KR20120054245A

KR20120054245A - 화제진압용 소화약제

Info

Publication number: KR20120054245A
Application number: KR1020100115522A
Authority: KR
Inventors: 김민우
Original assignee: 김민우
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2012-05-30

Abstract

본 발명은 소화성능과 방염효과가 우수하고, 액성이 중성계이며 방사시 토양오염은 물론, 인체에 무해하며, 보관성과 보존 안정성 등이 우수한 중성계 소화약제에 관한 것으로, 그 구성은 물 100 : 1 - 물 500 : 1의 비율로 희석하여 사용하는 화제진압용 소화약제를 형성하되, 그 화제진압용 소화약제는 유지, 가성소다, 물을 일정비율로 혼합하고 그를 통상의 방법으로 제조하여 된 비누 50 - 90중량%, 계면활성제 5 - 15중량%, 안정제 2- 10중량%, 응고방지제 2 - 10중량%, PH조정제 4 - 10중량%, 물 1 - 10중량%로 이루어진다.

Description

화제진압용 소화약제{Fire extinguishing}

본 발명은 화제발생 대상물에 관계없이 소화가 완전하게 이루어짐은 물론, 토양오염을 최소화하고, 인체에 무해하며, 보관성과 보존안정성이 우수한 화제진압용 소화약제에 관한 것이다.

현재 화재에는 물 또는 분말 소화약제가 보편적으로 사용되고 있으나, 물 소화약제의 경우 빙점이 0℃로 비교적 높아 한냉지나 겨울철에 난방이 되지 않는 옥외에서는 사용하기가 어려우며, 분말 소화약제 조성물의 경우 소화 후 2차 피해가 매우 크고, 관리 및 취급시 6개월에 한번 이상 흔들어주지 않으면 쉽게 굳어져 필요시에 방사되지 않는 문제가 발생하게 된다. 특히 습기가 많은 경우 보관하기가 어렵다.

일반화재 중 A급 화재인 산림화재의 경우 폼(foam) 소화약제를 사용하고 있으나, 그 성능 면에서 큰 효력이 없으며 선진국에서도 마땅한 소화약제가 없어 새로운 약제의 개발이 요구되고 있다.

일반적으로 강화액 소화약제는 B급인 유류화재에 대해 소화력이 가장 우수하여 널리 이용되고 있으나, A급 화재, 특히 산림화재에는 열악한 소화력을 나타내고 있어 친환경적이면서도 소화성능이 우수한 강화액 소화약제의 개발이 시급한 실정이다.

한편, 미국이나 일본과 같은 선진국에서는 B급 화재에 대한 약제는 이미 인체에 무해하고, 각종 재질에 대한 부식 특성이 우수한 중성계 강화액을 개발하여 시판하고 있으며 중성계 강화액 만을 사용할 수 있도록 법적 제도를 마련하고 있으나, A급 화재에 소화성능이 우수한 강화액 소화약제는 전무한 상태이다. 국내의 경우 한국소방방제청의 소화약제 형식승인 및 검정기술기준에 강화액 소화약제의 액성에 대해 염기성을 인정해 주고 있기 때문에 국내에서 개발되어 시판되고 있는 강화액 소화약제의 경우 강염기성이며, 자동식 소화기에 들어가는 식용유 화재용으로 개발되고 있다.

상기 강화액 소화약제의 액성은 소화력에는 영향을 미치지 않으나, 소화시 인명피해나 기존 자동식 소화설비의 특정 부품에 대한 부식으로 인해 2차 피해가 생기고, 또한 소화력이 우수하더라도 법적으로 중성만을 인정하고 있는 세계시장에 진출할 수 없는 문제점이 있었다.

세계적인 추세에 비추어 볼 때 강화액 소화약제의 수요는 대대적으로 증가할 것이나, 부식 및 인체에 대한 안정성의 목적으로 규제의 강화시 강화액 소화약제는 전량 수입에 의존해야 되는 심각한 문제점이 있다.

일반적인 소화약제에 대한 종래문헌을 살펴보면, 예를 들어 미국특허 제5,909,776호에는 최대 500마이크론의 평균입자 크기를 갖는 건조분말 소화제의 분산 미립자, 분말퍼플루오로카본, 하이드로클로로플루오로카본 및 하이드로플루오로카본으로 이루어진 군으로부터 선택되는 가스 및 계면활성제와 안정화제를 갖는 겔로 이루어진 소화제 조성물을 포함하는 소화기가 기재되어 있고, 미국특허 제5,651,416호에는 아세테이트, 클로라이드 또는 브로마이드와 알카리 금속 또는 암모늄화합물, 어는점 강하제, 계면활성제 및 물을 갖는 소화약제를 이용한 소화법이 기재되어 있다.

또한, 한국 등록공고 제93-3391호에는 브로모클로로디플루오로메탄, 브로모트리플루오로메탄, 디브로모디플루오로메탄 등의 C1?C5 할로겐화 알칸 또는 이들의 혼합물과 트리알킬포스페이트, 트리아릴포스페이트, 트리할로겐화알킬포스페이트 등의 유기인 화합물로 된 소화제 조성물이 기재되어 있고, 한국 등록공고 제97-9308호에는 사핀다세아에, 콤포시타에, 크루시페라에, 레구미노사에, 울마세아에 등의 식물체 및 초목회 수성 추출물과 도데실 폴리에텐옥시 나트륨 설페이트, 나트륨 도데실 아미노프로피오네이트 등의 계면활성제를 포함하는 소화조성물이 기재되어 있다.

그 밖에도 한국 등록특허 제10-117936호에는 물에 황산암모늄을 용해시키고 요소를 투입하여 용해한 후 제3인산소다를 투입하고, 이어 중탄산암모늄, 탄산나트륨을 차례로 투입하여 용해시켜 얻는 액상 소화제의 제조방법이 기재되어 있고, 한국 등록특허 제10-259512호에는 물에 소다회를 용해시키고 제3인산나트륨을 투입하여 용해한 후 황산암모늄, 요소를 차례로 투입하여 용해시켜 얻는 액상 소화제의 제조방법이 기재되어 있으며, 한국 등록특허 제10-112862호에는 물에 중탄산암모늄과 인산소다를 용해시킨 제1수용액을 준비하고, 물에 요소, 황산암모늄 및 탄산나트륨을 용해시킨 제2수용액을 준비하고, 황산반토에 염화칼슘을 용해시킨 제3용액을 준비하여, 상기 세 용액을 혼합하여 얻는 액상 소화제의 제조방법이 기재되어 있다.

그러나 이러한 일반적인 종래의 소화약제는 산림화재를 포함한 A급 화재 발생시에는 소화성능이 떨어지고 극히 미비한 방염효과를 갖는다. 또한 국내의 종래 소화약제는 액성이 염기성이기 때문에 방사시 인체에 유해하며 토양에도 영향을 미치는 문제가 있고, 부식성이 커서 2차 문제를 야기하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해여 발명한 것으로 그 목적은 화제발생 대상물에 관계없이 소화가 완전하게 이루어짐은 물론, 토양오염을 최소화하고, 인체에 무해하며, 보관성과 보존안정성이 우수한 자연친화형 화제진압용 소화약제를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 기술적 구성은 물 100 : 1 - 물 500 : 1의 비율로 희석하여 사용하는 화제진압용 소화약제를 형성하되, 그 화제진압용 소화약제는 유지, 알칼리제, 물을 일정비율로 혼합하고 그를 통상의 방법으로 제조하여 된 비누 15 - 54.9중량%, 계면활성제 10 - 20중량%, 안정화제 2- 15중량%, pH조정제 0.1 - 2중량%, 물 30 - 48중량%로 이루어진다.

그리고 상기 pH조정제는 아세트산, 개미산, 락트산, 구연산, 사과산, 글루코노델타락톤, 붕산 중 어느 하나이고, 상기 비누를 제조하는데 사용되는 유지는 동물성유지 또는 식물성유지 중 어느 하나이며, 상기 계면활성제는 음이온계면활성제, 비이온계면활성제, 양성계면활성제 중 어느 하나 또는 2가지가 혼합된 것이고, 상기 비누는 유지, 알칼리제, 물을 일정비율로 혼합하여 제조된 고상의 비누를 분말화 시킨 것, 또는 액상의 비누 중 어느 하나이며, 안정화제는 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 황산나트륨, 인산나트륨, 요소, 붕산나트륨, 에탄올, 메탄올, 이소프로필알코올 중 어느 하나 또는 2가지 이상이 혼합된 것이다.

상기와 같은 본 발명의 화제진압용 소화약제는 인화성이 좋은 화학제품일 경우에도 소화가 완전하게 이루어짐은 물론, 상기 실험지의 땅에 화초를 이식하고 물을 주기적으로 준 결과 화초도 죽지 않고 정상적으로 생육되었으며, 소화약제의 인체 접촉부위에도 부작용이 발생하지 않는 특유의 효과가 있다.

본 발명의 화제진압용 소화약제는 물 100 : 1 - 물 500 : 1의 비율로 희석하여 사용하는 화제진압용 소화약제를 형성하되, 그 화제진압용 소화약제는 유지, 알칼리제, 물을 일정비율로 혼합하고 그를 통상의 방법으로 제조하여 된 비누 15 - 54.9중량%, 계면활성제 10 - 20중량%, 안정화제 2- 15중량%, pH조정제 0.1 - 2중량%, 물 30 - 48중량%로 이루어진다.

상기 본 발명에서 유지, 알칼리제, 물을 일정비율로 혼합하고 그를 통상의 방법으로 제조하여 된 비누를 사용하는 것은 거품발생으로 화제진압에 특별한 효과를 발휘하기 때문이며, 이는 이미 많은 실험을 통하여 입증된 주지의 사실인바, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

그리고 상기 비누를 제조하는 성분 중 폐 식유를 사용하는 이유는 환경오염물질인 폐 식유를 재활용하여 환경오염을 방지하고, 또 비누의 제조원가를 절감하여 경제성을 갖고자 하기 위함이다.

상기 통상의 방법으로 제조하여 된 비누라 함은 본인이 선 출원하여 등록된 등록특허 10-804818호의 것을 의미하는 것일 수도 있고, 그 외에 유지, 알칼리제, 물을 일정비율로 혼합하여 제조된 액상의 비누 또는 고상을 비누를 모두 말하는 것으로, 상기 액상의 비누는 액상그대로 사용하면 되나 고상을 비누는 분말화시켜 사용함이 바람직하다.

상기에서 설명한 바와 같이 화제진압용 소화약제는 필수적으로 거품이 발생되는 비누 15 - 54.90중량%, 계면활성제 10 - 20중량%, 안정화제 2- 15중량%가 사용되며 이에 추가하여 pH조정제 0.1 - 2중량%, 물 30 - 48중량%를 사용한다.

상기 pH조정제 아세트산, 개미산, 락트산, 구연산, 사과산, 글루코노델타락톤, 붕산 중 어느 하나를 사용하며, 사용량은 0.1 - 2중량%인데, 그 이유는, 본 발명의 화제진압용 소화약제가 토양오염방지는 물론, 제품의 안정성을 유지하기 위하여 사용되며, 0.1중량% 미만을 사용하거나 2중량%를 초과하게 되면 본 발명에서 요구하는 제품의 품질을 유지하는데 어려움이 있다. 따라서 pH조정제는 0.1 - 2중량%를 사용함이 바람직하다.

또한 본 발명의 화제진압용 소화약제에서 안정화제를 사용하는 이유는 본 발명의 화제진압용 소화약제를 밀폐용기에 장기간보관하게 되면 응고되거나 또는 각 성분의 물성 차이에 의해 침전 내지는 분리현상이 발생하게 되는데 이를 방지하기 위함이다.

상기 안정화제는 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 황산나트륨, 인산나트륨, 요소, 붕산나트륨, 에탄올, 메탄올, 이소프로필알코올 중 어느 하나 또는 2가지 이상이 혼합된 것을 사용할 수 있다.

한편 상기 안정화제를 2 - 15중량% 사용하는데 그 이유는 본 발명에 따른 화제진압용 소화약제를 형성하는 각 성분의 사용량에 사용범위 량을 조절해야 하기 때문이다.

또한 본 발명의 화제진압용 소화약제에서 물 30 - 48중량% 사용하는 이유는 물은 상기 성분들을 용해시키는 매질의 기능을 하며, 동시에 이들 성분들을 보유하고 소화약제를 유지시키는 기능을 한다. 물은 일반적인 수돗물이나 정제수 등도 사용할 수 있다.

본 발명의 계면활성제는 소화약제 조성물의 표면장력을 33dyne/cm 이하로 낮추도록 10 - 20중량% 사용하는데, 상기 표면장력 수치는 업계에서 통상적으로 요구하고 있는 수치이다.

또 계면활성제는 음이온계면활성제로써 비누ㅇ 알킬벤젠술폰산나트륨, 고급알코올황산에스테르염 중 어느 하나를 사용함이 바람직하나, 필요에 따라서는 통상적인 수용성 계면활성제를 사용할 수 있으며, 좀 더 구체적으로는 라우릴디메틸아민옥사이드(lauryl dimethylamine oxide), 소디움라우리설페이트(sodiumlaury sulfate), 세틸트리메틸암모늄클로라이드(cetyltrimethyl ammonium chloride), 라우아미드 DEA (lauramide DEA) 등을 사용할 수 있다.

그리고 상기 계면활성제는 음이온계면활성제 외에도 비이온계면활성제, 양성계면활성제 중 어느 하나 또는 2가지가 혼합된 것을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 화제진압용 소화약제에는 영하 20℃ 이하에서도 결빙이 되는 것을 방지하기 위해 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 단독으로 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 화제진압용 소화약제는 밀폐용기에 보관하고 있다가 화제발생시 물 100 : 소화약제1 - 물 500 : 소화약제1의 비율로 희석하여 사용한다.

이하, 본 발명을 실시예를 들어 상세하게 설명하면 하기와 같으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예들에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

유지, 알칼리제, 물을 일정비율로 혼합하여 된 비누 43중량%, 계면활성제 15중량%, 안정화제 10중량%, pH조정제 2중량%, 물 30중량%를 교반기에 투입하여 교반하여 혼합한 후 그를 밀폐용기에 밀봉하여 60을 보관 후 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

항목	실험결과
pH(상온)	7.4
비중(상온)	1.68
침전 량(상온)	없음
빙점

[소화성능 측정]

[시험예1]

4방 5m의 맨땅에 화학섬유 5kg을 펼치고 점화하여 2분 후 화학섬유에 불이 완전히 발화된 후 유지, 알칼리제, 물을 일정비율로 혼합하여 된 비누 50중량%, 계면활성제 10중량%, 안정화제 5중량%, PH조정제 1중량%, 물 34중량%를 교반기에서 혼합한 본 발명의 소화약제 1 : 물 500으로 희석된 소화제를 통상의 농약분부기를 이용하여 분부한 결과 상기 발화된 불이 소화제가 접촉됨과 동시에 완전히 소화되었다.

[실험예1]

4방 5m의 맨땅에 화학섬유 5kg을 펼치고 점화하여 2분 후 화학섬유에 불이 완전히 발화된 후 유지, 알칼리제, 물을 일정비율로 혼합하여 된 비누 20중량%, 계면활성제 20중량%, 안정화제 15중량%, pH조정제 2중량%, 물 43중량%를 교반기에서 혼합한 본 발명의 소화약제 1 : 물 300으로 희석된 소화제를 통상의 농약분부기를 이용하여 분부한 결과 상기 실험1과 같이 화학섬유에 발화된 불이 소화제가 접촉됨과 동시에 완전히 소화되었다.

[시험예3]

4방 5m의 맨땅에 건조된 나무가지 10kg을 펼치고 점화하여 2분 후 나무가지에 불이 완전히 발화된 후 유지, 가성소다, 물을 일정비율로 혼합하여 된 비누 20중량%, 계면활성제 20중량%, 안정화제 15중량%, pH조정제 2중량%, 물 43중량%를 교반기에서 혼합한 본 발명의 소화약제 1 : 물 300으로 희석된 소화제를 통상의 농약분부기를 이용하여 분부한 결과 상기 실험1과 같이 화학섬유에 발화된 불이 소화제가 접촉됨과 동시에 완전히 소화되었다.

[시험예4]

4방 5m의 맨땅에 폐PVC 10kg을 펼쳐놓고 적당량의 경유 살포 후 점화하여 5분 후 폐PVC에 불이 완전히 발화된 후 유지, 알칼리제, 물을 일정비율로 혼합하여 된 비누 50중량%, 계면활성제 10중량%, 안정화제 2중량%, pH조정제 0.1중량%, 나머지 물을 교반기에서 혼합한 본 발명의 소화약제 1 : 물 200으로 희석된 소화제를 통상의 농약분부기를 이용하여 분부한 결과 상기 실험1과 같이 폐PVC에 발화된 불이 소화제가 접촉됨과 동시에 완전히 소화되었다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 화제진압용 소화약제는 인화성이 좋은 것일 경우에도 소화가 완전하게 이루어짐은 물론, 상기 실험지의 땅에 화초를 이식하고 물을 주기적으로 준 결과 화초도 죽지 않고 정상적으로 생육되었으며, 소화약제의 인체 접촉부위에도 부작용이 발생하지 않았다.

Claims

물 100 : 1 - 물 500 : 1의 비율로 희석하여 사용하는 화제진압용 소화약제를 형성하되, 그 화제진압용 소화약제는 유지, 알칼리제, 물을 일정비율로 혼합하고 그를 통상의 방법으로 제조하여 된 비누 15 - 54.9중량%, 계면활성제 10 - 20중량%, 안정화제 2- 15중량%, pH조정제 0.1 - 2중량%, 물 30 - 48중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 화제진압용 소화약제.
제1항에 있어서, 상기 pH조정제는 아세트산, 개미산, 락트산, 구연산, 사과산, 글루코노델타락톤, 붕산 중 어느 하나임을 특징으로 하는 화제진압용 소화약제.
제1항에 있어서, 상기 비누를 제조하는데 사용되는 유지는 동물성유지 또는 식물성유지 중 어느 하나임을 특징으로 하는 화제진압용 소화약제.
제1항에 있어서, 상기 계면활성제는 음이온계면활성제, 비이온계면활성제, 양성계면활성제 중 어느 하나 또는 2가지가 혼합된 것임을 특징으로 하는 화제진압용 소화약제.
제1항에 있어서, 상기 비누는 유지, 알칼리제, 물을 일정비율로 혼합하여 제조된 고상의 비누를 분말화 시킨 것, 또는 액상의 비누 중 어느 하나임을 특징으로 하는 화제진압용 소화약제.
제1항에 있어서, 안정화제는 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 황산나트륨, 인산나트륨, 요소, 붕산나트륨, 에탄올, 메탄올, 이소프로필알코올 중 어느 하나 또는 2가지 이상이 혼합된 것임 특징으로 하는 화제진압용 소화약제.