СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ И СОСТАВ МНОГОЦЕЛЕВОГО ОГНЕТУШАЩЕГО ПОРОШКА Российский патент 2017 года по МПК A62D1/00 

Изобретение относится к области получения огнетушащих порошков, которые могут быть использованы для тушения пожаров класса А, В, С и Е. Наиболее близкими по технической сущности к заявляемому изобретению являются огнетушащий порошковый состав и способ его получения, включающий высокодисперсную добавку, целевую добавку для текучести, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость и основной компонент, отличающийся тем, что он содержит компоненты состава при следующем соотношении, мас. %:

Высокодисперсная добавка 2-4 Целевая добавка для текучести 3-11 Основной компонент остальное,

причем в качестве высокодисперсной добавки он содержит белую сажу, гидрофобизированную кремнийорганической жидкостью, полимеризованной на поверхности ее частиц, а компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:

Белая сажа 95-97 Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость остальное

Огнетушащий состав, отличающийся тем, что он в качестве целевой добавки для текучести содержит корундовый порошок или алюмосиликат, в качестве основного компонента он содержит аммофос и сульфат аммония при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Аммофос 5-100 Сульфат аммония остальное

Способ получения огнетушащего порошкового состава, включающий раздельную сушку, измельчение, гидрофобизацию кремнийорганической жидкостью и совместное смешивание компонентов состава, при этом гидрофобизации подвергают белую сажу, которую предварительно сушат до содержания влаги не более 0,25 мас. %, затем проводят ее измельчение, смешивают с кремнийорганической жидкостью при соотношении, мас. %:

Белая сажа 95-97 Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость Остальное

и выдерживают при температуре 150-200°С до достижения полимеризации кремнийорганической жидкости на поверхности частиц белой сажи [1] (патент РФ 2194555, С1 А62Д 1/00, 2002).

К недостаткам данного огнетушащего порошкового состава следует отнести сложность способа его получения, высокие энергозатраты и время для гидрофобизации кремнийорганической жидкости, относительно невысокую огнетушащую способность (при низкой текучести) и значительную склонность к влагопоглощению, использование дорогостоящего сырья (белой сажи).

Задачей данного изобретения является способ получения огнетушащего порошка с низкими материальными, энергозатратами и трудоемкостью получения, соответствующего всем требованиям ГОСТ Р 53280.4-2009.

Поставленная задача достигается использованием в качестве гидрофобизирующей добавки микрокремнезема конденсированного марки МК-85 ТУ 5743-048-02495332-96, предварительно обработанного гидрофобизирующей жидкостью в соотношении микрокремнезем конденсированный/гидрофобизирующая жидкость 6÷0,5-1,0. Концентрация гидрофобизирующей добавки 2-10 мас.% от общей массы порошка, преимущественно 5-8 мас.%.

Микрокремнезем конденсированный МК-85 ТУ 5743-048-02495332-96 представляет собой ультрадисперсный материал, состоящий из частичек сферической формы, получаемый в процессе газовой чистки печей при производстве кремнийсодержащих сплавов. Основным компонентом материала является диоксид кремния аморфной модификации. Цифровой индекс в маркировке указывает минимально допустимое количество диоксида кремния, а именно МК-85 - микрокремнезем конденсированный с содержанием диоксида кремния не менее 85%.

В качестве гидрофобизирующей жидкости используют одну из ряда: ГКЖ-11, ПМХ-0,1-56, 136-157М.

ГКЖ-11 - ТУ 6-02-696-76, изм. 1-9 представляет собой кремнийорганическую жидкость от бесцветного до темно-коричневого цвета, образующую на поверхности защищаемых материалов полиалкилсиликоновую пленку. Придает материалу гидрофобные свойства.

ПМХ-0,1-56 - гидрофобизирующая жидкость на основе метилтрихлорсилана. Предназначена для обработки сыпучих материалов с целью придания им гидрофобных свойств.

136-157М - ТУ 6-02-694-76 - гидрофобизирующая жидкость, представляющая собой метилгидросилоксановый полимер. Предназначена для придания гидрофобных свойств различным видам тканей, бумаги, порошковым составам.

В качестве основного компонента используется сульфат аммония или аммофос, или минеральная соль (Галит), а в качестве целевого наполнителя используется концентрат апатитовый или талькомагнезит, или фосфорит, или песок кварцевый.

Аммофос без добавок и с добавками микроэлементов - ТУ 2168-670-00209438-01. Получают нейтрализацией фосфорной кислоты аммиаком. Содержание основного вещества 50-54%.

Минеральная соль (концентрат) Галит ТУ 2111-004-00352851-05 - NaCl, легко растворим в воде, вкус - соленый, синоним поваренной соли.

Концентрат апатитовый загубленного помола - ТУ 2111-040-00203938-98. Получают флотационным обогащением Хибинских апатитово-нефелиновых руд и применяют для химической переработки на минеральные удобрения и фосфорные соединения. Массовая доля оксида фосфора в апатитовом концентрате не менее 39%.

Тальк и талькомагнезит молотые - ГОСТ 21235-75.

Фосфорит (фосфоритная мука) - ГОСТ 5716-74. Получается обогащением природных фосфоритов. Массовая доля оксида фосфора составляет 28-30%.

Обработка микрокремнезема конденсированного МК-85 осуществляется гидрофобизирующей жидкостью в соотношении, мас. %:

микрокремнезем конденсированный МК-85 6 гидрофобизирующая жидкость 0,5-0,1

Данный процесс происходит в лопастном смесителе, куда загружается микрокремнезем конденсированный МК-85 и гидрофобизирующая жидкость.

Смесь перемешивается при температуре окружающей среды в течение 40-60 минут до полного их смешения. При данном способе гидрофобизации исключается предварительная сушка, измельчение и выдержка готовой гидрофобизирующей добавки при температуре 150-200°С до достижения полимеризации кремнеорганической жидкости на поверхности частиц микрокремнезема конденсированного МК-85.

Получение огнетушащего порошка проводят в шнековом смесителе. Для этого в шнековый смеситель при работающем перемешивающем устройстве загружают компоненты состава в следующем порядке: основной компонент, целевую и гидрофобизирующую добавку. Компоненты состава перемешивают в течение 40-60 минут, затем выгружают в приемный бункер, откуда шнеком подают в шаровую мельницу, где измельчают 30-40 минут.

Для экспериментальной проверки заявляемого объекта была приготовлена серия порошков. Тушащая способность порошков и их эксплуатационные свойства определяли в соответствии с ГОСТ Р 53280.4-2009 «Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 4. Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования. Методы испытаний», в соответствии с которым в России проводятся приемочные испытания огнетушащих порошков. Огнетушащий порошок известного состава (прототип) готовили согласно описанию [1].

Сущность предлагаемого изобретения поясняется примерами, изложенными в таблице 1.

Примеры 1, 2, 3 показывают, что при концентрации гидрофобизирующей добавки в указанных пределах огнетушащий порошок полностью соответствует всем требованиям ГОСТ Р 53280.4-2009.

В примерах 4 и 5 гидрофобизирующая добавка взята в концентрациях ниже и выше заявляемых и видно, что показатели: склонность к влагопоглащению, слеживаемости, текучесть и остаток порошка в огнетушителе, и огнетушащая эффективность по классу А и В не соответствуют требованиям ГОСТ Р 53280.4-2009.

Литература

Патент РФ №2194555 С1.

ГОСТ Р 53280.4-2009 «Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 4. Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования. Методы испытаний».

ТУ 2111-040-00203938-98 «Концентрат апатитовый загрубленного помола».

ТУ 5743-048-02495332-96 «Микрокремнезем конденсированный» ТУ 2111-004-00352851-05 «Концентрат минеральный - Галит» ГОСТ 21235-75 « Тальк и талькомагнезит молотые» ГОСТ 5716-74 «Фосфоритная мука»

ТУ 2168-670-00209438-01 «Аммофос без добавок и с добавками микроэлементов»

ТУ 6-02-694-76 «Жидкость 136-157М»

ТУ 6-02-696-76, изм. 1-9 «Жидкость ГКЖ-11»

Изобретение относится к получению огнетушащих порошков, которые могут быть использованы для тушения пожаров класса А, В, С и Е. Для получения многоцелевого огнетушащего порошка смешивают аммофос, сульфат аммония или минеральную соль (концентрат) Галит в качестве основного компонента, концентрат апатитовый или талькомагнезит, или фосфорит, или песок кварцевый в качестве целевого наполнителя и микрокремнезем конденсированный марки МК-85, предварительно обработанный гидрофобизирующей жидкостью в соотношении 6÷0,5-1,0 в качестве гидрофобизирующей добавки. Изобретение позволяет уменьшить трудоемкость получения огнетушащего порошка, соответствующего всем требованиям ГОСТ Р 53280.4-2009, снизить материальные и энергозатраты. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

1. Способ получения многоцелевого огнетушащего порошка для тушения пожаров класса А, В, С и Е, включающий смешение основного компонента, целевого наполнителя и гидрофобизирующей добавки, отличающийся тем, что после смешения компоненты измельчают, в качестве основного компонента используют аммофос, сульфат аммония или минеральную соль (концентрат) Галит, в качестве целевого наполнителя - концентрат апатитовый, или талькомагнезит, или фосфорит, или песок кварцевый, а в качестве гидрофобизирующей добавки используют микрокремнезем конденсированный марки МК-85, обработанный гидрофобизирующей жидкостью в соотношении 6÷0,5-1,0, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

основной компонент 55-62 целевой наполнитель 30-37,5 гидрофобизирующая добавка 2-10

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гидрофобизирующей жидкости используют одну из ряда: ГКЖ-11, ПМХ-0,1-56, 136-157М.