EA008246B1

EA008246B1 - Антипирен и способ его получения

Info

Publication number: EA008246B1
Application number: EA200500318A
Authority: EA
Inventors: Йенс Биргер Нильссон
Original assignee: Йенс Биргер Нильссон
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2007-04-27
Also published as: KR100984584B1; ES2433195T3; EP1546286A1; WO2004015026A1; PT1546286E; PL205039B1; EP1546286A4; IS7687A; CN1681905A; KR20050067382A; SI1546286T1; HK1077321A1; AU2002950614A0; EP1546286B1; DK1546286T3; CY1114589T1; WO2004015026A9; MXPA05001518A; US20060113513A1; JP4515907B2

Abstract

Предложены антипиреновая композиция и способ ее получения. Композиция включает: (а) воду, (б) сильно концентрированную щелочь, (в) по меньшей мере одно такое соединение как безводная лимонная кислота, лимонная кислота, уксусная кислота, их соответствующая соль или их сочетание, (г) пирофосфат калия, (д) соль щелочного металла, представляющую собой ацетат, бикарбонат или карбонат лития, натрия или калия или их сочетание, причем компоненты (б) и (в) взяты в соотношении, при котором рН указанной композиции составляет между 6,5 и 7,5.

Description

Область техники

Настоящее изобретение относится к антипиреновой композиции и способу ее получения. Более конкретно, изобретение относится к антипиреновой композиции, имеющей эндотермические свойства, чтобы поглощать значительное количество тепла, связанного с начальными стадиями пожара; изобретение также касается способа получения такой композиции.

Уровень техники

Обычно с опасными воздействиями огня боролись с помощью воды. Однако вода в качестве единственного вещества часто не пригодна или не эффективна для борьбы с некоторыми пожарами. Следовательно, для повышения эффективности воды в качестве вещества, противодействующего пожару, в воду добавляли различные материалы и химические соединения.

Например, суспензионные системы с физическими частицами, такие как жидкие глинистые суспензии или водорастворимые химические соединения для получения смесей, которые включают поверхностно-активные вещества с целью смачивания, диспергирования или проникновения, пенообразующие агенты, такие как химические соединения с низкой температурой кипения, или способы, такие как введение сжатых газов для получения пен, использовали в сочетании с водой для улучшения ее противодействия пожару и вредным воздействиям пожара.

Однако многие из этих материалов и свойства модифицированных водных композиций имеют неустранимые недостатки, так как такие композиции являются токсичными, коррозионными и/или вредны для окружающей среды.

Например, фосфаты натрия, калия или аммония при соединении с водой для улучшения ее способности бороться с пожаром дают в результате воду, имеющую относительно низкую температуру термического разложения, и, таким образом, при определенных условиях будут выделять токсичные газы, так же как и оставлять липкий осадок во время использования.

Более того, также традиционно добавляют галогены для повышения эффективности воды в качестве вещества для борьбы с пожаром, но они также имеют недостатки по отношению к окружающей среде, так как эти галогены могут образовывать токсичные газы и наносить ущерб озоновому слою земли.

Следовательно, эти традиционно известные антипиреновые композиции, содержащие приведенные выше химические соединения, так же как и традиционные огнезащитные составы на основе бромированных сложных эфиров или сложных эфиров фосфата, все они потенциально содержат серьезную опасность для биологической жизни и связанной с ней генетической структуры.

В контексте этого изобретения термин антипирен используют для обозначения химического продукта, который может предотвращать возгорание или распространение пожара путем связывания значительного количества тепловой энергии. Антипирен обеспечивает поверхностную защиту, которую можно применять к материалу так, чтобы защитить такой материал в случае пожара и связанного с этим открытого пламени. Эта защита материала от открытого пламени путем превращения его в невозгораемый материал, таким образом, предотвращает дальнейшее распространение открытого пламени при пожаре.

Следовательно, в случае анитпиреновой композиции все еще остаются проблемы, связанные с защитой поверхности материала, к которому ее применяют, и также связанные с пределом распространения пожара путем ограничения способности открытого пламени переходить с защищаемой поверхности; в то же время требуется, чтобы эта композиция оставалась экологически безопасной, недорогой для получения и потенциально исключающей серьезный риск повреждения при попадании на кожу или при вдыхании.

Цель изобретения

Целью настоящего изобретения является обеспечение антипиреновой композиции, которая полностью биологически разлагается естественным образом и обладает способностью поглощать значительное количество тепловой энергии, например такого тепла, которое связано с начальными стадиями пожара.

Другой целью настоящего изобретения является обеспечение способа получения такой антипиреновой композиции.

Еще одной целью настоящего изобретения является устранение или, по меньшей мере, уменьшение некоторых недостатков и дефектов традиционных антипиреновых композиций и способов их получения, которые были обнаружены ранее; или, в качестве альтернативы, по меньшей мере, обеспечение улучшенной антипиреновой композиции и способа ее получения по сравнению с известными в настоящее время композициями.

Сущность изобретения

Согласно одному из аспектов изобретения обеспечивают антипиреновую композицию, включающую:

а) воду в количестве, по меньшей мере, достаточном для растворения нижеследующих от (б) до (д) водорастворимых компонентов до такого их содержания, чтобы они были некоррозионными;

б) сильно концентрированную щелочь, выбранную из группы, состоящей по меньшей мере из одного такого соединения, как гидроксид натрия, гидроксид калия и/или гидроксид лития, или их сочетания;

в) по меньшей мере одно такое соединение, как безводная лимонная кислота, лимонная кислота, уксусная кислота или их соответствующая соль, или их сочетание;

г) фосфат;

- 1 008246

д) соль щелочного металла или соединение, выбранное по меньшей мере из одного из катиона лития, натрия и/или калия или их сочетания, в комбинации с по меньшей мере одним из анионов ацетата, бикарбоната, карбоната и/или гидроксида, причем рН указанной композиции доводят до значения между 6,5 и 7,5 с помощью некоторого количества (б) и/или (в), соответственно.

Преимуществом такой антипиреновой композиции является то, что она способна поглощать большое количество тепловой энергии и, следовательно, может применяться для защиты поверхности материалов, чтобы избежать воспламенения, повторного воспламенения или распространения огня.

Другим преимуществом является то, что композиция включает ингредиенты, которые легко доступны в продаже и являются недорогими.

Следующим преимуществом такой композиции является то, что антипирен включает воду с химическими соединениями от (б) до (д), которые являются экологически безопасными.

Преимуществом является то, что главные компоненты композиции будут легко подвергаться биологическому разложению, так как композиция почти нейтральна в плане значения рН и является ионным водорастворимым раствором нетоксичных ингредиентов; при контакте с ней композиция не оказывает вредного влияния на кожу пользователя.

Еще одним преимуществом изобретения является то, что компоненты антипиреновой композиции не содержат никаких известных токсичных или канцерогенных веществ и следовательно, такую композицию можно классифицировать как «неопасную» согласно критериям охраны труда (\Уогк Заке) в Австралии.

Еще одним преимуществом такой антипиреновой композиции является то, что, поскольку композиция имеет почти нейтральную рН, это снижает или устраняет коррозионное воздействие. За счет снижения или устранения коррозионных эффектов антипиреновую композицию можно применять в таких случаях, как борьба с пожарами кустарника (ЬикЫпе сои1го1), или в системах распределения шлангов/труб, таких как системы пожаротушения в зданиях.

Общество существенным образом заинтересовано в борьбе со случаями неуправляемого распространения пожаров. В настоящее время с такими лесными пожарами борются путем введения так называемых «противопожарных разрывов» в лесах и на земле и путем распыления на листву в этих районах огнезащитного состава. Однако, как обсуждалось выше, проблема с этими традиционно известными антипиреновыми композициями состоит в том, что они, по существу, вредны для окружающей среды и следовательно, потенциально могут повредить или погубить материал, к которому их применяют.

Однако антипиреновая композиция по настоящему изобретению, в силу компонентов, составляющих указанную композицию, позволяет наносить антипирен на листву растений или почву внутри леса без вредного воздействия на окружающую среду. Так как окружающая среда никаким путем не подвергается воздействию никаких токсичных или вредных веществ, присутствующих в антипиреновой композиции, не существует опасности потенциального вреда для леса или почвы при применении композиции.

Антипиреновая композиция по настоящему изобретению обеспечивает улучшенную альтернативу антипиренам, которые в настоящее время используют для активного распространения через систему пожаротушения в случае опасности пожара. За счет отсутствия ядовитых для окружающей среды веществ и очень хорошей способности антипиреновой композиции к поглощению энергии обеспечивают безопасную и практичную композицию, которую можно размещать в зонах, которые характеризуются, например, «горячей обработкой материалов», связанной с процессами сварки или обработки резанием. Преимущественно, такая же ситуация справедлива для эквивалентных зон, например ячеек стеллажей, которые легко убираются и содержат воспламеняющиеся материалы, такие как дерево, бумага и целлюлоза.

Угольная пыль в сочетании с газообразным метаном представляет серьезную опасность в угольной промышленности, и антипирен по настоящему изобретению существенно снижал бы опасность воспламенения угольной пыли и последующего взрыва.

Еще одним преимуществом антипиреновой композиции по изобретению является то, что ее можно использовать с легковоспламеняющимися тканями, исключая любой урон цвету или узору ткани.

Преимущественно, сильно концентрированная щелочь в антипиреновой композиции имеет концентрацию выше 80%.

Преимущественно, уксусная кислота является концентрированной и имеет концентрацию выше 90%.

Преимущественно, антипиреновая композиция отличается тем, что фосфатом является пирофосфат калия.

Предпочтительно, пирофосфат калия находится в высококонцентрированной форме, с концентрацией выше 98%, чтобы избежать образования сложных эфиров фосфата. Недостаток образования сложных эфиров фосфата частично обусловлен экологической опасностью, которую эти сложные эфиры представляют для биологической ткани.

Преимущественно, антипиреновая композиция дополнительно включает безводный карбонат калия.

Преимуществом включения карбоната калия в антипиреновую композицию является то, что он составляет дополнительный компонент для стабилизации композиции.

- 2 008246

Преимущественно, антипиреновая композиция дополнительно включает мягчитель. Предпочтительно, поверхностно-активное вещество имеет эквивалентный или такой же эффект, как Лшр1ю1ак УСЕ Вего1.

Преимуществом включения в антипиреновую композицию мягчителя является то, что он улучшает способность композиции прилипать к некоторым поверхностям, которые нужно защитить. Например, при нанесении антипиреновой композиции на ткани мягчитель обеспечивает эффективное распределение композиции в глубину волокон, формирующих ткань.

Преимущественно, антипиреновая композиция имеет состав, отрегулированный до конечной удельной массы в интервале от 1,1 до 1,5. Предпочтительно, удельная масса композиции составляет приблизительно 1,3.

Преимущественно, солью или соединением щелочного металла в антипиреновой композиции является ацетат калия.

Преимущественно, антипиреновая композиция включает воду приблизительно в интервале от 28 до 38 мас.%.

Преимущественно, антипиреновая композиция включает сильно концентрированную щелочь в интервале 15-25%. Предпочтительно, сильно концентрированной щелочью является гидроксид калия.

Преимущественно, антипиреновая композиция включает сочетание уксусной и лимонной кислоты. Предпочтительно, композиция включает уксусную кислоту в интервале приблизительно 8-13 мас.%. Дополнительно композиция предпочтительно включает лимонную кислоту приблизительно в интервале 1724 мас.%.

Преимущественно, антипиреновая композиция включает карбонат калия в интервале приблизительно 6-10%.

Преимущественно, фосфат, включенный в антипиреновую композицию, является пирофосфатом калия. Предпочтительно, композиция включает пирофосфат калия в интервале приблизительно от 1,3 до 3 мас.%.

Преимущественно, антипиреновая композиция включает гидрокарбонат натрия в интервале приблизительно от 3 до 5%. Предпочтительно, если в композицию добавляют мягчитель для более эффективного распространения антипирена на материале, он будет составлять в интервале от 0,5 до 1,5 мас.% указанной композиции.

Дополнительным аспектом изобретения является способ получения антипиреновой композиции, при котором при перемешивании в сосуд последовательно добавляют следующие компоненты:

а) воду в количестве, по меньшей мере, достаточном для растворения нижеследующих водорастворимых компонентов от (б) до (г) до такого их содержания, чтобы они были некоррозионными;

б) сильно концентрированную щелочь, выбранную из группы, состоящей по меньшей мере из одного гидроксида натрия, гидроксида калия и/или гидроксида лития или их сочетания;

г) фосфат;

д) соль щелочного металла или соединение, выбранное по меньшей мере из одного из катионов лития, натрия и/или калия, или их сочетания, в комбинации по меньшей мере с одним из анионов ацетата, бикарбоната, карбоната и/или гидроксида, причем добавляемые компоненты подбирают так, чтобы конечный продукт имел значение рН в интервале между 6,5 и 7,5 и плотность в интервале от 1,2 до 1,4.

В другом исполнении изобретения обеспечивается способ получения антипиреновой композиции, отличающийся тем, что в сосуд при перемешивании добавляют нижеследующие компоненты:

к) воду;

л) гидроксид калия;

м) уксусную кислоту;

н) лимонную кислоту;

о) карбонат калия;

п) пирофосфат калия;

р) гидрокарбонат натрия:

с) мягчитель, причем добавляемые компоненты подбирают так, чтобы конечный продукт имел значение рН в интервале между 6,5 и 7,5 и плотность в интервале от 1,2 до 1,4.

Преимущественно, способ получения антипиреновой композиции дополнительно отличается тем, что на компоненты, добавляемые при перемешивании, одновременно воздействуют энергетической волной, генерируемой механически, при совместном воздействии переменного магнитного поля, приложенного извне.

Подробное описание изобретения

Для дополнительной иллюстрации этого изобретения готовили ряд антипиреновых композиций, включающих полностью разлагающиеся естественным образом органические кислоты и неорганические

- 3 008246 щелочи, которые соединяли при перемешивании в сосуде, вызывая протекание химических реакций, одновременно добавляя вещества, которые стабилизируют химические реакции, так чтобы образовавшаяся соль и суммарные характеристики антипиреновой композиции обладали эндотермическим свойством.

Намерение получить конечный продукт с оптимальным эндотермическим свойством приводит к процессу получения, включающему экзотермические реакции. Таким образом, во время процесса смешивания выделяется большое количество тепла. Использование огнезащитных композиций, которые содержат только натуральное сырье, не представляющее опасности для биологического здоровья, увеличивает возможность широкого использования огнезащитных композиций, получаемых способами, описанными ниже.

Несмотря на это, нижеследующие примеры приведены только с целью иллюстрации, и признается, что могли бы быть сделаны незначительные изменения и/или переделки, которые здесь непосредственно не описаны. Следует понимать, что до той степени, пока любые такие изменения, по существу, не изменяют конечный продукт или выполняемые им функции, такие изменения рассматривают как попадающие в пределы сущности и объема изобретения, определяемого последующими пунктами формулы.

Методика эксперимента

Пример 1.

Компоненты, включенные в огнезащитную композицию, совместно образуют органическую соль со слабоосновной рН в интервале от 6,5 до 7,5, предпочтительно 7,1, и плотностью в интервале от 1,2 до 1,4, предпочтительно 1,3. Такие ограничения дают возможность применять композицию, используя простые известные способы в большинстве областей возможного применения.

Пример 1 основан на смешивании неорганических растворов с органическими кислотами с сильным выделением химического тепла (экзотермическая реакция). Добавляя жидкость (такую, как вода, в примерах 1 и 2) в емкость, которая позволяет осуществлять перемешивание в одной плоскости вращения (х, у), и поддерживая перемешивание воды так, чтобы жидкость вращалась сама, создают благоприятные условия для эффективного перемешивания веществ, которые включают в композицию и которые вызывают экзотермическую реакцию.

Перечисленные ниже компоненты в соответствующих массовых отношениях добавляют к водной составляющей (воде), находящейся в смесителе с высокой скоростью перемешивания. Приведенные численные значения представлены в % от общей массы антипиреновой композиции:

Вода (рН 6,5) 33%

Гидроксид калия 21 %

Уксусная кислота 10%

Лимонная кислота 21 %

Поташ 8%

Пирофосфат калия 2%

Гидрокарбонат натрия 4%

Мягчитель 1%

Воду помещают в смеситель и другие компоненты добавляют в приведенной ниже последовательности.

К воде добавляют струю сильно концентрированного (выше 87%) гидроксида калия, направленную к центру вращения воды. При добавлении сильно концентрированной щелочи, такой как, например, гидроксид калия, при этом типе перемешивания будет происходить химическая реакция с выделением тепла (экзотермическая реакция).

Эту важную смесь вращают и добавляют к ней при интенсивном перемешивании направленную струю сильно концентрированной уксусной кислоты (выше 96%), в результате чего вновь возникает экзотермическая реакция.

Затем к смеси, которую продолжают постоянно вращать, добавляют полностью обезвоженную натуральную лимонную кислоту.

Затем добавляют полностью обезвоженный карбонат калия, также известный как поташ, при продолжающемся вращении. Карбонат является важным компонентом для стабилизации смеси.

Затем добавляют фосфат в очень небольшом количестве, которое составляет около 2%.

Выбирают, в основном, фосфат в форме пирофосфата калия и в сильно концентрированном состоянии (выше 99,5%), чтобы избежать примеси сложных эфиров фосфата. Это, главным образом, обусловлено экологической опасностью при использовании сложных эфиров фосфата. Пирофосфат калия добавляют при интенсивном перемешивании.

Гидрокарбонат натрия добавляют после добавления фосфата, чтобы создать более стабильную смесь. Следует отметить, что 10% химического сырья во время химических процессов высвобождается в форме диоксида углерода.

В этом примере к композиции добавляют мягчитель.

рН конечного продукта, например, 7,1 доводят до желаемого значения путем добавления гидроксида калия или уксусной кислоты. Наконец, проверяют плотность антипиреновой композиции. Плотность должна быть примерно 1,3.

- 4 008246

Подтверждено, что применимо на практике, если на компоненты, добавляемые при перемешивании, одновременно воздействуют энергетической волной, генерируемой механически, при одновременном воздействии переменного магнитного поля, приложенного извне.

Пример 2.

В этом примере, иллюстрирующем другое исполнение изобретения, получают антипиреновую композицию из соли лимонной кислоты с двумя катионами щелочного металла, где катион щелочного металла выбирают из щелочных металлов Группы 1А, а именно из лития, натрия и калия, причем композиция имеет конечное значение рН в интервале от 6,5 до 7,5, добавляют одну или более основных солей щелочных металлов Группы 1А или соединений, выбранных из катионов лития, натрия и калия и анионов ацетата, бикарбоната, карбоната и гидроксида.

Предпочтительной солью лимонной кислоты является цитрат с двумя катионами калия, и предпочтительной основной солью является ацетат калия. Ингибирующая соль или смесь солей возможно может включать небольшое количество пирофосфата калия, который рассматривают как наименее потенциально вредный из семейства фосфатов, для достижения стабильности характеристик и эндотермической способности при высокой температуре.

Замедлитель возможно может включать дополнительные нейтрализующие или буферные соединения, такие как, например, бикарбонат натрия и/или карбонат калия.

Замедлитель имеет значение рН в интервале от 6,5 до 7,5 и удельную массу в интервале от 1,2 до 1,4; типичный анализ (приближенные значения), который был сделан для примера 2, показал рН=7,15 и

УМ=1,365.

Соль лимонной кислоты 10%

Соль уксусной кислоты 28%

Фосфат 2%

Бикарбонат натрия 3%

Вода 47%

Следует отметить, что, если не оговорено противное, все проценты являются массовыми процентами по отношению к молекулярной массе и все значения рН и удельной массы приведены по отношению к измерениям при 20°С. Также следует отметить, что высокие концентрации соли будут вносить «солевой эффект» в отношении измерений рН. Данные по растворимости должны рассматриваться и приниматься во внимание для составов в соответствии с этим примером.

Замедлитель можно изготовить из сырьевого ингредиента лимонной кислоты путем регулируемой реакции с основной солью или соединением, выбранным из катионов щелочных металлов Группы 1А, а именно из лития, натрия и калия, и анионов ацетата, бикарбоната, карбоната и гидроксида, чтобы получить соль лимонной кислоты с двумя катионами щелочного металла.

Лимонная кислота имеет молекулярную массу 192,070, растворимость 622 г/л (приблизительно 3 г-моля лимонной кислоты/55 г-молей Н₂О) и рН в водном растворе приблизительно в интервале от 1,3 до 2,0. Это вызывает понижение температуры в растворе (эндотермическое). Реакция лимонной кислоты с основными веществами образует значительную тепловую энергию, которая сопровождается вспениванием или образованием пены, и необходимо принимать меры для регулирования скорости добавления реагентов, чтобы задерживать повышение температуры и избегать избыточного вспенивания. К тому же использование смесителей из нержавеющей стали и эффективные способы перемешивания будут способствовать рассеянию тепла и пены, так же как и увеличению эффективности реакции.

Нижеследующие стадии поясняют различные аспекты реакций, участвующих во втором примере, и способ получения.

Стадия 1.

С₆Н₈О₇+2КОН+18Н₂О=К₂С₆Н₆О₇+20Н₂О+теплота 192,070+112,216+324,288=268,254+360,320=628,574 42,7%+57,5%=100%

Раствор 1 г-моля лимонной кислоты в 18 г-молях воды создает рН приблизительно 2,0.

Регулируемое добавление 2 г-молей гидроксида калия и поддерживание температуры ниже 50°С приводит к образованию цитрата с одним катионом калия вплоть до рН приблизительно 3,5 и затем цитрата с двумя катионами калия при рН в интервале приблизительно от 3,5 до 5,2.

Аналогичная реакция, включающая 9С₆Н₈О₇+18КОН+50Н₂О, давала рН около 5,6.

Стадия 2.

Аналогичным способом, как в стадии 1, но используя карбонат лития в качестве основного реагента с лимонной кислотой, а именно

С₆Н8О₇+Ы2СО3+18Н2О=Ы2Н6О₇+19Н2О+СО2 192,070+73,891+324,288=203,934+342,304+44,011=590,249 34,6%+58,0%+7,4%=100%

Так как растворимость карбоната лития очень низкая при 1,3 г/л (1 г-моль Ь1₂СО₃/313 г-молей Н₂О),

- 5 008246 лимонную кислоту добавляют к воде и затем в качестве реагента добавляют карбонат лития. В этой реакции выделяется меньше тепла, но образование СО₂ вызывает значительное увеличение объема в виде пены, которую необходимо уменьшать при эффективном перемешивании. Поскольку СО₂ является «парниковым» газом, его следует собирать для другого использования и предотвращать его попадание в атмосферу. рН получаемого цитрата с двумя катионами лития составляет около 4,5.

Стадия 3.

Аналогичным способом

2СН₃СООН+Ы₂СО₃+8Н₂О=2СН₃СООЬ1+9Н₂О+СО₂ дает в результате рН около 5,8.

Стадия 4.

К 10 г-молям Н₂О добавляют 2 г-моля КОН медленно, чтобы регулировать нагрев раствора и поддерживать температуру ниже примерно 50°С. Затем 1 г-моль уксусной кислоты медленно добавляют для получения 1 г-моля ацетата калия СН₃СООК при рН около 9,5.

СН₃СООН+КОН+1ОН₂О=СН₃СООК+11Н₂О+теплота 60,054+56,108+180,160=98,416+198,176=296,322 33,1%+66,5%=100%

Стадия 5.

Аналогичным способом, что и на стадии 4,

18СН₃СООН+18КОН+50Н₂О=18СН₃СООК+68Н₂О+теплота 1080,972+1009,944+900,800=1766,628+1255,088=2991,716 59,1%+40,9%=100%

Эта стадия отражает минимальные требования к растворимости КОН.

Стадия 6.

Твердый СН₃СООК растворяют в воде, в результате чего получают щелочной раствор, имеющий рН приблизительно от 8,7 до 11,1 при пределе растворимости 2530 г/л или 25СН₃СООК/55Н₂О. 18СН3СООК добавляют к 68Н2О и растворяют. Затем добавляют 18КОН, растворенного в 130Н2О, с последующим медленным добавлением твердой лимонной кислоты. Реакцию можно резюмировать следующим образом:

18СН₃СООК+9К₂С₆Н₆О₇+216Н₂О

1766,628+2414,286+3891,456=8072,370

21,9%+29,9%+48,2%=100%

Стадия 7.

Ингредиенты смешивают в следующем порядке.

Вода (рН 6,5) 33%

КОН (минимально 85% щелок) 21%

СН₃СООН (минимально 96%) 10%

Лимонная кислота С₆Н₈О₇, безводная 21%

На этой стадии измеренная рН была около 5,8 и УМ=1,310.

К₂СО₃ безводный 8%

К₄Р₂О₇ (минимально 99,5%) 2%

ИаНСО₃ (минимум 99,5%) 4%

Поверхностно-активное вещество - Ашр1ю1ак УСЕ Вего1 1% рН доводят до предпочтительного значения, используя дополнительное количество КОН, К₂СО₃или ИаНСО₃, или его также можно регулировать с помощью дополнительного количества СН₃СООК или уксусной или лимонной кислот, если необходимо.

Реакции для этого примера можно суммировать в виде:

180Н₂О+18КОН+18СН₃СООН=18СН₃СООК+ 198Н₂О 18СН₃СООК+198Н₂О+18КОН+9С₆Н₈О₇=18СН₃СООК+9К₂С₆Н₆О₇+216Н₂О=22%+30%+48% и с учетом дополнительных ингредиентов результат будет приближаться к типичным результатам анализа, описанным выше.

Замедлитель при хранении во внутренней защищенной среде в герметичном контейнере при комнатной температуре имеет срок хранения более 2 лет. При воздействии внешних незащищенных условий австралийской осени/зимы он будет биологически разлагаться менее чем за 3 месяца.

Измерения температуры, рН и удельной массы в вышеупомянутых примерах показывают, что рН готового замедлителя можно легко регулировать или буферизовать до значения от приблизительно 4,5 до приблизительно 6,5, и преимуществом, которое можно получить при таком значении рН, является создание почти нейтральной пены с использованием известного «содового» или «щелочно-кислотного» принципа с применением соответствующих соотношений замедлителя к соли или соединению щелочного металла, из которых предпочтительным является бикарбонат натрия или карбонат калия. Были проведе

- 6 008246 ны эксперименты, которые показали, что можно получить значительное количество пены, а измерения рН получаемой пены показали, что значение рН было почти нейтральным, в интервале от 6,5 до 7,5.

Замедлитель по этому изобретению также является идеальным для сочетания с другими вспучивающими агентами, такими как агенты на основе протеина, или с некоторыми фтор-иод-углеродными материалами (ФИУМ), которые считаются нетоксичными и экологически безопасными. Системы вспенивания на сжатом воздухе (СВСВ), использующие замедлитель по этому изобретению в концентрированной форме, т. е. имеющий в своем составе минимальное содержание воды, которое на практике составляет около 60-75 мас.%, могут быть особенно выгодными, так как распространенное соотношение компонентов в смеси составляет 0,2 об.% концентрата, образующего пену (среднее увеличение объема=10) - 0,2% концентрата, 9,98% воды и 98% воздуха.

Таким образом, антипиреновые композиции, получаемые способами согласно изобретению, основаны на химических реакциях между органическими кислотами, которые полностью разлагаются естественным путем, и неорганическими щелочами, с некоторым добавлением веществ для стабилизации реакции, с целью образования соли с хорошими эндотермическими свойствами, подходящей для задачи получения нетоксичного водорастворимого антипирена, который разлагается естественным путем.

Хотя изобретение описано в терминах конкретных исполнений, которые изложены очень подробно с помощью примеров 1 и 2, следует понимать, что это описание приведено только с целью иллюстрации и изобретение не обязательно ограничивается этим, так как альтернативные исполнения и способы получения будут очевидны опытным специалистам, принимая во внимание описание.

Согласно этому, как уже было указано, предусматриваются модификации, которые могли бы быть сделаны без выхода за пределы сущности и объема описанного изобретения.

Claims

1. Антипиреновая композиция, включающая:

а) воду в количестве, по меньшей мере, достаточном для растворения нижеследующих от (б) до (д) водорастворимых компонентов;

в) по меньшей мере одно такое соединение, как безводная лимонная кислота, лимонная кислота, уксусная кислота, или их соответствующая соль, или их сочетание;

г) пирофосфат калия;

д) соль щелочного металла, представляющую собой ацетат, бикарбонат или карбонат лития, натрия или калия или их сочетание, причем (б) и (в) взяты в соотношении, при котором рН указанной композиции составляет между 6,5 и 7,5.

2. Композиция по п.1, в которой концентрация уксусной кислоты превышает 90%.

3. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой сильно концентрированная щелочь имеет концентрацию более 80%.

4. Композиция по п.3, в которой сильно концентрированной щелочью является гидроксид калия.

5. Композиция по п.1, дополнительно включающая безводный карбонат калия.

6. Композиция по п.5, дополнительно включающая мягчитель.

7. Композиция по п.7, в которой конечная удельная масса композиции доведена до значения в интервале от 1,1 до 1,4.

8. Композиция по п.7, в которой удельная масса композиции составляет приблизительно 1,3.

9. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой солью или соединением щелочного металла является ацетат калия.

10. Композиция по п.6, включающая указанную воду приблизительно в интервале от 28 до 38 мас.%.

11. Композиция по п.10, включающая сильно концентрированную щелочь в интервале от 15 до 25 мас.%.

12. Композиция по п.11, в которой указанной сильно концентрированной щелочью является гидроксид калия.

13. Композиция по п.12, в которой указанным компонентом (в) является сочетание лимонной кислоты и уксусной кислоты.

14. Композиция по п.13, включающая указанную уксусную кислоту приблизительно в интервале от 8 до 13 мас.%.

15. Композиция по п.12, включающая указанную уксусную кислоту приблизительно в интервале от 17 до 24 мас.%.

16. Композиция по любому из предшествующих пп.10-15, включающая карбонат калия приблизительно в интервале от 6 до 10 мас.%.

17. Композиция по любому из предшествующих пп.10-16, включающая пирофосфат калия прибли

- 7 008246 зительно в интервале от 2 до 3 мас.%.

18. Композиция по п.17, включающая гидрокарбонат натрия приблизительно в интервале от 3 до 5 мас.%.

19. Композиция по п.18, включающая мягчитель приблизительно в интервале от 0,5 до 1,5%.

20. Способ получения огнезащитной композиции, в котором в сосуд при перемешивании последовательно добавляют нижеследующие компоненты:

б) сильно концентрированную щелочь, выбранную из группы, состоящей по меньшей мере из одного гидроксида натрия, гидроксида калия и/ или гидроксида лития или их сочетания;

г) пирофосфат калия;

д) соль щелочного металла, представляющая собой ацетат, бикарбонат или карбонат лития, натрия или калия или их сочетание, причем конечный продукт имеет значение рН между 6,5 и 7,5 и плотность в интервале от 1,2 до 1,4.

21. Способ получения огнезащитной композиции, отличающийся тем, что в сосуд при перемешивании последовательно добавляют нижеследующие компоненты:

к) воду;

л) гидроксид калия;

м) уксусную кислоту;

н) лимонную кислоту;

о) карбонат калия;

п) пирофосфат калия;

р) гидрокарбонат натрия;

с) мягчитель, причем добавляемые компоненты подбирают так, что конечный продукт имеет значение рН в интервале от 6,5 до 7,5 и плотность в интервале от 1,2 до 1,4.

22. Способ по п.20 или 21, отличающийся тем, что на компоненты, добавляемые при перемешивании, одновременно воздействуют энергетической волной, генерируемой механически, при одновременном воздействии переменного магнитного поля, приложенного извне.

23. Антипиреновая композиция по п.1, дополнительно включающая вспенивающий агент, газвытеснитель или сжатый газ для получения антипиреновой пены.