Состав для профилактики, локализации лесных пожаров и/или борьбы с ними

09 21/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СОСТАВ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ, ЛОКАЛИЗАЦИИ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ И/ИЛИ БОРЬБЫ С НИМИ(71) Заявители Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем Белгосуниверситета Научноисследовательский институт физикохимических проблем Белгосуниверситета Гомельский химический завод(73) Патентообладатели Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем Белгосуниверситета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белгосуниверситета Гомельский химический завод(57) 1. Состав для профилактики, локализации лесных пожаров и/или борьбы с ними, содержащий аморфный фосфат алюминия и соединение аммония, отличающийся тем, что в качестве соединения аммония он содержит гидроксид аммония и дополнительно - аморфный фосфат цинка и воду при следующем соотношении компонентов, мас. гидроксид аммония 7,0 -8,0 аморфные фосфаты алюминия и цинка в пересчете на оксиды оксид алюминия 1,7-1,9 оксид цинка 3,5-4,5 оксид фосфора 30,5 - 35,0 вода остальное. 2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 2,2- 4,0 мас. силиката натрия. Изобретение относится к противопожарным огнетушащим составам, пригодным для локализации и тушения пожаров в лесных массивах, для прокладки заградительных полос, превентивной обработки других пожароопасных объектов, например, общественных свалок, а также тушения возникающих на этих объектах пожаров. Известны составы для тушения очагов горения легковоспламеняемых и горючих материалов в лесистых местностях и других пожароопасных объектах. Они представляют собой водные суспензии или растворы,включающие такие компоненты как хлориды кальция или аммония, известь, сульфат аммония, карбамид,диаммоний фосфат, поверхностно-активное вещество и краситель 1-2. Недостатком указанных составов является эмпирический подбор компонентов, необходимость длительного тщательного размола всех компонентов, иначе при распылении состава он будет забивать отверстия распылителя. При использовании таких составов для превентивной защиты они обладают тем недостатком,что, как правило, не образуют прочных покрытий на защищаемых материалах, что отрицательно сказывается 2149 1 на атмосфероустойчивость покрытий. После испарения воды защитный слой оказывается рыхлым, легко осыпается, из него под действием атмосферных осадков легко вымываются растворимые продукты. Наиболее близким к предлагаемому составу для предотвращения лесных пожаров является состав с повышенной огнетушащей эффективностью на основе аморфного фосфата алюминия 3. Основным недостатком состава является отсутствие адгезии к древесине и как следствие этого низкая атмосфероустойчивость. Кроме того, даже в отсутствие осадков наблюдается осыпание состава с древесины, что приводит к снижению его огнезащитного действия. Задачей заявляемого технического решения является создание простого в эксплуатации атмосфероустойчивого, высокодисперсного, однородного по химическим свойствам огнезащитного состава для профилактики, локализации и тушения лесных пожаров и/или борьбы с ними и упрощения его эксплуатации. Поставленная задача достигается тем, что высокодисперсный состав для профилактики, локализации лесных пожаров и/или борьбы с ними, полученный химическим путем, содержащий аморфный фосфат алюминия и соединение аммония, в качестве соединения аммония содержит гидроксид аммония и дополнительно - аморфный фосфат цинка и воду при следующем содержании компонентов, мас. гидроксид аммония 7,0-8,0 аморфные фосфаты алюминия и цинка в пересчете на оксиды оксид алюминия 1,7-1,9 оксид цинка 3,5-4,5 оксид фосфора 30,5-35,0 вода остальное. Для повышения стабильности заявляемого состава при хранении он дополнительно содержит 2,2-4,0 мас. силиката натрия. Состав для профилактики, локализации лесных пожаров и/или борьбы с ними получают следующим образом. Смесь оксидов и/или гидроксидов алюминия и цинка в соотношении 23, равном 12,0-2,6 растворяют в 6265 фосфорной кислоте при перемешивании при 100-105 С. Полученный раствор обрабатывают при перемешивании аммиачной водой до рН, равного 5. Для повышения стабильности состава он может дополнительно содержать силикат. При этом в металлофосфатный раствор вначале при перемешивании вносят силикат натрия, в качестве которого может быть использовано жидкое стекло, до соотношения 2325212,0-2,616,0-18,51,4-2,7, а затем аммиачную воду до рН, равного 5. Образующийся профилактический огнегасящий состав представляет собой белую однородную пастообразную массу, которая в плотной упаковке может храниться как угодно долго. При ее использовании для превентивной защиты или как средства пожаротушения пасту разбавляют водой в соотношении составвода 13-4 и размешивают. Концентрация водной суспензии состава в пересчете на твердое вещество при этом 912. Благодаря высокой степени дисперсности частиц состава (1-20 мкм), он обладает хорошей адгезией к поверхности защищаемых материалов, покрывая их плотной защитной белой пленкой. Состав хорошо заметен на фоне лесной растительности, на подстилающем слое и других объектах, что исключаетнеобходимость использования различных красителей при его нанесении. Состав обладает высокой карбонизующей способностью. Получение состава и данные по испытанию его огнегасящей эффективности могут быть продемонстрированы примерами. Пример 1. Навески 2,4 г 2 О 3 и 4,8 гпомещали в колбу, снабженную мешалкой и приливали 63 мл 64 фосфорной кислоты. Смесь доводили до кипения и выдерживали в течение 30 мин при температуре 100-105 С. Затем полученный раствор охлаждали до комнатной температуры и медленно (15 мин) при интенсивном перемешивании приливали 42 мл 25 аммиачной воды. рН полученной пасты достигал 5. Выход состава составил 105 мл (138 г). Концентрация состава по сухому веществу равна 42,7. Полученный продукт имеет следующий состав (мас.) А 123-1,7, -3,5, Р 2 О 5-30,5, 4-7, вода-остальное. Пример 2. Навески 3,8 г А 1(ОН)3 и 7,2 г 2 растворяли при интенсивном перемешивании в 66 мл 65 фосфорной кислоты. Раствор нагревали до кипения (105 С) в течение 30 мин. Затем в охлажденный раствор дозировали при перемешивании 45 мл 25 аммиачной воды. рН композиции равен 5. Выход состава 130 г (101 мл), массовое соотношение компонентов 2325412,4184,12. Состав композиции (мас.) 23-1,9, -4,5, 25-35, 4-8, вода-остальное. Концентрация состава 49,4. Пример 3. Навески 3,5 г 23 и 8,2 грастворяли в 87 мл 68 фосфорной кислоты при перемешивании и кипении раствора (105) в течение 30 мин. Затем в охлажденный раствор медленно при интенсивном перемешивании приливали 23,91 мл разбавленного в соотношении (11) жидкого стекла (ТУ 6-15-433-75) с модулем 2,9. К полученному золю добавляли 55 мл 25 аммиачной воды, рН продукта равнялся 5. Выход состава 2149 1 166 г (212 мл). Содержание компонентов (мас.) 23-1,9, -4,5, Р 25-35,0, силикат натрия-4,0,4 ОН-7, вода-остальное. Концентрация состава-56. Пример 4. Навески 23 2,8 г и 5,8 г растворяли в 74 мл 65 фосфорной кислоты при перемешивании и кипении раствора (105) в течение 30 мин. В охлажденный раствор при интенсивном перемешивании приливали 11,8 мл разбавленного в соотношении 11 водой жидкого стекла с модулем 2,9. Затем к полученному золю добавляли при интенсивном перемешивании 58 мл 25 аммиачной воды, рН золя составляет 5. Выход состава 165 г (179 мл). Содержание компонентов (мас.) 23-1,7, -3,5, Р 2 О 5-30,5, силикат натрия-2,2, 4 ОН-8,0, вода-остальное. Концентрация состава - 45,8. Для испытаний огнегасящей эффективности полученных составов отбирали навески пасты в количестве 5 г и разбавляли пятнадцатью и двадцатью мл воды. Степень разбавления составов составили при этом 13 и 14, а концентрация состава соответственно 9 и 12. Составом обрабатывали бруски древесины сосны методом окунания или распыления размером 1506030 мм, а также мох, лишайник и хвою. Мох или лишайник помещали в корзинки, изготовленные их жаростойкой стали, размером 150 х 60 х 10 мм (90 см 3). Испытание огнегасящей эффективности полученного состава производили по методу керамической трубы для древесины по ГОСТ 16363-76, а испытания таких легковоспламеняемых материалов как мох, лишайник, хвоя по ГОСТ 12.1.044-89. Помимо лабораторных испытаний состав (табл.) испытывался в натурных (полевых) условиях на Кореневской экспериментальной базе института леса АНБ в Гомельской области. Результаты лабораторных испытаний состава для профилактики, локализации лесных пожаровсостава по примеру Степень разбавления состава 13 Древесина Мох Группа горюче- Время са- Макс. темп. Потери Макс. темп. мост. горе- отход. газов,массы, отход. газов, сти древесины ния, с Данные таблицы показывают, что предлагаемый состав переводит древесину в группу трудногорючих и трудновоспламеняемых материалов, а мхи и лишайники после обработки составом не удается поджечь даже после их длительного выдерживания в пламени газовой горелки. Атмосфероустойчивость состава испытывалась в полевых условиях на модельных очагах пожара в сосняках мшистых, лишайниковых и на вырубке. Составом обрабатывались участки диаметром 15 м с естественной горючей средой и испытывалась его огнегасящая эффективность после выдерживания состава в течение 1,2 и 4 недель. Установлено, что состав по примеру 1 оставался эффективным в течение 2 недель, а составы по примеру 2-4 после 4 недель при количестве выпавших осадков за этот период времени до 38 мм. Испытания огнегасящей эффективности состава при защите древесины показали, что состав способствует выходу твердых продуктов карбонизации древесины, увеличению выхода грубо-дисперсных частиц, а также повышает прочность обугленных остатков древесины. Указанные свойства состава могут оказаться особенно полезными при защите лесных массивов на территориях, загрязненных радионуклидами, от выноса золы и пепла ветровыми потоками. Приведенные примеры и результаты испытаний огнегасящей эффективности показывают, что предложенный состав для профилактики, локализации лесных пожаров и/или борьбы с ними по сравнению с прототипом позволяет-получить атмосфероустойчивый, высокодисперсный, однородный по химическим свойствам эффективный огнетушащий состав-состав позволяет увеличить выход и прочность карбонизированных продуктов сгорания и может использоваться на загрязненных радионуклидами лесных угодиях, так как препятствует выносу радионуклидов с золой и пеплом-в качестве исходных продуктов для получения состава могут быть использованы технические продукты и отработанные катализаторы. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 4