DE2348926B2

DE2348926B2 - Feuerlöschzusammensetzung

Info

Publication number: DE2348926B2
Application number: DE2348926A
Authority: DE
Inventors: Arnold George Cottrell; John Malloy Paton
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1972-10-06
Filing date: 1973-09-28
Publication date: 1975-01-09
Also published as: AU6096573A; US3947365A; DE2348926A1; JPS4994193A; DE2348926C3; AU471404B2; GB1387705A

Description

eigenschaften aufweisen. Es ist jedoch in der Praxis Beispiele für Pulver, die eine geeignet hohe Dichte

nicht durchführbar, nur die kleineren Teilchen zu aufweisen, wie sie für das zugesetzte nichthygrosko·

verwenden, da ein solches feines Pulver schwierig in 65 pische Pulver erwünscht ist, sind Mineralien, die

den Bereich des Brandes m schleudern ist, wo das Silicium oder Aluminium enthalten, wie z. B. Silicium-

Pulver die Flammen löscksn soll. Weiterhin ist es oxide, Silicate, komplexe Silicate und Silicoaluminate,

manchmal erwünscht, eine Feuerlöschzusammen- oder Mineralien, die Schwermetalle enthalten, wie

<3

ζ, B. Sulfate, Phosphate, Fluoride und Carbonate KC_sN_sH_?O_a-Zusammenset?ung verwendete Reak·

von Calcium oder Barium oder Hydroxide und Oxide tionsgemisch einverleibt, die chemische Reaktion zu

der Übergangsmetalle. Beispiele for besonders be- der Herstellung der KC»N₈H₉Oa-Zusammensetzung

vorzugte Materialien sind Aluminiumoxid, Silicium- in Gegenwart von nichthygroskopischem Pulver

dioxid, Sand, Kalkstein, Kieselgur, Gips, Flußspat, 5 durchführt und das Produkt mahlt, um ein Geroisch

Zirkonsand, Ziegelsteinstaub und Perlit oder Ge- aus der KC_eN_gH₃O,-Zusammensetzung und dem

mische aus diesen Materialien in Pulverform. nichthygroskopischen Pulver mit dem gewünschten

Beispiele für aktive Feuerlöschsalze, die als züge- Teilchengrößenbereich herzustellen,

setztes nichthygroskopisches Pulver bevorzugt werden, Die Reaktion kann beispielsweise dadurch ausge-

sind Kaliumsalze, wie z. B. die Chlorid-, Sulfat- und io führt werden, daß man das Pulver in offenen Pfannen

Bicarbonatsalze und Gemische daraus. in einem Ofen oder in einem geschlossenen Wasser-

Das zugesetzte nichthygroskopische Pulver kann dampf enthaltenden Behälter erhitzt. Alternativ kann

in dem gewünschten Teilchengrößenbereich durch ein flüssiges Medium anwesend sein, bei dem es sich

herkömmliche Verfahren erhalten werden, wie z. B, vorzugsweise um ein Lösungsmittel für einen der

durch Schleifen, Mahlen, Ausfällen, Kristallisation 15 Keaktionsteilnehmer handelt, und das Produkt kann

oder granuläre Polymerisation (sofern zweckmäßig). abfUtriert werden, nachdem das Reaktionsgemisch

Es ist selbstverständlich erwünscht, daß das Pulver abgekühlt ist. Bei diesem alternativen Verfahren ist

keinen zusammenbackenden Charakter aufweist, da das nichthygroskopische Pulver vorzugsweise ein

das Pulver auch nach Lagerung fließen muß. Einige solches, das durch die Reaktionsbeiiinguiigen nicht

Pulver, wie z. 1*. unlösliche Salze, beispielsweise 20 beeinflußt wird und durch das nachfolgende Mahlen

Bariumsulfat, werden, wenn sie aus der Lösung aus- nur minimal beeinflußt wird. Harte Materialien sind

gefällt werden, in einer zusammenbackenden Form demgemäß besonders geeignet, wie z. B. Silicium-

und in Form kleiner Teilchen gebildet, welche gemäß dioxid, Flußspat, Gips oder Zirkondioxid.

der Erfindung unerwünscht sind. So wird es bevorzugt, Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele

ein Erz, ein Mineral oder ein Salz zu verwenden, das 25 näher erläutert. (»Monnex« ist ein Feuerlöschpulver,

gemahlen und auf die gewünschte Teilchengröße das überwiegend aus KC₂N₂H₃O₃ besteht.)

gesiebt worden ist. . 11

Für wirksamere Zusammensetzungen wird es be- B e 1 s ρ 1 e

vorzugt, daß Eine Probe des Feuerlöschpulvers »Monnex« wurde

(a) mindestens 90 Gewichtsprozent des Pulvers mit ³° Sf**** ^{und di}f ^aktion, welche Teilchen mit mehr dem Hauptbestandteil «fcrVerivndung KC₂N₂H₃O₃ ^als _c ⁶³ ^ ^ent _K ^hielt· ^wurde verworfen.

im Bereich von 1 bis 75,.. liegen und daß ^E'^ne Probe gewaschenen hochreinen Quarzsandes

(b) mindestens 90% des niching.oskopischen Pul- ^wu«»? J"*⁸"* 'ⁿ verschiedene Fraktionen ges.ebt, vers im Bereich von 50 bis 250 μ liegen. wobei die Teilchen Durchmesser in den folgenden

^r ° 35 Bereichen aufwiesen:

Besonders bevorzugte Zusammensetzungen der

Feuerlöschzusammensetzung sind solche, bei denen 63 bis 106 μ Bereich 1

mindestens 90 Gewichtsprozent des Pulvers mit dem 106 bis 150 μ Bereich 2

Hauptbestandteil der Verbindung KC₂N₂H₃O₃ im 150 bis 250 μ Bereich 3

Bereich von 10 bis 60 μ liegen. 40

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen soller Es wurde ein Gemisch hergestellt, das 75°/„ des

maximalen Feuerlöscheffekt insbesondere gegen Feuer gesiebten »Monnex« mit einer Teilchengröße unter

der Klasse B aufweisen. Für diesen Zweck ist der 63 μ, 5°/₀ Sand des Bereichs 1,15% Sand des Bereichs 2

Anteil an der KC₂N₂H₃O₃-Zusammensetzung in der und 5°/₀ Sand des Bereichs 3 enthielt,

gesamten Zusammensetzung vorzugsweise größer als 45 Die Schüttdichte des erhaltenen Gemischs aus

60 Gewichtsprozent und insbesondere mindestens Sand und Pulver war um 25 % größer als diejenige

70 Gewichtsprozent. von normalem Pulver alleine.

Die Herstellung der hier beschriebenen Zusammen- Das gemischte Feuerlöschpulver wurde bei einem

Setzungen kann durch übliche Verfahren ausgeführt Brand von etwa 18,5 m^s (U. L. Specification No. 711)

werden, die für die Herstellung und Klassierung von 50 getestet. Es zeigte sich, daß es eine genauso gute

Pulverteilchen der gewünschten Größe bekannt sind. Löschkraft wie das Pulver auf Basis von KCgN₂H₃O₃

So kann eine Zusammensetzung aus KC₂N₂H₃O₃ der Standardsorte aufwies.

gesiebt werden, worauf die kleineren Teilchen aus- Die Abgabecharakteristiken des Gemischs wurden

gewählt werden, oder es kann das normale Pulver mit denjenigen von »Monnex-Pulver« und auch mit

feiner geschliffen oder gemahlen werden, bis min- 55 einer Probe von Pulver, das wie oben ausgesiebt, aber

destens 90°,,, des Materials den gewünschten Teilchen- nicht mit Sand vermischt worden war, verglichen. Ein

größenbereich aufweist. Alternativ kann ein Verfahren jedes Pulver wurde aus einem 4,5-kg-Feuerlöscher,

. ptt Herstellung verwendet werden» welches eine feine der unter einem Druck von 12,35 kg/cm² stand, in

Teilchengröße ohne Schleifen ergibt, beispielsweise horizontaler Richtung ungefähr 60 cm über dem

ein Spritztrocknungs- oder ein Gefriertrocknungs- 60 Boden abgegeben.

verfahren. Wenn das nkhthygroskopisehe Pulver Bei dem »Monnex« und bei dem Gemisch dieses

den gewünschten Teilchengrößenbereieh aufweist, Beispiels hatte der Pulverkegel 6 Sekunden nach def

dann können die beiden Pulver durch jedes zweck- Abgabe einen Durchmesser von 45 cm bei einem

mäßige Verfahren zusammengemischt werden, bis Abstand von 1,8 m vom Löscher. Die ganze Strecke

sie innig vermengt sind. 65 von 2,4 bis 9 m vom Löschef bedeckte eine schwere

Alternativ können die Zusammensetzungen da- Pulverwolke die Bodenfläche bis zu einer Höhe von

durch hergestellt werden, daß man das nichthygros- 1,8 m vom Boden. Bei dem gesiebten Pulver war die

kööisehe Pulver in das für die Herstellung der Abgabe schlecht. Der Konus war in einem Abstand

von 1,8 m vom Feuerlöscher viel weiter, und in einem Abstand von 2,4 m vom Feuerlöscher wurde die Wolke dünner und dispers. Es erreichte nur wenig Pulver eine Strecke von 9 m vom Löscher,

Beispiel 2

Es wurden die gleichen Sandfraktionen wie in Beispiel 1 verwendet, Gemische wurden mit einem gemahlenen »Monnex-Pulver« in einer Kugelmühle hergestellt, bis mindestens 90% der Teilchen Durchmesser von weniger als 75 μ aufwiesen.

Es wurden Gemische mit den folgenden Zusammensetzungen hergestellt:

75 Gewichtsprozent KC₂N₂H₃O₃-

Stoffzusammensetzung
5 Gewichtsprozent Sand

des Bereichs 1 wie in

10 Gewichtsprozent Sand Beispiel 1

des Bereichs 2
5 Gewichtsprozent Sand
des Bereichs 3

Die Schüttdichte war um 20% größer als bei normalem Pulver. Weiterhin wurde beobachtet, daß die Feuerlöscheigenschaften denjenigen von »Monnex-Pulver« ähnlich waren.

Beispiel 3

Es wurde ein Feststoffgemisch hergestellt, das folgendes enthielt:

25 Teile Flußspat mit einer Teilchengröße von

63 bis 250 μ,
74 Teile Kaliumbicarbonat und

28 Teile Harnstoff.

35

Dieses wurde in offene Pfannen eingebracht und 3 Stunden unter einer Atmosphäre aus 30 Volumprozent Dampf und 70 Volumprozent Stickstoff in einem Ofen erhitzt. Das Gemisch wurde abgekühlt und in einer Kugelmühle zerkleinert, bis die Schuttdichte 0,85 war.

Eine Analyse der auf diese Weise erhaltenen Zusammensetzung ergab:

29% Calciumfluorid und
46% der Verbindung KC₈N₈H₃O₃ als aktives Feuerlöschmittel,

Siebanalysen zeigten, daß 30 Gewichtsprozent im Bereich von 63 bis 250 μ vorlagen. Die chemische Analyse dieser Fraktion zeigte, daß sie nahezu vollständig aus Calciumfluorid bestand.

Eine ähnliche Reaktion, die mit den gleichen Mengen durchgeführt wurde, wobei jedoch der Flußspat durch Sand ersetzt war, ergab eine Zusammensetzung, die 29,6% Sand und 57% KC₁N₂H₃O₃ enthielt. Die Schüttdichte war 0,95.

Beide Zusammensetzungen eigneten sich als Feuerlöschmittel.

Beispiel 4

Ein trockenes Pulvergemisch wurde hergestellt, das folgendes enthielt:

25 Teile Zirkonsand mit einer Teilchengröße im

Bereich von 63 bis 250 μ,
47 Teile Kaliumbicarbonat,
31 Teile Harnstoff.

Das Gemisch wurde in einem mit einem Rührer ausgerüsteten Kolben in 250 ml Bis-(2-methoxyäthyl)-äther suspendiert. Die Suspension wurde erhitzt und 1,5 Stunden auf einer Temperatur zwischen 95 und 115°C gehalten. Das erhaltene Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, filtriert, mit Methanol gewaschen und bei 50⁰C getrocknet.

Der getrocknete Kuchen wurde dann gemahlen, um die Teilchengröße der Zusammensetzung zu verringern, bis die Schüttdichte 0,90 betrug.

Die auf diese Weise erhaltene Zusammensetzung, welche überwiegend aus Zirkonsand und KC₂N₂H₃O₃ bestand, eignete sich als Feuerlöschmittel.

Claims

setzung mit einer verhältnismäßig hohen Schott Patentansprüche: dichte zu schaffen, so daß ein vorgeschriebenes Pulvergewicht in eine gegebene Vorrichtung eingebracht

1. Feuerlöschzusammensetzung aus einemPulver, werden kann.

das im wesentlichen die Verbindung aus KC₈N₈H₈Oq 5 Es wurde nunmehr gefunden, daß Zusammenenthält, und einem nicht hygroskopischen Pulver, Setzungen mit unverschlechterten Feuerlöscheigendadur ch gekennzeichnet, daß mindestens schäften hergestellt werden können durch die Ver-90% des Pulvers mit dem Hauptbestandteil der Ver- wendung des kleineren Teilchenbereichs des aus bindung KC₈N₈H₉O₃ eine Teilchengröße von 0,1 KC_aN_aH_aO_a bestehenden Pulvers zusammen mit bis ΙΟΟμ und mindestens 90% des zugesetzten nicht-ίο größeren Teilchen eines anderen Pulvers höherer hygroskopischen Pulvers eine Teilchengröße von Schüttdichte.

50 bis 500 μ aufweisen, wobei die Schüttdichte So wird also gemäß der Erfindung eine Feuerlösch-

und die mittlere Teilchengröße des nichthygrosko- zusammensetzung aus einem Pulver, das im wesent-

pischen Pulvers größer ist als diejenige des Pulvers liehen die Verbindung KC₂NaH₃O₃ enthält, und

mit dem Hauptbestandteil der Verbindung 15 einem nichthygroskopischen Pulver vorgeschlagen,

KC₂N₈HsO₃ und der Anteil des nichthygrosko- welches dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens

pischen Pulvers 5 bis 50 Gewichtsprozent des 90% des Pulvers mit einem Hauptbestandteil der

Gesamtgewichts der Feuerlöschzusammensetzung Verbindung KC₂N₂H₃O₃ eine Teilchengröße von

beträgt. 0,1 bis ΙΟΟμ und mindestens 90"„ des zugesetzten

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch 20 nichthygroskopischen Pulvers eine Teilchengröße von gekennzeichnet, daß 50 bis 500 μ aufweisen, wobei die Schüttdichte und

(a) mindestens 90 Gewichtsprozent des Pulvers *^e, mittlere Teilchengröße des nichthygroskopischen mit dem Hauptbestandteil der Verbindung Pulvers großer ist als diejenige des Pulvers mit dem KC₂N₂H₃O₃ im Bereich von 1 bis 75 μ liegen Hauptbestandteil der Verbindung KC₂N₂H₃O₃ und und daß ²5 der Anteil des nichthygroskopischen Pulvers 5 bis

(b) mindestens 90% des nichthygroskopischen f° Gewichtsprozent des Gesamtgewichts der Feuer-Pulvers im Bereich von 50 bis 250 μ liegen, loschzusaminensetzung betragt.

^ Ein nichthygroskopisches Pu'ver sei als Pulver

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch definiert, das eine kritische Feuchte von mindestens gekennzeichnet, daß mindestens 90 Gewichts- 30 80°_o aufweist. Der Ausdruck »kritische Feuchte« ist prozent des Pulvers mit dem Hauptbestandteil der dabei definiert als die geringste relative Feuchte einer Verbindung KC₂N₂H₃O₃ im Bereich von 10 bis Atmosphäre, aus welcher das Pulver Wasser absorbiert. 60 μ liegen. Die bevorzugten Pulver sind solche, die eine

4. Zusammensetzung nach Anspruch 2 oder 3, kritische Feuchte von mindestens 90°_o und insbedadurch gekennzeichnet, daß mindestens 90°,, 35 sondere mindestens 95 "„aufweisen, da die Zusammendes nichthygroskopischen Pulvers im Bereich von Setzung sich für eine lange Lagerung um so besser 75 bis 180 μ liegen. eignet, je höher die kritische Feuchte des Pulvers ist.

5. Verfahren zur Herstellung einer Zusammen- Das zugesetzte nichthygroskopische Pulver kann Setzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da- selbst ein aktives Feuerlöschpulver sein, oder es kann durch gekennzeichnet, daß das nichthogroskopi- 40 auch ein inertes Pulver sein, welches lediglich als Vergehe Pulver in das für die Herstellung des Pulvers, dünnungsmittel einer geeigneten Teilchengröße wirkt, das im wesentlichen die Verbindung KC₂N₂H₃O₃ Ob nun das zugesetzte nichthygroskopische Pulver enthält, verwendete Reaktionsgemisch einverleibt ein aktives Feuerlöschmittel ist oder nicht, es wird wird. bevorzugt, da es sich um ein Pulver handelt, das

45 gegenüber den aus KC₂N₂H₃O₃ bestehenden Zu-

sammensetzungen chemisch inert ist. Da beispielsweise

die aus KC₂N₂H₃O₃ bestehende Zusammensetzung ein Pulver auf alkalischer Basis ist, wird es bevorzugt,

In der britischen Patentschrift 1 168 092 sind unter daß das zugesetzte nichthygroskopische Pulver kein

anderem eine Reihe von Zusammensetzungen be- 50 saures Pulver ist (beispielsweise kein Ammonium-

ichrieben, die als hauptsächlichen aktiven Feuerlösch- phosphat oder irgendein anderes Salz einer starken

bestandteil die Verbindung KC₂N₂H₃O₃ enthalten. Säure mit einer schwachen Base) oder kein Pulver

•owie die Herstellung dieser Verbindung durch Er- ist, welches Ionen enthält, die unter Umständen einen

kitzen einer Mischung von Harnstoff und einem Al- Austausch mit irgendwelchen der ionischen Kompo-

kali. Diese Zusammensetzungen sind äußerst kräftige 55 nenten der aus KC₂N₂H₃O₃ bestehenden Zusammen-

Feuerlöschmittel, insbesondere zum Löschen der setzung eingehen.

Brände von flüssigen Brennstoffen, wie z. B. Kohlen- Demgemäß kann das nichthygroskopische Pulver

wasseMtöffbfennsloffen. beispielsweise ein Salz, ein Füllstoff, ein Mineralerz

Das aus KC₈N₈H₃O₃ bestehende Pulver besitzt oder eine feuerbeständige organische Verbindung eine Teilchengrößenverteilung typischerweise im Be- 60 sein, vorzugsweise eine polymere organische Verreich von 2 bis 200 μ. Es wurde jedoch beobachtet, bindung, wie z. B. Polyvinylchlorid oder Polyvinylidendaß die kleineren Teilchen wirksamere Feuerlösch- chlortd.