KR20070011069A - 소화제 및 소화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소화제 및 소화방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계면 활성제의 양을 억제하고, 또한 타이어 화재를 비롯하여 각종 화재에 대하여 높은 소화 능력을 발휘하는 소화제 및 소화 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 소화제는 중탄산암모늄, 제2인산암모늄 및 불소계 계면 활성제를 포함하는 소화용 조성물을 물로 20~50 배로 희석한 소화제로, 연소 대상물의 표면을 거품으로 덮음과 동시에 이산화탄소 및 암모니아를 주로 하여 구성되는 소화 가스를 방출하여 연소면의 산소를 빼앗는 것을 특징으로 한다.

또한, 소화제 조성물은 소화제 전량 1리터에 중탄산암모늄 50~70g, 제2인산암모늄 50~70g 및 불소계 계면 활성제 300~700㎖를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 소화방법은 연소 대상물의 표면을 거품으로 덮음과 동시에 소화 가스를 방출하여 연소면의 산소를 빼앗는 것을 특징으로 한다.

소화제, 중탄산암모늄, 제2인산암모늄, 불소계 계면 활성제

Description

소화제 및 소화 방법{DIGESTIVE AND DIGESTION NETHOD}

도 1 및 도 2는 본 발명의 소화제를 사용하여 소화 대상물을 소화하는 방법을 모식적으로 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1:

본 발명은 소화제 및 소화방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소화 가스와 거품을 둘 다 발생하여 소화를 수행하는 것으로, 특히 일반 화재, 기름 화재에 적합한 소화제 및 소화 방법에 관한 것이다.

최근, 특히 가정의 화재로서 튀김 기름에 의한 화재와 스토브에 의한 화재가 증가하고 있다. 튀김유는 통상의 사용 온도(약 200℃)에서는 인화·발화 연소하지는 않는다. 그러나, 350℃ 전후가 되면 자연 발화하여 화재를 발생시킨다. 자연 발화한 튀김유 화재는 온도가 높고, 불꽃도 높아져, 매우 위험한 연소를 나타낸다.

또한, 석유 스토브는 난방의 수단으로서 널리 사용되고 있으나, 옆으로 쓰러지거나 급유시 누설된 경우 등유에 착화하여 화재를 일으킨다. 등유와 동시에 다다 미나 종이도 동시에 연소한 화재로 이어지는 경우가 많고, 초기 단계에서의 확실한 소화가 특히 필요하다.

종래, 널리 사용되고 있는 소화약제로서 분말계 소화약제, 가스계 소화약제, 수계 소화약제가 있다. 분말계의 대표적인 소화약제로는 ABC 분말 소화약제, BC 분말 소화약제가 있고, 수계 소화약제로는 기계 거품 소화약제나 강화액 소화약제가 있으며, 가스계 소화약제로는 탄산가스 소화약제가 있다.

일본공개특허공보 특개평11-414호에는 가정의 튀김유 화재에 대한 초기 소화 수단으로서 사용할 수 있는 분말 소화제 조성물 및 소화 방법을 제공하는 목적으로, 계면 활성제를 함유함과 아울러 열 분해하여 탄산 가스를 발생하는 탄산염을 함유하면서 물 분자를 함유하는 혼합물을 주된 유효 성분으로 하는 분말 소화제 조성물 및 이 분말 소화제 조성물을 연소중인 기름 속에 투입하면 기름의 표면 전면을 계면 활성제와, 기름 성분의 비누화화 반응에 의해 생성하는 지방산염 등을 포함하는 난연성을 가지며 점성이 큰 피막의 거품으로 덮고, 소위 질식 효과를 발현하며, 탄산염의 열 분해에 의해 발생하는 소화 성능을 가지는 탄산 가스 자체의 소위 질식 효과가 더해지며, 해당 기름 표면으로의 산소(공기)의 공급을 차단시켜 소위 질식 상태로 하는 기능과 함께 물 분자에 의한 냉각 효과가 작용하여 연소중인 기름을 진화, 소화시키는 방법이 개시되어 있다.

한편, 일본공개특허공보 특개평10-146339호에는 열 분해에 의해 발생하는 탄산가스와, 그 탄산 가스를 포함하는 거품 양쪽 모두에 의한 질식 작용 및 물에 의한 기름 온도의 온도 저하 작용을 상승(相乘)적으로 작용시킴으로써 분말 소화제 조성물 및 소화 방법을 제공하는 목적으로, 고급 지방산염을 함유함과 아울러 열 분해하여 탄산가스를 발생하는 탄산염을 함유하면서 물을 함유하는 혼합물을 주된 유효 성분으로 하는 분말 소화제 조성물이며, 발화한 기름 표면의 전면을 수증기와 탄산가스의 기포를 포함하는 고급 지방산염과 기름 성분으로 형성된 난연성을 가지며 점성이 큰 피막의 거품과, 탄산염의 열 분해에 의해 다량으로 발생한 소화 성능을 가지는 탄산가스 자체로 덮어 튀김유의 표면으로의 산소(공기)의 공급을 차단한 소위 질식 상태로 하고, 또한 물에 의한 기름 온도의 저하 작용을 상승(相乘)적으로 작용시키는 소화 방법이 기재되어 있다.

그러나, 이들 소화제는 타이어 등의 화재에 충분히 대응할 수 있는 것이 아니며, 또한 소화력이 강한 소화제가 요구된다. 또한, 특개평10-146339호에 기재된 발명에서는 다량의 계면 활성제가 소화제 내에 존재하기 때문에 진화 후의 처리가 곤란하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 계면 활성제의 양을 억제하고, 또한 타이어 화재를 비롯하여 각종 화재에 대하여 높은 소화 능력을 발휘하는 소화제 및 소화 방법을 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 해결하기 위한 본 발명의 소화제는 중탄산암모늄, 제2인산암모늄 및 불소계 계면 활성제를 포함하는 소화용 조성물을 물로 20~50 배로 희석한 소화제이며, 연소 대상물의 표면을 거품으로 덮음과 동시에 이산화탄소 및 암모니아를 주로 하여 구성되는 소화 가스를 방출하여 연소면의 산소를 빼앗는(없애는) 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 불소계 계면 활성제은 조성물 전량에 대하여 70 질량% 미만인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 소화제 조성물은 소화제 전량 1리터에 대하여 중탄산암모늄을 50~70g, 제2인산암모늄 50~70g, 및 불소계 계면 활성제 300~700㎖를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 소화방법은 탄산암모늄, 제2인산암모늄 및 불소계 계면 활성제를 포함하는 소화용 조성물을 이용한 소화 대상물의 소화 방법으로, 상기 조성물과 1~5 질량% 농도가 되는 물을 접촉시킨 수성 혼합물을 소화 대상물에 적용하여 상기 소화 대상물을 연소 대상물의 표면을 거품으로 덮음과 동시에 소화 가스를 방출하여 연소면의 산소를 빼앗음으로써 300~2000 ppm의 CO₂를 발생시켜 발생한 CO₂에 의해 소화 대상물을 소화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 소화 대상물은 타이어인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 소화제에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 소화제는 중탄산암모늄, 제2인산암모늄 및 불소계 게면 활성제를 주성분으로 포함하고, 이들 성분을 물로 1~5 질량%로 혼합하여, 즉 1~5 %의 수성 매체로서 구성되어 있다.

본 발명의 소화제에 있어서 소화 가스 발생 성분으로서 사용되는 중탄산암모 늄과 제2인산암모늄은, 소화시, 연소에 의해 탄산 가스(CO₂)와 암모니아 가스(NH₃)로 열 분해된다. 탄산 가스는 연소물로의 산소를 차단하고, 연소물의 산화를 중화하여 억제하는 작용이 있다. 암모니아 가스는 중화, 냉각 작용으로 연소물의 재착화를 방지하여 주위로의 연소(延燒)를 방지할 수 있다.

이때의 반응을 하기의 화학식 1에 나타내었다.

(NH₄)₂HPO₃ + NH₄HCO₃ → PO₄ + H₂O 4NH₃ + CO₂

PO₄ + H₂O + 4NH₃ + CO₂ + CO(NH₂)₂ → (2NH₃)₃PO₄ + 2CO₂ + H₂

(2NH₃)₃PO₄ + (NH₄)₂SO₄ + 2CO₂ H₂

상기 화학식으로부터 명백하게 알 수 있듯이, 소정 온도, 예를 들어 50℃ 이상의 온도에서 동량의 중탄산암모늄과 제2인산암모늄이 반응하여 우선, 4배 양의 암모니아와 동량의 탄산 가스가 발생하여 반응이 시작된다. 따라서, 중탄산암모늄과 제2인산암모늄의 양은 거의 동량인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 소화 가스 발생 성분으로서 중탄산암모늄, 제2인산암모늄을 선택한 이유는 본 발명자 등에 의한 반복 실험의 결과 본 발명이 목적으로 하는 소화제 계(즉, 계면 활성제의 양을 될 수 있는 한 적게 하여 소화 가스와 거품의 양자로 소화를 수행하는 계)로서, 탄산가스 및 암모니아의 발생 속도 및 발생량이 최적이라는 의견에 근거한 것이다. 그리고, 특히 중탄산암모늄, 제2인산암모늄의 양이 1:2~2:1, 바람직하게는 1:1인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 사용하는 계면 활성제는 수성막, 즉 거품을 형성하는 활성제 중 불소계 계면 활성제는 다른 계면 활성제에 비하여 내열성이 현저하게 높은 불소계 계면 활성제를 선택하였다. 본 발명에 사용할 수 있는 불소계 계면 활성제는 해당 기술 분야에 공지된 불소 계면 활성제로부터 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 불소계 계면 활성제를 이용한 것은 중탄산암모늄과 제2인산암모늄을 물에 용해하기 위해 다른 계면 활성제와 비하여 소량으로 해결할 수 있다는 점을 들 수 있다. 즉, 불소계 계면 활성제는 본 발명의 과제 중 하나인 통상의 이 종류의 게면 활성제의 양이 80 질량%인 것을 계면 활성제의 양을 70 질량% 이하, 바람직하게는 50 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 약 40 질량%로 줄이는 데에 가장 적합하다.

소화제에서의 구체적인 불소계 계면 활성제의 양은, 소화 성분인 중탄산암모늄과 제2인산암모늄의 첨가량에 따르기도 하지만, 예를 들어 물 1ℓ의 양에 대하여 300~600 CC 정도이다.

본 발명의 소화용제의 대표적 조성은 소화제 1 리터 중, 중탄산암모늄 50~70 그램, 제2인산암모늄 50~70 그램 및 불소계 계면 활성제 300~700 밀리리터이다.

이와 같이, 종래의 물과 거의 동량의 계면 활성제를 사용하지 않으면 각종 화재, 특히 기름 화재, 타이어 화재에 대응할 수 있는 소화제가 불가능했지만, 본 발명에 있어서는, 탄산 가스(및 질소)에 의한 소화와 거품(수성막)에 의한 양쪽 모두의 소화 작용에 의해 소화 대상물을 소화하는 것이 가능하게 된다. 또한, 계면 활성제의 양을 적게 함으로써, 발생하는 거품(수성막)의 양을 억제할 수 있으므로, 소화 후의 후처리도 용이하게 된다.

본 발명의 소화제에는 본 발명의 작용, 효과를 손상시키지 않는 한, 종래의 소화제에 사용되어 온 다른 성분을 첨가하는 것이 가능하다. 이와 같은 임의 성분의 대표적인 예로서, 예를 들어, 황산암모늄, 요소(尿素) 등의 암모니아 발생원을 들 수 있다.

본 발명의 소화제는, 일반 화재(A 화재), 즉, 목제품 등, 종이, 섬유 제품 등, 이불류, 고무, 셀룰로이드, 함성 수지류에 의한 화재, 기름 화재, 인화성유류 등에 의한 화재(B 화재), 가솔린 등, 동식물유류, 튀김유 등, 광물유, 등유 등의 양쪽 모두에 적용 가능하다.

특히, 종래의 소화가 어려웠던 타이어에 의한 화재에 유효하게 적용 가능하다.

다음으로, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 소화제를 사용한 소화 방법에 대하여 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 소화제를 사용하여 소화 대상물을 소화하는 방법을 모식적으로 나타낸 도면이다.

또한, 도 1 및 도 2에 있어서, 소화 대상물로 타이어를 예시하여 설명한다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 소화제를 연소하고 있는 소화 대상물에 분무한다.

연소하고 있는 소화 대상물인 타이어 근처의 온도는 고온이므로, 상기 화학식 1에서 나타난 반응에 의해, 소화 가스로서 탄산 가스와 암모니아가 발생한다.

발생한 탄산 가스는 연소물로의 산소를 차단하고, 연소물의 산화를 중화하여 억제하는 한편 암모니아 가스는 중화, 냉각 작용으로 연소물의 재착화를 방지하여 주위로의 연소(延燒)를 방지한다.

이와 동시에 불소계 계면 활성제의 작용에 의해 수성막, 즉 거품을 형성하고, 이 거품의 작용에 의해 소화 대상물인 타이어(1)의 소화를 수행한다.

이 때, 발생하는 이산화탄소의 양은 연소 온도, 분무량에도 의존하지만, 통상 300~200 ppm 정도이며, 예를 들어, 본 발명자가 실험한 곳, 100 ℃에서 1000 ppm 정도이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 계면 활성제의 양을 억제하면서 또한 타이어 화재를 비롯하여 각종 화재에 대해 높은 소화 능력을 발휘할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 중탄산암모늄, 제2인산암모늄 및 불소계 계면 활성제를 포함하는 소화용 조성물을 물로 20~50 배 희석한 소화제로,

   연소 대상물의 표면을 거품으로 덮음과 동시에 이산화탄소 및 암모니아를 주로 하여 구성되는 소화 가스를 방출하여 연소면의 산소를 빼앗는 것을 특징으로 하는 소화제.
2. 제1항에 있어서,

   상기 불소계 계면 활성제는 조성물 전량에 대해 70 질량%인 것을 특징으로 하는 소화제.
3. 소화제 전량 1리터에 중탄산암모늄 50~70g, 제2인산암모늄 50~70g 및 불소계 계면 활성제 300~700㎖를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화용 조성물.
4. 탄산암모늄과 제2인산암모늄 및 불소계 계면 활성제를 포함하는 소화용 조성물을 사용한 소화 대상물의 소화 방법으로,

   상기 조성물과 1~5 질량% 농도가 되는 물을 접촉시킨 수성 혼합물을 소화 대상물에 적용하여 상기 소화 대상물을 연소 대상물의 표면을 거품으로 덮음과 동시에 소화 가스를 방출하여 연소면의 산소를 빼앗음으로써 300~2000 ppm의 CO₂를 발생시켜 발생한 CO₂에 의해 소화 대상물을 소화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 소화 대상물의 소화 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 소화 대상물은 타이어인 것을 특징으로 하는 소화 대상물의 소화 방법.

Images