Экологически безопасный пенообразующий состав термостойкой пены на основе "мыльного ореха"

Авторы патента:

A62D1/02 - содержащие или образующие газовую фазу, например пены (A62D 1/06,A62D 1/08 имеют преимущество)

A62D1/00 - Огнегасительные составы; использование химических веществ для тушения пожаров (огнеупорные краски C09D 5/18; огнестойкие материалы C09K 21/00)

Владельцы патента RU 2642860:

Тайсумов Хасан Амаевич (RU)

Изобретение относится к средствам профилактики и тушения пожаров пеной, а также пена может быть использована для дегазации токсичных материалов, пылеподавления, в медицине, в фармацевтике и в сельском хозяйстве. Описан пенообразующий состав термостойкой пены для профилактики и тушения пожаров, включающий поверхностно-активное вещество, основной хлорид алюминия, натрий двууглекислый и воду, в котором в составе используют ПАВ - мыльный орех при следующем соотношении компонентов в мас.%: основной хлорид алюминия, Al₂(OH)₅Cl - 0,50, натрий двууглекислый, NaHCO₃- 0,24, ПАВ - мыльного ореха - 0,40, вода - остальное. Технический результат: получен состав, который не включает синтетических ПАВ и обладает практически абсолютной экологической безопасностью. 1 табл., 2 пр.

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 (ПАВ) 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 термостойкой пены низкой кратности, пригодной для тушения пожаров. Состав включает: от 2 до 40% стабилизатора - высокоосновной соли алюминия Al₂(ОН)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 этого и всех других современных пенообразователей, используемых в пожаротушении является применение в составах нефтяных синтетических ПАВ, в последнее время являющихся самыми опасными загрязнителями окружающей водной среды.

Названного недостатка лишен состав пат. RU №2465028 С2 - ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫЙ ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ТЕРМОСТОЙКОЙ ПЕНЫ. Опубликовано: 27.102012, бюл. №30.

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

Состав включает, мас. %:

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

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

Наиболее близким по составу и используемым природным ПАВ, принятый нами за прототип, является пат RU №2452544 С1 - ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ТЕРМОСТОЙКОЙ ПЕНЫ НА ОСНОВЕ ХМЕЛЯ. Опубликовано: 10.06.2012. Бюл. №16.

Состав включает, мас.%:

Основной хлорид алюминия, Al₂(ОН)₅Cl	1,0
Натрий двууглекислый, NaHCO₃	0,5
ПАВ - хмеля	0,4
Вода	Остальное

Недостатком пенообразующего состава является использование хмеля, трудоемкого в агропромышленном выращивании и производстве природного ПАВ, что удорожает конечный продукт.

Этого недостатка лишен пенообразующий состав с использованием ПАВ (сапонины) «мыльного ореха»^*) при следующем соотношении компонентов в мас. %:

Основной хлорид алюминия, Al₂(ОН)₅Cl	0,50
Натрий двууглекислый, NaHCO₃	0,24
ПАВ - мыльного ореха	0,40
Вода	Остальное

Для получения состава согласно изобретению используют следующие вещества:

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

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

3. Плоды мыльного дерева S. Trifoliatus - плоды сапиндуса сушеные, ТУ 9158-003-8737-0228-2012.

4. Вода питьевая и жесткая - по НПБ 304-2001.

Все испытания составов проводят по стандартным методикам, рекомендованным при разработке новых пенообразующих составов ГОСТ Р 50588-12. Пенообразователи для тушения пожаров. /Общие технические требования и методы испытаний/.

Для проведения испытаний готовят два концентрата.

1. Получение концентрата пенообразователя из «мыльного ореха». Твердые скорлупки плодов «мыльного ореха» 12 г, заливают водой 150 мл и подвергают кипячению на слабом огне в течение 30 мин периодически разминая плоды. Затем, при комнатной температуре раствор фильтруют от нерастворимого осадка. Объем экстракта должен составлять не более 37,5 мл, что достигается кипячением, либо разбавлением экстракта водой. К экстракту прибавляют 12,5 мл ОХА - Al₂(ОН)₅Cl по ТУ 216-350-002-39928758-02.

Всего получается 50 мл концентрированного пенообразователя темно-коричневого цвета со следующими характеристиками: плотность = 1,08; ТДS = 1730; ОВП = 173;

Температура замерзания концентрата +5°С. После замораживания и оттаивания свойства пенообразователя не изменяются.

2. Получение концентрированного раствора соды.

9,6 г питьевой соды растворяют в 100 мл воды при комнатной температуре. Во время хранения концентрированного раствора соды допускается незначительное образование кристаллического осадка.

Оба концентрата 1 и 2 могут длительно храниться в закрытой пластиковой таре без заметного изменения свойств.

Составы обоих концентратов сбалансированы так, что в рабочем растворе компоненты реагируют по реакции:

Al₂(OH)₅Cl+NaHCO₃= = = Al₂(OH)₆+NaCl+CO₂

при этом ПАВ в химическом взаимодействии не участвует.

Концентрат пенообразователя (1) рассчитан на использование пожарной техники со стандартным дозированием 6%-объемных, в рабочем растворе.

Примеры приготовления комбинированных пенообразующих составов термостойкой пены.

Пример 1

В мерный стакан помещают 6 мл раствора концентрированного пенообразователя и доводят водой до отметки 97 мл. Затем при перемешивании добавляют 3 мл раствора концентрированной соды. Образуется молочного цвета коллоидный раствор.

Состав:

Основной хлорид алюминия, Al₂(ОН)₅Cl	0,50
Натрий двууглекислый, NaHCO₃	0,24
ПАВ - мыльного ореха	0,40
Вода	Остальное

100 мл раствора помещают в прибор РТ-1 и включают смеситель на 30 секунд со скоростью 4000 об/мин для получения пены. Кратность пены 4,8. Отмечают время самопроизвольного разрушения пены - образование отсека 25 мл - 60 мин; 50 мл - 180 мин, далее отсек не прибавляется до 240 минут.

Пример 2

К 3 мл концентрированного раствора соды (0,24 г) прибавляют питьевую воду до 94 мл. Затем при перемешивании раствора добавляют 6,0 мл концентрированного пенообразователя (1) с содержанием 0,5 г основного хлорида алюминия - Al₂(OH)₅Cl. Образуется относительно прозрачный раствор желтоватого цвета с (рН)=8,5.

100 мл раствора помещают в прибор РТ-1 и включают смеситель на 30 секунд со скоростью 4000 об/мин для получения пены. Кратность пены 4,5. Отмечают время самопроизвольного разрушения пены - образование отсека: 25 мл - 10 мин; далее отсек не прибавляется до 60 мин; 50 мл - 120 мин. Далее отсек медленно накапливается.

Сопоставительные данные примера 1 и 2 показывают, что порядок прибавления концентратов в рабочий раствор пенообразователя имеет существенное значение, при этом предпочтение следует отдать примеру 1, где в раствор разбавленного пенообразователя с коагулянтом добавляется концентрированный раствор соды.

При использовании для приготовления бинарных составов на пресной воде различной степени жесткости, заметных изменений свойств пены не наблюдается.

В таблице приведены сопоставительные данные для оптимальных составов пенообразователя прототипа и предлагаемого.

Сопоставительные данные показывают, что предлагаемый состав включает в 2 раза меньше оксихлорида алюминия - Al₂(ОН)₅Cl и соответственно в 2 раза меньше питьевой соды при равном содержании ПАВ, что способствует удешевлению огнетушащего состава и отвечает требованиям поставленной задачи.

Важным достоинством применения мыльного ореха является возможность агропромышленного использования многолетних деревьев, не требующих специального ухода для получения ПАВ и их экологическая составляющая в растительном мире земли.

^*) Выписка из Википедии.

Род включает около 15 видов.

Мыльным орехом называют плоды дерева сапиндус - S. Trifoliatus растущего в тропиках и субтропиках. Плоды этого дерева - ягоды, кожура которых со временем затвердевает, поэтому в народе плод получил название «мыльный орех».

Деревья достигают высоты 25 метров. Листья у них копьевидные, 7-10 см длиной. Цветут мыльные деревья мелкими зеленовато-белыми цветами, плоды созревают в ноябре-декабре. Плодоносят деревья с 3-х лет и живут без участия человека около 100 лет.

Мыльные орехи S. Trifoliatus по внешнему виду похожи на мелкий сухой шиповник.

Плоды имеют фруктово-цветочный запах от слабого до сильного. Цвет от светло-коричневого до черно-красного. Размер плодов около 1,5 см. Содержание сапонинов -гликозидов до 38% (в среднем 20%). Содержат больше дубильных и красящих веществ, и имеют более устойчивою пену по сравнению с видом - S. Mukorossi.

Сапонины - это натуральные пенообразователи (от лат. sapo - «мыло»); они действуют как поверхностно-активные вещества (ПАВ), но в отличие от синтетических ПАВ, полностью разлагаются в окружающей среде, не нанося ей вреда.

Пенообразующий состав термостойкой пены для профилактики и тушения пожаров, включающий поверхностно-активное вещество (ПАВ), основной хлорид алюминия, натрий двууглекислый и воду, отличающийся тем, что в составе используют ПАВ - мыльный орех при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Основной хлорид алюминия, Al₂(OH)₅Cl	0,50
Натрий двууглекислый, NaHCO₃	0,24
ПАВ - мыльный орех	0,40
Вода	Остальное

Похожие патенты:

Огнетушащий состав // 2622838

Изобретение относится к водным растворам пенообразователей на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ) и может быть использовано для тушения горючих материалов и легковоспламеняющихся жидкостей на открытом пространстве и в условиях объемных очагов возгорания в помещениях.

Состав углеводородного пенообразователя для тушения пожаров нефтепродуктов // 2607222

Изобретение относится к пенным составам, при смешивании водных растворов которых с воздухом или другим газом образуется пена, используемая для тушения пожаров в различных областях народного хозяйства, например строительной, химической, нефтехимической, авиации.

Безвредные для окружающей среды эффективные гидрохлорфторуглеродные композиции для применения в пожаротушении // 2603659

Композиция для применения в различных областях, таких как пожаротушение и рефрижерация. Композиция содержит гидрохлорфторуглерод, такой как 2,2-дихлор-1,1,1-трифторэтан, диспергатор, такой как CF3I, и инертный газ, такой как аргон.

Водные пены для огнетушения со сниженным содержанием фтора // 2595689

Изобретение относится к концентрату пенной композиции для огнетушения, образующей водную пленку на огнеопасной жидкости. Композиция содержит цвиттер-ионное или анионное мономерное С6перфторалкильное поверхностно-активное вещество с молекулярным весом менее 800 Дальтон, пеностабилизирующее средство и по меньшей мере одно нефторированное поверхностно-активное вещество.

Состав термостойкой пены для морской воды // 2583015

Изобретение относится к пенным средствам профилактики и тушения пожаров термостойкой пеной. Состав термостойкой пены включает, мас.%: основной хлорид алюминия - 0,17, сульфат аммония - 0,06, поверхностно-активное вещество (ПАВ) - 0,09 и морскую воду - остальное.

Пенообразующий состав // 2582708

Изобретение относится к пенообразующим составам, которые могут найти применение при пожаротушении, в частности при тушении пожаров классов А и В, при инертизации горных выработок, для подавления пыли в местах ее возникновения.

Огнетушащий состав // 2549862

Изобретение относится к водным растворам пенообразователя на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ) и предназначено для тушения твердых горючих материалов, горючих жидкостей и легковоспламеняющихся жидкостей как на открытом пространстве, так и в помещениях в условиях низких температур. Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в повышении морозоустойчивости огнетушащего состава до - 52°С без выпадения твердой фазы и снижения огнетушащей эффективности. Огнетушащий состав на водной основе содержит пленкообразующий пенообразователь на основе фторорганических кислот и добавку на основе хлорида лития, снижающую температуру замерзания огнетушащего состава, при этом добавка включает мочевину при следующем соотношении компонентов в мас.%: Хлорид лития - 26÷29%; Мочевина - 8÷12%; Пленкообразующий пенообразователь - 14÷20%; Вода - остальное. 1 табл. .

Состав термостойкой пены для тушения пожара ацетона // 2549386

Изобретение может быть использовано для профилактики и тушения пожара ацетона и полярных органических жидкостей пеной. Состав рабочего раствора пенообразователя готовят на пресной и морской воде при следующем содержании компонентов, мас.%: оксихлорид алюминия - 0,50; сульфат аммония - 0,20; поверхностно-активное вещество на основе алкилсульфата натрия - 0,40; уксусная кислота - 0,02; полиметилсилоксан ПМС 200/0,65 - 0,03; вода - остальное.

Пенообразующий состав // 2510725

Изобретение относится к пенообразующим составам многоцелевого назначения, предназначенным для получения пены низкой, средней и высокой кратности с использованием пресной и жесткой воды в концентрации 1 об.%, 3 об.% и 6 об.%.

Состав пенообразователя для тушения пожаров нефти и нефтепродуктов // 2508147

Изобретение относится к отрасли пожаротушения, в частности к водным растворам пенообразователей на основе поверхностно-активных веществ, применяемых для тушения пеной низкой, средней и высокой кратности.

Огнетушитель и наполнитель огнетушителя // 2635613

Изобретение относится к средству тушения огня и способам его изготовления и применения. Огнетушитель, имеющий по меньшей мере одну емкость со средством тушения огня, выполнен с возможностью выводить данное средство, если идентифицировано реальное или потенциальное возгорание.

Полимерный композиционный материал, используемый для формирования сигнала о локальных перегревах электрооборудования // 2622947

Изобретение относится к средствам контроля за предпожарными ситуациями, возникающими в результате локальных перегревов электрооборудования, и предназначено для предупреждения пожаров, возникающих в результате подобных неисправностей, в частности неисправностей в электрических розетках.

Комбинированный состав для пожаротушения, способ комбинированного пожаротушения и микрокапсулированный огнегасящий агент // 2622303

Изобретение относится к способу комбинированного пожаротушения с использованием микрокапсулированного огнегасящего агента, оболочка которого заполнена огнетушащим веществом в виде порошкообразного сорбента - силикагеля, насыщенного озонобезопасным жидким ингибитором горения в виде перфторэтилизопропилкетона.

Способ вихревого порошкового тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах // 2616039

Изобретение относится к нанотехнологиям в области противопожарной техники. Способ вихревого порошкового тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах включает размещение на поверхности земли взрывчатого вещества в виде нескольких концентричных кольцевых зарядов по замкнутому контуру, охватывающему горящий факел скважины.

Огнетушащий порошковый состав // 2615715

Изобретение относится к огнетушащему порошковому составу, включающему хлорид калия, который отличается тем, что дополнительно содержит оксид цинка, алюмокалиевые квасцы, глинозем, при следующем соотношении компонентов, масс.%: хлорид калия – 90-96; оксид цинка – 1-2; алюмокалиевые квасцы – 2-6; глинозем – 1-2.

Способ тушения пожаров // 2614963

Изобретение относится к области пожаротушения и может применяться для тушения природных и техногенных пожаров, горящей и тлеющей древесины и древесных материалов в открытых, а также в замкнутых объемах.

Способ получения и состав многоцелевого огнетушащего порошка // 2608528

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.

Способ комбинированного тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах // 2608381

Изобретение относится к нанотехнологиям в области противопожарной техники. Способ комбинированного тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах включает в себя одновременно с тушением фонтана газоводяными струями дополнительную подачу в импульсном режиме огнетушащего порошкового вещества в зону горящего фонтана над газоводяными струями.

Способ получения высокодисперсного кристаллического порошка синтетического минерального сплава для огнетушащих порошковых композиций // 2607217

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения высокодисперсных порошков, в частности используемых в качестве целевой добавки к огнетушащим порошкам с целью улучшения их текучести.

Огнетушащий порошковый состав // 2606602

Изобретение относится к области пожаротушения, а именно к созданию огнетушащего порошкового состава общего назначения для тушения пожаров классов А, В и в особенности пожаров в бытовых помещениях и местах массового скопления людей.

Содержащий карбосилан пенообразователь для тушения пожара // 2643044

Изобретение относится к пенообразователям для тушения пожара или их концентратам. Концентрат пенообразователя для тушения пожара содержит поверхностно-активное вещество, включающее по меньшей мере один замещенный или незамещенный углевод или производное углевода и по меньшей мере один олигосилан. Концентраты обладают высокой эффективностью тушения пожаров, но являются менее токсичными и не содержат галогенов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 пр.