KR102318240B1 - 유독가스 억제 성능을 갖는 소화기용 액상형 소화 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아세트산칼륨을 포함하는 소화성분 100 중량부: 폴리비닐알코올 및 폴리비닐피롤리돈 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 피막형성제 0.01 내지 0.03 중량부; 디소듐석시네이트 및 붕사 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 부식방지제 0.05 내지 5 중량부; 부동액 5 내지 20 중량부; 양이온계 계면활성제 또는 비이온계 계면활성제를 포함하는 계면활성제 0.5 내지 15 중량부; pH 조절제 0.01 내지 10 중량부; 및 활성탄소 및 세라믹으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 성분을 포함하는 유독가스 제어용 성분 2 내지 5 중량부를 포함하는 소화기용 액상형 소화 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 안정성 및 작업 안전성이 우수하고, 화재시 발생되는 유독가스를 미연에 차단하여 인명피해를 차단할 수 있다.
Description
본 기술은 화재 진압용 소화기 분야의 기술로서, 구체적으로는 소화기에 충진되는 강화액 소화약제 제조 기술에 관한 것이다.
소화기는 화재 초기에 화재를 진압하기 위하여 사용되는 대표적인 화재 진압용 간이 소화용 도구이다. 이러한 소화기에 충진되어 실질적으로 화재 진압 효과를 발휘하는 성분으로서 종래에는 분말 타입의 조성물이 주로 사용되었으나, 최근에는 강화액 소화약제라고 칭해지는 액상 조성물이 사용되고 있다. 상기 강화액 소화약제는 종래의 분말 타입의 소화 조성물과 달리, 액상 형태로서 분말 타입의 소화 조성물이 갖는 시야 확보의 문제점 등을 해결한 조성물로서, 최근 이러한 액상형의 소화 조성물을 탑재한 다양한 제품들이 출시되고 있다. 또한, 최근에는 소화기의 형상이나 색상도 다각화되고 있는 등 소화기 제품 분야에 새로운 트랜드가 형성되고 있다.
상기 강화액 소화약제는 물에 화학제품을 혼합하여 제조되며 소화력을 강화시킨 소화약제이다. 이러한 소화약제는 공통적으로 기본적인 소화성분 외에, 계면활성제, 부식방지제, 동결 방지 성분 등이 포함되어 있다. 따라서 소화약제의 소화력의 차이는 각각의 성분들을 어떻게 구성하는 가에 차이가 크며 각 성분 간의 상호 작용으로 인하여 구성 성분의 조합이 달라짐에 따라, 실제로 소화력은 이론적 예측과 달리 이질적으로 변화될 수 있다. 국내에만 해도 상당히 많은 등록특허들이 존재하며 이는 이러한 현실을 반영하는 것이라고 판단된다.
따라서 소화성분 외에도 부식방지제, 계면활성제 등을 어떻게 배합하는 가에 따라 소화력은 크게 변화될 수 있다.
국내특허공개공보 제10-2006-69626, 10-2012-0052616호 등에는 부식방지제로서, 규산소다 등을 사용하는 것이 개시되어 있으나 이러한 경우 보관시 침전이 발생하거나 층분리가 일어나 궁극적으로 소화 성능의 저하가 발생할 수 있다. 이렇듯, 소화성분의 성능이 저하되지 않고 극대화 되기 위해서는 소화 성분 외의 용액 내 분위기가 매우 중요함을 알 수 있다.
한편, 화재로 인한 사망 원인은 대부분 화상에 의한 경우보다 화재시 발생하는 초기 유독가스에 의한 질식이 더 많은 부분을 차지하고 있고, 최근 제천 스포츠센터 화재의 경우에도 사망자 29명 가운데 24명이 질식사 한 것으로 확인되었다. 따라서 초기 화재 진압시 유독가스의 억제는 매우 중요한 문제이다. 실제로 사람은 수 초 동안의 유독가스 흡입만으로 정신을 잃을 수 있다. 통상 화재가 발생하면 화재 장소나 발화물질의 종류에 따라 유독가스의 종류는 다양할 수 있다. 이러한 유독가스의 예로서는, 암모니아(NH3), 일산화탄소(CO), 이산화황(SO2), 질소산화물(NOx), 염소(Cl2) 등을 들 수 있다. 따라서 이제는 강화액 소화약제를 제조함에 있어 소화력의 극대화 뿐만 아니라 유독가스의 억제력도 신중히 고려되어야 할 시점이다.
본 발명은 화재 발생시 초기 진압력이 극대화 되었으며 제품의 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 화재시 발생하는 유독가스를 억제할 수 있는 소화기용 액상형 소화 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소화기용 액상형 소화 조성물은 아세트산칼륨(potassium acetate)을 포함하는 소화성분 100 중량부: 폴리비닐알코올(PVA, polyvinyl alcohol) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP, polyvinyl pyrrolidone) 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 피막형성제 0.01 내지 0.03 중량부; 디소듐석시네이트(disodium succinate) 및 붕사(borax) 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 부식방지제 0.05 내지 5 중량부; 부동액 5 내지 20 중량부; 양이온계 계면활성제 또는 비이온계 계면활성제를 포함하는 계면활성제 0.5 내지 15 중량부; pH 조절제 0.01 내지 10 중량부; 및 활성탄소 및 세라믹으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 성분을 포함하는 유독가스 제어용 성분 2 내지 5 중량부를 포함한다.
상기 부동액으로는 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 프로필렌글리콜(propylene glycol), 글리세린(glycerin) 등이 사용될 수 있으며, 상기 성분들은 복수로 사용될 수 있다.
상기 양이온계 계면활성제는 라우라미도프로필베타인(lauramidopropyl betaine)을 포함할 수 있고, 상기 비이온계 계면활성제는 라우릴글루코사이드(lauryl glucoside)를 포함할 수 있다. 한편, 경우에 따라서는, 상기 계면활성제는 라우라미도프로필베타인 및 라우릴글루코사이드를 각각 1 : 0.5 내지 1.5의 중량비로 동시에 포함할 수도 있다.
상기 pH 조절제는 인산이수소칼륨(potassium dihydrogen phosphate), 인산이수소암모늄(monoammonium phosphate), 아세트산(acetic acid) 등을 포함할 수 있다.
상기 유독가스 제어용 성분으로서는, 활성탄의 미세기공에 금속 나노입자가 첨착되어 있는 활성탄소를 사용할 수 있다. 상기 첨착된 금속 나노입자로는 Mn, Ag, Fe 등을 들 수 있으며, 복수종의 금속을 활성탄에 첨착시킬 수도 있다. 상기 첨착은 플라즈마 처리에 의하여 이루어지는 것이 유리하다.
또 다른 유독가스 제어용 성분으로서는, 공지된 질소산화물 유독가스 흡착제인Cu-ZSM5형 제올라이트(zeolite)를 가열하여 활성화된 제올라이트가 사용될 수 있다.
나아가, 상기 유독가스 제어용 성분으로서는, 광물 소재인 일라이트(illite)를 포함하는 세라믹 담체에 백금(Pt)이 담지된 촉매가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 소화기용 액상형 소화 조성물은 후술한 바와 같이, 아세트산칼륨을 주요 소화성분으로 포함함으로써 우수한 소화성능 뿐만 아니라 융빙 특성도 갖고 있기에 이로 인하여 어름이나 눈이 분포하는 겨울철 화재 장소에서의 소화력을 더욱 극대화 시킬 수 있다.
한편, 상기 소화 조성물은 피막형성제(유화안정제) 및 후술할 계면활성제를 포함함으로써 유류 화재에도 매우 우수한 소화력을 발휘할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
특히, 상기 소화 조성물은 각종 유독가스를 제거 또는 흡착할 수 있는 유독가스 제어 성분을 포함함으로써, 화재 진압시 발생하는 유독가스를 억제함으로써 초기 화재 진압자의 유독가스에 의한 피해를 최소화할 수 있다. 특히, 상기 소화 조성물에 포함되는 유독가스 제거 성분들은 용액 내 균일한 분산이 가능하고, 소화 성분 및 기타 기능성 성분들과의 혼용성 또는 상용성이 매우 우수하다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화기용 액상형 소화 조성물에 대하여 자세하게 설명하도록 한다. 그러나 하기 설명들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시적인 설명들이며, 본 발명의 기술사상은 하기 설명들에 의하여 제한되지 않는다. 본 발명의 기술사상은 오직 후술하는 청구범위에 의하여 해석되거나 제한될 수 있다.
상기 소화기용 액상형 소화 조성물을 제조하기 위해서는 소화성분인 아세트산칼륨 100중량부에 대하여 200 내지 300 중량부의 물을 투입하여 소화성분인 아세트산칼륨을 천천히 녹을때까지 교반한다. 본 실시예에서, 소화성분으로서 아세트산칼륨(Potassium Acetate)을 단독으로 사용하나, 이와 다르게 다른 공지의 소화 성분을 배합하여 100 중량부를 형성할 수 있다. 다른 소화 성분으로서는, 요소(urea), 탄산칼륨(potassium carbonate), 황산암모늄(ammonium sulfate), 탄산수소암모늄(ammonium hydrogencarbonate), 탄산나트륨(sodium carbonate), 탄산수소나트륨(sodium hydrogencarbonate), 탄산수소칼륨(potassium hydrogencarbonate), 인산이수소암모늄(monoammonium phosphate), 인산수소암모늄(diammonium phosphate), 황산칼륨(potassium sulfate), 탄산마그네슘(magnesium carbonate) 등을 들 수 있다. 그러나 다른 소화성분과 배합할 경우에도 중요한 점은 아세트산칼륨을 소화성분의 주제로 사용해야 하는 점이다.
상기 아세트산 칼륨은 화재시 연쇄반응을 저지하는 부촉매소화작용이 우수할 뿐만 아니라, 융빙능력이 탁월하여 어름이 존재하는 겨울철 화재 진압에 있어 소화력을 증가시켜 줄 수 있다.
상기 아세트산칼륨이 충분히 용해되면, pH 조절제를 제외한 다른 성분들을 순차적으로 첨가하여 투명하게 녹을 때까지 충분히 교반한다.
이하, 첨가되는 성분들에 대하여 자세하게 설명하도록 한다.
부식방지제
부식방지제로서는 디소듐석시네이트(Disodium succinate) 또는 붕사(Borax, Na2B4O7.10H2O)가 사용된다. 상기 부식 방지제는 상기 소화성분인 아세트산칼륨 100 중량부 대비 0.05 내지 5 중량부가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 부식방지제의 함량이 0.05 중량부 미만이면 부식방지 효과가 나타나지 않을 수 있고, 반면에 5 중량부를 초과할 경우에는 소화성분과의 마찰로 계면활성제의 용해가 저하될 수 있다.
상기 부식방지제는 부식방지특성 뿐만 아니라, 후술할 부동액과의 혼용성이 매우 우수하다.
부동액
부동액으로서는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린 등이 사용될 수 있다. 특히 상기 부동액은 소화성분의 종류에 따라 단독 또는 복수로 사용될 수 있다. 상기 부동액은 아세트산칼륨 100 중량부 대비 5 내지 20 중량부로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 부동액의 함량이 5 중량부 미만이면 동결 방지 특성이 급격히 저하될 수 있고, 반면에 20 중량부를 초과하면 다른 성분들의 분산 특성이 저하될 수 있다.
본 발명의 조성물은 부동액의 종류에 크게 제한되지는 않으나, 적어도 영하 20℃의 온도 하에서도 조성물의 결빙이 이루어지지 않을 수 있는 부동액이 선정되어야 한다. 부동액으로서 전체적인 조성물의 분산성을 고려하여 문제가 없고 상기 온도 하에서의 부동 성능만 충족한다면, 다른 공지된 부동액도 도입될 수 있음은 자명하다.
피막형성제(유화안정제)
상기 피막형성제는 극히 소량으로 사용되는 성분으로서, 상기 아세트산칼륨 100 중량부 대비 0.01 내지 0.03 중량부가 되도록 사용되는 것이 바람직하다. 상기 피막형성제로서는, 폴리비닐피롤리돈(PVP) 또는 폴리비닐알콜(PVA)이 사용될 수 있다. 특히, 상기 폴리비닐알콜은 수용성 고분자로서 물에 잘 녹는 물질로서, 접착성, 조막성이 크고 강한 피막을 형성할 수 있다. 이러한 특징들은 특히 유류화재의 진압 성능을 향상시킬 수 있다.
계면활성제
상기 계면활성제는 양이온계 계면활성제 또는 비이온계 계면활성제를 포함한다. 바람직하게는 상기 계면활성제로서는 양이온계 계면활성제와 비이온계 계면활성제를 각각 1 : 0.5~1.5의 중량비로 사용할 수 있고, 예를 들어, 상기 양이온계 계면활성제와 비이온계 계면활성제를 동일한 중량으로 사용할 수 있다. 상기 양이온계 계면활성제로서는 라우라미도프로필베타인(Lauramidopropyl betaine, LPB)을 사용할 수 있고, 비이온계 계면활성제로서는 라우릴글루코사이드(Lauryl Glucoside, LG)를 사용할 수 있다. 상기 2종의 계면활성제는 모두 친환경 계면활성제일 뿐만 아니라, 소화기에서 약제가 분출시 약제의 기포력 및 침투력을 향상시킬 수 있다. 또한, 라우라미도프로필베타인과 라우릴글루코사이드의 동시 사용은, 양 계면활성제가 각각 양이온성 및 비이온성을 나타내므로 두 계면활성제의 친수기 간 인력, 척력 등의 상호작용이 발생하지 않으므로 계면활성 기능의 안정성을 확보할 수 있다. 이러한 특성들은, 결국 유류 화재 진압에 큰 장점으로 작용할 수 있다. 상기 계면활성제는 소화성분인 아세트산칼륨 100 중량부 대비 0.5 내지 15 중량부가 되도록 사용될 수 있다. 상기 계면활성제의 함량이 0.5 중량부 미만이면, 소화 조성물의 기포력과 표면장력이 낮아 기본적인 소화력이 저하되고, 반면에 15 중량부를 초과하면 소화성분과의 마찰로 계면활성제가 조성물 내에 충분히 용해되지 않고 부유물이 발생되는 문제점이 있다.
유독가스 제어용 성분
상기 소화기용 액상형 소화 조성물은 초기화재 진압시 발생할 수 있는 질소계가스, 일산화탄소, 각종 유해가스 등을 제거하여 발생을 최대한 억제할 수 있는 유독가스 제어용 성분을 포함한다. 상기 유독가스 제어용 성분은 활성탄을 활용한 활성탄소, 광물 소재를 활용한 세라믹을 포함할 수 있다.
상기 조성물은 소화기의 용도에 따라 어느 하나의 유독가스 제어용 성분을 포함할 수도 있고, 다종의 유해가스 억제를 위하여 2종 이상의 유동가스 제거용 성분을 동시에 포함할 수도 있다.
상기 유독가스 제어용 성분들은 공통적으로 분말 타입의 입자로서, 소화력에 영향을 주지 않도록 초미립자로 형성됨으로써, 소화 조성물 내에 균일한 분산이 되며, 전술한 다른 성분들에 의하여 분산 성능에 영향을 받지 않는다. 상기 소화 조성물은 경우에 따라서는 유독가스 제어용 성분들의 보다 완전한 분산을 위하여 분산제 등을 추가로 포함할 수 있음은 자명하다.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 유독가스 제어용 성분은 활성탄의 미세기공에 금속 나노입자가 첨착되어 있는 활상탄소를 포함할 수 있다. 상기 금속 나노 입자는 평균 입경이 100nm 이하의 초미립자 형태의 금속 나노 입자로서, 첨착 소스인 금속 산화물을 활성탄과 혼합하고 아르곤 가스와 함께 플라즈마 처리 장치에 주입됨으로써 입상 활성탄의 미세 기공에 첨착될 수 있다. 상기 금속 나노 입자의 종류는 Mn, Ag, Fe 등이며 각각 MnO2, Ag2O, FeO2 소스로서 플라즈마 처리에 의하여 입상 활성탄에 첨착될 수 있다. 상기 금속 나노입자가 첨착된 활성탄소는 암모니아 가스, 일산화탄소 등을 선택적으로 제거할 수 있다.
제조예 1
석탄계 입상활성탄에 MnO2를 입상활성탄의 중량 대비 10%가 되도록 혼합하였다. 상기 혼합은 건식 믹서기를 이용하여 4시간 동안 이루어졌으며, 혼합된 혼합물을 전원이 인가되어 고온의 열 플라즈마가 발생된 반응기 내로 피딩하였다. 시드 가스로는 아르곤 가스를 사용하였다. 반응기 내에서 활성탄은 플라즈마에 열적 손실 없이 지나갔으며 MnO2를 금속 산화물 분말만이 선택적으로 기화과정을 거쳐 나노분말로 결정화 되어 활성탄 표면에 강하게 첨착되었다. 이렇게 망간이 첨착된 활성탄은 반응기 하단에 포집되었다.
본 발명의 다른 실시예로서, 상기 유독가스 제어용 성분은 Cu-ZSM5형 제올라이트를 가열하여 활성화된 제올라이트를 포함할 수 있다. 시중에서 입수 가능한 Cu-ZSM5형 제올라이트는 NOx 제거용 제올라이트로서, 이 성분을 상기 유독가스 제어용 성분으로 사용할 수도 있으나, 본 실시예에서 소화 조성물은 상기 Cu-ZSM5형 제올라이트를 수분이 포함되지 않은 불활성 가스 분위기 하에서 400 내지 550℃로 가열하여 활성화된 제올라이트를 흡착제 성분으로 포함한다. 활성화된 제올라이트는 일산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있다. 한편, 상기 활성화된 제올라이트는 충분히 밀링되어 초미립자화 되어 소화 조성물 내에 분산될 수 있다.
제조예 2
시판중인 펠릿상태의 NOx 제거용 촉매인 Cu-ZSM5형 제올라이트(SiO2/Al2O3=30~50, Cu이온 교환율;100~130%(Cu2+로 이온 교환되고 있다고 가정), 직경 1 mm, 길이 3~5 mm)를 직경 50.8 mm, 길이 0.8 m의 금속제의 통에 충전하고 550℃의 질소를 1 m3/h로 3시간 유통시켜 500℃로 가열함으로써 활성화하여 본 발명의 유독가스 제거 성분인 일산화탄소 흡착제를 얻었다.
본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 유독가스 제어용 성분은 일라이트를 포함하는 세라믹 담체에 백금(Pt)이 담지된 형태의 촉매를 포함한다. 상기 세라믹 담체는 일라이트를 주제로 하고, 세리사이트, 게르마늄 등의 광물을 포함하는 조성물이다. 상기 세라믹 담체는 상기 광물들을 바인더 등에 의하여 혼합하고 수천 메쉬(mesh) 이상으로 미립자화한 세라믹 조성물이다. 이러한 세라믹 조성물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 1 중량부의 백금 전구체를 담지, 건조 및 소성 후 환원 분위기에서 열처리함으로써 세라믹 담체에 백금이 담지된 유독가스 제거 성분을 제조할 수 있다. 상기 유독가스 제거 성분은 일산화탄소 뿐만 아니라 화재시 발생되는 포름알데이드, 휘발성유기화합물 등 각종 유해성분을 효율적으로 차단할 수 있다.
제조예 3
일라이트 70 중량부, 세리사이트 20 중량부 및 게르마늄 5 중량부를 혼합한 후, 제트밀 방식의 분쇄기를 이용하여 6000 메쉬 크기의 입자로 분쇄하여 세라믹 담체를 준비하였다. 염화백금(PtCl4)을 상기 세라믹 담체 100 중량부 대비 0.3 중량부가 되도록 준비하여, 60℃ 이상으로 가열된 증류수에 용해시켜 백금 전구체 수용액을 제조하였다. 백금 전구체 수용액과 세라믹 담체를 혼합하여 슬러리 형태로 제조한 후 수분을 제거하고, 미세 기공에 포함된 수분을 완전히 제거하기 위하여 추가로 하루 정도 가열하며 충분히 건조시켰다. 건조된 혼합물을 튜브형 로에서 400℃의 온도로 4시간 동안 공기 분위기 하에 소성시키고, 최종적으로 소성이 완료된 시료를 30% 수소 및 질소 분위기 하에서 500℃ 내지 700℃의 온도 하에서 1시간 동안 환원 처리하여 본 조제예에 따른 유독가스 제어용 성분을 제조하였다.
전술한 유독가스 제어용 성분들은 소화기의 용도에 따라 선택적으로 소화 조성물 내에 분산되어 포함될 수 있다. 상기 유독가스 제어용 성분은 상기 소화성분인 아세트산칼륨 100 중량부 대비 2 내지 5 중량부가 되도록 조성물 내에 포함될 수 있다. 상기 유독가스 제어용 성분의 함량이 1 중량부 미만이면, 유독가스 제거 효과가 미미할 수 있고, 반면에 5 중량부를 초과하면 분산 성능이 약화되어, 조성물의 안정성을 저해할 수 있다.
한편, 전술한 유독가스 제어용 성분들 외에, 담체인 제올라이트 또는 활성탄을 초미립자하여, 별도의 추가성분 없이 단독으로 소화 조성물 내에 포함하더라도 소정의 유해가스 제거 성능을 발휘할 수 있다.
pH 조절제
상기 소화 조성물은 pH 조절제로서, 인산이수소 칼륨(KH2PO4), 인산이수소 암모늄(NH4H2PO4) 또는 아세트산(CH3COOH)을 포함한다. 그러나 상기 pH 조절제는 소화 조성물의 성질을 고려하여 다양하게 변화될 수 있음은 자명하다. 한편, 상기 인산이수소 암모늄은 pH조절뿐만 아니라, 소화성분으로서 작용할 수도 있어, 두 가지 기능을 동시에 수행할 수 있다. 상기 인산이수소 칼륨 및 인산이수소 암모늄은 모두 조성물 내에서 가수분해하여, 수용액을 산성으로 만들 수 있는 산성염이므로, 아세트산 칼륨에 의하여 염기성화 된 수용액을 중화시킬 수 있다. 상기 2종의 pH조절제가 물에 녹아 가수분해하여 약산성을 만드는 화학 반응식은 각각 하기 화학식 1 및 화학식 2와 같다.
상기 pH 조절제를 전술한 성분들의 혼합액에 첨가하면서 혼합액의 pH가 중성 및 약염기성 영역인 7.0 내지 10.5 범위가 되면 교반을 멈추고 일정 시간 동안 정치하여 안정화시킴으로써, 소화 조성물을 중화시킬 수 있다.
pH 조절제의 양은 가변적이나 본 실시예에서, 상기 pH의 조절제의 양은 아세트산 칼륨 100 중량부 대비 0.01 내지 10 중량부가 되도록 사용될 수 있다.
이하, 구체적인 실시 예들을 들어, 본 발명에 따른 소화기용 액상형 소화 조성물의 구체적인 모습을 설명하도록 한다. 그러나 아래 실시 예들은 예시적인 것이며, 본 발명의 기술 사상을 제한하지 않는다.
[실시예]
하기 표 1에 기재된 조성 및 전술한 방법에 의하여 액상형 소화 조성물을 제하조하였다. 하기 표 1의 괄호 속 각 수치들은 중량부를 나타낸다. 다만, pH조절제는 소화 조성물의 pH가 7.0 부근이 될 때까지 첨가하였다.
| 성분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 |
| 소화성분 | 아세트산칼륨(100) | 아세트산칼륨(100) | 아세트산칼륨(100) |
| 부식방지제 | 디소듐석시네이트(0.1) | 붕사(0.1) | 디소듐석시네이트(0.1) |
| 피막형성제 | PVA(0.01) | PVA(0.02) | PVA(0.03) |
| 부동액 | 에틸렌글리콜(10) | 글리세린(10) | 프로필렌글리콜(10) |
| 계면활성제 | LPB : LG (1:1.5)(3.0) | LPB : LG (1:1)(3.0) | LPB : LG (1:0.5)(3.0) |
| pH 조절제 | 인산이수소암모늄 (중화시) |
인산이수소칼륨 (중화시) |
아세트산 (중화시) |
| 유독가스 제어용 성분 | 제조예 1 (2.0) | 제조예 2 (2.0) | 제조예 3 (2.0) |
물성평가
실시예 1 내지 3의 소화 조성물에 대하여, 각종 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 2에 표시하였다.
| 측정항목 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | |
| 외관 | 투명 | 투명 | 투명 | |
| 수소이온농도 | 7.1 | 7.3 | 7.2 | |
| 표면장력(dyne/cm) | 19.5 | 20.8 | 21.1 | |
| 응고점(어는점) ℃ | -20℃이하 | -20℃이하 | -20℃이하 | |
| 침전량 | 없음 | 없음 | 없음 | |
| 금속 부식성 | KSD3512 SCP1 | 0.11 | 0.10 | 0.05 |
| KSD5201 C2801 | 0.10 | 0.19 | 0.07 | |
| KSD5101 C3771 | 0.21 | 0.16 | 0.10 | |
| KSD6701 A5052P | 0.13 | 0.11 | 0.12 | |
| KSD3698 STS304 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
소화성능평가
각 화재 유형별 평가 기준은 아래와 같다.
- 목재화재(A급화재) 소화성능 측정 1
가로×세로×길이가 30㎜×30㎜×30㎜(1단위)의 건조된 소나무 및 오리나무 각목 90개를 격자 모양으로 쌓아놓고 3분간 연소 시킨 후 소화약제 3L를 충전한 소화기로 소화를 실시하여 소화완료 후 2분후 이내에 재연이 없을 것.
- 목재화재(A급화재) 소화성능 측정 2
가로×세로×길이가 30㎜×30㎜×900㎜(2단위)의 건조된 소나무 및 오리나무 각목 144개를 격자 모양으로 쌓아놓고 3분간 연소 시킨 후 소화약제 3L를 충전한 소화기로 소화를 실시하여 소화완료 후 2분후 이내에 재연이 없을 것.
- 유류화재(B급화재) 소화성능 측정 1
가로×세로×높이가 44.7㎝×44.7㎝×30㎝(1단위)되는 소화시험 모형에 물을 120㎜가 되도록 넣고 휘발유를 추가로 30㎜가 되도록 넣은 다음 1분간 연소시킨 후, 소화약제 3L를 충전한 소화기로 소화를 실시한다. 방사완료 후 1분 이내에 재착화 현상이 없어야 함.
- 유류화재(B급화재) 소화성능 측정 2
가로×세로×높이가 77.5㎝×77.5㎝×30㎝(3단위)되는 소화시험 모형에 물을 120㎜가 되도록 넣고 휘발유를 추가로 30㎜가 되도록 넣은 다음 1분간 연소시킨 후, 소화약제 3L를 충전한 소화기로 소화를 실시함. 방사완료 후 1분 이내에 재착화 현상이 없어야 함.
- 식용류 화재 소화성능 측정
소화약제 형식승인 및 검정기술기준에 준한 자동식 소화장치 기준에 의한 시험을 하였으며 자동식 소화장치의 소화약제 충전용기 내에 약제는 800㎖의 약제를 충전시켜 설치한 후, 식용유의 양은 0.8리터를 기준으로 하여 소화성능 실험을 하였다. 소화성능 실험을 하는 과정에서 식용유에 발화되고, 자동식 소화기가 작동하여 식용유 연소면에 자동 방사되어 소화되는 실험을 실시하고, 소화 2분후, 재발화 여부에 의해 소화성능을 평가함.
이상의 기준으로, 실시예1 내지 3의 소화 조성물에 대하여 평가하였고 그 결과는 표 3에서 보는 바와 같다.
| 측정항목 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 |
| 목재화재(A급화재) 1 | 완전소화 재연없음 |
완전소화 재연없음 |
완전소화 재연없음 |
| 목재화재(A급화재) 2 | 완전소화 재연없음 |
완전소화 재연없음 |
완전소화 재연없음 |
| 유류화재(B급화재) 1 | 완전소화 재착화없음 |
완전소화 재착화없음 |
완전소화 재착화없음 |
| 유류화재(B급화재) 2 | 완전소화 재착화없음 |
완전소화 재착화없음 |
완전소화 재착화없음 |
| 식용류 화재 | 완전소화 재발화없음 |
완전소화 재발화없음 |
완전소화 재발화없음 |
위 소화 성능에서 보는 바와 같이, 본 발명의 소화기용 액상형 소화 조성물은 소화 성능이 우수할 뿐 만 아니라 초기 화재 진압 과정에서 발생할 수 있는 유해 가스를 억제함으로써, 본 발명은 작업 안전성이 우수하여 인명 피해를 차단할 수 있는 진 일보된 소화기용 액상형 소화 조성물을 제공한다.
한편, 위에서 설명하지 않았으나, 본 발명에 따른 소화기용 액상형 소화 조성물은 이미 공지된 기능성 첨가제들을 추가로 포함할 수 있다. 상기 기능성 첨가제들로서는 현탁화재, 층분리 방지제 등을 들 수 있다.
Claims (11)
- 아세트산칼륨을 포함하는 소화성분 100 중량부:
폴리비닐알코올 및 폴리비닐피롤리돈 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 피막형성제 0.01 내지 0.03 중량부;
디소듐석시네이트 및 붕사 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 부식방지제 0.05 내지 5 중량부;
부동액 5 내지 20 중량부;
양이온계 계면활성제 또는 비이온계 계면활성제를 포함하는 계면활성제 0.5 내지 15 중량부;
pH 조절제 0.01 내지 10 중량부; 및
ⅰ) 활성탄의 미세기공에 금속 나노입자가 첨착되어 있는 활성탄소;
ⅱ) Cu-ZSM5형 제올라이트를 가열하여 활성화된 제올라이트: 또는
ⅲ) 일라이트를 포함하는 세라믹 담체에 백금(Pt)이 담지된 성분 중에서, 어느 하나의 성분을 포함하는 유독가스 제어용 성분 2 내지 5 중량부를 포함하는 소화기용 액상형 소화 조성물
- 제1항에 있어서,
상기 부동액은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 글리세린으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기용 액상형 소화 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 양이온계 계면활성제는 라우라미도프로필베타인을 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기용 액상형 소화 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 비이온계 계면활성제는 라우릴글루코사이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기용 액상형 소화 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 계면활성제는 라우라미도프로필베타인 및 라우릴글루코사이드를 각각 1 : 0.5 내지 1.5의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기용 액상형 소화 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 pH 조절제는 인산이수소칼륨, 인산이수소암모늄 및 아세트산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기용 액상형 소화 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 금속 나노입자는 Mn, Ag 및 Fe로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기용 액상형 소화 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 첨착은 플라즈마 처리에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소화기용 액상형 소화 조성물.
- 삭제
- 삭제
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