JP2014529424A - 銅塩系消火組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は銅塩系消火組成物に関するもので、当該消火組成物は、銅塩系化合物３０％〜９５％と、難燃消火成分５％〜７０％とを含み、前記消火組成物は火工品を熱源と動力源として、火工品を点火することで、火工品が燃焼するときの高温により、熱を受けて分解反応が発生し、大量な消火可能な物質を生成し火工品とともに噴出して、消化するものである。本発明の銅塩系消火組成物は効果的且つ迅速に火工品薬剤の燃焼でレリーフした熱量を降下し、消化器の噴出口及び噴出物の温度を大いに低減できるとともに、消火装置の複雑な冷却システムが省かされ、二次火災の危険も回避されている。また、熱を受けた瞬間に大量な有効消火成分をレリーフすることで、多種類の微粒子の共同作用により、消火時間を大いに短縮されている。【選択図】なし

Description

本出願は２０１１年０８月１６日に提出した中国特許出願２０１１１０２３５０６４．６を元にし、その優先権を主張する。ここで、参照することにより、その内容をすべて本文に結合する

本発明は消火技術分野に属し、特にエアロゾル消火組成物に関する。

１９８５〜１９８７年間世界中でオゾン層を保護し、オゾン層を消耗する物質を廃棄することについて、有名な「ウィーン条約」と「モントリオール議定書」を相次いでサインした。この中で、欧米発達国家はオゾン層を破壊するハロン消火剤を禁止したとともに、他の国家もそれを廃棄物質にしていた。我が国は、１９９２年に「オゾン層消耗物質を次第に廃棄する国家対策」を作成し、我が国の消火工業は、２００５年１２月３１日にハロン１２１１の廃棄を完成して、２００６年１月１日からハロン１３０１の製造をすべて停止し、２０１０年末までハロンの使用をすべて停止した。従って、大気オゾン層を破壊しなく、消火能率が高く、無毒無害のハロン消火剤の代替技術を探すことは、近年来各国の課題になっている。いま、広く開発が展開されているハロンの代替製品は、ハロゲン化アルカン系、不活性ガス系、及びエアロゾル系という３種類の消火剤がある。エアロゾル消火剤は、消火能率が極めて高く、オゾン消耗値ＯＤＰがゼロで、無毒無害、無残留であり、値段が低く、設備の投資が少ない新型の消火剤である。ハロンの廃棄に迫られている中で、政府からの支持を得ていると当時に、市場のニーズに応じたため、エアロゾル消火技術は、十年来非常に注目を浴びているハロンの代替技術の一つとなっている。

エアロゾル消火剤は、オキシダント、還元剤、燃焼速度制御剤及び接着剤からなり、Ｓ型とＫ型の二種類がある。その消火メカニズムは、主に１、吸熱降温；２、化学抑制；３、窒息；４、隔離であるが、化学抑制を主とする。エアロゾル消火剤は、消火能率、貯蔵状況、プロジェクト費用、保守管理、毒性、二次傷害、環境保護、消火濃度などにおいて顕著な優位を有する。しかし、その酸化還元反応が大量なガスや活性粒子を排出するとともに、熱が大量に排出されるため、その利用に劣位をもたらしている。装置及びエアロゾルの温度を効果的に降下させ、二次火災を回避するために、消火装置に冷却システムを配置する必要がある。純粋な物理的冷却は、装置の構造が複雑で重く、工程が複雑でコストが高く、且つ冷却システムにより大量な活性粒子の活性が失われ、消火性能が大いに低減している。また、既存のエアロゾル消火系製品は、冷却性能の影響を受け、その噴出口の温度が高いため、作業員に傷害をもたらすことがある。

既存技術におけるエアロゾル消火剤の技術的課題を解決するために、本発明は、消火効能が高く、且つ安全的で信頼性が高く、環境にやさしい消火組成物を提供する。

上記技術課題を解決するために、本発明は、銅塩系化合物３０％〜９５％と難燃消火成分５％〜７０％とを含み、火工品を熱源と動力源として、火工品を点火することで、火工品が燃焼するときの高温により、熱を受けて分解反応が発生し、大量な消火可能な物質を生成し火工品とともに噴出して、消火するとともに、吸熱反応により噴出口の温度を低減させる銅塩系消火組成物を提供する。

本発明の消火組成物は、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アセタール樹脂（ａｃｅｔａｌ ａｄｈｅｓｉｖｅ）、ステアリン酸マグネシウム又はタルカムパウダー或いはその組み合わせを主成分とする添加剤を添加してもよく、その質量比は０より大きく且つ１０％以下で、１％〜５％が好ましい。

上記銅塩系化合物は、有機銅化合物又は無機銅化合物もしくはその組成物を含み、その質量比は６０％〜９０％が好ましく、８０％〜９０％が好適であり、且つ有機銅化合物又は無機銅化合物もしくはその組成物の融点は１００℃以上で、分解温度は２００℃以上であり、その分解産物は消火可能である。消火組成物は熱により分解し大量な消火物質を生成し火工品とともに噴出して消火することになる。

上記有機銅化合物は酢酸銅、蓚酸銅、オレイン酸銅、リノレン酸銅、ステアリン酸銅、クエン酸銅、酒石酸銅、２ーリンゴ酸銅、安息香酸銅又はサリチル酸銅或いはその混合物であり、無機銅化合物は、炭酸銅、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅、水酸化銅、亜硫酸銅、アルカリ式炭酸銅又はチオ硫酸銅或いはその混合物である。

消火効能を高めるために、消火組成物には難燃消火成分を含む。当該難燃消火成分は、分解温度が１００℃以上且つ分解中に難燃効果があるＣＯ_２、Ｎ_２、Ｈ_２Ｏ及び消火自由基をトラップすることができる他の活性化合物微粒子などの気体、液体及び固体粒子を放出できる化合物であり、その質量比は５％〜７０％で、５％〜４０％が好ましく、５％〜１５％が特に好ましい。

上記難燃消火成分は無機難燃剤、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤或いは窒素系難燃剤もしくはその組み合わせから選択されたものである。

本発明の高能率消火組成物の火焔抑制のメカニズムは下記の如く：使用するとき、火工系薬剤を熱源と動力源として、火工系薬剤を点火し燃焼させることによって排出した熱量により、消火組成物が高温にて脱水し冷却して、さらに消火物質を分解し釈放する。当該消火物質は、自由基によりチェーン式燃焼反応に必要なＯ・ＯＨ・Ｈ・自由基の中の一種類又は何種類かと反応することで、チェーン式燃焼反応を遮断する、或いは物理作用により酸素分圧を減少し、火焔を抑制する、或いは物理及び化学抑制機能を同時に生じさせることによって、消火を実現する。それに、当該消火物質は、火工品生成とも相乗効果が生じられ、消火剤の消火効能をさらに向上させ、有効消火時間を大いに短縮する。本発明は、伝統的な消火組成物の代わりに、より高能率、且つより安全的な消火組成物を提供する。

本発明に係わる銅塩系消火組成物は、以下のような利点を有する。

１、本発明の銅塩系消火組成物は、高温で熱により急速に吸熱し分解を発生し、火工品が燃焼することで釈放した熱量を効果的で急速に低減でき、消火器の噴出口及び噴出物の温度を大いに降下させ、消火装置の複雑な冷却システムを要せずに、二次火災の危険性が解消され、且つ熱を受けた瞬間に大量な液体或いは固体微粒子を主とする有効消火物質が釈放され、多種類の微粒子の相乗効果により、消火時間を大いに短縮している。

２、本発明の消火組成物には難燃剤を添加することができ、分解産物の難燃作用により火源の再燃可能性を低減するとともに、さらに消火剤の消火効能を向上することができる。

３、本発明の銅塩系消火組成物は、加工や成形が容易に行われ、且つ単独で使用してもよいし物理冷却材とともに使用してもよい。

４、本発明の消火組成物は性能が安定で、長期に貯蔵でき、且つ無毒であり、環境にやさしく、性能が優れている。

本発明は銅塩系消火組成物を提供し、以下、実験例を結合して詳しく説明する。

本発明の銅塩系消火組成物は、銅塩系化合物と難燃消火成分とを含む。銅塩系化合物は、有機銅化合物、無機銅化合物或いはその組み合わせを含み、融点が１００℃以上が好ましく、分解温度が２００℃以上で、且つその分解産物が消火能力を有し、使用する時、その質量比を３０％〜９５％にし、８０％〜９０％にすることが好ましい。難燃消火成分は無機難燃剤、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤或いは窒素系難燃剤もしくはその組み合わせを含み、その質量比は５％〜７０％で、５％〜４０％が好ましく、５％〜１５％が特に好ましい。当該消火組成物は火工品を熱源と動力源として、火工品を点火することで、火工品が燃焼するときの高温により、熱を受け分解反応を発生し、大量な消火可能な物質を生成し火工品とともに噴出して、消火するとともに、吸熱反応により熱量を一部吸収することで、噴出口の温度を効果的に低減させている。

上記有機銅化合物は、酢酸銅、蓚酸銅、オレイン酸銅、リノレン酸銅、ステアリン酸銅、クエン酸銅、酒石酸銅、２ーリンゴ酸銅、安息香酸銅又はサリチル酸銅或いはその混合物から選択したもので、無機銅化合物は、炭酸銅、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅、水酸化銅、亜硫酸銅、アルカリ式炭酸銅又はチオ硫酸銅或いはその混合物である。

性能を強化するために、本発明の消火組成物は、例えばヒドロキシプロピルメチルセルロース、ステアリン酸マグネシウム或いはタルカムパウダーもしくはその組み合わせというような添加剤を添加でき、当該添加剤の質量比は０より大きく且つ１０％以下で、１％〜５％が好ましいが、使用する状況に応じて適切に調整してもよい。添加剤には、さらに接着剤を含み、接着剤及び接着剤の含有量は本分野の従来知識で、通常、その含有量は１５％以下にしている。

難燃消火成分は、分解温度が１００℃以上で、且つ分解中に、ＣＯ_２、Ｎ_２、Ｈ_２Ｏ及び消火自由基をトラップすることができる他の活性化合物微粒子などのような難燃効果を有する気体、液体、固体粒子の化合物が釈放されることが好ましい。難燃消火成分は、無機難燃剤、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤或いは窒素系難燃剤もしくはその組み合わせから選択され、その質量比は５％〜７０％で、５％〜４０％が好ましく、５％〜１５％が特に好ましい。無機難燃剤は、具体的には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、酸化アンチモンなどであり、リン系難燃剤は、ポリリン酸アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、赤燐などであり、窒素系難燃剤は、メラミン、ジシアンジアミド、尿素、ビウレットなどで、具体的には比率及び応用により選択することができる。

上記消火組成物をＫ型ホットエアロゾル消火装置に充填するとともに、市販されるＳ型エアロゾル消火剤或いはＫ型エアロゾル消火剤を同様な消火装置に充填し、具体的には以下のとおりである。

実施例１
調製したアルカリ式炭酸銅、リン酸二水素アンモニウム、塩化カリウム組成物サンプル５０グラムをＫ型ホットエアロゾル開始剤５０グラムが充填された消火装置に加え、面積０．２５ｍ^２の油受け（ｏｉｌ ｐａｎ）の９３＃ガソリンの消火試験を実行し、実験の結果は試験記録表１を参照すること。

実施例２
調製した蓚酸銅、メラミン、塩化カリウム組成物サンプル５０グラムをＫ型ホットエアロゾル開始剤５０グラムが充填された消火装置に加え、面積０．２５ｍ^２の油受けの９３＃ガソリンの消火試験を実行し、実験の結果は試験記録表１を参照すること。

実施例３
調製した酢酸銅、リン酸二水素アンモニウム、塩化カリウム組成物サンプル５０グラムをＫ型ホットエアロゾル開始剤５０グラムが充填された消火装置に加え、面積０．２５ｍ^２の油受けの９３＃ガソリンの消火試験を実行し、実験の結果は試験記録表１を参照すること。

実施例４
調製した炭酸銅、メラミン、塩化カリウム組成物サンプル５０グラムをＫ型ホットエアロゾル開始剤５０グラムが充填された消火装置に加え、面積０．２５ｍ^２の油受けの９３＃ガソリンの消火試験を実行し、実験の結果は試験記録表１を参照すること。

実施例５
調製したオレイン酸銅、リン酸二水素アンモニウム、塩化カリウム組成物サンプル５０グラムをＫ型ホットエアロゾル開始剤５０グラムが充填された消火装置に加え、面積０．２５ｍ^２の油受けの９３＃ガソリンの消火試験を実行し、実験の結果は試験記録表１を参照すること。

比較例１
Ｋ型ホットエアロゾル消火剤１００グラムが充填された消火装置サンプルで、面積０．２５ｍ^２の油受けの９３＃ガソリンの消火試験を実行し、実験の結果は試験記録表１を参照すること。

比較例２
Ｓ型ホットエアロゾル消火剤１００グラムが充填された消火装置サンプルで、面積０．２５ｍ^２の油受けの９３＃ガソリンの消火試験を実行し、実験の結果は試験記録表１を参照すること。

比較例３
リン酸二水素アンモニウム、塩化カリウム組成物サンプル５０グラムをＫ型ホットエアロゾル開始剤５０グラムが充填された消火装置に加え、面積０．２５ｍ^２の油受けの９３＃ガソリンの消火試験を実行し、実験の結果は試験記録表１を参照すること。

本発明に係わる銅塩系消火組成物を５０ｇ取り、従来の製造工程により製造し成形させてから、それぞれＫ型エアロゾル開始剤５０ｇが充填された消火装置に加え、８Ｂ消火試験を行い、具体的な試験モデルはＧＡ８６−２００９における６．３．２．１の規定を参照すること。１グループに３発で、試験が交差して行われる。比較例においても、それぞれ従来のＳ型エアロゾル消火剤、Ｋ型エアロゾル消火剤及び冷却材が１００ｇが充填された消火装置のサンプルで、同じ条件で消火試験を行う。具体的な結果は表１を参照すること。

上記表において、比較例１〜３に使用されるＳ、Ｋ型消火剤はいずれも市販される消火剤である。表１から分かるように、本発明の実施例１〜５の銅系化合物の消火剤組成物は油受け試験においていずれも消火可能であり、その消火能率は比較例１〜３より遙かに優れて、且つ噴出口にはいずれも火焔がない。

Claims (10)

1. 銅塩系化合物３０％〜９５％と、
   難燃消火成分５％〜７０％と、
   を含み、
   火工品を熱源と動力源として、火工品を点火することで、火工品が燃焼するときの高温により、熱を受けて分解反応が発生し、大量な消火可能な物質を生成し火工品とともに噴出して、消火することを特徴とする銅塩系消火組成物。
2. さらに添加剤を含み、その質量比は０より大きく且つ１０％以下であることを特徴とするクレーム１に記載の銅塩系消火組成物。
3. 前記添加剤は、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アセタール樹脂、ステアリン酸マグネシウム又はタルカムパウダー或いはその組み合わせであることを特徴とするクレーム２に記載の銅塩系消火組成物。
4. 前記銅塩系化合物は、有機銅化合物又は無機銅化合物或いはその組成物を含み、その質量比は６０％〜９０％であることが好ましいことを特徴とするクレーム１乃至３のいずれか一項に記載の銅塩系消火組成物。
5. 前記有機銅化合物又は無機銅化合物は、融点が１００℃以上で、分解温度が２００℃以上であることを特徴とするクレーム４に記載の銅塩系消火組成物。
6. 前記有機銅化合物は、酢酸銅、蓚酸銅、オレイン酸銅、リノレン酸銅、ステアリン酸銅、クエン酸銅、酒石酸銅、２ーリンゴ酸銅、安息香酸銅又はサリチル酸銅或いはその混合物であることを特徴とするクレーム５に記載の銅塩系消火組成物。
7. 前記無機銅化合物は炭酸銅、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅、水酸化銅、亜硫酸銅、アルカリ式炭酸銅又はチオ硫酸銅或いはその混合物であることを特徴とするクレーム５に記載の銅塩系消火組成物。
8. 前記難燃消火成分は、分解温度が１００℃以上で、且つ分解中に難燃効果がある気体、液体、固体粒子をレリーフする化合物であることを特徴とするクレーム１乃至３又は５乃至７のいずれか一項に記載の銅塩系消火組成物。
9. 前記難燃消火成分は、無機難燃剤、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤又は窒素系難燃剤或いはその組み合わせであり、その質量比は５％〜１５％であることを特徴とするクレーム８に記載の銅塩系消火組成物。
10. 各成分及び質量比は、
    銅塩系化合物８０％〜９０％、
    難燃消火成分５％〜１５％、
    添加剤１％〜５％、
    であることを特徴とするクレーム９に記載の銅塩系消火組成物。