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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine feuerhemmende Zusammensetzung,
die speziell für
die Anwendung aus der Luft adaptiert ist, um die Ausbreitung von
Flächenbränden zu
bekämpfen
oder zu verhindern.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere eine flüchtige, farbige, feuerhemmende
Zusammensetzung mit verbesserter Sichtbarkeit aus der Luft, nachdem
diese zunächst
aus der Luft auf die Bodenvegetation aufgebracht wurde, die aber
im Laufe der Zeit und unter Umgebungsbedingungen auf eine andere
Farbe (Farbton) verblasst.
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In
den frühen
60er Jahren war die Anwendung von feuerhemmenden Zusammensetzungen
aus der Luft, um die Ausbreitung von Waldbränden, Flächenbränden usw. zu verhindern oder
zu hemmen, sehr weit verbreitet. Diese feuerhemmenden Zusammensetzungen
enthielten typischerweise ein elektrolytisches, feuerlöschendes
Salz wie z. B. Ammoniumphosphat, Ammoniumsulfat und dergleichen
und beinhaltete auch andere Komponenten wie z. B. Viskositätsveränderer,
Korrosionshemmer und Färbemittel
wie z. B. Pigmente oder Farbstoffe. Typische feuerhemmende Zusammensetzungen
des oben beschriebenen Typs sind in den Patenten von Nelson, U.S.
3,196,108, und von Langguth et al., U.S. 3,257,316 und 3,309,324,
offenbart. Diese Zusammensetzungen bestanden im Allgemeinen aus
einem wässrigen
Schlamm oder einer Lösung
aus einem Feuerlöschsalz
wie Ammoniumphosphat oder Ammoniumsulfat sowie einem Verdickungsmittel
wie Attapulgitton, Guar Gum oder dergleichen. Färbemittel wie z. B. rotes Eisenoxid
wurden zugegeben, um die Sichtbarkeit des Materials nach dem Abwerfen
zu verbessern. In neuerer Zeit wurden Ammoniumpolyphosphatflüssigkeiten,
die Färbemittel
und Korrosionshemmer enthalten, weit verbreitet eingesetzt. Solche
flüssigen
feuerhemmenden Polyphosphatzusammensetzungen sind in den Patenten
von Nelson, U.S. 3,370,890, und Lacey, U.S. 3,960,735, offenbart.
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Feuerhemmende
Zusammensetzungen, die andere Verdickungsmittel, Stabilisatoren
und dergleichen enthalten, sind in den Patenten von Strickland,
U.S. 4,822,524; Morganthaler, U.S. 3,634,234; Kegler et al., U.S.
4,606,831; Vandersall, U.S. 4,447,336; Adl et al., U.S. 4,447,338;
und Vandersall, U.S. 4,839,065 und 4,983,326, offenbart.
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Feuerhemmende
Zusammensetzungen werden typischerweise als trockene oder flüssige „Konzentrate" hergestellt. Diese
Konzentrate werden in einer solchen Form versandt und bis unmittelbar
vor dem Gebrauch in dieser Form gelagert. Dann wird das Konzentrat
mit Wasser gemischt, um die endgültige
verdünnte „gemischte" feuerhemmende Zusammensetzung
zu erhalten. Diese gemischte feuerhemmende Zusammensetzung wird
dann in das Tankflugzeug für
den Transport zum Flächenbrandort
und zum Abwerfen über
diesem gepumpt. In einigen Fällen
wird zunächst
ein Trockenkonzentrat mit einer anfänglichen Wassermenge vermischt,
so dass ein Zwischenflüssigkonzentrat
entsteht, und dieses Zwischenflüssigkonzentrat
wird dann unmittelbar vor dem Gebrauch bis auf die endgültige verdünnte Mischform
weiter verdünnt.
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Die
in solchen feuerhemmenden Zusammensetzungen eingesetzten aktiven
Feuerlöschkomponenten beinhalten
beliebige der hinlänglich
bekannten elektrolytischen Feuerlöschsalze wie z. B. die, die
im Patent von Nelson, U.S. 3,196,108 offenbart sind, sowie die in
neuerer Zeit eingesetzten flüssigen
Ammoniumpolyphosphatmaterialien wie die, die im Patent von Lacey,
U.S. 3,960,735 offenbart sind; Ammoniumsulfat wie im Patent von
Crouch, U.S. 4,176,071 offenbart und Gemische aus diesen Salzen
mit sich selbst und mit anderen Salzen.
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Im
Allgemeinen sind die aktiven feuerhemmenden Komponenten Verbindungen
oder ein Gemisch aus Verbindungen, die bei Temperaturen unterhalb
der Zündtemperatur
der zu schützenden
Brennstoffe (z. B. Cellulose) zerfallen und dadurch eine Mineralsäure wie
z. B. Phosphorsäure
oder Schwefelsäure
freisetzen. Zu den verschiedenen feuerhemmenden Materialien, die
gewöhnlich
in feuerhemmenden Gemischen verwendet werden und die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
zum Einsatz kommen könnten,
gehören
Monoammoniumorthophosphat, Diammoniumorthophosphat, Monoammoniumpyrophosphat,
Diammoniumpyrophosphat, Triammoniumpyrophosphat, Tetraammoniumpyrophosphat,
Ammoniumpolyphosphat, substituiertes Ammoniumpolyphosphat, Amidpolyphosphat,
Melaminpolyphosphat, mit Ammonium-Alkalimetall gemischte Salze von
Orthophosphat, mit Ammonium-Alkalimetall gemischte Salze von Pyrophosphat,
mit Ammonium-Alkalimetall gemischte Salze von Polyphosphat, mit
Ammonium-Erdalkalimetall
gemischte Salze von Orthophosphat, mit Ammonium-Erdalkalimetall
gemischte Salze von Pyrophosphat, mit Ammonium-Erdalkalimetall gemischte
Salze von Polyphosphat, Ammoniumsulfat, flüssige Ammoniumpolyphosphate
und Mischungen davon. Einige flüssige
Ammoniumpolyphosphate sind möglicherweise
in ihren kommerziellen Formen für
eine Anwendung als feuerhemmende Mittel zu stark verdünnt, aber
andere feuerhemmende Mittel, wie z. B. die oben erwähnten, können mit
einem flüssigen
Ammoniumpolyphosphat vermischt werden, bis eine minimale akzeptable
Konzentration erhalten ist. Ammoniumpolyphosphat wird häufig Polyammoniumphosphat
genannt und enthält
gewöhnlich
andere Ammoniumphosphate wie Pyro- und Metaphosphate sowie die Alkalimetalläquivalente
davon sowie eine Mischung aus Phosphatpolymeren. Solche Polyammoniumphosphate
werden häufig
10-34-0, 11-37-0, 12-40-0,
13-42-0 oder dergleichen genannt, wobei die erste Zahl den Prozentanteil an
Stickstoff in der Mischung, die zweite Zahl den Prozentanteil an
Phosphat in der Mischung und die letzte Zahl den Prozentanteil an
Pottasche in der Mischung angeben.
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Die
feuerhemmenden Komponenten können
auch Verdickungsmittel beinhalten, die standardmäßige Verdicker wie Galactomannan-Guar-Gum-Zusammensetzungen
und deren Derivate, Attapulgitton, Carboxymethylcellulose und Derivate
davon und dergleichen enthalten. Das Verdickungsmittel wird so eingesetzt,
dass die Viskosität
der verdünnten
gemischten feuerhemmenden Zusammensetzung erhalten bleibt, z. B.
zwischen etwa 50 Centipoise und etwa 2000 Centipoise für eine Anwendung
aus der Luft. Darüber
hinaus können
die feuerhemmenden Zusammensetzungen in dem Konzentrat oder der
endgültigen
verdünnten
gemischten Form davon ebenso verschiedene Zusatzmittel wie Korrosionshemmer,
Fließkonditionierer,
Verderbhemmer, Stabilisatoren und dergleichen sowie Träger für diese
Zusatzmittel gemäß in der
Technik anerkannten Grundsätzen beinhalten.
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Wenn
solche feuerhemmende Zusammensetzungen in der endgültigen verdünnten gemischten
Form für
die Anwendung aus der Luft durch Abwerfen von Flugzeugen oder Hubschraubern
angewendet werden, dann erfolgen „Folgeabwürfe" durch das Flugzeug häufig so,
dass eine Brandbekämpfungslinie
gebildet wird. Unter diesen Umständen
ist es wichtig, dass der Pilot des Flugzeugs visuell feststellen
kann, wo die vorherigen Ladungen abgeworfen wurden, so dass der
Pilot die Ladung aus dem Luftfahrzeug so abwerfen kann, dass eine
Fortsetzung dieser Linie entsteht. Da die feuerhemmenden Komponenten
(oben beschrieben) farblos sein können oder eine solche Farbe
haben können,
dass sie sich nicht gut vom Boden oder der Vegetation abheben, ist
es in der Praxis üblich,
Färbemittel
mit den feuerhemmenden Zusammensetzungskomponenten zu mischen. Färbemittel
werden benutzt, um den feuerhemmenden Zusammensetzungen eine Farbe
(Farbton) zu geben, die einen Kontrast mit dem Farbton der Bodenvegetation
bildet, so dass der Flugzeugpilot besser erkennen kann, wo die letzten
Lasten an feuerhemmenden Zusammensetzungen abgeworfen wurden, um
eine Brandbekämpfungslinie
zu bilden. Färbemittel
des Standes der Technik beinhalteten Pigmente, die in den flüssigen feuerhemmenden
Zusammensetzungen dispergierbar oder löslich sind, am häufigsten
rotes Eisenoxid oder verschiedene in Wasser lösliche Farbstoffe. Solche Färbemittel
konnten bemerkenswert wirksam die Sichtbarkeit der feuerhemmenden
Zusammensetzungen aus der Luft nach dem Abwerfen verbessern. Bestimmte
Färbemittel
des Standes der Technik, insbesondere rotes Eisenoxid, waren jedoch
sehr „farbecht", so dass der Boden
und evtl. Bauten, auf die die feuerhemmenden Zusammensetzungen des
Standes der Technik abgeworfen wurden, permanent oder teilpermanent
gefärbt
blieben. Demzufolge verlangten bestimmte staatliche Brandbekämpfungsbehörden kürzlich,
dass aus der Luft aufgebrachte feuerhemmende Zusammensetzungen so
genannte „flüchtige" Färbemittel
haben, so dass die Farbe der Zusammensetzungen im Laufe einer kurzen
Zeit von beispielswiese 30 Tagen auf eine Farbe verblasst, die keinen
störenden
Kontrast mit Boden und Bodenvegetation bildet.
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Es
wurden mehrere Farbstoffe und Pigmente (eingekapselte Farbstoffe)
identifiziert, die feuerhemmenden Zusammensetzungen einen markanten
Farbton verleihen, der einen Kontrast mit der Bodenvegetation bildet,
aber innerhalb kurzer Zeit auf eine „neutrale" Farbe verblasst, d. h. dass die feuerhemmenden
Zusammensetzungen die Farbe haben, die sie ohne Zugabe solcher flüchtiger
Mittel hätten.
Die feuerhemmenden Zusammensetzungen selbst könnten zwar durch flüchtige Mittel
grell gefärbt
sein, aber nach dem ersten Aufbringen war es oft schwierig, die
feuerhemmende Abwurfzone zu finden. Es hat sich herausgestellt,
dass sich die reduzierte Sichtbarkeit dieser stark gefärbten flüchtigen
Zusammensetzungen etwas auf die Viskosität der feuerhemmenden Zusammensetzungen
selbst bezieht. Daher sind stärker
viskose flüchtige
Zusammensetzungen in der Vegetation etwas besser sichtbar, da sie
eine dickere Schicht bilden. Aber sogar sehr viskose flüchtige Farbzusammensetzungen
lassen sich von einem Flugzeug aus nach dem Abwerfen auf verschiedene Vegetationsarten
und unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen zuweilen nur schlecht
erkennen.
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Es
wäre vorteilhaft,
flüchtige,
gefärbte,
feuerhemmende Zusammensetzungen bereitzustellen, die nach dem Abwurf
verbesserte Sichtbarkeit aus der Luft aufweisen. Es wäre auch
von Vorteil, dieses Ergebnis auf eine wirtschaftliche Weise und
ohne Einsatz von Materialien zu erzielen, die für Menschen, Tiere, Fische oder
Vegetation toxisch sind.
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Kurz
ausgedrückt,
wir haben eine flüchtige,
farbige, flüssige,
feuerhemmende Zusammensetzung für die
Anwendung aus der Luft auf Bodenvegetation entdeckt, die diese Ziele
erreicht. Unsere Zusammensetzung umfasst feuerhemmende Komponenten,
einen Farbstoff und einen flüssigen
Träger,
typischerweise einen wässrigen
Träger.
Die feuerhemmenden Zusammensetzungen weisen ein Feuerlöschsalz
und einen ersten Farbton auf. Der Farbton umfasst eine flüchtige Komponente
und eine nichtflüchtige
Komponente.
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Das
Färbemittel
kann zunächst
die feuerhemmenden Zusammensetzungskomponenten auf einen zweiten
Farbton färben,
der sich gegen den Farbton der Bodenvegetation abhebt. Dies kann
möglicherweise nur
auf die Farbe zurückzuführen sein,
die von der flüchtigen
Komponente gegeben wird, oder auf die Farbe, die von den kombinierten
flüchtigen/nichtflüchtigen
Komponenten verliehen wird.
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Die
nichtflüchtige
Komponente unseres Färbemittels
liegt in einer Menge vor, die ausreicht, um die Sichtbarkeit der
Zusammensetzung nach dem ersten Abwerfen auf die Vegetation zu verbessern.
Die nichtflüchtige
Komponente liegt jedoch in einer geringeren Menge als der vor, die
verhindert, dass die Zusammensetzung danach auf den ersten Farbton
verblasst, d. h. den Farbton der feuerhemmenden Zusammensetzungskomponenten
ohne Färbemittel.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung unserer Erfindung stellen wir eine Konzentratzusammensetzung zur
Herstellung der oben beschriebenen flüssigen Zusammensetzung bereit,
indem diese mit dem wässrigen Träger verdünnt wird.
Die Konzentratzusammensetzung umfasst die feuerhemmenden Komponenten
und das Färbemittel.
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In
einer Ausgestaltung ist das Konzentrat eine trockene Zusammensetzung.
In einer anderen Ausgestaltung ist das Konzentrat eine Flüssigkeit,
die für
eine spätere
Verdünnung
mit Wasser zur Bildung der endgültigen
gemischten flüssigen
feuerhemmenden Zusammensetzung geeignet ist.
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Diese
sowie andere und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden für die Fachperson
aus der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung hervorgehen.
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Der
hierin verwendete Begriff „feuerhemmende
Komponenten" bedeutet
alle Komponenten der Zusammensetzung mit Ausnahme des „Färbemittels" und ggf. des flüssigen Trägers. Die
feuerhemmenden Komponenten beinhalten ein feuerhemmendes Salz und
können
(und werden auch) bei Bedarf andere übliche Ingredienten von feuerhemmenden
Formulierungen beinhalten, z. B. Korrosionshemmer, Verderbhemmer, Flusskonditionierer,
Schaumhemmer, Schäumungsmittel,
Stabilitätszusätze und
Verdickungsmittel.
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Der
Begriff „Färbemittel" bedeutet eine Kombination
von wenigstens zwei Komponenten, nämlich einer flüchtigen
Komponente und einer nichtflüchtigen
Komponente.
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Die „flüchtige" Komponente ist ein
Farbstoff oder ein in einer Matrix (d. h. einem Pigment) dispergierter Farbstoff,
der im Laufe der Zeit und unter Umgebungsbedingungen auf einen farblosen
oder weniger stark gefärbten
Farbton verblasst. Eine Reihe solcher Farbstoffe und Pigmente ist
in der Technik hinlänglich
bekannt. So verblassen beispielsweise viele wasserlösliche Farbstoffe
rasch und es gibt so genannte fluoreszierende Pigmente (fluoreszierende
Farbstoffe, die in einem Harzintegument eingekapselt sind), die
in den feuerhemmenden Zusammensetzungen suspendierbar sind und die
ebenfalls rasch verblassen und somit den „flüchtigen" Effekt erzeugen. Typische Beispiele
für flüchtige Farbstoffe
und Pigmente des Standes der Technik sind unter anderem C. I. Basic
Red I Farbstoff, 6BL Farbstoff, Basic Violet II Farbstoff, Basic
Yellow 40 und Pigmente mit eingekapseltem Farbstoff, die im Handel
erhältlich,
z. B. die Pigmente der Serie „AX", die von Day-Glo Color
Corp. aus Cleveland in Ohio erhältlich
sind. Wir bevorzugen derzeit den Einsatz von flüchtigen Pigmenten mit eingekapseltem
Farbstoff ohne UV-Absorber anstatt wasserlösliche Farbstoffe, weil die
Pigmente mit eingekapseltem Farbstoff mit geringerer Wahrscheinlichkeit
Flecken verursachen.
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Das
Färbemittel
liegt in einer Menge vor, die der Zusammensetzung eine Farbe („zweiter
Farbton") verleiht, die
sich von der Farbe der Zusammensetzung ohne Färbemittel unterscheidet („erster
Farbton"). Der zweite
Farbton bildet vorzugsweise einen Kontrast mit dem Farbton der Vegetation
(normalerweise grün und/oder
braun). Der zweite Farbton ist vorteilhafterweise rot, orange oder
pink. Das Färbemittel
beinhaltet auch eine „nichtflüchtige" Komponente, d. h.
eine Komponente, die in der Trägerflüssigkeit
unlöslich
ist und die, wenn sie gefärbt
ist, nach dem Aufbringen der feuerhemmenden Zusammensetzung aus
der Luft nicht unbedingt verblasst.
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Die
nichtflüchtige
Komponente hat vorzugsweise einen Brechungsindex von wenigstens
2,0. So haben beispielsweise feuerhemmende Zusammensetzungen, die
flüchtige
Färbemittel
enthalten und die auch verschiedene Tone und andere unlösliche Materialien
enthalten können,
z. B. Attapulgitton, Tricalciumphosphat (Komponenten mit Brechungsindexen
unter 2,0), nicht die verbesserte Sichtbarkeit aus der Luft, die
die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung aufweisen, es sei
denn, dass die Mengen solcher Materialien mit niedrigerem Index
so groß sind,
dass die Zusammensetzungen nicht „flüchtig" sind. Um eine verbesserte Sichtbarkeit
aus der Luft zu erzielen, können
weitaus geringere Mengen von nichtflüchtigen Komponenten eingesetzt
werden, wenn der Brechungsindex höher ist, und größere Mengen
an Materialien mit niedrigerem Index werden benötigt, um wünschenswerte Ergebnisse zu
erzielen.
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Die
nichtflüchtige
Komponente liegt in dem Färbemittel
in einer Menge vor, die ausreicht, um eine verbesserte Sichtbarkeit
der Zusammensetzung aus der Luft zu erzielen, wenn diese zunächst aus
der Luft auf die Vegetation aufgebracht wird. Die Menge der nichtflüchtigen
Komponente ist jedoch geringer als die Menge, die ein Verblassen
der feuerhemmenden Zusammensetzung auf den ersten Farbton nach dem
Aufbringen verhindern würde.
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Die
nichtflüchtige
Komponente ist in der endgültigen
feuerhemmenden Zusammensetzung und in einem Flüssigkonzentrat einer solchen
Zusammensetzung dispergierbar oder suspendierbar. Die Dispergierbarkeit
oder Suspendierbarkeit einer solchen Komponente ist vornehmlich
von der Partikelgröße und der
Partikelgrößenverteilung
sowie der Natur der übrigen
Komponenten abhängig,
die in der feuerhemmenden Zusammensetzung vorliegen, wie z. B. Verdickungsmittel
usw.
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Ebenso
müssen
die chemische Struktur und die Charakteristiken des nichtflüchtigen
Pigments mit den übrigen
Komponenten kompatibel sein, besonders mit der Trägerflüssigkeit.
Sie müssen
chemisch inert genug sein, damit sie ihre Funktionsfähigkeit
nicht verlieren, wenn sie mit den anderen Komponenten der feuerhemmenden
Zusammensetzung kombiniert werden. Sie dürfen auch nicht toxisch sein
und, wenn gefärbt,
den von der flüchtigen
Komponente erzeugten Farbton nicht nachteilig beeinflussen.
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So
verwenden wir beispielsweise in der derzeit bevorzugten Praxis der
Erfindung rote Eisenoxidpigmente als nichtflüchtige Komponente. Gelbe Eisenoxidpigmente
und weiße
Pigmente wie z. B. Titanoxid können
ebenfalls verwendet werden. Gefärbte
Pigmente wie z. B. rotes oder gelbes Eisenoxid verblassen zwar nicht
merklich, aber die Mengen solcher Pigmente in den feuerhemmenden
Zusammensetzungen sind klein genug, damit die Gesamtzusammensetzung
schließlich
auf eine neutrale Farbe verblasst, d. h. im Wesentlichen dieselbe
Farbe, die die Zusammensetzung hätte,
wenn kein Färbemittel
zugegeben worden wäre.
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Wenn
beispielsweise eine rote flüchtige
Komponente und ein rotes Eisenoxid (nichtflüchtige Komponente) verwendet werden,
dann ist die anfängliche
Farbe (zweiter Farbton) der resultierenden feuerhemmenden Zusammensetzung
rot. Wenn eine rote flüchtige
Komponente und gelbes Eisenoxid (nichtflüchtige Komponente) verwendet
werden, dann ist der zweite Farbton orange. Wenn eine rote flüchtige Komponente
und eine weiße
nichtflüchtige
Komponente verwendet werden, dann ist der zweite Farbton pink. Alle
diese zweiten Farbtöne
können
einen ausreichenden Kontrast mit dem Farbton der Bodenvegetation
erzeugen, um eine akzeptable Sichtbarkeit aus der Luft zu erzielen.
Wir bevorzugen derzeit zur Bildung des Färbemittels den Einsatz von
rotem Eisenoxid in Kombination mit einer roten flüssigen Komponente.
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Die
maximale Menge an nichtflüchtigem
Pigment, die eingesetzt werden kann und bei der die gesamten flüchtigen
(verblassenden) Charakteristiken der feuerhemmenden Zusammensetzung
erhalten bleiben, variiert in Abhängigkeit von der natürlichen
oder „neutralen" Farbe der feuerhemmenden
Zusammensetzungskomponenten und der natürlichen Farben von Gelände und
Vegetation. Wenn beispielsweise eine blau gefärbte feuerhemmende Zusammensetzung
wie beispielsweise die im Lacey-Patent U.S. 3,960,735 offenbarte
auf dunkel gefärbte
Vegetation wie z. B. Fichten angewendet wird, dann kann eine größere Menge
an gefärbtem nichtflüchtigem
Färbemittel
eingesetzt werden, z. B. rotes Eisenoxid. Andererseits kann eine
geringere Menge an gefärbter,
nichtflüchtiger
Komponente eingesetzt werden, wenn die Grundzusammensetzung hoch
viskos ist oder wenn die Zusammensetzung auf weniger stark gefärbte(s)
Vegetation oder Gelände,
z. B. Hochland, angewendet wird. Es scheint, dass die maximale Menge
an gefärbter,
nichtflüchtiger
Komponente höher
ist, wenn ein Tonverdickungsmittel verwendet wird als dann, wenn
ein Gummiverdicker in der feuerhemmenden Zusammensetzung verwendet
wird. Im Allgemeinen scheint es, dass das gefärbte, nichtflüchtige Pigment höchstens
etwa 20–30
Gew.-% des gesamten
Färbemittels
ausmachen kann. Die maximale eingesetzte Menge an gesamtem Färbemittel
ist geringer als die Menge, die verhindern würde, dass die Zusammensetzungen auf
eine neutrale Farbe verblassen. Diese Mengen können von Fachpersonen in Anbetracht
der vorliegenden Offenbarung mit Routinetests ermittelt werden.
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So
scheint beispielsweise die maximale Menge an rotem Eisenoxid, die
eingesetzt werden kann, unabhängig
von der Menge an flüchtiger
Komponente derzeit bei etwa 0,5 Gew.-% der flüssigen Konzentratformulierungen
und etwa 10 Gew.-% in verdünnten
gemischten Konzentratzusammensetzungen zu liegen. Für jede gegebene
Basiszusammensetzung von feuerhemmenden Zusammensetzungskomponenten
(feuerhemmendes Salz, Verdickungsmittel, Korrosionshemmer usw.)
können
jedoch die optimalen und maximalen Konzentrationen von Färbemittelkomponenten
von der Fachperson ohne größere Experimente
in Anbetracht der vorliegenden Offenbarung ermittelt werden. So
sind beispielsweise geeignete Prozeduren zum Beurteilen der Sichtbarkeit
aus der Luft und der flüchtigen
Verblassungscharakteristiken dieser Zusammensetzungen in den Abschnitten
3.8 und 4.3.7 der Spezifikation 5100-304a vom Februar 1986 von der
U.S. Department of Agriculture Forest Service Specification for
Long Term Retardant, Forest Fire, Aircraft or Ground Application
dargelegt.
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Die
Verwendung eines Farbstoffs und eines Pigments in derselben feuerhemmenden
Zusammensetzung ist im US-Patent Nr. 3,960,735 offenbart, erteilt
am 1. Juni 1976 an Kathleen P. Lacey. In dem Lacey-Patent (Beispiel
III) sind sowohl „rotes
Eisenoxid" als auch „6BL Farbstoff" in einer feuerhemmenden
Konzentratzusammensetzung enthalten. Das primäre Färbemittel, rotes Eisenoxid,
lag jedoch in einer Menge vor, die weit über der lag, bei der die Zusammensetzung
auf den Farbton verblassen könnte,
den sie hätte,
wenn der Farbstoff/das Eisenoxid nicht zugegeben worden wäre, d. h.
die Zusammensetzung von Lacey '735
war nicht „flüchtig". Der 6BL-Farbstoff
wurde der Zusammensetzung von Beispiel III für die Zwecke des Ergänzens der
roten Farbe des Eisenoxides zugegeben, d. h. um die Zusammensetzung „roter" zu machen, weil
der Eisen-Cyanidblau-Korrosionshemmer
von Lacey (Sp. 2, Zeilen 5 ff.) und das rote Eisenoxid sonst eine „etwa violette" Zusammensetzung
ergeben hätten.
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Eine
Zusammensetzung des Standes der Technik war vor unserer derzeitigen
Erfindung in den Vereinigten Staaten bekannt und wurde dort eingesetzt,
und sie könnte
ein Färbemittel
bestehend aus einem Gemisch aus einem Farbstoff und einer kleinen
Menge TiO2 beinhalten, eingekapselt in einer
Polymermatrix. Diese frühere
Zusammensetzung wurde als trockenes Pulver-„Konzentrat" hergestellt und
versandt, das dann vor der Anwendung mit Wasser verdünnt wurde.
Die Menge an TiO2 in diesem Produkt betrug
lediglich 40–50
ppm in dem endgültigen
verdünnten
Konzentrat, weitaus weniger als die Menge, die notwendig ist, um
die mit der vorliegenden Erfindung erzielte Sichtbarkeit zu verbessern.
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Die
Ermittlung, ob der Farbton der flüchtigen Zusammensetzung (zweiter
Farbton) auf den Farbton der Zusammensetzung ohne Färbemittel
(erster Farbton) verblasst, kann mit dem in Abschnitt 4.3.7.2 der
Spezifikation 5100-304a (Februar 1986), „USDA Forest Service Specification
for Specification for Long Term Retardant, Forest Fire Aircraft
or Ground Application" beschriebenen
Verfahren ermittelt werden.
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Die
folgenden Beispiele sollen der Fachperson die Grundsätze meiner
Erfindung besser verdeutlichen. Diese Beispiele sollen den Umfang
der Erfindung jedoch nicht begrenzen, der nur durch die beiliegenden Ansprüche definiert
ist.
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BEISPIEL I
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Dieses
Beispiel illustriert die Praxis der Erfindung bei der Herstellung
so genannter feuerhemmender „Flüssigkonzentrat"-Produkte. Die Produkte
werden mit dem im US-Patent 3,960,735 von Kathleen P. Lacey beschriebenen
Verfahren hergestellt, mit der Ausnahme, dass das erfindungsgemäße Färbemittel
durch die darin beschriebenen Färbemittel
substituiert ist.
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Eine
Konzentratzusammensetzung wird mit zwei verschiedenen Ammoniumpolyphosphatflüssigkeitstypen
hergestellt. Die Ingredienten jeder dieser Zusammensetzungen sind
in den Tabellen A und B aufgeführt.
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Beide
Zusammensetzungen haben im Vergleich zu denselben Zusammensetzungen,
die das rote Eisenoxidpigment nicht enthielten, eine verbesserte
Sichtbarkeit aus der Luft. Diese Zusammensetzungen hatten jedoch
akzeptable Verblassungscharakteristiken, d. h. sie verblassen auf
Farbtöne,
die im Wesentlichen dieselben sind wie die, die Zusammensetzungen
ohne das Färbemittel
hätten.
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BEISPIEL II
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Dieses
Beispiel illustriert die Praxis der Erfindung durch die Herstellung
von so genannten Trocken- oder Pulverkonzentratzusammensetzungen.
Danach werden diese trockenen Zusammensetzungen mit Wasser gemischt,
um eine endgültige
verdünnte
feuerhemmende Zusammensetzung zu bilden, die für eine Anwendung aus der Luft
geeignet ist. Diese Zusammensetzungen werden mit den im US-Patent
Nr. 4,176,071. offenbarten Verfahren hergestellt. Die Ingredienten
jeder Zusammensetzung sind in den Tabellen C, D und E angegeben.
Jede dieser Zusammensetzungen hat eine akzeptable Sichtbarkeit aus
der Luft und flüchtige
Verblassungscharakteristiken.
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BEISPIEL 3
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Dieses
Beispiel illustriert die Praxis der Erfindung bei der Herstellung
von flüchtigen
Zusammensetzungen des im US-Patent
Nr. 4,983,326 offenbarten allgemeinen Typs. Ein gemischtes Trockenpulverkonzentrat
wird gemäß Beispiel
4B des Patents '326
hergestellt. Das Trockenkonzentrat wird mit Wasser gemischt, so
dass ein niedrig viskoses Zwischenflüssigkonzentrat entsteht, das
dann zur Bildung einer endgültigen
gemischten feuerhemmenden Zusammensetzung hoher Viskosität und verbesserter
Sichtbarkeit aus der Luft im Vergleich zu denselben Zusammensetzungen
ohne Eisenoxidpigment verdünnt
wird und das akzeptable „flüchtige" Verblassungscharakteristiken
hat. Tabelle F veranschaulicht die Gewichtsprozentanteile der Komponenten
des Trockenkonzentrats, der Zwischenflüssigkeit oder des so genannten „fluiden" Konzentrats sowie der
endgültigen
verdünnten
gemischten feuerhemmenden Zusammensetzung.
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Beispiel
4 illustriert Zusammensetzungen, die nicht erfindungsgemäß sind.
Jedes der in den Beispielen 4 und 5 beschriebenen Produkte hat eine
akzeptable Sichtbarkeit aus der Luft und flüchtiges Verblassen. Wenn das
rote Eisenoxid aus den Zusammensetzungen weggelassen oder auf eine
Konzentration unter 0,20 Gew.-% im Konzentrat reduziert wird, dann
haben die Zusammensetzungen selbst dann, wenn das weggelassene rote
Eisenoxid durch gleiche Mengen des flüchtigen Pigments ersetzt wird,
keine akzeptable Sichtbarkeit aus der Luft. Wenn das flüchtige Pigment
weggelassen oder reduziert und der Gehalt an rotem Eisenoxid erhöht wird,
damit sich eine ausreichende Sichtbarkeit aus der Luft ergibt, dann
haben die Zusammensetzungen keine akzeptable flüchtige Verblassung.
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BEISPIEL 4
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Die
folgenden Zusammensetzungen wurden mit dem im US-Patent Nr. 3960, 735 von Kathleen P. Lacey
beschriebenen Verfahren hergestellt, mit der Ausnahme, dass das
Färbemittel
der vorliegenden Erfindung durch die darin beschriebenen Färbemittel
ersetzt ist. Die für
die Herstellung der Flüssigkonzentrate
und der endgültigen
verdünnten
gemischten feuerhemmenden Zusammensetzung verwendeten Ingredienten
sind in den Tabellen G, H und I aufgeführt.
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BEISPIEL 5
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Dieses
Beispiel illustriert die Praxis der Erfindung durch die Herstellung
von Flüssigkonzentratprodukten
von Ammoniumpolyphosphatflüssigkeiten
unter Verwendung von anderen nichtflüchtigen Komponenten als rotem
Eisenoxid. Diese Zusammensetzungen haben eine akzeptable Sichtbarkeit
aus der Luft und flüchtige Verblassungseigenschaften.
Die Zusammensetzungen werden mit dem Verfahren von Beispiel 1 mit
den in den Tabellen J und K aufgeführten Komponenten hergestellt.
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BEISPIEL 6
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Dieses
Beispiel illustriert die Praxis der Erfindung durch die Herstellung
von Trockenkonzentratprodukten von Ammoniumphosphat und Ammoniumsulfat
unter Verwendung von anderen nichtflüchtigen Komponenten als rotem
Eisenoxid. Diese Zusammensetzungen haben eine akzeptable Sichtbarkeit
aus der Luft und flüchtige
Verblassungseigenschaften. Die Zusammensetzungen werden mit dem
Verfahren von Beispiel 2 unter Verwendung der in den Tabellen L–O aufgeführten Komponenten
hergestellt.
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Nachdem
unsere Erfindung so beschrieben wurde, dass sie von der Fachperson
umgesetzt und genutzt werden kann, und nachdem die derzeit bevorzugten
Ausgestaltungen und die besten Arten derselben identifiziert wurden,
beanspruchen wir Folgendes.
