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Title:
FIRE EXTINGUISHING AND PROTECTION AGENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/013602
Kind Code:
A1
Abstract:
Production and use of thickened sludges of synthetic amorphous silicic acid or bentonite in water as a fire extinguishing and protection agent in which the water is mixed with preferably 1 to 7 % wt. synthetic amorphous silicic acid and the resultant thin fluid suspension is rapidly thickened by the addition of a small proportion of polyethylene glycols of molar mass of 700 or more or of polyoxyethylene fatty alcohol ethers, fatty acid esters, polyoxyethylene sucrose alcohol fatty acid esters or polyethylene imine, or said substances are premixed and then intensively mixed with water so that the aforementioned percentage weights are attained, or the aforementioned minor additives are dissolved in water in suitable quantities and the silicic acid is added in solid form. The use of this thickened water preparation can, for instance be used as a fire extinguishing agent in ordinary extinguishers or in the form of fire protection cushions, for instance, to prevent fire propagation.

Inventors:
BUIL JUERGEN (DE)
LOEHNERT GERNOT (DE)
Application Number:
PCT/DE1992/000070
Publication Date:
August 20, 1992
Filing Date:
February 04, 1992
Export Citation:
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Assignee:
BUIL JUERGEN (DE)
LOEHNERT GERNOT (DE)
International Classes:
A62D1/00; C11D7/26; C11D7/32; (IPC1-7): A62D1/00
Foreign References:
US4600744A1986-07-15
US4173538A1979-11-06
GB1349508A1974-04-03
US3334045A1967-08-01
US3976580A1976-08-24
US3074883A1963-01-22
US3912647A1975-10-14
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 3, no. 97 (M-69)17. August 1979 & JP,A,54 071 900 ( ONODA CEMENT KK ) 6. August 1979
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Claims:
Ansprüche
1. Anspruch 1 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz mittels aus verdicktem Wasser, gekennzeichnet durch Herstellung einer verdickten Aufschlämmung von amorpher, synthetischer Kieselsäure in Wasser mit einem Gewichtsgehalt an Kieselsäure von mindestens 1%, vorzugsweise 29% mit Haftwirkung an Flächen und Strukturen Anspruch 2 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, gekennzeichnet durch Herstellung einer verdickten Aufschlämmung von amorpher, synthetischer Kieselsäure oder Bentonit in Wasser mit einem Gewichtsgehalt an Kieselsäure oder Bentonit von mindestens 1%, vorzugsweise 29% und Zusatz von 0,003 bis 1,5, vorzugsweise 0,007 bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Feuerlδschmittels, von Polyethylenglykolen / Polyoxyethylen der Molmassen von > 700 bis < 600.000 oder von Derivaten des Polyethylenglykols / Polyoxyethylene wie Polyoxyethylenfett alkoholethern, Polyoxyethylenfettsäureestern und deren Gemischen sowie Polyoxyethylenzuckeralkoholfettsäureestern der Molmassen von 300 oder größer oder von Polyethyleniminen als Verdickungsmittel. Anspruch 3 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 12, gekenn zeichnet durch Verstärkung der Verdickung und der Haftwirkung der verdickten wässrigen Aufschlämmung von amorpher, syntheti¬ scher Kieselsäure durch den Verspritzungsvorgang mit gebräuch¬ lichen Feuerlöschgeräten, oder durch intensiven Rühr oder Mischprozeß. Anspruch 4 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 13, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich kohlenstoffgerüstbildende Stoffe enthalten kann Anspruch 5 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 1.
2. und 4, dadurch gekennzeichnet das es zusätzlich die Löschwirkung verbessernde Substanzen wie z.B. Hydrogencarbonate, Borate oder Ammoniumphosphate enthält Anspruch 6 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 15, gekenn¬ zeichnet durch Verwendung der verdickten wässrigen Aufschläm¬ mung von amorpher synthetischer Kieselsäure oder Bentonit als Feuerlöschmittel mit gebräuchlichen Feuerlöschgeräten Anspruch 7 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 16, dadurch gekennzeichnet, daß es durch die anhaftende Wirkung als Löschmittelvorrat am brennbaren oder gefährdeten Objekt deponiert werden kann, und somit die Gefahr der Brandausbrei¬ tung vermindert und die Löschwirkung des Wassers durch das Vermeiden des Ablaufens verlängert Anspruch 8 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 17, gekennzeichnet durch die Aufnahmemöglichkeit nach Beendigung des Löschvorgangs zur Vermeidung von Kontamination Anspruch 9 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 18, dadurch gekennzeichnet, daß es auch nach Vertrocknen des Wassers durch die verbliebenen, dem Objekt anhaftenden, mengenmäßig geringen Rückstände an Kieselsäure oder Bentonit wegen deren Unbrennbar keit eine die Brandausbreitung mindernde Wirkung ausübt, sowie durch deren absorbierende Wirkung eine Aufnahme von schädlichen Brandnebenprodukten bewirkt Anspruch 10 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 19, dadurch gekennzeichnet, daß es ohne Schäden an den beaufschlagten Gegenständen, z.B. durch Abspritzen mit Wasser, wieder entfernt werden kann Anspruch 11 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 110, gekennzeichnet durch seine Verwendung in stationären Feuerlöschanlagen, Feuerlöschdecken und Fluchthilfeüberwürfen Anspruch 12 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 15, dadurch gekennzeichnet, daß es in geeigneten Umhüllungen, z.b. in Form von flexiblen Kissen auf die zu schützenden Stellen aufgebracht wird [beim Internationalen Büro am 20. Juli 1992 (20.07.92) eingegangen; ursprüngliche Ansprüche 2 und 4 geändert; alle weiteren Ansprüche unverändert (2 Seiten)] Anspruch 1 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, gekennzeichnet durch Herstellung einer verdickten Aufschlämmung von amorpher, synthetischer Kieselsäure in Wasser mit einem Gewichtsgehalt an Kieselsäure von mindestens 1%, vorzugsweise 29% mit Haftwirkung an Flächen und Strukturen Anspruch 2 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, gekennzeichnet durch Herstellung einer verdickten Aufschlämmung von amorpher, synthetischer Kieselsäure oder Bentonit in Wasser mit einem Gewichtsgehalt an Kieselsäure oder Bentonit von mindestens 1%, vorzugsweise 29% und Zusatz von 0,.
3. bis 1,5, vorzugsweise 0,007 bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Feuerlöschmittels, von Polyethylenglykolen oder Polypropylenglykolen der Molmassen von > 700 bis < 600.000 oder von Derivaten des Polyethylenglykols oder Polypropylenglykoles wie Polyoxyethylenfettalkoholethern, Polyoxyethylenfettsäure estern und deren Gemischen sowie Polyoxyethylenzuckeralkohol fettsäureestern der Molmassen von 250 oder größer oder von Polyethyleniminen als Verdickungsmittel. Anspruch 3 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 12, gekenn zeichnet durch Verstärkung der Verdickung und der Haftwirkung der verdickten wässrigen Aufschlämmung von amorpher, syntheti¬ scher Kieselsäure durch den Verspritzungsvorgang mit gebräuch¬ lichen Feuerlöschgeräten, oder durch intensiven Rühr oder Mischprozeß. Anspruch 4 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 13, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich kohlenstoffgerüstbildende Stoffe und/oder Schaummittel enthalten kann Anspruch 5 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 12 und 4, dadurch gekennzeichnet das es zusätzlich die Löschwirkung verbessernde Substanzen wie z.B. Hydrogencarbonate, Borate oder Ammoniumphosphate enthält Anspruch 6 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 15, gekenn¬ zeichnet durch Verwendung der verdickten wässrigen Aufschläm¬ mung von amorpher synthetischer Kieselsäure oder Bentonit als Feuerlöschmittel mit gebräuchlichen Feuerlöschgeräten Anspruch 7 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 16, dadurch gekennzeichnet, daß es durch die anhaftende Wirkung als Löschmittelvorrat am brennbaren oder gefährdeten Objekt deponiert werden kann, und somit die Gefahr der Brandausbrei¬ tung vermindert und die Löschwirkung des Wassers durch das Vermeiden des Ablaufens verlängert Anspruch 8 Herstellung und Verwendung eines Feuerlösch und Brandschutz¬ mittels aus verdicktem Wasser, nach den Ansprüchen 17, gekennzeichnet durch die Aufnahmemöglichkeit nach Beendigung des Löschvorgangs zur Vermeidung von Kontamination.
Description:
Feuerlösch- und Brandschutzmittel

Wasser hat als Löschmittel die Vorteile des hohen Wärmeaufnah¬ mevermögens und damit günstiger Kühlwirkung, der nicht gegebe- nen Toxizität, der Verträglichkeit mit vielen brennbaren Stof¬ fen, der Preiswürdigkeit und meist guter Verfügbarkeit. Es hat deshalb weiterhin eine große Bedeutung als Feuerlöschmittel.

Ein bekannter Nachteil des Wassers als Löschmittel ist seine Dünnflüssigkeit, durch die während des Löschvorgangs große

Mengen ungenutzt abfließen und teilweise unnötige Wasserschäden verursachen. Damit kann nur ein kleiner Teil des verspritzten Wassers seine günstige Löschwirkung, die in der Kühlung des Brandgutes besteht, entfalten. Es hat daher bereits viele Versuche gegeben, das Wasser als Feuerlöschmittel zu verbes¬ sern.

So wird zum Beispiel der Zusatz von Stoffen beschrieben, welche seine Viskosität erhöhen, wie Zellulosederivate, Alginate oder wasserlösliche synthetische Polymere wie Polyacrylamid. Es wer¬ den auch unbrennbare mineralische Zusätze zum Löschwasser ver¬ wendet, z.B. wasserlösliche anorganische Salze oder wasserun¬ lösliche Mineralien wie Bentonit oder Attapulgit. (Vgl. "Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie", 4. Aufl., Bd. 11, S. 569 und Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Aufl. Bd. A 11, S. 114/115)

In Spezialfallen, wie der Waldbrandbekämpfung werden zum Bei¬ spiel mit Bentonit, Attapulgit und wasserlöslichen Salzen sowie auch mit Alginaten versetzte Löschwasserzubereitungen verwen¬ det, die nach spezieller Bereitung häufig von Flugzeugen aus abgeworfen werden. (Literatur z.B. C. E. Hardy, Chemicals for Forest Fire Fighting, 3rd. Ed., Boston 1977) Solche Löschmittel haben wegen verschiedener Nachteile über die Waldbrandbekämp- fung hinaus praktisch jedoch keine Bedeutung als generell einsetzbare Feuerlöschmittel erhalten.

Die Gründe hierfür liegen zum Beispiel an den in der Regel notwendigen hohen Gewichtsanteilen der mineralischen Zusätze, um eine genügend hohe Verdickung zu erzielen (z. B. 10-20 Gew.-

%), an korrosiver Wirkung von bestimmten Salzen wie Sulfaten oder Chloriden oder der Möglichkeit des Auftretens uner¬ wünschter Umwelteinflüsse, zum Beispiel von düngewirksamen Komponenten, deren Mengenapplikation beim Löschen eines Wald- brandes zum Beispiel ein mehrfaches pro Fläche betragen kann als bei einer Düngemittelaufbringung in der Landwirtschaft. Die Bereitung solcher verdickten Speziallöschmittel erfordert in der Regel besondere Apparaturen, insbesondere für ihre Mischung. Sie sind gewöhnlich auch nicht mit gewöhnlichen Feuerlöschspritzen anwendbar, haben wie zum Beispiel im Falle der Alginate Gums keineswegs optimale Haftwirkung auf Flächen nach dem Verspritzen insbesondere bei Hitzeeinwirkung, verän¬ dern ihre Anwendungseigenschaften häufig schon nach kurzer Lagerdauer und hinterlassen nach dem Vertrocknen manchmal nur schwer entfernbare Rückstände.

Die Bereitstellung eines verdickten Löschwassers ohne diese Nachteile, insbesondere ein unbrennbares Verdickungsmittel für Wasser zur Verbessserung der Löschwirkung des Wassers, ist daher sehr wünschenswert. Es sollte neben den positiven Wirkun- gen der Haftung an Oberflächen auch bei erhöhten Temperaturen, der Bildung zusammenhängender Löschmittelfilme von möglichst hohem Wasseranteil und genügend großer Beständigkeit, der chemischen und physiologischen Verträglichkeit mit allen beim LÖBchvorgang auftretenden toten und lebenden Materialien seine Anwendungseigenschaften auch nach langer Lagerung beibehalten sowie im Bedarfsfall auch rasch ohne großen Aufwand durch Versetzen von gewöhnlichem Wasser herstellbar und mit üblich verfügbaren Feuerlöschgeräten anwendbar sein. Ein effizientes Feuerlöschmittel, welches alle diese Anforderungen erfüllt, existiert zur Zeit nicht.

Einige der geforderten Eigenschaften wie der breiten Verträg¬ lichkeit mit lebender und toter Materie werden zum Beispiel von der amorpen Kieselsäure erfüllt, weswegen sie nicht nur als Verdickungsmittel eine breite Verwendung findet (Lit. in

Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, 4. Aufl., Bd. 22, S. 473 , Kirk-Othmers Encyclopedia of Chemical Technology, Bd. 20, S. 778; H. Brünner, D. Schutte, Chemiker Ztg. 89, (1965) S. 437-40; H. Fratzscher, Farbe und Lack 75 (1969) S. 531-8).

Ausgeprägte Verdickungswirkung zeigt sie insbesondere in der Form der durch Flammenhydrolyse hergestellten pyrogenen Kieselsäure in unpolaren Flüssigkeiten. In polaren Flüssigkei¬ ten wie Wasser ist die Verdickungswirkung dieser Kieselsäure weniger ausgeprägt, sodaß relativ große Mengen für eine prak¬ tisch bedeutsame Verdickungswirkung zugesetzt werden müssen. Bisher ist nicht bekannt, daß Kieselsäuren in Form wässriger Aufschlämmung als solche eine Verwendung als Feuerlöschmittel gefunden haben. Die pyrogene Kieselsäure wird lediglich als pulverförmiges Sonderlöschmittel für spezielle Brandsituationen beschrieben (EUR 0339 162 AI bzw. EUR 0311 006 AI). Durch die Eigenschaft ihrer extremen Leichtigkeit ist ihre generelle Verwendung als Löschmittel jedoch nicht praktikabel.

Schlämmt man zum Beispiel pyrogene Kieselsäure in Wasser auf, so benötigt man deutlich mehr als 10%, um eine praktisch verwertbare Verdickung zu erhalten wobei sich diese Aufschlämmung thixotrop verhält. Dies ist für die Verwendung mit den üblichen Feuerlöschgeräten ein Nachteil. Wenn man z.B. eine 5%ige Suspension an pyrogener Kieselsäure in Wasser aus unterschiedlichen Spritzgeräten verspritzt, erhält man stets dünn aus den Düsen austretende Flüssigkeiten, welche an Flächen ähnlich wie das Wasser ablaufen. Im Löschvergleichsversuch an standardisierten Feuern verhalten sich solche unverdickten Kieselsäureaufschlämmungen nicht besser als Wasser.

Es ist auch bekannt, daß Suspensionen von amorphen syntheti¬ schen Kieselsäuren in Wasser im Laufe der Zeit (gewöhnlich über Wochen oder Monate) langsam zur Agglomeration von Teilchen und Absetzungserscheinungen neigen, dieser "Verdickungseffekt" ist jedoch wegen seiner Langsamkeit und seines geringen Ausmaßes für die vorliegende Aufgabenstellung unbedeutend. Dieser Vorgang bietet, auch wenn er durch die Zugabe von Elektrolyten etwas beschleunigt werden kann, keine Lösung für die vorlie- gende Aufgabenstellung. Solche durch Stehenlassen verdickte Suspensionen werden auch nach einem längeren Lagerzeitraum durch Rühren wieder dünnflüssig, das heißt, auch beim Versprit¬ zen in den üblichen Feuerlöschspritzen ist diese thixotrope Verflüssigung von Nachteil, da sie die Haftung solchermaßen

verdickten Wassers stark beeinträchtigt.

Wie gezeigt, wird eine z.B. 4%ige Aufschlämmung pyrogener Kieselsäure in Wasser auch nach Verdickung durch Lagerung beim Verspritzen wieder dünnflüssig .

Es besteht daher die Aufgabe, ein verbessertes Feuerlöschmittel der Art eines verdickten Löschwassers bereitzustellen, insbe¬ sondere mit einer nur geringen Gewichtsmenge an synthetischer amorpher Kieselsäure oder anderer, unbrennbarer, breit vertrag- licher Mineralien in der Form ihrer Aufschlämmung in Wasser eine Verdickung zu erzielen, die momentan und kontrollierbar verläuft, einen definierten und haltbaren Endzustand ergibt und nicht durch den Verspritzvorgang so thixotropiert, daß ihre Haftungswirkung beeinträchtigt wird. Ferner sollte sie mit gebräuchlichen Feuerlöschgeräten leicht anwendbar sein und zu ihrer Bereitung keine besonderen Einrichtungen benötigen sowie gute Haftwirkung auch an vertikalen oder nach unten weisenden Flächen besitzen, insbesondere bei erhöhten Temperaturen. Vor allem aber sollte ihre Löschwirkung der des Wassers deutlich überlegen sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wurde gefunden, daß die Bereitung einer verdickten Aufschlämmung von amorpher synthetischer

Kieselsäure in Wasser durch Versetzen von pulverförmiger pyro¬ gener Kieselsäure mit Wasser sowie einer Verbindung des Typs eines Polyethylenglykols von der Molmasse >700 - <600.000 , Derivaten des Polyethylenglykols wie seinen Äthern mit Fettal- koholen, seinen Estern mit Fettsäuren, Äthern mit Kohlehydraten der Molmassen von 300 oder größer sowie mit Polyethylenimin möglich ist. Dabei sind die nötigen Kieselsäurekonzentrationen in Wasser nur sehr gering.Sie betragen nur einen Bruchteil der sonst zur Verdickung in wässsriger Aufschlämmung benötigten Anteile, nämlich 1-7% im Vergleich zu sonst >10%.

Die genannten Zusätze können der dünnflüssigen Aufschlämmung der Kieselsäure in Wasser zugegeben werden, dem Wasser selbst, aber auch mit der Kieselsäure trocken vorgemischt werden. In

jedem Fall erhält man ein momentan einsetzbares verdicktes Löschwasser, welches in kontrollierter Weise, zum Beispiel durch die in einer Feuerlöschpumpe vorhandene Scherwirkung, deutlich weiter verdickt wird, ohne daß die Verspritzungslei- stung darunter leidet. Im Gegenteil, durch die erhaltenen Strö¬ mungseigenschaften des so verdickten Löschwassers wird dieses in seinen Spritzeigenschaften, zum Beispiel in seiner Wurfweite oder den geringeren Reibungsverlusten, im Vergleich zum gewöhn¬ lichen Wasser verbessert.

Man könnte den letzten Vorgang als Rheopexie beschreiben. Da die hier erhaltene zusätzliche Verdickung nach Aufhören der Scherwirkung nicht wieder verloren geht, könnte man von einer "irreversiblen Rheopexie" sprechen. Dadurch wird der Einsatz der hier beschriebenen verdickten Aufschlämmung amorpher synthetischer Kieselsäure als Feuerlöschmittel besonders wirk¬ sam, da man in kürzester Zeit mit normalem Löschgerät große Flächen dick mit dem hocheffizientem Löschmittel zudecken kann, gleich aus welchem Material sie bestehen oder welche geometri- sehe Position sie aufweisen. Bei Hitzeeinwirkung zeigt diese Beschichtung keinerlei Zerfall wie Erweichung oder Abrutschen bis zur Vertrocknung des Wassers.

Das wie beschrieben verdickte Wasser weist eine Reihe von wesentlichen Vorteilen auf, wie gute Verspritz- oder Versprüh- barkeit mittels verschiedener Typen von Feuerlöschspritzen nach DIN (Kübelspritze / TS 2/5) auch mittels einer Hochdruckpumpe mit einem Arbeitsdruck von 100 bar, Anwendbarkeit aus Handfeuerlöschern, Haftung selbst dicker Löschmittelschichten von mehreren Zentimetern Dicke bis zum Verdampfen oder Trocknen auch an senkrechten und nach unten weisenden Flächen von unter¬ schiedlichen Materialien und Beschaffenheit. Nach Beendigung der Brandbekämpfungsmaßnahmen kann das Löschmittel leicht und ohne Beschädigung der jeweiligen Untergründe wieder entfernt werden, z.B. durch Abspritzen mit Wasser oder durch Aufsaugen mittels üblicher Industriesauger. Da das meiste verdickte

Löschwasser nicht durch Verlaufen verlorengeht, kann es nach dem Löschvorgang wieder aufgenommen werden und damit Kontamina¬ tion der Umwelt durch evtl. mit dem Löschwasser ablaufende Brandprodukte oder aber auch Wasserschäden an Gebäuden begrenzt

werden. Nach Austrocknung hat das verbliebene Kieselgel adsor¬ bierende Eigenschaften, welche ebenfalls z.B. zur Aufnahme von Zerfallsprodukten des Brandvorgangs oder sonstiger Verunreini¬ gungen von Vorteil sein können. Besonders vorteilhaft ist die Ausnutzung dieser Eigenschaft des erfindungsgemäßen Feuerlöschmittels durch Einsaugen der troc¬ kenen Vormischung der amorphen Kieselsäure mit dem Verdicker in einen Löschwasserstrom, wobei momentan die erwünschte Verdic¬ kung eintritt. Es ist bemerkenswert, daß eine Zugabe von wenig mehr als 1% an z.B. pyrogener Kieselsäure in das Wasser hierzu ausreicht.

Für bestimmte Anwendungen können auch höhere Gewichtsmengen an Kieselsäure im Wasser von Vorteil sein, zum Beispiel um mit dem Löschmittel eine Barriere gegen das unkontrollierte Abfließen von Flüssigkeiten aus dem Brandbereich zu bilden oder die aufsaugende Wirkung der Kieselsäure für eventuell vorhandene Schadstoffe auszunutzen. Oberhalb von 7% an Kieselsäure im Wasser bilden sich mit den gebräuchlichen Löschgeräten nicht mehr applizierbare Pasten, welche aber als Brandschutzmassen eingesetzt werden können, da sie ihre Homogenität auch bei einem hohen Wassergehalt und niedrigem Gehalt an Kieselsäure beibehalten. Ein aus Wasserglas durch Neutralisation und Waschen oder durch Ionenaustausch erhaltenes und pastenförmig eingestelltes Kieselsäuregel ist dagegen nur kurz nach der

Herstellung homogen, und beginnt bald Wasser in beträchtlicher Menge abzusondern. Die erfindungsgemäß hergestellte Brand¬ schutzmasse vermeidet diese Erscheinung bei hohem Wasser- und geringem Feststoffanteil. Diese Brandschutzmassen eignen sich vielseitig für den vorbeugenden Brandschutz von brennbaren

Strukturen, in feuerhemmenden Sperrelementen oder Kabeltrassen, insbesondere von solchen, die gegen Korrosion, gegen Brandzer¬ setzungsprodukte oder gegen herausfließendes Wasser empfindlich sind.

Die erfindungsgemäß eingesetzten" Verdickungszusätze" werden in allen Fällen nur in außerordentlich geringen Gewichtskonzentra¬ tionen benötigt. Bei vorzugsweise verwendeten Anteilen von nur 0,003-0.256 bezogen auf die Gesamtmenge fallen sie fast nicht

mehr ins Gewicht. Verschiedene der beschriebenen Verdickungszu- sätze werden üblicherweise als Emulgatoren, zum Beispiel für Fette, Wachse oder als Spezialtenside eingesetzt. Die "Flockung" von Kieselsäure durch Polyglykol wird z.B. für die Wasserklärung als nützlich erachtet. Aus der bisherigen Lehre läßt sich nicht schlußfolgern, daß eine Aufschlämmung von Kieselsäure oder auch von Bentonit von oberhalb 1% in Wasser durch die genannten Verbindungen der Polyethylenglykole oder oxethylierten Fettsäure-, Fettalkohol- oder Zuckerderivate oder von Polyethylenimin bei schon geringsten Gewichtsanteilen derselben schlagartig zur gleichmäßigen Verdickung gebracht werden kann, daß die erhaltene Verdickungswirkung fast unbe¬ grenzt haltbar ist, so daß sich die so erhaltenen Löschmitel lagern lassen oder auch in stationären Löscheinrichtungen Verwendung finden können oder daß die bei Löschverfahren auftretenden Scherwirkungen nicht in Form einer Thixotropierung auswirken, sondern im Gegenteil eine Art "irreversible Rheopexierung" erzeugen, welche eine Verwendung als Löschmittel durch die Erzeugung von stabil anhaftenden Wasserschichten außerordentlich begünstigt. Dies ist auch deswegen überra¬ schend, weil die genannten Verbindungen nicht dem Typ des üblichen "Verdickers" entsprechen.

Es ist auch kennzeichnend für die vorliegende Erfindung, daß die beschriebene Verdickung bei Konzentrationen der Verdic- kungszusätze des Polyethertyps von oberhalb bestimmter Grenzen (>1,5%) nicht mehr eintritt oder daß der Zusatz von Mengen von insgesamt oberhalb dieser Werte liegenden Konzentrationen an Verdickungszusätze des Polyethertyps zu bereits verdickten Aufschlämmungen ihre sofortige bleibende Verdünnung bewirkt. Dies stellt für die Praxis aber kein Problem dar, da der Zusatz leicht kontrolliert werden kann.

Auch ein erhöhter pH-Wert hat ähnliche Auswirkung auf die Wirkung der Verdickungsmittel des Polyethertyps; bei pH-Werten von oberhalb 8,6 beginnt eine Wiederverflüssigung bereits verdickter Aufschlämmungen, was ebenfalls nicht nachteilig ist, da schon aus Gründen der Handhabbarkeit auf Löschmittel mit einem pH-Wert in möglichst der Nähe des Neutralpunktes geachtet werden muß. Stark alkalisch wirkende Komponenten können zu den genannten verdickten Löschmittelzubereitungen bei Verwendung

der Polyoxyethylenderivate daher nicht zugesetzt werden.

Eine Ausnahme bilden bei den Polyethern als Verdickungszusätze schwach alkalisch wirkende Verbindungen, wie die Bicarbonate. Diese sind mit den verdickten Aufschlämmungen von amorpher synthetischer Kieselsäure in jeder löslichen Konzentration verträglich. Kaliumhydrogencarbonat kann zum Beispiel bis zu seiner Sättigungskonzentration von ca 34% zugesetzt werden. Beim Löschen können sich diese Bicarbonate unter Freisetzung von Kohlendioxid zersetzen, welches die Löschwirkung erhöht. Die erfindungsgemäßen verdickten Aufschlämmungen von amorpher, synthetischer Kieselsäure sind auch mit anderen, nicht stark alkalischen Salzen verträglich, zum Beispiel kann die Bereitung ohne Schwierigkeiten auch mit Meerwasser geschehen, oder es kann Kaliumsulfat, Ammoniumphosphat oder Borsäure in der verdickten Aufschlämmung gelöst werden.

Während der Verdickungszusatz Polyethylenimin in allen alkali¬ schen Bereichen haltbare Verdickungswirkung in der wässrigen Kieselsäureaufschlämmung bewirkt, ist bei Polyethylenimin im stark sauren Bereich eine Wiederverflüssigung feststellbar. Saure Bedingungen werden aus Gründen der Korrosionsvermeidung ohnehin vermieden . Bei Bedarf ist aber eine Kombination beider Verdickungszusätze möglich, wodurch wahlweise im sauren und alkalischen Bereich verdickt werden kann.

Der beschriebene Verdickungseffekt ist bei der pyrogenen Kieselsäure besonders stark ausgeprägt. Wie in dem Beispielen gezeigt, sind bei Fällungskieselsäuren die erforderlichen Konzentrationen zur Erzielung einer deutlichen Verdickung deut- lieh größer (5-15%) und die Haftungswirkung ist weniger gut.

Fällungskieselsäuren sind andererseits preiswerter als pyrogene Kieselsäuren.

Eine preiswerte Basis könnten auch die zum Beispiel aus Wasser- glas durch Neutralisation hergestellten Kieselsole sein, wenn hieraus ohne großen Zeit- und Verfahrensaufwand eine homogen verdickte Aufschlämmung herstellbar wäre. Obzwar solche Kiesel¬ sole, sofern sie nicht stabilisiert sind, zur Vergelung, das heißt der Bildung einer zusammenhängenden Gallerte neigen, ist

diese Gallerte für die hier vorliegende Aufgabenstellung unge¬ eignet, weil ihre Haftung an Flächen schlecht ist und sie das in ihr enthaltene Wasser im Laufe der Zeit ausscheidet und sie dabei nach und nach verhärtet. Ihre Teilchen sind im allgemei- nen auch im Zeitpunkt des Entstehens nicht gegeneinander verschiebbar, das heißt es sind keine Fließeigenschaften vorhanden. Durch Dispergieren von solchen Kieselsäuregallerten lassen sich jedoch für die hier gestellte Feuerlöschaufgabe teilweise geeignete verdickte wässrige Kieselsäureaufschlämmun- gen herstellen. Es ist auch möglich, den bei einer brauchbaren Verdickung nach dem Neutralisationsverfahren vorliegenden verhältnismäßig geringen Salzgehalt im Löschmittel zu belassen, was die Löschwirkung nicht beeinträchtigt. Diese über Neutrali¬ sationsverfahren hergestellten verdickten Aufschlämmungen von synthetischer, amorpher Kieselsäure verhalten sich allerdings nicht rheopex wie die aus pyrogener Kieselsäure hergestellten. Sie sind für solche Situationen geeignet , bei denen die rasche unkomplizerte Bereitung vor Ort oder die direkte Herstellung im Feuerlöschprozeß nicht so ausschlaggebend ist, wie die Befüllung von Feuerlöschern oder stationären Löschanla¬ gen.

Es wurde bei der Lösung der gestellten Aufgabe zur Bereitstel¬ lung eines wirksamen und vielseitig verträglichen Feuer- löschmittels auf der Basis eines verdickten Löschwassers eben¬ falls gefunden, daß in ähnlicher Weise wie bei der syntheti¬ schen amorphen Kieselsäure auch der Mineralstoff Bentonit ausgehend von einer dünnflüssigen Aufschlämmung in Wasser von nur geringer Konzentration rasch und haltbar in spritz- und haftungsfähige verdickte Aufschlämmungen überführt werden kann. Dieser beim kräftigen Rühren sofort ablaufende Effekt ist nicht so stark wie bei der pyrogenen Kieselsäure. Mit den in dieser Erfindung beschriebenen Verdickungszusätzen kann der in niedri¬ gen Konzentrationen nur dünne Aufschlämmungen produzierende

* Bentonit schon in Konzentrationen von 1,5% in Wasser in als

Feuerlöschmittel brauchbare verdickte Aufschlämmungen in Wasser überführt werden, und an Flächen gute Haftungswirkung zeigen. Dagegen ist der gleiche Effekt mit den bekannten Verdickern wie Gums, Polyacrylamid, Polyoxyethylene der Molmassen >600.000

oder Gelatine jedenfalls in den hier beschriebenen niedrigen Konzentrationen an Bentonit nicht zu erreichen.

Als vorteilhaft im Rahmen dieser Erfindung wurde auch die Stabilisierung der beschriebenen Feuerlöschmittel gegen

Frosteinwirkungen durch Zusatz von Verbindungen des Typs der Glykole oder des Glycerins festgestellt. Auch als Frostschutz oder Korrosionsschutz wirksame Verbindungen wie Borate können, soweit erforderlich, eingesetzt werden. Es wurde gefunden daß auch ein erheblicher Zusatz dieser Verbindungen als Frost¬ schutzmittel die Verdickungswirkung oder die Haltbarkeit der beschriebenen verdickten Feuerlöschmittel nicht beeinträchtigt.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie einzuschränken:

Beispiel 1 (Allgemeines Herstellungsbeispiel) 4-10 g an pyrogener Kieselsäure (Aerosil 200, reg. Wz. Fa. Degussa, Deutschland) werden in 190-196 ml Wasser unter Umrühren auf eschlämmt. Die entstandenen Suspensionen sind dünnflüssig mit pH-Werten um 5. Wenn sie nicht stark gerührt werden, betragen ihre Auslaufzeiten im DIN-Becher (4 mm-Düse) 9-11 Sekunden, nur bei evtl. noch vorliegenden leichten

Verklumpungen kann die Auslaufzeit bis zu 14 Sekunden betragen. Rührt man sie mit einem elektrischen Rührstab (ca. 800 U/min), werden sie noch dünnflüssiger mit einer Auslaufzeit von 9 Sekunden, vergleichbar mit der Viskosität des Wassers. Zu diesen Suspensionen gibt man wenige Tropfen von Polyoxyethylen- laurylether der Molmasse ca. 380, oder einer 50%igen wässrigen Lösung von Polyethylenglykol der Molmasse 4220, oder einer 50%igen wässrigen Lösung von Polyoxyethylensorbitanmonostearat der Molmasse von ca. 1200 oder einer konzentrierten Lösung von PEG-120 Jojobasäure und PEG-120 Jojobaalkohol (hauptsächlich Eicosenyl- bzw. Docosenylsäure/alkohol aus Jojobaöl, ethoxy- liert), oder einer 20%igen Polyethyleni inLösung (Polymin SK, reg. Wz. Fa. BASF, Ludwigshafen, Deutschland) und vermischt durch Umrühren mit einem Spatel. In allen Fällen tritt eine

sofortige deutlich erkennbare Verdickung zu einer homogenen dickflüssigen Aufschlämmung ein, die je nach Kieselsäureanteil unterschiedlich stark ausfällt. Es werden dann Auslaufzeiten von 14 - >35 Sekunden erhalten, oder pastenförmige Konsistenzen erzeugt, die im Auslaufbecher zwar nicht mehr bestimmbar sind, jedoch gutes Spritz- oder Haftvermögen zeigen. Bei genauer Wägung der erforderlichen Mindestmengen der genannten Zusätze stellt man fest, daß schon 0,007g (35 ppm) wirksam sind, und daß bei den Polyoxyethylenverbindungen eine Obergrenze von etwa 1,5% in der Gesamtmischung besteht, oberhalb derer Wiederver¬ flüssigung eintritt. Wenn man die so erhaltenen, lange Zeit lagerfähigen verdickten Aufschlämmungen der Kieselsäure einer nur kurzen kräftigen Rührwirkung unterwirft (z.B. mit einem elektrischen Rührstab), so verstärkt sich die Verdickung merk- lieh und bleibt in dieser verstärkten Form erhalten. Versprit¬ zung dieser Laboransätze ist mit einer Pumpspritzflasche mit oder ohne Zerstäuberdüse leicht möglich. An fast allen Flächen wie Hölzer, roh oder lackiert, Kunststoff, Gummi, Glas oder Metall ist unproblematische Haftung auch in dickeren Schicht- stärken möglich, ohne daß sich die Schicht durch Auseinander¬ laufen, Abrutschen oder sonstige Weise für Feuerlöschwirkung nachteilig verändert. Insbesondere gilt dies für heiße Flächen, bei denen kein Abrutschen feststellbar ist. Die bespritzten oder besprühten Flächen trocknen entsprechend den Schichtdicken und Umgebungsbedingungen innerhalb von 12-48 Stunden. Die verbliebene trockene, meist schüppchenförmig vorliegende Kieselsäure ist leicht von den Flächen mechanisch entfernbar und läßt sich zum Beispiel aus Geweben gut ausbürsten.

Beispiel 2 (Allgemeines Herstellungsbeispiel)

4-10 g pyrogene Kieselsäure werden mit jeweils 0,3 g Polyoxye- thylenlaurylether oder Polyethylenglykol der Molmasse 4220, oder Polyethylenglykolsorbitanmonostearinsäureester (Molmasse ca. 1200) oder PEG-120 Jojobasäure und PEG-120 Jojobaalkohol oder Polyethylenimin versetzt, so daß eine trockene Vormischung entsteht. Hierzu gießt man auf einmal 200 ml Wasser und mischt mit einem elektrischen Rührstab (Flügeldurchmesser 3,5 cm, ca. 800 U/min), wobei pastenförmige Konsistenzen erhalten werden. Bei Zugabe von 150 ml Wasser erhält man dickflüssige Aufschläm-

mungen mit Auslaufviskositäten von 14-30 Sekunden im DIN-Becher (4 mm-Düse). Die Eigenschaften der erhaltenen verdickten Kieselsäureaufschlämmungen, welche man auch direkt durch Zugabe der ganzen 350 ml an Wasser erhält, zeigen keine Unterschiede zu den nach dem Beispiel 1 in vergleichbaren Konzentrationen erhaltenen.

100 g einer nach diesem Beispiel erhaltenen trockenen Vormi¬ schung von pyrogener Kieselsäure (97 g) und Polyoxyethylenlau- rylether (3g) wird in ein Vorratsgefäß gefüllt und über einen Saugschlauch, welcher über eine Rohrverbindung eine Zuführung in einen laufenden Wasserstrom hat, mittels eines leichten Vakuums in diesen Wasserstrom eingesaugt, worauf Vermischung und Verdickung eintritt, so daß das nur wenige Zentimeter nach der Mischstelle aus einer leicht verengten Glasdüse austretende Wasser bereits ausgezeichnete Haftung an einer Glasfläche aufwies. Zum Einsaugen der trockenen Vormischung läßt sich auch die Saugseite einer Wasserstrahlpumpe verwenden, wobei das Einsaugen der pulverförmigen Vormischung ohne Probleme oder Verstopfungen längere Zeit fortgesetzt werden kann. Durch entsprechende Dimensionierung der Ansaugzuführungen, Regelung der Wassermenge und des Wasserdrucks läßt sich die Verdic- kungsweise nach Wunsch steuern. Eine brauchbare Verdickung nach dieser Verfahrensweise wird zum Beispiel schon bei einer Kieselsäurekonzentration von nur 1,3% im Wasser erreicht.

Beispiel 3

Durch Zusatz einer Gelatinelösung (die als Fällungsmittel für Kieselsol, allerdings in einem Gewichtsverhältnis von nahezu 1 : 1, bereits von Th. Graham, Philos. Trans. (London) 1862, S. 245/6 beschrieben wird) wird schon bei geringen Konzentrationen z.B. 0.1% der Gelantine eine den Beispielen 1 und 2 ähnliche Verdickung der pyrogenen Kieselsäureaufschlämmung erzielt, wobei diese Suspensionen jedoch relativ bald eintretende mikrobielle Kontamination zeigen.

Beispiel 4 (Vergleichsbeispiel)

Die nach den Beispielen 1 und 2 erhaltenen verdickten Kiesel¬ säureaufschlämmungen wurden jeweils mit Gewichtsanteilen von 5% an Natriumcarbonat und Borax versetzt, so daß pH-Werte von 11

bzw. von 9,1 erhalten wurden. Während die Verdickung bei allen Polyoxyethylenderivaten sofort nach dem Zusatz verschwand, blieb sie bei den mit Polyethylenimin verdickten Kieselsäure¬ aufschlämmungen dauerhaft erhalten.

Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel)

Die nach Beispielen 1 und 2 erhaltenen verdickten Kieselsäure- aufschlämmungen wurden jeweils mit geringen Mengen an Salzsäure bis zum Erreichen von pH 1, und mit jeweils 2% Zitronensäure oder Ascorbinsäure bis zum Erreichen von jeweils pH 2 und 3 versetzt. Die Verdickung bleibt bei allen Polyoxyethylenverbin- dungen in diesen sauren Bereichen erhalten. Bei den mit Polye¬ thylenimin versetzten wird dagegen eine Wiederverflüssigung beobachtet.

Beispiel 6 (Herstellung und Anwendung mit einer Kübelspritze) 586 g pyrogene Kieselsäure wurden mit 11,68 Litern Wasser verrührt. Nach einstündigem Stehenlassen unter gelegentlichem Umrühren wurde im Auslaufbecher nach DIN eine Viskosität von 13 Sekunden gemessen. Dieser dünnflüssigen Suspension wurden unter Umrühren 35 g Polyoxyethylenlaurylether zugegeben. Nach kurzer Zeit erhöhte sich die Viskosität dieser Mischung zu einer pastenartigen, gut rühr- und gießfähigen Konsistenz.

10 Liter dieses so verdickten Löschwassers wurden in eine Kübelspritze nach DIN 14405 gefüllt. Das so hergestellte verdickte Löschwasser erwies sich als spritzfähig mit einem Mehrzweckstrahlrohr "D" nach DIN 14365, Teil 1. Während des Spritzvorganges kam es zu einer deutlichen weiteren Verdickung des aus dem Strahlrohr austretenden gegenüber des in die Kübel¬ spritze eingefüllten Materials. Die Haftung des so verspritzten Materials auf einer senkrechten gestrichenen Betonfläche (Gebäudewand) war sehr gut. Nach dem Verspritzen von ca. 5 1 wurden die restlichen in der Kübelspritze verbliebenen ca. 5 1 mit der gleichen Menge Wasser versetzt, durch Umschwenken vermischt und der Spritzvorgang fortgesetzt. Selbst bei der hierdurch erfolgten Reduktion der Konzentration der verdickten Kieselsäureaufschlämmung war weiterhin gute Wandhaftung beim Verspritzen feststellbar. In weiteren Spritzversuchen damit

wurde damit auch gute Haftung auf Pappe, Holz und Glas festge¬ stellt. Auch nach 14-monatigem Stehen unter Vermeidung von Verdunstungsverlusten wurde kein Absitzen des Materials festge¬ stellt, und es ließ sich auch danach problemlos verspritzen.

Beispiel 7 (Herstellung und Anwendung mit einer Tragkraft¬ spritze)

10 kg pyrogene Kieselsäure wurden in 190 1 Wasser eingerührt. Die entstandene Aufschlämmung enthielt leicht zerdrückbare Teilchen vom Durchmesser 2-3 mm, welche beim Stehenlassen lang¬ sam an den Boden Sedimentierten. Die überstehende Suspension weist keine Teilchen mehr auf und zeigt Eigenschaften eines trüben Kieselsols, welches nach 6-wöchigem Stehenlassen noch 3% Kieselsäure enthält (Bestimmung gravimetrisch nach Trocknen und Glühen). Die Viskosität des absedimentierten Kieselsols beträgt 9 Sekunden im Auslaufbecher nach DIN nach der 6-wöchigen Lagerung, dagegen 11 Sekunden direkt nach der Zubereitung, d.h. mit den noch in der Schwebe befindlichen Teilchen. Sowohl Proben des durch Absitzen geklarten als auch des noch mit Schwebstoffen versetzten Sols ließen sich mit allen im Beispiel 1 genannten Zusätzen in den dort genannten Konzentrationen in eine verdickte Kieselsäureaufschlämmung überführen. Die noch unverdickte Aufschlämmung wurde mit einem Paddelrührer umgerührt, und die hergestellten 200 Liter in 2 gleiche Teile getrennt. Ein Teil wurde ohne weitere Zusätze zur Beobachtung des Langzeitverhaltens verschlossen aufbewahrt. Im Laufe eines Zeitraumes von 12 Monaten tritt eine langsame Verdickung und Absetzen am Boden beim Stehenlassen dieser nicht mit den genannten Zusätzen versehenen Kieselsäureaufschlämmung ein. Sie läßt sich jedoch wieder vermischen und durch Düsen verspritzen, wobei sie durch Thixotropierung wieder dünnflüssig wird. Sie kann durch die in Beispiel 1 genannten Zusätze zur Verdickung gebracht und in eine als anhaftendes Feuerlöschmittel geeignete verdickte wässrige Aufschlämmung von Kieselsäure überführt werden. Der andere Teil des Ansatzes wurde sofort nach der Herstellung mit 250 g Polyoxyethylenlaurylether versetzt und mit einem Paddelrührer umgerührt, was innerhalb von etwa 30 Sekunden zur gleichmäßigen Verdickung der gesamten Kieselsäure¬ suspension führte.

Das so verdickte Löschwasser wurde mit einer Tragkraftspritze TS 2/5 nach DIN 14410 mit einem Mehrzweckstrahlrohr "C" nach DIN 14365, Teil 1 problemlos sowohl als Vollstrahl als auch als Sprühstrahl verspritzt. Wie im vorausgegangenen Beispiel 7 war die weitere Verdickung des Löschwassers durch den Pump und Spritzvorgang offensichtlich. Es wurden gute Wurfweiten und eine hervorragende Wandhaftung an senkrechten Flächen erzielt. Wie im Versuch 7 ist auch hier bei Bedarf die weitere Verdün¬ nung mit Wasser unter Erhalt der Eigenschaften möglich.

Das verdickte verspritzte Löschwasser ließ sich nach Verwendung wieder durch Abschaufeln oder Absaugen aufnehmen, so daß even¬ tuell darin enthaltene Brandfolgeprodukte nicht oder nur in erheblich vermindertem Umfang in den Boden gelangen.

Mit dem Zusatz des Polyoxyethylenlaurylethers verdicktes Lösch¬ wasser aus diesem Ansatz wurde ebenfalls, wie die Kieselsäure¬ aufschlämmung ohne den Zusatz, 12 Monate stehen gelassen. Hier¬ bei zeigte sich praktisch keine Änderung seines Verwendungsver- haltens, noch ein Absitzen von Rückständen am Boden der Gefäße. Es war ohne Konservierungsmaßnahmen auch keinerlei offensicht¬ liche bakterielle Kontamination feststellbar, wobei angemerkt werden muß, daß eine gebrauchte Probe aus einem Löschversuch, welche durch eine gewisse Menge an Erdreich verunreinigt war, dem Geruch nach nach einigen Wochen verkeimt war. Bei sauberer Lagerhaltung ist offenbar eine besondere Konservierung aber nicht erforderlich.

Beispiel 8 (Feuerlöschversuch) Ein Versuchsfeuer mit festen Brennstoffen der Brandklasse A

(Holzkrippe, 40x40 cm, 7 Lagen, Vorbrenndauer 4 min) wurde mit verdicktem Löschwasser, bereitet nach Beispiel 7, eingestellt auf 2,5 und 3% Si02 Gehalt, mit einem Sprühstrahl gelöscht. Zur Löschung wurde im Vergleich zum Löschversuch mit Wasser jeweils nur 1/4 der Löschmittelmenge gebraucht und die Anzahl der Rück¬ zündungen verringerte sich ebenfalls auf 1/4. Die anhaftende Schicht des verdickten Löschwassers verzögert bzw. verhindert die Brandausbreitung und Zündung der noch nicht vom Brand erfaßten Teile des brennbaren Materials merklich. An der star-

ken Wasserdampfbildung ist zu erkennen, daß das aufgebrachte, verdickte Wasser fast vollständig zur Kühlung und Löschung zur Verfügung steht, da es nicht von den brennbaren Teilen abläuft und in den Untergrund abläuft. Das Mittel eignet sich zum Löschen von brennbaren Materialien wie Holz, Kunststoff, Gummi, Holzwerkstoffen, Textilien und anderen organischen festen Stof¬ fen.

Beispiel 9 (Feuerlöschversuch) Ein 13-A Feuer (nach BFS 5423) wurde mit einer 3%igen verdick¬ ten Kieselsäureaufschlämmung gemäß Beispiel 7 hergestellten Löschwasserzubereitung gelöscht. Der Verbrauch des Löschmittels bis zum völligen Ablöschen betrug nur 1,7 kg. Damit sind nur 50 Gramm Kieselsäure zum völligen Löschen des Feuers verbraucht worden. Die Menge des hier verwendeten Brennholzes kann aber von Natur aus ein mehrfaches dieser Kieselsäuremenge in ihrer Asche enthalten.

Beispiel 10 (Vergleichsbeispiel) Eine dünnflüssige Aufschlämmung von 4% an pyrogener Kieselsäure in Wasser ohne die beschriebenen Verdickungszusätze wurde zum Löschen eines Versuchsfeuers der Brandklasse A (wie Bsp.8) benutzt. Im Vergleich zum Wasser allein wurde nur unwesentlich weniger von der unverdickten Aufschlämmung verbraucht, um ein gleiches Löschergebnis zu erzielen. Die Anzahl der erhaltenen Rückzündungen war der mit Wasser selbst erhaltenen vergleich¬ bar. Damit ist gezeigt, daß der gefundene gute Löscheffekt vom Vorliegen einer verdickten wässrigen Aufschlämmung der amor¬ phen,synthetischen Kieselsäure abhängig ist.

Beispiel 11

Es werden 500 ml eines ca. 3%igen Kieselsols aus einer Natron¬ wasserglaslösung durch Behandlung mit einem stark sauren Katio¬ nenaustauscher hergestellt. Der pH des Sols beträgt ca. 5. Das Sol wird in einem Blender 5 Minuten einer Scherwirkung ausge¬ setzt.Es erleidet dabei keine sichtbare Veränderung. Nach Zugabe von 2 g einer 20%igen Lösung von Polethylenimin in Wasser und kurzem Blenden verdickt das Kieselsol sofort, ohne zu einer Gallerte zu erstarren, weist eine Viskosität von 20

Sekunden im Auslaufbecher auf, bleibt spritzfähig und haftet dabei an Oberflächen. Nach wiederholtem Aufscheren im Blender beträgt die Viskosität noch 14-15 Sekunden. Es scheint also eine leichte Thixotropie vorzuliegen, welche aber für die Verspritzung nicht nachteilig ist.

Beispiel 12

Es werden 500 ml eines ca. 7%igen Kieselsols aus einer Natron¬ wasserglaslösung durch Behandeln mit einem stark sauren Katio- nenaustauscher hergestellt. Der pH des Sols beträgt ca. 5. Das Kieselsol wird zu Vergelung stehengelassen und das entstandene Gel zwei Wochen gelagert. Danach wurde in einem Blender eine 3%ige Aufschlämmung in Wasser bereitet, welche spritzfähig war und gute Haftungswirkung zeigte. Seine Viskosität beträgt 18 Sekunden im DIN-Becher mit 4 mm-Düse.

Beispiel 13

Eine durch Verdünnen aus einer ca. 3%igen Aufschlämmung von amorpher Kieselsäure in Wasser auf ca. 2,5% an Kieselsäurege- halt eingestellte Aufschlämmung wies eine Auslaufviskosität von ca. 14-15 Sekunden auf. Diese Aufschlämmung wurde zum Löschen eines standardisierten Feuers der Klasse A eingesetzt. Die erforderliche Löschmittelmenge war 1/3 derer des als Ver¬ gleichslöschmittel eingesetzten Wassers, die Anzahl der Rück- Zündungen gegenüber Wasser auf die Hälfte reduziert. Die

Wirkung ist damit bedeutend besser als bei Wasser, aber nicht ganz so gut wie die Wirkung einer aus pyrogener Kieselsäure nach Beispiel 7 hergestellten, ebenfalls auf 2,5% eingestellten verdickten Kieselsäureaufschlämmung (Reduktion der Löschmittel- menge gegenüber von Wasser auf ca. 1/4, Rückzündungen 1/4 derer des Wassers)

Beispiel 14

Es wurde eine Aufschlämmung von 8 g Aerosil 200 in 150 ml Wasser bereitet. Von dieser versetzt man 80 g mit 35 g Propy- lenglykol (A) und 69 g mit 46 g Propylenglykol (B). A und B werden jeweils durch Zugabe von 4 Tropfen Polyoxyethylen- laurylether verdickt. Beide werden 48 Std. im Kühlschrank bei -12'C aufbewahrt, wobei B dickflüssig-beweglich und A sirupös

dickflüssig erschien. Nach dem Auftauen blieb die nach dem Zusatz des Verdickers erhaltene Verdickung wie vor dem Einfrieren erhalten.

Beispiel 15

120 ml einer verdickten Aufschlämmung von 3% Kieselsäure in Wasser nach Beispiel 1 werden mit 5 g Natriumhydrogencarbonat versetzt. Als Auslauf iskosität werden 20 Sekunden im DIN- Becher (4mm) erhalten. Beim Aufspritzen auf heiße Flächen haftet diese Mischung gut. Beim Verdampfen des Wassers zeigt sich eine starke Gasentwicklung, die feinblasiger ist als beim Löschmittel ohne Natriumhydrogencarbonat. Nach Zusatz von Kaliumhydrogencarbonat wird ein ähnliches Ergebnis festge¬ stellt, wobei aufgrund der höheren Löslichkeit bis zu 34% in der Aufschlämmung aufgelöst werden können. Die Auslauf iskosi¬ tät im DIN-Becher beträgt hier 35 Sekunden. Der pH dieser Mischungen beträgt 8,6. Auch wird festgestellt, daß aufge¬ spritzte Schichten länger feucht bleiben.

Beispiel 16

6 g Aerosil 200 werden in einer Lösung von 10 g Kaliumsulfat in 195 g Wasser aufgeschlämmt und die entstandene dünnflüssige Suspension mit wenigen Tropfen von Polyoxyethylenlaurylether versetzt und umgerührt. Die dabei erhaltene Verdickung kommt in einer Auslaufviskosität von 20 Sekunden im DIN-Becher (4 mm) zum Ausdruck.

Für die in den Beispielen 15-16 beschriebenen Zusätze von Salzen ist anzumerken, daß diese Mischungen sich nicht mehr rheopex verhalten, jedoch beim stärkeren Verscheren noch keine so starke Thixotropierung zeigen, daß die Haftungswirkung an Flächen wesentlich beeinträchtigt würde. Allerdings ist beim Verspritzen an Wänden bei diesen Mischungen ein etwas stärkeres Ablaufen festzustellen.

Beispiel 17

83 g Wasser werden mit 7 g an pyrogener Kieselsäure und 0,1 g Polyethylenimin (oder der gleichen Menge an Fettalkoholpolygly- kolether des MG > 300, Fettsäurepolyglykolester des MG > 300,

Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester, oder Polyethylengly- kol des MG > 700) versetzt und durch Rühren vermischt. Die hierbei entstehende Paste wird in einen Kunststoffbeutel ge¬ füllt. Die Dicke des so hergestellten Kissens beträgt ca. 8 mm, die Abmessungen ca. 10 x 10 cm. Auf das Kissen werden Kabel¬ stücke verschiedener Durchmesser gelegt. Ein waagrechter Spalt der Breite 3 cm wird mit diesem Kissen abgedeckt. Der Spalt wird dann von unten mit einem Gasbrenner beflammt. An der Unterseite des Kissens entstehen Temperaturen von ca. 700'C. Nach ca. 20 min Beflammung sind die Kabel unversehrt.

Beispiel 18

Ein Kissen wie in Beispiel 17 beschrieben wird mit einer

Einlage aus einem Kunststoff itter hergestellt. An den Enden wird dieses Kissen mit Klettbandverschlüssen versehen. Das so entstandene Kissen wird um ein Polypropylenrohr mit einem Durchmesser von 40 mm nach DIN 19560 gelegt und mit Hilfe des Klettbandes wie eine Manschette verschlossen. Der so geschützte Rohrteil wird von unten mit einem durch Benzin erzeugten Feuer derart beflammt, daß die Flammen beidseitig am Rohr bzw. an der Manschette vorbeistreichen. Nach 20 Minuten weist das Rohr keine Beschädigung oder Erweichung auf.

Beispiel 19 Ein Kissen, wie in Beispiel 17 beschrieben, wird mit einer Paste mit einem Zusatz von 10 g im Wasser gelösten Zucker befüllt. Das Kissen wird senkrecht aufgehängt und von vorne mit einem Gasbrenner beflammt. Ein dahinterliegendes Kabel ist nach 20 Minuten unversehrt. Ein Auseinanderfallen des Kissens, wie es ohne Zusatz von Zucker der Fall ist, ist bedingt durch den kohlenstoffgerüstbildenden Zucker nicht zu beobachten.

Beispiel 20

10,5 g einer Fällungskieselsäure werden in 150 ml Wasser aufge- schlämmt. Zu dieser dünnflüssigen Aufschlämmung gibt man 0,2 g an Polyethylenimin und rührt gut durch. Die Aufschlämmung verd¬ ickt sich und weist eine AuslaufViskosität von 18 Sekunden auf.

Beispiel 21

5 g Bentonit (Korthix H-NF oder GK 129-H, Wz. Fa. Amberger Kaolinwerke, Amberg Deutschland, oder Bentonit DAB 9) wurden unter Rühren mit einem elektrischen Rührstab in 200 ml Wasser suspendiert. Zu dieser dünnflüssigen Suspension mit einer Viskosität von 11 Sekunden im DIN-Becher (4 mm) wurden 0,7 g einer 20%igen Lösung von Polyethylenimin in Wasser zugegeben und mit dem Rührstab durchgerührt. Die Auslaufzeit im 4mm- Becher nach DIN betrug danach 14-15 Sekunden, das Sprüh- und Haftungsverhalten war gut. Beim Erhitzen der bespritzten

Flächen zeigten sich keine Haftungsprobleme. Es bildete sich reichlich Wasserdampf.

Beispiel 22 Wie Beispiel 21, jedoch unter Verwendung von 3 g Bentonit. Die Auslaufzeit betrug 13 Sekunden, das Spritzverhalten war gut, das Haftungsverhalten an kalten Flächen befriedigend, an heißen Flächen gut.

Beispiel 23 (Vergleichsbeispiel)

Wie Beispiel 21, jedoch unter Zusatz von 20 ml einer Mischung von 1 g Guar Gum in 100 ml Wasser. Es tritt nur eine schwache Verdickungswirkung ein, außerdem separiert eine klare wässrige Phase am Boden des Becherglases. Guar Gum allein wirkt nicht als Verdickungsmittel bei diesen vorliegenden geringen Konzen¬ trationen an Bentonit.




 
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