DE1444315A1 - Zur Schaumbildung geeignete Substanz und Verfahren zur Erzeugung eines auch zur Feuerbekaempfung geeigneten Schaumes - Google Patents
Zur Schaumbildung geeignete Substanz und Verfahren zur Erzeugung eines auch zur Feuerbekaempfung geeigneten SchaumesInfo
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Description
Zur Schaumbildung geeignete Substanz und Verfahren zur Erzeug .ng eines auch
zur Feuerbekämpfung geeigneten Schaumes
Oiθ vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Schaumerzeugung, wobei eine Substanz benutzt wird, die man in verdünnter wässriger Lösung in einem Luftstrom derart
versprüht, daß sich ein Schaum bildet, der einen gewissen JTeuchtigkeitsgrad hat und diesen auch während längerer Zeit
beibehält, so daß der Schaum zum !''euerlöschen und zu anderen
/λ.ecken benutzt werden kann.
a~r,enstand eines älteren latentes (deutsche Patentanmeldung
J 18 651 V/öla) bildet eine Apparatur zur üx-zeugung eines
■κ
wasserhaltigen ochaumes ^enägeaaer Beweglichkeit in ausreichender
...enge, der eine wirksame Bekämpfung verschiedener irten von ffeuersbrunsten gestattet, einschließlich Grubenbränden
und ülfeldbränden, deren Bekämpfung aus einiger
Entfernung {jescnelien muß. Gegenstand dieses i-'atentes bildenaer
^.ppax'at hat sich als wirksam bei der ,!'euerbekämpfung
erwiesen, ^r soll insbesondere auch Verwendung finden bei
dem Verfahren zur Schaumerzeugung, das den Gegenstand der
vorliegenden jJrfindung bildet und dessen Besonderheit in
aer Zusammensetzung des flüssigen -.ittels besteht, die in
wässriger .Lösung unter Zuhilfenahme von luft zu einem
feuchten schaum verblasen v/erden soll«
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Die iVirksamkeit eines Schaumes beim Bekämpfen eines Feuers
hängt davon ab, daß der Schaum einen genügenden Wassergehalt
hat. Das bedeutet nicht, daß der Schaum bzw. die schaumbildende
Substanz selbst das Feuer löscht, aber daß der Schaum von einer genügenden Menge Wasser durchsetzt ist,
die beim Verdampfen eine Dampfhülle bildet. Diese wird von
Schaum selbst in der H- he der Feuerstel-le eingeschlossen
und verhindert den weiteren Zutritt des für den Fortgang der Verbrennung erforderlichen Sauerstoffs ^ur Brennstelle,
ienn der ochaum nicht den nötigen Wassergehalt hat, ist er
weniger wirksam und erweist sich nicht so befriedigend bei der Bekämpfung des Feuersβ
Als ein Ziel der Erfindung ergibt sich also ein Zusatz zu
dem den ochaum bildenden otoff, wobei dieser Zusatz dem
ochaum die Eigenschaft gibt, mehr V/asser zurückzuhalten:
der Schaum hat also nicht nur bei der Erzeugung einen ■ :-
höheren Wassergehalt, sondern der Schaum ist auch in der
Lage, einen angemessenen Wassergehalt während des Zeitabschnittes zurückzuhalten, in dem sich der Schaum von .dem
Schäumerzeuger zu der Feuerstelle selbst bewegt, ^s ergibt
sich also ein geringer VJntwässerungsfaktor, und das ■ ■
erlaubt, den zur Schaumerzeugung dienenden Apparat in'-sicherem Abstand von der Feuerstelle selbst aufzustellen; dabei hat r
der Schaum, wenn er die Feuersteile erreicht, noch einen
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genügenden Feuchtigkeitsgehalt, um wirksam zu sein.
Luft-scheum-bildende Lösungen, die aus Flüssigleitekonzentrelten
hergestellt werden, ζ. B* hydrolisierte Eiweißkörper (Proteine) sind bekannt. Wenn man die onzentrate
zu Wasser In einer etwa 3 bis 6 eigen Lösung gibt, so
ergibt sich eine Volumenvergrößerung von 10 : 1 bis 20 : des gebildeten Schaumes zu der flüssigen Phase. Diese bekannten
Stoffe sind jedoch nicht zur Erzeugung höher expandierter Schäume in der Größenordnung von 50 : 1 bis
2000 : 1 brauchbar, und z.'ar v/eil sie entweder nifcht stabil
genug sind, weil sie nicht den nötigen Wassergehalt aufnehmen, weil sie zu schnell entwässern oder weil sie eine ungeeignete
Viskosität haben.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die "Luft-Schaum-Lösung"
(dieser Ausdruck wird in der vorliegenden Beschreibung in dem Sinne der Definition benutzt, die sich
Dei Unaerwriters' Laboratories Inc. U. L. 162, 1. Ausgabe,
Liai 1^60, findet als "eine Substanz, die eine Lischung eiii-s
x"t-jcaaum-j/laosigkeits-ivonzentrates in einer geeigneten
e ..asser" darstellt) so zu gestalten, daii sie Je nach'
der verwendeten Apparatur zur schäumerζeugung oinen hoch
expandierten o^ei weniger stark expandierten jchaum erzeuet,
In jeden ^aIl wird die jjuft-vjchaum-x-ösunt; durch
eine Ver-'iimun;·; oes ^c'iaiamflüssij .sitslconzentrats gebildet.
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- Is muß darauf ausgewiesen to3?&3ö,s daß tie Jji£ö^d©r?Migeas
die ©n ©ia®n hooh eagjaa&iesrfeea Scham gestallt werden»
schweres? und teofc&iscü sißlit ia ^© eiaiasli©^ W©teis gm sr-"füllen
sixids ^Θ dlse "b©l wenigst staEfe
Sehätsmea dog IPaI! ist* Is "bildet ^ia©s
3 all©.S?£ordesnieeB
füllte di© an ©i&ea sta3?2s eEmaadie^tsa
w@2*d©a 0. und -atiSösdsa la Appsä?ßt©Q. 'brauch'bs.r is ti, di©
Erzeugung elaee weniger stark escp.enSlerten Sohexuaee dienen,
wie er für gewisse andere E'euerbekampfungsswecke erforderlich
Bin weiter©® Ziel der Srfindüng iet eine soloke Besehaffenheit
der Luft-Sohaum-Lösung4. daß sich ein Schaiim einer geeigneten durohsohnittliöhen fellchengröße ergibt und, gleichgültig^
ob es sioh um einen stärker oder schwächer eacpeii- * r
■' dierten Schaum handelt, äia «ri'orderlichen Eigenschaften ',
der,Staljilitltt$ der Bewggliohkeit, d. ho eine Möglichkeit
Hieriaa. liegt $&& S3?tei3li«Eer ?ort©ii fta? €t^ däe ^emgE?bfe* / ί .. ·. {
aus?
Sufos-feaass in Tersafc au haH?@a "fernaölifii^ dia füs
"Arten tos Apparaten sua? Ü^semguag; irofö ^öfeätiiassi
liolies? 'ksfo "beamtat werdet
der Porti)ewegung, und des erforderlichen Feuchtigkeitsaufnahmevermögena
in sich vereinigen. Um dies.en Anforderungen zu genügen, muß der gebildete Schaum aus genügend
feinen Teilchen "bestehen, um eine Emulsion zu bilden: in
diesem Fall ist der Wassergehalt" höher, die Beweglichkeit
jedoch geringer. Bs muß sich auch Schaum aus größeren Teilchen "bilden lassen, wenn man die entsprechende Apparatur benutzt:
dabei ergibt sich ein Schaum von geringerem Feuchtigkeitsgehalt, der durch ein leicht wogendes Gefüge gekennzeichnet ist und durch den Luftzug oder ähnliche Kräfte
leichter fortbewegt werden kann* Das Schaum erzeugende Material
soll also die Möglichkeit der Bildung von Schäumen der gerade geeigneten Teilchengröße bieten, je nach den Arbeitsbedingungen
des verwendeten Apparates, um sich der Art des zu löschenden Feuers anpassen zu können.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, daß das zur
Schaumbildung dienende Mittel zur Bildung eines Schaumes in der Lage ist, bei dem das Volumenverhältnis Schaum zu Flüssigkeit
zwischen den Vierten 50 : 1 und 2000 : 1 liegt. Auch soll
die Schaumbildung sehr schnell erfolgen und unter Zugabe jeder Art von Wasser möglich sein, gleichgültig, ob dasselbe die
Härte Null oder wie Seewasser eine Härte von. vielen tausend
Einheiten pro Million hat. (im nachfolgenden wird als.Härteeinheit ppm. verwendet, d. h. parts per million, härtebildende ·
Teile auf 1 Million Teile %sser.)
- 6
908815/104t
Die zur Schaumbildung verwendete Substanz soll also zur Schaumbildung,
in der Lage sein, auch wenn die Härte des Wassers sehr unterschiedliche Werte hat, selbst wenn die "Härte etwa der
des Seewassers gleichkommt» Auf diese Weise gelingt es gemäß der Erfindung, einen Schaum in erforderlicher Menge-,
in erforderlicher Teilchengröße, geeigneter Beweglichkeit,
dem gewünschten Ausdehnungsverhältnis und dem gewünschten Wassergehalt zu erzeugen, wobei die Härte des zur Herstellung
des -Schaumes benutzten Wassers jeden beliebigen Betrag bis zu dem des Seewassers haben kann. Unter Verwendung einer
solchen Substanz ist also eine Schaumerzeugung auch auf hoher
See oder an der Meeresküste möglich, indem man Jeewasser
für die Herstellung der wässrigen lösung benutzt, und auch
dabei kann ein Schaum mit dem im. Einzelfall für zweckmäßig
gehaltenen #asseraufnahmevermögeiL gebildet werden· ■■■-■■'
Auf diese Weise wird auch der Umfang erweitert, in dem sich
ein Feuerlöschapparat, wie er Gegenstand des älteren Patentee
(Patentanmeldung J 18 631 Y/51a) bildet, benutzen läßt, indem
dabei Wasser beliebiger Härte, z. B. auch Seewasser, benutzt
werden kann. Damit ergibt sich die Möglichkeit, Peuersbrünste
jeder Art leichter zu "bekämpfen unter geringerer Gefährdung
dar Personen, die sich in der Mhe des $«uera aufhalten.
Die Bekämpfung des Feuers kann aus größerer Entfernung, d. .&·,.
au» sicherer Stellung heraus durchgeführt, und auch Feuer,
dif aa unzugänglich®]! Stellen entstehen» können be&ümpft
werde». -,"-.-.■ """..."■-"" . . - .'.-"■
"'.'.. · ■ ' . -■... -7— : -' ■
SfiitS/töiS ·· '·
jsur feuerbekämpfung kann ein. derartiger Schaum auch
daisu dienen,, geschlossene Bäume zu entgiften» indem in der
IfluPt b&tindliche . radioaktive Seilehen entfernt werden, und
zwar dadurch, daß das Luftvoluraen angesaugt und in Blasen,
die der Schaum "bildet, eingeschlossen wird; das radioaktive
Material "bleibt während eines Zeitraumes eingeschlossen, der
ausreicht, um zu einer Benetzung desselben au führen. Wenn,
die Blasen gusammenfallen oder zu fropfen zusammenlaufen, befinden
sich die Verunreinigungen in der flüssigen !hase und werden
an den Boden des Behälters befördert und dadurch praktisch
vollständig entfernt, indem sie aus der dispersen Verteilung in der Luft heraus an einer Oberfläche gesammelt und so leicht
fortgewaschen werden können«
v/eitere Ziele und üinaelheiten der Erfindung seien nachstehend
beschrieben.
V/enn zur iichaumerzeugung weiches Wasser, d. h. Wasser von ge- I
ringer üärte gebraucht wird, ist es leichter, Schaum zu erzeugen;
mittels schaumbildender oubstanzen, wie ilmmonium-Dodecyl-Bulftit
(jUniaonium-Laurin-oulfat) kann man öchaum sowohl mit hohem als
auch mit geringem Volumenexpansionsverhältnis erzeugen, vVenn man ,eine bestimmte Wasseraufnahmefähigkeit des Schaumes und auch
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BAD ORIGINAL
ein holies Vermögen, das Wasser festzuhalten, anstrebt, so muß
der schaumbildenden Substanz ein Alkohol,· z.' B. Dοde cyl-Alkohol
(Laurin-Alkohol) beigegeben werden, der sowohl die Stärke als
auch die Viskosität der Ip. as ens chi cht erhöht und dadurch die Wirksamkeit Terbessert.
Ammonium-Dodecyl-Sulfat ist jedoch nur geeignet für- Wasser
von verhältnismäßig geringer Härte, und wenn auch der Dodecyl-Alkohol
das Zurückhaltevermögen für Wasser verbessert, so beeinflußt er das Unvermögen des Ammonium-Dodecyl-Sulfats, Schaum
mit hartem Wasser zu erzeugen, doch nicht merklich«
Um in der Lage zu sein, sowohl mit hartem als auch weichem
Wasser einerseits ochaum von geringer, andererseits Schaum von hoher Volumenausdehnung zu erzeugen, wird gemäß der Erfindung
ein alkoxyliertes Alkyl-Üiilfat, ζ. 3. Ammonium-Laurin-SuIfat,
verwendet, worin die Alkyl-Gruppe aus einer geraden oder verzweigten Kette mit K) bis 20 C-Atomen besteht und die
Alkoxylierung mittels Äthylenoxyd, . Propylenäthoxyd , Methyläthylenoxyd
oder dergleichen durchgeführt wird. Es gibt verschiedene
Verbindungen, mittels deren die Alkoxylierung bei einem Molekül durchzuführen ißt, das folgender liOrmel ge- .
.·. horcht t
J E - ( 0 - R' )n - SO^ Λ
■4-
- 9
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1 bis 4
©in O1Q bie ein Q™ - Alkohol-Derivat
ein Äthyl-, Propyl~t Isopropyl- oder dergleichen
Kern·
Ander« Salze der alkoxylierten Alkohol-Sulfate sind ebenfalls
brauchbar, z. B. diejenigen von Alkalien, Brdalkalien oder von organischen Aminen, wie Mono-, Di-, oder Triäthanolalpminaalze.
Die schauiabildende Substanz muß Weiter, um die nötige Fähigkeit,
das Wasser festzuhalten, au haben, einen Alkohol, z. B. Laurin-Alkohol oder einen entsprechenden anderen Alkohol,
enthalten« um den Entwässerungsfaktor herabzusetzen, damit der Schaum während genügender Zeiträume hinreichend
feucht bleibt, so daß er bei der Bekämpfung von Feuer oder
der Reinigung der Atmosphäre entsprechend den besonderen Anjwendungabedingungen
brauchbar ist#
Mittels der beschriebenen Substanz läßt sich $e nach der Art
des■verwendeten Apparates ein Schaum erzeugen mit einem
Ausdehnungsverhältnis von 50 : 1 bis 2000 : 1 oder auch ein
- 10 -
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j Schaum mit einem Ausdehnungsverhältnis in d©r Größenordnung
von 10 : 1, und in nedem Fall wohnen dar Substanz die er-
.
j forderlichen Eigenschaften inne, die sie sum Jeuerlösehen
geeignet machen* ·
\ Aus den folgenden Beispielen wird anschaulich, daß, obwohl
das äthoxylierte Amiaonium-Laurin-Sulfat einen "befriedigenderi
Schaum mit sehr hartem Wasser zu erzeugen in der Lage ist» die Bntwässerongszahl übermäßig ist und daß diese übermäßige
Entwässerungs zahl nicht dadurch verbessert werden kanns daß man den Gehalt der Substanz an äthoxylierten
Ammonium-Laurin-Sulfat erhöht«
Wenn Jedoch Laurin™Alkohol zugegeben wird, so zeigt ein
Schaum, der mit Wasser von großer Härte - die Schäumerzeugung ist in. diesem Fall stets schwieriger - eine erhöhte ·
Fähigkeit, das Wasser festzuhaltem, nämlich die gleiche, die
bei einem Schaum vorliegt, der mit einem Wasser normaler
• Härte erzeugt wurde. Diese Ergebnisse sind in den folgenden spezifischen Beispielen erläutert:
- 11 -
909815/1040
ORFGiWAL fNSPECTED
Schaumbildner: Zusätze:
Zubereitung der Lösung:
Konzentration
der aktiven bubstanz:
Lösungstemperatur :
29#iges äthoxyliertes Ammonium-Laurin-Sulfat
keine
keine
156 g 29%iges äthoxyliertes
Ammonium-Laurin-Sulfat mit
11,3 1 Leitungawasser
Ammonium-Laurin-Sulfat mit
11,3 1 Leitungawasser
400 mg/100 ml Leitungswasser
(Härte 50 bis 100 ppm.)
(Härte 50 bis 100 ppm.)
20°
Verhalten der
Anfangsfeuchtigkeitsgehalt des gebildeten Schaumes
Probe
194
Probe 2 148 g
Jilntwässerungszeit
in min.
abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebener j
Flüssigkeit Flüssigkeits- Flüssigkeit E1IUs sigkeits-j
in ml gehalt in ml gehalt j
in # in %
4 | 159 | 18 |
7 | 173 | 11 |
10 | 178 | 8 |
15 | 180 | 7 |
30 | 1S8 | 3 |
130 | 12 |
138 | 7 |
140 | 5 |
143 | 3 |
145 | 2 |
- 12 -
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Schaumbildner s Zusätze:
Zubereitung der Lösung:
Konzentration der aktiven Substanz:
Lösungstemperatur:
Verhalten der
Änfangsfeuchti gkeitsgehalt
des gebildeten Schaumes
29%iges äthoxyliertes Ammonium-Laurin-Sulfat
keine ·
312 g 29%iges äthoxyliertes
Ammonium-Laurin-Sulfat mit
11,3 1 Leitungswasser
Ammonium-Laurin-Sulfat mit
11,3 1 Leitungswasser
800 mg/100 ml Leitungswasser
20° G
Probe 1 209 g
Probe 2 196 g
Entwässerungs- abgelaufene Verbliebener abgelaufene verbliebener
zeit in min. Flüssigkeit Flüssigkeits- Flüssigkeit Flüssigkeits·
in ml gehalt . , gehalt
in ml
7 10 15 30
163 | 22 | 158 | 19 |
181 | 13 | 176 | 10 |
188 | 10 | 184 | 6 |
193 | 8 | 189 | 4- |
198 | 5 | 191 | 3 |
Wenn Laurin-Alkohol (Dodecy1-Alkohol) dem äthoxylierten
Ammonium-Laurin-Sulfat zugegeben wird, wie dieses bei dem
- 13 -
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ORIGINAL iNSPECTED
folgenden Beispiel III geschehen ist, so wird das Vermögen
•des Schaumes, das Wasser festzuhalten, wesentlich verbessert. In dem Maße, in dem.der Gehalt an Laur'in-Alkohol erhöht
wird, wird auch, die Fähigkeit, das Wasser festzuhalten, schrittweise
verbessert, wie sich dieses aus den folgenden Beispielen IV, V und VI ergibt.
Schaumbildner:
Zusätze:
Zubereitung
der Lösung:
Konzentration
der aktiven
Substanz:
Lösungatemperatur:
29/oiges. äthoxyliertes Ammonium-Laurin-oulfat
200 mg/lüü ml Laurin-Alkohol
183 g 29'/üiges äthoxyliertes Ammonäium-Laurin-Bulfat
mit 13,2 1 Leitungswasser (in den 183 g des Sulfates befinden sich 2,6 g Laurin-Alkohol als freier Alkohol).
400 mg/100 ml Leitungswasser"
20° C.
Verhalten der
Anfangsfeuchtigkeitsgehalt des
gebildeten ochaumes
gebildeten ochaumes
Probe 1 195 S
Probe 2 201 g
iiatwäss erungszeit in min.
7
10
10
15
30
30
abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebener Flüssigkeit Flüssigkeits- Flüssigkeit Flüssigkeitsin
ml gehalt in ml gehalt in jo
134·
159 170 178 184
31
18
13 9 6
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- 14 - | in % | |
143 | 29 | |
168 | 16 | |
180 | 10 | |
186 | 7 | |
191 | 5 | |
-IMr-
Schaumbildner: Zusätze:
Zubereitung der Lösung:
Konzentration der aktiven Substanz:
Lösungstemperatur:
29%±Qes äthoxyliertes Ammonium-Laurin-oulfat
Laurin-Alkohol,
und zwar 30 mg/100 ml Leitungswasser
163 g 29/öiges äthoxyliertes Ämmoniuiii-Laurin-Sulf at
plus 4-,O g Laurin-Alkohol, ' ■
verdünnt mit 13,2 1 Leitungswasser.
40Ü mg/100 ml Leitungswasser
20°
Vei'halten aer Probe
Anfangsf euchtig- 194 g keitsgehalt des
gebildeten schaumes
Probe 2
iüntwäs s e rungszeit in min.
abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebener
Flüssigkeit Ellissigkeits- Flüssigkeit i?lüssigkeits-
in ml gehalt in ml gehalt
in /ο ' in -to
4- | 33 | 83 |
7 | 72 | 63 |
10 | 95 | 51 |
15 | 113 | 42 |
30 | 155 | 20 |
33
73
95
73
95
156
63
52
43
'22
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Schaumbildner: 29/jiges äthoxyliertQS Ammonium-Laurin-Sulfat
Zusätze: 40 mg/lÜÖ ml Leitungswasser
Zubereitung der 185 g 29%iges äthoxyliertes Ammonium-Laurin-Sulfat
Lösung: plus 5|5 g Laurin-Alkohol,
verdünnt mit 15,2 1 Leitungswasser
Konzentration der aktiven Substanz: |
4üü mg/ | 100 ml Leitungswasser | • | iJrobe | 67 | 28 | 2 |
Lösungs temperatur: |
20° 0. | 250 | 68 | 69 | |||
Verhalten der | Probe 1 | abgelaufene verbliebener abgelaufene Flüssigkeit Pliissigkeits-Fl"issigkeit in ml gehalt in ml in ;a |
54 | IUl | verbliebener jj'lüssigkeits- gehalt in /ö : |
||
Anfangsfeuchtig keitsgehalt des gebildeten üchaumes |
215 | 27 | 4U | 154 | ö8 | ||
ilntwäs se rungs - zeit in min. |
68 | 22 | 175 | 70 | |||
4 | 56 | ||||||
7 | 128 | 42 | |||||
10 | 167 | 24 | |||||
' 15 | |||||||
5ü |
- 16 -
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Schaumbildner: Zusätze:
Zubereitung der Lösung:
Konzentration der aktiven Substanz:
Lb'sungstemperatur:
29%iges äthoxyliertes Ammonium-Laurln-Sulfat
Laurin-Alkohol, und ewar 50 mg/100 ml
183 g äthoxyliertes Ammonium-Laurin-rSulfat
plus 6,7 g Laurin-Alkohol mit 13,2 1 Leitungswasser
400 mg/100 ml Leitungswas s er
21°
Verhalten der
Anfangsfeuchtigkeitsgehalt des gebildeten Schaumes
Probe
277 g
Dntwäs s erungszeit in min.
abgelaufene verbliebener Flüssigkeit Flüssigkeitsin ml gehalt in % -
Probe 2
283 g
283 g
abgelaufene verbliebener Flüssigkeit Flüssigkeits-
in ml gehalt in %
M-
7
10
10
15
30
30
34 | 88 | 34· | 88 |
85 | 69 | 86 | 70 |
119 | 57 | • 120 | 57 |
158 | •4-3 | 158 | MA- |
207 | 25 | 212 | 25 |
- 17 -
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\- '
i
.Aus dem jetzt folgenden. Beispiel YII wird man, wenn man es mit dem Beispiel I vergleicht, ersehen, daß das äthoxylier- ; te Ammonium-Laurin-Sulf at im Zusammenhang mit einem harten V/asser in der Größenordnung von 500 ppm. gleich wirksam bezüglich der Schaumerzeugung ist wie im Zusammenhang mit ■ einem weichen Wasser; aber das Festhaltevermögen für Wasser ist ziemlich gering. Wenn jedoch, wie dieses in den Beispielen VIII und IX gezeigt ist, dem athoxylierten .äinmonium-Laurin-Sulfat Läurin-Alkohol hinzugefügt wird, so ist die dchaumerzeugung bei Verwendung eines Wassers in einer Härte von 2 500 ppm. mengenmäßig recht befriedigend, und das üFesthaltevermögen für V/asser ist ausgezeichnet. i
i
.Aus dem jetzt folgenden. Beispiel YII wird man, wenn man es mit dem Beispiel I vergleicht, ersehen, daß das äthoxylier- ; te Ammonium-Laurin-Sulf at im Zusammenhang mit einem harten V/asser in der Größenordnung von 500 ppm. gleich wirksam bezüglich der Schaumerzeugung ist wie im Zusammenhang mit ■ einem weichen Wasser; aber das Festhaltevermögen für Wasser ist ziemlich gering. Wenn jedoch, wie dieses in den Beispielen VIII und IX gezeigt ist, dem athoxylierten .äinmonium-Laurin-Sulfat Läurin-Alkohol hinzugefügt wird, so ist die dchaumerzeugung bei Verwendung eines Wassers in einer Härte von 2 500 ppm. mengenmäßig recht befriedigend, und das üFesthaltevermögen für V/asser ist ausgezeichnet. i
Schaumbildner: 2956iges äthoxyliertes Ammonium-Laurin-üulfat
Zusätze: keine
Zubereitung 156 g 29#iges äthoxyliertes .nmmonium-Laurinder
Lösung: Sulfat mit 11,3 1 -Vasser einer Härte von
500 ppm.
Konzentration 400 mg/lOü ml Leitungswasser dor aktiven
Substanz:
Substanz:
Lösungs- 20° C.
temperatur:
temperatur:
- 18 -
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ORIGINAL INSPECTED
Verhalten der
Probe 1
Probe 2
Anfangsfeuchtig- 172 keitsgehalt des gebildeten Schau mes |
abgelaufene Flüssigkeit in ml |
ε | 168 g | verblieb· Flüssigkeits gehalt in % |
iu'ntwä s s erungs - zeit in min. |
141 | verbliebener U1IUs sigkeits- gehalt in % |
abgelaufene Flüssigkeit in ml |
1? |
4 | 153 | 18 | 139 | 11 |
7 | 156 | 11 | 150 | 8 |
10 | 160 | 9 | 155 | 6 |
15 | 166 | 7 | 158 | 2 |
30 | 3 | 165 | ||
.Beispiel VIII
Schaumbildner: 29;oiges äthoxyliertes Ammonium-Laurin-Sulfat
Zusätze: Laurin-Alkohol, und zwar 30 mg/100 ml
Zubereitung der Lösung:
183 g äthoxyliertes Ammonium-Laurin-Sulfat
plus 4,0 g Laurin-Alkohol mit 1^,2 1.Wasser
einer Härte von 2 500 ppm.
Konzentration 4Ou mg/100 ml Leitungswasser der aktiven
Substanz:
Substanz:
Lösungstemperatur :
19Ü C
- 19 -
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ORIGINAL INSPECTED
Verhalten der
Anf angaf euchti gkeitsgehalt
deä gebildeten Sch.aumee
Entwässerungszeit in min.
Probe 197 S Probe 2
199 S
abgelaufene verbliebener Flüssigkeit Flüssigkeits-
in ml
gehalt in % abgelaufene verbliebener.
Flüssigkeit Flüssigkeits! in ml gehalt
in %
in %
15 50
65 | 67 | 65 | 68 |
108 | 45 | 104 | 48 |
125 | 57 | 125 | 57 |
150 | 24 | 147 | 26 |
170 | 14 | 170 | 15 |
ochaumbiidner: 29/oiges äthoxyliertes ilmmonium-Laurin-üulfat
Zusätze: Laurin-Alkohol, und zwar 70 g/10., ml
Zubereitung 565 g 29.0iges äthoxyliertes
uer .uösung: Ammonium-Laurin-Sulfat plus ^,5 g Laurin-Alkohol
mit 15»2 1 synthetischem oeewasser.
Konzentration 8üü mjj/lOO ml Leitungswasser
der aktiven Substanz:
Lösungstemperatur:
19° C.
- 20 -
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Verhalten der Probe 1 Probe 2
Anfangsfeuchtig- 185 S 169 g -■' '
keitsgehalt des gebildeten Schaumes
ji v·-
Entwässerungs- abgelaufene verbliebener ' abgelaufene verbliebener
zeit in min. Flüssigkeit Flüssigkeits- Flüssigkeit Flussigkeits-
in ml gehalt in ml gehalt
4 | 25 | 86 |
7 | 67 | 64 |
10 | 83 | 55 |
15 | 108 | 42 |
30 | 155 | 27 |
20 | 88 |
53 | 69 |
73 | 57 |
97 | 4-3 |
126 | 25 |
Bezüglich der Definition "synthetisches Seewasser'1 sei verwiesen
auf "See Naval Aircraft Factory Process Spec. PS-I, Navy Dept· Spec. WD27B, dated July 1, 1940".
Beispiel IX zeigt: es ist mit einer geeigneten Kombination von äthoxyliertem Ammonium-Laurin-Sulfat mit Laurin-Alkohol möglich,
Schaum in wesentlichen Mengen herzustellen; dieser Schaum ist stabil, von einer geeigneten durchschnittlichen Teilchengröße
und hält das Wasser fest. Selbst 30 Minuten nach der Schaumbildung verbleibt noch ein Was sergehalt von 27 % ohne Anzeichen
φ-ner liebelbildung oder eines Niederschlags·
Man sollte annehmen, daß beim Gebrauch von Seewasser nur eine
- 21 -
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dicke, milchige Flüssigkeit entsteht, aber kein Schaum gebildet werden kann, oder daß, wenn Schaum erzeugt wird,
dieser ganz unstabil ist. Im Gegensatz zu dem erwarteten Ergebnis entsteht jedoch ein Schaum von güter Beschaffenheit, der auch stabil ist und einen hohen ./assergehalt hat.
Auch das Zurückhaltevermögen für Wasser ist so gut, daß selbst nach 30 Minuten der Feuchtigkeitsgehalt noch eine Beschaffenheit;
des Schaumes ergibt, die ihn zur Feuerbekämpfung geeignet macht·
Um die in der Lösung befindlichen Komponenten bis zum Gebrauch derselben darin festzuhalten und eine annehmbare Viscosität
des Gemisches aufrecht zu erhalten, werden bestimmte Mengen von Isopropyl-Alkohol oder anderen Karbinolen mit niedrigem
Siedepunkt zugegeben; es bestehen keine kritischen Grenzen für die Mengenzugabe,"aber es genügt, um die flüssige thase der,
Substanz bei -6 C und eine Viscosität von 50 cps sicherzustellen,
eine Zugabe, die 15 Vo der wirksamen üubstanz beträgt. Im
allgemeinen sind 5 bis 15 Gew.-% des Karbinols für den erstrebten
Zweck ausreichend.
Das Netzmittel nach dem Prinzip der Erfindung kann in der Zusammensetzung
v/eitgehend variiert werden, um Jedes gewünschte Verhältnis von ochaum zu Flüssigkeit zu erzeugen, welchem die
bei der jüindäxomung des Feuers oder bei der entgiftung erforderliche
Konsistenz entspricht,
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Wenn man einen leicht welligen und gut beweglichen Schaum
braucht, so ist ein Expansionsverhältnis Schaum zu Flüssigkeit
von 1000:1 vorgesehen. Bei anderen Apparaten, wie sie zum Gebrauch in Wohnhäusern, im Zusammenhang mit Personenautos,
Lastkraftwagen oder im Rahmen einer Werkstattausrüstung benutzt werden, können Schäume, die ein anderes
Jüxpansionsverhältnis haben, benutzt ".-,erden. Bei hoch expandierten Schäumen zeigt sich, daß der .anteil des Hetzmittels im Schaum 2 bis 5 P beträgt, wobei das netzmittel selbst zu 15 ü/o aus aktiver Substanz besteht. Schäume von geringerer Expansion sind dichter, entwässern langsamer, lassen sich aber weniger leicht bewegen. Daher sind Schäume von geringerer expansion weniger wirksam bei der ITeuerbekämpfung aus großer Entfernung, aber sind längere Zeit hindurch wirksam, indem sie langsamer entwässern. '
Jüxpansionsverhältnis haben, benutzt ".-,erden. Bei hoch expandierten Schäumen zeigt sich, daß der .anteil des Hetzmittels im Schaum 2 bis 5 P beträgt, wobei das netzmittel selbst zu 15 ü/o aus aktiver Substanz besteht. Schäume von geringerer Expansion sind dichter, entwässern langsamer, lassen sich aber weniger leicht bewegen. Daher sind Schäume von geringerer expansion weniger wirksam bei der ITeuerbekämpfung aus großer Entfernung, aber sind längere Zeit hindurch wirksam, indem sie langsamer entwässern. '
Die schaumbildenden Substanzen der vorliegenden Erfindung haben die Eigenart, das wasser langer festzuhalten, und
sind gegenüber den Härtebildnern im wasser verhältnismäßig unempfindlich. Die Mittel haben auch eine annehmbare Viscosität bei einem Gehalt an aktiver Substanz von 15 /i> und haben sämtlich einen für die Lagerung genügend niedrigen l'rübungspunkt.
sind gegenüber den Härtebildnern im wasser verhältnismäßig unempfindlich. Die Mittel haben auch eine annehmbare Viscosität bei einem Gehalt an aktiver Substanz von 15 /i> und haben sämtlich einen für die Lagerung genügend niedrigen l'rübungspunkt.
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Bas alkoxylierte Ammonium-Alkyl-Sulfat gemäß der vorliegenden Erfindung kann erzeugt werden durch Alkoxylierung
Ton Alkoholen mit langer Kette, auch anderen als des Laurin-Alkohols, nachfolgende Sulfonierung und Neutralieierung in der üblichen Weise, um zu gleichwertigen Stoffen zu gelangen. So besteht die Möglichkeit, Äther des
Ammonium-Myristin-Bulfates (Setradecanol-Sulfat) o. a.
Alkohole mit hoher C-Zahl entsprechend der Eigenart des
Grundmaterial8 auszuwählen. Bas alkozylierte Ammonium-Alkyl-Sulfat ist auch in Verbindung mit anderen Alkoholen als Laurin-Alkohol brauchbar, wenn eine Schaumerzeugung sowohl mit hartem als auch weniger hartem Wasser
möglich sein soll· Das folgende Beispiel X bezieht sich auf die Verwendung eines solchen anderen Alkohols·
Sulfat
Zusatzes
Zubereitung der Lösungs
Myristin-Alkohol
40 mg/100 ml
183 g 29 feiges äthozyliertes Ammonium-Laurin-j
Sulfat plus 5,3 g Myristin-Alkohol mit 13f2 1 Leitungswasser
Konzentration 400 mg/100 ml Leitungswasser
der aktiven
Substanzs
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- 24 -BAD ORIG'NAL
LöaungB temperatur» | 21° 0. | 1 | Probe | 2 | verblie bener Plüssig- keitsge- halt injt |
Verhalten der | Probe | 581 g | 46 · | ||
Anfangsfeuehtig- keitsgehalt des gebildeten Schau mes |
504 g | verbliebener Plüasigkeits- gehalt in ?6 |
abgelaufene Flüssigkeit in ml |
36 | |
Entwäseerungs- zeit in min. |
abgelaufene Flüssigkeit in sol |
46 | ■ 314 | 27 | |
4 | 272 | 33 | 372 | 20 | |
7 | 337 | 23 | 425 | 13 | |
10 | 387 | 19 | 465 | ||
15 | 403 | 12 | 505 | ||
30 | 443 | ||||
Der Zusatz des Myristin-Hkohols kann mit dem des Laurin-Alkohol«
in folgender Weise verglichen Werdens
Schaumbildners
Zusatzes
Zusatzes
Zubereitung
der Lösungs
der Lösungs
29 #iges äthoayliertes Ammonium-Laurin-Sulfat
iaurin-Alkohol, und zwar 40 mg/100 ml
183 g 29 Jtoiges äthoayliertes Jünmonium-Laurin-SuIfat
plue 5,3 g Laurin-Älkohol (anstelle des Myristin-Alkohols des Beispiels X).
Konzentration 400 mg/LOO ml Leitungswasser
der aktiven Sub-
stanzs
Lösungstemperaturs 23° ö·
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- 25 BAD ÖR!G?MAL
Verhalten der | Irobe | abgelaufene flüssigkeit in ml |
1 | Probe | 2 |
Anfangefeuchtig- 663 g keitsgehalt des gebildeten Schau mes |
245 | 679 g | |||
EntwäBeerungs- zeit in Bin. |
371 | verbliebener Flüssigkeits gehalt in 56 |
abgelaufene Flüssigkeit in ml |
verbliebe- Flüssig- keitsge- halt in £ |
|
4 | 417 | 63 | 238 | 65 | |
7 | 484 | 44 | 353 | 48 | |
10 | 569 | 37 | 400 | 41 | |
15 | 27 | 468 | 31 | ||
30 | 14 | 570 | 16 |
Wie eich das Fortlassen der bei den Beispielen X und XE erwähnten
Alkohole auswirkt, ist zu ersehen aus folgendem»
Schaumbildners Zusatzes
Zubereitung der Lösung:
Konzentration der aktiven Substanz!
LÖsungB-temperaturi
29 5*igee äthyioxyliertes Ammonium-Laurin-Sulfat
keine
183 g 29#iges äthoayliertes Ammonium-Laurin-SuIfat
mit 13,2 1 Leitungswasser
400 mg/100 ml Leitungswasser
23°
- 26 -
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Verhalten der Probe 1
Anfangsfeuchtig- 194
keitsgehalt des
gebildeten Schaumes
gebildeten Schaumes
artwäaserungs- ÄKlSSSi
zexx xn mm. ±n ^
Probe 2 148
verbliebener abgelaufene verblie Plüssigkeits- Flüssigkeit bener
gehalt in <f> in ml Flüssig
keitsge halt
4 | 159 | 18 | 128 | 13 |
7 | 173 | 11 | 137 | 7 |
10 | 179 | 8 | 140 | 5 |
15 | 181 | 7 | 143 | 3 |
30 | 189 | 3 | 145. | 2 |
Aus diesen Beispielen kann man ersehen, daß Myristin-Alkohol,
wenn er auch nicht so wirksam ist wie Laurin-Alkohol, doch eine
wesentliche Verbesserung auf den iöitwässerungsfaktor des Schaumes
ausübt gegenüber solchen Schäumen, bei deren Erzeugung kein Fettalkohol zugesetzt wurde.
Schaumbildner, die sowohl unter Benutzung harten als auch unter Benutzung weichen Wassers verwendet werden können, sind die nach
der folgenden Formelt
R ist dabei ein Alkohol mit langer Kohlenwasserstoffkette mit
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- 27 ORIGINAL INSPECTED
10 bis 20 G-Atomen,
R* iet ein zur Alkoxylierung dienender Stoff von niedrigem
Siedepunkt, der beispielsweise aus Äthylenoxyd erhalten wird Z ist ein Alkali, ein Erd-Alkali oder ein organisches Amin-Hadikal.
Aus den vorbeschriebenen Substanzen läßt sich ein Schaum, sowohl mit weichem Wasser als auch mit einem Wasser erzeugen, dessen Härte so hoch ist wie bei Seewasser. Die Erzeugung
geschieht unabhängig von der Art des -Wassers im wesentlichen in der gleichen Weise. Zur Erzeugung eines
Schaumes von hoher Expansion wird Luft in einen mit Wasser verdünnten Schaumbildner in der Weise eingeführt, wie es
im Patent ... (Patentanmeldung J 18 631 V/6la) dargestellt istt
Eine Lösung eines Luf tschaumbildners wird im. allgemeinen
dadurch hergestellt, daß man die wirksame Substanz oder deren Lösung in einer hinreichenden Menge Was seajfeuf löst,
um so eine Lösung zu erhalten, die 15 # der wirksamen Substanz enthält. Zu dieser wird dann eine genügende Alkoholmenge
hinzugefügt, um einen genügend niedrigen Entwässerungefaktor
zu erhalten.
- 28 -
909815/1048
Der Alkohol kann zu der konzentrierten Lösung des wirksamen Bestandteils hinzugefügt werden, bei der diese in
15 #Lger Lösung vorliegt. Diese Vorlösung wird dann mit
zusätzlichem Wasser gemischt, um eine Luftschaumbildungsfltissigkeit zu erhalten, die etwa 3 bis 6 lol.-fi der konzentrierten Lösung enthält. Die genannten Bereiche für die
Gewichts- und Volumenprozente stellen, keine kritischen Grenzen dar, sondern sollen nur als Anhaltspunkte für die zu
wählenden Konzentrationen dienen·
Die sGhaumbildende Lösung wird mittels Düsen auf ein Sieb gesprüht, welches daduroh benetzt wird und durch einen Luftstrom geht, der entweder künstlich erzeugt wird oder durch
natürlichen Zug entsteht· Beim Hindurohströmen der Luft
durch die Sieböffnungen wird das Schaummaterial zu leichten, welligen Blasen geformt, die den notwendigen Wassergehalt haben, um das feuer zu dämmen·
Der Schaum wird erzeugt mit einem Luftstrom, der eine Geschwindigkeit von 25 m/seo. bis 180 m/sec. hat. Dieser Luftstrom bewirkt auch die Bewegung des Schaumes vom Siebe fort.
Der Schaum wird an die Stelle des Feuers gedrückt, so daß das- Aggregat zur Schaumerzeugung in erheblicher Entfernung
von dem feuer selbst aufgestellt werden
- 29 -909815/1048 Bad
an .der Stelle, an der auch die heißen und giftigen Rauchschwaden,
welche eine feuerbekämpfung aus der Nähe hindern, nicht mehr wirksam sind ο JSs läßt sich auf diese Weise Schaum
in einer Menge von etwa 30 nr/min. erzeugen, und können also ziemlich große Bäume in verhältnismäßig kurzer Zeit mit
Schaum angefüllt werden·
Das Sieb, auf das die Lösung aufgesprüht wird, kann etwas schräggestellt sein und entweder eben oder gewellt, um
einen Verlust an Schaumbildner durch Wasserentzug zu verhindern.
Wenn der Schaum das Feuer erreicht und es einhüllt, so ist darin noch genügend Wasser enthalten, das in Dampf umgewandelt
werden kann. Durch die umgebende Schaummasse wird d-er Dampf abgeriegelt und in der Nähe des Feuers festgehalten,
Br bewirkt ein Erlöschen des Feuers-, indem dadurch der Zutritt von Sauerstoff, der zur Aufrechterhaltung der Verbrennung
erforderlich ist, unterbunden wird. Der Schaum wirkt noch in anderer Weise in der Bekämpfung des Feuers, indem er
die Wärmestrahlung des Feuers unterbindet. Bei einem ölbrand, z. B. bewirkt nach dem Beginn der Verbrennung die Wärmestrahlung
ein Kracken der Kohlenwasserstoffe in niedriger siedende,
- 30 -
909815/1048
leichter entflammbare Substanzen· Wenn das Schaummaterial die brennenden Ölbestandteile umhüllt, so unterbindet es die
Strahlung und damit auch das Kracken des Öls in der Nähe des Feuers. Bei der Bekämpfung dieses sehr schwierig zu beherrschenden
Feuers wirkt also der Schaum in zwei Richtungen!
er schirmt das Feuer ab und dämmt es ein.
Die vorliegende Erfindung kann auch dazu dienen, die Verseuchung
eines Baumes durch radioaktive Strahlung zu beseitigen. Wenn sich radioaktive Teilchen in einer Atmosphäre
befinden, so kann man mittels der in dieser Atmosphäre befindlichen Luft eine große Anzahl von Schaumblasen erzeugen·
Man kann den Apparat zur Schaumerzeugung also innerhalb des
verseuchten Baumes unterbringen und die verseuchte Atmosphäre mehr und mehr in Schaum einhüllen. Nach einer bestiiamten Zeit,
beispielsweise nach 25 Minuten, ist die ganze Atmosphäre in Schaum eingehüllt. Der Schaumerzeuger wird derart in Tätigkeit
gehalten, daß neuer Schaum in dem Maße erzeugt wird, in dem vorher erzeugter Schaum zusammenbricht. Die leichten
radioaktiven Teilchen, die in der Begel sehr klein sind und in der Größenordnung von einem Mikron oder einem Submikron
liegen, stoßen dann gegen die Innenflächen der Schaumblasen und werden angefeuchtet; mit dem Absinken der im Schaum ent-
- 31 909815/1048
haitenen Flüssigkeit gehen sie in die flüssige Phase über
und verbleien nicht mehr in der eingeschlossenen Luft.
Nach einem Zeitraum von beispielsweise 25 Minuten sind alle radioaktiven Teilchen von der Feuchtigkeit erfaßt und sinken
mit dem Schaum nieder.bis dieser den Boden erreicht hat, wo er fortgewaschen wird. Praktische Versuche haben
ergeben, daß praktisch alles in der Luft befindliche radioaktive Material in der beschriebenen Weise durch den Schaum
entfernt werden kann.
Sine der wichtigsten Eigenschaften des gemäß der Erfindung
erzeugten Schaumes besteht darin, daß er genügend Sauerstoff enthält, so daß innerhalb der vom Schaum eingeschlossenen
Atmosphäre das Atmen möglich ist, und daß daher die Personen, die sich in der Nähe eines Feuers befinden, weit
weniger gefährdet sind. JDa der Schaum mit Wasser irgendwelcher Herkunft erzeugt werden kann, ist die Erfindung besonders
geeignet für den Gebrauch an Schiffen, auf Docke, und in Lagerräumen, wo sich in der Nähe frisches oder auch
Salzwasser befindet.
Der Schaum kann in verschiedener Größe erzeugt werden, von der Größe einer Emulsion an aufwärts bis zu größeren Teilchen,
wobei der Schaum leicht und wellig genug wird, um leicht fortbewegt zu werden. Auch der Wassergehalt ist ausreichend,
um zwar das Feuer zu dämmen, aber längst nicht so
909815/1048
- 32 -.
hoch, daß er bei den behandelten Objekten etwa einen Was- eerechaden
hervorrufen könnte. Die Mengen von Wasser, die
in Form des Schaumes mit den Gegenständen in Berührung kommen, sind wesentlich geringer als diejenigen, die beim Feuerlöschen
mit Wasser benutzt werden. Beim üblichen Feuerlösehen
werden die Gegenstände praktisch völlig mit Wasser getränkt, wodurch Schaden entstehen können, die fast ebenso
schlimm sind wie der Feuerschaden* Es muß jedoch betont
werden, daß ein gewisser minimaler Gehalt an Wasser in dem Schaum enthalten sein muß. Ist derselbe nämlich zu trocken,
so wird nur eine ungenügende Menge Dampf bei der Bekämpfung des Feuers erzeugt· Das ist der Hauptgrund für die Zugabe
eines höheren Alkohols, der das Vermögen des Schaumes erhöht,
das in dem Schaum enthaltene Wasser genügend lange festzuhalten.
Durch die vorliegende Irfindung wird der Bereich, in dem
der in dem genannten älteren Patent beschriebene Apparat zur Sohaumerzeugung angewendet werden kann, erheblich erweitert}
die Bekämpfung des Feuers kann schneller erfolgen, mit erheblich größerer Sicherheit für die das Feuer bekämpfenden
Personen und bei erheblich geringerer Gefahr, daß beim Löschen des Feuers die Gegenstände einen zusätzlichen
Schaden erleiden·
- 33 909815/10 48
BAD ORIGINAL
Unter weichem Wasser soll im Hahmen dieser Ausführungen
Wasser von üblicher Härte verstanden werden, nämlich mit einem Gehalt an Mineralsubstanzen von 50 bis 100 ppm, d. h.
Oaloium-Garbonat-Iquivalente gerechnet auf 1 000 000 Teile
Wasser·
Wenn man Wasser mit geringem Härtegrad benutzt, kann ein ·
Reinigungsmittel wie Ammonium-Laurin-Sulfat als Schaumbildner
benutzt werden. Dasselbe ist unter verschiedenen Bezeichnungen im Handel erhältlich.
Wenn man Lösungen von 28,5 ?&geffl. Ammonium-Laurin-Sulfat
mit 15»1 Liter Leitungswasser mischt, so wird die Wirkungsweise dadurch beeinflußt, ob man Laurin-Alkohol etwa in
einer Menge von 40 mg/100 ml der endgültigen Lösung zugesetzt
oder nicht» Der Zusatz von Laurin-Alkohol setzt den Sitwässerungsfaktor des Schaumes wesentlich herab; dadurch
wird der Schaum auch noch in größerem Abstand von dem Apparat wirksam, mittels dessen der Schaum erzeugt wird. In
diesem Falle ist die Zeit, welche vergeht, bis der Schaum von dem Apparat, in dem er erzeugt wird, bis zu der Feuersteile
selbst gelangt, nicht so groß, daß der Schaum seinen wirksamen Wassergehalt verloren hat, ehe er die eigentliche
]?euerstelle erreicht. Dies sei anhand der nachstehenden
Beispiele erläuterte
- 34 -909815/1048
Schaumbildnerι 28,5 #iges Ammonium-Laurin-Sulfat
und 1,69 1> freier Fettalkohol
Zusätze:
Zubereitung der lösung!
keine
213 g 28,5 #Lges Ammonium-Laurin-Sulfat
mit 15,1 1 Leitungswasser
Konzentration 400 mg/100 ml Leitungswasser
der aktiven Substanz!
Lösungstempe- 19° raturt
Verhalten der
Anfangsfeuchtigkeitsgehalt des gebildeten Schaumes
Probe 147 g Probe 2 149g
Entwässerungszeit in min.
abgelaufene Flüssigkeit in ml verbliebener abgelaufene verbliebe·
Feuchtigkeits- Flüssigkeit ner Feucht gehalt in i» in ml tigkeits-
gehalt in $>
4 7
10 15 30
60 | 59 | 62 | 58 |
92 | 37 | 94 | 37 |
108 | 27 | 110 | 26 |
121 | 18 | 123 | 17 |
134 | 9 | 137 | 8 |
- 35 -
909815/104
Zusätze»
Zubereitung der Lösung!
Konzentration der aktiven Subatanz ι
lösungstemperaturi
- 35 -Beispiel HY
28,5 jGiges Ammonium-Laurin-Sulfat und
1,69 it freier Fettalkohol
Laurin-Alkohol, und zwar
40 mg/LOO ml Leitungswasser
187 g 28,5 T&ges Ammonium-Laurin-Sulfat plus
5,3 g Laurin-Alkohol mit 13,2 1 Leitungswaseer
400 mg/LOO ml Leitungswasser
20°
Anfangsfeuchtigkeitegehalt des
gebildeten Schau-
»mee
Bntwässerungs- abgelaufene verbliebener
zeit in min. Flüssigkeit Feuchtigkeits-
Probe 2 154
abgelaufene verblie-Flüssigkeit bener
in ml | gehalt in 1Jk | in ml |
Feuchtig«
keitsge- halt in£ |
|
4 | 7 | 95 | 7 | 95 |
7 | 28 | 81 | 27 | 82 |
10 | 47 | 68 | 46 | 70 |
15 | 70 | 52 | 71 | 54 |
30 | 99 | 32 | 103 | 33 |
- 36 -
909815/1CU8
Diese Ergebnisse lassen sich dahin deuten, daß kleine Zu-. Sätze von Laurin-Alkohol dazu führen, daß der Schaum auch ,
für längere Zeiträume eine große Flüssigkeitsmenge zurückhält; da der Schaum, um wirksam zu sein, noch eine erhebliche
Menge von Flüssigkeit in dem Zeitpunkt beinhalten muß, in dem er die Feuerstelle erreicht, bringt die Zugabe
des Laurin-Alkohols eine wesentliche, an sich überraschende
Verbesserung mit sich* Darüber hinaus sieht man aus den drei folgenden Beispielen, bei denen Ammonium-Laurin-Sulfat
unter Zusatz von laurin-Alkohol benutzt wird, daß gemäß dem Beispiel XV bei dem Leitungswasser mit einer Härte von
100 ppm. benutzt wird, hier ein brauchbarer Schaum erzeugt wird, der ein gutes Festhaltevermögen für Wasser besitzt
und dessen Schaumqualität gut ist. Wird die gleiche Substanz mit hartem Wasser mit beispielsweise 1000 ppm· benutzt,
wie beim Beispiel XVI, so läßt die Schaumqualität nach, der Entwäseerungsfaktor ist schon erheblich. Wird,
wie beim Beispiel XVII, die Härte des zugesetzten Wassers auf 2000 ppm. erhöht, so läßt sich überhaupt kein Schaum
mehr herstellen. Schaumbildner dieser Zusammensetzung sind offensichtlich ungeeignet, um hoch expandierte Schäume mit
Seewasser zu erzeugen, das eine Härte von über 2000 ppm» hat,
Die Wirkung verschiedener Zusätze von laurin-Alkohol zu
- 37 -909815/1048
ORIGINAL INSPECTED
Anmonium-Laurin-Bulfat ergeben sich recht deutlich aue den
nachfolgenden Beispielen, bei denen der Entwässerungefaktor in gleichen Zeitabständen· gemessen ist unter Zugrundelegung
einer Zusammensetzung dis Schaumbildners, die sich bezüglich der Höhe des Betrages unterscheidet, in dem Laurin-Alkohol zugt-.setzt
ist. Bs zeigt sich, daß ein steigender Zusatz von Laurin-Alkohol eine Überraschende, verhältnismäßig .starke Wirkung auf
den Eatwässerungsfaktor des Schaumes und seine Fähigkeit, das
Wasser festzuhalten, ausübt·
Schaumbildners 28,5 ?Ö.ges Ammonium-Laurin-Sulfat
und 1,69 Ji Fettalkohol
Zusätzei Laurin-Alkohol, und zwar 13 mg/100 ml
Zubereitung 184 g 28,5 J&ges Ammonium-Laurin-Sulfat plue
der Lösung« 1,5 g Laurin-Alkohol mit 13,2 1 Leitungswasser
Konzentration 400 mg/LOO ml Leitungswasser
der aktiven
Substanzt
der aktiven
Substanzt
Lösungstem- ' 21° G.
peraturj
peraturj
Verhalten der . Probe 1 ?*oloe 2
Anfangsfeuohtig- 158 g I60 g
keitsgehalt des
gebildeten Schaumes
gebildeten Schaumes
Satwässerungs- abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebezeit
in min* flüssigkeit Feuchtigkeits-Flüssigkeit nerieuch-
in ml gehalt in jC in ml tigkeitsge
halt in f
4 20 87 21 87
7 50 68 50 69
10 73 54 72 55
15 90 43 90 44
30 117 26 122 24
909815/1048 - 38 -
Zusätze»
Zubereitung der Lösung:
Konzentration der aktiven Substanz:
Lösungstemperatur:
28,5 J&iges Ammonium-Laurin-Sulfat
und 1,63 $ Fettalkohol
184 g 28,5 y&Lges Ammonium-Laurin-Sulfat
plus 1,5 g Laurin-Alkohol mit 13»2 1 Wasser mit einer Härte von 1000 ppm.
400 mg/LOO ml Leitungswasser mit 1000 ppm.
21°
Probe
Prob3 2
Änfangsfeuchtigkeitsgehalt
des gebildeten tfohau me s
3atwäs a erungszeit in min.
530 g
die Schaumbildung abgelaufene verbliebe-
tflücsigkeit ner IPeuoiain
ml ' ti^kaits^
halt in. >
war ungenügend
4 7
10 15 "30
240 | 55 |
337 | 36 |
375 | 29 |
420 | 21 |
470 | 11 |
- 39 -
909815/1048
U4431B
- 39 Beispiel IVII
Schaumbildners
Zusätze:
Zubereitung
der Lösung»
der Lösung»
Konzentration
der aktiven
Substanzt
der aktiven
Substanzt
Lösungstemperaturi
Ergebnis»
28,5 #Lges Ammonium-Laurin-Sulfat
und 1,69 # Fettalkohol
Laurin-Alkohol, und zwar 13 mg/100 ml
184- g 28,5 ?Ö.ges Ammonium-Laurin-Sulfat
plus 1,5 g Laurin-Alkohol mit 13,2 1 eines Hassers mit einer Härte von 2000 ppm.
400 mg/100 ml eines Wassers mit 2000 ppm·
20° 0.
Eine Schaumerzeugung war nicht möglich·
Was die nun folgenden Beispiele XVIII, 2IX und XX angeht,
so ergibt sich, daß Laurin-Alkohol neben seiner Eigenschaft, daß er als der geeignetste Alkohol erscheint, um den Schaum
fähig zu machen, das Wasser festzuhalten, auch mit ähnlicher Wirkung ersetzt werden kann durch Myristin-Alkohol (Beispbl
XX), und man sieht, daß auch Deoyl-Alkohol den Entwässerungsfaktor
verbessert, wenn auch nicht in so bedeutendem Maße, wie dies der Laurin-Alkohol oder der Myristin-Alkohol tun.
Die Alkohole mit G-Atomen von 10 bis 20, mögen sie gerade oder verzweigte Ketten haben, sind untersucht worden, und
es wurde festgestellt, daß sie sämtlich überraschenderweise
dis WirlaiEg haben, die Fähigkeit des Schaumes, das Wasser
909815/KH8
- 40 -
festzuhalten, zu steigern. Jedoch nimmt der Laurin-Alkohol eine
Sonderstellung unter diesen Alkoholen ein. Dies ist jedenfalls das Ergebnis der von der Anmelderin in dieser Hinsicht durchgeführten
Versucheβ
Schaumbildner! 28,5 #iges Ammonium-Iaurin-Sulfat und
1,69 ?6 freier Fettalkohol
Zusätzet
Zubereitung der Lösung!
Konzentration der aktiven Substanz!
Lösungstemperatur:
Laurin-Alkohol, und zwar 20 mg/100 ml
187 g 28,5 $iges Ammonium-Laurin-Sulfat plus
2,6 g Laurin-Alkohol mit 15,2 1 Leitungswasser
400 mg/LOO ml Leitungswasser
21° 0.
Verhalten der Probe 1
Anfangsfeuchtig- " 186 g keitsgehalt des
gebildeten Schaumes
Probe 2 183 g
Entwässerungszeit abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebein
min. Flüssigkeit Feuchtigkeits- Flüssig- bener
in ml gehalt in <fo keit in ml Feuchtigkeitsge
halt in ?£
4 7
10 15 30
Z | 99 | 2 | 99 |
7 | 96 | 7 | 96 |
24 | 87 | 24 | 87 |
50 | 73 | 51 | 72 |
106 . | 43 | 108 | 41 |
41 -
909815/KK8
Schaumbildners
Zusatzes
Zubereitung
der Lösung:
der Lösung:
Konzentration der aktiven
Substanz:
Substanz:
Lösungstempera tür t
28,5 #iges Ammonium-Laurin-Sulfat
und 1,69 Io freier Alkohol
Decyl-Alkohol, und zwar 17 mg/LOO ml
187 g 28,5 $iges Ammonium-Laurin-Sulfat plus
2,2 g Decyl-Alkohol mit 13»2 1 Leitungswasser
400 mg/LOO ml Leitungswasser
21° 0
Verhalten der
Anfangsfeuchtigkeitsgehalt des gebildeten Schaumes
Probe 146 g
Probe 122 g
Srfcwäs s erungs zeit
in min.
abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebe-
Plüssigkeit leuchtigkeits- flüssigkeit ner Feuch-
in ml gehalt in i» in ml tigkeitsge
halt in %
10
15
30
15
30
101 126 132 139 145
87 106 113 119 121
29
13
- 42 -
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Schaumbildner:
Zusätze:
Zubereitung der Lösung;
Konzentration der aktiven Substanz»
Lösungstempera
tür:
- 42 Beispiel XX
28,5 ^iges Ammonium-Laurin-Sulfat
und 1,69 fi freier !Fettalkohol
Myristin-Alkohol, und zwar 23 mg/100 ml
187 g 28,5 ^iges Ammonium-Laurin-Sulfat plus
3 g Myristin-Alkohol mit 13,2 1 Leitungswasser
400 mg/100 ml Leitungswasser
22° C
Verhalten der
Anfangsfeuchtigkeitsgehalt des gebildeten Schaumes
Probe 1
196 g
196 g
Probe 2 203 g
Entwässerungszeit abgelaufene verbliebener abgelaufene verbliebein
min· Flüssigkeit Feuchtigkeits- Flüssigkeit ner Feuch-
in ml gehalt in <£ in ml tigkeitsge
halt in %
4 7
10 15 30
6 ■ | 97 | 6 | 97 |
27 | 86 | 2D | 90 |
51 | 74 | 42 | 79 |
84 | 57 | 76 | 62 |
133 | 32 | 136 | 32 |
Aus den vorstehenden Beispielen 13 bis 19 ergibt sich, daß laurin-Alkohol oder ein anderer Alkohol in Ergänzung des
freien im Schaumbildner anwesenden Fettalkohols in solcher Menge zugesetzt werden muß, daß ein gewisses Verhältnis zwischen
dem Gehalt an freiem Fettalkohol und dem Ammonium-Laurin-Sulfat aufrechterhalten wird, um in erheblichem Maße die
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- 43 -
INSPECTED
Schaumbildung zu fördern. Ss hat sich erwiesen, daß man die Menge des freien Fettalkohole so wählen muß, daß sie nicht
geringer ist als einem G-ewichtsverhältnis von Ammonium-
Laurin-Sul+' xt zum freien Fettalkohol von 14,2 t 1 entspricht,
Die Schaumbildner, z· B. ein solcher, der 28 1/2 G-ew.-?6
Ammonium-Laurin-Sulfat und 2 1/2 G-ew.-?S Laurin-Alkohol
enthält, verdünnt im Verhältnis ItI mit destilliertem
Wasser, neigt dazu, bei niedrigen Temperaturen, etwa in der Größenordnung von 10° 0 dickflüssig zu werden. Bei
etwa 5° 0 neigen die Stoffe dazu zu erstarren. Selbstverständlich kann man nicht zulassen, daß ein solches Material,
wenn man es aufbewahrt und für Feuerlöschzwecke bereithält, erstarrt; man kann auch nicht zulassen, daß es zu
zähflüssig wird, weil es dadurch gebrauchsunfähig wird. Um das Material vor solchen Änderungen des Aggregatzustandes
zu bewahren, empfiehlt es sich, niedrig siedende aliphatische Karbinole, z. B. Isopropanol (Isopropyl-Alkohol) zu
benutzen und sie den Schaumbildnern zuzusetzen, um ihre Beständigkeit zu erhöhen und sowohl ein Festwerden als
auch ein schädliches Anwachsen der Viskosität für den G-ebrauchsfall zu verhindern. Die Alkohole von niedrigem
Atomgewicht dienen sowohl als Verflüssiger, als auch als Gefrierpunkterniedriger. Andere Alkohole mit niedrigem
Atomgewicht, die sich als Zusatz brauchbar erwiesen haben, sind u. a. Äthanol, n-Propanol, Primär-, Sekundär- und
Tertiär-Butanol·
Patentansprüche 909815/104P -44-
Claims (11)
1. Zur Schaumbildung beim Verblasen mit Luft in wässriger
Lösung geeignete.Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe aus dem Sulfat eines Alkyl-Alkohols mit 10 bis 20 C-Atomen
besteht, das einer Alkoxylierung unterworfen wurde".
2. Substanz nach AnSpruch if dadurch gekennzeichnet, daß zur
Alkoxylierung Äthylenoxyd dient. /
3. Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Alkoxylierung Methyl-Äthylen-Oxyd dient.
4. Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Alkoxylierung Propylenäthoxyd dient.
5. Substanz nach einem oder1 mehreren der vorhergehenden
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe Ammoniumlaurinsulfat
enthält. ... ■·'-' ''.
6. Zur Schaumbildung beim Verblasen mit Luft in wässriger
Lösung geeignete Substanz, die aus dem Sulfat eines Alkylalkohols
mit 10 bis 20 C-Atomen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Zusatz eines fetten Alkohols enthält, wobei
das Grewichtsverhältnis Sulfat zu Alkohol nicht größer als 14,2 ί 1 ist.-. -
- 45 909815/1048
7. Substanz naoh Anspruch 6, gekennzeichnet durch den Zusatz
von Laurinalkohol.
8. Substanz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie der nachstehenden Formel gehorcht
. [h - (0H')n - SO4] - X ,
R ein Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 20 C-Atomen,
R1 ein Alkyl-Radikal mit wenigen C-Atomen ist,
X ein Alkali, ein Erdalkali, Ammonium oder ein Amin und
η den Wert 1, 2, 3 oder 4 hat.
9. Substanz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch den Zusatz einer zur Vermeidung des Erstarrens oder Zähflüssigwerdens genügenden Menge eines
aliphatischen Alkohols von geringem Molekulargewicht.
10. Substanz nach Anspruch 9> gekennzeichnet durch den Zusatz eines Alkohols der Formel
R1 - OH , ■ j
wobei R' ein aliphatischer Kern mit 1 bis 4 C-Atomen ist.
11. Verfahren zur Erzeugung eines auch zur Feuerbekämpfung geeigneten Schaumes durch Verblasen der wässrigen Lösung einer
Substanz, die als wirksamen Bestandteil das Sulfat eines Alkyl-Alkohols mit 10 bis 20 C-Atomen enthält, mittels Luft,
dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Bestandteil alkoxyliert
ist.
- 46 808815/1048
12τ Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Substanz ein Fettalkohol mit 10 bis 20 C-Atomen züge- ·
setzt wird.
909815/104
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