EP4093519A1 - Composition extinctrice - Google Patents

Composition extinctrice

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EP4093519A1
EP4093519A1 EP21705592.0A EP21705592A EP4093519A1 EP 4093519 A1 EP4093519 A1 EP 4093519A1 EP 21705592 A EP21705592 A EP 21705592A EP 4093519 A1 EP4093519 A1 EP 4093519A1
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EP
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extinguishing
composition
content
agent
extinguishing composition
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EP21705592.0A
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EP4093519B1 (fr
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Frédéric MARLIN
Aurélien R DOILLON
Daniel A SUBERVIE
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Aerospace Propulsion Products APP BV
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
    • A62D1/06—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires containing gas-producing, chemically-reactive components

Definitions

  • the invention relates to an extinguishing composition, that is to say a composition whose combustion generates an aerosol comprising particles capable of extinguishing a fire.
  • Extinguishing compositions are known for example from document US2014 / 0041882 and contain an oxidant, a reducing agent as well as a phenol-formaldehyde resin.
  • the phenol-formaldehyde resin must be kept cold to avoid its agglomeration, and the temperature during the processes for preparing the extinguishing compositions must not exceed 50 ° C because the resin risks liquefying if this temperature is exceeded.
  • the resin can cause accelerated aging in contact with other components of the extinguishing composition, in particular in the presence of the reducing agent.
  • the invention relates, according to a first of its aspects, to an extinguishing composition
  • an extinguishing composition comprising:
  • a dicyandiamide reducing agent present in a mass content of between 10% and 30%; an oxidizing agent alkali metal nitrate or alkaline earth metal nitrate, the oxidizing agent being present in a mass content of between 55% and 75%; and
  • a cellulose resin present in a mass content of between 5% and 20%, the cellulose resin being chosen from carbohydrate derivatives or carbohydrate derivatives, such as polysaccharides.
  • An extinguishing composition according to the invention is characterized by its ability to extinguish a fire, when it is placed in contact with the latter.
  • the mass content of a compound in the extinguishing composition is defined as the ratio between the mass of said compound in the composition and the mass of the entire composition. The mass content is taken before combustion of the extinguishing composition.
  • Dicyandiamide is a reducing compound derived from guanidine having a high nitrogen content, and of formula C 2 H 4 N 4 .
  • alkali metal or alkaline earth metal designates all the elements of the first and second columns of the periodic table.
  • the oxidizing agent can be chosen from sodium nitrate, potassium nitrate and strontium nitrate, or their mixtures.
  • the oxidizing agent allows, by reacting with the cellulose resin, the production of particles comprising at least one alkali or alkaline earth metal.
  • particles can be particles of alkali metal carbonate and / or alkali metal chloride, for example K 2 CO 3 and / or KCI.
  • particles can also be particles of alkaline earth nitrate, for example of Sr (NO 3 ) 2 .
  • an extinguishing composition in accordance with that described above is compatible with a preparation process by the dry route.
  • the rate of particles generated by the combustion of a composition of the invention, as well as its ability to self-sustain combustion at low pressure makes the composition suitable for use as a composition. fire extinguisher.
  • the use of a cellulose resin instead of a phenol-formaldehyde resin makes it possible to have an extinguishing composition having improved resistance to aging.
  • the mass content of cellulose resin is between 8% and 15%.
  • the oxidizing agent is potassium nitrate.
  • Such a feature is advantageous because potassium nitrate is no longer commercially available.
  • a composition according to the invention may further comprise an alkaline earth metal hydroxide endothermic agent, the endothermic agent being present in a mass content of less than or equal to 5%.
  • the content by mass of endothermic agent is between 1.5% and 3%.
  • the endothermic agent is magnesium hydroxide.
  • the endothermic agent is a mixture of alkaline earth metal hydroxides such as, for example, a mixture of calcium hydroxide and magnesium hydroxide.
  • Such an endothermic agent makes it possible to further improve the extinguishing capacities of an extinguishing composition of the invention, since its release makes it possible to lower the temperature of the fire and thus to inhibit it more effectively.
  • the mass content of reducing agent is between 20% and 30%.
  • this mass content of reducing agent makes it possible to further reduce the combustion temperature of the extinguishing composition.
  • the content by mass of oxidizing agent is between 60% and 70%.
  • the content by weight of reducing agent is between 20% and 30%, and the content by weight of oxidizing agent is between 60% and 70%.
  • the invention relates to a fire extinguisher comprising a body containing a composition as defined above and an igniter capable of initiating combustion of the composition.
  • the invention relates to a method of extinguishing a fire using the extinguisher described above and comprising the ignition of the composition by an igniter so as to generate an extinguisher aerosol, and the projection of this aerosol on the fire.
  • Composition 1 corresponds to a composition outside the invention.
  • compositions 2 and 3 are compositions according to the invention. Te corresponds to the combustion temperature and OB corresponds to the oxygen balance.
  • Composition 2 differs from composition 1 only by the nature of the resin, the contents of each of the other components being identical.
  • Composition 2 shows a higher combustion temperature Te and a lower particle rate than composition 1 but nevertheless remains suitable for use as an extinguishing composition. It has improved aging resistance compared to composition 1.
  • Composition 3 has a cellulose resin content identical to that of composition 2, but the oxidizing agent and reducing agent contents are optimized. The latter make it possible to lower the combustion temperature and to increase the proportion of particles relative to composition 2, thus providing an extinguishing composition with properties similar to those of composition 1 outside the invention and which exhibits improved aging resistance.

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Abstract

L'invention concerne une composition extinctrice comprenant : - un agent réducteur dicyandiamide présent en une teneur massique comprise entre 10 % et 30 %; - un agent oxydant nitrate de métal alcalin ou nitrate de métal alcalino-terreux, l'agent oxydant étant présent en une teneur massique comprise entre 55 % et 75 %; et - une résine cellulosique présente en une teneur massique comprise entre 5 % et 20 %, la résine cellulosique étant choisie parmi les dérivés d'hydrates de carbone, ou les dérivés de glucides.

Description

Description
Titre de l'invention : Composition extinctrice
Domaine Technique
L'invention concerne une composition extinctrice, c'est-à-dire une composition dont la combustion génère un aérosol comprenant des particules capables d'éteindre un incendie.
Technique antérieure
Des compositions extinctrices sont connues par exemple du document US2014/0041882 et contiennent un oxydant, un réducteur ainsi qu'une résine de phénol-formaldéhyde.
Toutefois, les inventeurs ont constaté que la résine phénol-formaldéhyde utilisée dans ces compositions extinctrices impose des conditions importantes à l'ensemble du cycle de production et de conservation des compositions extinctrices.
Par exemple, la résine phénol-formaldéhyde doit être conservée au froid pour éviter son agglomération, et la température au cours des procédés de préparation des compositions extinctrices ne doit pas dépasser 50°C car la résine risque de se liquéfier si cette température est dépassée. Enfin, la résine peut provoquer un vieillissement accéléré en contact d'autres composants de la composition extinctrice, notamment en présence de l'agent réducteur.
Il est souhaitable de disposer d'une composition extinctrice dénuée des désavantages mentionnés ci-dessus.
Exposé de l'invention
Ainsi, l'invention concerne, selon un premier de ses aspects, une composition extinctrice comprenant :
- un agent réducteur dicyandiamide présent en une teneur massique comprise entre 10 % et 30 % ; - un agent oxydant nitrate de métal alcalin ou nitrate de métal alcalino-terreux, l'agent oxydant étant présent en une teneur massique comprise entre 55 % et 75 %; et
- une résine cellulosique présente en une teneur massique comprise entre 5 % et 20 %, la résine cellulosique étant choisie parmi les dérivés d'hydrates de carbone ou les dérivés de glucides, tels que les polysaccharides.
Une composition extinctrice selon l'invention est caractérisée par sa capacité à éteindre un incendie, lorsqu'elle est placée en contact avec celui-ci.
Dans l'ensemble de la demande, la teneur massique d'un composé dans la composition extinctrice est définie comme le rapport entre la masse dudit composé dans la composition et la masse de la composition entière. La teneur massique est prise avant combustion de la composition extinctrice.
Le dicyandiamide est un composé réducteur dérivé de la guanidine ayant un taux élevé d'azote, et de formule C2H4N4.
Au sens de l'invention, le terme « métal alcalin ou alcalino-terreux » désigne l'ensemble des éléments de la première et de la deuxième colonne de la classification périodique. En particulier, l'agent oxydant peut être choisi parmi le nitrate de sodium, le nitrate de potassium et le nitrate de strontium, ou leurs mélanges.
L'agent oxydant permet, en réagissant avec la résine cellulosique, la production de particules comprenant au moins un métal alcalin ou alcalino-terreux. Par exemple, de telles particules peuvent être des particules de carbonate de métal alcalin et/ou de chlorure de métal alcalin, par exemple K2CO3 et/ou KCI. De telles particules peuvent également être des particules de nitrate d'alcalino-terreux, par exemple de Sr(NO3)2. Notamment, il a été observé qu'une composition extinctrice conforme à celle décrite ci-dessus est compatible avec un procédé de préparation par voie sèche. En particulier, le taux de particules généré par la combustion d'une composition de l'invention, ainsi que sa capacité à auto-entretenir la combustion à basse pression rend la composition apte à une utilisation en tant que composition extinctrice. En outre, l'emploi d'une résine cellulosique au lieu d'une résine phénol- formaldéhyde permet de disposer d'une composition extinctrice ayant une tenue au vieillissement améliorée.
Dans un mode de réalisation, la teneur massique en résine cellulosique est comprise entre 8 % et 15 %.
Dans un mode de réalisation, l'agent oxydant est le nitrate de potassium.
Une telle caractéristique est avantageuse car le nitrate de potassium est plus disponible commercialement.
Dans un mode de réalisation, une composition selon l'invention peut comprendre en outre un agent endotherme hydroxyde de métal alcalino-terreux, l'agent endotherme étant présent en une teneur massique inférieure ou égale à 5 %. Par exemple, la teneur massique en agent endotherme est comprise entre 1,5 % et 3 %.
Dans un mode de réalisation, l'agent endotherme est l'hydroxyde de magnésium.
On ne sort pas du cadre de l'invention si l'agent endotherme est un mélange d'hydroxydes de métaux alcalino-terreux comme par exemple un mélange d'hydroxyde de calcium et d'hydroxyde de magnésium.
Un tel agent endotherme permet d'améliorer encore les capacités d'extinction d'une composition extinctrice de l'invention, car sa libération permet d'abaisser la température du feu et ainsi de l'inhiber plus efficacement.
Dans un mode de réalisation, la teneur massique en agent réducteur est comprise entre 20 % et 30 %.
Les inventeurs ont en effet constaté que cette teneur massique en agent réducteur permet de diminuer davantage encore la température de combustion de la composition extinctrice.
Dans un mode de réalisation, la teneur massique en agent oxydant est comprise entre 60 % et 70 %.
Les inventeurs ont en effet constaté que cette teneur massique en agent oxydant permet de diminuer davantage encore la température de combustion de la composition extinctrice. Les inventeurs ont en effet constaté qu'en utilisant ces teneurs optimisées en agent réducteur et/ou en agent oxydant, on obtient une température de combustion et un taux de particules comparables à celui de la composition de US 2014/0041882.
Dans un mode de réalisation particulier, la teneur massique en agent réducteur est comprise entre 20 % et 30 %, et la teneur massique en agent oxydant est comprise entre 60 % et 70 %.
Selon un deuxième de ses aspects, l'invention concerne un extincteur d'incendie comprenant un corps contenant une composition telle que définie ci-dessus et un allumeur apte à initier la combustion de la composition. Selon un troisième de ses aspects, l'invention concerne un procédé d'extinction d'un feu mettant en œuvre l'extincteur décrit ci-dessus et comprenant l'allumage de la composition par un allumeur de sorte à générer un aérosol extincteur, et la projection de cet aérosol sur le feu.
Description des modes de réalisation Les inventeurs ont évalué les caractéristiques pertinentes de diverses compositions d'extinction à l'aide du code de calcul Ophélie. Les formulations des compositions d'extinction évaluées et les grandeurs mesurées associées sont fournies dans le tableau 1.
[Table 1]
La composition 1 correspond à une composition hors invention.
Les compositions 2 et 3 sont des compositions selon l'invention. Te correspond à la température de combustion et OB correspond à la balance en oxygène.
La composition 2 ne diffère de la composition 1 que par la nature de la résine, les teneurs en chacun des autres composants étant identiques.
La composition 2 montre une température de combustion Te plus élevée et un taux de particules plus faible que la composition 1 mais reste néanmoins apte à être utilisée à titre de composition extinctrice. Elle présente une tenue au vieillissement améliorée par rapport à la composition 1. La composition 3 présente une teneur en résine cellulosique identique à celle de la composition 2, mais des teneurs en agent oxydant et en agent réducteur optimisées. Ces dernières permettent d'abaisser la température de combustion et à augmenter le taux de particules par rapport à la composition 2, fournissant ainsi une composition extinctrice aux propriétés similaires à celle de la composition 1 hors invention et qui présente une tenue au vieillissement améliorée.
L'expression « compris(e) entre ... et ... » doit se comprendre bornes incluses.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Composition extinctrice comprenant :
- un agent réducteur dicyandiamide présent en une teneur massique comprise entre 10 % et 30 % ;
- un agent oxydant nitrate de métal alcalin ou nitrate de métal alcalino- terreux, l'agent oxydant étant présent en une teneur massique comprise entre 55 % et 75 % ; et
- une résine cellulosique présente en une teneur massique comprise entre 5 % et 20 %, la résine cellulosique étant choisie parmi les dérivés d'hydrates de carbone, ou les dérivés de glucides.
[Revendication 2] Composition extinctrice selon la revendication 1, comprenant en outre un agent endotherme hydroxyde de métal alcalino- terreux, l'agent endotherme étant présent en une teneur massique inférieure ou égale à 5 %.
[Revendication 3] Composition extinctrice selon la revendication 2 dans laquelle l'agent endotherme est l'hydroxyde de magnésium.
[Revendication 4] Composition extinctrice selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle l'agent oxydant est le nitrate de potassium.
[Revendication 5] Composition extinctrice selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la teneur massique en agent réducteur est comprise entre 20 % et 30 %.
[Revendication 6] Composition extinctrice selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la teneur massique en agent oxydant est comprise entre 60 % et 70 %.
[Revendication 7] Extincteur d'incendie comprenant un corps contenant une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et un allumeur apte à initier la combustion de la composition.
[Revendication 8] Procédé d'extinction d'un feu mettant en œuvre l'extincteur selon la revendication 7, comprenant l'allumage de la composition extinctrice par l'allumeur de sorte à générer un aérosol extincteur, et la projection de cet aérosol extincteur sur le feu.
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