NO944804L

NO944804L - Method of thickening water and using it

Info

Publication number: NO944804L
Application number: NO944804A
Authority: NO
Inventors: Gernot Lohnert; Jurgen Buil; Katharina Lohnert
Original assignee: Gernot Lohnert; Jurgen Buil; Katharina Lohnert
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1994-12-12
Publication date: 1995-01-27
Also published as: NO944804D0

Description

Fortykning av væsker er av teknisk betydning for å kunne kontrollere deres strømningsegenskaper, samt når væsker eksempelvis anvendes som lagrings- eller transportmiddel for aktive stoffer for å unngå tap av aktivt stoff gjennom at noe av væsken renner bort, for å holde sedimenterbare partikler i homogen blanding i væsken, for å fiksere væsker til overflater slik at det oppnås langtidsvirkninger, eller for å forbedre væskenes forhold som hydrostatiske medier for trykkfordeling, eksempelvis gjennom minskning eller utelukkelse av bølgefor-plantninger. Thickening of liquids is of technical importance in order to be able to control their flow properties, as well as when liquids are, for example, used as a storage or transport medium for active substances to avoid loss of active substance through some of the liquid flowing away, to keep sedimentable particles in a homogeneous mixture in the liquid, to fix liquids to surfaces so that long-term effects are achieved, or to improve the liquids' conditions as hydrostatic media for pressure distribution, for example through the reduction or exclusion of wave propagation.

Vann er utmerket som flytende medium fordi det ikke er giftig, har oppløsningsevne, blandbarhet, lav pris og god tilgjengelighet. Derimot er det ofte en ulempe for teknisk anvendelse at vann renner hurtig og ukontrollert, at kun tynne vannfilmer hefter til overflater, inneholdte faste stoffer sedimenterer hurtig og at bølgeforplantningen er sterk. Dette er tilfellet når vann anvendes som slukkemiddel og som væske-bårer for rengjørings- eller plantevernmidler, men også når dets svært gode trykkfordelingsvirkninger utnyttes. Water is excellent as a liquid medium because it is non-toxic, has solubility, miscibility, low cost and good availability. On the other hand, it is often a disadvantage for technical applications that water flows quickly and uncontrolled, that only thin water films adhere to surfaces, contained solids sediment quickly and that wave propagation is strong. This is the case when water is used as an extinguishing agent and as a liquid carrier for cleaning agents or pesticides, but also when its very good pressure distribution effects are utilized.

Fremstilling av fortykket vann for å oppfylle de nevnte tekniske krav, særlig på en varig og kontrollerbar måte, og unngå at de fordelaktige egenskaper forringes når det tilsettes små mengder hjelpestoffer, vil ofte være et krav som stilles. I denne forbindelse er det vurdert forskjellige tekniske løsninger for å ta hensyn til de spesielle krav. Organiske fortykningsmidler som gelatin, stivelse eller cellulosederivater, naturlige polysakkarider (gum) eller syntetiske, vannløselige høypolymerer forandrer vannets egenskaper på en for de nevnte tekniske anvendelser ofte uheldig måte fordi det oppstår klebende eller tråd-trekkende egenskaper, eller dårlig holdbarhet (oksidativ eller mikrobiell nedbryt-ning, jfr. Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology", 3. utg., vol. 18, s. 623). Production of thickened water to meet the aforementioned technical requirements, especially in a lasting and controllable way, and to avoid that the beneficial properties deteriorate when small amounts of auxiliaries are added, will often be a requirement. In this connection, various technical solutions have been assessed to take account of the special requirements. Organic thickeners such as gelatin, starch or cellulose derivatives, natural polysaccharides (gum) or synthetic, water-soluble high polymers change the properties of the water in an often unfavorable way for the mentioned technical applications because adhesive or string-pulling properties occur, or poor durability (oxidative or microbial degradation -ning, cf. Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology", 3rd ed., vol. 18, p. 623).

Tilsetter man derimot kun uorganiske fortykningsmidler, slik som krystallinske silikater (bentonitt, attapulgitt eller glimmer), som stabile fortynningsmidler for vann, så er det nødvendig med konsentrasjoner klart over 10% for å oppnå teknisk brukbare fortykningsvirkninger, slik det er kjent gjennom anvendelse av vann fortykket med bentonitt eller attapulgitt for slukking av skogbranner (litteratur: f.eks. CE. Hardy, "Chemicals for Forest Fire Fighting", 3. utg., 1977, Boston). Krystallinske lagdelte silikater som bentonitt danner etter at vannet er fordampet ofte uønskede rester som vanskelig lar seg fjerne. If, on the other hand, only inorganic thickeners are added, such as crystalline silicates (bentonite, attapulgite or mica), as stable diluents for water, then concentrations well above 10% are necessary to achieve technically usable thickening effects, as is known through the use of water thickened with bentonite or attapulgite for forest fire fighting (Literature: eg CE. Hardy, "Chemicals for Forest Fire Fighting", 3rd ed., 1977, Boston). Crystalline layered silicates such as bentonite form after the water has evaporated often unwanted residues that are difficult to remove.

Alle de nevnte fortykningsmidler for vann har til felles at det på grunn av svellingsforholdene behøves betydelig tid (timer til dager) for å kunne oppnå den tilstrebede maksimale fortykning. Dette lar seg vanskelig regulere gjennom ytre på-virkninger og krever ofte en omstendelig håndtering. Gjennom geling av ustabiliserte kieselsoler eller gjennom nøytralise-ring av kieselgeler fremstilt av vannglass, kan det allerede ved lave konsentrasjoner oppnås en fortykningsvirkning, men gelen vil kontinuerlig skille ut vann (synerese) på grunn av polykondensasjon av kieselsyrene dannet ved nøytraliseringen, og vil skrumpe inn. Ved fordampning av vann oppstår det her-dede rester som vanskelig lar seg fjerne fra overflater, kar eller utstyr, ledninger og lignende. Det er således utelukket å anvende slikt fortykket vann i for eksempel brannslukkere, sprøyter for plantevernmidler, eller som fyllmedium i f.eks. vannsengmadrasser. Også geling over tid av kieselsyre som foreligger i lave konsentrasjoner i vann lar seg vanskelig regulere, selv ved tilsetning av hjelpestoffer, slik som salter. Høydisperse, amorfe, syntetiske kieselsyrer har riktignok ikke de sistnevnte uheldige egenskaper. De anvendes imidlertid i overveiende grad som fortykningsmiddel for organiske, hydrofobe væsker fordi de på grunn av sine hydrofile egenskaper viser en tydelig svakere virkning som fortykningsmiddel ved lave konsentrasjoner i vann. Dette inntreffer også med andre flytende hydrofile medier, som f.eks. glyserol. All the aforementioned thickeners for water have in common that, due to the swelling conditions, considerable time (hours to days) is needed to achieve the desired maximum thickening. This is difficult to regulate through external influences and often requires elaborate handling. Through the gelation of unstabilized silica sols or through the neutralization of silica gels made from water glass, a thickening effect can already be achieved at low concentrations, but the gel will continuously release water (syneresis) due to polycondensation of the silicic acids formed during the neutralization, and will shrink in . When water evaporates, hardened residues are formed which are difficult to remove from surfaces, vessels or equipment, cables and the like. It is thus excluded to use such thickened water in, for example, fire extinguishers, sprayers for pesticides, or as a filling medium in e.g. waterbed mattresses. Gelation over time of silicic acid, which is present in low concentrations in water, is also difficult to control, even with the addition of auxiliary substances, such as salts. It is true that highly dispersed, amorphous, synthetic silicic acids do not have the latter unfortunate properties. However, they are predominantly used as thickeners for organic, hydrophobic liquids because, due to their hydrophilic properties, they show a clearly weaker effect as thickeners at low concentrations in water. This also occurs with other liquid hydrophilic media, such as e.g. glycerol.

Det bekreftes også av R.K. Iler i "The Chemistry of Silica", Wiley, New York 1979, s. 336, at dispersjoner av pyrogent fremstilt kieselsyre i vandig løsning danner soler. Disse danner ikke noen sterke geler og er derfor til liten nytte som uorganisk bindemiddel. It is also confirmed by R.K. Iler in "The Chemistry of Silica", Wiley, New York 1979, p. 336, that dispersions of pyrogenically produced silicic acid in aqueous solution form sols. These do not form any strong gels and are therefore of little use as an inorganic binder.

Med foreliggende oppfinnelse er det til løsning på problemet med øyeblikkelig fremstilling av fortykket vann funnet at en øyeblikkelig og varig fortykning kan oppnås med høy- disperse, syntetisk fremstilte kieselsoler, hvilke fortrinns-vis er fremstilt av pyrogen kieselsyre som er oppslemmet i vann i lav konsentrasjon, f.eks. oppslemminger av 1-9%, for-trinnsvis 2-5%, pyrogene kieselsyrer, og med bare liten tilsetning av bestemte vannløselige organiske forbindelser, nem-lig etere av fettalkoholer eller sukkeralkoholer, eller estere av fettsyrer og polyetylenglykoler eller polypropylenglykoler med molekylvekt 250-50.000 i konsentrasjoner av 0,005%-l,5%, polyetylenglykol eller polypropylenglykol med molekylvekt 600 - 50.000 i konsentrasjoner av 0,05%-l,5%, polyetylenimin i konsentrasjoner av >0,003, eller poly-(N-vinyl-2-pyrrolidon) i konsentrasjoner av 0,05%-0,5%. Til forskjell fra de andre nevnte fortykningsmetoder, og kjennetegnende for denne fortyk-ningsmåte, er særlig systemets utpregede reopekse forhold, hvilket viser seg øyeblikkelig ved innvirkning av skjærpåkjenninger, som f.eks. ved omrøring med en elektrisk rørestav (800-1600 o/min), strømning gjennom sentrifugalpumper eller ved sprøyting gjennom dyser. Dervedøker fortykningen og det oppnås en homogen og lenge holdbar fortykningsvirkning. De nevnte organiske forbindelser kan anvendes i de nevnte konsentrasjoner alene eller i kombinasjon.Anvendelsen av polyetylenglykol, eller de nevnte derivater av denne, er begrenset til pH-området 1-9, ved høyere pH-verdier inntrer fortynning til samme vanntynne konsistens som før tilsetningen. Med polyetylenimin finner denne fortynning sted ved pH-verdier under 3. Ved å kombinere begge tilsetningssstoffer er det mulig å oppnå fortykning i et tilsvarende utvidet pH-område. De syntetiske, amorfe kieselsyrer kan også blandes tørt med de nevnte organiske forbindelser før vann tilsettes. Denne blanding kan lagres inntil bruk og så tilsettes den mengde vann som er påkrevet for å oppnå den nødvendige konsentrasjon. Det er også mulig å blande kieselsyren og de nevnte organiske tilsetningsstoffer direkte med vann. With the present invention, as a solution to the problem of immediate production of thickened water, it has been found that an immediate and permanent thickening can be achieved with high-disperse, synthetically produced silica sols, which are preferably produced from fumed silicic acid which is suspended in water at a low concentration , e.g. slurries of 1-9%, preferably 2-5%, pyrogenic silicic acids, and with only a small addition of certain water-soluble organic compounds, namely ethers of fatty alcohols or sugar alcohols, or esters of fatty acids and polyethylene glycols or polypropylene glycols with a molecular weight of 250- 50,000 in concentrations of 0.005%-1.5%, polyethylene glycol or polypropylene glycol with a molecular weight of 600 - 50,000 in concentrations of 0.05%-1.5%, polyethyleneimine in concentrations of >0.003, or poly-(N-vinyl-2- pyrrolidone) in concentrations of 0.05%-0.5%. In contrast to the other thickening methods mentioned, and characteristic of this method of thickening, is the system's pronounced rheopexic relationship in particular, which manifests itself immediately upon the impact of shear stresses, such as e.g. by stirring with an electric stirrer (800-1600 rpm), flow through centrifugal pumps or by spraying through nozzles. This increases the thickening and a homogeneous and long-lasting thickening effect is achieved. The mentioned organic compounds can be used in the mentioned concentrations alone or in combination. The use of polyethylene glycol, or the mentioned derivatives thereof, is limited to the pH range 1-9, at higher pH values dilution occurs to the same water-thin consistency as before the addition . With polyethyleneimine, this dilution takes place at pH values below 3. By combining both additives, it is possible to achieve thickening in a correspondingly extended pH range. The synthetic, amorphous silicic acids can also be mixed dry with the aforementioned organic compounds before water is added. This mixture can be stored until use and then the amount of water required to achieve the required concentration is added. It is also possible to mix the silicic acid and the mentioned organic additives directly with water.

Den således fremstilte, fortykkede oppslemming av syntetisk amorf kieselsyre i vann i lav konsentrasjon ("fortykket vann") kan for eksempel med svært godt resultat anvendes som slukkemiddel for branner av klasse A (særlig vanskelig slukkbare branner i dekk eller andre kunststoffer), da den også hefter til hydrofobe eller varme overflater i massiv form og således gjør det mulig å holde tykke vannsjikt i beredskap på horisontale, vertikale og til og med på underliggende flater av alle typer, den er videre egnet som borevæske siden den er stabil mot skjærpåkjenninger ved trykk ved forhøyet tempe-ratur, og den er anvendelig som bærer for rengjøringsmiddel, slik som avkalkningsmiddel, fordi den bl.a. kan inneholde opp-løste syrer, slik som sitronsyre, vinsyre eller eplesyre, som ved påføring på forkalkede overflater kan gi en holdbar virkning. The thus prepared, thickened slurry of synthetic amorphous silicic acid in water in low concentration ("thickened water") can, for example, be used with very good results as an extinguishing agent for class A fires (particularly difficult-to-extinguish fires in tires or other plastics), as it also adheres to hydrophobic or hot surfaces in massive form and thus makes it possible to keep thick layers of water in readiness on horizontal, vertical and even on underlying surfaces of all types, it is also suitable as a drilling fluid since it is stable against shear stress under pressure at elevated temperature, and it is usable as a carrier for cleaning agents, such as descaling agents, because it i.a. may contain dissolved acids, such as citric acid, tartaric acid or malic acid, which when applied to calcified surfaces can give a lasting effect.

Anvendelse av det fortykkede vann ifølge oppfinnelsen er også fordelaktig som hydrostatisk, trykkutjevnende fylling i vannsengmadrasser, sitteputer eller i gelsaler, ved at bølgereflekser fjernes. Således er det i en fleksibel sittepute ikke observert dannelse av mikroorganismer i det fortykkede vann etter et tidsrom på flere måneder, mens sammen-lignbare puter fylt med vann hadde etter det samme tidsrom slimete avsetninger på innerveggene, formodentlig på grunn av algedannelse. Use of the thickened water according to the invention is also advantageous as a hydrostatic, pressure-equalizing filling in waterbed mattresses, seat cushions or in gel rooms, by removing wave reflections. Thus, in a flexible seat cushion, the formation of microorganisms in the thickened water has not been observed after a period of several months, while comparable cushions filled with water had slimy deposits on the inner walls after the same period, presumably due to algae formation.

Det fortykkede vann ifølge oppfinnelsen er blandbart med oppløste salter av uorganiske og organiske syrer, også i høyere konsentrasjoner (f.eks. tilsetning av 30% kaliumacetat eller kaliumlaktat), slik at det kan gjøres frostsikkert (f.eks. til -30°C). Også sukker og hydrerte derivater av dette som sorbitol, glykoler eller glyserol, kan løses i det fortykkede vann i ønskede konsentrasjoner uten at fortykningen på-virkes. Dermed kan det således fortykkede vann også anvendes som en flytende, gjenvinnbar fylling i kjøleputer, kjøleele-menter eller kjøleposer. På grunn av de gode håndteringsegen-skaper ved bruk, er disse blandinger også fritt refyllbare og derved gjenvinnbare. Dette er vanligvis ikke mulig med denne type fyllinger fremstilt med organiske geldannere. På grunn av den holdbare fortykning er det videre mulig å innlemme stabile, organiske, uløselige stoffer, også proteiner. Dette er nyttig for analytiske formål og også for syntetisk-preparative formål, som ved materialadskillelse. The thickened water according to the invention is miscible with dissolved salts of inorganic and organic acids, also in higher concentrations (e.g. addition of 30% potassium acetate or potassium lactate), so that it can be made frost-proof (e.g. to -30°C ). Sugar and hydrated derivatives thereof such as sorbitol, glycols or glycerol can also be dissolved in the thickened water in desired concentrations without affecting the thickening. Thus, the thus thickened water can also be used as a liquid, recyclable filling in cooling pads, cooling elements or cooling bags. Due to the good handling characteristics during use, these mixtures are also freely refillable and therefore recyclable. This is usually not possible with this type of filling made with organic gel formers. Due to the durable thickening, it is also possible to incorporate stable, organic, insoluble substances, including proteins. This is useful for analytical purposes and also for synthetic-preparative purposes, such as material separation.

For anvendelse som brannslukningsmiddel kan det fortykkede vann også tilsettes skumkonsentrater (f.eks. av AFFF-typer), hvorved både fortykningen og skumbarheten beholdes. Det oppstår derved et fortykket skum som i motsetning til skum fremstilt med AFFF alene, viser en betydelig forbedret klebe-evne til overflater, slik at en ukontrollert avrenning av skummet unngås. Det er derved mulig å bekjempe branner i faste stoffer (klasse A), samt i brennbare væsker (klasse B). For use as a fire extinguishing agent, the thickened water can also be added to foam concentrates (e.g. of AFFF types), whereby both the thickening and the foamability are retained. This results in a thickened foam which, in contrast to foam produced with AFFF alone, shows a significantly improved adhesiveness to surfaces, so that an uncontrolled runoff of the foam is avoided. It is thereby possible to fight fires in solid substances (class A) as well as in flammable liquids (class B).

Følgende eksempler forklarer oppfinnelsen nærmere, uten å begrense denne: The following examples explain the invention in more detail, without limiting it:

Eksempel 1Example 1

2,2 1 av en 15%-ig dispersjon av amorf, syntetisk kieselsyre ("Wacker HDK KD 150", varemerke tilhørende Wacker Chemie GmbH, Munchen) ble blandet med 7,8 1 vann. Med denne tyntflytende dispersjon, som hadde en utløpstid på 10 s i begeret ifølge DIN 53 211, ble det blandet 20 g polyoksyetylen-lauryleter med molekylvekt ca. 380 ("Mulsifan CPA", varemerke tilhørende Zschimmer und Schwarz, Lahnstein). Umiddelbart etter tilsetningen hadde blandingen en utløpsviskositet på 11 s. En mengde på 500 ml av blandingen ble fylt på en sprøyteflaske og så sprøytet på en loddrett, glatt aluminiumsflate. Gjennom de kreftene som virket ved sprøytingen ble fortykkingen av blandingen forsterket umiddelbart, slik at den klebet fullstendig til metallflaten. 2.2 1 of a 15% dispersion of amorphous, synthetic silicic acid ("Wacker HDK KD 150", trademark belonging to Wacker Chemie GmbH, Munich) was mixed with 7.8 1 of water. 20 g of polyoxyethylene lauryl ether with a molecular weight of approx. 380 ("Mulsifan CPA", trademark of Zschimmer und Schwarz, Lahnstein). Immediately after addition, the mixture had an outlet viscosity of 11 s. A 500 ml quantity of the mixture was filled into a spray bottle and then sprayed onto a vertical, smooth aluminum surface. Through the forces that worked during the spraying, the thickening of the mixture was enhanced immediately, so that it adhered completely to the metal surface.

En ytterligere del på 500 ml av den tyntflytende blanding i et kar ble omrørt noen sekunder med en elektrisk rørestav. Derved ble blandingen øyeblikkelig ytterligere fortykket, og det ble deretter målt en utløpsviskositet på ca. 29 s i utløpsbegeret (en mindre del av blandingen rant ikke ut av begerets konus). En tilsvarende stor fortykkelse kan også oppnås ved å pumpe blandingen gjennom en elektrisk sentrifugalpumpe (transport-mengde: 68 l/min). (Utløpsviskositet ca. 26 s). A further portion of 500 ml of the thin liquid mixture in a vessel was stirred for a few seconds with an electric stirrer. Thereby, the mixture was instantly further thickened, and an outlet viscosity of approx. 29 s in the outlet beaker (a small part of the mixture did not flow out of the cone of the beaker). A similarly large thickening can also be achieved by pumping the mixture through an electric centrifugal pump (transport quantity: 68 l/min). (Outlet viscosity approx. 26 s).

Også ved sprøyting med en plantevernmiddelsprøyte (Gloria, type 172 RTG og 176 T, forskjellige sprøytedyser) oppsto det momentan fortykning og svært god klebing av det fortykkede vann på alle typer flater. Det ble også påvist god klebing til plantene, særlig der hvor vannet perlet av på plantens over-flate på grunn av overflatehydrofobisering. Således er det bl.a. mulig å påføre plantene vann i tykke sjikt uten tap, eventuelt også med ytterligere tilsetningsstoffer, hvilket kan utnyttes til forbedret beskyttelse mot frostskader eller for å påføre plantevernmidler. De påførte sjikt kan ved behov fjer- Also when spraying with a pesticide sprayer (Gloria, type 172 RTG and 176 T, different spray nozzles) instant thickening and very good adhesion of the thickened water occurred on all types of surfaces. Good adhesion to the plants was also demonstrated, particularly where the water beaded off on the plant's surface due to surface hydrophobicisation. Thus, it is i.a. possible to apply water to the plants in thick layers without loss, possibly also with additional additives, which can be used for improved protection against frost damage or to apply pesticides. The applied layers can be removed if necessary

nes ved avspyling med vann.nose by rinsing with water.

Forsøket ble gjennomført med samme resultat når det i stedet for polyoksyetylenlauryletere ble anvendt polyetylenglykol med molekylvekt ca. 4220, polyoksyetylensorbitanmono-stearat med molekylvekt ca. 1200, PEG-120 jojobaalkohol og PEG-120 jojobasyre (molekylvekt ca. 5400), polyetylenimin eller poly-(N-vlnyl-2-pyrrolidon). En fortykningsvirkning som ble forsterket under innflytelse av skjærpåkjenning, ble observert allerede ved en tilsetningsmengde på kun 0,05% av de nevnte lavmolekylære polyoksyetylenderivater, polyetylenglykol, poly-(N-vinyl-2-pyrrolidon), eller kun 0,003% av polyety-leniminet, hvorved viskositetene var tilsvarende lavere. Poly-eteren viste en øvre grense for virkning på ca. 1,5%, poly-(N-vinylpyrrolidon) hadde en slik grense på ca. 1%, med hensyn til totalblandingen. Over disse grenser gikk oppslemmingen av kieselsyre i vann igjen over i den tyntflytende utgangstil-stand. The experiment was carried out with the same result when, instead of polyoxyethylene lauryl ethers, polyethylene glycol with a molecular weight of approx. 4220, polyoxyethylene sorbitan mono-stearate with a molecular weight of approx. 1200, PEG-120 jojoba alcohol and PEG-120 jojoba acid (molecular weight approx. 5400), polyethyleneimine or poly-(N-vlnyl-2-pyrrolidone). A thickening effect which was enhanced under the influence of shear stress was already observed at an addition amount of only 0.05% of the mentioned low molecular weight polyoxyethylene derivatives, polyethylene glycol, poly-(N-vinyl-2-pyrrolidone), or only 0.003% of the polyethylene imine , whereby the viscosities were correspondingly lower. The polyether showed an upper limit of effect of approx. 1.5%, poly-(N-vinylpyrrolidone) had such a limit of approx. 1%, with respect to the total mixture. Above these limits, the slurry of silicic acid in water again changed to the thin-flowing initial state.

Eksempel 2Example 2

Fortykket vann fremstilt i henhold til eksempel 1 ble anvendt til å slukke en fullt utviklet brann i 6 bildekk. Til dette ble det anvendt et 10 1 vannbasert brannslukningsapparat som var i overensstemmelse med DIN og som var tilgjengelig i handelen. Med 5 1 av det fortykkede vann ble brannen fullstendig slukket uten at den flammet opp på nytt. I motsetning til dette kunne den samme brann ikke slukkes med 12 kg brannsluk-ningspulver, da det kort etter at flammene var slukket med pulver, igjen tok fyr. Thickened water prepared according to Example 1 was used to extinguish a fully developed fire in 6 car tires. For this, a 10 1 water-based fire extinguisher was used which was in accordance with DIN and which was available in the trade. With 5 1 of the thickened water, the fire was completely extinguished without it flaring up again. In contrast, the same fire could not be extinguished with 12 kg of fire-extinguishing powder, as shortly after the flames had been extinguished with powder, it caught fire again.

Eksempel 3Example 3

Fortykket vann fremstilt i henhold til eksempel 1 ble fylt i en sittepute som rommet 5 1, mens en annen pute av samme type ble fylt med rent vann. Fyllingen med fortykket vann forhindret bølgereflekser fullstendig, mens det i puten som var fylt med bare vann var "bølgerystelser" i lengre tid. Ved sammenligning var det også en betydelig forbedret sitte-komfort når "bølgebevegelsene" kunne unngås. Etter en tids-periode på 6 måneder ble begge puter tømt og ved undersøkelse av innsidene viste puten fylt med kun vann dannelse av et slimete, grønnaktig belegg, mens puten fylt med det fortettede vann ikke viste noen forandringer. Thickened water prepared according to example 1 was filled in a seat cushion as room 5 1, while another cushion of the same type was filled with pure water. The thickened water filling completely prevented wave reflections, while the pad filled with only water had "wave shaking" for a longer period of time. By comparison, there was also a significantly improved sitting comfort when the "wave movements" could be avoided. After a time period of 6 months, both pads were emptied and on examination of the insides, the pad filled with only water showed the formation of a slimy, greenish coating, while the pad filled with the condensed water showed no changes.

En vannsengmadress ("Kuss", DLM Mfg. Co., Findlay, Oh., USA, ustabilisert) ble fylt med ca. 500 1 av det fortykkede vann ifølge eksempel 1. Bare gjennom dette ble det oppnådd en 100% stabilisering av madrassen, hvilket kom til uttrykk ved en refleksjonstid på <1 s når madrasskanten ble utsatt for en støtimpuls. En ustabilisert vannsengmadrass kun fylt med vann viste derimot en refleksjonstid på >>30 s. Det ble således oppnådd en betydelig forbedring i liggekomfort uten anvendelse av de mekaniske stabiliseringssystemer som er vanlig i vann-senger. A water bed mattress ("Kuss", DLM Mfg. Co., Findlay, Oh., USA, unstabilized) was filled with approx. 500 1 of the thickened water according to example 1. Only through this was a 100% stabilization of the mattress achieved, which was expressed by a reflection time of <1 s when the mattress edge was exposed to a shock impulse. An unstabilized water bed mattress only filled with water, on the other hand, showed a reflection time of >>30 s. A significant improvement in lying comfort was thus achieved without the use of the mechanical stabilization systems that are common in water beds.

Eksempel 4Example 4

Fortykket vann fremstilt i henhold til eksempel 1 ble blandet med 30 vekt% kaliumacetat som løste seg opp i dette. Kalsiumacetat er beskrevet som såkalt "Loaded Stream Agent" i Kirk-Othmers "Encyclopedia of Chemical Technology, Supple-ment", 1985, s. 452, ved frostbeskyttelse av vannbaserte brannslukkere under trykk, og beskrives også som lite effekti-ve for branner av klasse B. Fortykningsvirkningen ble også beholdt etter tilsetningen. Blandingen ble avkjølt i 24 timer til -i-30°C, hvorved den tyktflytende homogene konsistens ble beholdt. Det ble ikke påvist frysing. Etter oppvarming ble den fortykkede utgangskonsistens oppnådd på nytt, spalting eller utfellinger ble ikke påvist. Condensed water prepared according to example 1 was mixed with 30% by weight of potassium acetate which dissolved in it. Calcium acetate is described as a so-called "Loaded Stream Agent" in Kirk-Othmer's "Encyclopedia of Chemical Technology, Supplement", 1985, p. 452, for frost protection of water-based fire extinguishers under pressure, and is also described as not very effective for fires of class B. The thickening effect was also retained after the addition. The mixture was cooled for 24 hours to -30°C, whereby the viscous homogeneous consistency was retained. No freezing was detected. After heating, the thickened starting consistency was re-achieved, splitting or precipitates were not detected.

I et lite brannslukningsforsøk med taklister av gran ble det med den fortykkede blanding påvist svært gode slukkeegenska-per, hvilket også kom til uttrykk gjennom en god klebing til de brennbare overflater. Forsøket ble gjentatt, idet kaliumacetat ble erstattet med kaliumlaktat. Det ble oppnådd tilsvarende resultater. In a small fire-extinguishing experiment with fir roof strips, the thickened mixture demonstrated very good extinguishing properties, which was also expressed through good adhesion to the combustible surfaces. The experiment was repeated, replacing potassium acetate with potassium lactate. Corresponding results were obtained.

I et ytterligere forsøk ble det funnet at med en høy-ere konsentrert, ca. 30%-ig, oppløsning av kaliumacetat eller kaliumlaktat i vann uten de i eksempel 1 beskrevne additiver, var det mulig etter tilsetning av ca. 3,3 vekt% syntetisk amorf kieselsyre å bevirke en fortykning av denne blanding, men klebingen til glatte overflater (plast, gummi) var imidlertid ikke så god som for den samme blanding med de organiske forbindelser nevnt i eksempel 1. I motsetning til det som er tilfellet med de organiske tilsetningsstoffer nevnt i eksempel 1, finner denne fortykning bare sted ved høye konsentrasjoner av begge de nevnte organiske salter. In a further experiment, it was found that with a highly concentrated, approx. 30%, solution of potassium acetate or potassium lactate in water without the additives described in example 1, it was possible after adding approx. 3.3% by weight of synthetic amorphous silicic acid to cause a thickening of this mixture, but the adhesion to smooth surfaces (plastic, rubber) was however not as good as for the same mixture with the organic compounds mentioned in example 1. In contrast to what is the case with the organic additives mentioned in example 1, this thickening only takes place at high concentrations of both of the mentioned organic salts.

Eksempel 5Example 5

Fortykket vann fremstilt i henhold til eksempel 1 ble i tre forsøk blandet med 2%, 3% og 6% av et kommersielt tilgjengelig AFFF skumkonsentrat som ikke inneholdt de synergist-iske stoffer av type polyoksyetylenfettalkoholeter. Blandingen viste seg å være skumbar med en skumdyse og viste i sammenligning med skumdannelsen med ufortykket vann eller med en ufortykket kieselsyreoppslemming i vann uten fortykningsadditiv, et fortykket skum som i motsetning til de forannevnte "ufor-tykkede" skum klebet til overflater. Det således oppnådde "fortykkede" skum egner seg til å slukke branner i flytende hydrokarboner. De er dessuten også særlig virksomme ved brann-bekjempelse i faste stoffer, fordi de kleber til disse. Thickened water prepared according to example 1 was mixed in three trials with 2%, 3% and 6% of a commercially available AFFF foam concentrate which did not contain the synergistic substances of the polyoxyethylene fatty alcohol ether type. The mixture was found to be foamable with a foam nozzle and, in comparison with foaming with unthickened water or with an unthickened silicic acid slurry in water without thickening additive, showed a thickened foam which unlike the aforementioned "unthickened" foams adhered to surfaces. The "thickened" foam thus obtained is suitable for extinguishing fires in liquid hydrocarbons. They are also particularly effective when fighting fires in solid substances, because they stick to these.

Med ca. 5 1 av et således fortykket skum som inneholdt 6% av AFFF-skumkonsentratet kunne det slukkes en brann i granllster med mål 270 cm x 50 cm (7 lag, tverrsnitt 2 x 4 cm). Det fore-kom praktisk talt ingen gjenoppblussing av ilden. With approx. 5 1 of a thus thickened foam which contained 6% of the AFFF foam concentrate could extinguish a fire in spruce with dimensions 270 cm x 50 cm (7 layers, cross section 2 x 4 cm). There was practically no rekindling of the fire.

Eksempel 6Example 6

En oppslemming av 150 g pyrogen kieselsyre ("Aerosil" 200, reg. varemerke tilhørende Degussa) i 4850 ml vann ble blandet med 10 g poly-(N-vinyl-2-pyrrolidon) ("Sokalan HP 50" eller HP 53, reg. varemerke tilhørende BASF), og omrørt med en glasstav. Derved inntrådte det en svak viskositetsøkning som kunne uttrykkes som en utløpstid i begeret ifølge DIN 53 211 fra 9 s (uten "Sokalan") til 20 s (med "Sokalan"). Skjærer man den tilsvarende blanding bare kort tid (1 s) med en rørestav (Philips Elekctroquirl, 800/1700 U/min, 4 cm diameter på skjærekniven), så øker viskositeten til en verdi tilsvarende en pastaformig, sterkt sjiktdannende konsistens som henger på veggene, og som blir hengende i utløpsbegerets konus slik at det blir umulig å bestemme viskositeten med begeret. Blandingen viser svært god holdbarhet med hensyn til homogenitet, klebing til overflater, slik som til polyetylen, glass og metall, samt vedvarende stabilitet overfor skjærpåkjenninger, selv ved 95°C. Det kan imidlertid fortsatt godt sprøytes gjennom dyser i vanlige brannslukningsapparater eller sprøyter for plantevernmidler. Blandingen viser en sterkt forsinket avgi-velse av vann ved direkte kontakt med sugende substrater, slik som f.eks. jord. A slurry of 150 g of fumed silicic acid ("Aerosil" 200, reg. trademark belonging to Degussa) in 4850 ml of water was mixed with 10 g of poly-(N-vinyl-2-pyrrolidone) ("Sokalan HP 50" or HP 53, reg. . trademark of BASF), and stirred with a glass rod. Thereby a slight increase in viscosity occurred which could be expressed as an expiration time in the beaker according to DIN 53 211 from 9 s (without "Sokalan") to 20 s (with "Sokalan"). If the corresponding mixture is cut for only a short time (1 s) with a stirring rod (Philips Elecctroquirl, 800/1700 U/min, 4 cm diameter on the cutting knife), the viscosity increases to a value corresponding to a paste-like, strongly layer-forming consistency that hangs on the walls , and which hangs in the cone of the outlet cup so that it becomes impossible to determine the viscosity with the cup. The mixture shows very good durability in terms of homogeneity, adhesion to surfaces such as polyethylene, glass and metal, as well as sustained stability against shear stresses, even at 95°C. However, it can still be sprayed through nozzles in ordinary fire extinguishers or pesticide sprayers. The mixture shows a greatly delayed release of water upon direct contact with absorbent substrates, such as e.g. earth.

Dette er en fordel ved anvendelse av det således fortykkede vann til slukking av branner i søppeldeponier fordi det ved sprøyting av slukkemidlet er mulig med en forseglende påføring uten vesentlig ukontrollert inntrengning. Ufortykket vann trenger derimot raskt og ukontrollert inn og går således hurtig tapt som slukkemiddel i de brannfarlige soner. This is an advantage when using the thus thickened water for extinguishing fires in rubbish dumps because by spraying the extinguishing agent, a sealing application is possible without significant uncontrolled penetration. Unthickened water, on the other hand, penetrates quickly and uncontrollably and is thus quickly lost as an extinguishing agent in the fire-hazardous zones.

Eksempel 7Example 7

En mengde på 30 g pyrogen kieselsyre ble blandet med 500 ml vann og 470 g av en løsning av sorbitolsirup (70% i vann). Gjennom tilsetning av 2 g poly-(N-vinyl-2-pyrrolidon) og blanding med en "Elektroquirl" ved 800 o/min ble det oppnådd en støpeferdig pasta som ble anvendt som fylling i kjøle-poser. Massen var ved -20°C fremdeles tilstrekkelig formbar til å kunne tilpasses ujevne flater. Massen kunne underkastes hyppige innfrysnings- og opptiningssykluser og kunne således anvendes på nytt mange ganger. An amount of 30 g of fumed silicic acid was mixed with 500 ml of water and 470 g of a solution of sorbitol syrup (70% in water). Through the addition of 2 g of poly-(N-vinyl-2-pyrrolidone) and mixing with an "Elektroquirl" at 800 rpm, a ready-to-cast paste was obtained which was used as a filling in cooling bags. At -20°C, the mass was still sufficiently malleable to adapt to uneven surfaces. The pulp could be subjected to frequent freezing and thawing cycles and could thus be reused many times.

Eksempel 8Example 8

En fortykket oppslemming av pyrogen kieselsyre, slik som i eksempel 1, ble blandet med 2% sitron-, vin- eller eplesyre, og 500 ml av denne blanding ble benyttet til rengjøring av forkalkede stein- og plastflater. Gjennom den klebende virkning ble det oppnådd en grundig, materialsparende rengjø-ring av de forkalkede flater. A thickened slurry of fumed silicic acid, as in example 1, was mixed with 2% citric, tartaric or malic acid, and 500 ml of this mixture was used to clean calcified stone and plastic surfaces. Through the adhesive effect, a thorough, material-saving cleaning of the calcified surfaces was achieved.

Claims

1. Method for thickening water by preparing a slurry of 1-9% by weight highly dispersed synthetic, preferably pyrogenic, silicic acid in water and with only a small addition of additives, characterized in that 0.05-0.5% by weight poly-(N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP) is used as an additive.

2. Method according to claim 1, characterized in that PVP is used in a mixture with the known additives of ethers of fatty alcohols or sugar alcohols, or esters of fatty acids and polyethylene glycols or polypropylene glycols with molecular weights 250-50,000, polyethylene glycol or polypropylene glycol with molecular weights 600-50,000, or polyethyleneimine .

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that a strengthening of the thickening effect is achieved through vigorous stirring, shear stress or by a spraying process.

4. Thickened water, characterized in that it is produced by a method according to at least one of claims 1-3.

5. Use of thickened water according to claim 4, as a binder or carrier substance for color pigments, cleaning agents, pesticides, drilling fluids, fire extinguishing agents or as filling in waterbed mattresses or seat cushions.