DE3414931C2

DE3414931C2 -

Info

Publication number: DE3414931C2
Application number: DE3414931A
Authority: DE
Inventors: Eva Dr. Szekely; Roza Budapest Hu Szekely
Original assignee: MAGYAR SZENHIDROGENIPARI KUTATO-FEJLESZTOE INTEZET SZAZHALOMBATTA HU
Current assignee: MAGYAR SZENHIDROGENIPARI KUTATO-FEJLESZTOE INTEZET SZAZHALOMBATTA HU
Priority date: 1983-04-21
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1988-11-03
Also published as: DD231010A1; DE3414931A1; HUT34354A; DK203284A; GB2138285B; CS244810B2; CS297984A2; HU201478B; GB8409799D0; US4560485A; GB2138285A; DK203284D0; CH665775A5

Description

Die Erfindung betrifft Löschpulver gemäß des Oberbegriffes des Anspruchs 1 zum Löschen von Feuerbränden und Glut, sowie Verfahren zu dessen Herstellung.

Zum Löschen von Bränden finden neben den herkömmlichen Löschmitteln wie Wasser und Sand in steigendem Maße die sog. Löschpulver Verwendung. Als aktive Substanz in diesen Löschpulvern kommen im allgemeinen die folgenden Verbindungsgruppen in Frage:

a) Natrium-, Kalium- und Ammoniumhydrogencarbonat, -carbonat, -sesquicarbonat
b) Natrium-, Kalium- und Ammoniumhydrogenphosphat, -phosphat, -polyphosphate,
c) Natrium-, Kalium- und Ammoniumhydrogensulfat, -sulfat,
d) Alkaliborate und Borsäure,
e) die mit Harnstoff, Guanidin, Dicyandiamid und Melamin gebildeten Addukte der unter a) - d) aufgeführten Verbindungen,
f) Polymere, Polysaccharide.

Die Auswahl der aktiven Substanz hängt von dem jeweiligen Anwendungsgebiet ab. In DE-PS 28 14 034 werden zum Löschen von Brand der Klasse A (Glut) Löschpulver auf Phosphat- oder Sulfatbasis, zum Löschen von Bränden der Klassen B und C (Flüssigkeit, Gas) Löschpulver auf Basis von Carbonat- oder Hydrogencarbonationen und zum Löschen von Bränden der Klasse D (Leichtmetall) Alkalihalogenide empfohlen.

Die besten Löschpulver, die bisher Eingang in die Praxis gefunden haben, enthalten Addukte von Kaliumhydrogencarbonat und Harnstoff beziehungsweise von Kaliumhydrogencarbonat und Dicyandiamid (DE-PS 23 48 926, 22 58 256, 19 41 060, GB-PS 11 18 215, 11 68 262 und 11 90 132). Wird ein Gemisch aus KHCO₃ und Harnstoff erhitzt, so bildet sich ein Addukt der Formel KC₂N₂H₃O₃, dessen Löschkraft das Fünffache von der des NaHCO₃ und des Zweieinhalbfache von der des KHCO₃ beträgt. Das Addukt wird zum Löschen von Bränden der Klassen B und C eingesetzt.

Gemäß DE-PS 19 41 060 sind die Addukte auch zum Löschen von Bränden der Klasse A geeignet, wenn man ihnen Ammoniumphosphat und Ammoniumsulfat in einer Menge von höchstens 40-45% zusetzt.

Es ist bekannt, daß die Löschkraft mit sinkender Teilchengröße zunimmt, die Torkretierbarkeit feinerer Löschpulver jedoch geringer ist. Die ungarische Patentschrift 1 71 098 zum Beispiel enthält Vorschriften sowohl für die chemischen wie auch für die physikalischen Parameter der Löschpulver. Gemäß der dort beschriebenen Lösung wird die aktive Substanz (Alkalihydrogencarbonate oder Alkalicarbonate) der Teilchengröße von kleiner als 20 µm mit einem aus roher keramischer Masse bereiteten sphärischen Träger der Teilchengröße 30-80 µm vermischt, wobei 40-65 Masse-% Träger Verwendung finden und wenigstens eine der Komponenten durch Zerstäubungstrocknung getrocknet wird.

Die Löschpulver gemäß DE-PS 28 14 034 enthalten neben Natriumhydrogencarbonat 10-40 Masse-% Magnesiumcarbonat oder Calciumcarbonat.

In der Auslegeschrift DE-AS 16 21 713 wird ein Verfahren zur Herstellung von Feuerlöschmitteln beschrieben, indem man Harnstoff mit mindestens einem Carbonat, Bicarbonat oder Hydroxid von Na oder K oder einem Doppelsalz von Na-carbonat und Na-bicarbonat vermischt und im festen Zustand erhitzt.

Die Patentschrift GB-PS 9 98 797 beinhaltet die Herstellung eines Feuerlöschpulvers aus einem Alkalimetallcarbonat als Hauptbestandteil und einem anorganischen, wasserlöslichen Eisensalz als Antibackmittel. Dabei wird das Eisensalz aus einer konzentrierten wäßrigen Lösung auf die Oberfläche des Bicarbonates gesprüht, anschließend wird getrocknet und gemahlen.

Gemäß der DE-PS 28 14 034 werden die aktiven Substanzen oder deren Gemische miteinander verschmolzen oder unter Druck in Form ihrer Lösungen miteinander vereinigt; im letzteren Fall wird die Lösung auf einen Träger mit hoher, definierter spezifischer Oberfläche aufgebracht. Als aktive Substanzen sind Alkaliphosphate, -sulfate und -hydrogensulfate sowie -hydrogenphosphate oder deren Gemische, ferner Alkaliborate und Borsäure oder deren Gemische, Ammoniumcarbonat oder -hydrogencarbonat, schließlich Harnstoff, Dicyandiamid, Guanidin usw., deren Gemische und die durch Wärmebehandlung aus den aufgeführten Stoffen entstehenden Verbindungen genannt. Als Träger werden Aluminiumoxyd, Silikate usw. in einer Menge von 5-85 Masse-% eingesetzt.

Die Löschpulver können unterschiedliche Hilfsstoffe und Zusätze enthalten, zum Beispiel Hydrophobierungsmittel, Zusätze zur Verbesserung der Schüttbarkeit und Farbstoffe. Als Hydrophobierungsmittel wird im allgemeinen ein Erdalkalistearat verwendet. In DE-PS 28 14 034 wird als hydrophobierender Zusatz die Verwendung von 0,1-3 Masse-% Erdalkalistearat und/oder 0,1-1 Masse-% eines Silikonderivates empfohlen. Zur Verbesserung der Schüttbarkeit (des freien Fließens) sind Zusätze inerter Stoffe, wie Talkum, Silikate, Siliciumdioxyd, Magnesiumcarbonat, Bariumsulfat, üblich. Das Löschpulver gemäß der schweizerischen Patentschrift 2 38 166 zum Beispiel enthält neben 90 Masse-% Natriumhydrogencarbonat 4 Masse-% Talkum und 6 Masse-% Bentonit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Löschkraft von Löschpulvern mit an sich bekannter Löschwirkung zu steigern.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die Löschkraft der Löschpulver der eingangs genannten Art wesentlich verbessert werden kann, wenn man zusätzlich Metallsalzkatalysatoren in die Partikel des Löschpulvers einbaut.

Eigene Versuche führten zu der Erkenntnis, daß beim Pulverlöschen von Bränden die Bildungsgeschwindigkeit der in der Reaktion freigesetzten Inertgase und die Wärmetönung der Reaktion von ausschlaggebender Bedeutung sind. Es wurde bekannt, daß durch einen Einbau von Metallsalzkatalysatoren, insbesondere Schwermetallsalzen, in die Partikel des Löschpulvers, die Effektivität des Löschprozesses außerordentlich ansteigt.

Gegenstand der Erfindung sind demnach Löschpulver, die neben Stoffen von an sich bekannter Löschwirkung sowie gegebenenfalls die für Löschpulver üblichen Zusätze, einen oder mehrere Metallsalzkatalysatoren enthalten, die in die Partikel des Löschpulvers eingebaut sind.

Als erfindungsgemäß zu verwendende Metallsalzkatalysatoren werden bevorzugt wasserlösliche Schwermetallsalze, insbesondere die Salze von Kupfer, Nickel, Mangan, Kobalt, Chrom oder Eisen, eingesetzt. Es können auch Salzgemische verwendet werden. Die Salzkatalysatoren werden mit der aktiven Substanz zusammengeschmolzen oder mit dieser zusammen aus wäßriger Lösung kristallisiert. Der Gehalt an Metallsalzkatalysator beträgt, auf die Masse des Löschpulvers bezogen, im allgemeinen 0,1-10 Masse-%, vorzugsweise 1-6 Masse-%.

Als Stoffe von an sich bekannter Löschwirkung sind unter anderem verwendbar:

Natrium-, Kalium-, Ammoniumhydrogensulfat-, -sulfate, -hydrogenphosphate, -phosphate, -hydrogencarbonate, -carbonate, -sesquicarbonate, -halogenide, ferner Alkaliborate und Borsäure sowie ihre mit Harnstoff, Guanidin, Melamin und Dicyandiamid gebildeten Addukte. Diese Stoffe liegen im Löschpulver in einer Menge bis zu 90 Masse-% vor.

Die erfindungsgemäßen Löschpulver enthalten Sesquicarbonate vorzugsweise in einer Menge von 10-95 Masse.%.

Die erfindungsgemäßen Löschpulver können die für Löschpulver üblichen Zusätze enthalten. Von den Zusätzen seien insbesondere die hydrophobierenden Mittel erwähnt. Als solche werden in erster Linie Calcium-, Magnesium-, Zink- und Aluminiumstearat verwendet. Die hydrophobierenden Mittel sind in einer Menge von höchstens 3 Masse-% enthalten.

Zur Verbesserung der Schüttbarkeit können die Löschpulver inerte Zusätze, zum Beispiel Bentonit, Silikate, Talkum usw. enthalten, und zwar in hydrophiler oder in hydrophobierter Form.

Die erfindungsgemäßen Löschpulver haben eine Teilchengrößeverteilung von 1-200 µm. Je nachdem, in welchem Maße inerte Träger verwendet werden, liegt die Teilchengröße in dem angegebenen Bereich.

Die Löschpulver werden in an sich bekannter Weise durch Verschmelzen der Komponenten und Zerkleinern der abgekühlten Schmelze oder durch Zerstäubungstrocknen hergestellt.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert, ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. (Alle Prozente = Masse-%)

Beispiel 1

K₄C₃O_10,5H₅ (Kalium-sesquicarbonat)90% NiCl₂ (Katalysator) 6% Mg-Stearat (hydrophobierender Zusatz 2% Talkum (inerter Zusatz) 1%

Das Kalium-sesquicarbonat und das Nickelsalz werden in Wasser gelöst und die Lösung durch Zerstäuben getrocknet. Das erhaltene Pulver wird mit den übrigen Komponenten auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise homogenisiert.

Beispiel 2

CON₂H₄ (Harnstoff)50% NaHCO₃35% Chromsulfat (Katalysator) 1% Nickelchlorid (Katalysator) 6% Mg-Stearat (hydrophobierender Zusatz) 2% Bentonit (inerter Zusatz) 6%

In den bei 140°C geschmolzenen Harnstoff werden das Natriumhydrogencarbonat sowie die Katalysatorsalze eingerührt, und die Masse wird bei der angegebenen Temperatur 2 Stunden lang unter einem Druck von 5 bar gehalten. Die Schmelze wird abgekühlt, gemahlen und mit den restlichen Zusätzen im Drehmischer trocken homogenisiert.

Nachweis der Wirksamkeit

Zur Untersuchung der Löschkraft wurde das maßstäblich verkleinerte Modell des Standardbrandes der Klasse B verwendet. Dieses Modell besteht aus einem Gebläse mit der Leistung 2 dm³/min, aus einer Düse mit Behälter, in dem 3 g Pulver Platz finden sowie aus Metallschalen mit 3,5; 5; 7; 9 oder 11 cm Durchmesser.

In die 1 cm hohen Schalen wird bis zu einer Höhe von 0,5 cm Wasser und auf dieses eine 0,4 cm dicke Benzinschicht gegossen. In den Behälter der Düse wird 1 g des zu untersuchenden Löschpulvers eingefüllt. Das Benzin in der Schale wird angezündet. Nach einer Vorbrenndauer von 10 Sekunden wird die Luftzuführung der Düse eingeschaltet und dadurch das Pulver in die Flammzone geblasen. Wenn die Flamme erlischt, so wird der Versuch mit der nächstgrößeren Schale wiederholt. Je größer die Schale, um so schwieriger ist das Löschen. In der folgenden Tabelle ist als Ergebnis derjenige Schalendurchmesser angegeben, bei dem durch Einblasen des Löschpulvers die Flamme noch erlosch (Beispiel: Komposition 10, eingetragener Durchmesser: 9 cm; das besagt, daß in der Schale mit 11 cm Durchmesser die Komposition unter den beschriebenen Bedingungen die Flamme nicht mehr löschte.)

In der Tabelle sind nur die aktiven Substanzen und, falls verwendet, die Metallkatalysatoren angegeben, so daß die Summe 97% beträgt. Jede Komposition enthielt als hydrophobierenden Zusatz noch 2% Ca-Stearat und als inerten Zusatz 1% Al₂O₃-Pulver.

Die als Vergleichssubstanzen angegebenen Produkte entsprechen dem Stand der Technik, d. h. sind die üblichen Löschpulver auf Hydrocarbonatbasis.

Tabelle

Nachweis der Wirkung einzelner Löschpulver

Claims

1. Löschpulver aus einem oder mehrenen Stoffen bekannter Löschwirkung, insbesondere aus der Gruppe Kalium-, Natrium-, Ammoniumhydrogensulfate, -sulfate, -hydrogenphosphate, -phosphate, -hydrogencarbonate, -carbonate, -sesquicarbonate, -halogenide, Alkaliborat, Borsäure und/oder die mit Harnstoff, Guanidin, Melamin oder Dicyandiamid gebildeten Addukte der aufgeführten Verbindungen, sowie gegebenenfalls inerten Trägerstoffen und/oder hydrophobierenden Mitteln, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Metallsalzkatalysatoren in die Partikel des Löschmittels eingebaut sind.

2. Löschpulver nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sie als Metallsalzkatalysatoren wasserlösliche Salze von Kupfer, Nickel, Mangan, Kobalt, Chrom oder Eisen oder Gemische derartiger Salze in einer Menge von 0,1 bis 10 Masse-% enthalten.

3. Löschpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Sesquicarbonate in einer Menge von 10 bis 95 Masse-% enthalten.

4. Löschpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als hydrophobierende Mittel Metallstearate enthalten.

5. Löschpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als inerte Träger Bentonit, Silikate oder Talkum enthalten.

6. Löschpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie höchstens 3% hydrophobierende Mittel enthalten.

7. Löschpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie inerte Träger in einer Menge von 1 bis 90 Masse-% enthalten.

8. Löschpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Teilchengröße innerhalb des Bereiches von 1 bis 200 µm liegt.

9. Verfahren zur Herstellung von Löschpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten verschmolzen werden und die abgekühlte Schmelze dann zerkleinert wird.

10. Verfahren zur Herstellung von Löschpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung von mindestens einem Löschmittel und mindestens einem Metallsalzkatalysator sprühgetrocknet und dann gegebenenfalls mit den anderen Zusätzen vermischt wird.