TR2023006055A2 - Nano çi̇nko-oksi̇t bor katkili bi̇yobozunur poli̇mer yangin söndürme topu ve bunun üreti̇m yöntemi̇ - Google Patents
Nano çi̇nko-oksi̇t bor katkili bi̇yobozunur poli̇mer yangin söndürme topu ve bunun üreti̇m yöntemi̇Info
- Publication number
- TR2023006055A2 TR2023006055A2 TR2023/006055 TR2023006055A2 TR 2023006055 A2 TR2023006055 A2 TR 2023006055A2 TR 2023/006055 TR2023/006055 TR 2023/006055 TR 2023006055 A2 TR2023006055 A2 TR 2023006055A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- feature
- production method
- fire extinguishing
- zno
- boron
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 16
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 title claims abstract description 16
- JUGMVQZJYQVQJS-UHFFFAOYSA-N [B+3].[O-2].[Zn+2] Chemical compound [B+3].[O-2].[Zn+2] JUGMVQZJYQVQJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229960001296 zinc oxide Drugs 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 20
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 10
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims description 9
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims description 8
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 8
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 235000005206 Hibiscus Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000007185 Hibiscus lunariifolius Nutrition 0.000 claims description 7
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 7
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 7
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 7
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 240000000982 Malva neglecta Species 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 5
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 5
- 235000000060 Malva neglecta Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- -1 boron-doped ZnO-NPs Chemical compound 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 244000284380 Hibiscus rosa sinensis Species 0.000 claims 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 14
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 241000218033 Hibiscus Species 0.000 description 7
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- RSCACTKJFSTWPV-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane;pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 RSCACTKJFSTWPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000006012 monoammonium phosphate Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOC(C)=O NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- 244000188014 Spathodea campanulata Species 0.000 description 1
- 235000017899 Spathodea campanulata Nutrition 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- YZYDPPZYDIRSJT-UHFFFAOYSA-K boron phosphate Chemical class [B+3].[O-]P([O-])([O-])=O YZYDPPZYDIRSJT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N trizinc;diborate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Abstract
Buluş, yangın söndürme alanında özellikle açık hava yangınlarının kontrol altına alınması ve söndürülmesinde kullanılacak nano çinko-oksit bor katkılı biyobozunur polimer yangın söndürme topları ile ilgilidir. Buluş özellikle, doğadaki canlılara ve çevreye zararı çok büyük olan orman ve açık hava yangınlarının kontrol altına alınması ve söndürülmesinde kullanılacak, söndürücü madde olarak yeşil sentez yöntemi ile üretilen bor katkılı çinko oksit nanopartiküllerini içeren biyobozunur polimer yangın söndürme topları ve bunların üretim yöntemi ile ilgilidir.
Description
TARIFNAME NANo ÇINKO-OKSIT BOR KATKILI BIYOBOZUNUR POLIMER YANGIN SÖNDÜRME TOPU VE BUNUN ÜRETIM YÖNTEMI Teknik Alan Bulus, yangin söndürme alaninda özellikle açik hava yanginlarinin kontrol altina alinmasi ve söndürülmesinde kullanilacak nano çinko-oksit bor katkili biyobozunur polimer yangin söndürme topu ile ilgilidir. Bulus özellikle, dogadaki canlilara ve çevreye zarari çok büyük olan orman ve açik hava yanginlarinin kontrol altina alinmasi ve söndürülmesinde kullanilacak, söndürücü madde olarak yesil sentez yöntemi ile üretilen bor katkili çinko oksit nanopartiküllerini içeren biyobozunur polimer yangin söndürme toplari ve bunlarin üretim yöntemi ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu En büyük dogal afetlerden biri olan yanginlar farkli yanici maddeler nedeniyle farkli özellikler tasimaktadirlar. Isi enerjisi, oksijen ve yanici maddenin bir araya gelmesiyle meydana gelen yanmanin durdurabilmesi için de bu üç faktörden birinin ortadan kaldirilmasi gerekmektedir. Dogadaki canlilara ve çevreye zarari çok büyük olan orman ve açik hava yanginlari sadece ülkemizde degil, tüm dünyadaki ormanlarin varligi için en büyük tehditlerden biridir. Özellikle iklim degisikligi ve küresel isinma gibi dünyamizin gelecegini ilgilendiren önemli sorunlarin hissedilmeye baslandigi su günlerde bu tehdit her zamankinden daha önemli hale gelmistir. Bir orman yangininin iyi bir sekilde anlasilabilmesi ve söndürme isinde basariya uIasiIabiImesi için öncelikle yanma olayinin dogru analiz edilmesi gereklidir. Orman yanginlari ile mücadelede farkli yangin tipleri, bunlarin farkli söndürüIme sekilleri ve çesitli tipIerdeki söndürücü kimyasal maddeleri incelemek önemlidir. Yanginla mücadelede yangin türlerine göre kullanilan birçok söndürücü madde bulunmaktadir. Günümüzde söndürücü madde olarak su, karbondioksit gazi (COg), yapisinda Mono Amonyum Fosfat (MAP), Amonyum Sülfat (AS), Sodyum bi karbonat, Potasyum bi karbonat, Potasyum sülfat, Potasyum klorid, Potasyum sülfat + kalsiyum karbonat, bor içeren kuru kimyevi tozIar, köpük, kum, boraks pentahidrat ve kiI kullanilmaktadir. Yanginlara yapilan müdahalelerde; söndürücü madde ve araç olarak su, yangin tüpü (kuru kimyevi tozlu, köpüklü, karbondioksit gazli), yangin bombasi (boraks pentahidrat), IHA*Iar (kablolu sivi püskürtücü, kati kimyevi toz ve söndürücü gaz), kuru kimyevi tozlar kullanilmaktadir. Son yillarda sürekli gelisen ve ilerleyen nanoteknolojinin kuIIanimi her geçen gün artmaktadir. Nanoteknoloji, çevre teknolojileri, sanayide, bilisim teknolojilerinde, savunma, malzeme, saglik sektöründe ve daha birçok alanda kullanilmaktadir. Nano partiküller, yangin söndürmede sanayi tesisleri, trafo alanlari ve soIvent bazli yangin riski tasiyan yerlerde kullanilmaktadir. Malatya Inönü Üniversitesitnde Murat Toptas tarafindan üretilen YSB-82 bombasinin içeriginde, Izmir Itfaiye Dairesi Baskanligi portatif söndürme cihazlarinin içerisinde bulunan kuru kimyevi tozun yapisinda, IYTE Teknoparkita bulunan bir firma, ürettigi yangin söndürücü tozun yapisinda bor kullanilmistir. Ancak bu firmalarin kuIIandikIari ürünler veya benzer ürünlerde kullanilan bor maddesinin tek basina kullanilmasi sahip oldugu dezavantajlardandir. Söyle ki borun yangin söndürmede oIan etkisinin tek basina yetersiz kalmakta, yangina müdahalede avantaj saglayacak alev geciktirici, sogutucu gibi özellikleri kazandiracak bilesiklerin ihtiyaç duyulmaktadir, ayrica burada kullanilan yöntemin çevreci olmamasi ve söndürücü maddenin yüzey alani nanoteknoloji gibi yöntemlerle arttirilmadigindan dolayi etkisinin daha az olmasi vb olumsuzluklari da bulunmaktadir. Havadan yapilan müdahalelerde kuIIaniIan uçakIar göIIerden, rezervuarIardan veya denizlerden su aIarak yangina müdahale etmektedir. Ayni sekilde heIikopterIer de 400- 1200 ton kapasitesi olan yangin havuzlarindan veya göletlerden su ikmali yaparak yangina müdahale etmektedir. Yangin havuzlari yanginin sik görüldügü bölgelerde her 5 kmlde bir tane olacak sekilde konumlandirilmistir. Orman yanginlari ile havadan yapilan müdahalelerde çogu zaman su kullanilmasina ragmen kimi zaman bu durum yeterIi sonucu vermemektedir. Söndürücü madde olarak su kuIIanimi, suyun yangin alanina ulasamadan yüksek sicakliklar nedeniyle bir kisminin buharlasmasi ve alev geciktirici özellikleri olmamasindan dolayi tek basina yetersiz kalmaktadir. Ayni zamanda helikopterle belirli bir yükseklikten birakiIan suyun savruIma ihtimalinin yüksek olmasi yangin alanina isabetli bir atis yapilamamasina sebep olmaktadir. Su ikmali için yapilan yapay havuzlar ve göletlerin maliyetinin de oldukça yüksek olmasi göz önünde bulundurulmalidir. Kati kimyevi maddenin orman yanginlarinda kullanilmasi durumunda da çevredeki insanlara, diger canlilara ve dogaya toksik etki birakarak zarar verebilmesi durumu söz konusudur. Orman yanginlarinin diger yanginlara göre çok daha genis bir alanda olmasi kullanilacak söndürücünün çok daha fazla miktarda olmasini gerektirmektedir. Ayni zamanda bu miktardaki bir söndürücü kimyasalin üretilmesi, temin edilmesi, maliyeti, etkisi, uygun yükseklik ya da uzakliktan atilmasi ve çevreye olan etkisi basli basina büyük problemlerdir. Kullanilan kimyevi maddenin yogunlugunun düsük olmasi da yangin alanina birakilirken savrulma ihtimalini arttirir bu durum da dezavantajlar arasindadir. Teknikte kullanilan diger bir yöntem olan yangin bombalari ise yanginin merkezine geldiginde yüksek sicaklik nedeniyle etkili olamamaktadir. Kullanimi sirasinda yüksek güvenlik tedbirlerinin alinmasi gerekmekte ve bu durum kuIIaniIabiIirIigini kisitlamaktadir. Yangin bombasinin kullanilabilmesi için uçaklara ihtiyaç duyulmakta, böyle bir durumda hava araçlarina bagli kalinmasi yanginin daha da büyümesine sebep olmaktadir. Ayrica çevrede birakacagi patlama etkisiyle etrafindaki bitki örtüsü ve canlilara zarar verme ihtimali de yüksektir. Çevrede biraktigi etki topragin kendini uzun bir süre boyunca yenileyememesine sebep olabileceginden kullanilmasi uygun görünmemektedir. Mevcut teknikte yer alan bir diger yangin söndürme araci da yangin söndürme toplaridir. Bu toplar alevle temas etmeden etki göstermemekte ve ayni zamanda sadece kapali alanlarda kullanilmaktadir. Maliyeti yaklasik olarak 697.50 TL olarak hesaplanan bu yangin söndürme toplari yaklasik ortalama 3m2ilik alana etki etmektedir. Bu da ortalama bir yangini söndürmek için çok sayida yangin topunun kullanilmasini gerektirmekte ve çok yüksek bir maliyet olusturmaktadir. Yangin tüpIerinin içerisinde bulunan söndürücü madde yangin tiplerine göre farklilik göstermektedir bu da yangin esnasinda problemlere sebep olmaktadir. Söndürücü maddenin basinçli bir sekilde kimyasal bir tank içerisinde muhafaza edilmesinin gerekliligi de maliyeti arttiran nedenlerden biridir. Literatürde yapilan arastirmada teknigin bilinen durumuna bir örnek olarak CN108310701A numarali doküman gösterilebilir. Bahsi geçen doküman, yangin söndürme bombasi firlatma mekanizmasi, yangin söndürme araci ve yangin söndürme bombasi ile ilgilidir. Söz konusu bulusta, distan içe kabuk, fiber glass katman, sivi nitrojen katman ve yangin söndürücü madde bulunan bir yangin söndürme bombasi açiklanmaktadir. Bahsedilen söndürücü madde, köpürtücü madde, deiyonize su, nano-termal yalitimli refrakter alev geciktirici, malzeme ve radyasyon emici bir malzeme ve epoksi reçine harci, çinko borat, alüminyum hidroksit, kalsiyum klorür, antimon trioksit, donma önleyici madde etilen glikol monobütil eter asetat, koyulastirici madde poliakrilamid karisimindan olusan kompozit alev geciktirici içermektedir. gösterilebilir. Bahsi doküman, orman yanginlari ile mücadelede suyun yetersiz kaldigi durumlarda, yangina ilk müdahalenin yapilarak, söndürme ekibinin yangin bölgesine ulasana kadar geçen süreçte yayilimin engellenmesinde, karadaki müdahale personelinin ulasmasinin güç oldugu durumlarda ve içerisindeki yanici maddelere göre farkli özellikler tasiyan yangin tiplerinde kullanilacak olan polimer matrisli numarali faydali model basvurusu ise HN2002 Atcan içerigine eklenecek olan piyasadaki kimyasallar sayesinde atildigi bölgede yangin söndürme islemi için kullanilacak yeni nesil bir mühimmat sistemi ile ilgilidir. Söz konusu bulusta bomba atar, tamburlu bomba atar, otomatik bomba atar veya yeni olusturulacak bomba atar sistemlerine uyumlu olacak sekilde tasarlanmis; zor kosulda en az zayiat ile yangina müdahale imkâni olusturarak görevli personellerin is yükünü azaltmak ve yanginlarda kullanilan materyallerden tasarruf etmek amaciyla olusturulmus bir sistem açiklanmaktadir. Sonuç olarak yukaridaki problemlerin varligi ve mevcut çözümlerin yetersizligi, ilgili teknik alanda bir gelistirme yapmayi zorunlu kilmistir. Bulusun Amaci Mevcut bulus yukarida bahsedilen dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getiren biyobozunur polimer yangin söndürme topu ve üretim yöntemi ile ilgilidir. Bulusun ana amaci, yesil sentez yöntemi ile elde edilmis çinko oksit nanopartiküllerine alev geciktirici özellige sahip bor takviye edilerek üretilen yangin söndürücü madde içeren bu söndürücü maddenin havada savrulma ihtimalini azaltan ve depolanmasini saglayan biyobozunur polimer yangin söndürme topu saglamaktir. Bulusun amaci, söndürücü maddenin havada savrulma ihtimalini azaltarak depolanmasini ve yapisinda su moleküllerini de bulundurmasini saglayan biyobozunur polimerler ile kaplanarak kürecikler halinde üretilen bir ürün ortaya koymaktir. Biyobozunur polimerin matrisinde dogada bol bulunan, ulasilabilir ve ucuz olan aljinat kullanilmaktadir. Bahsedilen biyobozunur polimerler dogada biyolojik olarak kolay parçalanabilir olup, çevreye toksik etkisi bulunmamaktadir. Bulusun bir amaci, içerisinde %95 oraninda su molekülleri ile sogutma isleminin gerçeklestirilmesi ve ayni zamanda kullanilan söndürücü maddenin müdahaleden sonra bir örtü görevi görüp oksijenle temasi keserek yanginin tekrarlamasinin engellemesidir. Bulusun diger amaci yüksek sicakliklara kadar formunu koruyarak dayanabilen böylelikle yangina ulasmadan etkisini kaybetme riskini ortadan kaldirilan bir ürün saplamakti r. Bulusun diger amaci da, içerisine kil ve demir tozu ilave edilerek yogunlugu arttirilmis böylelikle havadan veya karadan yapilan müdahale sirasinda söndürücü maddenin yangin bölgesine daha isabetli bir sekilde ulasmasini saglayan bir ürün ortaya koymakti r. Bulusun diger amaci, nanoteknoloji yöntemi ile üretilen yangin söndürücü nanopartiküllerin yüzey alaninin büyük olmasi ile az miktarda kullanilmalarina ragmen yanginlarda daha genis alana etki eden bir ürün ortaya koymaktir. Bulusun bir diger amaci, alev geciktirici olarak kullanilan nanopartiküllerin üretiminde yesiI sentez yöntemi uygulanmasiyla dogal bir döngüye sahip, kimyasal sentez yöntemine göre daha ekonomik olan, çevre veya insan sagligina olan zarari minimize eden bir üretim yöntemi ortaya koymaktir. Bulusun bir diger amaci da, ülkemizde bulunan yüksek bor rezervi sayesinde söndürücü maddenin üretim maliyetinin düsük oldugu ekonomik bir çözüm saglamakti r. Yukarida anlatilan amaçlarin yerine getirilmesi için bulus, orman ve açik hava yanginlarinin kontrol altina alinmasi ve söndürülmesinde kullanilacak nano çinko-oksit bor katkili biyobozunur polimer yangin söndürme toplarinin üretim yöntemi qup, asagidaki islem adimlarini ihtiva etmektedir; i. Ebegümeci bitkisinin yapraklarindan ebegümeci ekstraktinin elde edilmesi, ii. Çinko asetat içeren solüsyonun hazirlanmasi, ebegümeci ekstraktinin bu solüsyona damlatilmasi ve olusan karisimin karistirilmasi iii. Elde edilen karisimin iki adimla santrifüjlenmesi, ardindan kurutma ve kalsine islemleri uygulanmasiyla ZnO nanopartiküllerinin (ZnO-NPs) sentezlenmesi, iv. Sodyum boraks ve ZnO nanopartiküllerinin (ZnO-NPs) karistiriciya eklenerek karistirilmasi, olusan karisimin süzülmesi ve kurutulmasiyla bor katkili ZnO-NPs elde edilmesi, v. Su içerisine aljinat, bor katkili ZnO-NPs, demir tozu ve bentonit kiI eklenerek homojen hale gelene kadar karistirilmasi, vi. 3-6 CC sicaklik araliginda 1M CaCI2 içerikli sulu çözeltinin hazirlanmasi, vii. Hazirlanan karisimin CaCI2 squ çözeltisi içerisine küre sekli verilerek damlatilmasiyla yangin söndürme toplarinin elde edilmesi. Yukarida anlatilan amaçlarin yerine getirilmesi için bulus, nano çinko-oksit bor katkili biyobozunur polimer yangin söndürme toplari qup, su, aljinat, demir tozu, bentonit kil ve yesil sentez yöntemiyle elde edilen bor katkili ZnO nanopartikülleri (ZnO-NPs) ihtiva etmektedir. Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir. Bu nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. Bulusun Anlasilmasina Yardimci Olacak Sekiller Sekil 1: Yesil Sentez Yöntemi ile Elde Edilen ZnO Nanopartiküller ile Katkilanmis Boraks Nanopartiküllerine Ait SEM Analizlerinin görünümüdür. Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada, bulus konusunun tercih edilen alternatifleri, sadece konunun daha iyi anIasiImasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir. Bulus konusu, orman ve açik hava yanginlarinin kontrol altina alinmasi ve söndürülmesinde kullanilacak nano çinko-oksit bor katkiIi biyobozunur polimer yangin söndürme toplarinin üretim yöntemi asagidaki islem adimlarini içermektedir; i. Ebegümeci bitkisinin yapraklarindan ebegümeci ekstraktinin elde edilmesi, ii. Çinko asetat içeren solüsyonun hazirlanmasi, ebegümeci ekstraktinin bu solüsyona damlatilmasi ve olusan karisimin karistirilmasi iii. Elde edilen karisimin iki adimla santrifüjlenmesi, ardindan kurutma ve kaIsine islemleri uygulanmasiyla ZnO nanopartiküIIerinin (ZnO-NPs) sentezIenmesi, iv. Sodyum boraks ve ZnO nanopartiküIIerinin (ZnO-NPs) karistiriciya eklenerek karistirilmasi ve olusan karisimin kurutuImasiyIa bor katkiIi ZnO-NPs elde edilmesi, v. Su içerisine aninat, bor katkiIi ZnO-NPs, demir tozu ve bentonit kiI eklenerek homojen haIe gelene kadar karistirilmasi, vi. 3-6 CC sicaklikta 1 M CaCI 2 içerikli squ çözeltinin hazirlanmasi, vii. Hazirlanan karisimin CaCI2 squ çözeltisi içerisine küre sekli verilerek damlatilmasiyla yangin söndürme toplarinin elde edilmesi. Bulus konusu yöntemin ii) islem adiminda bahsedilen çinko asetat içeren solüsyon Zn(CH3COO)2 X 6H20 soIüsyonudur. Bahsedilen karisim tercihen 80 "C'de sicaklikta renk degisimine kadar karistirilmaktadir. Burada söz konusu renk degisimi su sekilde gerçeklesmektedir; çinko asetat suda çözünen tuz oldugu için rengi ilk basta seffaf olup, ebegümeci çözeltisi iIe karistirilinca renk zamanla beyaz süspansiyon haIine dönmektedir. Bulus konusu yöntemin iii) islem adiminda karisima iki adimla santrifüjleme yani ilk santrifüjleme, yikanma islemi ve ikinci kez santrifüjleme islemi uygulanmaktadir. Bahsedilen santrifüjleme islemi tercihen 10000 devirde 10 dakika süresince gerçeklestirilmektedir. Söz konusu kurutma islemi tercihen 80 (C sicaklikta 12 saat süresince ve kalsine islemi ise tercihen 400 (C sicaklikta 6-8 saat araliginda uygulanmaktadir. Bulus konusu yöntemin iv) islem adiminda sodyum boraks ve ZnO nanopartikülleri (ZnO-NPs) karistiriciya eklenerek tercihen oda sicakliginda iki gün süresince karistirilmaktadir. Burada farkli bor kaynagi olarak borik asit ve bor fosfat türevleri de kullanilabilinmektedir. Bulus konusu yöntemin vi) islem adiminda 1 M C8CI2 içerikli sulu çözeltinin hazirlanmasi 3-6 (C sicaklik arali ginda tercihen 4 (C sicaklikta gerçekle stirilmektedir. Burada 1 Molar çözelti hazirlamak için CaCI2 manyetik karistirici yardimiyla yaklasik -15 dakika homojenize görüntü elde edilene kadar karistirilmaktadir. Sicaklik kontrolü yapilarak verilen araligin (3-6 "(3) disinda ise çözeltiye sogutma islemi uygulanmaktadir. Vii) adiminda kullanilan maddelerin küre haline getirilmesinde diger biyobozunur polimer eldesi üretim yöntemlerine göre daha kolay, laboratuvar ortamlarinda yapilabilen ve oldukça ekonomik olan sol-jel yöntemi kullanilmaktadir. Bulus konusu yöntemin vii) islem adiminda karisim CaCI2 sulu çözeltisi içerisine puar ile küre seklinin verilerek damlatilmaktadir. Üretimin ardindan ise toplar C8CI2 çözeltisi içerisinde bekletilerek sulu formdaki 4 mm çapini korumaktadir. Bulus konusu, nano çinko-oksit bor katkili biyobozunur polimer yangin söndürme toplari su, aljinat, demir tozu, bentonit kil ve yesil sentez yöntemiyle elde edilen bor katkili ZnO nanopartikülleri (ZnO-NPs) içermektedir. Bahsedilen yangin söndürme toplari %4 oraninda aljinat, %0,1 oraninda bor katkili ZnONPs, %1 demir tozu ve %2 oraninda bentonit kil ve tamamlayici olarak su içermektedir. Söz konusu yangin söndürme toplari tercihen sulu formda 4 mm ve kuru formda 1 mm çapindadir. Ayrica bor katkili ZnONPs nanopartiküller ve diger maddeler toz formda bulundugundan malzeme kaybi minimize edilmis, bilesenlerin bir arada tutulmasi, yapisinda su moleküllerini tutabilmesi saglanmistir. Bulus konusu yangin söndürme toplari içerdigi kil ile savrulma minimize edilmektedir. Söyle ki söndürme toplarinin yogunlugu, içerisine eklenen kil ve demir tozu ile arttirilmis olup, bu durum havadan veya karadan yapilan müdahale sirasinda söndürücü maddenin yangin bölgesine daha isabetli bir sekilde ulasmasini saglamaktadir. Ayrica içerdigi su molekülleri ile de sogutma islemi gerçeklestirilmektedir. Nanoteknoloji ile üretilen nanopartiküllerin kimyasal sentez ile üretilmeleri çevrede toksik etki birakmaktadir. Bulusumuzda bu nedenle yangin söndürücü madde olarak kullanilan bor katkili çinko oksit nanopartikülleri yesil sentez yöntemi ile elde edilmis olup, yine alev geciktirici özellige sahip bor ile takviye edilerek üretilmektedir. Ayni zamanda farki nanoteknoloji yöntemi ile üretilen bu yangin söndürücü nanopartiküllerin yüzey alanini mevcuttaki teknikle üretilenlere göre daha büyüktür, bu nedenle az miktarda kullanilmalarina ragmen orman yanginlarinda daha genis alana etki edebilmektedir. Bulus konusu üretim yönteminin örnek bir uygulamasi asagida detaylandirilmistir. 1. Nanopartikülerin sentezi Ebeqümeci yapragi ekstraktlarinin hazirlanmasi Ilk olarak Ebegümeci bitkisinin yaprak kismi alinarak 3 kez deiyonize su ile yikanmaktadir. Yapraklar bir parçalayicidan (mutfak robotundan) geçirilip, küçük parçalara ayrilmaktadir. 1 L bir kap (erlenmayer) içerisinetercihen 20 gram ebegümeci yapragi ve 400 mL deiyonize su ilave edilmektedir. Ardindan bu karisim manyetik isiticida 100 CC'de 2 saat isitilmakta ve ortaya çikan karisim süzgeç kagidindan (Whatman) süzülmektedir. ZnO nanopartiküllerin sentezi konulmaktadir. Daha sonra bu karisimin üzerine 5 mL ebegümeci ekstrakti damlatilarak eklenmekte ve 80 "C'de renk de gisinceye kadar karistirilmaktadir. Ardindan karisim tüplere/kaba alinmakta 10000 devirde 10 dakika santrifüjlenmektedir. Nihai pelet, organik kalintilari çikarmak için üç kez suyla yikanmakta ve ardindan tekrar santrifüjlenmektedir. Pelet kismi çikarilarak tercihen 80 2. Bor katkili ZnO nanopartiküllerin sentezi Bir kaba (beher) 10 gram sodyum boraks ve üzerine 50 ml su ilave edilerek karistirilmaktadir. Sodyum boraks tam çözündükten sonra üzerine 0,05 gram ZnO nanopartikülleri ilave edilerek hizli sekilde iki gün boyunca oda sicakliginda karistirilmaktadir. Karisimin üzerindeki su dekante edilmekte/ süzülmekte ve ardindan 80 "C'de iki gün süresince kurutulmaktadir. Reaksiyon sonunda elde edilen nanopartiküllerin karakterizasyonu FTIR, SEM, EDX kullanilarak yapilmistir. ZnONPs katkili borakslarin morfolojik özellikleri elektron mikroskobu (SEM) kullanilarak incelenmistir. Yesil Sentez Yöntemi ile Elde Edilen ZnO Nanopartiküller ile Katkilanmis Boraks Nanopartiküllerine Ait SEM Analizlerinin görünümü sekil 1 de verilmektedir. SEM spektrumu kullanilarak bor katkili çinkooksit nanopartiküllerin küresel, altigen, düzensiz sekillere ve 40 nm ile 60 nm arasinda boyutlara sahip oldugu görülmüstür 3. Bor katkili ZnO nanopartiküllü kapsüllerin hazirlanmasi Bor katkili ZnO nanopartiküllerin hazirlanmasinin ardindan elde edilen toz formdaki söndürücü maddenin orman yanginlarina daha uygun sekilde kullanimi için kapsülleme islemi yapilmaktadir. Ilk olarak su içerisine %4 oraninda aljinat, %0,1 oraninda bor katkili ZnONPs, %1 demir tozu ve %2 oraninda bentonit kil eklenmektedir. Hazirlanan bu karisim homojen hale gelene kadar mekanik olarak karistirilmaktadir. Ardindan hazirlanan karisim, sogutulmus (yaklasik 4"C) 1M CaCI 2 sulu çözeltisi içine puar yardimiyla küre sekli verilerek damlatilarak yangin söndürme topu elde edilmektedir. TR
Claims (1)
1.STEMLER Bulus, orman ve açik hava yanginlarinin kontrol altina alinmasi ve söndürülmesinde kullanilacak nano çinko-oksit bor katkili biyobozunur polimer yangin söndürme toplarinin üretim yöntemi olup, özelligi; i. Ebegümeci bitkisinin yapraklarindan ebegümeci ekstraktinin elde edilmesi, ii. Çinko asetat içeren solüsyonun hazirlanmasi, ebegümeci ekstraktinin bu solüsyona damlatilmasi ve olusan karisimin karistirilmasi iii. Elde edilen karisimin iki adimla santrifüjlenmesi, ardindan kurutma ve kalsine islemleri uygulanmasiyla ZnO nanopartiküllerinin (ZnO-NPs) sentezlenmesi, iv. Sodyum boraks ve ZnO nanopartiküllerinin (ZnO-NPs) karistiriciya eklenerek karistirilmasi, olusan karisimin süzülmesi ve kurutulmasiyla bor katkili ZnO-NPs elde edilmesi, v. Su içerisine aljinat, bor katkili ZnO-NPs, demir tozu ve bentonit kiI eklenerek homojen hale gelene kadar karistirilmasi, vi. 3-6 CC sicaklik arali ginda 1M C8CI2 içerikli sulu çözeltinin hazirlanmasi, vii. Hazirlanan karisimin C8CI2 squ çözeltisi içerisine küre sekli verilerek damlatilmasiyla yangin söndürme toplarinin elde edilmesi islem adimlarini içermesidir. Istem 1,e uygun bir üretim yöntemi olup, özelligi; ii) islem adiminda bahsedilen çinko içeren solüsyonun Zn(CH3COO)2 x6H20 solüsyonu olmasidir. Istem 1,e uygun bir üretim yöntemi olup, özelligi; ii) islem adiminda bahsedilen karisimin 80 “C'de sicaklikta renk de gisimine kadar karistirilmasidir. Istem 1,e uygun bir üretim yöntemi olup, özelligi; iii) islem adiminda karisima ilk santrifüjlenme, yikama islemi ve ikinci kez santrifüjlenme islemi uygulanmasidir. Istem 1,e uygun bir üretim yöntemi olup, özelligi; iii) islem adiminda kurutma isleminin 80 (C sicaklikta 12 saat süresince uygulanm asidir. Istem 1,e uygun bir üretim yöntemi olup, özelligi; iii) islem adiminda kalsine isleminin 400 CC sicaklikta 6-8 saat arali ginda uygulanmasidir. Istem 1,e uygun bir üretim yöntemi olup, özelligi; iv) islem adiminda Sodyum boraks ve ZnO nanopartiküllerinin (ZnO-NPs) karistiriciya eklenerek oda sicakliginda iki gün süresince karistirilmasidir. Istem 1,e uygun bir üretim yöntemi olup, özelligi; vii) islem adiminda karisimin CaCI2 sulu çözeltisi içerisine puar ile küre seklinin verilerek damlatilmasidir. Bulus, nano çinko-oksit bor katkili biyobozunur polimer yangin söndürme toplari olup, özelligi; su, aljinat, demir tozu, bentonit kil ve yesil sentez yöntemiyle elde edilen bor katkili ZnO nanopartikülleri (ZnO-NPs) içermesidir. Istem 9,a uygun yangin söndürme toplari olup, özelligi; %4 oraninda aljinat, o/oO,1 oraninda bor katkili ZnONPs, %1 demir tozu ve %2 oraninda bentonit kil ve tamamlayici olarak su içermektedir. Istem 9*a uygun yangin söndürme toplari olup, özelligi; sulu formda 4 mm ve kuru formda 1 mm çapinda olmasidir. TR
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TR2023006055A2 true TR2023006055A2 (tr) | 2023-08-21 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1877722B1 (en) | Pressure impulse mitigation | |
He et al. | Insight to hydrophobic SiO2 encapsulated SiO2 gel: Preparation and application in fire extinguishing | |
EP1883778B1 (en) | Pressure impulse mitigation | |
US11344759B2 (en) | Fire extinguishing powder for A, B, C, D, F and K class fires and its application in suppression of catastrophic fires, the absorption of oil and its derivatives and revitalization of land degradation caused by fire | |
CN104072667A (zh) | 一种基于多元复合高吸水纳米材料的森林灭火剂的合成方法 | |
Liu et al. | A novel flame-retardant composite material based on calcium alginate/poly (vinyl alcohol)/graphite hydrogel: thermal kinetics, combustion behavior and thermal insulation performance | |
Zhou et al. | An environmental-friendly oil-based dust suppression microcapsules: Structure with chitosan derivative as capsule wall | |
TR2023006055A2 (tr) | Nano çi̇nko-oksi̇t bor katkili bi̇yobozunur poli̇mer yangin söndürme topu ve bunun üreti̇m yöntemi̇ | |
WO2020238726A1 (zh) | 一种森林大火的灭火方法 | |
CN101303217A (zh) | 复合装药的冷激波灭火弹 | |
AU2017261898B2 (en) | Device for seeding a cloud cell | |
CN104150527A (zh) | 一种空心十四面体结构羟基锡酸锌气敏材料的制备方法 | |
CN101508899A (zh) | 森林草原防火专用阻燃剂及其制备方法 | |
CN108992827A (zh) | 一种绝缘防腐气溶胶灭火剂的制备方法 | |
CN112090016A (zh) | 一种高水胶囊防灭火剂及其应用 | |
CN202199008U (zh) | 直射式远程灭火弹 | |
CN102921125A (zh) | 一种直射式远程灭火弹 | |
CN100491502C (zh) | 森林、草原防火专用阻燃液 | |
AU2011203138B2 (en) | Pressure impulse mitigation | |
RU2749587C1 (ru) | Способ дистанционного автоматизированного тушения пожаров и огнетушащий элемент для его осуществления | |
Dong et al. | Application techniques for micro capsules on energy security: A case study on Class B fire | |
CN115245646A (zh) | 一种煤矿采空区防灭火复合材料及其制备方法 | |
Nabipour et al. | An Environmentally Friendly Phosphorus-Modified Cellulose/Silica Hybrid Hydrogel for Fire Prevention and Firefighting | |
Kinttof | Laboratory experiments with chemical warfare agents. | |
CN105403108A (zh) | 一种人工防雹弹 |