Состав для огнезащиты или тушения тлеющих материалов

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СОСТАВ ДЛЯ ОГНЕЗАЩИТЫ ИЛИ ТУШЕНИЯ ТЛЕЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Богданова Валентина Владимировна Радкевич Людмила Вячеславовна Шукело Зоя Витальевна Лахвич Вячеслав Вячеславович(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) 1. Состав для огнезащиты или тушения тлеющих материалов, содержащий аммофос,карбамид и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит железо хлорное ,медь хлорную , солярку и ПАВ при следующем соотношении компонентов, мас.аммофос 23,0-26,2 карбамид 0,07-0,08 железо хлорное 3,2-3,6 медь хлорная 0,003-0,005 солярка 0,46-0,50 ПАВ 0,020-0,025 вода остальное. 2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит 25 -ный водный раствор аммиака в количестве 6,3-7,0 мас.или гексаметилентетрамин в количестве 4,54,7 мас. . Изобретение относится к получению огнезащитного состава, обеспечивающего высокую степень огнестойкости древесины, а также обладающего низким коррозионным действием на сопутствующие материалы. Составы, применяемые для огнезащиты и огнетушения, как правило, разделяют по способу применения. Для тушения применяют в основном либо истинные растворы неорганических солей, либо водные суспензии природных глин или минералов. Для огнезащиты применяют композиции, представляющие собой пасты либо пропиточные растворы. Как правило, для обеспечения огнезащитных или огнетушащих свойств применяют от 14310 1 2011.04.30 дельные специализированные средства, с помощью которых обеспечивают только защитные либо тушащие свойства. Это обусловлено различными требованиями, предъявляемыми к огнезащитным и огнетушащим составам. Так, в первом случае приоритетными свойствами являются смачивающая способность и вязкость огнетушащего раствора, а при огнезащите наиболее важными свойствами являются эксплуатационные свойства как огнезащитного слоя, так и огнезащищенной древесины. Известен огнезащитный состав 1, предназначенный для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов, включающий продукт взаимодействия мочевины и аммонийных фосфатов, взятых в соотношении 1 (1-2,3), и 3-5 мас.воды и сплавленных при температуре 120 С. Недостатком такого состава является низкая огнестойкость обработанной древесины (18-19 ). Кроме того, обработка древесины проводится в течение двух часов погружением, что исключает обработку уже готовых конструкций. Состав, описанный в 2 и предназначенный для огне- и биозащиты древесины, содержит,в мас.дигидрофосфат аммония - 11,0-12,0, семиводный сульфат магния - 23,0-25,0, буру - 5,0-6,0, ПАВ - 1,0-1,5 и воду - 55,0-60,0. Для вторичной обработки используется 18,021,0 водный раствор хлорида кальция. Недостатками такой обработки являются двухстадийность процесса и низкая огнестойкость обработанных образцов древесины(17-19 ). Известен синтетический огнетушащий состав для борьбы с торфяными пожарами 3. Состав содержит аморфные фосфаты алюминия и цинка и соединения аммония, борную кислоту, поверхностно-активное вещество, карбоксиметилцеллюлозу, карбомидформальдегидную смолу или солярку. Состав имеет высокую эффективность огнетушения, однако его производство довольно дорого и он не предназначен для огнезащиты. Состав, описанный в 4, содержит природный алюмосиликат трепел, а в качестве азотфосфорсодержащего компонента - одно- или двухзамещенный фосфат аммония или их смесь, загуститель и воду. Предлагаемый состав применим только для тушения торфяных пожаров, а огнетушащие свойства на древесных материалах не установлены. Наиболее близким к предлагаемому изобретению в части огнезащиты по технической сущности, области применения и достигаемому результату является огнезащитный состав для поверхностной обработки и пропитки древесных материалов 5. Состав содержит, в мас.аммофос - 40-60, сульфат аммония - 40-60 и ортофосфорную кислоту - 0,5-3,0. Недостатками такого состава являются многократность обработок, низкая кислотность(2,3) пропиточного раствора, что ограничивает его применение из-за высокой коррозионной активности. Стадия приготовления пропиточного раствора требует дополнительных энергозатрат и времени - использования горячей воды, отстаивания и декантации раствора, что является трудоемким и затратным процессом. Наиболее близким к предлагаемому изобретению в части огнетушения по технической сущности, области применения и достигаемому результату является огнетушащий состав для тушения лесных и торфяных пожаров 6. Состав содержит, в мас.карбамид - 1,95,0 аммофос - 5,0-7,5 антипирен из нефелина - 0,06-0,19 жидкое стекло - 2,0-3,0 борную кислоту - 0,012-0,025 сульфат аммония - 1,9-3,75 воду - остальное. Недостатками такого состава являются его крайняя неустойчивость и ограниченный срок хранения, большой расход на тушение модельного очага пожара и повторное воспламенение древесины после окончания тушения. Задачей заявляемого технического решения является получение химического огнезащитно-огнетушащего состава комплексного действия, обеспечивающего высокую степень огнестойкости древесины при одновременном эффективном тушении древесных материалов и увеличении сроков его эксплуатации. Поставленная задача достигается тем, что в качестве химического состава комплексного действия для огнезащиты или тушения тлеющих материалов используется состав,содержащий аммофос, карбамид и воду и дополнительно содержащий железо хлорное 2, медь хлорную , солярку и ПАВ при следующем соотношении компонентов,мас.аммофос 23,0-26,2 карбамид 0,07-0,08 железо хлорное 3,2-3,6 медь хлорная 0,003-0,005 солярка 0,46-0,5 0,020-0,025 ПАВ вода остальное. Для получения высоких эксплуатационных характеристик (увеличения огнезащитных свойств и снижения коррозионной активности) огнезащитный состав может дополнительно содержать 25 -ный водный раствор аммиака в количестве 6,3-7,0 мас.или гексаметилентетрамин в количестве 4,5-4,7 мас. . Огнезащитно-огнетушащий состав получают в два этапа. На первом этапе получают дисперсию аммофоса с добавлением ПАВ и солярки на установке приготовления суспензий. На втором этапе вводят хлорное железо , карбамид, медь хлорнуюи водный раствор аммиака или гексаметилентетрамин. Процесс получения гомогенной суспензии составляет 20-30 мин. Готовый состав представляет собой водную дисперсию с размерами частиц дисперсной фазы не более 6 мкм (95 ). Примеры получения огнезащитно-огнетушащего состава. Пример 1. Для получения состава 24,5 кг гранул аммофоса, 70 л воды, ПАВ 0,02 г и 470 г солярки вводят в емкость диспергатора. Получение дисперсии аммофоса проводят в течение 1015 мин, затем вводят 3,3 кг хлорного железа , 70 г карбамида, 3 г меди хлорной и продолжают обработку еще 5-15 мин. Для улучшения эксплуатационных свойств состава дополнительно вводят 740 мл 25 -ного водного раствора аммиака. Выход готового состава с концентрацией 31 составляет 100 кг. Состав содержит, в мас.аммофос - 24,2 железо хлорное - 3,2 карбамид - 0,07 медь хлорную - 0,003 25 -ного водный раствор аммиака - 6,5 солярку - 0,47 ПАВ - 0,02 воду - остальное. Пример 2. Для получения состава 23,3 кг гранул аммофоса, 70 л воды, 22 г ПАВ и 460 г солярки вводят в емкость диспергатора. Получение дисперсии аммофоса проводят в течение 1015 мин, затем вводят 3,2 кг хлорного железа , 75 г карбамида, 4 г меди хлорной и продолжают обработку еще 5-15 мин. Для улучшения эксплуатационных свойств состава дополнительно вводят 4,5 кг гексаметилентетрамина. Выход готового состава с концентрацией 31 составляет 100 кг. Состав содержит, в мас.аммофос - 23,0 железо хлорное - 3,35 карбамид - 0,075 медь хлорную - 0,004 гексаметилентетрамин - 4,5 солярку 0,46 ПАВ - 0,022 воду - остальное. Пример 3. Для получения состава 26,4 кг гранул аммофоса, 70 л воды, 25 г ПАВ и 500 г солярки вводят в емкость диспергатора. Получение дисперсии аммофоса проводят в течение 1015 мин, затем вводят 3,6 кг хлорного железа , 80 г карбамида, 5 г меди хлорной и продолжают обработку еще 5-15 мин. Выход готового состава с концентрацией 30 составляет 100 кг. Состав содержит, в мас.аммофос - 26,4 железо хлорное - 3,6 карбамид 0,08 медь хлорную - 0,005 солярку - 0,5 ПАВ - 0,025 воду - остальное. Для обеспечения огнезащиты состав наносится кистью или пульверизатором на защищаемую поверхность дважды с перерывом между обработками не менее трех часов. Расход состава для придания древесине первой группы огнезащитной эффективности составляет 450-600 г/м 2. Испытания обработанной предлагаемыми составами образцов древесины на огнестойкость проводили по условиям ГОСТ 16363-98 Средства огнезащитные для древесины. Методы определения огнезащитных свойств. Результаты испытаний представлены в табл. 1. 3 14310 1 2011.04.30 Таблица 1 Огнезащитные свойства разработанных составов Огнезащитный Огнезащитный Огнезащитный Огнезащитный Огнезащитная эф- состав, получен- состав, получен- состав, полученсостав по профективность ный по примеру ный по примеру ный по примеру тотипу 1 2 3 Потеря массы обработанной дре 5,8 8,6 7,1 16,0 весины,Группа огнезащитной эффективности 1 1 1 2 обработанной древесины Испытания огнетушащей эффективности предлагаемых составов проводили с соблюдением требований НПБ 1 - 2005 Пожарная техника. Огнетушители переносные. Общие технические требования и методы испытаний. Результаты проведенных испытаний представлены в табл. 2. Таблица 2 Огнетушащие свойства разработанных составов Огнетушащий Огнетушащий Огнетушащий Огнетушащий Параметры модель- состав, полусостав, полусостав, полусостав по протоного очага пожара ченный по при- ченный по при- ченный по притипу меру 1 меру 2 меру 3 Ранг пожара 2 2 2 2 Количество, израсходованное на ту 4,4 4,3 4,2 6,7 шение, л Повторное восплаНаблюдалось менение в течение повторное воснет нет нет 10 мин после оконпламенение чечания тушения рез 4 мин Анализ данных, представленных в табл. 1 и 2, показывает, что использование предлагаемых огнезащитно-огнетушащих составов для огнезащиты древесины позволяет установитьгруппу огнезащитной эффективности, а использование составов в качестве огнетушащего средства позволяет значительно снизить расход огнетушащего средства на тушение пожаров и использовать для зарядки огнетушителей емкостью 5 л. Состав получают из доступных компонентов. Источники информации 1. А.с. СССР 517491, МПК 27 3/52,1976. 2. Патент РФ 2200088 2. 3. Патент РБ 6460. 4. Патент РБ 8729. 5. Патент РФ 2206444 1. 6. Патент РБ 1885. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4