EP2004295B1

EP2004295B1 - Composition pour lutter contre le feu et formulation de ladite composition

Info

Publication number: EP2004295B1
Application number: EP07788949A
Authority: EP
Inventors: Marc Lanciaux
Original assignee: BIO CREATION
Current assignee: BIO CREATION
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2027-04-13
Also published as: FR2899818A1; WO2007122342A3; ATE502682T1; RU2438741C2; US7922928B2; US20090146097A1; AR060452A1; CA2649236A1; DK2004295T3; PL2004295T3; AU2007242620A1; RU2008144354A; ES2363257T3; FR2899818B1; ZA200809640B; EP2004295A2; JP2009533118A; BRPI0709509A2; DE602007013374D1; WO2007122342A2

Abstract

L'objet de l'invention est une composition pour lutter contre le feu, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins : un premier composé sous forme de poudre, d'origine végétale, hydro soluble dans l'eau froide et épaississant; un deuxième composé sous forme de poudre, d'origine végétale, insoluble dans l'eau froide mais épaississant et rétenteur d'eau dans l'eau chaude ou en présence de vapeur d'eau; un troisième composé comprenant au moins un agent favorisant la réaction de Maillard des au moins premier et/ou deuxième composés; et de l'eau. L'invention couvre aussi des formulations de ladite composition.

Description

La présente invention concerne une composition pour lutter contre le feu et des formulations de cette composition.
On sait que les incendies ont du mal à être combattus avec de l'eau et le résultat n' est pas satisfaisant pour de nombreuses raisons.
L'eau seule utilisée en grande quantité donne des résultats au contact direct du feu mais son efficacité est d'une rendement médiocre.
En effet, on constate d'énormes pertes, de l'ordre de 75 à 80% , par ruissellement du fait de la fluidité de l'eau et du fait de la très forte évaporation.
Le ruissellement, lié à un faible coefficient de mouillabilité conduit l'eau au sol et celle-ci s'infiltre rapidement surtout en cas de feux de forêt dont les sols sont peu étanches.
Quant à l'évaporation, elle provoque des pertes à trois stades :

le premier est celui de la pulvérisation par le moyen mécanique utilisé : lance gros débit, avion, hélicoptère etc...
le deuxième est l'évaporation à partir des supports qui ont été mouillés mais non encore attaqués par le feu. Dans ce cas, la chaleur émanant du foyer généralement peu éloigné, le soleil, le vent provoquent une forte évaporation limitant faiblement la propagation du feu.
Le troisième est l'évaporation lors de la projection sur le foyer. C'est le stade où la projection est directement efficace en absorbant beaucoup d'énergie lors du changement de phase liquide/vapeur mais avec une très forte émission de vapeurs brûlantes voire de fumées toxiques.

Pour pallier ces inconvénients, il est régulièrement adjoint à l'eau des additifs notamment des additifs dits retardants et des colorants afin de déterminer les zones déjà traitées.
Néanmoins, l'utilisation de ces additifs n'est pas satisfaisante pour plusieurs raisons indiquées ci-après.
Une de ces raisons est le recours à des produis chimiques présentant une certaine toxicité et pour le moins un caractère polluant surtout en milieu naturel. On peut citer les polyphosphates d'ammonium, le ferrocyanure de sodium ou des huiles ester.
De tels additifs visent à améliorer la mouillabilité en modifiant la tension superficielle, à limiter l'évaporation, à augmenter la viscosité.
Ces additifs peuvent être accompagnés d'absorbeurs d'oxygène, d'agents moussants. Ces additifs ne modifient que peu les pertes par ruissellement et on a constaté que l'évaporation, retardée dans un premier temps, peut se développer brutalement avec des dégagements soudains de vapeur.
Les agents moussants doivent aussi être utilisés en faible quantité si bien que la couche protectrice est peu résistante dans la durée car le gaz contenu dans les bulles, en se dilatant à la chaleur, déstructure la mousse. Quant à la quantité d'eau résultante après déstructuration, elle est nécessairement très limitée dans le cas d'une mousse.
Un autre inconvénient rencontré avec les solutions moussantes est la difficulté de projection surtout en cas de vent, la faible distance de projection et le peu de maîtrise de l'orientation. Ainsi, en cas d'incendies de forêts, les cimes des arbres ne sont pas atteintes et ceci laisse la possibilité de sautes de feu aériennes.
Des gélifiants à très faible teneur en matière sèche, 0,01 % en poids, ont aussi été adjoints pour augmenter la viscosité, ce qui a un effet sur le ruissellement mais ils ne modifient pas la vitesse d'évaporation. De plus, les gélifiants actuellement utilisés se fluidifient au contact du feu et le taux de matière sèche est trop faible pour avoir un effet.
Les gélifiants sont peu compatibles avec l'eau saline telle que l'eau de mer ce qui est aussi un inconvénient.
Enfin, l'efficacité reste très limitée puisque des tests montrent une reprise en flamme d'un support au coeur d'un brasier dans les 2 minutes et 30 secondes. On a constaté aussi durant les incendies que les particules carbonées incandescentes dites flammèches, emportées par les vents et courants d'air, propagent aussi les incendies : il faudrait pouvoir lester ces particules avec la matière sèche subsistante, ce qui n'est pas le cas avec les additifs actuellement utilisés.
Cette faible capacité à retarder le feu et la faible plage de temps de l'efficacité de ces additifs obligent à des interventions proches du foyer avec tous les risques et dangers que cela engendre.
Le mode d'application est également important car l'eau additivée telle qu'utilisée ne permet pas le recours à de la projection sous moyenne pression, c'est-à-dire dans la plage 30 à 200 bars, les rendements étant considérés comme insuffisants. En effet, la fine pulvérisation augmente l'évaporation en phase aérienne. Or, la moyenne pression conduit à améliorer la précision d'application, limite la quantité d'eau utilisée et augmente le pouvoir courant et enrobant, toujours à condition de pouvoir être éloigné du foyer, ce qui est actuellement difficile pour les raisons indiquées ci- avant.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients et notamment évite tout impact sur le milieu naturel, augmente la capacité d'extinction même après évaporation et contient la capacité de reprise en flamme du foyer, leste les particules incandescentes en post combustion, confère un contraste visuel sur les zones traitées sans adjonction de colorants , permet une accroche verticale, favorise la capacité d'application.
La composition selon la présente invention peut aussi être formulée de différentes façons en fonction des applications soit pour pulvérisation notamment en moyenne pression soit pour la réalisation de barrières.
La composition selon l'invention comprend au moins :

un premier composé sous forme de poudre, d'origine végétale, hydro soluble dans l'eau froide et épaississant,
un deuxième composé sous forme de poudre, d'origine végétale, insoluble dans l'eau froide mais épaississant et rétenteur d'eau dans l'eau chaude ou en présence de vapeur d'eau,
un troisième composé comprenant au moins un agent favorisant la réaction de Maillard des au moins premier et/ou deuxième composés, et
de l'eau.

Le premier composé, sous forme de poudre, est plus particulièrement choisi parmi : farine de guar, farine de caroube, amidons modifiés, alginates.
Ce premier composé doit être exempt d'huiles et/ou d'essences.
Ce premier composé épaississant a pour but de maintenir, dans la composition, les particules insolubles en suspension pour obtenir un homogénéité du milieu. La quantité de premier composé est adaptée en fonction des dimensions des particules à maintenir en suspension donc apte à éviter la décantation.
On note qu'un tel premier composé est non moussant et soluble y compris dans l'eau salée.
Le deuxième composé, sous forme de poudre, est plus particulièrement choisi parmi les amidons natifs et plus particulièrement parmi les amidons natifs riches en phosphates et plus particulièrement encore parmi les amidons de pommes de terre.
L'amidon natif est constitué d'au moins deux polymères : l'amylose et l'amylopectine , et la structure est sous forme de grains avec des dimensions de grains de quelques microns à quelques dizaines de microns. L'organisation du réseau sous forme cristalline rend l'amidon natif insoluble.
L'intérêt est de retenir de l'amidon natif qui présente des grains de dimensions importantes, ce qui est le cas de l'amidon natif de pommes de terre, fécule de pommes de terre. Les dimensions dans la plage haute contribuent à limiter l'évaporation durant les différents stades par diminution de la surface pour une même quantité et augmente aussi la distance de projection par augmentation de l'énergie cinétique.
L'amidon natif présente surtout la capacité d'être soluble dans un fluide en température dès 65°C, eau chaude ou vapeur d'eau par exemple. De plus, cet amidon devient simultanément épaississant et gonflant dans ces conditions.
Le troisième composé comprend au moins un agent favorisant la réaction de Maillard des au moins premier et deuxième composés : ce troisième composé est du chlorure de sodium.
Le chlorure de sodium favorise la transformation des sucres et la carbonisation. Le chlorure de sodium est ajouté ou au moins en partie naturellement présent si l'eau utilisée est de l'eau de mer.
La carbonisation rapide au moins en surface, même si la composition contient de l'eau, a de nombreuses conséquences, notamment :

la coloration noire très absorbante limite le rayonnement thermique,
limitation de la propagation de l'onde thermique,
l'absorption d'énergie favorise le gonflement hydro thermique du deuxième composé,
la couche carbonisée limite la vitesse d'évaporation de l'eau, et
le support est fortement privé d'oxygène de combustion.

De plus, le chlorure de sodium présente des qualités ignifugeantes naturelles qui sont également mises à profit.
Ce troisième composé contribue aussi, par un effet de synergie, à augmenter la capacité de rétention d'eau des au moins premier et deuxième composés.
La composition selon l' invention peut être améliorée par adjonction de certains autres composés.
Selon une première variante, on adjoint à la composition une quatrième composé, soluble dans l'eau et filmogène. Ce quatrième composé est un agent filmogène naturel.
Ce quatrième composé est constitué d'une poudre de protéines par exemple de la poudre de blanc d'oeufs ou des alginates avec une plage de thermo gélification de l'ordre de 65°C.
Ce quatrième composé assure ainsi une certaine encapsulation et lie les grains du second composé lors du gonflement sous l'effet de la chaleur, conduisant à la production d'une mousse générée par la vapeur au début de l'exposition thermique.
Ce quatrième composé peut aussi subir une carbonisation à partir de la réaction de Maillard, améliorant encore les effets précédemment décrits.
Selon une deuxième variante, la composition inclut un cinquième composé qui est un composé de lestage, non soluble, délayable.
Ce cinquième composé est choisi parmi les poudres minérales et plus particulièrement les poudres d'argiles, notamment les poudres d'argiles blanches. Ce cinquième composé est optionnel et ne présente un intérêt que dans le cas de foyer générant des flammèches, par exemple les feux de forêt. Avantageusement, les poudres d'argiles sont les moins agressives mécaniquement. Si ces poudres sont des poudres d'argile blanches, les zones traitées avec la composition selon l'invention sont visuellement repérables.
Le lestage évite la propagation par les flammèches issues de la combustion de parties du support.
On obtient ainsi une composition dont on peut préciser les quantités respectives d'un mode de réalisation particulier, quantités données pour 1 litre pour pulvérisation à moyenne pression, 30 à 120 bars. On note que cette pulvérisation est possible puisqu' il n'y a aucun agent moussant, évitant aussi toute cavitation ou désamorçage des pompes.
Ces valeurs sont à adapter en fonction du type d'incendie et des valeurs à protéger. Il en va différemment suivant qu'il s'agit d'un feu de paille, de forêts, en présence ou en absence d' habitations.
La composition peut être utilisée aussi bien en attaque directe du foyer, qu'en prévention ou encore en retardant.
Ainsi, le premier composé retenu est de la farine de guar à raison de 3 à 14 grammes.
Le deuxième composé retenu est de la fécule de pommes de terre à raison de 20 à 30 grammes.
Le troisième composé retenu est du chlorure de Sodium à raison de 10 à 14 grammes.
Le quatrième composé retenu est de la poudre de blanc d'oeuf à raison de 0, 2 à 2 grammes.
Le cinquième composé retenu est de la poudre d'argile à raison de 5 à 40 grammes.
Des essais réalisés sur un support bois ayant subi une pulvérisation avec la composition selon l'invention laissant subsister une couche de un (1) millimètre d'épaisseur. Ce support est exposé durant plusieurs minute à une f lamme directe. La composition selon l'invention carbonise et gonfle pour atteindre une épaisseur de plusieurs millimètres, huit à neuf millimètres pour préciser plus encore les épaisseurs atteintes.
Cette composition est raclée après suppression de l'exposition du support à la flamme pour faire apparaître le support bois intact, exempt de toute trace de carbonisation.
La composition peut être utilisée pour attaquer un feu directement sur le foyer pour assurer son extinction mais aussi en prévention ou en retardant.
Cette composition peut être formulée sous forme liquide ainsi qu'indiqué et être appliquée par pulvérisation à l'aide des moyens connus de lutte contre les incendies.
Cette composition peut aussi être formulée sous forme solide, plus particulièrement sous forme de gel.
Ainsi, l'adjonction d'un gélifiant à la composition selon l'invention permet de réaliser des rubans de gel, des balles de gel ou encore des blocs de gel.
Dans le cas de rubans de gel, une armature peut être adjointe pour conférer de meilleures performances mécaniques, notamment pour réaliser des rouleaux de bandes et pour permettre une manipulation aisée.
Une face peut aussi être enduite d'un réflecteur, mieux encore de couleur claire, d'une part pour limiter l'évaporation et d'autre part pour réfléchir la chaleur. Un tel ruban peut être déroulé et placé comme retardateur pour limiter la propagation d'un feu. Dès l'approche du feu et l'augmentation de la température, la composition réagit comme dans le cas de la composition liquide et forme une barrière totale à la propagation.
Les balles de gel peuvent être projetées à de longues distances mécaniquement, avec une grande précision, par tout moyen adapté.
Quant aux blocs, ils peuvent être également répartis en des lieux déterminés. Une autre formulation peut être une granulation de ce gel et une distribution par des moyens tels que des engins de salage de routes assurant ainsi la formation de cordons.
On note que cette formulation présente un très grand intérêt pour les intervenants au feu qui, munis de tels produits, évitent la propagation du feu. Ainsi, même en cas d'encerclement, il est possible d'isoler une zone de protection et la composition ne dégageant pas de produits toxiques, ces intervenants peuvent ainsi au mieux assurer leur sécurité, voire sauvegarder leur vie.
Afin d'obtenir une gel suffisamment compact tout en conservant les propriétés de la composition, on peut aussi adjoindre un gélifiant qui présente des propriétés de thermo liquéfaction tel que de la gélatine d'origine animale. Préférentiellement, on recourt à de la gélatine avec un degré bloom de 200 à 300 blooms pour atteindre la viscosité adaptée et la température de fusion adaptée.
La composition selon la présente invention, quelle que soit sa formulation, conduit à des performances extrêmement élevées. La composition selon l'invention comprend de 44 à 150 grammes de matière sèche pour un litre de composition. Ainsi comparativement_, pour 1150 kg de composition aqueuse selon la présente invention, il faudrait 20 m3 d'eau soit 20 000 kg d'eau.
La charge à transporter est donc extrêmement réduite tout comme le volume.

Claims

Composition pour lutter contre le feu, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins :
- Un premier composé sous forme de poudre, d'origine végétale, hydrosoluble dans l'eau froide et épaississant, choisi parmi farine de guar, farine de caroube, amidons modifiés, alginates

- Un deuxième composé sous forme de poudre, d'origine végétale, insoluble dans l'eau froide mais épaississant et rétenteur d'eau dans l'eau chaude ou en présence de vapeur d'eau, choisi parmi les amidons natifs ;

- Un troisième composé comprenant au moins un agent favorisant les réactions de Maillard des au moins premier et/ou deuxième composés ;

- Un quatrième composé soluble dans l'eau et filmogène, qui est une poudre de protéine, avantageusement de la poudre de blanc d'oeuf;

- De l'eau.
Composition pour lutter contre le feu, selon la revendication 1, caractérisée en ce que les amidons natifs sont riches en phosphates.
Composition pour lutter contre le feu, selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les amidons natifs sont des amidons de pommes de terre.
Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le troisième composé est du chlorure de sodium.
Composition pour lutter contre le feu, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comprend un cinquième composé de lestage constitué d'une poudre minérale.
composition pour lutter contre le feu, selon la revendication 5, caractérisée en ce que la poudre minérale est une argile blanche.
Composition pour lutter contre le feu, selon la revendication 6, caractérisée en ce que :
- le premier composé est la farine de guar, en raison de 3 à 14 gammes ;

- le deuxième composé est de la fécule de pomme de terre à raison de 20 à 30 gammes ;

- le troisième composé est du chlorure de sodium à raison de 10 à 14 grammes ;

- le quatrième composé est de la poudre de blanc d'oeuf à raison de 0.2 grammes ;

- le cinquième composé est de la poudre d'argile à raison de 5 à 40 grammes.
Formulation de la composition pour lutter contre le feu, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle inclut au moins un composé gélifiant de façon à permettre la réalisation d'un ruban, de balles à projeter, de blocs ou de granulés de ladite composition.
Formulation de la composition pour lutter contre le feu, selon la revendication 8, caractérisée en ce que le gélifiant est choisi avec un degré bloom compris entre 200 et 300 blooms.