JP2007020966A

JP2007020966A - 消火剤及び消火方法

Info

Publication number: JP2007020966A
Application number: JP2005209311A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Hatakeyama; 繁明畠山
Original assignee: BONEX KK
Current assignee: BONEX KK
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2007-02-01
Also published as: KR20070011069A

Abstract

【課題】界面活性剤の量を抑えなおかつタイヤ火災をはじめとして、各種火災に対して高い消火能力を発揮する消火剤及び消火方法を提供することである。
【解決手段】重炭酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウム及びフッ素系界面活性剤を含む消火用組成物を水で２０から５０倍に希釈した消火剤であって、燃焼対象物の表面を泡で被うと同時に、二酸化炭素及びアンモニアから主として構成される消火ガスを放出して燃焼面の酸素を奪うことを特徴とする消火剤重炭酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウム及びフッ素系界面活性剤を含む消火剤であって、燃焼対象物の表面を泡で被うと同時に、消火ガスを放出して燃焼面の酸素を奪う。
【選択図】図１

Description

本発明は、消火ガスと泡の両方を発生して消火を行う消火剤及び消火方法に関し、特に普通火災、油火災に適した消火剤及び消火方法に関する。

近年、特に家庭の火災として天ぷら油火災とストーブ火災が増加している現状がある。天ぷら油は通常の使用温度（約２００℃）では引火・発火燃焼することはない。しかしながら３５０℃前後になると自然発火し火災を生じる。自然発火した天ぷら油火災は温度も高く、炎も高くなり、非常に危険な燃焼を呈する。また、石油ストーブは暖房の手段として広く使われているが、横倒しになったり、給油時に漏洩したりした場合灯油に着火し火災を起こす。灯油と同時に畳や紙も同時に燃焼した火災となることが多く、初期段階での確実な消火を特に必要とするところである。

従来、広く使われている消火薬剤として、粉末系の消火薬剤・ガス系の消火薬剤・水系の消火薬剤がある。粉末系の代表的な消火薬剤として、ＡＢＣ粉末消火薬剤・ＢＣ粉末消火薬剤があり、水系の消火薬剤として機械泡消火薬剤や強化液消火薬剤があり、ガス系消火薬剤として炭酸ガス消火薬剤がある。

特許文献１には、家庭の天ぷら油火災に対する初期消火手段として使用できる粉末消火剤組成物と、消火方法を提供する目的で、界面活性剤を含有するとともに、熱分解して炭酸ガスを発生する炭酸塩を含有し、且つ水分子を含有する混合物を主たる有効成分とする粉末消火剤組成物及びこの粉末消火剤組成物を炎焼しつつある油の中に投入すると、油の表面全面を、界面活性剤と、油成分の鹸化反応により生成する脂肪酸塩等を含む難燃性で粘性の大きい被膜の泡とで覆い、所謂窒息効果を発現し、炭酸塩の熱分解により発生する消火性能を有する炭酸ガス自体の所謂窒息効果が加わり、当該油表面への酸素（空気）の供給を遮断させて所謂窒息状態とする機能ととともに、水分子による冷却効果が機能して、炎焼しつつある油を鎮火、消火させる方法が開示されている。

一方、特許文献２には、熱分解により発生する炭酸ガスと、該炭酸ガスを包含する泡との両方による窒息作用、及び水による油温度の温度低下作用とを相乗的に作用させることにより粉末消火剤組成物と、消火方法を提供する目的で、高級脂肪酸塩を含有するとともに、熱分解して炭酸ガスを発生する炭酸塩を含有し、且つ水を含有する混合物を主たる有効成分とする粉末消火剤組成物であり、発火した油表面の全面を、水蒸気と炭酸ガスの気泡を含む高級脂肪酸塩と油成分とから形成された難燃性で粘性の大きい被膜の泡と、炭酸塩の熱分解により多量に発生した消火性能を有する炭酸ガス自体とで覆い、天ぷら油の表面への酸素（空気）の供給を遮断せしめた所謂窒息状態となし、さらに、水による油温度の低下作用を相乗的に機能させる消火方法が記載されている。
特開平１１−４１４（要約書）特開平１０−１４６３３９（要約書）

しかしながら、これらの消火剤はタイヤなどの火災に十分対応できるものではなく、さらに消火力の強い消火剤に対する要求がある。さらに、特許文献２に記載の発明では、多量の界面活性剤が消火剤中に存在するため、鎮火後の処理が困難となる。
したがって、本発明の課題は、界面活性剤の量を抑えなおかつタイヤ火災をはじめとして、各種火災に対して高い消火能力を発揮する消火用組成物及び消火方法を提供することである。

前記課題を解決する本発明は、重炭酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウム及びフッ素系界面活性剤を含む消火用組成物を水で２０から５０倍に希釈した消火剤であって、燃焼対象物の表面を泡で被うと同時に、二酸化炭素及びアンモニアから主として構成される消火ガスを放出して燃焼面の酸素を奪うことを特徴とする消火剤（請求項１）に関する。

本発明の消火剤において、前記フッ素系界面活性剤が組成物全量に対して７０質量％未満であることが好ましい（請求項２）。
本発明の消火剤において、消火剤全量１リットルに対して重炭酸アンモニウムを５０から７０グラム、第二リン酸アンモニウムを５０から７０グラム、及びフッ素系界面活性剤を３００から７００ミリリットル含むことが好ましい（請求項３）。

前記課題を解決する本発明は、炭酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウム及びフッ素系界面活性剤を含む消火用組成物を用いた消火対象物の消火方法であって、
前記組成物と１〜５質量％濃度となるような水とを接触させた水性混合物を、消火対象物に適用して、前記消火対象物を燃焼対象物の表面を泡で被うと同時に、消火ガスを放出して燃焼面の酸素を奪うことによって
３００〜２０００ｐｐｍのCO_２を発生させて発生したCO_２により消火対象物を消火する工程を含むことを特徴とする消火対象物の消火方法に関する（請求項４）。
本発明の消火方法において、前記消火対象物がタイヤであることができる（請求項５）

界面活性剤の量を抑えなおかつタイヤ火災をはじめとして、各種火災に対して高い消火能力を発揮することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の消火剤について説明する。

本発明の消火剤は、重炭酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウム及びフッ素系界面活性剤を主成分として含み、これらの成分を、水で１〜５質量％と混合して、すなわち１〜５％の水性媒体として構成されている。

本発明の消火剤における消火ガス発生成分として使用される重炭酸アンモニウムと第二リン酸アンモニウムは、消火の際、燃焼により炭酸ガスＣＯ_２とアンモニアガスＮＨ_３に熱分解される。炭酸ガスは燃焼物への酸素を遮断し、燃焼物の酸化を中和して抑える作用がある。アンモニアガスは中和、冷却作用で燃焼物の再着火を防止して、周囲への延焼を防ぐことができる。
この際の反応を下記の化学式１に示す。

化学式１
(NH_４)_２HPO_３＋NH_４HCO_３→PO_４＋H_２O＋4NH_３＋CO_２
PO_４＋H_２O＋4NH_３＋CO_２＋CO(NH_２)_２→(2NH_３)_３PO_４＋2CO_２＋H_２
(2NH_３)_３PO_４＋(NH_４)_２SO_４＋2CO_２＋H_２

化学式から明らかな通り、所定温度、例えば５０℃以上の温度で同量の重炭酸アンモニウムと重炭酸アンモニウムとが反応してまず、４倍量のアンモニアと同量の炭酸ガスが発生して反応が開始する。したがって、重炭酸アンモニウムと第二リン酸アンモニウムの量はほぼ同量であることが好ましい。
本発明において、消火ガス発生成分として重炭酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウムを選択した理由は、本発明者等による繰り返しの実験の結果、本発明の目的とする消火剤系（すなわち界面活性剤の量をできる限り少なくして消火ガスと泡の両者で消火を行う系）として、炭酸ガス及びアンモニアの発生速度及び発生量が最適であるという知見に基づくものである。そして、特に重炭酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウムの量が１：２〜２：１、好ましくは１：１であることが好ましい。

本発明において使用する界面活性剤は、水性膜すなわち泡を形成する活性剤のうち、フッ素系の界面活性剤は他の界面活性剤に比較して耐熱性が著しく高いフッ素系の界面活性剤を選択した。本発明に使用できるフッ素系の界面活性剤は、当該技術分野に公知のフッ素の界面活性剤から適宜選択して使用できる。更に、本発明においてフッ素系の界面活性剤を用いたのは、重炭酸アンモニウムと第二リン酸アンモニウムを水に溶解するために他の界面活性剤と比較して少量ですむことが挙げられる。すなわち、フッ素系の界面活性剤は、本発明の課題の一つである通常この種の界面活性剤の量が８０質量％であるのを界面活性剤の量を７０質量％以下、好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは約４０質量％に低減するのに最適である。
消火剤における具体的なフッ素系界面活性剤の量は、消火成分である重炭酸アンモニウムと第二リン酸アンモニウムの添加量にもよるが、例えば水１Ｌ量に対して３００〜６００ＣＣ程度である。

本発明の消火用剤の代表的組成は、消火剤１リットル中、重炭酸アンモニウムを５０から７０グラム、第二リン酸アンモニウムを５０から７０グラム及びフッ素系界面活性剤を３００〜７００ミリリットルである。

このように、従来水とほぼ同量の界面活性剤を用いないと各種火災、特に油火災、タイヤ火災に対応できる消火剤ができなかったが、本発明においては、炭酸ガス（及び窒素）による消火と泡（水性膜）による両方の消火作用により消火対象物を消火することが可能となる。また、界面活性剤の量を少なくすることで、発生する泡（水性膜）の量を抑えることができるので、消火後の後処理も容易となる、

本発明の消火剤には、本発明の作用・効果を損なわない限り従来消火剤に使用さえれてきたその他の成分を添加することが可能である。このような任意成分の代表例として、例えば硫酸アンモニウム、尿素などのアンモニア発生源が挙げられる。

本発明の消火剤は、普通火災（Ａ火災）、すなわち、木製品等、紙、繊維製品等、ふとん類、ゴム、セルロイド、合成樹脂類
による火災、油火災引火性油類等による火災（Ｂ火災）、ガソリン等、動植物油類、天ぷら油等、鉱物油、灯油等の両方に適用可能である。
特に、従来消火が困難であったタイヤによる火災に有効に適用可能である。

次に、本発明の消火剤を用いた消火方法について、図１に基づいて説明する。図１は、本発明の消火剤を用いて消火対象物を消火する方法を模式的に表した図面である。
なお、図１において、消火対象物としてタイヤを例示して説明する。

図１に示す通り、本発明の消火剤を燃焼している消火対象物に噴霧する。
燃焼している消火対象物であるタイヤ近傍の温度は、高温であるので、前記の化１で示す反応により、消火ガスとしての炭酸ガスとアンモニアが発生する。

発生した炭酸ガスは燃焼物への酸素を遮断し、燃焼物の酸化を中和して抑え、一方アンモニアガスは中和、冷却作用で燃焼物の再着火を防止して、周囲への延焼を防ぐ。
これと同時にフッ素系の界面活性剤の作用により水性膜、すなわち泡を形成し、この泡の作用により消火対象物であるタイヤ１の消火を行う。
この際に、発生する二炭化炭素の量は、燃焼温度、噴霧量にも依存するが通常３００から２００ｐｐｍ程度であり、例えば本発明者が実験した所、１００℃で１０００ｐｐｍ程度である。

本発明の消火剤を用いて消火対象物を消火する方法を模式的に表した図面。

符号の説明

１タイヤ（消火対象物）

Claims

重炭酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウム及びフッ素系界面活性剤を含む消火用組成物を水で２０から５０倍に希釈した消火剤であって、
燃焼対象物の表面を泡で被うと同時に、二酸化炭素及びアンモニアから主として構成される消火ガスを放出して燃焼面の酸素を奪うことを特徴とする消火剤。
前記フッ素系界面活性剤が組成物全量に対して７０質量％未満であることを特徴とする請求項１に記載の消火剤。
消火剤全量１リットルに対して
重炭酸アンモニウムを５０から７０グラム
第二リン酸アンモニウムを５０から７０グラム
及びフッ素系界面活性剤を３００から７００ミリリットル
含むことを特徴とする消火用組成物。
炭酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウム及びフッ素系界面活性剤を含む消火用組成物を用いた消火対象物の消火方法であって、
前記組成物と１〜５質量％濃度となるような水とを接触させた水性混合物を、消火対象物に適用して、前記消火対象物を燃焼対象物の表面を泡で被うと同時に、消火ガスを放出して燃焼面の酸素を奪うことによって
３００〜２０００ｐｐｍのCO_２を発生させて発生したCO_２により消火対象物を消火する工程
を含むことを特徴とする消火対象物の消火方法。
前記消火対象物がタイヤであることを特徴とする請求項４に記載の方法。