ES2264896A1 - Composicion retardante de llama. - Google Patents
Composicion retardante de llama.Info
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Abstract
Composición retardante de llama. La presente invención se refiere a una composición retardante de llama que comprende al menos un componente con actividad extintora, al menos un pigmento y un sistema de estabilización de la solución que comprende un agente reológico y sustancias tensioactivas. Asimismo, la presente solicitud describe un método para la preparación de dicha composición retardante.
Description
Composición retardante de llama.
La presente invención se relaciona con el campo
de la extinción de incendios, en concreto con una composición con
actividad retardante y extintora del fuego, así como con los
procedimientos para su preparación, ya sea por compatibilidad
directa o por formación de pre-gel, y con sus
aplicaciones en la extinción de incendios, principalmente incendios
forestales.
Los incendios forestales constituyen en la
actualidad una gran amenaza para el medio ambiente. En la última
década, el número de incendios forestales se ha visto incrementado
enormemente, especialmente en época estival. Debido a la gran
amenaza que supone para la fauna y flora del planeta, se hace
imprescindible la optimización de los medios para prevenir y
combatir eficazmente estos episodios catastróficos.
Entre los medios existentes para combatir los
incendios se encuentran los retardantes de llama de uso forestal.
Con el nombre genérico de retardantes se conocen los productos que
mezclados con agua mejoran notablemente las propiedades intrínsecas
del agua para extinción de fuegos. Los retardantes de llama reducen
sensiblemente la velocidad de avance de los frentes de los
incendios.
Las composiciones con actividad retardante y
extintora del fuego contienen normalmente compuestos con actividad
extintora sobre las llamas como por ejemplo las sales electrolíticas
(fosfatos, sulfatos, polifosfatos etc.). Asimismo, las composiciones
retardantes y extintoras poseen normalmente algún pigmento como, por
ejemplo, el oxido de hierro que permite visualizar cómodamente la
zona de bosque tratada de modo que se pueda utilizar el producto
para la construcción de cortafuegos químicos mediante sucesivas
descargas desde medios aéreos.
Los preparados de acción extintora a base de sal
electrolítica y óxido de hierro tradicionales presentan como
inconveniente la dificultad de mantener en suspensión las partículas
de pigmento en la matriz electrolítica, produciéndose fenómenos
rápidos de decantación. Este hecho genera dos tipos de problemas. El
primero, hace referencia al producto concentrado cuyo periodo de
conservación no puede ser muy prolongado, ya que, se generaría una
separación de fases, así como, precipitados que endurecerían
excesivamente con el transcurso del tiempo. El segundo problema
sucede cuando el producto se diluye en agua antes de la aplicación.
En este último caso, el fenómeno de la decantación del pigmento es
excesivamente rápido y tiene como consecuencia inmediata que las
aplicaciones no son iguales de una vez a otra sino que dependen del
tiempo transcurrido y de las condiciones de transporte desde la
preparación del producto diluido hasta la llegada a la zona de
aplicación. Normalmente, el tiempo empleado en el transporte del
preparado diluido suele ser inferior a 30 minutos.
Por otra parte, las formulaciones existentes
presentan en general baja adherencia sobre la vegetación
produciéndose escurrido de buena parte del producto que cae al suelo
reduciéndose la eficacia extintora.
La composición de la presente invención permite
superar el problema de la decantación del óxido de hierro gracias a
la acción de la sílice pirogénica, las sustancias tensioactivas y el
bióxido de titanio que mantienen en suspensión las partículas del
óxido de hierro y mantienen estable la viscosidad del sistema. Esto
a su vez permite que la composición concentrada de la presente
invención pueda ser almacenada durante largos periodos de tiempo sin
tener que ser usada con urgencia por pérdida de estabilidad física.
Ello facilita disponer de un stock propio que ofrezca garantías de
suministro en casos de necesidad especial y también evita el tener
que disponer de importantes instalaciones para agitar y homogeneizar
el producto una vez se han alterado sus propiedades físicas antes de
la aplicación. Pero además de manera sorprendente los inventores han
constatado que la presente composición retardante de llama admite
mayor contenido de polifosfato amónico que las composiciones
anteriores (aumentando el poder retardante de llama) y debido a su
viscosidad mejorada tiene mayor capacidad de mojado y adherencia
sobre la vegetación facilitando la visualización del producto
después de cada aplicación. Todo ello hace de la composición de la
presente invención un agente extintor de altas prestaciones.
En primer lugar, la presente invención se
refiere a una composición retardante de llama que comprende al menos
un componente con actividad extintora, al menos un pigmento y un
sistema de estabilización de la solución que comprende un agente
reológico y sustancias tensioactivas.
Otro objeto adicional de la presente solicitud
son los procedimientos para la preparación de dicha composición
retardante. La preparación de la invención se puede preparar por dos
procedimientos que de forma general llamaremos procedimiento por
compatibilidad directa y procedimiento por formación de
pre-gel.
El primero de dichos procedimientos, es decir el
de compatibilidad directa, comprende mezclar directamente el agente
reológico y el componente con actividad extintora en agitación y
posteriormente añadir el o los pigmentos y las sustancias
tensioactivas en agitación durante 1-2 horas a una
temperatura de 50-70ºC.
Por su parte, el procedimiento de formación de
pre-gel comprende una primera etapa en la que se
lleva a cabo la formación del pre-gel mediante la
absorción del agua por parte del agente reológico en agitación y una
segunda etapa en la que se añaden, en primer lugar, el componente
con actividad extintora y posteriormente el o los pigmentos y las
sustancias tensioactivas todo ello en agitación durante un tiempo de
2-3 horas.
Finalmente, otro objeto de la presente invención
consiste en la aplicación o uso de la composición retardante de
llama de la invención en las labores de extinción de incendios,
preferiblemente de incendios forestales.
Un primer aspecto de la invención se refiere a
una composición retardante de llama que comprende al menos un
componente con actividad extintora, al menos un pigmento y un
sistema de estabilización de la solución que comprende un agente
reológico y sustancias tensioactivas.
Los componentes con actividad extintora o
agentes extintores tienen la finalidad de inhibir la reacción
exotérmica que se genera durante un fuego, retrasando la emisión de
gases inflamables. Se conocen varios componentes con actividad
extintora aplicables a los fines de la presente invención. Se
podrían citar entre otras las sales electrolíticas tales como
fosfatos, sulfatos o polifosfatos, especialmente las sales amónicas.
En una realización preferida de la invención, el componente con
actividad extintora es el polifosfato amónico. La forma de actuar
de los retardantes de llama consiste en favorecer la formación de
compuestos volátiles principalmente vapor de agua y amoniaco, que se
desprende de la materia vegetal antes de alcanzar el punto de
ignición. De esta manera hay desplazamiento de oxigeno y además se
va formando carbón, que arde lentamente y casi sin llamas,
dificultando la propagación del fuego. En concreto, el polifosfato
amónico actúa mediante un desplazamiento del oxigeno por parte del
nitrógeno y mediante la transformación del fósforo en pentóxido de
fósforo el cual confiere capacidad deshidratante.
Los pigmentos utilizados en la invención tienen
la función de mejorar la visibilidad del material depositado en la
vegetación después de su aplicación. Normalmente, el pigmento
utilizado es el oxido de hierro. En el marco de la presente
invención también se puede utilizar el bióxido de titanio en
combinación con el óxido de hierro. Este último pigmento tiene la
capacidad de aumentar la opacidad del producto cuando se encuentra
en estado húmedo, facilitando aún más la visibilidad del material
una vez aplicado. Asimismo, el bióxido de titanio colabora en la
acción espesante y acondicionadora de la fluidez.
El sistema de estabilización de la composición
comprende un agente reológico y sustancias tensioactivas.
La función principal del agente reológico es la
de mantener en suspensión el pigmento y por tanto proporcionar
estabilidad a la composición. Existen varios agentes reológicos como
la goma de guar o la goma Xantana, la hidroetilcelulosa, la
carboximetilcelulosa, las sepiolitas modificadas o los
poliacrilatos, aunque en una realización preferida de la invención
dicho agente reológico es la sílice pirogénica que es un compuesto
espesante y acondicionador de la fluidez. Gracias a ello permite
mantener la viscosidad de la composición retardante de llama a
determinados niveles. Otra ventaja inesperada que aporta el uso de
sílice pirogénica es que favorece la incorporación extra de
polifosfato amónico, resultando este hecho, en una mayor capacidad
extintora de la composición retardante de llama.
Las sustancias tensioactivas utilizadas en la
presente invención son moléculas con actividad superficial, de
cadenas de 8 a 10 átomos de carbono (C8-C10) del
tipo alquil glucósido, alquil sulfonato y/o alquil amino
dipropionato. Las sustancias tensioactivas mejoran la capacidad para
mojar el óxido de hierro, aumentando la superficie de contacto del
líquido con las partículas de colorante. Así, las sustancias
tensioactivas, al igual que el agente reológico, son un componente
fundamental para mantener el pigmento en suspensión tanto en la
composición concentrada como en la diluida. Además, también favorece
la incorporación del polifosfato amónico al sistema.
Además de todos lo componentes anteriores la
composición de la invención puede incorporar adicionalmente, un
agente anticorrosivo. En el contexto de la presente invención, se
hace especialmente adecuada la melamina que además de ser un buen
inhibidor de la corrosión, tiene cierta actividad como
pirorretardante y disminuye la formación de espumas en el producto
cuando se somete a movimiento. El agente inhibidor de la corrosión
tiene por finalidad evitar o reducir el efecto corrosivo de las
sales amónicas.
Las composiciones de acuerdo con la presente
invención pueden ser formuladas dentro de los rangos mostrados en
la tabla 1 (la solución diluida lo está al 20%).
| Componente de retardante de llama | % Peso en concentrado | % Peso en composición diluida |
| Polifosfato amónico diluido | 80-99 | 16-19,8 |
| Sílice pirogenica | 0,6-2 | 0,12-0,4 |
| Óxido de hierro | 2-4 | 0,4-0,8 |
| Melamina | 0,3-0,6 | 0,06-0,12 |
| Bióxido de titanio | 0,4-1 | 0,08-0,2 |
| Susts. tensiactivas | 0,1-0,3 | 0,02-0,06 |
\vskip1.000000\baselineskip
Dentro de los rangos mostrados en la anterior
tabla una composición especialmente preferida es la mostrada en la
tabla 2:
| Componente de retardante de llama | % Peso en concentrado | % Peso en composición diluida |
| Polifosfato amónico | 94,5 | 18,9 |
| Sílice pirogenica | 0,8 | 0,16 |
| Óxido de hierro | 3,3 | 0,66 |
| Melamina | 0,5 | 0,1 |
| Bióxido de titanio | 0,7 | 0,14 |
| Susts. tensiactivas | 0,2 | 0,04 |
En un segundo aspecto, la invención se refiere
al procedimiento de preparación de la composición retardante de
llama objeto de la invención. La composición de la invención se
puede preparar de dos formas diferentes: por compatibilidad directa
y por formación de pregel.
El procedimiento de preparación por
compatibilidad directa comprende mezclar directamente el agente
reológico y el componente con actividad extintora en agitación y
posteriormente añadir el o los pigmentos y las sustancias
tensioactivas en agitación durante 1-2 horas a una
temperatura de 50-70ºC. De forma preferente la
agitación se lleva a acabo durante una hora a una temperatura de
60ºC.
El procedimiento de preparación por formación de
pregel comprende una primera etapa en la que se lleva a cabo la
formación del pre-gel mediante la absorción del agua
por parte del agente reológico en agitación y una segunda etapa en
la que se añaden en primer lugar el componente con actividad
extintora y posteriormente el o los pigmentos y las sustancias
tensioactivas todo ello en agitación durante un tiempo de
2-3 horas. En una realización preferente de la
invención la agitación se lleva a cabo durante dos horas.
El último aspecto de la invención hace
referencia a la aplicación de la composición retardante de llama de
la invención para su uso en la extinción y control de incendios. La
aplicación de la composición se hace especialmente adecuada para la
extinción de incendios forestales mediante descargas aéreas.
A continuación se presentan una serie de
ejemplos que sirven para ilustrar la invención.
El ejemplo 1 sirve para demostrar las
características más avanzadas de la composición pirorretardante de
la invención en comparación con un producto pirorretardante
comercialmente disponible. Se compararon una serie de parámetros o
características de una composición de acuerdo con la tabla 2 y un
producto Comercial. Estos parámetros fueron los siguientes:
- \sqbullet
- Densidad: se siguió en la medida la norma UNE 21-320-74, Parte IV
- \sqbullet
- Viscosidad: representa la capacidad de la muestra liquida a fluir, cuanto mayor sea la resistencia a fluir más viscoso es el liquido. La viscosidad se mide en Poises
- \sqbullet
- Fósforo: la concentración de este elemento determina la incorporación de polifosfato amónico en la disolución y por tanto el la capacidad retardante del fuego. La técnica seleccionada para la cuantificación de este parámetro fue la cromatografía iónica, previa disgregación de la muestra mediante ácidos y radiación microondas.
Los resultados aparecen descritos en la
siguiente tabla:
| Composición | Densidad (15ºC, g/cm^{3}) | Viscosidad (cP) | Fósforo (%) |
| Prod. comercial | 1,364 | 16 | 12,5 |
| Comp. invención | >1,4 | >34 | 16,8 |
Como se puede inferir de los resultados, la
composición de la invención posee un porcentaje de fósforo mayor lo
que supone un mayor poder pirorretardante y por tanto una actividad
extintora más eficiente. Asimismo, al presentar una viscosidad
mucho mayor la composición de la invención presenta mayor adherencia
a la vegetación una vez rociada la composición.
De manera similar al anterior ensayo se procedió
a valorar la estabilidad de la composición de la tabla 2 en
comparación con el producto comercial, mediante la medición de los
tiempos de decantación. El ensayo consistió en hacer diluciones al
20% de una cantidad idéntica de ambos productos concentrados en
tubos de 110 mm, someterlos a agitación y finalmente dejarlos en
reposo. Se procedió entonces a calcular la altura del sobrenadante
en función del tiempo transcurrido, suponiendo una mayor altura de
sobrenadante un mayor porcentaje de decantación y por tanto una
menor estabilidad. Lo resultados fueron los siguientes:
| Altura (mm) | ||
| Tiempo (minutos) | Comp. invención | Producto comercial |
| 15 | 3 | 35 |
| 30 | 6 | 57 |
| 45 | 15 | 75 |
| 60 | 18 | 80 |
| 90 | 15 | 85 |
| 120 | 30 | 85 |
Estos resultados demuestran que la composición
de acuerdo con la presente solicitud es más estable que los ya
existentes.
Claims (25)
1. Composición retardante de llama que comprende
al menos un componente con actividad extintora, al menos un
pigmento y un sistema de estabilización de la solución que
comprende un agente reológico y sustancias tensioactivas.
2. Composición retardante de llama de acuerdo
con la reivindicación 1 caracterizada porque el componente
con actividad extintora es el polifosfato amónico.
3. Composición retardante de llama de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones anteriores
caracterizada porque el pigmento es oxido de hierro y/o
bióxido de titanio.
4. Composición retardante de llama de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones anteriores
caracterizada porque el agente reológico es la sílice
pirogénica.
5. Composición retardante de llama de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones anteriores
caracterizada porque las sustancias tensioactivas son del
tipo C8-C10 alquil glucósido, C8-C10
alquil sulfonato y/o C8-C10 alquil amino
dipropionato.
6. Composición retardante de llama de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones anteriores
caracterizada porque opcionalmente comprende un inhibidor de
la corrosión como la melamina.
7. Composición retardante de llama de acuerdo
con cualquiera de la reivindicaciones anteriores
caracterizada porque previamente a su aplicación se diluye en
agua.
8. Composición retardante de llama de acuerdo
con la reivindicación 7 caracterizada porque dicha dilución
en agua se hace en una proporción de 1:5.
9. Composición retardante de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada
porque posee la siguiente formulación:
10. Composición retardante de acuerdo con la
reivindicación 9 caracterizada porque posee la siguiente
formulación:
11. Procedimiento de preparación de una
composición retardante de acuerdo con las reivindicaciones
1-10 por compatibilidad directa que comprende
mezclar directamente el agente reológico y el componente con
actividad extintora en agitación y posteriormente añadir el o los
pigmentos y las sustancias tensioactivas en agitación durante
1-2 horas a una temperatura de
50-70ºC.
12. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11 caracterizado porque el agente reológico es
sílice pirogénica.
13. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 11-12 caracterizado
porque el componente con actividad extintora es el polifosfato
amónico.
14. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 11-13 caracterizado
porque los pigmentos pueden ser oxido de hierro y/o bióxido de
titanio.
15. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 11-14 caracterizado
porque las sustancias tensioactivas son del tipo
C8-C10 alquil glucósido, C8-C10
alquil sulfonato y/o C8-C10 alquil amino
dipropionato.
16. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 11-15 caracterizado
porque opcionalmente se añade a la composición un agente inhibidor
de la corrosión a la composición como la melamina.
17. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 11-16 caracterizado
porque la agitación se lleva a cabo durante una hora a 60ºC.
18. Procedimiento de preparación de una
composición retardante de acuerdo con las reivindicaciones
1-10 por formación de pre-gel que
comprende una primera etapa en la que se lleva a cabo la formación
del pre-gel mediante la absorción del agua por parte
del agente reológico en agitación y una segunda etapa en la que se
añaden en primer lugar el componente con actividad extintora y
posteriormente el o los pigmentos y las sustancias tensioactivas
todo ello en agitación durante un tiempo de 2-3
horas.
19. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 18 caracterizado porque el agente reológico es
una sílice pirogénica.
20. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 18-19 caracterizado
porque el componente con actividad extintora es el polifosfato
amónico.
21. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 18-20 caracterizado
porque los pigmentos pueden ser oxido de hierro y/o bióxido de
titanio.
22. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 18-21 caracterizado
porque las sustancias tensioactivas son del tipo
C8-C10 alquil glucósido, C8-C10
alquil sulfonato y/o C8-C10 alquil amino
dipropionato.
23. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 18-22 caracterizado
porque opcionalmente se añade a la composición un agente inhibidor
de la corrosión a la composición como la melamina.
24. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 18-23 caracterizado
porque la agitación se lleva a cabo durante 2 horas.
25. Uso de una composición retardante de llama
de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
1-10 en las labores de extinción de incendios,
preferiblemente de incendios forestales.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200501674A ES2264896B1 (es) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Composicion retardante de llama. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES200501674A ES2264896B1 (es) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Composicion retardante de llama. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2264896A1 true ES2264896A1 (es) | 2007-01-16 |
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|---|---|---|---|
| ES200501674A Expired - Fee Related ES2264896B1 (es) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Composicion retardante de llama. |
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|---|---|
| ES (1) | ES2264896B1 (es) |
Cited By (1)
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- 2005-07-08 ES ES200501674A patent/ES2264896B1/es not_active Expired - Fee Related
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| ES2264896B1 (es) | 2008-02-01 |
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| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20070116 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2264896B1 Country of ref document: ES |
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Effective date: 20211122 |