RU2731599C1 - Method of producing microencapsulated thermo-activated extinguishing agent - Google Patents

Method of producing microencapsulated thermo-activated extinguishing agent Download PDF

Info

Publication number
RU2731599C1
RU2731599C1 RU2019123083A RU2019123083A RU2731599C1 RU 2731599 C1 RU2731599 C1 RU 2731599C1 RU 2019123083 A RU2019123083 A RU 2019123083A RU 2019123083 A RU2019123083 A RU 2019123083A RU 2731599 C1 RU2731599 C1 RU 2731599C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microcapsules
agent
temperature
extinguishing
fire
Prior art date
Application number
RU2019123083A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Александрович Скирневский
Виктор Алексеевич Пигалицын
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "РУСИНТЕХ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "РУСИНТЕХ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "РУСИНТЕХ"
Priority to RU2019123083A priority Critical patent/RU2731599C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2731599C1 publication Critical patent/RU2731599C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons

Abstract

FIELD: fire-fighting equipment.
SUBSTANCE: invention relates to means of extinguishing fires in different volumes, specifically to a method of producing a microencapsulated thermoactivated extinguishing agent (hereinafter microcapsules) of a spherical shape of a given diameter and a stabilized activation temperature. Object of this invention is development of new microencapsulated thermoactivated agent in form of monotonous mononuclear microcapsules of spherical shape, specified diameter, thickness of shell, mass and temperature of pulse release of agent, as well as a novel method of producing microcapsules and fire extinguishing articles based thereon. Set task has been solved by developing a method of producing described microencapsulated heat-activated extinguishing agent, which consists in the fact that microcapsules are formed by injection-drop injection under pressure of heated extinguishing agent into the medium of cooled film-forming agent, placed under conditions of low pressure, for this purpose, components are mixed in reactor for preparation of concentrate of film-forming agent, obtained mixture is cooled at low pressure in reactor, then mixed and re-cooled to temperature required for formation of stabilized colloidal condition of film-forming agent concentrate, wherein the extinguishing agent is placed in the tank of the apparatus, the pressure required to remove the air bubbles is created, and with constant stirring, the agent is heated to a certain temperature depending on the preset microcapsule activation temperature, then the heated agent under pressure is supplied to the nozzles unit and the drops are injected into the reactor into the medium of the cooled film-forming concentrate for a certain period of time at the engine shaft rotation speed depending on the preset external diameter of the ready microcapsules, wherein each heated drop, falling in the medium of the film-forming agent concentrate, which is in the reactor at low pressure, expands and forms the primary sphere of the microcapsule nucleus, which becomes the center of activation of the process of hardening (polymerisation) of the film-forming agent, cooling microcapsule nucleus in the low-temperature medium of the reactor is actively compressed, uniformly compacted and creates after hardening a strong microcapsule with a spherical monolithic shell, after the injection cycle, the formed microcapsules are drained, filtered and dried at room temperature. According to the invention, it is desirable that in the reactor the film-forming agent concentrate is cooled to temperature of +10 - +15 °C at pressure of 0.1–0.5 Atm, then mixed and re-cooled to temperature of +8 - +18 °C. According to the invention it is desirable that the agent placed into the tank of the injection plant is heated to a temperature of +35 - +95 °C, then, under pressure of 2.0–4.0 atm, is fed into the medium of the cooled film-forming agent concentrate for not more than 20–30 minutes at the engine shaft rpm of 1500–2500 rpm. Additionally, it is desirable to use as a film-forming agent concentrate a mixture of epoxy resin, diethylene glycol and maleic anhydride, or a mixture of water, gelatine and sodium sulphate, or a mixture of water, polyvinyl alcohol and methanol. Besides, it is desirable to use dibromomethane, or perfluoroketone, or freon 114B2 as a fire extinguishing liquid. According to the invention, the microcapsules have an outer diameter in range of 50–1100 mcm, and the shell weight is 4–10 % of the weight of the microcapsule, and in one batch, not less than 90 % of microcapsules having homogeneous physicochemical indices are obtained.
EFFECT: technical result consists in improvement of efficiency of fire extinguishing in various local volumes and is achieved by maintaining physicochemical characteristics of the agent and uniformity of activation parameters by creating a homogeneous monolithic shell of microcapsules with given thickness.
12 cl, 3 tbl

Description

Область техникиTechnology area

Группа изобретений относится к средствам тушения пожаров в различных объемах, а именно к микрокапсулированному термоактивируемому огнегасящему агенту, способу получения микрокапсулированного термоактивируемого огнегасящего агента (далее микрокапсул) сферической формы заданного диаметра и стабилизированной температуры активации, а так же огнегасящих изделий на основе упомянутых микрокапсул.The group of inventions relates to means of extinguishing fires in various volumes, namely to a microencapsulated thermally activated extinguishing agent, a method for producing a microencapsulated thermally activated extinguishing agent (hereinafter referred to as microcapsules) with a spherical shape of a given diameter and a stabilized activation temperature, as well as fire extinguishing products based on the mentioned microencapsulation.

Изобретения могут быть использованы для подавления на химическим уровне пожаров в различных объемах, таких как розетки, выключатели, коммутационные коробки, распределительные щиты, электрошкафы, шкафы и панели управления, сейфы, хранилища ценностей, ящики для химических и взрывоопасных продуктов, серверные стойки, топливные баки, блочно-модульные топливохранилища, подкапотные пространства, моторные отсеки, межстеновые и межпереборочные пространства, кабель-каналы и прочие объекты со степенью защиты IP20 и выше.The inventions can be used to suppress fires at a chemical level in various volumes, such as sockets, switches, switch boxes, distribution boards, electrical cabinets, cabinets and control panels, safes, valuables, boxes for chemical and explosive products, server racks, fuel tanks , block-modular fuel storages, engine compartment, engine compartments, inter-wall and inter-bulkhead spaces, cable ducts and other objects with a degree of protection IP20 and higher.

Предшествующий уровень техникиPrior art

На сегодняшний день весьма актуальной является проблема микрокапсулирования различных целевых продуктов с созданием микрокапсулы, оболочка которой обеспечивает высвобождение целевого продукта при определенных параметрах внешних воздействий, приводящих к разрыву оболочки. Наиболее сложной является задача микрокапсулирования целевых продуктов, которые являются легколетучими веществами, так как необходимо создать однородную монолитную оболочку, имеющую высокую прочность и низкую проницаемость при нагревании и при этом обеспечивающую ее разрушение или раскрытие при заданной температуре, что необходимо для обеспечения наиболее эффективного использования содержащегося в микрокапсуле целевого продукта.Today, the problem of microencapsulation of various target products with the creation of a microcapsule, the shell of which provides the release of the target product under certain parameters of external influences, leading to rupture of the shell, is very urgent. The most difficult task is to microencapsulate the target products, which are highly volatile substances, since it is necessary to create a homogeneous monolithic shell that has high strength and low permeability when heated and at the same time ensures its destruction or opening at a given temperature, which is necessary to ensure the most efficient use of the contained in microcapsule of the target product.

Принцип действия микрокапсулы основан на импульсном (взрывоподобном и/или ударном) выбросе инкапсулированного в ядре микрокапсулы огнегасящего термоактивируемого агента (далее агента) в зону активного горения при достижении и/или превышении в защищаемом объеме температуры активации.The principle of operation of the microcapsule is based on a pulsed (explosive and / or shock) release of a thermo-extinguishing agent (hereinafter referred to as agent) encapsulated in the microcapsule core into the active combustion zone when the activation temperature is reached and / or exceeded in the protected volume.

Такой способ доставки агента позволяет наиболее эффективно тушить пожары не только при размещении микрокапсул над очагом возможного возгорания (вследствие естественного осаждения агента), но практически с любой стороны от открытого пламенного горения или другого источника высокой температуры, так как выброс агента за счет однородности и монолитности оболочки, преимущественно, будет осуществляться в сторону с температурой наиболее близкой к температуре активации.This method of delivery of the agent makes it possible to most effectively extinguish fires not only when placing microcapsules over the source of possible fire (due to natural deposition of the agent), but practically from any side of an open flame combustion or other source of high temperature, since the release of the agent due to the uniformity and solidity of the shell , mainly, will be carried out in the direction with the temperature closest to the activation temperature.

Высвобождающийся агент начинает активно оттеснять кислород из зоны возникновения пожара, взаимодействовать с буферным (свободным) водородом, являющимся ключевым звеном процесса горения, и выделять галоген (ретрагрант) с образованием «тяжелых» свободных радикалов. Кинетические цепи на химическом уровне горения обрываются и разрушается (дефрагментируется) столб пламени, резко снижая температуру и сбивая цепи процессов разложения веществ. Вследствие активного падения температуры, запускается процесс конденсации, цепи разложения веществ прекращаются (ингибируются) и пожар гаснет.The released agent begins to actively displace oxygen from the fire zone, interact with buffer (free) hydrogen, which is a key link in the combustion process, and release halogen (retractor) with the formation of “heavy” free radicals. Kinetic chains at the chemical level of combustion are broken and the column of flame is destroyed (defragmented), sharply reducing the temperature and knocking down the chains of decomposition processes. Due to the active drop in temperature, the condensation process starts, the decomposition chains of substances are stopped (inhibited) and the fire is extinguished.

Известно, что для пожаротушения на основе микрокапсул созданы огнегасящие изделия. Изделия выполнены в виде огнегасящих пластин, лент, паст, красок, пен и могут быть использованы для автономной работы или применены совместно с техническими средствами (датчиками и детекторами), позволяющими информировать пост пожарный охраны о срабатывании, а также могут быть интегрированы с элементами принудительной активации в составе автоматических систем пожаротушения.It is known that fire extinguishing products have been created on the basis of microcapsules for fire extinguishing. The products are made in the form of fire-extinguishing plates, tapes, pastes, paints, foams and can be used for stand-alone operation or used in conjunction with technical means (sensors and detectors), which allow informing the fire brigade about an actuation, and can also be integrated with elements of forced activation as part of automatic fire extinguishing systems.

Из уровня техники известны микрокапсулированные огнегасящие агенты, способы получения микрокапсулированных огнегасящих агентов, а также использование микрокапсулированных огнегасящих агентов в качестве огнегасящих средств, например, патенты RU 2631868, B01J 13/02, опубл. 27.09.2017, Бюл. №27, RU 2631867, опубл. 27.09.2017, Бюл. №27, заявка PCT/RU 2016/000528, RU 2559480, A62D 1/00 опубл. 10.08.2015 Бюл. №22.The prior art knows microencapsulated extinguishing agents, methods for producing microencapsulated extinguishing agents, as well as the use of microencapsulated extinguishing agents as extinguishing agents, for example, patents RU 2631868, B01J 13/02, publ. 09/27/2017, Bul. No. 27, RU 2631867, publ. 09/27/2017, Bul. No. 27, application PCT / RU 2016/000528, RU 2559480, A62D 1/00 publ. 08/10/2015 Bul. No. 22.

Известен патент RU 2616940, А62С 2/00, A62D 1/08 опубл. 18.04.2017, Бюл. №11, в котором описана полимерная композиция для изготовления термоактивируемых огнетушащих материалов, содержащая водную дисперсию полимера в качестве связующего, минеральный наполнитель, волокнистый материал и микрокапсулированный огнетушащий агент, включающий в каждой микрокапсуле полимерную оболочку и ядро, содержащее в качестве компонентов газ-носитель, имеющий температуру кипения от -155 до +10°С, флегматизатор горения и ингибитор горения в массовом соотношении: газ-носитель 5-50%, флегматизатор горения 30-70%, ингибитор горения 1-25%. К недостаткам известного способа можно отнести то, что при выбранном методе производства практически невозможно обеспечить точное дозирование указанных компонентов к каждой микрокапсуле. Циклы нагрева, охлаждения, добавление осадителей и пр. в условиях постоянного перемешивания в процессе производства гарантированно вызовут расслоение смесевого агента, что приведет к разбросу показателей температур активации, неоднородности концентрации компонентов и как следствие снижению эффективности пожаротушения.Known patent RU 2616940, A62C 2/00, A62D 1/08 publ. 04/18/2017, Bul. No. 11, which describes a polymer composition for the manufacture of thermally activated fire extinguishing materials, containing an aqueous dispersion of the polymer as a binder, a mineral filler, a fibrous material and a microencapsulated fire extinguishing agent, including in each microcapsule a polymer shell and a core containing a carrier gas as components, having boiling point from -155 to + 10 ° С, combustion phlegmatizer and combustion inhibitor in mass ratio: carrier gas 5-50%, combustion phlegmatizer 30-70%, combustion inhibitor 1-25%. The disadvantages of the known method include the fact that with the selected production method, it is practically impossible to ensure accurate dosing of these components to each microcapsule. Cycles of heating, cooling, adding precipitants, etc. under conditions of constant stirring during the production process are guaranteed to cause stratification of the mixed agent, which will lead to a scatter of activation temperatures, inhomogeneous concentration of components and, as a consequence, to a decrease in fire extinguishing efficiency.

Известен патент RU 2628375, А62С 2/00, A62D 1/08, опубл. 16.08.2017 Бюл. №23, в котором описан микрокапсулированный огнетушащий агент, включающий в каждой микрокапсуле полимерную оболочку и ядро, содержащее в качестве компонентов газ-носитель, имеющий температуру кипения от -155°С до +10°С, флегматизатор горения и ингибитор горения в массовом соотношении: газ-носитель 5-50%, флегматизатор горения 30-70%, ингибитор горения 1-25%. В описании патента приведен способ получения микрокапсул. К недостаткам известного способа можно отнести то, что при описанном способе отсутствует возможность формирования однородной монолитной полимерной оболочки со стабильными характеристиками. В большинстве случаев полимерные оболочки, сшитые без стабилизации, обладают множеством скрытых дефектов, проявляющихся сразу после вулканизации. Такие микрокапсулы имеют малый срок хранения до начала активной потери агента: от 20% до 50% массы ядра в первые 10 дней после изготовления. Микрокапсулы с нестабилизированной полимерной оболочкой не могут продавать как сырье и/или компонент смесевых изделий типа огнегасящих красок и пригодны только для изготовления огнегасящих пластин со сроком эксплуатации не более одного года.Known patent RU 2628375, A62C 2/00, A62D 1/08, publ. 08/16/2017 Bul. No. 23, which describes a microencapsulated fire extinguishing agent, including in each microcapsule a polymer shell and a core containing, as components, a carrier gas having a boiling point from -155 ° C to + 10 ° C, a combustion phlegmatizer and a combustion inhibitor in a mass ratio: carrier gas 5-50%, combustion phlegmatizer 30-70%, flame retardant 1-25%. The patent specification describes a method for producing microcapsules. The disadvantages of this method include the fact that with the described method there is no possibility of forming a homogeneous monolithic polymer shell with stable characteristics. In most cases, polymer casings, crosslinked without stabilization, have many latent defects that appear immediately after vulcanization. Such microcapsules have a short shelf life before the active loss of the agent begins: from 20% to 50% of the core mass in the first 10 days after production. Microcapsules with an unstabilized polymer shell cannot be sold as raw materials and / or a component of mixed products such as fire-extinguishing paints and are only suitable for the manufacture of fire-extinguishing plates with a service life of no more than one year.

Известен патент RU 2469761, A62D 1/00, опубл. 20.12.2012, Бюл. №35 микрокапсулированный огнегасящий агент, который содержит полимерную оболочку и ядро из огнегасящей жидкости, такой как перфторэтил-перфторизопропил-кетон или дибромметан, или смеси с другими бромфторсодержащими жидкостями. В изобретении раскрыт способ получения микрокапсулированного огнегасящего агента, огнегасящие композиционные материалы, например, выполненные в форме паст, пластин, пленок, изделий, твердых пен, тканей, и огнегасящее покрытие, содержащие в своем составе указанный микрокапсулированный огнегасящий агент. Для обеспечения стабильности микрокапсул, содержащих в качестве ядра перфторэтил-перфторизопропил кетон, заключенный в оболочку из резорциномочевиноформальдегидной смолы, было предложено введение в состав оболочек микрокапсул наноразмерных пластинок монтмориллонита. К недостаткам известного способа можно отнести то, что отдельная стадия приготовления монтмориллонита, не только усложняет процесс микрокапсулирования, но и делает его более затратным. Кроме того, несмотря на то, что удалось несколько замедлить потери ядра из микрокапсул, практически их стабильность осталась недостаточной.Known patent RU 2469761, A62D 1/00, publ. 12/20/2012, Bul. No. 35 microencapsulated extinguishing agent, which contains a polymeric shell and a core of extinguishing liquid such as perfluoroethyl perfluoroisopropyl ketone or dibromomethane, or mixtures with other bromofluorinated fluids. The invention discloses a method for producing a microencapsulated extinguishing agent, extinguishing composite materials, for example, made in the form of pastes, plates, films, articles, hard foams, fabrics, and a fire extinguishing coating containing the said microencapsulated extinguishing agent. To ensure the stability of microcapsules containing perfluoroethyl-perfluoroisopropyl ketone as a core, enclosed in a shell of resorcinol urea-formaldehyde resin, it was proposed to introduce nanosized montmorillonite plates into the shells of microcapsules. The disadvantages of this method include the fact that a separate stage of preparation of montmorillonite, not only complicates the process of microencapsulation, but also makes it more expensive. In addition, despite the fact that it was possible to somewhat slow down the loss of the nucleus from the microcapsules, in practice their stability remained insufficient.

Известен патент RU 2631866, B01J 9/34, 13/02, опубл. 27.09.2017 Бюл. №27 «Способ получения огнегасящих микрокапсул и огнегасящая микрокапсула», в котором описан способ получения (варианты) огнегасящих микрокапсул, содержащих огнегасящий агент и полимерную оболочку, который включает стадии эмульгирования огнегасящего агента - перфтор(этил-изопропилкетона) в растворе поливинилового спирта и добавления в раствор полимера - реактивной меламино-формальдегидной смолы с последующим добавлением кислоты при интенсивном перемешивании в 450-500 мл воды при 40-45°С в течение 7-15 мин для выделения коацерватной фазы с образованием полимерной жидко-вязкой стенки на поверхности капсул с последующей постконденсацией в течение 110-130 мин при перемешивании, с дальнейшим нагреванием, приводящим к формированию твердой стенки капсулы с огнегасящим агентом, характеризующейся способностью взрывоподобного вскрытия в интервале температур 90-110°С, после чего капсулы промывают дистиллированной водой и сушат, а стенка капсулы может быть многослойной.Known patent RU 2631866, B01J 9/34, 13/02, publ. 09/27/2017 Bul. No. 27 "Method for producing fire extinguishing microcapsules and fire extinguishing microcapsule", which describes a method for producing (options) fire extinguishing microcapsules containing a fire extinguishing agent and a polymer shell, which includes the stages of emulsifying a fire extinguishing agent - perfluorine (ethyl isopropyl ketone) in a solution of polyvinyl alcohol and adding polymer solution - reactive melamine-formaldehyde resin, followed by the addition of acid with vigorous stirring in 450-500 ml of water at 40-45 ° C for 7-15 minutes to isolate the coacervate phase with the formation of a polymer liquid-viscous wall on the surface of the capsules, followed by post-condensation for 110-130 minutes with stirring, with further heating, leading to the formation of a solid wall of the capsule with a fire-extinguishing agent, characterized by the ability of an explosive opening in the temperature range of 90-110 ° C, after which the capsules are washed with distilled water and dried, and the capsule wall can be multilayer.

Следует отметить, что основной недостаток известных способов с применением метода коацервации заключается в том, что способы достаточно трудоемки и продолжительны по времени, включают много сложных технологических циклов, зависящих от качества перемешивания, температурных режимов, однородности уровня рН, скорости реакции сшивания пленкообразователя, наличием побочных реакций и прочего широкого спектра факторов. Кроме того, существенным недостатком микрокапсулирования с применением метода коацервации является невозможность избежать агломерацию и/или гелеобразования части инкапсулированного вещества, которая приводит к образованию многоядерных и/или матричных микрокапсул с низкой эффективностью пожаротушения вследствие увеличения теплостойкости, а так же уменьшения скорости и количества выделяемого агента.It should be noted that the main disadvantage of the known methods using the coacervation method is that the methods are quite laborious and time-consuming, include many complex technological cycles, depending on the quality of mixing, temperature conditions, the uniformity of the pH level, the rate of the crosslinking reaction of the film former, the presence of side effects. reactions and other wide range of factors. In addition, a significant disadvantage of microencapsulation using the coacervation method is the inability to avoid agglomeration and / or gelation of a part of the encapsulated substance, which leads to the formation of multinuclear and / or matrix microcapsules with low fire extinguishing efficiency due to an increase in heat resistance, as well as a decrease in the rate and amount of the released agent.

Микрокапсулы, полученные способом коацервации, обладают рядом недостатков:Microcapsules obtained by the coacervation method have several disadvantages:

- широким разбросом показателей неоднородности, степени отверждения и толщины оболочки,- a wide range of indicators of heterogeneity, degree of curing and thickness of the shell,

- разноразмерностью внешних диаметров микрокапсул в одной партии, то есть содержанием в одной партии микрокапсул с разбросом размеров внешних диаметров от 0,1 мм до 2,0 мм,- the different dimensions of the outer diameters of microcapsules in one batch, that is, the content in one batch of microcapsules with a range of sizes of outer diameters from 0.1 mm to 2.0 mm,

- разбросом показателей температуры активации микрокапсул одной партии в широком диапазоне от +80С до +250°С,- the spread of indicators of the activation temperature of microcapsules of one batch in a wide range from + 80C to + 250 ° C,

- наличием деструктивных изменений физико-химических свойств агента вследствие применения длительного (многочасового) воздействия высоких температур в смеси с другими веществами и компонентами,- the presence of destructive changes in the physicochemical properties of the agent due to the use of prolonged (many hours) exposure to high temperatures mixed with other substances and components,

- неоднородностью и вязкостью ядра вплоть до гелеобразного состояния,- inhomogeneity and viscosity of the core up to a gel-like state,

- наличием в составе ядра примеси продуктов промежуточных реакций.- the presence of impurities in the core of the products of intermediate reactions.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей создания настоящего изобретения является разработка нового микрокапсулированного термоактивируемого агента в виде однообразных моноядерных микрокапсул сферической формы, заданного диаметра, толщины оболочки, массы и температуры импульсного выпуска агента, а так же нового способа получения микрокапсул и огнегасящих изделий на их основе.The objective of the present invention is to develop a new microencapsulated thermoactivated agent in the form of uniform mononuclear microcapsules of a spherical shape, a given diameter, shell thickness, mass and temperature of the pulsed release of the agent, as well as a new method for producing microcapsules and fire-extinguishing products based on them.

Технический результат заключается в повышении эффективности тушения очагов возгорания в различных локальных объемах и достигается путем сохранения физико-химических характеристик агента и однородности параметров активации за счет создания однородной монолитной оболочки микрокапсул с заданной толщиной.The technical result consists in increasing the efficiency of extinguishing fires in various local volumes and is achieved by maintaining the physicochemical characteristics of the agent and the homogeneity of the activation parameters by creating a uniform monolithic shell of microcapsules with a given thickness.

Комбинированный принцип действия термоактивируемых микрокапсул заключается в следующих единовременных воздействиях на пожар, в совокупности приводящих к созданию среды, не поддерживающей горение: оттеснение кислорода, связывание буферного (свободного) водорода, выделение галогенов с формирование «тяжелых» свободных радикалов, разрушение (дефрагментация) столба пламени, сбивание температуры, прекращении процесса разложения веществ и запуск процесса конденсации.The combined principle of action of thermally activated microcapsules consists in the following one-time effects on a fire, which together lead to the creation of an environment that does not support combustion: displacement of oxygen, binding of buffer (free) hydrogen, release of halogens with the formation of "heavy" free radicals, destruction (defragmentation) of the flame column , knocking down the temperature, stopping the decomposition of substances and starting the condensation process.

Поставленная задача была решена созданием микрокапсулированного термоактивируемого огнегасящего агента, содержащего микрокапсулы, имеющие ядро из огнегасящего агента и сферическую полимерную оболочку, которая является равномерной и однородной, обладает способностью взрывоподобного разрушения в диапазоне температур 90°С - 150°С, при этом внешний диаметр оболочки находится в диапазоне 50 мкм - 1100 мкм, а масса оболочки составляет 4-10% от массы микрокапсулы.The problem was solved by creating a microencapsulated thermoactivated extinguishing agent containing microcapsules having a core of extinguishing agent and a spherical polymer shell, which is uniform and homogeneous, has the ability of explosion-like destruction in the temperature range 90 ° C - 150 ° C, while the outer diameter of the shell is in the range of 50 microns - 1100 microns, and the shell mass is 4-10% of the microcapsule mass.

При этом согласно изобретению, полимерным материалом оболочки является концентрат пленкообразователя в виде смеси эпоксидной смолы, диэтиленгликоля и малеинового ангидрида или смеси воды, желатина и сульфата натрия или смеси воды, поливинилового спирта и метанола.In this case, according to the invention, the polymer shell material is a concentrate of a film-former in the form of a mixture of epoxy resin, diethylene glycol and maleic anhydride or a mixture of water, gelatin and sodium sulfate or a mixture of water, polyvinyl alcohol and methanol.

При этом согласно изобретению, ядро микрокапсулы содержит дибромметан или перфторкетон или фреон 114В2.Moreover, according to the invention, the microcapsule core contains dibromomethane or perfluoroketone or freon 114B2.

Поставленная задача была также решена разработкой способа получения описанного выше микрокапсулированного термоактивируемого огнегасящего агента, который заключается в том, что микрокапсулы формируют инжекционно-капельным впрыском под давлением нагретого огнегасящего агента в среду охлажденного пленкообразователя, помещенного в условия пониженного давления, для чего в реакторе смешивают компоненты для приготовления концентрата пленкообразователя, полученную смесь охлаждают при пониженном давлении в реакторе, затем перемешивают и повторно охлаждают до температуры, необходимой для образования стабилизированного коллоидного состояния концентрата пленкообразователя, при этом, в бак установки помещают огнегасящий агент, создают давление, необходимое для удаления пузырьков воздуха, и при постоянном перемешивании агент нагревают до определенной температуры, зависящей от заданной температуры активации готовых микрокапсул, затем нагретый агент под давлением подают в блок форсунок, и инжектируют капли в реактор в среду охлажденного концентрата пленкообразователя в течение определенного времени при скорости вращения вала двигателя, зависящей от заданного внешнего диаметра готовых микрокапсул, причем каждая разогретая капля, попадая в среду концентрата пленкообразователя, находящегося в реакторе при пониженном давлении, расширяется и формирует первичную сферу зародыша микрокапсулы, которая является центром активации процесса отверждения (полимеризации) пленкообразователя, остывающее ядро зародыша микрокапсулы в низкотемпературной среде реактора активно сжимается, равномерно уплотняется и создает после отверждения прочную микрокапсулу с шарообразной монолитной оболочкой, по окончании цикла инжекции сформированные микрокапсулы сливают, отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.The task was also solved by the development of a method for obtaining the above-described microencapsulated thermally activated extinguishing agent, which consists in the fact that the microcapsules are formed by injection-drop injection under pressure of a heated extinguishing agent into the environment of a cooled film former placed under reduced pressure, for which the components are mixed in the reactor for preparation of the film former concentrate, the resulting mixture is cooled under reduced pressure in the reactor, then stirred and recooled to the temperature required for the formation of a stabilized colloidal state of the film former concentrate, while a fire extinguishing agent is placed in the tank of the installation, the pressure required to remove air bubbles is created, and with constant stirring, the agent is heated to a certain temperature, depending on the set activation temperature of the finished microcapsules, then the heated agent under pressure is fed into the nozzle block, and injected drops into the reactor into the medium of the cooled film-former concentrate for a certain time at the speed of rotation of the motor shaft, depending on the given outer diameter of the finished microcapsules, and each heated drop, getting into the medium of the film-former concentrate, which is in the reactor at a reduced pressure, expands and forms the primary sphere of the nucleus microcapsules, which is the center of activation of the curing (polymerization) process of the film former, the cooling nucleus of the microcapsule nucleus in the low-temperature environment of the reactor is actively compressed, uniformly compacted and after curing creates a strong microcapsule with a spherical monolithic shell, at the end of the injection cycle the formed microcapsules are poured and drained from room temperature.

При этом, согласно изобретению, желательно, чтобы в реакторе концентрат пленкообразователя охлаждали до температуры +10°С - +15°С при давлении 0,1-0,5 Атм, затем перемешивали и повторно охлаждали до температуры +8°С - +18°С.In this case, according to the invention, it is desirable that the concentrate of the film former in the reactor be cooled to a temperature of + 10 ° C - + 15 ° C at a pressure of 0.1-0.5 Atm, then stirred and recooled to a temperature of + 8 ° C - + 18 ° C.

При этом, согласно изобретению, желательно, чтобы агент, помещенный в бак инжектирующей установки нагревали до температуры +35°С - +95°, затем под давлением 2,0 - 4,0 Атм подавали в среду охлажденного концентрата пленкообразователя в течение не более 20-30 мин при скорости вращения вала двигателя 1500-2500 об/мин.At the same time, according to the invention, it is desirable that the agent placed in the tank of the injection unit is heated to a temperature of + 35 ° C - + 95 °, then under a pressure of 2.0 - 4.0 Atm it is fed into the medium of the cooled concentrate of the film-former for no more than 20 -30 min at a speed of rotation of the engine shaft 1500-2500 rpm.

Кроме того желательно, в качестве концентрата пленкообразователя использовать смесь эпоксидной смолы, диэтиленгликоля и малеинового ангидрида или смесь воды, желатина и сульфата натрия или смесь воды, поливинилового спирта и метанола.In addition, it is desirable to use a mixture of epoxy resin, diethylene glycol and maleic anhydride or a mixture of water, gelatin and sodium sulfate or a mixture of water, polyvinyl alcohol and methanol as the concentrate of the film former.

Кроме того желательно, в качестве огнегасящей жидкости использовать дибромметан или перфторкетон или фреон 114В2.In addition, it is desirable to use dibromomethane or perfluoroketone or freon 114B2 as the extinguishing liquid.

При этом согласно изобретению, микрокапсулы имеют внешний диаметр в диапазоне 50 мкм - 1100 мкм, а масса оболочки составляет 4-10% от массы микрокапсулы, и в одной партии получают не менее 90% микрокапсул, имеющих однородные физико-химические показатели.Moreover, according to the invention, the microcapsules have an outer diameter in the range of 50 μm - 1100 μm, and the shell mass is 4-10% of the microcapsule mass, and at least 90% of microcapsules having uniform physicochemical characteristics are obtained in one batch.

Поставленная задача была также решена созданием огнегасящего покрытия из краски, огнегасящей пластины, огнегасящей накидки, содержащих упомянутый выше микрокапсулированный огнегасящий агент.The problem was also solved by creating a fire-extinguishing coating of paint, a fire-extinguishing plate, a fire-extinguishing cape containing the above-mentioned microencapsulated extinguishing agent.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием микрокапсулированного огнегасящего агента, осуществления способа его получения, огнегасящих материалов и краски с его использованием, не выходящих за рамки патентных притязаний и не ограничивающих возможности осуществления изобретения.The invention is further explained by the description of a microencapsulated extinguishing agent, the implementation of the method for its production, extinguishing materials and paint with its use, which do not go beyond the scope of patent claims and do not limit the possibilities of carrying out the invention.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Для производства микрокапсул предлагается применять способ инжекционно-капельного впрыска под давлением разогретого агента в среду охлажденного концентрата пленкообразователя, находящегося в условиях пониженного давления и стабилизированного коллоидного состояния.For the production of microcapsules, it is proposed to use the method of injection-drop injection under pressure of a heated agent into the environment of a cooled concentrate of a film-forming agent under reduced pressure and stabilized colloidal state.

Способ получения микрокапсул содержит следующую последовательность операций: - при помощи асинхронного двигателя, скорость вращения которого при помощи частотного преобразователя регулируют в заданном диапазоне оборотов, приводят во вращение распредвал, который кратковременными надавливаниями на игольчатые клапана впрыскивает через форсунки каплевидные порции агента (далее капли) в концентрат пленкообразователя;The method for producing microcapsules contains the following sequence of operations: - using an asynchronous motor, the rotation speed of which is regulated by a frequency converter in a given speed range, the camshaft is driven into rotation, which by short-term pressure on the needle valves injects droplet portions of the agent (hereinafter drops) into the concentrate film former;

- каждая разогретая капля в среде пониженного давления моментально расширяется и формирует первичную сферу (зародыш микрокапсулы), которая становится центром активации процесса отверждения (полимеризации) пленкообразователя, так как аномальное для среды реактора тепло становится катализатором активного образования оболочки микрокапсулы из коллоидных частиц;- each heated drop in a low-pressure environment instantly expands and forms a primary sphere (microcapsule embryo), which becomes the center of activation of the curing (polymerization) process of the film former, since heat, abnormal for the reactor environment, becomes a catalyst for the active formation of a microcapsule shell from colloidal particles;

- остывающее ядро зародыша микрокапсулы в низкотемпературной среде реактора активно сжимается, равномерно уплотняясь и создавая после отверждения прочную микрокапсулу с однородной (монолитной) оболочкой.- the cooling core of the microcapsule embryo in the low-temperature medium of the reactor is actively compressed, evenly densifying and after curing, creating a strong microcapsule with a uniform (monolithic) shell.

В качестве пленкообразователя используют доступные и недорогие вещества, создающие после отверждения твердую однородную оболочку микрокапсул, которая наибольшим образом отвечает требованиям импульсного (взрывоподобного и/или ударного) выпуска огнетушащего агента, - желатин, поливиниловый спирт, эпоксидную смолу в смеси с разбавителями и/или растворителями и катализаторами отверждения.As a film former, available and inexpensive substances are used, which, after curing, create a solid, uniform shell of microcapsules that best meets the requirements of a pulsed (explosive and / or shock) release of a fire extinguishing agent - gelatin, polyvinyl alcohol, epoxy resin mixed with diluents and / or solvents and curing catalysts.

Инкапсулированный в ядре микрокапсулы огнегасящий термоактивируемый агент может быть выбран из ряда дибромметан, перфторкетон, фреон 114В2, а также может быть в виде многокомпонентной смеси, содержащей газ-носитель (транспортный газ), флегматизатор (ретрагрант), ингибитор горения и прочие вещества.The extinguishing thermoactivated agent encapsulated in the microcapsule core can be selected from the range of dibromomethane, perfluoroketone, freon 114B2, and can also be in the form of a multicomponent mixture containing a carrier gas (transport gas), a phlegmatizer (retarder), a combustion inhibitor and other substances.

Такой способ производства позволяет:This production method allows:

- наладить крупносерийное, практически безотходное, производство однообразных моноядерных микрокапсул сферической формы, заданной толщины оболочки, а так же требуемого диаметра, например, в диапазоне от 50 мкм до 1100 мкм в зависимости от заданных требований;- to establish large-scale, practically waste-free, production of uniform mononuclear microcapsules of a spherical shape, a given shell thickness, as well as the required diameter, for example, in the range from 50 microns to 1100 microns, depending on the specified requirements;

- получать партии, в которых микрокапсулы, обладают одинаковыми свойствами взрывоподобного разрушения микрокапсулы при заданной температуре активации, например: +100°С (+/-5°С), +120°С (+/-5°С), +140°С (+/-5°С) или другой температуры в диапазоне от +90°С до +150°С в зависимости от заданных требований;- to obtain batches in which microcapsules have the same properties of explosive destruction of microcapsules at a given activation temperature, for example: + 100 ° С (+/- 5 ° С), + 120 ° С (+/- 5 ° С), + 140 ° С (+/- 5 ° С) or other temperature in the range from + 90 ° С to + 150 ° С, depending on the specified requirements;

- применять в качестве пленкообразователя доступные, недорогие и не токсичные вещества, создающие после отверждения твердую однородную оболочку микрокапсул;- to use available, inexpensive and non-toxic substances as a film-former, which after curing create a solid uniform shell of microcapsules;

- инкапсулировать эффективные и доступные агенты, выбранные из ряда: дибромметан или перфторкетон (коммерческое название: Novec-1230) или Фреон 114В2 или смесевые (многокомпонентные) агенты, содержащие газ-носитель (транспортный газ), флегматизатор (ретрагрант), ингибитор горения и прочие вещества;- to encapsulate effective and available agents selected from the range: dibromomethane or perfluoroketone (commercial name: Novec-1230) or Freon 114B2 or mixed (multicomponent) agents containing a carrier gas (transport gas), phlegmatizer (retragrant), flame retardant and others substances;

- исключить применение в процессе микрокапсулирования длительного (многочасового) воздействия высоких температур, а так же смешения с другими веществами, приводящими к изменениям структуры и свойств агента и пленкообразователя;- to exclude the use in the process of microencapsulation of prolonged (many hours) exposure to high temperatures, as well as mixing with other substances, leading to changes in the structure and properties of the agent and film-forming agent;

- снизить количество и длительность технологических циклов.- to reduce the number and duration of technological cycles.

Оборудование по производству микрокапсул методом инжекционно-капельного впрыска состоит из реактора и инжектирующей установки. Реактор состоит из чиллера, герметичной теплоизолированной емкости, вакуумного насоса, клапана регулировки давления, магнитной мешалки и кингстона для слива реакционной смеси в технологическую емкость. Инжектирующая установка состоит из герметично теплоизолированного бака, вакуумного насоса, нагревателя, регулятора температур, магнитной мешалки, насоса высокого давления, клапана регулировки давления, асинхронного электродвигателя, частотного преобразователя, коллектора, распредвала, игольчатых клапанов и блока форсунок с силиконовыми дюзами диаметром не более 50 мкм.Equipment for the production of microcapsules by the injection-drop injection method consists of a reactor and an injection unit. The reactor consists of a chiller, a sealed heat-insulated vessel, a vacuum pump, a pressure control valve, a magnetic stirrer and a kingston for draining the reaction mixture into the process vessel. The injection unit consists of a hermetically insulated tank, a vacuum pump, a heater, a temperature controller, a magnetic stirrer, a high-pressure pump, a pressure control valve, an asynchronous electric motor, a frequency converter, a manifold, a camshaft, needle valves and a block of nozzles with silicone nozzles with a diameter of not more than 50 microns ...

Основные преимущества способа:The main advantages of the method:

- возможность точной юстировки характеристик микрокапсул по внешнему диаметру, толщине оболочки и температуре активации, за счет регулирования температуры агента, состава концентрата пленкообразователя, давления внутри реактора и инжектирующей установки, а так же скорости вращения асинхронного двигателя;- the ability to accurately adjust the characteristics of microcapsules by the outer diameter, shell thickness and activation temperature, by controlling the temperature of the agent, the composition of the film-forming concentrate, the pressure inside the reactor and the injection unit, as well as the speed of rotation of the asynchronous motor;

- возможность стабилизации коллоидного состояния концентрата пленкообразователя за счет поддержания заданного уровня давления и температуры внутри реактора в условиях постоянно увеличивающегося объема содержащихся веществ;- the possibility of stabilizing the colloidal state of the film-former concentrate by maintaining a given level of pressure and temperature inside the reactor under conditions of a constantly increasing volume of substances contained;

- отфильтрованный концентрат пленкообразователя можно хранить не более 3-х суток в холодильнике при температуре не более +5°С и применять для производства следующих порций микрокапсул.- the filtered concentrate of the film-former can be stored for no more than 3 days in a refrigerator at a temperature of no more than + 5 ° C and used for the production of the following portions of microcapsules.

Примеры конкретного выполнения изобретенияExamples of specific implementation of the invention

Пример №1.Example # 1.

Цикл производства микрокапсул с оболочкой из эпоксидной смолы:Production cycle of microcapsules with an epoxy resin shell:

1) В реактор заливают 30-40% эпоксидной смолы (с содержанием эпоксидных групп не менее 21%), нагретой до +25°С - +30°С, и 30-40% активного разбавителя диэтиленгликоля комнатной температуры.1) The reactor is filled with 30-40% epoxy resin (with a content of epoxy groups of at least 21%), heated to + 25 ° C - + 30 ° C, and 30-40% of an active diluent of diethylene glycol at room temperature.

2) Смесь в течение 10-15 минут перемешивают при помощи магнитной мешалки и охлаждают чиллером до температуры +10°С - +15°С.2) The mixture is stirred for 10-15 minutes using a magnetic stirrer and cooled by a chiller to a temperature of + 10 ° C - + 15 ° C.

3) В реактор при постоянном перемешивании небольшими порциями вливают 5-15% малеинового ангидрида и при помощи вакуумного насоса откачивают воздух до давления 0,1-0,5 Атм.3) 5-15% maleic anhydride is poured into the reactor with constant stirring in small portions and the air is pumped out using a vacuum pump to a pressure of 0.1-0.5 atm.

4) Смесь эпоксидной смолы, диэтиленгликоля и малеинового ангидрида (далее концентрат пленкообразователя) в условиях пониженного давления в течение 10- 15 минут перемешивают при помощи магнитной мешалки и охлаждают чиллером до температуры +8°С - +18°С, пограничной при данной концентрации компонентов для запуска процесса гелеобразования и обратного перехода в фазу жидкости (коллоидного состояния).4) A mixture of epoxy resin, diethylene glycol and maleic anhydride (hereinafter the concentrate of the film former) is stirred under reduced pressure for 10-15 minutes using a magnetic stirrer and cooled by a chiller to a temperature of + 8 ° C - + 18 ° C, borderline at a given concentration of components to start the gelation process and reverse transition to the liquid phase (colloidal state).

5) В бак инжектирующей установки заливают 20-30% дибромметана или перфторкетона или фреона 114В2 и при помощи вакуумного насоса создают пониженное давление для удаления пузырьков воздуха.5) 20-30% of dibromomethane or perfluoroketone or freon 114B2 is poured into the tank of the injection unit and a reduced pressure is created using a vacuum pump to remove air bubbles.

6) Агент в течение 5-10 минут при постоянном перемешивании нагревают до температуры +35°С - +95°С в зависимости от требуемой температуры активации готовых микрокапсул.6) The agent is heated for 5-10 minutes with constant stirring to a temperature of + 35 ° C - + 95 ° C, depending on the required activation temperature of the finished microcapsules.

7) При помощи насоса высокого давления агент под давлением 2-4 Атм подают в коллектор и блок форсунок.7) By means of a high-pressure pump, an agent under a pressure of 2-4 atm is supplied to the manifold and the nozzle block.

8) Цикл инжекции капель в реактор осуществляют в течение не более 20-30 мин при работе асинхронного двигателя в режиме 1500-2500 об/мин в зависимости от заданного диаметра готовых микрокапсул.8) The cycle of injection of drops into the reactor is carried out for no more than 20-30 minutes when the asynchronous motor is operating at 1500-2500 rpm, depending on the specified diameter of the finished microcapsules.

9) По окончании цикла инжекции сформированные микрокапсулы в среде неиспользованного концентрата пленкообразователя (реакционную смесь) сливают через кингстон в технологическую емкость.9) At the end of the injection cycle, the formed microcapsules in the medium of an unused film-former concentrate (reaction mixture) are poured through a kingston into a process vessel.

10) Затем микрокапсулы отфильтровывают и сушат в сушильной камере при комнатной температуре.10) Then the microcapsules are filtered and dried in a drying chamber at room temperature.

Пример №2.Example # 2.

Цикл производства микрокапсул с оболочкой из желатина:Production cycle of microcapsules with gelatin shell:

1) В реактор заливают 40-50% воды, нагретой до 90°С, и добавляют 25-35% желатина.1) 40-50% of water heated to 90 ° C is poured into the reactor, and 25-35% of gelatin is added.

2) Смесь в течение 10-15 минут перемешивают при помощи магнитной мешалки и охлаждают чиллером до температуры +10°С - +15°С.2) The mixture is stirred for 10-15 minutes using a magnetic stirrer and cooled by a chiller to a temperature of + 10 ° C - + 15 ° C.

3) В реактор при постоянном перемешивании и температуре смеси +40°С - +50°С, небольшими порциями добавляют 5-10% сульфат натрия и при помощи вакуумного насоса откачивают воздух до давления 0,1-0,5 Атм.3) 5-10% sodium sulfate is added in small portions to the reactor with constant stirring and the temperature of the mixture is + 40 ° C - + 50 ° C and air is pumped out to a pressure of 0.1-0.5 atm using a vacuum pump.

4) Смесь воды, желатина и сульфата натрия (далее концентрат пленкообразователя) в условиях пониженного давления в течение 10-15 минут перемешивают при помощи магнитной мешалки и охлаждают чиллером до температуры +8°С - +18°С, пограничной при данной концентрации компонентов для запуска процесса гелеобразования и обратного перехода в фазу жидкости (коллоидного состояния).4) A mixture of water, gelatin and sodium sulfate (hereinafter referred to as the concentrate of the film former) is stirred under reduced pressure for 10-15 minutes using a magnetic stirrer and cooled by a chiller to a temperature of + 8 ° C - + 18 ° C, borderline at a given concentration of components for starting the gelation process and the reverse transition to the liquid phase (colloidal state).

5) В бак инжектирующей установки заливают 20-30% дибромметана или перфторкетона или фреона 114В2 и при помощи вакуумного насоса создают пониженное давление для удаления пузырьков воздуха.5) 20-30% of dibromomethane or perfluoroketone or freon 114B2 is poured into the tank of the injection unit and a reduced pressure is created using a vacuum pump to remove air bubbles.

6) Агент в течение 5-10 минут при постоянном перемешивании нагревают до требуемой температуры +35°С - +95°С в зависимости от требуемой температуры активации готовых микрокапсул.6) The agent is heated for 5-10 minutes with constant stirring to the required temperature of + 35 ° C - + 95 ° C, depending on the required activation temperature of the finished microcapsules.

7) При помощи насоса высокого давления агент под давлением 2-4 Атм. подают в коллектор и блок форсунок.7) By means of a high-pressure pump, the agent under a pressure of 2-4 atm. are fed to the manifold and the injector block.

8) Цикл инжекции капель в реактор осуществляют в течение не более 20-30 мин при работе асинхронного двигателя в режиме 1500-2500 об/мин в зависимости от заданного диаметра готовых микрокапсул.8) The cycle of injection of drops into the reactor is carried out for no more than 20-30 minutes when the asynchronous motor is operating at 1500-2500 rpm, depending on the specified diameter of the finished microcapsules.

9) По окончании цикла инжекции сформированные микрокапсулы в среде неиспользованного концентрата пленкообразователя (реакционную смесь) сливают через кингстон в технологическую емкость.9) At the end of the injection cycle, the formed microcapsules in the medium of an unused film-former concentrate (reaction mixture) are poured through a kingston into a process vessel.

10) Затем микрокапсулы отфильтровывают и сушат в сушильной камере при комнатной температуре.10) Then the microcapsules are filtered and dried in a drying chamber at room temperature.

Пример №3.Example No. 3.

Цикл производства микрокапсул с оболочкой из поливинилового спирта:Production cycle of microcapsules with polyvinyl alcohol shell:

1) В реактор заливают 25-35% воды, нагретой до 90°С, и добавляют 15-25% поливинилового спирта.1) 25-35% of water heated to 90 ° C is poured into the reactor, and 15-25% of polyvinyl alcohol is added.

2) Смесь в течение 10-15 минут перемешивают при помощи магнитной мешалки и охлаждают чиллером до температуры +10°С - +15°С.2) The mixture is stirred for 10-15 minutes using a magnetic stirrer and cooled by a chiller to a temperature of + 10 ° C - + 15 ° C.

3) В реактор при постоянном перемешивании и температуре смеси +40°С - +50°С, небольшими порциями добавляют 30-40% метанола и при помощи вакуумного насоса откачивают воздух до давления 0,1-0,5 Атм.3) Into the reactor with constant stirring and a mixture temperature of + 40 ° C - + 50 ° C, add 30-40% methanol in small portions and pump out air to a pressure of 0.1-0.5 atm using a vacuum pump.

4) Смесь воды, поливинилового спирта и метанола (далее концентрат пленкообразователя) в условиях пониженного давления в течение 10-15 минут перемешивают при помощи магнитной мешалки и охлаждают чиллером до температуры +8°С - +18°С, пограничной при данной концентрации компонентов для запуска процесса гелеобразования и обратного перехода в фазу жидкости (коллоидного состояния).4) A mixture of water, polyvinyl alcohol and methanol (hereinafter referred to as the film former concentrate) is stirred under reduced pressure for 10-15 minutes using a magnetic stirrer and cooled by a chiller to a temperature of + 8 ° C - + 18 ° C, which is borderline at a given concentration of components for starting the gelation process and the reverse transition to the liquid phase (colloidal state).

5) В бак инжектирующей установки заливают 20-30% дибромметана или перфторкетона или фреона 114В2 и при помощи вакуумного насоса создают пониженное давление для удаления пузырьков воздуха.5) 20-30% of dibromomethane or perfluoroketone or freon 114B2 is poured into the tank of the injection unit and a reduced pressure is created using a vacuum pump to remove air bubbles.

6) Агент в течение 5-10 минут при постоянном перемешивании нагревают до требуемой температуры +35°С - +95°С в зависимости от заданной температуры активации готовых микрокапсул.6) The agent is heated for 5-10 minutes with constant stirring to the required temperature + 35 ° C - + 95 ° C, depending on the set activation temperature of the finished microcapsules.

7) При помощи насоса высокого давления агент под давлением 2-4 Атм. подают в коллектор и блок форсунок.7) By means of a high-pressure pump, the agent under a pressure of 2-4 atm. are fed to the manifold and the injector block.

8) Цикл инжекции капель в реактор осуществляют в течение не более 20-30 мин при работе асинхронного двигателя в режиме 1500-2500 об/мин в зависимости от заданного диаметра готовых микрокапсул.8) The cycle of injection of drops into the reactor is carried out for no more than 20-30 minutes when the asynchronous motor is operating at 1500-2500 rpm, depending on the specified diameter of the finished microcapsules.

9) По окончании цикла инжекции сформированные микрокапсулы в среде неиспользованного концентрата пленкообразователя (реакционную смесь) сливают через кингстон в технологическую емкость.9) At the end of the injection cycle, the formed microcapsules in the medium of an unused film-former concentrate (reaction mixture) are poured through a kingston into a process vessel.

10) Затем микрокапсулы отфильтровывают и сушат в сушильной камере при комнатной температуре.10) Then the microcapsules are filtered and dried in a drying chamber at room temperature.

Методика проведения лабораторного анализа и огневых испытаний микрокапсул Technique for laboratory analysis and fire tests of microcapsules

Образцы партий микрокапсул, произведенных при разных технологических режимах работы установки, проходят проверку: на превалирующий диаметр, температуру активации, эффективность пожаротушения.Samples of batches of microcapsules produced under different technological modes of operation of the installation are tested: for the prevailing diameter, activation temperature, fire extinguishing efficiency.

Результаты проведенных анализов заносят в технологическую карту, что позволяет на этапе производства посредством настройки одинаковых режимов работы установки задавать однородность или контролировать изменения до требуемых характеристик производимых партий микрокапсул.The results of the analyzes carried out are entered into the flow chart, which allows at the production stage by setting the same operating modes of the installation to set uniformity or control changes to the required characteristics of the produced batches of microcapsules.

Определение внешнего диаметра микрокапсулDetermination of the outer diameter of microcapsules

Из партий микрокапсул, произведенных из разных материалов оболочки и ядра, методом случайной выборки отбирают образцы массой не менее 500 г. Samples weighing at least 500 g are taken from batches of microcapsules made from different shell and core materials by random sampling.

Образцы микрокапсул просеивают через лабораторное сито с шагом ячеек не более 50 мкм для определения превалирующего (преобладающего) размера диаметра в одной партии. В одной партии должно быть не менее 90% от общего количество микрокапсул с одинаковым размером диаметра. Этот размер считают превалирующим размером диаметра микрокапсулы в одной партии.

Figure 00000001
Samples of microcapsules are sieved through a laboratory sieve with a mesh pitch of not more than 50 microns to determine the prevailing (predominant) diameter size in one batch. One lot should contain at least 90% of the total amount of microcapsules with the same diameter. This size is considered the prevailing size of the diameter of the microcapsule in one batch.
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Вывод и заключения.Conclusion and conclusions.

- Низкие обороты скорости вращения установки позволяют производить микрокапсулы большого диаметра за счет впрыска в среду концентрата пленкообразователя объемных капель агента.- The low speed of rotation of the unit allows the production of microcapsules of large diameter due to the injection of bulk droplets of the agent into the medium of the concentrate of the film-forming agent.

- Высокие обороты скорости вращения установки позволяют производить микрокапсулы малого диаметра за счет впрыска в среду концентрата пленкообразователя небольших капель агента.- High rotational speed of the unit allows the production of small diameter microcapsules due to the injection of small drops of the agent into the medium of the film-forming concentrate.

- Точная подстройка требуемого превалирующего диаметра микрокапсул в заданном режиме оборотов установки осуществляется за счет регулирования температуры агента.- Precise adjustment of the required prevailing diameter of microcapsules in a given mode of the unit speed is carried out by regulating the temperature of the agent.

Определение температуры активации микрокапсулDetermination of the activation temperature of microcapsules

Из партий микрокапсул, произведенных из разных материалов оболочки и ядра, методом случайной выборки отбирают образцы массой не менее 30 г. From batches of microcapsules made from different shell and core materials, samples with a mass of at least 30 g are taken by random sampling.

Образцы микрокапсул нагревают на дериватографе для определения температуры активации. По массе оставшегося вещества после полного выхода агента определяют процентное содержание оболочки.Microcapsule samples are heated on a derivatograph to determine the activation temperature. The percentage of the shell is determined by the weight of the remaining substance after the agent is completely released.

Figure 00000003
Figure 00000003

Выводы и заключенияConclusions and conclusions

Увеличение температуры агента при инжекции приводит к образованию более толстой оболочки, которая увеличивает теплостойкость микрокапсул и имеет более высокую температуру активации.An increase in the temperature of the agent during injection leads to the formation of a thicker shell, which increases the heat resistance of the microcapsules and has a higher activation temperature.

Огневые испытанияFire tests

Испытания проводят в хорошо проветриваемом помещении, оборудованном системой приточно-вытяжной вентиляцией, со стенами и потолком из не горючего и/или огнеупорного материала.The tests are carried out in a well-ventilated room equipped with a supply and exhaust ventilation system, with walls and a ceiling made of non-combustible and / or refractory material.

В состав оборудования для проведения огневых испытаний входит:The equipment for conducting fire tests includes:

- Стол металлический - 1 шт. - Metal table - 1 pc.

- Ящик металлический с прозрачной дверцей из огнеупорного стекла (Д×В×Г 25×25×16 см) объемом 10 литров (далее ящик) - 1 шт. - A metal box with a transparent fire-resistant glass door (L × H × D 25 × 25 × 16 cm) with a volume of 10 liters (hereinafter the box) - 1 pc.

- Модельный очаг пожара в виде металлической чашки диаметром 3 см и высотой не менее 3 см (далее МОП-3) - 1 шт. - Model fire source in the form of a metal cup with a diameter of 3 cm and a height of at least 3 cm (hereinafter MOP-3) - 1 pc.

- Блюдце металлическое диаметром 10 см (далее блюдце) - 1 шт. - Metal saucer with a diameter of 10 cm (hereinafter saucer) - 1 pc.

- Бензин АИ-92 - 1 литр.- Gasoline AI-92 - 1 liter.

- Газовая горелка - 1 шт. - Gas burner - 1 pc.

- Секундомер - 1 шт. - Stopwatch - 1 pc.

- Весы лабораторные - 1 шт. - Laboratory balance - 1 pc.

- Тепловизор переносной - 1 шт. - Portable thermal imager - 1 pc.

Из партий микрокапсул, произведенных из разных материалов оболочки и ядра, методом случайной выборки отбирают образцы массой не менее 1,1 г. Образцы взвешивают, визуально оценивают по качеству и однородности внешнего вида до и после проведения испытаний.Samples weighing not less than 1.1 g are taken from batches of microcapsules made from different shell and core materials by random sampling. Samples are weighed, visually assessed for quality and uniformity of appearance before and after testing.

Методика проведения огневых испытанийFire test procedure

Для обеспечения притока свежего воздуха к МОП-3 в дне ящика просверливают три отверстия диаметром не менее 3,5 см. Для обеспечения оттока продуктов горения в верхнем правом углу ящика просверливают одно отверстие диаметром не менее 3,5 см. Проверка образца микрокапсул на пожаротушениеTo ensure the flow of fresh air to the MOP-3, three holes with a diameter of at least 3.5 cm are drilled in the bottom of the box.To ensure the outflow of combustion products, one hole with a diameter of at least 3.5 cm is drilled in the upper right corner of the box.Checking a sample of microcapsules for fire extinguishing

Посередине металлического стола устанавливается ящик, в верхней части ящика крепится блюдце с образцом микрокапсул. На дно ящика устанавливают МОП-3. В МОП-3 заливают 30 г бензина марки ИА-92. При помощи газовой горелки инициируют возгорание. По истечению 5-10 секунд свободного горения дверцу ящика закрывают. Время тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.A drawer is placed in the middle of the metal table, a saucer with a microcapsule sample is attached to the top of the drawer. MOP-3 is installed at the bottom of the box. 30 g of IA-92 gasoline are poured into MOP-3. A gas burner is used to initiate a fire. After 5-10 seconds of free burning, the drawer door is closed. The time to extinguish the fire is recorded using a thermal imager.

Выводы и заключения.Conclusions and Conclusions.

Испытания считаются успешно пройденными, если образец микрокапсул успешно тушит МОП-3 в ящике за время согласно таблице, а масса оставшегося вещества соответствует массе оболочки микрокапсул, т.е. полному выпуску агента.The tests are considered successful if the sample of microcapsules successfully extinguishes MOP-3 in the box for the time according to the table, and the mass of the remaining substance corresponds to the mass of the shell of the microcapsules, i.e. full agent release.

Figure 00000004
Figure 00000004

Примеры использования микрокапсулExamples of using microcapsules

Пример №1 Огнегасящие краски.Example No. 1 Fire extinguishing paints.

Огнегасящие краски предназначены для создания труднонегорючих и/или устойчивых к прямым пламенным воздействиям покрытий, а так же снижению скорости нагрева внутреннего объема пожароопасных и труднодоступных объектов, таких как кабельные каналы, деревянные ящики для боеприпасов, электрошкафа, панели управления, канистры, бочки для ГСМ, бензобаки, модульные топливохранилища, резервуары, межстеновые пространства, переборки и пр.Fire-extinguishing paints are designed to create fire-resistant and / or resistant to direct flame effects coatings, as well as to reduce the heating rate of the internal volume of fire-hazardous and hard-to-reach objects, such as cable ducts, wooden boxes for ammunition, electrical cabinet, control panel, canisters, barrels for fuels and lubricants, gas tanks, modular fuel storages, reservoirs, inter-wall spaces, bulkheads, etc.

Краска является несущим слоем (матрицей) и используется только для прочного удержания микрокапсул на поверхности защищаемого объекта, поэтому для этой цели могут применяться любые типы материалов для окраски и защиты поверхностей, включая весь спектр лакокрасочных материалов, нитролаки, а также полимеры из ряда: эпоксидные смолы, резины, силиконы, полиуретаны и прочие синтетические одно и многокомпонентные материалы. Для доведения смеси микрокапсул с краской до нужной рабочей вязкости могут применять любые типы растворителей, так как их кратковременное воздействие при комнатной температуре не приведет к повреждению или разрушению оболочек микрокапсул с однородной (монолитной) оболочкой.The paint is a carrier layer (matrix) and is used only to firmly hold the microcapsules on the surface of the protected object, therefore, for this purpose, any types of materials can be used for painting and protecting surfaces, including the whole range of paints and varnishes, nitro varnishes, as well as polymers from the series: epoxy resins , rubbers, silicones, polyurethanes and other synthetic single and multicomponent materials. To bring the mixture of microcapsules with paint to the required working viscosity, any types of solvents can be used, since their short-term exposure at room temperature will not damage or destroy the shells of microcapsules with a homogeneous (monolithic) shell.

Нанесение огнегасящей краски осуществляют на заранее подготовленную и обезжиренную поверхность при помощи кисточки, валика или краскопульта с диаметром сопла не менее 2,5 мм. Расход огнегасящей краски рассчитывают, исходи из внутреннего объема защищаемого объекта, таким образом, чтобы количество распыленных с краской микрокапсул было не менее 1 г на каждые 10 л объема. Либо при нанесении на внешние поверхности предметов и/или объектов исходя из массы микрокапсул в количестве не менее 10 г на 1 м2 защищаемой поверхности. Способ порционной расфасовки производят на автоматической линии краски ПФ-112 (или другого типа лакокрасочных материалов) в массе 1 кг по банкам объемом не более 1,5 литра и микрокапсул в массе 0,1 кг по банкам объемом не более 0,2 литра.Fire-extinguishing paint is applied to a previously prepared and degreased surface using a brush, roller or spray gun with a nozzle diameter of at least 2.5 mm. The consumption of fire-extinguishing paint is calculated based on the internal volume of the protected object, so that the number of microcapsules sprayed with paint is at least 1 g for every 10 liters of volume. Or when applied to the outer surfaces of objects and / or objects based on the mass of microcapsules in an amount of at least 10 g per 1 m 2 of the protected surface. The batch filling method is carried out on an automatic line of PF-112 paint (or other type of paints and varnishes) in a mass of 1 kg in cans with a volume of not more than 1.5 liters and microcapsules in a mass of 0.1 kg in cans with a volume of not more than 0.2 liters.

Основные этапы производства огнегасящей краскиThe main stages of the production of fire extinguishing paint

- Краску заливают в герметичный бункер автоматической линии по разливу вязких жидкостей.- The paint is poured into a sealed hopper of an automatic line for filling viscous liquids.

- На конвейерную линию устанавливают открытые банки для краски.- Open paint cans are installed on the conveyor line.

- Розлив дозированных порций краски в каждую банку осуществляют при помощи перистатического насоса.- Dosed portions of paint are poured into each can using a peristatic pump.

- Заполненные банки герметизируют крышкой, датируют и маркируют этикеткой.- Filled cans are sealed with a lid, dated and labeled.

- Микрокапсулы засыпают в бункер автоматической линии по фасовке сыпучих продуктов.- Microcapsules are poured into the hopper of an automatic line for packing bulk products.

- На конвейерную линию устанавливают открытые баночки для микрокапсул.- Open jars for microcapsules are installed on the conveyor line.

- Фасовка дозированных порций микрокапсул в каждую баночку осуществляют при помощи шнекового податчика.- Packing of dosed portions of microcapsules into each jar is carried out using a screw feeder.

- Заполненные баночки герметизируют крышкой, датируют и маркируют этикеткой.- The filled jars are sealed with a lid, dated and marked with a label.

Расфасованные краска и микрокапсулы поставляют в одной транспортной упаковке (коробке) в комплектации с паспортом и руководством по эксплуатации.Packaged paint and microcapsules are supplied in one transport package (box), complete with a passport and operating manual.

Огневые испытанияFire tests

Испытания проводят в хорошо проветриваемом помещении, оборудованном системой приточно-вытяжной вентиляцией, со стенами и потолком из не горючего и/или огнеупорного материала.The tests are carried out in a well-ventilated room equipped with a supply and exhaust ventilation system, with walls and a ceiling made of non-combustible and / or refractory material.

В состав оборудования для проведения огневых испытаний входит:The equipment for conducting fire tests includes:

- Стол металлический - 1 шт. - Metal table - 1 pc.

- В качестве модельного очага пожара для огневых испытаний используются листы фанеры площадью 1 м.кв. (далее МОП-Ф) - 3 шт. - Plywood sheets with an area of 1 sq. M are used as a model fire seat for fire tests. (hereinafter MOP-F) - 3 pcs.

- Краска ПФ-112 (белого цвета) - 1 кг.- Paint PF-112 (white) - 1 kg.

- Краскопульт - 1 шт. - Spray gun - 1 pc.

- Бензин АИ-92 - 1 литр.- Gasoline AI-92 - 1 liter.

- Газовая горелка - 1 шт. - Gas burner - 1 pc.

- Секундомер - 1 шт. - Stopwatch - 1 pc.

- Весы лабораторные - 1 шт. - Laboratory balance - 1 pc.

- Тепловизор переносной - 1 шт. - Portable thermal imager - 1 pc.

Для проведения испытаний из партии микрокапсул методом случайной выборки берут три пробы массой по 10 г. Пробы взвешивают, визуально оценивают по качеству и однородности внешнего вида.For testing, from a batch of microcapsules by the method of random sampling, three samples weighing 10 g each are taken. The samples are weighed, visually assessed for quality and uniformity of appearance.

Методика проведения огневых испытаний Испытания проводятся в 3-й этапа:Fire test procedure Tests are carried out in the 3rd stage:

1) Проверка на однократное тушение.1) Check for single extinguishing.

2) Проверка на двукратное тушение.2) Check for double extinguishing.

3) Проверка на трехкратное тушение.3) Check for triple extinguishing.

Для подготовки МОП-Ф к испытаниям, краску ПФ-112 в количестве 300 г смешивают с 30 г микрокапсул и при помощи краскопульта наносят на одну из сторон всех 3-х листов фанеры.To prepare MOP-F for testing, 300 g of PF-112 paint is mixed with 30 g of microcapsules and, using a spray gun, is applied to one of the sides of all 3 plywood sheets.

Затем МОП-Ф раскладывают на ровной горизонтальной поверхности окрашенной стороной вверх и сушат в течение не менее 24 часов. После полного высыхания все три образца взвешивают и маркируют.Then the MOP-F is laid out on a flat horizontal surface with the painted side up and dried for at least 24 hours. After complete drying, all three samples are weighed and marked.

1. Проверка на однократное тушение1. Check for a single extinguishing

1.1 Посередине металлического стола устанавливают МОП-Ф №1.1.1 MOP-F No. 1 is placed in the middle of the metal table.

1.2 На МОП-Ф №1 наливают 50 гр. бензина марки ИА-92.1.2 On MOP-F No. 1 pour 50 gr. gasoline of the IA-92 brand.

1.3 При помощи газовой горелки инициируют возгорание.1.3 Use a gas burner to initiate a fire.

1.4 Время тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.1.4 The time of extinguishing the fire is recorded using a thermal imager.

Выводы и заключения.Conclusions and Conclusions.

Испытания для образца микрокапсул считают пройденными, если пожаротушение было осуществлено за время не более 3 сек, при этом МОП-Ф №1 потерял в весе не более 3-х г. The tests for a sample of microcapsules are considered passed if the fire extinguishing was carried out in a time of no more than 3 seconds, while MOP-F No. 1 lost no more than 3 g in weight.

2. Проверка на двухкратное тушение2. Check for double extinguishing

2.1 Посередине металлического стола устанавливают МОП-Ф №2.2.1 MOP-F No. 2 is placed in the middle of the metal table.

2.2 На МОП-Ф №2 наливают 80 г бензина марки ИА-92.2.2 On MOP-F No. 2 pour 80 g of gasoline of the IA-92 brand.

2.3 При помощи газовой горелки инициируют возгорание.2.3 Use a gas burner to initiate a fire.

2.4 Время 1-го тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.2.4 The time of the 1st fire extinguishing is recorded using a thermal imager.

2.5 По истечении 5-10 сек при помощи газовой горелки инициируют 2-е возгорание.2.5 After 5-10 seconds, the second ignition is initiated using a gas burner.

2.6 Время 2-го тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.2.6 The time of the 2nd fire extinguishing is recorded using a thermal imager.

Выводы и заключения.Conclusions and Conclusions.

Испытания для образца микрокапсул считаются пройденным, если 1-е пожаротушение было осуществлено за время не более 3 сек, а 2-е пожаротушение было осуществлено за время не более 5 сек, при этом МОП-Ф №2 потерял в весе не более 5-и г. Tests for a sample of microcapsules are considered passed if the 1st fire extinguishing was carried out in no more than 3 seconds, and the 2nd fire extinguishing was carried out in no more than 5 seconds, while MOP-F No. 2 lost no more than 5 g.

3. Проверка на трехкратное тушение3. Check for triple extinguishing

3.1 Посередине металлического стола устанавливают МОП-Ф №3.3.1 MOP-F No. 3 is installed in the middle of the metal table.

3.2 На МОП-Ф №3 наливают 100 г бензина марки ИА-92.3.2 Pour 100 g of IA-92 gasoline into MOP-F No. 3.

3.3 При помощи газовой горелки инициируют возгорание.3.3 Use a gas burner to initiate a fire.

3.4 Время 1-го тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.3.4 The time of the 1st fire extinguishing is recorded using a thermal imager.

3.5 По истечении 5-10 секунд при помощи газовой горелки инициируют 2-е возгорание.3.5 After 5-10 seconds, the 2nd ignition is initiated using the gas burner.

3.6 Время 2-го тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.3.6 The time of the 2nd fire extinguishing is recorded using a thermal imager.

3.7 По истечении 5-10 секунд при помощи газовой горелки инициируют 3-е возгорание.3.7 After 5-10 seconds, the 3rd ignition is initiated using the gas burner.

3.8 Время 3-го тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.3.8 The time of the 3rd fire extinguishing is recorded using a thermal imager.

Выводы и заключения.Conclusions and Conclusions.

Испытания для образца микрокапсул считаются пройденным, если 1-е пожаротушение было осуществлено за время не более 3 сек, 2-е пожаротушение было осуществлено за время не более 5 сек, 3-е пожаротушение было осуществлено за время не более 8 сек при этом МОП-Ф №3 потерял в весе не более 8 г.Tests for a sample of microcapsules are considered passed if the 1st fire extinguishing was carried out in a time of no more than 3 seconds, the 2nd fire extinguishing was carried out in a time of no more than 5 seconds, the 3rd fire extinguishing was carried out in a time of no more than 8 seconds, while MOP- Form No. 3 lost no more than 8 g in weight.

Пример №2 Огнегасящие пластины.Example No. 2 Fire extinguishing plates.

Автономные установки пожаротушения в виде огнегасящих пластин предназначены для тушения пожаров в объемах, таких как розетки, выключатели, коммутационные коробки, распределительные щиты, электрошкафы, шкафы и панели управления, сейфы, хранилища ценностей и прочие объекты со степенью защиты IP20 и выше.Autonomous fire extinguishing installations in the form of fire extinguishing plates are designed to extinguish fires in volumes such as sockets, switches, switch boxes, switchboards, electrical cabinets, cabinets and control panels, safes, storehouses and other objects with a degree of protection IP20 and higher.

Серийное производство огнегасящих пластин осуществляется методом отсадки суспензии компаунда с микрокапсулами на подложку при помощи отсадной машины с последующим нанесением клеевого слоя и защитной пленки на обратную сторону подложки.Serial production of fire extinguishing plates is carried out by depositing a suspension of the compound with microcapsules onto a substrate using a depositing machine, followed by applying an adhesive layer and a protective film to the back side of the substrate.

В качестве основы (подложки) для пластины применяется лист (мембрана) ПВХ толщиной не более 0,3-0,5 мм. Подложка с одной стороны при помощи вакуумного напыления покрывается отражающим слоем из алюминиевой пудры толщиной не более 50 мкм. Такое покрытие практически не обладает теплопроводностью, но в свою очередь будет способствовать улавливанию для аккумулирования в слое полимерной матрицы дополнительного тепла от ИК излучения пламени, что приведет к активации микрокапсул на более ранних стадиях развития пожара не зависимо от, скорости нагрева защищаемого объема (распространения тепла), а также движения в защищаемом объеме конвекционных потоков разогретого воздуха и продуктов горения.As a base (substrate) for the plate, a PVC sheet (membrane) with a thickness of no more than 0.3-0.5 mm is used. On one side, the substrate is coated with a reflective layer of aluminum powder with a thickness of no more than 50 microns by means of vacuum deposition. Such a coating practically does not have thermal conductivity, but in turn will contribute to trapping additional heat from the IR radiation of the flame for accumulation in the polymer matrix layer, which will lead to the activation of microcapsules at earlier stages of fire development, regardless of the heating rate of the protected volume (heat spread) , as well as movement in the protected volume of convection flows of heated air and combustion products.

В качестве полимерной матрицы предлагается использовать полиуретановый двухкомпонентный компаунд с твердостью по Шору 30. Путем добавления в компаунд не более 1-3% дистиллированной воды достигается эффект химической перфорации (пористости) полиуритана, которая будет способствовать более быстрому прониканию тепла внутрь пластина и отсутствию помех для выпуска агента.As a polymer matrix, it is proposed to use a two-component polyurethane compound with a Shore hardness of 30. By adding no more than 1-3% of distilled water to the compound, the effect of chemical perforation (porosity) of polyurethane is achieved, which will facilitate faster heat penetration into the plate and the absence of interference with release agent.

Для нанесения клеевого слоя и защитной пленки на обратную сторону подложки используется станок по производству самоклеющейся бумаги. В качестве клеевой основы могут использоваться негорючий акриловый или силиконовый клей. В качестве защитной пленки может использоваться бумага, обработанная водонепроницаемой пропиткой. Допускается нанесение на защитную пленку логотипа изготовителя, а так же пиктограмм и изображений, поясняющих способ монтажа огнегасящих пластин.A self-adhesive paper machine is used to apply the adhesive layer and the protective film to the back of the substrate. Non-combustible acrylic or silicone glue can be used as an adhesive base. Waterproofed paper can be used as a protective film. It is allowed to apply the manufacturer's logo to the protective film, as well as pictograms and images that explain the method of mounting fire extinguishing plates.

Основные этапы производства огнегасящих пластинThe main stages of the production of fire extinguishing plates

- ПВХ подложка, поставляемая в рулонах, нарезают на прямоугольные листы габаритами 30×40 см, которые укладывают на дно кассет с высотой бортика не более 1,0-1,5 мм.- PVC substrate, supplied in rolls, is cut into rectangular sheets with dimensions of 30 × 40 cm, which are placed on the bottom of the cassettes with a side height not exceeding 1.0-1.5 mm.

- В чашу планетарного смесителя при скорости вращения лопастей 80-100 об/мин. заливают 2-х компонентный полиуретан: 2 кг компонента А и 2 кг компонента Б. Процесс перемешивания осуществляют не менее 5 мин до получения гомогенного полимера.- Into the bowl of the planetary mixer at a blade speed of 80-100 rpm. 2-component polyurethane is poured in: 2 kg of component A and 2 kg of component B. The mixing process is carried out for at least 5 minutes until a homogeneous polymer is obtained.

- К поученному полимеру при скорости вращения лопастей 120-140 об/мин. добавляют 20-40 г красителя красного цвета. Процесс перемешивания осуществляют не менее 5 мин до получения однородной смеси.- To the obtained polymer at a blade speed of 120-140 rpm. add 20-40 g of red dye. The mixing process is carried out for at least 5 minutes until a homogeneous mixture is obtained.

- К полученной смеси при скорости вращения лопастей 120-140 об/мин. добавляют 30-60 г дистиллированной воды. Процесс перемешивания осуществляют не менее 5 мин до получения однородной эмульсии.- To the resulting mixture at a blade rotation speed of 120-140 rpm. add 30-60 g of distilled water. The mixing process is carried out for at least 5 minutes until a homogeneous emulsion is obtained.

- В полученную эмульсию при скорости вращения лопасти 40-60 об/мин. небольшими порциями (не более 500 г) засылают 6 кг микрокапсул. Процесс перемешивания осуществляют не менее 5 мин до получения однородной суспензии.- Into the resulting emulsion at a blade rotation speed of 40-60 rpm. small portions (no more than 500 g) send 6 kg of microcapsules. The mixing process is carried out for at least 5 minutes until a homogeneous suspension is obtained.

- Полученную суспензию заливают в бункер полуавтоматической отсадной машины.- The resulting suspension is poured into the hopper of a semi-automatic jigging machine.

- Кассеты с подложкой заряжают в кассетоприемник и по команде оператора каждая кассета протяжным механизмом проталкивается под щелевой форсункой бункера, из которой в высоту бортика кассеты, отсаживается ровный слой суспензии. Отливку суспензии в одну кассету осуществляют за время не более 3-5 сек.- Cassettes with a substrate are loaded into the cassette receiver and, at the operator's command, each cassette is pushed by a broaching mechanism under the slotted nozzle of the hopper, from which an even layer of suspension is deposited to the height of the cassette side. The suspension is cast into one cassette in a time not exceeding 3-5 seconds.

- По окончании процесса отливки кассеты собирают в кассетосборник отсадной машины.- At the end of the casting process, the cassettes are collected in the cassette collector of the jigging machine.

- Из кассетосборника кассеты перекладывают на сушильный стеллаж, где при комнатной температуре в течение 24 часов происходит полимеризация (вулканизация) композитных пластин.- From the cassette collector, the cassettes are transferred to a drying rack, where polymerization (vulcanization) of composite plates takes place at room temperature for 24 hours.

- Готовые композитные пластина вынимают из кассет и пропускают через станок по производству самоклеющейся бумаги, где наносят клеевой слой толщиной не более 50-100 мкм и слой защитной бумаги.- The finished composite plate is removed from the cassettes and passed through a machine for the production of self-adhesive paper, where an adhesive layer with a thickness of not more than 50-100 microns and a layer of protective paper are applied.

- Готовые огнегасящие пластины штабелируют и типографской гильотиной нарезают на требуемый размер изделий для защиты соответствующего объема от 0,5 до 80 литров.- The finished fire extinguishing plates are stacked and cut by a printing guillotine to the required size of products to protect the corresponding volume from 0.5 to 80 liters.

- Нарезанные изделия сортируют и запаивают в упаковку на упаковочной линии.- Sliced products are sorted and sealed in packaging on the packaging line.

Огневые испытанияFire tests

Испытания проводят в хорошо проветриваемом помещении, оборудованном системой приточно-вытяжной вентиляцией, со стенами и потолком из не горючего и/или огнеупорного материала.The tests are carried out in a well-ventilated room equipped with a supply and exhaust ventilation system, with walls and a ceiling made of non-combustible and / or refractory material.

В состав оборудования для проведения огневых испытаний входит:The equipment for conducting fire tests includes:

- Стол металлический - 1 шт. - Metal table - 1 pc.

- Ящик металлический с прозрачной дверцей из огнеупорного стекла (Д×В×Г 25×25×16 см) объемом 10 литров (далее ящик №1) - 1 шт. - A metal box with a transparent fire-resistant glass door (L × H × D 25 × 25 × 16 cm) with a volume of 10 liters (hereinafter box No. 1) - 1 pc.

- Ящик металлический с прозрачной дверцей из огнеупорного стекла (Д×В×Г 32×50×25 см) объемом 40 литров (далее ящик №2) - 1 шт. - Metal box with a transparent fire-resistant glass door (L × H × D 32 × 50 × 25 cm) with a volume of 40 liters (hereinafter box No. 2) - 1 pc.

- Ящик металлический с прозрачной дверцей из огнеупорного стекла (Д×В×Г 50×64×25 см) объемом 80 литров (далее ящик №3) - 1 шт. - A metal box with a transparent fire-resistant glass door (L × H × D 50 × 64 × 25 cm) with a volume of 80 liters (hereinafter box No. 3) - 1 pc.

- Модельный очаг пожара в виде металлической чашки диаметром 5 см и высотой не менее 3 см (далее МОП-5) - 1 шт. - Model fire center in the form of a metal cup 5 cm in diameter and at least 3 cm high (hereinafter MOP-5) - 1 pc.

- Бензин АИ-92 - 1 литр.- Gasoline AI-92 - 1 liter.

- Газовая горелка - 1 шт. - Gas burner - 1 pc.

- Секундомер - 1 шт. - Stopwatch - 1 pc.

- Весы лабораторные - 1 шт. - Laboratory balance - 1 pc.

- Тепловизор переносной - 1 шт. - Portable thermal imager - 1 pc.

Для проведения испытаний из партии изделий методом случайной выборки отбирают образцы огнегасящих пластин габаритами 25 см2 (5×5 см) - 3 шт. (далее пластина тип №1), 100 см2 (10×10 см) - 3 шт. (далее пластина тип №2) и 200 см2 (10×20 см) - 3 шт. (далее пластина тип №3). Образцы взвешивают, визуально оценивают по качеству и однородности внешнего вида, а так же измеряют по длине, ширине и толщине до и после проведения испытаний.For testing, samples of fire extinguishing plates with dimensions of 25 cm 2 (5 × 5 cm) are taken from a batch of products by random sampling - 3 pcs. (hereinafter, the plate type No. 1), 100 cm 2 (10 × 10 cm) - 3 pcs. (hereinafter the plate type No. 2) and 200 cm 2 (10 × 20 cm) - 3 pcs. (hereinafter plate type No. 3). The samples are weighed, visually assessed for quality and uniformity in appearance, and measured in length, width and thickness before and after testing.

Методика проведения огневых испытанийFire test procedure

Испытания проводят в 3-й этапа:The tests are carried out in the 3rd stage:

1) Проверка пластин тип №1 на пожаротушение в ящике №1.1) Checking plates type No. 1 for fire extinguishing in box No. 1.

2) Проверка пластин тип №2 на пожаротушение в ящике №2.2) Inspection of type 2 plates for fire extinguishing in box 2.

3) Проверка пластин тип №3 на пожаротушение в ящике №3.3) Checking plates type No. 3 for fire extinguishing in box No. 3.

Для обеспечения притока свежего воздуха к МОП-5 в дне всех типы ящиков просверливается три отверстия диаметром не менее 3,5 см. Для обеспечения оттока продуктов горения в верхнем правом углу ящиков просверливается 1-но отверстие диаметром не менее 3,5 см.To ensure the flow of fresh air to the MOP-5, three holes with a diameter of at least 3.5 cm are drilled in the bottom of all types of boxes. To ensure the outflow of combustion products, 1 hole with a diameter of at least 3.5 cm is drilled in the upper right corner of the boxes.

1. Проверка пластин тип №1 на пожаротушение в ящике №11. Checking plates type No. 1 for fire extinguishing in box No. 1

1.1 Посередине металлического стола устанавливают ящик №1.1.1 Drawer # 1 is placed in the middle of the metal table.

1.2 В верхней части ящика активным слоем вниз приклеивают пластину тип №11.2 In the upper part of the box, with the active layer downward, glue a plate type No. 1

1.3 На дно ящика устанавливают МОП-5.1.3 MOP-5 is installed at the bottom of the box.

1.4 В МОП-5 заливают 50 г бензина марки ИА-92.1.4 50 g of gasoline of the IA-92 brand is poured into MOP-5.

1.5 При помощи газовой горелки инициируют возгорание.1.5 Use a gas burner to initiate a fire.

1.6 По истечению 5-10 секунд свободного горения дверцу ящика закрывают.1.6 After 5-10 seconds of free burning, the drawer door is closed.

1.7 Время тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.1.7 The time to extinguish the fire is recorded using a thermal imager.

Выводы и заключения.Conclusions and Conclusions.

Испытания для образцов пластин тип №1 считают пройденными, если пожаротушение было осуществлено за время не более 15 сек после открытия дверцы ящика, повторное возгорание МОП-5 не было зафиксировано, а масса пластины уменьшилась не более чем на 1,1 г. Tests for plate samples of type No. 1 are considered passed if fire extinguishing was carried out within 15 seconds after opening the box door, repeated ignition of MOP-5 was not recorded, and the weight of the plate decreased by no more than 1.1 g.

2. Проверка пластин тип №2 на пожаротушение в ящике №22. Checking plates type No. 2 for fire extinguishing in box No. 2

2.1 Посередине металлического стола устанавливают ящик №2.2.1 In the middle of the metal table, place box No. 2.

2.2 В верхней части ящика активным слоем вниз приклеивают пластину тип №2.2.2 In the upper part of the box, with the active layer downward, a plate of type No. 2 is glued.

2.3 На дно ящика устанавливают МОП-5.2.3 MOP-5 is installed at the bottom of the box.

2.4 В МОП-5 заливают 100 г бензина марки ИА-92.2.4. 100 g of IA-92 gasoline are poured into MOP-5.

2.5 При помощи газовой горелки инициируют возгорание.2.5 Use a gas burner to initiate a fire.

2.6 По истечениии 5-10 сек. свободного горения дверцу ящика закрывают.2.6 After 5-10 sec. free burning, the drawer door is closed.

2.7 Время тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.2.7 The time to extinguish the fire is recorded using a thermal imager.

Выводы и заключения.Conclusions and Conclusions.

Испытания для образцов пластин тип №2 считают пройденными, если пожаротушение было осуществлено за время не более 30 сек после открытия дверцы ящика, повторное возгорание МОП-5 не было зафиксировано, а масса пластины уменьшилась не менее чем на 4,4 г. The tests for plate samples of type No. 2 are considered passed if the fire extinguishing was carried out within a time not more than 30 seconds after the door of the box was opened, repeated ignition of the MOP-5 was not recorded, and the mass of the plate decreased by at least 4.4 g.

3. Проверка пластин тип №3 на пожаротушение в ящике №3.3. Checking plates type No. 3 for fire extinguishing in box No. 3.

3.1 Посередине металлического стола устанавливают ящик №3.3.1 In the middle of the metal table, place box No. 3.

3.2 В верхней части ящика активным слоем вниз приклеивают пластину тип №3.3.2 In the upper part of the box with the active layer downwards, glue a plate of type No. 3.

3.3 На дно ящика устанавливают МОП-5.3.3 MOP-5 is installed at the bottom of the box.

3.4 В МОП-5 заливают 150 г бензина марки ИА-92.3.4 In MOP-5, 150 g of gasoline of the IA-92 brand is poured.

3.5 При помощи газовой горелки инициируют возгорание.3.5 Use a gas burner to initiate a fire.

3.6 По истечении 5-10 сек. свободного горения дверцу ящика закрывают.3.6 After 5-10 sec. free burning, the drawer door is closed.

3.7 Время тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.3.7 The time to extinguish the fire is recorded using a thermal imager.

Выводы и заключения.Conclusions and Conclusions.

Испытания для образцов пластин тип №3 считают пройденными, если пожаротушение было осуществлено за время не более 45 сек. после открытия дверцы ящика, повторное возгорание МОП-5 не было зафиксировано, а масса пластины уменьшилась не менее чем на 8,8 г. Tests for plate samples of type No. 3 are considered passed if the fire extinguishing was carried out in a time not exceeding 45 seconds. after opening the door of the box, the repeated ignition of the MOP-5 was not recorded, and the mass of the plate decreased by at least 8.8 g.

Пример №3 Огнегасящие накидки.Example No. 3 Fire extinguishing capes.

Огнегасящие накидки активного принципа действия представляют собой модификацию стандартных противопожарных накидок широко применяемых в различных сферах промышленности. Стандартные противопожарные накидки предназначены для применения в качестве первичных средств пожаротушения при проведении сварочных работ, а так же на пожароопасных объектах согласно утвержденных законодательством норм противопожарной безопасности, таких как склады ЛВЖ, промышленные, муниципальные и прочие объекты.Fire-extinguishing capes of active principle of action are a modification of standard fire-protective capes widely used in various industries. Standard fireproof capes are intended for use as primary fire extinguishing means during welding, as well as at fire hazardous facilities in accordance with fire safety standards approved by law, such as flammable storage facilities, industrial, municipal and other facilities.

За рубежом огромный рынок продажи противопожарных накидок, помимо промышленного и государственного сектора, направлен на сегмент HoReCa (отели, рестораны и кафе) для применения на кухнях, комплектование грузового и легкового автотранспорта, оснащение речных и морских судов. В странах ЕС накидки в обязательном порядке регламентированы для применения на объектах оборудованных каминами для тушения самовозгорания поленниц с дровами или другим видом топлива.Abroad, a huge market for the sale of fireproof capes, in addition to the industrial and public sector, is aimed at the HoReCa segment (hotels, restaurants and cafes) for use in kitchens, the acquisition of trucks and cars, equipment of river and sea vessels. In the EU countries, capes are compulsorily regulated for use in facilities equipped with fireplaces to extinguish the spontaneous combustion of woodpiles with wood or another type of fuel.

Существенным недостатком стандартных противопожарных накидок является их низкая эффективность в случае неправильного применения, особенного при неполном и/или неплотном покрытии очага возгорания, не исключающем подсос свежего воздуха и отток (конвекцию) продуктов горения, а так же ограничения по возможности тушения только не разгоревшегося огня на самой ранней стадии пожара.A significant drawback of standard fireproof capes is their low efficiency in case of improper use, especially when incomplete and / or loose coverage of the fire source, which does not exclude the intake of fresh air and the outflow (convection) of combustion products, as well as limiting the possibility of extinguishing only unburned fire the earliest stage of the fire.

В основном в качестве основы для противопожарных накидок применяется дешевый материал из асбеста или стеклоткани, которые имеют среднюю степень теплостойкости (около 500°С). Наличие не плотности плетения, изломов и дыр по контурам складок могут сделать накидку полностью бесполезной для пожаротушения или как средство эвакуации людей из зоны теплового воздействия пожара.Basically, a cheap material made of asbestos or fiberglass, which have an average degree of heat resistance (about 500 ° C), is used as a basis for fireproof capes. The presence of non-dense weaving, kinks and holes along the contours of the folds can make the cape completely useless for fire extinguishing or as a means of evacuating people from the heat affected zone of a fire.

Серийное производство огнегасящих накидок осуществляется методом координатной раскладки компаунда в смеси с микрокапсулами на поверхности термостойкой ткани выбранной из ряда: асбест, стеклоткань, базальт, кремнезем или арселон. Основные этапы производства:Serial production of fire-extinguishing capes is carried out by the method of coordinate layout of the compound mixed with microcapsules on the surface of a heat-resistant fabric selected from the range: asbestos, fiberglass, basalt, silica or arselon. The main stages of production:

- Кремнеземную ткань, поставляемую в рулонах, нарезают квадратными кусками размером 120×120 см.- The silica cloth supplied in rolls is cut into square pieces measuring 120 × 120 cm.

- Полиуритан с жесткостью по Шору 10 в количестве 210 г смешивают с микрокапсулами в количестве 120 г до однородной суспензии.- Polyurethane with a Shore hardness of 10 in the amount of 210 g is mixed with microcapsules in the amount of 120 g until a homogeneous suspension.

- Полученную суспензию заливают в печатающую головку 3Д Принтера с полем печати 3×3 метра.- The resulting suspension is poured into the print head of a 3D Printer with a print area of 3 × 3 meters.

- На поле печати по маркерам размещают 4 куска кремнеземной ткани.- 4 pieces of silica cloth are placed on the print field on markers.

- По программе происходит раскладка компаунда сплошной линией шириной 5,0 мм толщиной 1,0-1,5 мм в виде рисунка, расширяющейся от центра спирали с увеличивающимся шагом между витками от 20 до 30 мм.- According to the program, the compound is laid out with a solid line 5.0 mm wide with a thickness of 1.0-1.5 mm in the form of a pattern, expanding from the center of the spiral with an increasing step between turns from 20 to 30 mm.

- Раскладку компаунда на 1-ом куске ткани осуществляют за время не более 1-ой минуты.- Layout of the compound on the 1st piece of fabric is carried out in a time not more than 1 minute.

- Сушку кусков ткани с нанесенным рисунком осуществляют в вертикальном положении в сушильных камерах в течение не менее 24 часов.- Drying of pieces of fabric with a printed pattern is carried out in a vertical position in drying chambers for at least 24 hours.

- По окончании цикла сушки заготовки накидок штабелируют.- At the end of the drying cycle, the blankets are stacked.

- При помощи оверлока обрабатывают края огнегасящей накидки.- With the help of an overlock, the edges of the fire extinguishing cape are processed.

- Готовые изделия упаковывают в пакеты, маркируют и датируют.- Finished products are packed in bags, marked and dated.

Огневые испытанияFire tests

Испытания проводятся в хорошо проветриваемом помещении, оборудованном системой приточно-вытяжной вентиляцией, со стенами и потолком из не горючего и/или огнеупорного материала.The tests are carried out in a well-ventilated room equipped with a supply and exhaust ventilation system, with walls and ceilings made of non-combustible and / or refractory material.

В состав оборудования для проведения огневых испытаний входит:The equipment for conducting fire tests includes:

- Стол металлический - 1 шт. - Metal table - 1 pc.

- Модельный очаг пожара в виде металлической чашки диаметром 50 см (стандартный диаметр бочки емкостью 200 л) и высотой не менее 3 см (далее МОП-50) - 1 шт. - A model fire seat in the form of a metal cup with a diameter of 50 cm (standard diameter of a barrel with a capacity of 200 liters) and a height of at least 3 cm (hereinafter MOP-50) - 1 pc.

- Штатив лабораторный - 2 шт. - Laboratory stand - 2 pcs.

- Бензин АИ-92 - 1 литр.- Gasoline AI-92 - 1 liter.

- Газовая горелка - 1 шт. - Gas burner - 1 pc.

- Секундомер - 1 шт. - Stopwatch - 1 pc.

- Весы лабораторные - 1 шт. - Laboratory balance - 1 pc.

- Тепловизор переносной - 1 шт. - Portable thermal imager - 1 pc.

Для проведения испытаний из партии изделий методом случайной выборки отбирают три образца огнегасящих накидок габаритами 110×110 см. Образцы взвешивают, визуально оценивают по качеству и однородности внешнего вида, а так же измеряют по длине и ширине до и после проведения испытаний.For testing, three samples of fire-extinguishing capes with dimensions of 110 × 110 cm are taken from a batch of products by random sampling.The samples are weighed, visually assessed for quality and uniformity in appearance, and also measured in length and width before and after testing.

Методика проведения огневых испытанийFire test procedure

Испытания проводятся в 3-й этапа:The tests are carried out in the 3rd stage:

1) Проверка огнегасящей накидки на тушение пожара при полном покрытии МОП-50.1) Checking a fire-extinguishing cape for extinguishing a fire with full coverage of MOP-50.

2) Проверка огнегасящей накидки на тушение пожара при 1-ой открытой стороне МОП-50.2) Checking a fire-extinguishing cape for extinguishing a fire with the 1st open side of the MOP-50.

3) Проверка огнегасящей накидки на тушение пожара при 2-х открытых сторонах МОП-50.3) Checking a fire extinguishing cape for extinguishing a fire with 2 open sides of the MOP-50.

При проведении испытаний регистрируется время первичного тушения пожара, а так же время тушения повторного возгорания.During the tests, the time of the primary extinguishing of the fire is recorded, as well as the time for extinguishing the re-ignition.

1. Проверка огнегасящей накидки на тушение пожара при полном покрытии МОП-50.1. Checking a fire-extinguishing cape for extinguishing a fire with full coverage of MOP-50.

1.5 Посередине металлического стола устанавливают МОП-50.1.5 MOP-50 is placed in the middle of the metal table.

1.6 В МОП-50 заливают 100 г бензина марки ИА-92.1.6 In the MOP-50, 100 g of gasoline of the IA-92 brand is poured.

1.7 При помощи газовой горелки инициируют возгорание.1.7 Use a gas burner to initiate a fire.

1.8 По истечении 10-15 секунд свободного горения на МОП-50 накидывают огнегасящую накидку.1.8 After 10-15 seconds of free burning, a fire-extinguishing cape is put on the MOP-50.

1.9 Время тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.1.9 The time to extinguish the fire is recorded using a thermal imager.

1.10 Огнегасящую накидку приподнимают за один край и при помощи газовой горелки инициируют повторное возгорание.1.10 The fire-extinguishing cape is lifted by one edge and, using a gas burner, initiate a re-ignition.

1.11 По истечении 3-5 секунд свободного горения приподнятый край огнегасящей накидки опускают до полного покрытия МОП-50.1.11 After 3-5 seconds of free burning, the raised edge of the fire-extinguishing cape is lowered until the MOP-50 is fully covered.

1.12 Время тушения повторного возгорания фиксируют при помощи тепловизора 1.12 The time for extinguishing a re-ignition is recorded using a thermal imager

Выводы и заключения.Conclusions and Conclusions.

Испытания для образца продукции считают пройденными, если пожаротушение при полном покрытии МОП-50 было осуществлено за время не более 3 сек, а повторное возгорание за время не более 5 сек.Tests for a sample of products are considered passed if fire extinguishing with full coverage of MOP-50 was carried out in a time not exceeding 3 seconds, and repeated ignition in a time not exceeding 5 seconds.

2. Проверка огнегасящей накидки на тушение пожара при 1-ой открытой стороне МОП-50.2. Checking a fire extinguishing cape for extinguishing a fire with the 1st open side of the MOP-50.

2.1 Посередине металлического стола устанавливают МОП-50.2.1 MOP-50 is installed in the middle of the metal table.

2.2 Рядом устанавливают лабораторный штатив, к которому фиксируют один край огнегасящей накидки.2.2 A laboratory stand is set up nearby, to which one edge of the fire-extinguishing cloak is fixed.

2.3 Свободные края огнегасящей накидки фиксируют над МОП-50 при помощи прищепки.2.3 The free edges of the fire-extinguishing cape are fixed over the MOP-50 with a clothespin.

2.4 В МОП-50 заливают 100 г бензина марки ИА-92.2.4. 100 g of IA-92 gasoline are poured into MOP-50.

2.5 При помощи газовой горелки инициируют возгорание.2.5 Use a gas burner to initiate a fire.

2.6 По истечении 10-15 секунд свободного горения, прищепку расцепляют и на МОП-50 накидывают огнегасящую накидку.2.6 After 10-15 seconds of free burning, the clothespin is unhooked and a fire-extinguishing cape is put on the MOP-50.

2.7 Время тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.2.7 The time to extinguish the fire is recorded using a thermal imager.

2.8 Со стороны приподнятого края огнегасящей накидки при помощи газовой горелки инициируют повторное возгорание.2.8 On the side of the raised edge of the fire-extinguishing cape, use a gas burner to reignite.

2.9 Время тушения повторного возгорания фиксируют при помощи тепловизора. 2.9 The time to extinguish the re-ignition is recorded using a thermal imager.

Выводы и заключения.Conclusions and Conclusions.

Испытания для образца продукции считают пройденными, если пожаротушение при одной открытой стороне МОП-50 было осуществлено за время не более 5 сек, а повторное возгорание за время не более 8 сек.Tests for a product sample are considered passed if fire extinguishing with one open side of the MOP-50 was carried out in a time not exceeding 5 seconds, and re-ignition in a time not exceeding 8 seconds.

3. Проверка огнегасящей накидки на тушение пожара при 2-х открытых сторонах МОП-50.3. Checking a fire extinguishing cape for extinguishing a fire with 2 open sides of the MOP-50.

3.1 Посередине металлического стола устанавливают МОП-50.3.1 MOP-50 is installed in the middle of the metal table.

3.2 С двух противоположных сторон от МОП-50 устанавливают штативы лабораторные, к которым фиксируют два противоположных края огнегасящей накидки.3.2 On two opposite sides of the MOP-50 laboratory stands are installed, to which two opposite edges of the fire-extinguishing cape are fixed.

3.3 Свободные края огнегасящей накидки фиксируют над МОП-50 при помощи прищепки.3.3 The free edges of the fire-extinguishing cape are fixed over the MOP-50 with a clothespin.

3.4 В МОП-50 заливают 100 г бензина марки ИА-92.3.4 100 g of IA-92 gasoline are poured into the MOP-50.

3.5 При помощи газовой горелки инициируют возгорание.3.5 Use a gas burner to initiate a fire.

3.6 По истечении 10-15 секунд свободного горения, прищепку расцепляют и на МОП-50 с двух накидывают огнегасящую накидку.3.6 After 10-15 seconds of free burning, the clothespin is uncoupled and a fire-extinguishing cape is put on the MOP-50 from two.

3.7 Время тушения пожара фиксируют при помощи тепловизора.3.7 The time to extinguish the fire is recorded using a thermal imager.

3.8 Со стороны любого приподнятого края огнегасящей накидки при помощи газовой горелки инициируют повторное возгорание.3.8 On the side of any raised edge of the fire-extinguishing cape, using a gas burner, reignite the fire.

3.9 Время тушения повторного возгорания фиксируют при помощи тепловизора3.9 Time to extinguish re-ignition is recorded using a thermal imager

Выводы и заключения.Conclusions and Conclusions.

Испытания для образца продукции считают пройденными, если пожаротушение при 2-х открытых сторонах МОП-50 было осуществлено за время не более 8 сек, а повторное возгорание за время не более 10 сек.Tests for a sample of products are considered passed if fire extinguishing with 2 open sides of the MOP-50 was carried out in a time period of no more than 8 seconds, and repeated ignition in a time of no more than 10 seconds.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Микрокапсулированный огнегасящий агент согласно настоящему изобретению легко смешивается со смолами, жидкими отверждаемыми каучуками и другими матрицами и может быть применен в качестве наполнителя в огнегасящих композитных материалах, например, в форме паст, пластин, пленок, покрытий, пеноматериалов, технических тканей, фасонных и других изделий.The microencapsulated extinguishing agent according to the present invention is easily miscible with resins, liquid curable rubbers and other matrices and can be used as a filler in extinguishing composite materials, for example, in the form of pastes, plates, films, coatings, foams, technical fabrics, shaped and other products. ...

Специалистам в области пожаротушения должно быть понятно, что применением способа получения микрокапсул согласно изобретению может быть обеспечено получение микрокапсулированных огнегасящих агентов, способных к выбросу целевого жидкого продукта во внешнюю среду при определенной температуре.Specialists in the field of fire extinguishing should understand that by using the method for producing microcapsules according to the invention, it is possible to obtain microencapsulated extinguishing agents capable of ejecting the target liquid product into the external environment at a certain temperature.

Такие огнегасящие агенты могут использоваться в различных областях промышленности и в различных системах пожаротушения для эффективного автоматического безынерционного предотвращения возгораний, как в форме порошка микрокапсул, так и в составе огнегасящих композиционных материалов - покрытий, пленок, кембриков, огнетушащих защитных тканей и других.Such extinguishing agents can be used in various fields of industry and in various fire extinguishing systems for effective automatic inertialess prevention of fires, both in the form of microcapsule powder and in the composition of fire-extinguishing composite materials - coatings, films, cambric, fire-extinguishing protective fabrics and others.

Claims (12)

1. Способ получения микрокапсулированного термоактивируемого огнегасящего агента, содержащего микрокапсулы, имеющие ядро из огнегасящего агента и сферическую полимерную оболочку, обладающую способностью взрывоподобного разрушения в диапазоне температур 90-150°С, в котором микрокапсулы формируют инжекционно-капельным впрыском под давлением нагретого огнегасящего агента в среду охлажденного пленкообразователя, помещенного в условия пониженного давления, для чего в реакторе смешивают компоненты для приготовления концентрата пленкообразователя, полученную смесь охлаждают при пониженном давлении в реакторе, затем перемешивают и повторно охлаждают до температуры, необходимой для образования стабилизированного коллоидного состояния концентрата пленкообразователя, при этом в бак установки помещают огнегасящий агент, создают давление, необходимое для удаления пузырьков воздуха, и при постоянном перемешивании агент нагревают до определенной температуры, зависящей от заданной температуры активации готовых микрокапсул, затем нагретый агент под давлением подают в блок форсунок и инжектируют капли в реактор в среду охлажденного концентрата пленкообразователя в течение определенного времени при скорости вращения вала двигателя, зависящей от заданного внешнего диаметра готовых микрокапсул, причем каждая разогретая капля, попадая в среду концентрата пленкообразователя, находящегося в реакторе при пониженном давлении, расширяется и формирует первичную сферу зародыша микрокапсулы, которая становится центром активации процесса отверждения пленкообразователя, остывающее ядро зародыша микрокапсулы в низкотемпературной среде реактора активно сжимается, равномерно уплотняется и создает после отверждения прочную микрокапсулу с шарообразной монолитной оболочкой, по окончании цикла инжекции сформированные микрокапсулы сливают, отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.1. A method of obtaining a microencapsulated thermoactivated extinguishing agent containing microcapsules having a core of a fire extinguishing agent and a spherical polymer shell with the ability to explosively destruct in the temperature range 90-150 ° C, in which the microcapsules are formed by injection-drop injection under pressure of a heated extinguishing agent into the medium cooled film former placed under reduced pressure, for which the components are mixed in the reactor to prepare the concentrate of the film former, the resulting mixture is cooled at reduced pressure in the reactor, then stirred and recooled to the temperature required to form a stabilized colloidal state of the film former concentrate, while in the tank the installations place a fire extinguishing agent, create the pressure required to remove air bubbles, and with constant stirring, the agent is heated to a certain temperature, depending on the specified temperature of the asset preparation of finished microcapsules, then the heated agent under pressure is fed into the nozzle block and the drops are injected into the reactor into the medium of the cooled concentrate of the film former for a certain time at the speed of rotation of the motor shaft, depending on the specified outer diameter of the finished microcapsules, each heated drop falling into the medium of the concentrate of the film-former, which is in the reactor at a reduced pressure, expands and forms the primary sphere of the microcapsule nucleus, which becomes the center of the activation of the film-former curing process, the cooling nucleus of the microcapsule nucleus in the low-temperature reactor environment is actively compressed, uniformly compressed and creates, after curing, a strong microcapsule shell at the end of the injection cycle, the formed microcapsules are poured, filtered and dried at room temperature. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в реакторе концентрат пленкообразователя охлаждают до температуры +10 - +15°С при давлении 0,1-0,5 Атм, затем перемешивают и повторно охлаждают до температуры +8 - +18°С.2. The method according to claim 1, characterized in that in the reactor the concentrate of the film former is cooled to a temperature of +10 - + 15 ° C at a pressure of 0.1-0.5 Atm, then stirred and re-cooled to a temperature of +8 - + 18 ° FROM. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что агент, помещенный в бак инжектирующей установки, нагревают до температуры +35 - +95°С, затем под давлением 2,0-4,0 Атм подают в среду охлажденного концентрата пленкообразователя в течение не более 20-30 мин при скорости вращения вала двигателя 1500-2500 об/мин.3. The method according to claim 1, characterized in that the agent placed in the tank of the injection unit is heated to a temperature of +35 - + 95 ° C, then under a pressure of 2.0-4.0 Atm is fed into the medium of the cooled film-former concentrate for no more than 20-30 minutes at an engine shaft speed of 1500-2500 rpm. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют концентрат пленкообразователя в виде смеси эпоксидной смолы, диэтиленгликоля и малеинового ангидрида.4. A method according to claim 1, characterized in that a concentrate of a film former is used in the form of a mixture of epoxy resin, diethylene glycol and maleic anhydride. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют концентрат пленкообразователя в виде смеси воды, желатина и сульфата натрия.5. The method according to claim 1, characterized in that a concentrate of a film former is used in the form of a mixture of water, gelatin and sodium sulfate. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют концентрат пленкообразователя в виде смеси воды, поливинилового спирта и метанола.6. The method according to claim 1, characterized in that a concentrate of a film former is used in the form of a mixture of water, polyvinyl alcohol and methanol. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве огнегасящей жидкости используют дибромметан.7. A method according to claim 1, characterized in that dibromomethane is used as the extinguishing liquid. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве огнегасящей жидкости используют перфторкетон.8. The method according to claim 1, characterized in that perfluoroketone is used as the extinguishing liquid. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве огнегасящей жидкости используют фреон 114В2.9. The method according to claim 1, characterized in that freon 114B2 is used as the extinguishing liquid. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получают микрокапсулы, имеющие внешний диаметр в диапазоне 50-1100 мкм.10. A method according to claim 1, characterized in that microcapsules having an outer diameter in the range of 50-1100 μm are obtained. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в одной партии получают не менее 90% микрокапсул, имеющих однородные физико-химические показатели.11. The method according to claim 1, characterized in that at least 90% of microcapsules having homogeneous physical and chemical properties are obtained in one batch. 12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получают микрокапсулы, в которых масса оболочки составляет 4-10% от массы микрокапсулы.12. The method according to claim 1, characterized in that microcapsules are obtained in which the mass of the shell is 4-10% of the mass of the microcapsule.
RU2019123083A 2019-07-17 2019-07-17 Method of producing microencapsulated thermo-activated extinguishing agent RU2731599C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019123083A RU2731599C1 (en) 2019-07-17 2019-07-17 Method of producing microencapsulated thermo-activated extinguishing agent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019123083A RU2731599C1 (en) 2019-07-17 2019-07-17 Method of producing microencapsulated thermo-activated extinguishing agent

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2731599C1 true RU2731599C1 (en) 2020-09-04

Family

ID=72421738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019123083A RU2731599C1 (en) 2019-07-17 2019-07-17 Method of producing microencapsulated thermo-activated extinguishing agent

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2731599C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112316351A (en) * 2020-10-26 2021-02-05 南京师范大学 Preparation method of microcapsule fire extinguishing agent with dibromomethane as core material
CN116626833A (en) * 2023-07-21 2023-08-22 江苏中天科技股份有限公司 Antifreezing fire-resistant rat-proof optical cable

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2059409C1 (en) * 1985-05-08 1996-05-10 Еуранд Интернэшнл С.П.А. Method of microcapsulated composition producing
RU2161520C1 (en) * 1998-05-06 2001-01-10 Акционерное общество закрытого типа "ДЕЛИВЕРИ СИСТЕМС ИНТЕРНЕЙШНЛ" Fire-extinguishing polymer composite
RU2389525C2 (en) * 2006-07-14 2010-05-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" Microcapsulated extinguishing agent and method for making thereof, extinguishing composite, extinguishing paint coating and extinguishing fabric containing said agent
RU2469761C1 (en) * 2011-06-23 2012-12-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" Microcapsulated fire-extinguishing agent, method of its obtaining, fire-extinguishing composite material and fire-extinguishing coating
WO2018217132A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Юрий Яковлевич ЛИВШИЦ Flexible plate comprising a fire extinguishing composite material, and method for producing same (variants)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2059409C1 (en) * 1985-05-08 1996-05-10 Еуранд Интернэшнл С.П.А. Method of microcapsulated composition producing
RU2161520C1 (en) * 1998-05-06 2001-01-10 Акционерное общество закрытого типа "ДЕЛИВЕРИ СИСТЕМС ИНТЕРНЕЙШНЛ" Fire-extinguishing polymer composite
RU2389525C2 (en) * 2006-07-14 2010-05-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" Microcapsulated extinguishing agent and method for making thereof, extinguishing composite, extinguishing paint coating and extinguishing fabric containing said agent
RU2469761C1 (en) * 2011-06-23 2012-12-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" Microcapsulated fire-extinguishing agent, method of its obtaining, fire-extinguishing composite material and fire-extinguishing coating
WO2018217132A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Юрий Яковлевич ЛИВШИЦ Flexible plate comprising a fire extinguishing composite material, and method for producing same (variants)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112316351A (en) * 2020-10-26 2021-02-05 南京师范大学 Preparation method of microcapsule fire extinguishing agent with dibromomethane as core material
CN112316351B (en) * 2020-10-26 2022-03-25 南京师范大学 Preparation method of microcapsule fire extinguishing agent with dibromomethane as core material
CN116626833A (en) * 2023-07-21 2023-08-22 江苏中天科技股份有限公司 Antifreezing fire-resistant rat-proof optical cable
CN116626833B (en) * 2023-07-21 2023-11-03 江苏中天科技股份有限公司 Antifreezing fire-resistant rat-proof optical cable

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2731599C1 (en) Method of producing microencapsulated thermo-activated extinguishing agent
EP0561035B1 (en) Fire extinguishing method
CN115487460B (en) Fire-and/or fire-fighting material
US4923753A (en) Controlled-release compositions for acids
CA2772682A1 (en) An aerosol fire suppression apparatus with high temperature ablation resistant insulating layer and prepatation method thereof
EP2830718B1 (en) Fire extinguisher and fire extinguisher medium
WO2012177181A1 (en) Microencapsulated fire suppressant and method for producing same
WO2016153385A1 (en) Foam silica gel, method for applying and producing same
US5423385A (en) Fire extinguishing methods and systems
WO2021041263A1 (en) Fire protection and suppression apparatus, materials, systems and methods of use thereof
WO2019151898A2 (en) Method for preventing fire and explosion and for solid foam extinction using a foamed silica gel and device for the implementation thereof
US4223066A (en) Fire retardant treatment of fire unstable materials and products obtained
RU2699083C1 (en) Fire extinguisher for fire and explosion prevention and hard foam extinguishing with shut-off and launching device and barrel
RU2699080C1 (en) Fire extinguisher with u-shaped gas-generator housing for explosion-fire prevention and hard foam extinguishing
WO2020197427A1 (en) Chemical foam fire extinguisher with an ejector mixer/foam generator
CN206026921U (en) Novel on -vehicle fire extinguishing systems
RU2699078C1 (en) Gas-generating fire extinguisher for fire and explosion prevention and hard foam extinguishing
CN207875490U (en) A kind of pocketed explosion-proof oil transport truck
Siwek et al. Dust explosion venting and suppression of conventional spray dryers
RU2787018C1 (en) Microencapsulated fire extinguishing agent with thermal stability, method for its production and fire extinguishing product containing such an agent
CA2510682A1 (en) Fire resistant materials
US20230405381A1 (en) Perfluorohexanone microcapsule fire extinguishing material and preparation method thereof
CN104476892B (en) A kind of preparation method of fire-fighting foam composite plate
Truax The use of chemicals in forest fire control
US1629027A (en) Apparatus for extinguishing fires