DE3114630C2 - - Google Patents

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DE3114630C2
DE3114630C2 DE19813114630 DE3114630A DE3114630C2 DE 3114630 C2 DE3114630 C2 DE 3114630C2 DE 19813114630 DE19813114630 DE 19813114630 DE 3114630 A DE3114630 A DE 3114630A DE 3114630 C2 DE3114630 C2 DE 3114630C2
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Daniel Basking Ridge N.J. Us Schoenholz
Charles B. Morristown N.J. Us Parisek
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SCHWARZMANN JOHN N
SCHWARZMANN KARIN ALBUQUERQUE N MEX US
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SCHWARZMANN, JOHN N.
SCHWARZMANN, KARIN, ALBUQUERQUE, N. MEX., US
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/94Protection against other undesired influences or dangers against fire

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines stark wasserhaltigen Mittels als Feuerschutzmittel.

Die Entzündung entflammbarer Gebäude oder anderer Materialien, wie Bäume, die in Windrichtung eines Waldbrandes, Buschbrandes oder eines anderen brennenden Gebäudes liegen, erfolgt im allgemeinen durch brennende, vom Wind mitgerissene Glut, die auf ein Dach fällt oder an einer Wand anschlägt und in der Nähe eines Gebäudes zu Boden fällt oder sonst damit in Kontakt kommt. Die üblichste Methode zum Schutz eines bedrohten Gebäudes ist, das Dach des Gebäudes aus Schläuchen mit Wasser zu bespritzen und jeden Teil, der bedroht ist, zu wässern. Oft ist jedoch der Wasservorrat oder der Wasserdruck nicht ausreichend und die Feuchtigkeit so niedrig, daß es rasch trocknet. Viele entflammbare Oberflächen sind auch relativ nicht-absorbierend und halten somit wenig Wasser zurück.

Die DE-OS 29 23 340 beschreibt ein synthetisches Polymerisat auf der Basis von Methacrylsäure, eines Methacrylsäureesters und eines Vinylesters. Dieses Polymerisat kommt als Verdickungsmittel in Anstrichmitteln zur Anwendung.

Die DE-AS 12 01 180 beschreibt wäßrige Feuerlöschmittel und Feuerschutzmittel, die 0,01 bis 5% eines organischen, polymeren Gelbildners enthalten. Bei dem Gelbildner handelt es sich um ein vernetztes, wasserunlösliches, mit Wasser quellbares Polymerisat, beispielsweise Acrylate, Polyglykole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1000 bis zu 1 000 000, vernetzte sulfonierte Alkarylpolymerisate und sulfonierte Alkarylpolymerisate und sulfonierte aromatische Polymerisate, Mischpolymerisate von derartigen sulfonierten Alkarylpolymerisaten und aromatischen Polymerisaten mit Acrylnitril, Alkylacrylnitrilen, Acrylaten und Methacrylaten, vernetzter Polyvinylalkohol, vernetztes Polyacrylamid und vernetzte Mischpolymerisate von Polyacrylamid und vernetzte Polymerisate von heterocyclischen Monomeren.

Die US-PS 34 09 550 beschreibt Feuerschutzmittel auf Basis eines wäßrigen Gels, die als eigentliches Lösungsmittel ein Gemisch aus Ammoniumsulfat und Biammoniumphosphat enthalten. Als Gelbildner kommen z. B. Polypectate, Alginate, Kieselgel, Stärke oder Carboxymethylcellulose zur Anwendung.

Es hat sich gezeigt, daß die Feuerschutzmittel des Standes der Technik bei gegebener Konzentration des Gelbildners eine zu geringe Viskosität besitzen, so daß in der Praxis eine hohe Konzentration des Gelbildners eingesetzt werden muß. Beispielsweise besitzt das in der US-PS 34 09 550 beschriebene Feuerschutzmittel bei einem Gehalt von 5 Gew.-% des Gelbildners lediglich eine Viskosität von etwa 1000 bis 1800 cP.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Feuerschutzmittel zur Verfügung zu stellen, die bei gegebener Menge an Gelbildner eine hohe Viskosität besitzen, so daß die Menge an Gelbildner verringert werden kann.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß wasserunlösliche Acrylpolymerisate im Gemisch mit bestimmten anderen Gelbildnern in wäßriger Lösung eine besonders hohe Viskosität ergeben.

Die vorliegende Erfindung betrifft daher die Verwendung eines stark wasserhaltigen Mittels, enthaltend (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels) 0,1 bis 5 Gew.-% Wasser absorbierendes Material, das ausgewählt ist unter Mischungen von wasserunlöslichen Acrylpolymerisaten mit Polyvinylpyrrolidon, boriertem Dextrin, Carboxymethylcellulose oder Methylcellulose, und 95 bis 99,9 Gew.-% Wasser, dessen Salzgehalt kleiner ist als der Salzgehalt von Meerwasser, als Feuerschutzmittel.

Ein geeignetes Polyvinylpyrrolidon ist z. B. NPK-30, ein geeignetes boriertes Dextrin ist z. B. Nadex 935, und eine geeignete Methylcellulose ist z. B. Methacel A4M.

Die Acrylpolymerisate sind granulatförmig, besitzen ein hohes Molekulargewicht und enthalten hydrophile Carboxylatgruppen. Diese Polymerisate sind wasserunlöslich, schwellen jedoch in Wasser rasch auf und werden z. B. unter den Handelsbezeichnungen Permasorb 10, Permasorb 29, Permasorb 30 und Permasorb AG vertrieben. Am bevorzugtesten ist Permasorb 30 und Permasorb AG.

Ein erfindungsgemäß besonders bevorzugtes Mittel besteht aus 40 bis 60 Gew.-% wasserunlöslich gemachten Acrylpolymerisaten, 40 bis 60 Gew.-% einer Carboxymethylcellulose mit niedrigem Salzgehalt und bis zu 0,5 Gew.-% eines nicht-kationischen oberflächenaktiven Mittels mit geringem Salzgehalt, insbesondere Dioctylnatriumsulfosuccinat oder dem nicht-ionischen Mittel, das unter der Handelsbezeichnung Triton X-100 t-Octylphenol, oxäthyleniert mit 9-10 Ethylenoxydgruppen, vertrieben wird, den anionischen Mitteln Darvan 1 oder Darvan 6 und Daxad 11G. Besonders bevorzugt sind Mittel, welche in etwa gleiche Gewichtsteile Permasorb 30 und Carboxymethylcellulose, enthaltend 0,1 Gewichtsteile Dioctylnatriumsulfosuccinat, aufweisen.

Die erfindungsgemäßen, als "Wasser-Barriere" dienenden Mittel können durch Mischen der wasserabsorbierenden Materialien mit Wasser in der gewünschten Menge leicht hergestellt werden. Diese Mittel sind in der Praxis meist gelförmig und enthalten etwa 95 bis 99,9 Gewichts-% Wasser und etwa 0,1 bis 5 Gew.-% absorbierendes Material, bezogen auf das Gesamtgewicht des Endprodukts. Bevorzugt enthalten die verwendeten stark wasserhaltigen Gele etwa 98 bis 99,9 Gew.-% Wasser und etwa 0,1 bis 2 Gew.-% absorbierendes Material.

Diese stark wasserhaltigen Mittel können vor der Verwendung hergestellt werden. Bevorzugt werden die wasserabsorbierenden Materialien an Ort und Stelle mit Wasser vermischt, um Kosten und Schwierigkeiten hinsichtlich des Transports und der Handhabung des Endprodukts, das aufgrund der enthaltenen großen Wassermengen ziemlich schwer ist, zu vermeiden. Eine derartige Herstellung an Ort und Stelle ist natürlich abhängig von der Verfügbarkeit von Wasser, zeitlichen oder anderen Gründen.

Die erfindungsgemäßen stark wasserhaltigen Gele können durch Mischen in einem geeigneten Behälter, wie einem Rotationsmischer, einem Bottich etc., hergestellt werden. Wie leicht sich die Mischung herstellen läßt, ist abhängig von dem verwendeten, wasserabsorbierenden Material. Beispielsweise neigen einige wasserabsorbierende Materialien zum Klumpen, wenn sie befeuchtet werden, wodurch das Mischverfahren schwieriger wird. Ein Material wie Permasorb 30 oder Ag aber, das beim Mischen wenig Mühe macht und die kürzeste Mischzeit hat, tendiert wenig zum Klumpen und kann ein brauchbares Gelmittel bilden, nachdem man etwa zwanzig Minuten bei Raumtemperatur gemischt hat.

Das Wasser kann von jeder verfügbaren Quelle stammen, so lange es nicht zu salzhaltig ist. Beispielsweise kann man Wasser aus Swimmingpools verwenden, da es eine geringe Konzentration ionisierbarer Salze enthält, Meerwasser hingegen kann nicht verwendet werden, da die gebildeten Gele in Gegenwart der ionisierten Salze im Meerwasser instabil werden.

Die erfindungsgemäßen Mittel können auf die zu schützenden Oberflächen, wie den Boden um ein Gebäude herum oder auf ein Gebäude, im Falle eines Buschbrandes, wie sie im Westen der USA vorkommen, oder auf den trockenen Busch selbst aufgetragen werden, um als Feuerschutz zu wirken. Man kann die Mittel mit einer Schaufel, einem Rechen oder anderen geeigneten Vorrichtungen oder Werkzeugen verteilen, oder man pumpt sie mit Hilfe einer geeigneten Pumpe durch einen Feuerschlauch. Die Mittel sollten in einer geeigneten Dicke, vorzugsweise von etwa 2,5 bis 5 cm, aufgetragen werden. Auf einer schrägen Oberfläche, wie beispielsweise einem Dach, kann gewöhnlich eine Schicht mit einer Dicke von etwa 2,5 cm aufgetragen werden, wenn der Winkel zur Horizontalen bis zu etwa 45° ausmacht. Die stark wasserhaltigen Mittel sich auch zur Verhütung von Temperaturanstieg im Inneren eines Gebäudes über einen bestimmten Zeitraum hin brauchbar.

Die stark wasserhaltigen Mittel können auf horizontale oder geneigte Flächen, wie ein Dach, aufgebracht werden. Vorzugsweise soll eine schräge Fläche nicht stärker als 45°C zur Horizontalen geneigt sein; die behandelte Oberfläche kann jedoch auch eine stärkere Neigung aufweisen und sogar vertikal oder über Kopf liegen, solange das Mittel im wesentlichen haften bleibt. Dazu muß das Gel ausreichend viskos und haftfähig sein.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung veranschaulichen, sie jedoch nicht einschränken.

Beispiel 1

Ein Gel-Mittel A, bestehend aus einer Mischung von 1 Gew.-Teil Permasorb 30, 1 Gew.-Teil Carboxymethylcellulose, 0,1 Gew.-Teilen Dioctylnatriumsulfosuccinat, verdünnt mit 100 Teilen Wasser, wird mit einem Gel-Mittel B verglichen, bestehend aus 1 Gew.-Teil Permasorb 30, verdünnt mit 100 Gew.-Teilen Wasser. Die Gel-Mittel werden gleichmäßig in einer Dicke von ca. 2,5 cm auf ca. 30×30 cm große Holzoberflächen, über Kopf liegende Holzoberflächen, über Kopf liegende Betonflächen und vertikale Metallflächen aufgetragen. In allen Fällen sind die Adhäsionseigenschaften des Mittels, das Carboxymethylcellulose und Aerosol OT enthält, denen des Gels, welches nur Permasorb 30 enthält, überlegen.

Die Stabilität der Gele wird bei Raumtemperatur verglichen, wobei man die Viskosität 24 Stunden und eine Woche, nachdem das Gel hergestellt wurde, vergleicht. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt:

Tabelle

Die Ergebnisse zeigen, daß das Mittel A dem Mittel B überlegen ist, was die Zeit anbelangt, um eine maximale Viskosität zu erreichen.

Beispiel 2

Gel-Mittel, welche 1 Gew.-Teil Permasorb 30 und 1 Gew.-Teil entweder Polyvinylpyrrolidon oder Methylcellulose oder Dextrin-Borat enthalten und mit 100 Gew.-Teilen Wasser verdünnt sind, werden mit einem Gel-Mittel B verglichen, bestehend aus 100 Gewichtsteilen Wasser und 1 Gew.-Teil Permasorb. Die Gel-Mittel werden gleichmäßig auf 30×30 cm große vertikale Holz- und Metallflächen und über Kopf liegende Holzflächen in einer Dicke von ca. 2,5 cm aufgetragen. In den meisten Fällen ist die Adhäsion der beiden Mittel der Adhäsion des Gel-Mittels B gleich oder überlegen.

Claims (5)

1. Verwendung eines stark wasserhaltigen Mittels, enthaltend (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels) 0,1 bis 5 Gew.-% Wasser absorbierendes Material, das ausgewählt ist unter Mischungen von wasserunlöslichen Acrylpolymerisaten mit Polyvinylpyrrolidon, boriertem Dextrin, Carboxymethylcellulose oder Methylcellulose, und 95 bis 99,9 Gew.-% Wasser, dessen Salzgehalt kleiner ist als der Salzgehalt von Meerwasser, als Feuerschutzmittel.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel 0,1 bis 2 Gew.-% Wasser absorbierendes Material und 98 bis 99,9 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels, enthält.
3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser absorbierende Material aus 40 bis 60 Gew.-% wasserunlöslichen Acrylpolymerisaten, 40 bis 60 Gew.-% Carboxymethylcellulose und bis zu 0,5 Gew.-% eines nicht-kationischen oberflächenaktiven Mittels besteht.
4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-kationische oberflächenaktive Mittel ein anionisches oberflächenaktives Mittel ist.
5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserabsorbierende Material aus etwa gleichen Gewichtsteilen eines unlöslichen Acrylpolymerisats und Carboxymethylcellulose und 0,1 Gew.-% Natriumdioctylsulfosuccinat besteht.
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