NO126831B - - Google Patents

Description

Tørr brannslukningspulverblanding.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en tørr brannslukningspulverblanding som inneholder ammoniumsulfat, fortrinnsvis 37-45 vektsprosent, ammoniumfosfat, fortrinnsvis 38-45 vektsprosent (monoammoniumfosfat og/eller diammoniumfos fat) og kaliumbikarbonat, fortrinnsvis 10-1? vektsprosent, som aktive bestanddeler og inerte tilsetningsmidler i form av mikroniserte mineraler behandlet med et silikon.

I britisk patentskrift 909.064 er der beskrevet et tørt brannslukningspulver som egner seg for bruk ved forskjellige typer av branner, såsom glo-branner, overflatebranner, gassbranner, branner i brennbare væsker og branner i elektrisk utstyr. Disse pulvere omfatter blandinger av ammoniumsulfat, di-ammoniumfosfat og kaliumklorid med tilsetning av mineralske frittstrømningsmid-

ler og organiske hydrofoberingsmidler.

Videre er det fra britisk patentskrift 805.393 kjent tørre brannslukningspulvere omfattende ammoniumfosfat og bikarbonater, såsom natriumbikarbonat eller ammoniumbikarbonat. Med disse tørre brannslukkingspulvere er det imidlertid den fare at bikarbonatene vil reagere med de sure komponenter, spesielt med mono-ammoniumfosfat, under lagring, hvilket resulterer i en frigjøring av karbondioksyd og som igjen kan føre til et overdrevet høyt trykk i brannslukningsapparatet. Dessuten vil ved denne reaksjon vannet som er kjemisk bundet i bikarbonatet, spaltes av, hvilket resulterer i en uønsket klumpdannelse (sammenbaking) av brannslukkings-pulveret. I tillegg til dette vil den atmosfæriske fuktighet og den gjenværende fuktighet som fremdeles er til stede på grunn av ufullstendig tørking av pulverkomponenter, bidra til den uønskete klumpdannelse.

Atskillige anstrengelser har vært gjort for å unngå klumpdan-nelsen, som er årsaken til dannelsen av broer av konsentrerte saltoppløsninger mellom de individuelle pulverkomponenter, ved tilsetning av inerte tilsetningsmidler som er beregnet på å hindre kontakt mellom partiklene av de aktive salter, eller ved hydrofobering av de aktive salter eller de inerte tilsetningsmidler. Således er hydrofobering med silikon kjent fra DAS 1.156.655, DAS I.I6I.I36 og fra DAS !• 199.621. Ved brannslukkingspulvere som bare inneholder sure komponenter, såsom ammoniumsulfat og/eller ammoniumfosfat, eller som bare inneholder alkaliske komponenter som bikarbonater, har disse behandlinger resultert i varierende grad" av suksess.

Problemet er imidlertid ikke blitt løst for brannslukkingspulvere som innéholder både sure og alkaliske aktive komponenter. Det er nå blitt funnet at tørre brannslukkingspulvere, som kan lagres for lengre tid uten sammenbaking og som inneholder alkaliske og sure aktive bestanddeler, kan oppnås ved å anvende kaliumbikarbonat istedenfor natriumbikarbonat eller kaliumklorid som har vært brukt inntil nå og ved å utføre en spesiell silikon-iseringsbehandling. Riktignok har kaliumkarbonat vært brukt til å erstatte natriumbikarbonat, men bare i brannslukkingspulvere som ikke inneholder noen sure komponenter såsom mono-ammoniumfosfat. Ved disse brannslukkingspulvere oppstår imidlertid ikke problemet med å unngå kontakt mellom sure og alkaliske komponenter. Brannslukkingspulvere som har både sure og alkaliske komponenter, har en mer universell anvendelse enn sure eller alkaliske brannslukkingspulvere alene, idet forskjellige funksjoner av disse komponenter kan kombineres i en pulverblanding. Således har bikarbonatene den virkning å slukke flammene øyeblikkelig, mens de sure komponenter derimot, for eksempel ammoniumfosfatene, dekker brannstedet med en smelte og hjelper således til å hindre gjen-oppflamming. Som allerede nevnt, har.imidlertid bruken av slikt pulver ikke vært vellykket på grunn av at de sure og alkaliske komponenter er lite forenlige.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe en brannslukningspulverblanding som selvom den inneholder både sure og alkaliske bestanddeler er lagringsstabil.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at de inerte tilsetningsmidler har frie OH-grupper og er blitt tørket ned til et fuktighetsinnhold på ikke mer enn 0,05 vektsprosent før behandlingen, idet silikonet er en klorfri hydrogensilikonolje.

"Aktive bestanddeler" er bestanddeler som har en brannsluk-kende virkning, såsom å slukke brennende flammer, dekke glødende aske eller overflater for å utelukke luftens oksygen eller hindre frigjøring av brennbare gasser. De inerte tilsetningsmidler er ikke ment å ha brannslukkingsvirkning i seg selv, men tjener bare til å opprettholde enkeltkornstrukturen av de aktive komponenter. Andelene av inerte mineralske tilsetningsmidler bør være små (det vil si de bør bare'være tilstrekkelige til å opprettholde enkeltkornstrukturen av de aktive bestanddeler).

De ovennevnte mineraler opptrer i naturen og har under den geologiske utvikling vært påvirket ved kontaktmetamorfose. Disse mineraler tilhører for en overveiende del hornblender og pyrokse-ner. Dessuten kan mineraler som har frie OH-grupper, også oppnås ved å behandle de tilsvarende mineraler som ikke har 'frie OH-grupper, med alkalihydroksyder (for eksempel natriumhydroksyd eller kaliumhydroksyd). Frie OH-grupper innføres ved en slik behandling.

Det er foretrukket å blande på forhånd hver aktiv bestanddel for seg med det inerte tilsetningsmiddel best egnet derfor. De sure aktive bestanddeler (det vil si ammoniumsulfat og ammonium-fosfater) blir fortrinnsvis behandlet med mineralske tilsetningsmidler som har en svakt sur til nøytral karakter og som har fire OH-grupper nødvendig for silikonisering (som beskrevet i britisk patentskrift 1.095.104), for eksempel silikat- og fosfatmineraler som har undergått kontaktmetamorfose. Likeledes er det foretrukket at den alkaliske, aktive bestanddel (kaliumbikarbonat) bør behandles med et skillemiddel som omfatter inerte mineraler av en alkalisk til nøytral karakter og som har frie OH-grupper, for eksempel talkum, glimmer og kalkholdige mineraler som har undergått kontakt-motamorfose. Hvis de nøytrale eller svakt alkaliske mineraler ikke har frie OH-grupper, kan disse tilveiebringes ved den samme alka-libehandling, for eksempel ved behandling med natriumhydroksyd-eller kaliumhydroksydoppløsninger.

I begge tilfeller er imidlertid nærværet av frie OH-grupper vesentlig for å oppnå en tilfredsstillende binding av silikonbe-legget. Videre er det vesentlig at de mikroniserte mineraler som har frie OH-grupper, har blitt forhåndstørket ned til et fuktighetsinnhold på ikke mer enn omkring 0,05 vektsprosent.'

Eksempler på mineraler som har frie OH-grupper er silikater

og fosfater som er blitt modifisert ved kontaktmetamorfose, så vel som tilsvarende mineraler hvori frie OH-grupper er blitt .innført ved behandling med alkali, såsom mineralsk kalsiumfosfat, talkum, metamorfisert kalk og dolomitt, glimmer, kloritt og talkumholdig asbest(fibrert asbest er uegnet, granat- og glimmerholdig amfibolitt, hornblende-oligoklas, biotittholdig amfibolitt, diopsid-kvarts og titanittholdig hornfels, kloritt-, talkum- og skifer-holdig amfibolitt, serpentin- og magnesiumholdig hornfels, plagi-oklas-, andesin- og pyroksenholdig hornblende, hornblende- og di-opsidholdig amfibolitt, ikke-fibret krokidolitt og liknende bestanddeler.

Silikoniseringen utføres med klorfri hydrogen-silikonoljer. "Hydrogen-silikonoler" er silikonoljer inneholdende hydrogen som er løst bundet til silikonet og som er i stand til å reagere med andre ustabile hydrogenatomer ( for eksempel fra OH-grupper) un-

der avspalting av molekylært hydrogen. Hvis klorholdige silikonoljer, silaner eller siloksaner brukes, er det funnet at hydrogen-klorid som avspaltes i reaksjonen med OH-gruppene, vil korrodere brannslukkingsapparatet eller reagere med kaliumbikarbonatet under frigjøring av karbondioksyd og vann, hvilket resulterer i klumpdannelse av de aktive bestanddeler. Av samme grunn er en kraftig forhåndstørking av de mikroniserte mineraler nødvendig.

Under silikoniseringsprosessen reagerer hydrogen-silikonol-

jen med de frie OH-grupper i mineralbestanddelen under avspalting av'molekylært hydrogen, hvorved silikonoljen bindes sterkt til mineralet og fjernes ikke under den etterfølgende blanding med

den aktive bestanddel. Hvis derimot det mineralske tilsetningsmiddel inneholder en vannfilm på overflaten, vil hydrogen-silikonoljen reagere med dette vann fremfor med OH-gruppene bundet til mineralet, hvorved silikonoljefilmen vil "flyte" på vannfilmen på mineralet og vil derved lett fjernes under blandingen med de aktive bestanddeler. Av denne grunn er det vesentlig at mineralene er godt tørket på forhånd.

Blant hydrogen-silikonoljene er det noen som relativt lett spalter av deres aktive hydrogen, og andre som meget vanskelig spalter av hydrogen. Por behandlingen av de sure aktive bestanddeler brukes en hydrogen-silikonolje som har en høy hydrogenavspaltningshastighet (det vil si en silikonolje fra hvilken hydrogen avspaltes innen 30 til 40 minutter ved en temperatur på omkring 90 til 120°C), og denne avspalting finner også sted hvis de mikroniserte mineraler som har frie OH-grupper, behandles med denne silikonolje. På den annen side er en hydrogen-silikonolje som har lav hydrogenavspaltingshastighet, foretrukket for behandlingen av kaliumbikarbonatet, for eksempel en silikonolje fra hvilken det aktive hydrogen avspaltes innen 150 til 200 minutter ved en temperatur på omkring 90 til 120°C.

Hydrogen-silikonoljen som brukes for silikonisering av mine-ralbestanddelene som skal blandes med de aktive bestanddeler, blir, fortrinnsvis under.behandlingen av tilsetningsmidlene for kaliumbikarbonatet, blandet med en høyviskøs silikonolje uten aktivt hydrogen. På denne måte blir den "fortynnet", hvorved avspaltings-hastigheten av hydrogenet blir lavere. På mineralkornene dannes to silikonolj elag,_ det vil si det kjemisk bundne silikonoljelag fra hydrogen-silikonoljen, og over dette lag silikonlaget fra den vanlige høyviskøse silikonolje. Hydrogensilikonoljen tjener således som et "bindehjelpemiddel" for den ordinære silikonolje. Det er således mulig å holde mengden av kostbarere hydrogen-silikonolje lav og fremdeles oppnå et silikonoljebelegg som sikrer tilstrekkelig hydrofobering, men som ikke blir gnidd av under blandingen med den aktive bestanddel. Andelen av høyviskøs silikonolje uten aktivt hydrogen utgjør vanligvis opp til 30$ på basis av den totale silikonoljemengde.

Silikonoljen uten aktivt hydrogen har generelt viskositeter

på omkring 50-5-000 cp, fortrinnsvis 100-1.000 cp.

Mengden silikonolje hvormed det mineralske, inerte tilsetningsmiddel belegges, utgjør vanligvis omkring 0,7-1,5 vektsprosent, fortrinnsvis 1 vektsprosent på basis av de totale aktive bestanddeler og mineraltilsetningsmidlene.

De inerte mineraltilsetningsmidler oppvarmes til omkring 90-120°C før eller under påføringen av hydrogen-silikonoljen inntil fuktighetsinnholdet ikke er mer enn omkring 0,05 vektsprosent. Etter tilsetningen av hydrogen-silikonoljen blandes blandingen ytterligere ved den forhøyete temperatur inntil mineralstøvet er blitt vannavstøtende. De aktive bestanddeler kan da tilsettes blandingen mens den ennå er varm og blandes med denne. Det er blitt funnet at de aktive bestanddeler, til og med kaliumbikarbonatet, ikke er blitt spaltet av det varme- silikoniserte mineral-tilsetningsmiddel, mens det derimot med natriumbikarbonat vil bli en delvis spalting. Det er imidlertid også mulig å la de silikoniserte mineraltilsetningsmidler avkjøles før de blandes med de aktive bestanddeler.

Oppfinnelsen illustreres ved følgende eksempler:

Eksempel 1.

Bestanddelene 1, 2 og 3 blir grundig blandet, og det oppnås et pulver som har gode frittstrømmende egenskaper og en god lag-ringsstabilitet.

Eksempel 2.

Eksempel 3-

Eksempel 4.

"M 100", "M 300" og "M 1.000" er varebetegnelser for voskøse silikonolj er uten aktivt hydrogen fra Parbenfabriken Bayer, Lever-kusen.

Eksempel 5.

Dette eksempel illustrerer silikoniseringen av kaliumbikarbonat. Silikoniseringen av de andre aktive bestanddeler kan utfø-res på samme måte.

En mikronisert blanding av 40 vektsdeler talkum, 10 vektsdeler glimmer og 50 vektsdeler fluorholdig mineralfosfat med frie OH-grupper tørkes ved en temperatur på 90 til 110°C inntil fuktighetsinnholdet ikke er høyere enn 0,05 vektsprosent, 7 vektsdeler hydrogenholdig silikonolje ("MH 15") sprøytes på den varme blanding og blandes med denne mens den høye temperatur holdes inntil mineralene er blitt tilstrekkelig vannavstøtende. Derpå tilsettes 930 vektsdeler kaliumbikarbonat, og det hele blandes inntil den tørre pulverblanding ikke baker sammen ved en relativ fuktighet på 97 til 99% og ved en forhøyet temperatur.

Pulverblandingen blir så blandet med de andre, aktHve bestanddeler som er blitt behandlet på en liknende måte.

Claims (6)

1. Tørr brannslukkingspulverblanding som inneholder ammoniumsulfat, fortrinnsvis 37-45 vektsprosent, ammoniumfosfat, fortrinnsvis 38-45 vektsprosent (monoammoniumfosfat og/eller diammoniumfosfat) og kaliumbikarbonat, fortrinnsvis 10-17 vektsprosent, som aktive bestanddeler og inerte tilsetningsmidler i form av mikroniserte mineraler behandlet med et silikon, karakterisert ved at de inerte tilsetningsmidler har frie OH-grupper og er blitt tørket ned til et fuktighetsinnhold på ikke mer enn 0,05 vektsprosent før behandlingen, idet silikonet er en klorfri hydrogen-silikonolje.

2. Pulverblanding i samsvar med krav 1, karakterisert ved at hver aktiv bestanddel er forhåndsblandet for seg med inerte tilsetningsmidler som på forhånd er behandlet med klor-frie hydrogensilikonoljer.

3. Pulverblanding i samsvar med krav 2, karakterisert ved at det inerte tilsetningsmiddel for ammoniumful-fat og mono- eller diammoniumfosfat er et svakt surt til nøytralt mineral og det inerte tilsetningsmiddel for kaliumbikarbonat er et alkalisk til nøytralt mineral.

4. Pulverblanding i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at hydrogensilikonoljen hvormed de sure, aktive bestanddeler er behandlet er en hydrogen-silikonolj e med høy hydrogenavspaltingshastighet og hydrogen-silikonoljen hvormed kaliumbikarbonatet er behandlet er en hydrogen-silikonolje med lav hydrogenavspaltningshastighet, idet begge typer silikonoljer eventuelt er blandet med en høyviskøs silikonolje uten aktivt hydrogen.

5. Pulverblanding i samsvar med krav 4,karakterisert ved at andelen høyviskøs silikonolje uten aktivt hydrogen utgjør omkring ~$ 0% på basis av den totale mengde silikonolj e.

6. Pulverblanding i samsvar med krav 4 eller 5, karakterisert ved at viskositeten av silikonoljene uten aktivt hydrogen er 50-5000 cp.