EP0873768B1 - Compositions extinctrices pour feux de classes A et B - Google Patents

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EP0873768B1
EP0873768B1 EP19980400879 EP98400879A EP0873768B1 EP 0873768 B1 EP0873768 B1 EP 0873768B1 EP 19980400879 EP19980400879 EP 19980400879 EP 98400879 A EP98400879 A EP 98400879A EP 0873768 B1 EP0873768 B1 EP 0873768B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
extinguishing composition
afff
class
extinguisher
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19980400879
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0873768A1 (fr
Inventor
Pierre Broder
Alain Ducassou
Gilbert Garcia
Luc Navascues
Richard Stachyra
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
Original Assignee
Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
Atofina SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA, Atofina SA filed Critical Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
Publication of EP0873768A1 publication Critical patent/EP0873768A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0873768B1 publication Critical patent/EP0873768B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
    • A62D1/0071—Foams
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
    • A62D1/0071—Foams
    • A62D1/0085—Foams containing perfluoroalkyl-terminated surfactant

Definitions

  • the present invention relates to extinguishing compositions intended foam or water spray extinguishers that can be used to extinguish fireplaces class A (absorbent solid materials such as fabrics, paper, wood) and class B fireplaces (combustible liquids such as hydrocarbons).
  • class A absorbent solid materials such as fabrics, paper, wood
  • class B fireplaces combustible liquids such as hydrocarbons
  • class A and B homes we mean here those defined in the European standard EN 2 which indicates that class A fires are solid material fires, generally organic in nature, burning normally with embers forming and that Class B fires are liquid fires or liquefiable solids.
  • a fire extinguisher is a apparatus containing an extinguishing agent which may be thrown and directed at a fire by the action of an internal pressure, this pressure being able to be provided by a compression permanent prerequisite or be obtained by chemical reaction or release an auxiliary gas. More specifically, a portable fire extinguisher is a fire extinguisher which is designed to be carried and used by hand and which, in working order, has a mass less than or equal to 20 kg.
  • combustion inhibitor products such as, for example, phosphates or ammonium sulfates, which under the action of heat decompose endothermically. Decreasing the heat energy of the hearth, this decomposition inhibits the reaction mechanism in the combustion chain and considerably reduces the emission of combustible gases.
  • phosphates and ammonium sulfates are the building blocks of fire extinguishing powders such as those described in patents DE 1,233,276, DE 1,542,506, DE 1,621,718, DE 2,635,351, DE 2,902,948, DE 3,321,174, DE 4,136,398, GB 1,410,469 and FR 1,510,555.
  • Fire extinguishing powders are widely used in fire extinguishers.
  • the powder extinguisher charge is expressed in weight; the most common charges are those of portable fire extinguishers and range from 1 to 12 kg, but the load can be much higher and go up to 150 kg in the case for example of fire extinguishers on wheels.
  • AFFF Aqueous Film-Forming Foam
  • AFFF foam concentrates are described, for example, in US patents 3,562,156, US 3,772,195, FR 2,347,426 and US 5,085 78.
  • the foam concentrates AFFF produce, after dilution with water and addition of air, a foam forming, by decantation, an aqueous film which spreads over the entire surface of the hydrocarbon.
  • the AFFF foam concentrates are typically used with fire hoses, but they can also be used as a foaming agent in a fire extinguisher of water as described in patent EP 621,057.
  • the charge of fire extinguishers based on of water is expressed in volume; it consists of the AFFF foam concentrate diluted from 0.5 to 6% by volume, most often from 1 to 3% by volume in water. Most charges common in the case of portable fire extinguishers range from 1 to 12 liters, but this load can be much higher and up to 150 liters in the case, for example, fire extinguishers on wheels. In addition to its fire extinguishing efficiency on class B, the effectiveness of a fire extinguisher based on an AFFF foam concentrate on class A fireplaces is superior to that of a water extinguisher without AFFF foam concentrate.
  • the problem is therefore to find a foaming agent of the AFFF foam type. effective against class B fires, usable in a fire extinguisher and having in addition increased performance on Class A fireplaces.
  • the two components, inhibitor and foam concentrate are used together after dissolution immediately in the water.
  • both come in a single cartridge as the case (c) they do not need to form a homogeneous solution since at the time of their use they are released into the water of the extinguisher and used at once.
  • the inhibitor and the foam concentrate can present in the form of a single liquid product ready to use, having a good storage stability and able to withstand extreme conditions of storage such as, for example, freeze / thaw cycles.
  • the present invention therefore relates to an extinguishing composition for foam or water spray extinguisher comprising at least an aqueous solution an AFFF fire-fighting foam concentrate and at least one combustion inhibitor, as well as urea, citric acid and ethylene (or propylene) glycol, the whole is in the form of a homogeneous and clear solution the appearance of which is not modified even after freezing.
  • the extinguishing composition according to the invention can be used as a premix with water from the fire extinguisher or it can be placed in a cartridge inside the fire extinguisher. In the second case, at the time of use it is brought into contact with the water in the extinguisher and it dissolves instantly.
  • the resulting diluted solution is a foaming solution which is sprayed as aqueous foam and extinguishes class A and class B fires
  • the rate of use of the composition object of the present invention is between 5 and 35 volumes that it is made up to 100 volumes with water, generally city water.
  • the dose preferred use of the extinguishing composition is between 7 and 25 volumes, and more particularly between 9 and 18 volumes, for 100 volumes at total aqueous solution.
  • any of the known combustion inhibitors or a mixture of such inhibitors preferably mono- or di-ammonium phosphates are used, mixed phosphates of ammonium and alkali metal ions, sulfates ammonium, and mixtures of such products.
  • mono- or di-ammonium phosphates are used, mixed phosphates of ammonium and alkali metal ions, sulfates ammonium, and mixtures of such products.
  • orthophosphate monoammonium, diammonium orthophosphate and ammonium sulfate are preferentially chosen, and more particularly diammonium orthophosphate.
  • the content to be incorporated into the extinguishing composition depends on the level of performance desired on this type of fireplace.
  • the amount of inhibitor should be sufficient to achieve a good level of performance but should not be too high as there is a risk of exceeding the solubility limit, which may cause the appearance of a deposit.
  • the composition is incorporated into the composition. extinguisher from 5% to 25% by weight, preferably from 8% to 15% by weight of minus a combustion inhibitor.
  • fluorinated surfactants which can be used in the context of the invention, mention may be made of those of formulas: C 6 F 13 -CH 2 CH 2 -SO 2 NH-CH 2 CH 2 -N ⁇ (CH 3 ) 2 -CH 2 COO ⁇ C 6 F 13 -CH 2 CH 2 -SO 2 NH-CH 2 CH 2 CH 2 -N ⁇ (CH 3 ) 2 -CH 2 COO ⁇ C 8 F 17 -CH 2 CH 2 -SO 2 NH-CH 2 CH 2 CH 2 -N ⁇ (CH 3 ) 2 -CH 2 COO ⁇ C 6 F 13 -CH 2 CH 2 -SO 2 NH-CH 2 CH 2 CH 2 -N ⁇ (CH 3 ) 2 -CH 2 CH 2 COO ⁇ C 6 F 13 -CH 2 CH 2 -SO 2 NH-CH 2 CH 2 CH 2 -N ⁇ (CH 3 ) 2 -CH 2 CH 2 COO ⁇ C 6 F 13 -CH 2 CH 2 -SO 2 NH-CH 2 CH 2 CH 2
  • the non-fluorinated surfactants are preferably chosen from anionic, non-ionic or amphoteric, having a side chain hydrocarbon of 5 to 14 carbon atoms, preferably of 8 to 12 carbon atoms carbon.
  • the AFFF foam concentrate present in the composition extinguisher improves the wetting and penetration of the inhibitor in the wood, which increases the inhibitory action on class A focus. But its main effect resides in class B fires, the desired level of performance on this type of hearth leads to incorporating more or less AFFF foam concentrate.
  • it is recommended to incorporate into the extinguishing composition from 10% to 30% by weight, preferably from 15% to 25% by weight of AFFF foam concentrate.
  • the AFFF foam concentrate and the combustion inhibitor described above constitute the active ingredients of the extinguishing composition, i.e. the agents responsible of the extinguisher effect on class A and class B fires.
  • components in a single product, in the form of a clear solution, homogeneous and stable it is recommended in the present invention to add quantities adapted from urea, citric acid and ethylene or (propylene) glycol. He is not excluded that any of these components, and more particularly urea or ethylene (or propylene) glycol are already present in the AFFF foam concentrate.
  • the urea content to be incorporated into the composition varies from 5% to 20% by weight, preferably from 8% to 15% by weight;
  • the citric acid content varies from 1% to 7% by weight, preferably 2% to 4% by weight and the ethylene content (or propylene) glycol varies from 2% to 15% by weight, preferably from 3% to 10% by weight.
  • an extinguishing composition according to the invention does not require of particular precaution and can be carried out by simple mixture of the various constituents until homogenized.
  • the only precaution to take is related to the risk of foaming during the incorporation of the AFFF foam concentrate; care must therefore be taken not to shake too vigorously the solution to limit the formation of foam which can be troublesome.
  • preparing the extinguishing composition is complete when the mixture becomes clear and homogeneous.
  • the stability of the extinguishing compositions according to the invention can be evaluated by means of sedimentation and use tests after gel, the principles of which are described in French standard NF S 60 210 (Foaming liquids for physical foams for hydrocarbon and polar liquids - specifications and test methods).
  • the content of suspended matter must not exceed 1.50% by volume.
  • the sample To satisfy the use test after freezing, the sample must not have phase separation during a visual examination.
  • the resulting solution After dilution of the extinguishing composition with demineralized water, at the rate of 1 volume of composition for 6 volumes of water, the resulting solution has a surface tension of 16.0 mN / m and an interfacial tension on the cyclohexane of 1.3 mN / m.
  • the resulting solution After dilution of the extinguishing composition with demineralized water, at the rate of 1 volume of composition for 9 volumes of water, the resulting solution has a surface tension of 16.0 mN / m and an interfacial tension on the cyclohexane of 1.4 mN / m.
  • extinguisher composition prepared in Example 1 1 liter of extinguisher composition prepared in Example 1 is incorporated into a portable water fire extinguisher with a capacity of 6 liters (or 9 liters), then it is made up to 6 liters (or 9 liters) with tap water. 3 fire extinguisher devices with a capacity of 6 liters and 2 fire extinguisher devices with a capacity of 9 liters are thus charged to carry out the extinction tests according to European standard EN 3. The following table indicates the performances obtained on the fireplaces.
  • Example Fire extinguisher capacity Tested type fireplace Obtaining extinction (extinction time) EN3 minimum requirement 2 6 liters 183 B yes (1 min 35 sec) 113 B 3 6 liters 233 B yes (2 min 06 sec) 113 B 4 6 liters 21 A yes (2 min 43 sec) 8 A 5 9 liters 233 B yes (1 min 05 sec) 183 B 6 9 liters 27 A yes (5 min 46 sec) 13 A
  • the extinguisher composition thus prepared in accordance with the invention, has a sediment rate of less than 0.1% (by volume) and shows no separation phase when subjected to the use test after frost.
  • the extinguishing agent thus prepared is not stable at temperature ambient; it loses its homogeneity when cooling from 40 ° C to the temperature ambient (about 20 ° C).
  • Example 10 (comparison) 11 (comparison) 12 (comparison) 13 14 diammonium orthophosphate 115 115 115 115 115 Ammonium sulphate 0 0 0 0 0 AFFF foam concentrate 180 180 180 180 Urea 100 120 80 100 100 Citric acid 35 35 35 35 35 35 Propylene glycol 0 0 0 50 70 Water (qs 1000) 570 550 590 520 500 Stability at room temperature Stable Stable Stable Stable Stable Stable Stability in use test after freezing Phase shift Phase shift Phase shift No phase shift No phase shift No phase shift
  • the stability evaluation shows that the comparative compositions of the examples 10 to 12 are stable at room temperature, but their stability is insufficient to withstand the use test after freezing of standard NF S 60 210; at the end of this test, it appears a phase shift and the compositions of examples 10 to 12 lose their initial homogeneity.
  • the compositions of Examples 13 and 14, in accordance with the invention do not exhibit any phase shift even after the test of use after frost.

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Description

La présente invention a pour objet des compositions extinctrices destinées aux extincteurs à mousse ou à eau pulvérisée utilisables pour éteindre les foyers de classe A (matériaux solides absorbants comme par exemple les tissus, le papier, le bois) et les foyers de classe B (liquides combustibles comme par exemple les hydrocarbures).
Par foyers de classes A et B on entend ici ceux définis dans la norme européenne EN 2 qui indique que les feux de classe A sont des feux de matériaux solides, généralement de nature organique, dont la combustion se fait normalement avec formation de braises et que les feux de classe B sont des feux de liquides ou de solides liquéfiables.
Les caractéristiques des extincteurs et les essais multiples auxquels ils doivent satisfaire sont définis dans la norme européenne EN 3. Un extincteur est un appareil contenant un agent extincteur qui peut être projeté et dirigé sur un feu par l'action d'une pression interne, cette pression pouvant être fournie par une compression préalable permanente ou être obtenue par une réaction chimique ou la libération d'un gaz auxiliaire. Plus spécifiquement, un extincteur portatif est un extincteur qui est conçu pour être porté et être utilisé à la main et qui, en ordre de marche, a une masse inférieure ou égale à 20 kg.
Pour l'extinction d'incendies de matériaux solides absorbants, il est connu d'utiliser des produits inhibiteurs de combustion tels que, par exemple, les phosphates ou sulfates d'ammonium, qui sous l'action de la chaleur se décomposent endo-thermiquement. Diminuant l'énergie calorifique du foyer, cette décomposition inhibe le mécanisme réactionnel en chaíne de la combustion et réduit considérablement l'émission de gaz combustibles. Utilisés sous forme solide, les phosphates et les sulfates d'ammonium constituent les éléments de base des poudres extinctrices telles que celles décrites dans les brevets DE 1 233 276, DE 1 542 506, DE 1 621 718, DE 2 635 351, DE 2 902 948, DE 3 321 174, DE 4 136 398, GB 1 410 469 et FR 1 510 555. Les poudres extinctrices sont largement utilisées dans les appareils extincteurs. La charge des extincteurs à poudre s'exprime en poids ; les charges plus courantes sont celles des extincteurs portatifs et vont de 1 à 12 kg, mais la charge peut être beaucoup plus importante et aller jusqu'à 150 kg dans le cas par exemple des extincteurs sur roues.
Pour éteindre des feux de liquides combustibles, l'un des moyens bien connus consiste à projeter sur le foyer une mousse obtenue en mélangeant sous pression élevée de l'eau et un émulseur à base d'agents tensioactifs hydrocarbonés et d'agents tensioactifs fluorés. Dans ce type d'émulseurs, connus dans le métier comme émulseurs AFFF (Aqueous Film-Forming Foam), la présence du tensioactif fluoré permet de produire une mousse qui, par décantation, forme un film aqueux flottant sur la surface de l'hydrocarbure. Ce film aqueux a pour but non seulement d'éteindre le feu, mais aussi d'empêcher une éventuelle ré-inflammation de la surface de l'hydrocarbure. Des émulseurs AFFF sont décrits, par exemple, dans les brevets US 3 562 156, US 3 772 195, FR 2 347 426 et US 5 085 78. Les émulseurs AFFF produisent, après dilution à l'eau et addition d'air, une mousse formant, par décantation, un film aqueux qui s'étale sur toute la surface de l'hydrocarbure. Les émulseurs AFFF sont généralement utilisés avec des lances à incendies, mais ils peuvent également être utilisés en tant qu'agent moussant dans un extincteur à base d'eau comme décrit dans le brevet EP 621 057. La charge des extincteurs à base d'eau s'exprime en volume ; elle se compose de l'émulseur AFFF dilué de 0,5 à 6 % en volume, le plus souvent de 1 à 3 % en volume dans l'eau. Les charges les plus courantes dans le cas des extincteurs portatifs vont de 1 à 12 litres, mais cette charge peut être beaucoup plus importante et aller jusqu'à 150 litres dans le cas, par exemple, des extincteurs sur roues. En plus de son efficacité extinctrice sur foyer de classe B, l'efficacité d'un extincteur à base d'un émulseur AFFF sur foyer de classe A est supérieure à celle d'un extincteur à eau sans émulseur AFFF. Cette efficacité accrue sur les feux de classe A est due à la présence d'agents tensioactifs fluorés et d'agents tensioactifs non fluorés qui augmentent le pouvoir mouillant de l'eau et lui permettent de mieux enrober et pénétrer les fibres des matériaux solides comme le tissus, le papier, le bois. Cependant, dans les extincteurs contenant un émulseur AFFF comme décrit ci-dessus, même si l'efficacité d'extinction sur les feux de classe A est supérieure à celle de l'eau seule, elle reste toutefois limitée. L'additif AFFF utilisé seul n'a qu'une action physique d'étouffement, de mouillage et de refroidissement au cours de l'extinction ; sous l'effet de la chaleur, l'évaporation de l'eau de constitution de la mousse libère les agents tensioactifs sous forme solide. Ces derniers étant dépourvus de toute action ignifugeante sur le bois, les zones incandescentes peuvent à tout moment provoquer la ré-inflammation et faire échouer l'essai . Le problème est donc de trouver un agent moussant du type émulseur AFFF efficace contre les feux de classe B, utilisable dans un extincteur et ayant en plus une performance accrue sur foyer de classe A.
Une première solution à ce problème a déjà été proposée dans la demande de brevet EP 676 220 qui décrit l'association, en solution aqueuse dans un extincteur, d'un émulseur anti-incendies AFFF et d'un inhibiteur de combustion du type phosphate ou sulfate d'ammonium. Selon la demande EP 676 220, l'émulseur et l'inhibiteur de combustion peuvent se trouver tous deux en pré-mélange avec l'eau de l'extincteur, mais aussi séparément dans l'extincteur selon l'une ou l'autre des modalités suivantes :
  • a) l'émulseur ou l'inhibiteur est placé dans une cartouche à opercule, l'autre constituant étant pré-mélangé avec l'eau de l'extincteur ;
  • b) l'émulseur et l'inhibiteur sont placés séparément chacun dans une cartouche à opercule ;
  • c) l'émulseur et l'inhibiteur sont placés tous deux dans une seule cartouche à opercule.
    • Dans chacun des trois cas (a), (b), ou (c), au moment de l'utilisation, les deux composants, inhibiteur et émulseur, sont utilisés conjointement après dissolution immédiate dans l'eau. Lorsqu'ils se présentent tous deux dans une seule cartouche selon le cas (c), il n'est pas nécessaire qu'ils forment une solution homogène puisqu'au moment de leur utilisation ils sont libérés dans l'eau de l'extincteur et utilisés immédiatement. Cependant, pour faciliter la commercialisation et la mise en oeuvre d'un tel mélange, il est souhaitable que l'inhibiteur et l'émulseur puissent se présenter sous forme d'un produit liquide unique prêt à l'emploi, présentant une bonne stabilité au stockage et pouvant résister à des conditions extrêmes de stockage comme, par exemple, des cycles congélation / décongélation.
    Il a maintenant été trouvé que l'addition à l'inhibiteur de combustion et à l'émulseur AFFF de quantités suffisantes d'urée, d'acide citrique et d'éthylène glycol ou de propylène glycol permet d'obtenir une solution présentant une bonne stabilité au stockage, même dans des conditions extrêmes de température. Cette solution peut être utilisée comme agent extincteur pour feux de classe A et de classe B dans un appareil extincteur.
    La présente invention a donc pour objet une composition extinctrice pour extincteur à mousse ou à eau pulvérisée comprenant en solution aqueuse au moins un émulseur anti-incendies AFFF et au moins un inhibiteur de combustion, ainsi que de l'urée, de l'acide citrique et de l'éthylène (ou propylène)glycol, l'ensemble se présentant sous forme d'une solution homogène et limpide dont l'aspect n'est pas modifié même après congélation.
    La composition extinctrice selon l'invention peut être utilisée en pré-mélange avec l'eau de l'extincteur ou bien elle peut être placée dans une cartouche à opercule à l'intérieur de l'extincteur. Dans le deuxième cas, au moment de l'utilisation elle est mise au contact de l'eau de l'extincteur et elle se dissout instantanément. La solution diluée résultante est une solution moussante qui est projetée sous forme de mousse aqueuse et permet l'extinction des feux de classe A et de classe B.
    Quelle que soit la capacité de l'appareil extincteur, le taux d'utilisation de la composition objet de la présente invention est compris entre 5 et 35 volumes que l'on complète à 100 volumes par de l'eau, généralement de l'eau de ville. La dose d'emploi préférentielle de la composition extinctrice est comprise entre 7 et 25 volumes, et plus particulièrement entre 9 et 18 volumes, pour 100 volumes au total de solution aqueuse.
    Dans le cadre de la présente invention, on peut utiliser l'un quelconque des inhibiteurs de combustion connus ou un mélange de tels inhibiteurs. Parmi les inhibiteurs connus on utilise de préférence les phosphates de mono- ou de di-ammonium, les phosphates mixtes d'ammonium et d'ions métalliques alcalins, les sulfates d'ammonium, et les mélanges de tels produits. Parmi ceux-ci, l'orthophosphate de monoammonium, l'orthophosphate de diammonium et le sulfate d'ammonium sont choisis préférentiellement, et plus particulièrement l'orthophosphate de diammonium.
    L'effet de l'inhibiteur de combustion se manifestant essentiellement sur les feux de classe A, la teneur à incorporer dans la composition extinctrice dépend du niveau de performances souhaitées sur ce type de foyer. La quantité d'inhibiteur doit être suffisante pour atteindre un bon niveau de performances mais ne doit pas être trop élevée car il y a risque de dépasser la limite de solubilité, ce qui peut provoquer l'apparition d'un dépôt. Dans le cadre de l'invention, on incorpore dans la composition extinctrice de 5% à 25% en poids, de préférence de 8% à 15% en poids d'au moins un inhibiteur de combustion.
    On peut utiliser tout émulseur AFFF connu, comprenant en solution aqueuse au moins un agent tensioactif fluoré, au moins un agent tensioactif non fluoré, et au moins un co-solvant, de préférence un monoalkyléther de mono- ou di-éthylène (ou propylène)glycol. L'émulseur AFFF contient avantageusement 5 à 25 % en poids, de préférence entre 7 et 18 % en poids, d'agent(s) tensio actif(s) fluoré(s), de 2 à 20 % en poids, de préférence entre 4 et 18 % en poids, d'agent(s) tensio actif(s) non fluoré(s), et de 20 à 50 % en poids, de préférence entre 30 et 45 % en poids, de co-solvant(s). L'émulseur peut également contenir divers additifs tels que :
    • un agent antigel comme l'éthylène glycol ou le propylène glycol,
    • un anticorrosif tel que le tolyltriazole,
    • un conservateur tel que le benzoate de sodium,
    • un stabilisateur de pH tel que l'ammoniaque, la diéthanolamine ou l'urée.
    Comme exemples non limitatifs d'agents tensioactifs fluorés pouvant être utilisés dans le cadre de l'invention, on peut citer ceux de formules: C6F13-CH2CH2-SO2NH-CH2CH2-N⊕(CH3)2-CH2COO⊖ C6F13-CH2CH2-SO2NH-CH2CH2CH2-N⊕(CH3)2-CH2COO⊖ C8F17-CH2CH2-SO2NH-CH2CH2CH2-N⊕(CH3)2-CH2COO⊖ C6F13-CH2CH2-SO2NH-CH2CH2CH2-N⊕(CH3)2-CH2CH2COO⊖ C6F13-CH2CH2-SO2NH-CH2CH2CH2-N⊕(CH3)2-CH2CH2SO3⊖ C6F13-CH2CH2-SO2NH-CH2CH2CH2-N⊕(CH3)2-CH2CH2CH2SO3⊖ C6F13-CH2CH2-SO2N(CH3)-CH2CH2CH2-N⊕(CH3)2-CH2CH2CH2SO3⊖ C6F13-CH2CH2-SO2NH-CH2CH2CH2-N(CH3)2 → O C8F17-CH2CH2-SO2NH-CH2CH2CH2-N(CH3)2 → O C6F13-CH2CH2-SO2N(CH3)-CH2CH2CH2-N(CH3)2 → O ainsi que les mélanges de bétaïnes de formule : CxF2x+1-CH2CH2-SO2NH-CH2CH2CH2-N⊕(CH3)2CH2COO⊖ les mélanges de sulfobétaïnes de formule : CxF2x+1-CH2CH2-SO2NH-CH2CH2CH2-N⊕(CH3)2CH2CH2CH2SO3⊖ et les mélanges d'oxydes de formule : CxF2x+1-CH2CH2-SO2NH-CH2CH2CH2-N(CH3)2 → O formules dans lesquelles x est un nombre entier pair allant de 6 à 16, la teneur du mélange en composé à radical C6F13 étant d'au moins 50 % en poids.
    Les agents tensioactifs non fluorés sont choisis préférentiellement parmi les anioniques, les non-ioniques ou les amphotères, possédant une chaíne latérale hydrocarbonée de 5 à 14 atomes de carbone, de préférence de 8 à 12 atomes de carbone.
    Grâce à ses tensioactifs, l'émulseur AFFF présent dans la composition extinctrice améliore le mouillage et la pénétration de l'inhibiteur dans le bois, ce qui augmente l'action inhibitrice sur foyer de classe A. Mais son effet principal résidant dans l'extinction des feux de classe B, le niveau de performance souhaité sur ce type de foyer conduit à incorporer plus ou moins d'émulseur AFFF. Dans le cadre de l'invention, on recommande d'incorporer dans la composition extinctrice de 10 % à 30 % en poids, de préférence de 15 % à 25 % en poids d'émulseur AFFF.
    L'émulseur AFFF et l'inhibiteur de combustion décrits ci-dessus constituent les principes actifs de la composition extinctrice, c'est à dire les agents responsables de l'effet extincteur sur feux de classe A et de classe B. Afin de réunir ces deux composants en un seul produit, se présentant sous forme d'une solution limpide, homogène et stable, on préconise dans la présente invention de rajouter des quantités adaptées d'urée, d'acide citrique et d'éthylène ou (propylène)glycol. Il n'est pas exclu que l'un ou l'autre de ces composants, et plus particulièrement l'urée ou l'éthylène (ou propylène)glycol soient déjà présents dans l'émulseur AFFF. Si tel est le cas, il faut en tenir compte lors de la préparation de la composition extinctrice objet de la présente invention, c'est-à-dire intégrer les quantités de ces composants provenant éventuellement de l'émulseur dans les teneurs finales de la composition extinctrice. Cependant, il faut signaler que les quantités d'urée, d'acide citrique et d'éthylène ou (propylène)glycol, éventuellement présentes dans l'émulseur AFFF sont généralement assez faibles par rapport aux quantités additionnées intentionnellement dans la composition extinctrice. Au total, dans le cadre de l'invention, la teneur en urée à incorporer dans la composition varie de 5 % à 20 % en poids, de préférence de 8 % à 15 % en poids ; la teneur en acide citrique varie de 1 % à 7 % en poids, de préférence de 2 % à 4 % en poids et la teneur en éthylène (ou propylène)glycol varie de 2 % à 15 % en poids, de préférence de 3 % à 10 % en poids.
    La préparation d'une composition extinctrice selon l'invention ne requiert pas de précaution particulière et peut être réalisée par simple mélange des différents constituants jusqu'à homogénéisation. Pour accélérer l'homogénéisation, on peut opérer en chauffant à une température comprise entre la température ambiante et celle d'ébullition du mélange, de préférence à une température comprise entre 30 et 60°C. La seule précaution à prendre est liée au risque de formation de mousse lors de l'incorporation de l'émulseur AFFF; il faut donc veiller à ne pas agiter trop vigoureusement la solution pour limiter la formation de mousse qui peut s'avérer gênante. Après avoir ajouté tous les ingrédients, la préparation de la composition extinctrice est terminée lorsque le mélange devient limpide et homogène.
    La stabilité des compositions extinctrices selon l'invention peut être évaluée au moyen des tests de sédimentation et d'utilisation après gel dont les principes sont décrits dans la norme française NF S 60 210 (Liquides émulseurs pour mousses physiques pour feux d'hydrocarbures et de liquides polaires - spécifications et méthodes d'essais).
    Test de sédimentation
    • Centrifuger un échantillon, à une accélération de 6000 m.s-2 ± 1000 m.s-2 pendant 10 min.
    • Mesurer alors le volume de sédiments.
    Pour satisfaire au test de sédimentation, la teneur en matières en suspension ne doit pas excéder 1,50 % en volume.
    Test d'utilisation après gel
    • Placer un échantillon dans une chambre froide de telle sorte qu'il soit pris en masse et l'y maintenir pendant au moins 12 heures.
    • A l'issue de cette période, sortir l'échantillon et le laisser se dégeler complètement à température ambiante.
    • Répéter 4 fois ce cycle gel et dégel, sans agiter le liquide.
    • Examiner visuellement l'échantillon.
    Pour satisfaire au test d'utilisation après gel, l'échantillon ne doit pas présenter de séparation de phase lors d'un examen visuel.
    Les tests d'extinction de foyers de classe A et de classe B sont ceux décrits dans la norme européenne EN 3 (Extincteurs d'incendies portatifs, partie 3-1 Appellation, durée de fonctionnement, foyer-types des classes A et B et partie 3-4 Charges, foyers minimaux exigibles).
    EXEMPLES
    Dans les exemples suivants, qui illustrent l'invention sans la limiter, les parties et les pourcentages indiqués sont exprimés en poids, sauf indication contraire.
    On dispose d'un émulseur anti-incendies AFFF spécialement conçu pour être utilisé dans un extincteur portatif, comprenant les constituants suivants en solution aqueuse :
    • 10,8 % d'un mélange de bétaïnes fluorées de formule : CnF2n+1CH2CH2-SO2NH-CH2CH2CH2-N⊕(CH3)2CH2COO⊖ ayant la composition pondérale suivante :
      n 6 8 10 12 14 16
      % 70 23 5 1,5 0,4 0,1
    • 6,1 % d'oxyde d'amine fluorée de formule : C6F13-CH2CH2-SO2NH-CH2CH2CH2-N(CH3)2 → O
    • 7,8 % d'alkyl (C8 et C10) amidoéther propionate de formule : Alkyl-CONH-CH2CH2-NH-CH2CH2-OCH2CH2COONa
    • 3,5 % d'alkyl (C8 et C10) -glucoside
    • 30 % de mono-n-butyléther du diéthylèneglycol (C4H9O-C2H4-O-C2H4OH)
    • 2,1 % de diéthanolamine
    EXEMPLE 1
    A 40°C et sous agitation modérée, on mélange les constituants suivants :
    • 530 parties d'eau déminéralisée,
    • 115 parties d'orthophosphate de diammonium (inhibiteur de combustion),
    • 100 parties d'urée,
    • 35 parties d'acide citrique,
    • 180 parties de l'émulseur anti-incendies AFFF,
    • 40 parties de propylène glycol.
    On maintient l'agitation jusqu'à l'obtention d'une solution limpide, constituant ainsi une composition extinctrice conforme à l'invention.
    Cette composition extinctrice présente les caractéristiques suivantes :
    • masse volumique :   1,13 g/cm3
    • pH :   6,4
    • Sédimentation :   < 0,1 % (en volume)
    • Test d'utilisation après gel:   pas de déphasage
    • Viscosité à 0°C :   9,8 mPa.s
    Après dilution de la composition extinctrice à l'eau déminéralisée, à raison de 1 volume de composition pour 6 volumes d'eau, la solution résultante présente une tension superficielle de 16,0 mN/m et une tension interfaciale sur le cyclohexane de 1,3 mN/m.
    Après dilution de la composition extinctrice à l'eau déminéralisée, à raison de 1 volume de composition pour 9 volumes d'eau, la solution résultante présente une tension superficielle de 16,0 mN/m et une tension interfaciale sur le cyclohexane de 1,4 mN/m.
    EXEMPLES 2 A 6 : Evaluation sur foyers de classe A et de classe B d'une composition extinctrice, selon l'invention, en extincteurs portatifs en pré-mélange.
    On incorpore 1litre de composition extinctrice préparée à l'exemple 1 dans un extincteur portatif à eau pulvérisée de capacité 6 litres (ou 9 litres), puis on complète à 6 litres (ou 9 litres) avec de l'eau de ville. On charge ainsi 3 appareils extincteurs de capacité 6 litres et 2 appareils extincteurs de capacité 9 litres pour réaliser les essais d'extinction selon la norme européenne EN 3. Le tableau suivant indique les performances obtenues sur les foyers.
    Exemple Capacité extincteur Foyer type testé Obtention de l'extinction (temps d'extinction) Exigence minimale de la norme EN3
    2 6 litres 183 B oui (1 min 35 sec) 113 B
    3 6 litres 233 B oui (2 min 06 sec) 113 B
    4 6 litres 21 A oui (2 min 43 sec) 8 A
    5 9 litres 233 B oui (1 min 05 sec) 183 B
    6 9 litres 27 A oui (5 min 46 sec) 13 A
    EXEMPLES 7 ET 8 : Evaluation sur foyers de classe A et de classe B d'une composition extinctrice, selon l'invention, en extincteurs portatifs en pré-mélange.
    En procédant comme à l'exemple 1, on mélange les constituants suivants :
    • 525 parties d'eau déminéralisée,
    • 100 parties d'orthophosphate de diammonium (inhibiteur de combustion),
    • 100 parties d'urée,
    • 35 parties d'acide citrique,
    • 200 parties de l'émulseur anti-incendies AFFF,
    • 40 parties de propylène glycol,
    et on maintient l'agitation jusqu'à l'obtention d'une solution limpide.
    La composition extinctrice ainsi préparée, conforme à l'invention, présente un taux de sédiments inférieur à 0,1 % (en volume) et ne présente pas de séparation de phase lorsqu'elle est soumise au test d'utilisation après gel.
    On incorpore 1 litre de cette composition extinctrice dans un extincteur portatif à eau pulvérisée de capacité 6 litres, puis on complète à 6 litres avec de l'eau de ville. On charge ainsi 2 appareils extincteurs de capacité 6 litres pour réaliser des essais d'extinction de foyer A et B selon la norme européenne EN 3. Le tableau suivant indique les performances obtenues.
    Exemple Capacité extincteur Foyer type testé Obtention de l'extinction (temps d'extinction) Exigence minimale de la norme EN3
    7 6 litres 233 B oui (1 min 40 sec) 113 B
    8 6 litres 13 A oui (1 min 14 sec) 8 A
    EXEMPLE 9 (COMPARATIF)
    On mélange à 40°C et sous agitation modérée les constituants suivants :
    • 723 parties d'eau déminéralisée,
    • 269 parties d'orthophosphate de diammonium (inhibiteur de combustion),
    • 8 parties de l'émulseur anti-incendies AFFF ci-dessus,
    et on maintient l'agitation jusqu'à l'obtention d'une solution limpide.
    Lorsqu'on laisse refroidir la solution à température ambiante, il y a séparation de phases. L'agent extincteur ainsi préparé n'est pas stable à température ambiante ; il perd son homogénéité lors du refroidissement de 40°C à la température ambiante (environ 20°C).
    EXEMPLES 10 A 14
    On prépare plusieurs agents extincteurs composés, comme ingrédients de base, d'un émulseur anti-incendies AFFF et d'un inhibiteur de combustion, ainsi que d'urée, d'acide citrique et de propylène glycol, en mélangeant les constituants à 40°C et sous agitation modérée comme à l'exemple 9, et en complétant à 1000 parties avec de l'eau déminéralisée. Contrairement à l'exemple 9, toutes les compositions ainsi préparées sont stables à température ambiante et conservent leur homogénéité lors du refroidissement de 40°C à la température ambiante.
    Afin de tester plus sévèrement la stabilité des compositions, on les soumet au test d'utilisation après gel.
    Les compositions et les résultats de l'évaluation de leur stabilité sont rassemblés dans le tableau suivant. Les compositions sont indiquées en parties en poids.
    Exemple 10 (comparatif) 11 (comparatif) 12 (comparatif) 13 14
    orthophosphatede diammonium 115 115 115 115 115
    Sulfate d'ammonium 0 0 0 0 0
    Emulseur AFFF 180 180 180 180 180
    Urée 100 120 80 100 100
    Acide citrique 35 35 35 35 35
    Propylène glycol 0 0 0 50 70
    Eau (qsp 1000) 570 550 590 520 500
    Stabilité à température ambiante Stable Stable Stable Stable Stable
    Stabilité au test d'utilisation après gel Déphasage Déphasage Déphasage Pas de déphasage Pas de déphasage
    L'évaluation de la stabilité montre que les compositions comparatives des exemples 10 à 12 sont stables à température ambiante, mais leur stabilité est insuffisante pour résister au test d'utilisation après gel de la norme NF S 60 210; à l'issue de ce test, il apparaít un déphasage et les compositions des exemples 10 à 12 perdent leur homogénéité initiale. Par contre, les compositions des exemples 13 et 14, conformes à l'invention, ne présentent pas de déphasage même après le test d'utilisation après gel.

    Claims (9)

    1. Composition extinctrice sous forme d'une solution aqueuse comprenant, en poids:
      de 10 % à 30 % (de préférence de 15 % à 25 %) d'un émulseur anti-incendies AFFF,
      de 5 % à 25 % (de préférence de 8 % à 15 %) d'au moins un inhibiteur de combustion,
      de 5 % à 20 % (de préférence de 8 % à 15 %) d'urée,
      de 1 % à 7 % (de préférence de 2 % à 4 %) d'acide citrique, et
      de 2 % à 15 % (de préférence de 3 % à 10 %) d'éthylène glycol ou de propylène glycol.
    2. Composition extinctrice selon la revendication 1, dans laquelle l'émulseur AFFF est une solution aqueuse comprenant au moins un agent tensioactif fluoré, au moins un agent tensioactif non fluoré, et au moins un co-solvant, de préférence un monoalkyléther de mono- ou di-éthylène (ou propylène)glycol.
    3. Composition extinctrice selon la revendication 2, dans laquelle l'émulseur AFFF contient de 5 à 25 % en poids, de préférence entre 7 et 18 % en poids, d'agent(s) tensioactif(s) fluoré(s), de 2 à 20 % en poids, de préférence entre 4 et 18 % en poids, d'agent(s) tensioactif(s) non fluoré(s), et de 20 à 50 % en poids, de préférence entre 30 et 45 % en poids, de co-solvant(s).
    4. Composition extinctrice selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle l'inhibiteur de combustion est choisi parmi les phosphates de mono- ou de di-ammonium, les phosphates mixtes d'ammonium et d'ions métalliques alcalins, les sulfates d'ammonium, et les mélanges de tels produits.
    5. Composition extinctrice selon la revendication 4, dans laquelle l'inhibiteur de combustion est choisi parmi l'orthophosphate de monoammonium, l'orthophosphate de diammonium et le sulfate d'ammonium.
    6. Composition extinctrice selon la revendication 5, dans laquelle l'inhibiteur de combustion est l'orthophosphate de diammonium.
    7. Extincteur à mousse ou à eau pulvérisée contenant, pour un volume total de 100 parties, 5 à 35 parties en volume d'une composition extinctrice selon l'une des revendications 1 à 6.
    8. Extincteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la composition extinctrice représente de 7 à 25 %, de préférence de 9 à 18 % du volume total.
    9. Utilisation d'un extincteur selon la revendication 7 ou 8 pour combattre les feux de la classe A et de la classe B.
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