Экологически безопасный пенообразующий состав термостойкой пены

Экологически безопасный пенообразующий состав термостойкой пены

Реферат

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. А62D 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. А62D 1/00, 1984), лишенный этого недостатка.

Состав включает следующие компоненты, мас.%:

Поверхностно-активное вещество	0,02-0,2
Основной хлорид алюминия Al2(OH)5Cl	0,5-2,0
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 в последнее время запрещены к применению в пожарной охране.

Наиболее близким к изобретению по составу и достигаемому результату является патент РФ №2328325, МПК A62D 1/04, 2006. Концентрированный стабилизатор термостойкой пены для тушения пожаров, принятый нами за прототип.

В качестве примера прототипа был использован оптимальный пенообразующий состав, взятый из таблицы описания, который включает следующие компоненты, мас.%:

Основной хлорид алюминия, Al2(OH)5Cl	0,60
ПАВ	0,40
Сульфат аммония	0,20
Уксусная кислота	0,27
Вода	Остальное

Состав позволяет получать термостойкую пену для тушения пожаров на пресной и морской воде, при сокращении расходования биологически мягких ПАВ в рабочих растворах в 4 раза.

Тем не менее все используемые в мировой практике синтетические моющие средства (CMC) и пенообразователи для тушения пожаров, включающие биологически мягкие синтетические ПАВ, в настоящее время являются наиболее опасными загрязнителями окружающей водной среды.

Предлагаемое изобретение позволяет преодолеть этот недостаток путем замены биологически мягких синтетических ПАВ на природные - экологически безопасные ПАВ в пиве.

Состав включает, мас.%:

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

Пиво: Балтика №3, ТУ 9184-200-01824944-2008. Другие сорта пива.

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/.

Для удобства использования соды предварительно готовят ее насыщенный раствор в воде (9,6 г Na НСО₃ на 100 г воды).

Примеры приготовления и испытания пенообразующих растворов.

Пример 1.

В 100 г пива Балтика-3 растворяют 0,5 г соды пищевой и прибавляют 3 мл раствора основного хлорида алюминия, содержащего 1 г Al₂(OH)₅Cl. Раствор переносят в стакан стандартного смесителя РТ-1 ТУ 38-10789. Включают смеситель со скоростью 4000 об/мин на 30 секунд и отмечают кратность полученной пены и время ее устойчивости к самостоятельному разрушению. В конкретном случае: кратность пены составляет 5,0; устойчивость - 180 мин.

Пример 2.

К 0,5 г соды пищевой в 6.0 мл водного раствора прибавляют 41 мл воды, а затем прибавляют 50 мл пива Балтика-3. При перемешивании добавляют 3 мл основного хлорида алюминия, содержащего 1 г 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 5,4; устойчивость - 210 мин.

Пример 3.

Отличается от примера 2 лишь содержанием воды и пива. На 100 мл раствора приходится 30 мл пива. Кратность пены 5,0; устойчивость - 540 мин.

Пример 4.

Отличается от примера 3 лишь содержанием 20 мл пива в 100 мл раствора. Кратность пены 5,2; устойчивость - 210 мин.

Пример 5.

Отличается от примера 4 лишь меньшим содержанием пива, а именно 18 мл в 100 мл раствора. Состав устойчивой пены не образует.

Другие сорта пива - Старый мельник, Клинское, Три медведя и т.д., при содержании в 100 мл рабочего раствора не менее 25 мл пива дают аналогичные результаты по кратности и устойчивости пены.

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

Сопоставительные показатели оптимальных пенообразующих составов
Составы		Компоненты, вес.% х) в рабочем растворе		Устойчивость ½ пены, мин
ОХА	(NH4)2SO4	NaHCO3	ПАВ
Прототип	0,6	0,2	-	0,4	180
Предлагаемый	1,0	-	0,50	30xx)	540
х) Остальное вода
хх) Пиво

Данные таблицы показывают, что с использованием предлагаемого состава устойчивость пены повышается в 3 раза.

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

Экологически безопасный пенообразующий состав термостойкой пены для тушения пожаров, включающий поверхностно-активное вещество, основной хлорид алюминия, неорганическую соль и воду, отличающийся тем, что состав в качестве поверхностно-активного вещества включает пиво, а в качестве неорганической соли - натрий двууглекислый при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Основной хлорид алюминия, Аl2(OH)5Сl	1,0
Натрий двууглекислый	0,5
Пиво	30
Вода	Остальное