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Patent Searching and Data


Title:
FIRE-EXTINGUISHING AGENT AND IMPREGNANT MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/072204
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to an antifreeze fire-extinguishing agent, with a simultaneous action for reducing the flammability of objects. Said agent consists of an aqueous solution of alkali carbonate, citric acid and ethylene glycol.

Inventors:
HOWORKA FRANZ (AT)
Application Number:
PCT/AT2002/000083
Publication Date:
September 19, 2002
Filing Date:
March 13, 2002
Export Citation:
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Assignee:
HOWORKA FRANZ (AT)
International Classes:
A62D1/00; B27K3/52; (IPC1-7): A62D/
Foreign References:
EP0059178A11982-09-01
DE3525684A11986-10-30
US4804482A1989-02-14
Other References:
DATABASE WPI Section Ch, Week 200213 Derwent Publications Ltd., London, GB; Class G04, AN 2002-095634 XP002213920 & KR 2001 074 282 A (HYUN S H), 4. August 2001 (2001-08-04)
Attorney, Agent or Firm:
Kliment, Peter (Wien, AT)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Feuerlöschmittel mit gleichzeitiger Wirkung der Herabsetzung der Entflammbarkeit von Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer wässrigen Lösung besteht, die ein Alkalicarbonat, Zitronensäure sowie Ethylenglykol enthält.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich ein flüchtiges oder gasförmiges Treibmittel enthält.
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund einer Erwärmung der wässrigen Lösung die Inhaltsstoffe in erhöhter Konzentration vorliegen.
4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund einer Erwärmung der wässrigen Lösung das Mittel während des Transports zum Brandherd in gelatisierter Form vorliegt.
5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Natriumcarbonat und Zitronensäure bis zur Sättigung gemischt sind.
Description:
Feuerlösch-und Imprägnierungsmittel : Die gegenständliche Erfindung bezieht sich auf ein Mittel, welches nicht nur eine stark feuerlöschende Wirkung zeigt, sondern sich zusätzlich zur Herabsetzung der Entflammbarkeit von Gegenständen eignet. Die Inhaltsstoffe des gegenständlichen Feuerlöschmittels überziehen dabei gelöschte oder nicht-entflammte Gegenstände des Brandherdes mit einer Schutzschicht, die die weitere Ausbreitung des Feuers unterbindet, aber nach dem Löschen des Feuers wieder leicht entfernt werden kann.

Feuerlöschmittel mit gleichzeitiger Präventivwirkung wurden in US-PS 1 278 716 offenbart, bei denen Lösungen aus tertiären Alkalimetallcitrat mit Alkalimetallhydrogencarbonat vorgeschlagen werden. Es ist allerdings weiters die Zugabe einer geeigneten Säure, etwa Schwefelsäure oder Salzsäure, vorgesehen, sodass das für die Versprühung des Mittels notwendige COs entsteht. Die so entstandenen Sulfate oder Chloride bilden auf den besprühten Gegenständen nach dem Verdunsten des Wassers harte Überzüge, die meist nur unter Beschädigung dieser Gegenstände entfernt werden können. Die Vorteile eines Einsatzes dieses Mittels werden somit erheblich beeinträchtigt.

EP 0 229 600 AI offenbart ein Feuerlösch-und Imprägniermittel, das aus in Wasser gelöster Zitronensäure und einer dazu äquimolaren Menge Natrium und Kalium besteht.

Zusätzlich wird der pH-Wert des Mittels leicht alkalisch eingestellt. Unter alkalischen Bedingungen ist allerdings Zitronensäure vergleichsweise schlecht löslich, sodass bei gleicher potentieller Brandlast entweder niedrigere Imprägnierwirkung in Kauf genommen werden muss, oder zur Erzielung vergleichbarer Imprägnierwirkung mehr Mittel verwendet werden muss, wie noch ausgeführt werden wird. Dieses Problem wird in EP 0 229 600 AI allerdings nicht angesprochen, stattdessen wird der Augenmerk auf den pH-Wert des Mittels gesetzt und Maßnahmen zu dessen Stabilisierung vorgeschlagen.

DE 557 771 offenbart ein Feuerlöschmittel, das aber über keinerlei Imprägniereigenschaften verfügt. Es bezieht sich stattdessen auf das Problem, den Gefrierpunkt einer für Feuerlöschzwecke verwendeten Carbonatlösung über Verwendung von Ethylenglykol zu senken. DE 557 771 schlägt dazu vor, die gemäß dem Stand der Technik verwendete Schwefelsäure durch Sulfonsäuren, insbesondere Chlorsulfonsäure, zu ersetzen AT 369 995 und EP 059 178 AI versuchen diese Nachteile zu vermeiden, indem eine Lösung aus Alkalimetallcitrat vorgeschlagen wird, welche durch Vermischung eines Alkalihydrogencarbonats mit Zitronensäure (2-Hydroxy-1, 2,3- propantricarbonsäure) in Wasser entsteht. Beim Versprühen mithilfe eines geeigneten Treibmittels vollzieht sich etwa bei der Verwendung von NaHCO3 als Alkalihydrogencarbonat am Brandherd die Reaktion : Gl. 1 : 3 NaHC03 + (cit) H3 @ Na3 (cit) + 3 H20 + 3 CO2 wobei (cit) H3 für Zitronensäure und Na3 (cit) für das entstehende Alkalimetallcitrat, in diesem Fall Natriumcitrat, stehen. Das C02 ist das entscheidende Reaktionsprodukt für die Flammerstickung. Das Natriumcitrat ist hingegen für die Bildung der vor Feuereinwirkung schützenden Schicht verantwortlich. In ähnlicher Weise offenbart DE 35 25 684 AI ein Feuerlösch-und Imprägniermittel, das Citrat, Kaliumhydroxid und Wasser oder Hydrogencarbonat und Zitronensäure enthält.

Ein Löschmittel gemäß AT 369 995, EP 059 178 A1 oder DE 35 25 684 Al, das lediglich ein Alkalihydrogencarbonat und Zitronensäure als Inhaltsstoffe aufweist, ist in der praktischen Anwendung jedoch problematisch. So hat sich etwa gezeigt, dass für einen wirksamen Überzug mit Natriumcitrat vergleichsweise große Mengen an Alkalihydrogencarbonat und Zitronensäure notwendig sind. Das bedingt auch den Einsatz entsprechender Wassermengen, was die Wahrscheinlichkeit von Wasserschäden wieder erhöht. Das Ziel, Gegenstände über eine Schutzschicht vor Flammeneinwirkung zu retten wird somit durch die Wahrscheinlichkeit eines Wasserschadens pervertiert.

Weiters hat sich gezeigt, dass die Schutzschichtbildung bei kleinen, stark lokalisierten Brandherden zwar ausreichend ist, bei größeren und breitflächigen Brandherden allerdings rasch an die Grenze der Wirksamkeit stößt.

Es ist somit Ziel der Erfindung, bei gleicher Löschwirkung eine verstärkte Schutzwirkung durch Natriumcitratbildung bei höherer Konzentration der Ausgangsstoffe im Löschmedium zu erreichen. Es ist somit auch Ziel der Erfindung, bei vergleichbarer Brand-und Imprägnierwirkung den Löschmittelbedarf zu senken und so für einen erleichterten Transport zum Brandherd zu sorgen.

Das wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 verwirklicht. Alkalicarbonate, etwa Natriumcarbonat, reagieren mit Zitronensäure im Unterschied zu Gleichung 1 gemäß folgender Stoichometrie : Gl. 2 : 3 Na2CO3 + 2 (cit) H3 2 Na3 (cit) + 3 H20 + 3 C02 Wie sich somit zeigt, ist es bei der Verwendung von Alkalicarbonaten aufgrund des Reaktionsgleichgewichtes prinzipiell möglich, die doppelte Menge an Alkalimetallcitraten zu bilden. Wenn also die technische Umsetzung von Gleichung 2 gelingt, steigert dies die Feuerschutzwirkung entscheidend.

Zunächst zeigt sich ein weiterer Vorteil des Natriumcarbonats : Es weist eine gegenüber Natriumhydrogencarbonat bessere Löslichkeit in Wasser auf. Je nach Temperatur variiert das relative Verhältnis der Löslichkeit von Natriumcarbonat zu Natriumhydrogencarbonat, kann aber mitunter 1 : 2 betragen, wie etwa bei 60°C. Eine bessere Löslichkeit eröffnet wiederum die Möglichkeit der Konzentrationserhöhung oder, bei gleichbleibender Absolutmenge, geringere Mengen des Lösungsmittels Wasser.

Allerdings zeigt die Stoichometrie von Gleichung 2 auch, dass die verstärkte Ausbeute an Natriumcitrat nur erzielt werden kann, wenn es gelingt, größere Mengen an Zitronensäure in Lösung zu bringen. Zitronensäure ist in Wasser sehr'gut löslich, allerdings bevorzugt unter sauren Bedingungen. Die Anwesenheit des Natriumcarbonats sorgt aber für alkalisches Milieu. Die Vorteile der Reaktion gemäß Gleichung 2 sind aber hinfällig, wenn es im Vergleich zu Gleichung 1 nicht gelingt, etwa die doppelten Mengen an Zitronensäure in Lösung zu bringen. Es hat sich nun herausgestellt, dass dies durch den Einsatz von Ethylenglykol (1,2-Ethandiol) gewährleistet werden kann, ohne die Reaktionskinetik maßgeblich zu beeinträchtigen.

Die Sättigungskonzentration der Zitronensäure kann somit gesteigert werden. Bei erfindungsgemäßem Löschmittel ist es auch tatsächlich vorgesehen, die Reaktionspartner Natriumcarbonat und Zitronensäure bis zur Sättigung zu mischen, sodass die Erhöhung der Sättigungskonzentration entscheidend ist. Ethylenglykol zeigt neben seiner Eigenschaften als Lösungsmittel in Wasser auch den vorteilhaften Effekt der Absenkung des Gefrierpunktes. Für ein Feuerlöschmittel, das auch bei tiefen Temperaturen zuverlässig einsatzbereit sein muss, ist das ein gewichtiger Vorteil.

Die zusätzliche Verwendung eines flüchtigen oder gasförmigen Treibmittels gemäß Anspruch 2 erleichtert schließlich den Einsatz des erfindungsgemäßen Feuerlöschmittels.

Somit wird durch gegenständliche Erfindung ein Feuerlöschmittel bereitgestellt, das gegenüber bekannten Präparaten nicht nur eine deutlich verstärkte Schutzschichtbildung zur Herabsetzung der Entflammbarkeit von Gegenständen des Brandherdes zeigt, sondern sich auch durch einen geringeren Bedarf an Löschwasser auszeichnet. Das bewirkt nicht nur die Verminderung von Wasserschäden, sondern auch erleichterten Transport zum Brandherd aufgrund des geringeren Volumens. Das erfindungsgemäße Mittel birgt weiters die Möglichkeit, durch Erwärmen der Lösung die Konzentration der Inhaltsstoffe weiter zu erhöhen, was letztendlich zur Gelatisierung des Mittels führt. Somit können beim Transport des Feuerlöschmittels größere Mengen besser bewegt werden. Am Einsatzort kann eine einsatzgerechte Verdünnung erfolgen.

Das erfindungsgemäße Feuerlösch-und-imprägnierungsmittel ist zur Flammfestmachung von Papier, Zellstoff, Textilien, Holz, Kunststoffen und vieles mehr geeignet. Es ist vollkommen biologisch abbaubar und für Lebewesen und Umwelt gänzlich ungefährlich. Die Verwendung des Ethylenglykols bewirkt ferner, dass das erfindungsgemäße Löschmittel bei Temperaturen weit unter Null problemlos eingesetzt werden kann und Schwierigkeiten bei Lagerung, Transport und Einsatz bei tiefen Temperaturen vermieden werden.