JP6317916B2 - 消火剤及び消火方法 - Google Patents

Description

本発明は、消火剤及び消火方法に関する。

従来、可燃性液体を覆うように浮かべることのできる外径が５０ｍｍ以上の嵩高な浮体の集合体である火炎抑制剤が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この各浮体は、中空体又は多孔質体からなる浮力発生芯体と、発泡性ないし多孔質の耐火層を備えており、可燃性液体上に浮かび、効果的に泡消火剤による消火を行うことができるとしている。また、燃料油の表面に、中空形状に成形した殻体の内部に水ガラス乾燥物を収容した浮体を予め浮遊させ、火災の際に熱で崩壊した浮体から水ガラス乾燥物が漏出する火炎抑制剤が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−２４０１４０号公報 特開２００８−２０６８４９号公報

しかしながら、上述の特許文献１、２の火炎抑制剤では、消火後に消火剤の残骸を除去するのに手間が掛かることがあった。また、泡消火剤による消火を行うので、消火後に可燃性液体を再度利用するということが困難であった。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、収容された可燃性液体上の火を消火すると共に、消火後の可燃性液体を再利用しやすい消火剤及び消火方法を提供することを主目的とする。

上述した目的を達成するために鋭意研究したところ、本発明者らは、収容された可燃性液体上での火災において、難燃性発泡ウレタンを可燃性液体中で発泡固化させると、消火すると共に、消火後の可燃性液体を再利用しやすいことを見いだし、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の消火剤は、
容器又は貯槽に収容された可燃性液体上の火を消火する消火剤であって、
難燃性発泡ウレタンの原料である第１液を収容する第１収容部と、
難燃性発泡ウレタンの原料である第２液を収容する第２収容部と、
前記第１収容部と前記第２収容部とを連通し前記第１液と前記第２液との接触により発泡し、該第１収容部及び第２収容部から前記難燃性発泡ウレタンが外部へ漏出固化するものである。

本発明の消火方法は、上述した消火剤の前記第１収容部と前記第２収容部とを連通し、該消火剤を火災が起きている可燃性液体中に投入するものである。

あるいは、本発明の消火方法は、
容器又は貯槽に収容された可燃性液体上の火を消火する消火方法であって、
難燃性発泡ウレタンの原料である第１液と難燃性発泡ウレタンの原料である第２液との接触により該難燃性発泡ウレタンを発泡させ、該発泡して固化した難燃性発泡ウレタンが前記可燃性液体上に存在することにより該可燃性液体上の火を消火するものである。

本発明の消火剤及び消火方法は、容器又は貯槽に収容された可燃性液体上の火を消火すると共に、消火後の可燃性液体を再利用しやすい。例えば、難燃性発泡ウレタンを発泡させると、発泡した難燃性発泡ウレタンは可燃性液体の上部に浮き上がる。このとき、可燃性液体の上部を覆うように発泡固化が進む。このため、可燃性液体は難燃性発泡ウレタンで遮蔽され、例えば、消火液などを用いることなく、可燃性液体の上部で燃える火が消火される。また、容器又は貯槽上部で難燃性発泡ウレタンが平板状に固化するから、消火後に取り除きやすい。したがって、消火後の可燃性液体を再利用しやすい。

消火剤１０の構成の概略を示す説明図。 消火剤１０による調理機器２０での火災の消火についての説明図。 消火剤１０による油貯蔵タンク３０での消火についての説明図。 消火剤１０を用いた消火実験の説明図。 消火剤１０を用いた消火実験の説明図。

本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態の一例を示す消火剤１０の構成の概略を示す説明図である。この消火剤１０は、容器又は貯槽に収容された可燃性液体上の火を消火する消火剤である。容器又は貯槽としては、例えば、調理器具、貯油タンク及び油貯槽のうち１以上等が挙げられる。調理器具としては、例えば、鍋、フライパンなどが挙げられる。貯油タンク及び油貯槽としては、例えば、一般家庭の灯油タンク、精油所や火力発電所の油貯槽などが挙げられる。可燃性液体としては、調理用油、アルコール、灯油、ガソリン、軽油、その他の有機液体などが挙げられる。この消火剤１０は、難燃性発泡ウレタンの原料を収容している。なお、「難燃性発泡ウレタン」は、燃えにくいものをいい、準不燃性発泡ウレタンや不燃性発泡ウレタンを含むものとする。

消火剤１０は、図１に示すように、難燃性発泡ウレタンの原料である第１液を収容する第１収容部１２と、難燃性発泡ウレタンの原料である第２液を収容する第２収容部１４と、第１液と第２液とを隔離し消火時に第１収容部１２と第２収容部１４とを連通させる連通部１６とを備えている。この消火剤１０では、第１収容部１２と第２収容部１４とを連通させると、第１液と第２液との接触により発泡し、第１収容部１２及び第２収容部１４から難燃性発泡ウレタンが外部へ漏出固化する。この消火剤１０は、２液性ポリウレタン樹脂組成物を収容する容器として構成されている。第１収容部１２は、第１液を収容する収容容器であり、２液混合したあと、発泡したポリウレタンが外部に漏出する部材、例えば、樹脂フィルムなどで形成されている。第２収容部１４は、第２液を収容する収容容器であり、２液混合したあと、発泡したポリウレタンが外部に漏出する部材、例えば、樹脂フィルムなどで形成されている。連通部１６は、第１収容部１２と第２収容部１４との間に存在する隔離部材（例えば樹脂フィルム）と、この隔離部材を除去又は開口することにより第１収容部１２と第２収容部１４とを連通する連通部材とを備えている。この連通部１６は、消火時に図示しない取っ手部を引っ張ると隔離部材を除去することにより、第１収容部１２と第２収容部１４とを連通する。この連通部１６は、そのほか、例えば、取っ手部を操作すると隔離部材がめくれあがり、連通口が開口する構造としてもよい。また、連通部１６は、穴空け機構として構成し、取っ手部を操作すると樹脂フィルムを貫通して連通孔が開口する構造としてもよい。

消火剤１０の外形は、円板状の第１収容部１２と円板状の第２収容部１４とが積層され、全体として円板状の外径を有している。この消火剤１０、第１収容部１２及び第２収容部１４の外形は、難燃性発泡ウレタンの原料を収容可能であれば特に限定されず、立方体や直方体などとしてもよい。消火剤１０の外形は、例えば、難燃性発泡ウレタンの原料である第１液と第２液とを混合しやすい形状であることが好ましく、例えば、第１収容部１２と第２収容部１４とが隣接する面積をより大きいものとすることが好ましい。

第１収容部１２に収容される第１液は、ポリオールを含む液としてもよいし、第２収容部１４に収容される第２液は、ポリイソシアネートを含む液としてもよい。第１液に含まれるポリオールは、例えば、有機ジカルボン酸と多価アルコールから誘導されるポリエステルポリオール、ラクトンから誘導されるポリエステルポリオール、ヒマシ油、ヒマシ油変性ポリオール、ポリエーテルポリオール、エポキシ変性ポリオール、シリコン系ポリオールなどが挙げられる。これらのポリオールは、１種又は２種以上を併用してもよい。有機ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、アジピン酸、二量化リノレイン酸、マレイン酸などが挙げられる。多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサントリオール、グリセリン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリブチロラクトン、ポリバレロラクトンなどが挙げられる。ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリ（オキシプロピレン）グリコールなどが挙げられる。第１液は、架橋剤を含有するものとしてもよい。この架橋剤は、例えば、エチレングリコール及びプロピレングリコールなどの脂肪族ジオール類、エチレンジアミン及びプロピレンジアミンなどの脂肪族ジアミン類、アニリン及びフェニレンジアミンなどの芳香族アミン類などが挙げられる。第２液中に含まれるポリイソシアネートは、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートなどが挙げられる。第１液と第２液との配合割合は、特に限定されないが、例えば、第１液中のポリオールおよび架橋剤の活性水素の全モル数と、第２液中のポリイソシアネートのイソシアネート基のモル数とがほぼ等しくなる割合とすることが好ましい。

難燃性発泡ウレタンの原料には、難燃成分として、炭素材、ポリリン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、水酸化アルミニウムのうち１以上を含むことが好ましい。難燃成分は、ウレタン成分の１００質量部に対して、１０〜１５０質量部とすることが好ましい。この難燃成分は、第１液及び第２液のうち少なくとも一方に加えればよい。炭素材としては、例えば、熱膨張性黒鉛を用いることが好ましい。膨張性黒鉛は、例えば、加熱すると黒鉛層間に存在する化合物が熱分解して全体が膨張する性質を持つ黒鉛である。この膨張性黒鉛は、例えば、黒鉛酸性硫酸塩、ナトリウム黒鉛、カリウム黒鉛、ハロゲン化黒鉛、黒鉛酸化物、塩化アルミニウム黒鉛化物、塩化第二鉄黒鉛などが黒鉛の層間に存在し熱分解することにより、熱膨張するものとしてもよい。ポリリン酸アンモニウムは、樹脂で被覆してマイクロカプセル化するものとしてもよい。難燃成分としては、更に、メラミン化合物粉末やペンタエリスリトール粉末を含むものとしてもよい。また、難燃成分としては、上述のもののほか、必要に応じて、補助成分を１種または２種以上含有させてもよい。補助成分としては、例えば、シリカ、タルク、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、カオリン、リン酸水素カルシウム、ヘクトライト、亜硫酸ナトリウム・７水和物、エトリンジャイト、明礬石（アルナイト）、水滑石（ブルース石）、ダイアスポア、ギブス石（ハイドラーギライト）、カオリナイト、モンモリロナイト、蛇紋石、消石灰、石膏、リン酸亜鉛などが挙げられる。

本発明の消火方法は、消火剤１０の第１収容部１２と第２収容部１４とを連通し、この消火剤１０を火災が起きている可燃性液体中に投入するものである。そして、発泡固化した難燃性発泡ウレタンが可燃性液体上に存在することによりこの可燃性液体上の火を消火する。図２は、消火剤１０による調理機器２０での火災の消火についての説明図であり、図２（ａ）が火災発生時、図２（ｂ）が消火開始時、図２（ｃ）が消火後の説明図である。図３は、消火剤１０による油貯蔵タンク３０での消火についての説明図であり、図３（ａ）が火災発生時、図３（ｂ）が消火開始時、図３（ｃ）が消火後の説明図である。調理器具２０での火災の消火について、まず説明する。

調理器具２０は、例えば、調理油を収容しており、何らかの原因により、その油から火災が発生した場合について説明する（図２（ａ））。ここで、調理者は、消火剤１０の連通部１６を操作して第１液と第２液とを混合し、この消火剤１０を火災が発生した調理器具２０へ投入する。すると、消火剤１０は、調理油中で一旦沈むが、難燃性発泡ウレタンが発泡し、発泡体１８が成長する（図２（ｂ））。更に発泡すると、この発泡体１８が浮き上がり、調理油の上部で更に発泡し、固化する。すると、調理油の上部に平板状の発泡固化体１９が形成され、調理油が発泡固化体１９により覆われる。このように、燃料が途絶えることにより、調理器具２０上の炎が消火される。消火後は、平板状の発泡固化体１９を取り除けば、調理油と消火剤とを容易に分離することができる。また、消火液などを用いることなく消火することができる。

油貯蔵タンク３０は、例えば、火力発電所に併設される燃料油を収容する施設であり、何らかの原因により、その燃料油から火災が発生した場合について説明する（図３（ａ））。ここでの消火剤１０は、上記調理器具２０のサイズに比して、施設用に大きく形成されている。火災が発生すると、作業者は、消火剤１０の連通部１６を操作して第１液と第２液とを混合し、この消火剤１０を火災が発生した油貯蔵タンク３０へ投入する。すると、消火剤１０は、燃料油中で一旦沈むが、難燃性発泡ウレタンが発泡し、発泡体１８が成長する（図３（ｂ））。更に発泡すると、この発泡体１８が浮き上がり、燃料油の上部で更に発泡し、固化する。すると、燃料油の上部に平板状の発泡固化体１９が形成され、燃料油が発泡固化体１９により覆われる。このように、燃料が途絶えることにより、油貯蔵タンク３０内の燃料油上の炎が消火される。消火後は、平板状の発泡固化体１９を取り除けば、燃料油と消火剤とを容易に分離することができる。また、消火液などを用いることなく消火することができる。更に、燃料油に他の成分が混入しにくいから、消火後の燃料油を再利用することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば上述した実施形態では、消火剤１０を用いて消火するものとしたが、例えば、難燃性発泡ウレタンの原料である第１液と難燃性発泡ウレタンの原料である第２液との接触によりこの難燃性発泡ウレタンを発泡させ、この発泡して固化した難燃性発泡ウレタンが可燃性液体上に存在することによりこの可燃性液体上の火を消火する消火方法としてもよい。即ち、収容部などの容器を用いず、例えば、配管などで第１液及び第２液を火災中の容器又は貯槽へ供給し、発泡固化するものとしてもよい。こうしても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

以下には、本発明の消火剤１０を具体的に作製した例を実施例として説明する。

［実施例１］
熱膨張性黒鉛（市販品）と、ポリリン酸アンモニウム粉末をメラミン系樹脂により被覆したマイクロカプセルと、硫酸アルミニウム粉末と、水酸化アルミニウム粉末（市販品）とを混合し、耐火用粉体（難燃成分）を作製した。ポリウレタン樹脂の第１液としてポリオール水系発泡剤（市販品）を第１容器に入れ、第１液に耐火用粉体を混合した。ポリウレタン樹脂の第２液としてポリイソシアネートと（市販品）を第２容器に入れた。この第１容器と第２容器とで消火剤とした。第１液、第２液及び不燃材の比率は、第１液が２５〜４０質量％、第２液が２５〜４０質量％、難燃材が２０〜５０質量％とした。この範囲で配合を変えて複数の消火剤を作成した。

（消火実験）
消火剤１０による消火効果について検討した。図４、５は、消火剤１０を用いた消火実験の説明図である。缶容器に燃料油を入れ（図４（ａ））、火を付けて仮想的な火災状態とした（図４（ｂ））。次に、上記作製した消火剤１０の第１液と第２液とを混合し、これを缶容器内へ投入した（図４（ｃ））。すると、缶底部で難燃性発泡ウレタンが発泡を開始し（図５（ａ））、缶上部へ浮上する。そして、缶上部で難燃性発泡ウレタンが平板状の発泡固化体となり（図５（ｂ））、缶容器内の燃料油の火災を消火した（図５（ｃ））。また、この発泡固化体は、比較的容易に取り除くことができた。このように、本願発明の消火剤では、容器に収容された可燃性液体上の火を消火すると共に、消火後の可燃性液体を再利用しやすいことがわかった。

本発明は、消火剤の技術分野に利用可能である。

１０ 消火剤、１２ 第１収容部、１４ 第２収容部、１６ 連通部、１８ 発泡体、１９ 発泡固化体、２０ 調理器具、３０ 油貯蔵タンク。

Claims (5)

1. 容器又は貯槽に収容された可燃性液体上の火を消火する消火剤であって、
   難燃性発泡ウレタンの原料である第１液を収容する第１収容部と、
   難燃性発泡ウレタンの原料である第２液を収容する第２収容部と、
   前記第１液と前記第２液とを隔離する隔離部材を有し、消火時に該隔離部材を取り除くことにより前記第１収容部と前記第２収容部とを連通させる連通部と、を備え、
   前記第１収容部と前記第２収容部とを連通し前記第１液と前記第２液との接触により発泡し、該第１収容部及び第２収容部から前記難燃性発泡ウレタンが外部へ漏出固化する、
   消火剤。
2. 前記難燃性発泡ウレタンの原料には、難燃成分として、炭素材、ポリリン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、水酸化アルミニウムのうち１以上を含む、請求項１に記載の消火剤。
3. 前記可燃性液体は、調理器具、貯油タンク及び油貯槽のうち１以上に収容されている、請求項１又は２に記載の消火剤。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の消火剤の前記第１収容部と前記第２収容部とを連通し、該消火剤を火災が起きている可燃性液体中に投入する、消火方法。
5. 発泡固化した前記難燃性発泡ウレタンが可燃性液体上に存在することにより該可燃性液体上の火を消火する、請求項４に記載の消火方法。