DE3409602A1

DE3409602A1 - Fluessiges schaumloeschmittel

Info

Publication number: DE3409602A1
Application number: DE19843409602
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Achilles; Hilda 2803 Weyhe Cordes
Original assignee: REGELTECHNISCHE GERAETE P LUETHGE GmbH; LUETHGE REGELTECH GERAETE; Regeltechnische Geraete P Luethge 2805 Stuhr GmbH
Current assignee: Anstalt fur Internationale Sicherheitstechniken
Priority date: 1984-03-15
Filing date: 1984-03-15
Publication date: 1985-09-26
Also published as: AU4065185A; EP0208682A1; DE3574677D1; AU568730B2; DE3409602C2; JPS61501435A; EP0208682B1; WO1985004109A1; BR8507162A

Description

Flüssiges Schaumlöschmittel
Die Erfindung betrifft ein flüssiges Schaumlöschmittel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-AS 23 30 571 ist bereits ein flüssiges Schaumlöschmittel bekannt, das aus einem oder zwei Halogenkohlenwasserstoffen) und einem Schaummittel zur Brandbekämpfung besteht.
Es sind weitere Schaumlöschmittel bekannt, bei denen die Bildung des Schaumes durch ein Schaumrohr unter Zumischung von Luft oder CO2 zum Löschmittel hervorgerufen wird Derartige Schaumlöschmittel kommen nachteiligerweise in Form von Schaum am Brandherd an, was bedeutet, daß das Schaummittel gegebenenfalls über einen längeren Weg in bereits verschäumter Form zum Brandherd zu fördern ist. Diese bekannten Schaummittel erlauben nur einen geringen Abstand des Schaumrohres zu den Flammfronten. Trotz der Verwendung von Hitzeschutzanzügen ist es daher den Rettungsmannschaften häufig nicht möglich, nahe genug an den Brandherd heranzukommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flüssiges Schaumlöschmittel der eingangs genannten Art zu schaffen, das auf effektive Weise eine Brandbekämpfung, insbesondere eine Bekämpfung von Treibstoffbränden oder dergleichen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen des flüssigen Schaumlöschmittels sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen flüssigen Schaumlöschmittels ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft ein flüssiges oder wässriges Schaumlöschmittel, das als Kohlenwasserstoffe Halogenkohlenwasserstoffe enthält und bei dem als Schaummittel Tenside vorgesehen sind.
Die Kohlenwasserstoffe sind derart in das Schaummittel eingebracht, daß ein gelartiges oder wässriges homogenes Schaumlöschmittel entsteht. Mit Wasser vermischt ergibt sich eine Löschemulsion, die überraschenderweise erst am Brandherd aufschäumt. Das Halogenkohlenwasserstoffgemisch entfaltet vorteilhafterweise erst am Brandherd seine volle Wirkung, indem es das Schaummittel erst am Brandherd zum Verschäumen bringt. Die sich aus Emulgationströpfchen ergebenden Schaumbläschen sind mit einem quasi Inertgas gefüllt, sodaß jede Rückzündgefahr ausgeschlossen ist.
Das wässrig aussehende oder gelartige Schaumlöschmittel wird in einem bestimmten Verhältnis dem Löschwasser unter Bildung einer Emulsion zugegeben und in Form eines Vollstrahles oder Sprühstrahles wie Wasser auf den Brandherd gebracht. Erst im bzw. am Brandherd kommt es aufgrund der am Brandherd vorhandenen Energie bzw. Hitze durch Verdampfen der Halogenkohlenwasserstoffanteile zur Schaumbildung selbst.
Ein weiterhin überraschender Effekt ist die Haftfähigkeit des flüssigen Schaumlöschmittels, das an senkrechten Wänden kaum abfließt und das eine wirksame Brandbekämpfung auch an senkrechten Wänden ermöglicht.
Durch die sich als überraschend gezeigte Wirkung des flüssigen Schaumlöschmittels, erst am Brandherd selbst durch die Hitzeenergie aufzuschäumen, ist es ohne weiteres möglich, das Schaumlöschmittel über weite Distanzen zu fördern; damit ist die Anwendung des flüssigen Schaumlöschmittels auch über größere Abstände ohne weiteres möglich und eine gezielte Brandherdbekämpfung erreichbar.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des flüssigen Schaumlöschmittels sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen flüssigen Schaumlöschmittels näher erläutert.
Das flüssige Schaumlöschmittel weist mindestens einen Kohlenwasserstoff und ein Schaummittel auf. Das Schaumlöschmittel enthält zwei bis 90 Gewichtsteile Kohlenwasserstoff oder Kohlenwasserstoffe und als Rest das Schaummittel. Als Kohlenwasserstoff oder Kohlenwasserstoffe werden vorteilhafterweise Halogenkohlenwasserstoffe benutzt. Als Schaummittel werden vorteilhafterweise Tenside verwendet. Besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Fluortensiden als Schaummittel herausgestellt. Als Fluortensid wird eine amphotere Fluoralkylaminokarbonsäure oder ein anionisches Fluoralkylnatriumsulfonat verwendet. Generell bestehen die benutzten Fluortenside aus anionenaktiven Perfluoralkylverbindungen. Die Fluortenside sind auf der Basis von Perfluoralkansulfonaten aufgebaut.
Nach einer weiteren Ausführungsform enthält das flüssige Schaumlöschmittel vorzugsweise Korrosionsinhibitoren und/oder Puffer und/oder Frostschutzmittel. Als Frostschutzmittel werden beispielsweise Glykole, als Puffer Amine und als Korrosionsinhibitoren z.B. das Na-Salz des Mercaptobenzothiazol eingesetzt.
Der Einsatz von Frostschutzmittel kann notwendig sein, wenn das Löschmittel im Winter in ungeheizten Räumen lagern muß. Puffer halten den pH-Wert stabil und Korrosionsinhibitoren helfen die in den Löscharmaturen enthaltenen Materialien wie Eisen, Kupfer und Messing zu schützen.
Zur Einarbeitung des oder der Fluorchlorkohlenwasserstoffe in das oder die Tenside wird als Stabilisator ein Propylenoxid-Ethylenoxid Block und Mischpolymerisat und als Lösungsvermittler Butyldiglykol benutzt. Besonders vorteilhaft ist die Einarbeitung von Propylenoxid-Ethylenoxid-Block und Mischpolymerisaten zu sehen.
Durch ihre solubilisierende und konsistenzgebende Wirkung ist eine stabile Einarbeitung des spezifisch schwereren Halogenkohlenwasserstoffes möglich. Das so entstandene Schaumlöchmittel zeichnet sich durch besondere Stabilität gegenüber polaren Lösungsmittelbränden und Treibstoffbränden aus.
Als Halogenkohlenwasserstoffgemisch oder Fluorchlorkohlenwasserstoffe werden vorzugsweise das niedrigsiedende Dichlortetrafluoräthen mit einem Siedepunkt von 3,60C und das demgegenüber höher siedende Trichlortetrafluoräthan mit einem Siedepunkt von 47,60C verwendet.
Die bei dem flüssigen Schaumlöschmittel vorgesehenen Fluortenside sind Perfluoralkylverbindungen. Als Schaummittel werden Tenside, synthetische Schaummittel und AFF-Schaummittel einge Die AFFF Schaumittel Bestehen aus @einen Fluortensid-Schaumtypen auf Wasserbasis, wie z.B. Light Water. Wesentlich für das flüssige Schaumlöschmittel ist der Einsatz von Fluorchlorkohlenwasserstoff oder Fluorchlorkohlenwasserstoffen in Verbindung mit den vorgenannten Schaummitteln in Form von Tensiden bzw. Fluortensiden.
Im folgenden werden Beispiele der Zusammensetzung des flüssigen Schaummittels angegeben.
1. Beispiel 5 X Fluoralkylnatriumsulfonat 1 % Propylenoxid-Ethylenoxid-Block und Mischpolymerisat 2 % Butyidiglykol 10 % Fluorchlorkohlenwasserstoffgemisch ergibt ein homogenes wäßr. aussehendes Schaumlöschmittel mit 82 X Wasser gemischt,ergibt dies die fertioe Löschemulsion 2. BeisDiel S % Fluoralkylaminocarbonsäure 1 X Propylenoxid-Ethylenoxid-Block und Mischpolymerisat 2 X Butyldiglykol 10 X Fluorchlorkohlenwasserstoffgemisch ergibt ein homogenes wäßr. aussehendes Schaumlöschmittel mit 82 X Wasser gemischt, ergibt dies die fertige Löschemulsion 3. Beispiel 10 X rluoralkylnatriumsulfonat 10 X Fluorchlorkohlenwasserstoffgemisch 2 X Propylenoxid-Ethylenoxid-Block und Mischpolymerisat ergibt ein ()elartiges Schaumlöschmittel mit 78 % Wasser gemischt, ergibt dies die fertige Löschemulsion 4. Beispiel 6 % Light Water FC 206 1,5 % Propylenoxid-Ethylenoxid-Block und Mischpolymerisat 10 % Fluorchlorkohlenwasserstoffgemisch ergibt ein gelartiges Schaumlöschmittel mit 82,5 % Wasser vermischt, ergibt dies die fertige Löschemulsion 5. Beispiel 6 % Light Water FC 203 1 % Propylenoxid-Ethylenoxid-Block und Mischpolymerisat 10 % Fluorchlorkohlenwasserstoffgemisch ergibt ein homogenes, wässrig aussehendes Schaumlöschmittel mit 83 % Wasser vermischt, ergibt dies die fertige Löschemulsion 6. Beispiel 5 % Light Water FC600 Typ ATC 0,38 Propylenoxid-Ethylenoxid-Block und Mischpolymerisat 5 % Fluorchlorkohlenwasserstoffgemisch ergibt ein gelartiges Schaumlöschmittel mit 89,7 % Wasser vermischt, ergibt dies die fertige Löschemulsion Die Erprobung der flüssigen Schaumlöschmittel gemäß den vorstehend angegebenen Beispielen an einem 4 qm Normfeuer hat Löschzeiten von maximal 18 Sekunden bei einem Verbrauch von circa 8 Litern flüssiger Schaumlöschemulsion maximal ergeben. Mit dieser Löschemulsion ließen sich große Wurfweiten, vergleichbar mit Wasser, erreichen, sodaß es möglich war, den Brandherd aus grosser Entfernung zu bekämpfen. Die niedrigsiedende Komponente der verwendeten Fluorchlorkohlenwasserstoffe, nämlich das Dichlortetrafluoräthan im Fluorkohlenwasserstoffgemisch bewirkt, daß bereits beim Passieren der Flammfronten ein Schaum auf der Oberfläche verbleibt, sodaß ein Absinken der noch nicht zum Verdampfen gebrachten höher siedenden Kohlenwasserstoffe vermieden wird. Der benutzte Fluorchlorkohlenwasserstoff oder die verwendeten Fluorchlorkohlenwasserstoffe, die auch als Fluorchlorkohlenwasserstoffgemisch bezeichnet werden können, entfalten damit erst am Brandherd die volle Wirkung, wobei das Verschäumen erst am Brandherd erfolgt und sich die Emulgationströpfchen durch Verdampfen der quasi Inertgas Schaumbläschen ergeben, wodurch eine Rückzündgefahr praktisch auszuschließen ist. Die Emulgationströpfchen bestimmen die Bläschengröße. Die Schaumbildung wird dadurch hervorgerufen, daß der FluorchlorkohlenwasserstofE durch Hitze verdampft. Das Fluorchlorkohlenwasserstoffgemisch ist in Form von ganz kleinen Tröpfchen in dem Schaumlöschmittel enthalten. Jedes Tröpfchen Fluorchlorkohlenwasserstoff verdampft erst durch die vorhandene Ernergie am Brandherd. Jedes dieser kleinen Fluorchlorkohlenwasserstoffbläschen ist mit einem Tensidfilm mit geringer Oberflächenspannung ummantelt, weshalb durch die Tröpfchengröße in dem flüssigen Schaumlöschmittel die Größe der Bläschen im.entstehenden Schaum vorgegeben ist. Dadurch bildet sich überraschenderweise ein feinporiger Schaum von großer Haftfähigkeit.
Dadurch, daß jedes Schaumbläschen mit einem quasi Inertgas gefüllt ist, wird jede Rückzündgefahr ausgeschlossen, solange eine Schaumdecke vorhanden ist.
Mit dem flüssigen Schaumlöschmittel wird vorteilhafterweise die Herstellung von Schaum mittels eines Schaumrohres oder der Beimischung von Luft oder CO2 zum Löschmittel vermieden; vielmehr wird der Schaum durch das einemulgierte quasi inerte Treibgas von selbst durch Einwirkung der am Brandherd vorhandenen Hitze gebildet. Der niedrig siedende Anteil des Fluorkohlenwasserstoffgemisches erzeugt ein erstes schnelles Aufspringen der Bläschen, sodaß die Löschemulsion, die schwerer als Wasser ist, auf Treibstoffen und Lösungsmitteln schwimmt.
Der'bei Temperaturen über den normalen Umgebungstemperaturen siedende Anteil des Fluorkohlenwasserstoffgemischs, beispielsweise in Form von Trichlortrifluoräthan erzeugt bei Einwirkung von Wärme den eigentlichen Schaum. Jede Schaumblase entspricht einem Emulsionströpfchen, sodaß der Schaum sehr feinporig und gleichmäßig wird, sodaß er eine ausgezeichnete Haftfähigkeit an senkrechten Strukturen erhält.
Die Herstellung des flüssigen Schaumlöchmittels erfolgt durch inniges Einrühren von Stabilisatoren, Lösungsvermittlern und Fluorkohlenwasserstoffgemisch zum Fluortensid oder Schaummittel unter Bildung einer homogenen Lösung oder einer gelartigen Form über einen Zeitraum von etwa 10 Minuten bei Raumtemperatur.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Fluorkohlenwasserstoff gemeinsam mit dem Stabilisator und dem Lösungsvermittler mit dem oder den Tensid(en) langsam so lange zusammen verrührt, bis ein Gel oder eine homogene wässrige Phase entsteht. Diese wässrige Phase wird in einem bestimmten Verhältnis dem Löschwasser unter Bildung einer Emulsion beigemischt. Das Gel oder die wässrige Phase werden dem Löschwasser in einem Verhältnis von etwa 1 : 99 bis 20 : 80 unter Bildung der Emulsion beigemischt. Die bei bekannten Schaumlöschmitteln notwendige Verwendung von zusatzlichen Treibmitteln wie Luft oder CO2 erübrigt sich bei dem flüssigen Schaumlöschmittel völlig.

Claims

Patentansprüche 1. Flüssiges Schaumlöschmittel mit mindestens einem Kohlenwasserstoff, einem Schaummittel, welches 20 bis 90 Gewichtsteile Kohlenwasserstoff(e) und als Rest Schaummittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlenwasserstoff (e) Halogenkohlenwasserstoff(e), vorzugsweise Fluorchlorkohlenwasserstoffe enthalten sind und daß als Schaummittel Tenside vorgesehen werden.
2. Schaumlöschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Tenside Fluortenside verwendet werden.
3. Schaumlöschmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluortensid eine amphotere Fluoralkylaminokarbonsäure oder ein anionisches Fluoralkylnatriumsulfonat ist.
4. Schaumlöschmittel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluortenside aus anionenaktiven Perfluoralkyl-Verbindungen bestehen.
5. Schaumlöschmittel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluortenside auf der Basis von Perfluoralkansulfonat aufgebaut sind.
6. Schaumlöschmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Korrosionsinhibitoren und/oder Puffer und/oder Frostschutzmittel enthalten sind.
7. Schaumlöschmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einarbeitung des oder der Fluorkohlenwasserstoffe(s) in das Fluortensid Butyldiglykol als Lösungsvermittler eingesetzt wird.
8. Schaumlöchmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einarbeitung des oder der Halogenkohlenwasserstoffe(s) in das Schaummittel ein Stabilisator benutzt wird.
9. Schaumlöschmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisatoren Propylenoxid-Ethylenoxid-Block und Mischpolymerisate eingesetzt sind.
10. Schaumlöschmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluorchlorkohlenwasserstoff(e) niedrig siedendes Dichlortetrafluoräthan mit Siedepunkt 3,6°C und ein höher siedendes Trichlortrifluoräthan mit einem Siedepunkt von 47,60C verwendet werden.
11. Verfahren zur Ilerstellung eines flüssigen Schaumlöschmittels nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Fluorchlorkohlenwasserstoff(e) mit dem oder den Tensid(en) langsam solange verrührt werden, bis ein Gel oder eine homogene wässrige Phase entsteht.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gel oder die wässrige Phase einem Löschwasser in einem Verhältnis von 1 : 99 bis 20 : 80 unter Bildung einer Emulsion beigemischt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Fluorchlorkohlenwasserstoff(e) mit dem oder den Tensid(en) zusammen mit dem oder den Stabilisatoren verrührt werden.