ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ТЕРМОСТОЙКОЙ ПЕНЫ НА ОСНОВЕ ХМЕЛЯ Российский патент 2012 года по МПК A62D1/02 

Изобретение относится к средствам профилактики и тушения пожаров, а также может быть использовано для дегазации токсичных материалов, пылеподавления, в медицине, в фармацевтике и в сельском хозяйстве.

Известно, что вода и мицеллообразующие поверхностно-активные вещества являются основными составляющими огнетушащих пенообразующих составов. Для повышения эффективности борьбы с огнем в пенообразующие составы включают различные добавки, улучшающие качество пены.

Известен пенообразующий состав - Пат. США № 3554912, кл. A62D 1/00, 1971 - для получения низкократной термостойкой пены, пригодной для тушения пожаров. Состав включает: от 2 до 40% стабилизатора - высокоосновной соли алюминия Al₂(OH)₅Cl; от 0,02 до 4% поверхностно-активного вещества (ПАВ), содержащего от 6 до 18 атомов углерода на кислотную группу; и воду - остальное до 100%.

Недостатком состава является необходимость использования значительных концентраций высокоосновной соли алюминия (ОХА), что экономически не выгодно.

Известен также пенообразующий состав для тушения пожаров - Авт. свид. СССР №1128963, кл. A62D 1/00, 1984, лишенный этого недостатка. Состав включает следующие компоненты, маc.%:

Основной хлорид алюминия Al₂(OH)₅Cl 0,5-2,0 Поверхностно-активное вещество 0,02-0,2 Хлористый натрий 0,5-4,0 Вода Остальное.

Пенообразующий состав значительно сокращает расходование основного хлорида алюминия.

Недостатком данного пенообразующего состава является возможность использования лишь биологически жестких поверхностно-активных веществ на базе алкиларилсульфонатов, которые запрещены к применению в пожарной охране.

Недостатком всех используемых в пожаротушении пенообразующих составов является применение минеральных ПАВ, в последнее время являющихся самыми опасными загрязнителями окружающей водной среды.

Наиболее близкой к изобретению по составу и достигаемому результату является заявка на патент РФ № 2010147836 - ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫЙ ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ТЕРМОСТОЙКОЙ ПЕНЫ, принятая нами за прототип.

В прототипе синтетические минеральные (нефтяные) поверхностно-активные вещества заменены на природные, содержащиеся в пиве.

Состав включает, маc.%:

Основной хлорид алюминия, Al₂(OH)₅Cl 1,0 Натрий двууглекислый, NaHCO₃ 0,5 Пиво 30 Вода Остальное.

Недостатком этого состава является использование пива - продукта питания длительного и трудоемкого изготовления.

Предлагаемое изобретение позволяет преодолеть этот недостаток путем замены пива на экстракт хмеля.

Состав включает, маc.%:

Основной хлорид алюминия, Al₂(OH)₅Cl 1,0 Натрий двууглекислый, NaHCO₃ 0,5 Хмель 0,4 Вода Остальное.

Для получения состава согласно изобретению используют следующие вещества:

Основной хлорид алюминия - Al₂(OH)₅Cl, ТУ 216-350-002-39928758-02.

Натрий двууглекислый (сода пищевая), ГОСТ 2156-76.

Хмеля соплодия, ТУ 9375-002-46897343-05.

Вода питьевая.

Все испытания составов проводят по стандартным методикам, рекомендованным при разработке новых пенообразующих составов ГОСТ Р 50588-93. Пенообразователи для тушения пожаров. /Общие технические требования и методы испытаний/.

Примеры приготовления и испытания пенообразующих растворов.

Для удобства использования твердого хмеля соплодия 2 г заливают кипятком до 200 мл и после отстаивания при комнатной температуре фильтруют от нерастворимого осадка. В опытах используют экстракт без заметных примесей и осадка.

Пример 1. К раствору 0,5 г натрия двууглекислого (пищевой соды) в 47 мл воды прибавляют 50 мл экстракта хмеля с содержанием 0,5 % ПАВ, а затем при перемешивании добавляют 3 мл основного хлорида алюминия с содержанием 1 г основного хлорида алюминия - Al₂(OH)₅Cl.

100 мл полученного раствора помещают в стакан стандартного смесителя РТ-1 ТУ 38-10789, включают на 30 секунд со скоростью 4000 об/мин и определяют кратность и устойчивость пены. Кратность пены 5,0; устойчивость ¹/₄ - 19 часов; ¹/₂ - 36 часов.

Пример 2. К раствору соды 5 г в 57 мл воды прибавляют 40 мл экстракта хмеля с содержанием 0,4 % ПАВ, а затем при перемешивании 3 мл основного хлорида алюминия с содержанием 1 г Al₂(OH)₅Cl. Раствор помещают в смеситель и после интенсивного перемешивания в течении 30 сек определяют кратность и устойчивость пены. Кратность 5,0; устойчивость ¹/₄ - 300 мин; ¹/₂ - более 24 часов.

Пример 3 отличается от примера 2 лишь содержанием в растворе хмеля - 0,3 % ПАВ. Устойчивая пена не образуется.

Во всех опытах используют эквивалентное соотношение соды и основного хлорида алюминия. В обменной реакции образуются безвредные вещества - хлористый натрий, обычно используемый в пище, и нерастворимая гидроокись алюминия, на практике применяемая для очистки питьевой воды.

В таблице приведены сопоставительные показатели оптимальных пенообразующих составов согласно изобретению и прототипу.

Таблица Сопоставительные показатели оптимальных пенообразующих составов Составы Компоненты, вес.%^х)в рабочем растворе Устойчивость ¹/₂ пены, час   ОХА NaHCO₃ ПАВ   Прототип 1,0 0,50 30^хх) 9 Предлагаемый 1,0 0,50 0,4 более 24 час ^х) Остальное вода ^хх) Пиво

Данные таблицы показывают, что с использованием предлагаемого состава устойчивость пены повышается более чем в 2,5 раза.

Данные таблицы также показывают, что предлагаемый состав удовлетворяет требованиям поставленной задачи.

Изобретение относится к средствам профилактики и тушения пожаров, а также может быть использовано для дегазации токсичных материалов, пылеподавления, в медицине, в фармацевтике и в сельском хозяйстве. Состав содержит воду, основной хлорид алюминия, двууглекислую соду, а в качестве поверхностно-активного вещества хмель. Пенообразующий состав не включает синтетических ПАВ и обладает практически абсолютной экологической безопасностью. 1 табл.

Пенообразующий состав термостойкой пены на основе хмеля для тушения пожаров, включающий поверхностно-активное вещество, основной хлорид алюминия, натрий двууглекислый и воду, отличающийся тем, что состав в качестве поверхностно-активного вещества содержит хмель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Основной хлорид алюминия AL₂(OH)₅CL 1,0 Натрий двууглекислый NaHCO₃ 0,5 ПАВ - хмель 0,4 Вода Остальное