8,42

Me thyle thyIke ton 8,42

Methylisobutylketon 4,21

Propionaldehyd 4,21

Hexan 4,21

Heptan 4,21

Autobenzin 4,21

Naphtha-Solvent 4,21

Petroleum-Solvent 4,21

Toluol . 4,21

Erdöldestillat 4,21

Methyl-Cellosolve 4,21

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Obige Anwendungsmengen werden vorzugsweise um etwa 1/4 erhöht, wenn man bewegliche Abgabedüsen zum Ausbreiten

und,
des Schaums Beschleunigen des Verlöschens verwendet. Es empfiehlt sich jedoch nißjat, die Anwendungs menge bei t-3utylalkohol zu erhöhen (auf dem Feuer immer schwierig zu löschen sind) oder bei der Applikation aus beweglicher Düse Anwendungsmengen von weniger als etwa 6,7*1- l/Mln./m einzusetzen.

Die Formulierungen der Beispiele 1 und 2 können nach Verdünnung mit dem 10-fachen ihres Volumens an Frischwasser oder Meerwasser appliziert werden. Die bevorzugten Anwendungsmengen der Formulierung gemäss Beispiel 2 bei derartiger Verdünnung betragen etwa 1/5 weniger als vorstehend aufgeführt, wobei jedoch Anwendungsmengen von weniger als etwa 4,21 l/Min./m weder aus stationären noch aus beweglichen Schaumapplikatoren empfehlenswert sind. Auch wird die 10-fache Verdünnung nicht empfohlen bei Feuern aus hydrophoben Flüssigkeiten, wenn sich die l6 2/3-Verdünnung als wirksame: und in üblichen Feuerlöscheinrichtungen etablierte Verdünnung erwies.

Die Formulierungen gemäss vorliegender Erfindung können weiter abgewandelt werden. Beispielsweise kann die Formulierung von Beispiel 2 das fluorierte oberflächenaktive Mittel gemäss Beispiel 1 verwenden, oder man kann andere Abwandlungen wie folgt anbringen:

Beispiel

In diesem Beispiel wird das Heteropolysaccharid-7 durch Xanthan-Gummi ersetzt, wobei gute Ergebnisse erzielt werden,

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530	ml
142	ml
68	g
55	ml

obgleich ein gewisser Verlust an Rückbrenn-Resistenz eintritt :

Wasser 6155 ml

Harnstoff 62 g

abgebautes Heteropolysaccharid-7

gemäss Beispiel 2 4l g

Xanthan-Gummi 4l g

ο-Phenoxy-phenol 5,8 g

Lösung des C_Q-substituierten Imidazoline

gemäss Beispiel 1 460 ml

Lösung der gemischten Alkoholsulfate gemäss Beispiel 1

Silikonlösung gemäss Beispiel 1

fluoriertes oberflächenaktives Mittel gemäss Beispiel 1

Essigsäure

Die Formulierung gemäss Beispiel 3 kann ferner abgewandelt werden unter Zusatz von 0,3 % Tris-hydroxymethylaminomethan, etwa 0,07 % Dinatriumsalz der Nitrilotriessigsäure und etwa 3 % Butylcarbitol, wobei die Mengenangaben sich jeweils auf das Gesamtgewicht des Konzentrats beziehen.

V/eitere, zur Verwendung in den Formulierungen gemäss vorliegender Erfindung sehr wirksame Gemische von Perfluorcarbonsäuren sind solche mit etwa 55 bis etwa 70 Gew.% Cp-Säuren, etwa 14 bis etwa 23 ^c/o C -Säuren, etwa 6 bis etwa 9 % C₁₂-3äuren, etwa 2 bis etwa 7 % C,^-Säuren und Rest Cg-Säuren. Ein derartiges Gemisch liefert bei einer Konzentration von 30 g pro 3,8 1 in einer Formulierung, die ferner 25 g der Silikonlösung gemäss Beispiel 1 pro 3,8 1, 600 ml/ 3,8 des Imidazolingemischs gemäss Beispiel 1, 150 ml/ 3,8 1

der 30 ^igen Lösung des entsprechenden oberflächenaktiven C₁₁-substituierten Imidazoline, 295 ml/. 3*8 1 Propylenglycol-monobutyläther und 268 ml/ · 3,8 1 Butyl-Cellosolve enthält, einen sehr wirksamen Feuerlöscher, unabhängig davon, ob das Heteropolysaccharid-7 zugesetzt wurde oder nicht.

Anstelle eines Abbaus der normalen Polymerketten von Heteropolysaccharid-7 kann man die Bildung öei der Fermentation stoppen, wenn diese um etwa die Hälfte oder Dreiviertel des zur Erzeugung des nicht abgebauten Heteropolysaccharid-7 erforderlichen Ausmasses fortgeschritten ist. Diese vorzeitige Beendigung senkt die Ausbeute, führt jedoch auch zu einem kürzeren Polymer, das als abgebaute Form von Heteropolysaccharid-7 im Sinne der Erfindung betrachtet werden kann. Das nicht abgebaute Polymer scheint einem Abbau durch Rühren unter hohen Scherkräften zu widerstehen.

Das Ausmass der Kettenverkürzung wird am besten über die Viskosität der wässrigen Lösungen ermittelt. Eine Viskosität einer 10 $igen Lösung bei 20 ⁰C, Spindel Nr. 4 und 00 UpM im Brookfield-Viskometer von mehr als 3 000 cP zeigt eine unzureichende Kettenverkürzung an. Wird die KettenVerkürzung in 1 ^iger Lösung des Polysaccharids durchgeführt, so ist eine bequeme Messung der Viskosität im Verlauf der Kettenverkürzenden Reaktion möglich.

Wie gezeigt, können auch nient-thixotrope Verdickungsmittel für wässrige Systeme in Mengen bis zu etwa der Hälfte der gesamten Verdickungsmittel in den erfindungsgemässen Formulierungen eingesetzt werden. So kann man zum Beispiel Johannisbrot-Gummi in einer Menge von etwa 1/3 des thixotropen Polysaccharids einsetzen. Einige Verdickungsmittel

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wie Guar-Gummi und dessen Derivate machen die Konzentrate in unerwünschter Weise gegen Gefrieren/Auftauen instabil.

Spezielle Lösungsmittel wie das N-Methylpyrrolidon-2 gemäss der US-PS 4060489 sind in den erf indungsgemässen Formulierungen nicht erforderlich, so dass diese in der Herstellung billig sind. Das N-Methylpyrrolidon-2 wirkt auch nachteilig auf das Feuerlöschen mit Heteropolysaccharid-7 oder dessen abgebauten Formen. Derartige Lösungsmittel können jedoch in kleinen Mengen von zum Beispiel bis zu etwa 10 Gew.$ eingesetzt v/erden, um die Viskosität des Konzentrats weiter herabzusetzen.

Es empfiehlt sich, das Konzentrat zu puffern, zum Beispiel durch Zusatz von etwas Tris-hydroxymethylaminomethan in Mengen von 1/8 bis 1/2 Gew.$, falls das oberflächenaktive Silikon weggelassen wird.

Die erfindungsgemässen Konzentrate können in Behältern aus Flußstahl mit umbeschichteter Innenwand oder in Kunststoffbehältern gelagert werden. Nach vielen Monaten Lagerzeit entsteht keine erheblich Korrosion des Flußstahls. Die Mittel sind sehr wirksam zur Bekämpfung von Feuern auf nicht-polaren Flüssigkeiten in Tanks, wobei man das aufgeschäumte, verdünnte Konzentrat unter die Flüssigkeitsoberfläche im Tank einführt. Diese Technik ist besonders zweckmässig bei Tanks, die Benzin oder andere Erdölprodukte enthalten, jedoch nicht zur Bekämpfung von Feuern auf polaren, das heisst hydrophilen Flüssigkeiten.

Für: Philadelphia Suburban Corporation j Radnor, Pennsylvania, V.St.A.

DrJ ¹W. J. Wo Iff Rechtsanwalt

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Claims

BEU; WOLFF & BEIL· RECHTSANWÄLTE ADELONSTRASSE 58 ? "'· ·*^Γ*ί 19?ft FRANKFUPiT AiV! MAiN 80 2826224 Patentansprüche :

1. Schaum-Feuerlöschmittel für brennende hydrophile Flüssigkeiten in Form eines wässrigen pumpfähigen Konzentrats zur Verdünnung mit mindestens dem 10-faehen seines Volumens an Wasser und Verschäumen mit Luft unter Bildung eines Feuerlösch-Schaumsmit einer Ausdehnung von mindestens etwa 3> enthaltend ein thixotropes Polysaccharid, das Gelbildung des Schaums bei Berührung mit der hydrophilen Flüssigkeit verursacht, dadurch gekennzeichnet, dass das Konzentrat als Polysaccharid Heteropolysaceharid-7 enthält.

2. Verfahren zum Lösen eines thixotropen Polysaccharids in Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass man die Lösungsgeschwindigkeit beschleunigt, indem man dem Wasser Harnstoff, Thioharnstoff, Ammoniumthiocyanat und/oder Ammoniumcyanat in einer Menge von etwa 1/2 bis etwa 5 % der Wassermenge zusetzt.

3. Schaum-Feuerlöschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es Heteropolysaccharid-7 und als Losungsbeschleuniger Harnstoff enthält.

K. Schaum-Feuerlöschmittel in Form eines wässrigen, pumpfähigen Konzentrats zur Verdünnung mit mindestens dem 10-fachen seines Volumens an Wasser und Verschäumen mit Luft unter Bildung eines Feuerlösch-Schaums mit einer Ausdehnung von mindestens etwa 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Konzentrat eine im wesentlichen wässrige Lösung ist, in welcher ein thixotropes PoIysaccharid-Verdickungsmittel gelöst ist, das die im

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ORIGINAL INSPECTED

Brookfield-Viskosimeter bei 20 ⁰C mit Spindel Nr.

4 bei einer Spindelgeschwindigkeit von 60 Umdrehungen/Min, gemessene Viskosität auf nicht mehr als 3 000 Centipoise erhöht, wobei die Konzentration des Verdickungsmittels im Konzentrat mindestens etwa 1 Gew.% beträgt.

5. Konzentrat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es als Polysaccharid ein abgebautes Heteropolysaccharid-7 enthält.

6. Schaum-Feuerlöschmittel für hydrophile Flüssigkeiten in Form eines wässrigen, pumpfähigen Konzentrats zur Verdünnung mit mindestens dem 10-fachen seines Volumens an V/asser und Verschäumen mit Luft unter Bildung eines Feuerlösch-Schaums mit einer Ausdehnung von mindestens etwa 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Konzentrat thixotropes Heteropolysaccharid-7 oder abgebautes Heteropolysaccharid-7 in zur Gelbildung des Feuerlösch-Schaums bei Kontakt mit einer hydrophilen Flüssigkeit ausreichender Menge und ein Magnesiumsalz gelöst enthalten ist, das Magnesiumionen in einer Menge von mindestens etwa 1/6 des Polysaccharidgewichts beisteuert.

7· Verfahren zum Bekämpfen eines Feuers auf einer hydrophilen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die brennende Oberfläche dieser Flüssigkeit eine aufgeschäumte wässrige Lösung aus einem thixotropen Heteropolysaceharid-7 oder abgebauten Heteropolysaccharid-7 appliziert, wobei das Polysaccharid in solcher Menge in der zu verschäumenden Lösung gelöst ist, dass der Schaum bei Kontakt mit der hydrophilen Flüssigkeit eine gelförmige Abdeckung bildet, wobei die Lösung ferner ein Magnesiumsalz gelöst enthält,

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das Magnesiumionen in einer Menge von mindestens etwa 1/6 des Polysaccharidgewichts beisteuert.

8. Verfahren zum Bekämpfen eines Feuers auf einer hydrophilen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die brennende Oberfläche dieser Flüssigkeit eine aufgeschäumte wässrige Lösung aus einem thixotropen Heteropolysaccharid-7 oder abgebauten Heteropolysaccharid-7 appliziert, wobei das Polysaceharid in solcher Menge in der zu verschäumenden Lösung gelöst ist, dass der Schaum bei Kontakt mit der hydrophilen Flüssigkeit eine gelförmige Abdeckung bildet, wobei ferner die zu verschäumende Lösung mit Meerwasser gebildet wird.

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