NL1007738C2 - Toepassing van hydrofiele, gelvormende polymeren als brandblusmiddel. - Google Patents

Description

Toepassing van hydrofiele, gelvormende polymeren als brandblusmiddel 5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op de toepassing van hydrofiele, gelvormende polymeren in combinatie met water als brandblusmiddel .

Aan het gebruik van bekende brandblusmiddelen zoals water, poeder, C02 en schuim zijn diverse nadelen verbonden. Zo heeft het gebruik 10 van schuim als nadeel dat het na een brand moeilijk te verwijderen is en dat sommige soorten schuim het milieu verontreinigen. Het meest gebruikte brandblusmiddel water heeft als nadeel dat het elektriciteit geleidt, het niet geschikt is voor het blussen van branden van vluchtige vloeistoffen zoals benzine, olie e.d. (deze drijven op het wa-15 ter), en met name dat het waterschade veroorzaakt.

Deze nadelen worden met de onderhavige uitvinding ondervangen door het toepassen van een hydrofiel, gelvormend polymeer in combinatie met water als brandblusmiddel.

Dit brandblusmiddel is zeer geschikt omdat het de brandhaard goed 20 afdekt (zoals bij schuim), het de aanwezige zuurstof verwijdert en bij verdampen van het (gebonden) water zorgt voor afkoelen van de brandhaard. Doordat het brandblusmiddel de vorm heeft van een gel vloeit het niet weg waardoor minder schade ontstaat. Het kan in tegenstelling tot niet-gebonden water eveneens gebruikt worden voor het blussen van 25 oliebranden. Bovendien beperkt de toevoeging van het hydrofiele polymeer de benodigde hoeveelheid bluswater. Na gebruik kan het resterende hydrogel worden weggeschept. Het brandblusmiddel volgens de uitvinding vormt geen gevaar voor de veiligheid van personen betrokken bij het blussen van de brand.

30 Het bij deze uitvinding gebruikte hydrofiele gelvormende polymeer is een polymeer dat als gevolg van waterstofbrugvorming grote hoeveelheden water kan absorberen. De gevormde gel, ook wel hydrogel genoemd, heeft een gedrag dat het midden houdt tussen een vaste stof en een vloeistof. Het hydrofiele polymeer kan ten minste vijf keer zijn eigen 35 gewicht aan water absorberen.

Er kunnen zowel hydrofiele, gelvormende polymeren van natuurlijke als van synthetische oorsprong of een combinatie van beiden worden gebruikt. In het bijzonder is het hydrofiele polymeer is een polymeer 1007738* 2 of copolymeer van (meth)acrylzuur of zout daarvan, alkyl- of hydroxy-alkyl- (meth)acrylaat, -(meth)acrylamide, vinylpyrrolidon en/of vinyl-alcohol, polyethyleenglycol of een eventueel gemodificeerd poly-sacharide, zoals carboxymethylcellulose of carboxymethylzetmeel of 5 derivaten van polypeptiden. Bij voorkeur bevat het hydrofiele polymeer hydroxyalkyl-(meth)acrylaat-eenheden en/of (meth)acrylamide-eenheden, waarbij de (meth)acrylamidegroepen ge-N-alkyleerd of ge-N-hydroxyal-kyleerd kunnen zijn. Voorbeelden van monomeren waaruit het hydrofiele polymeer kan zijn opgebouwd, zijn in het bijzonder hydroxyethyl-10 methacrylaat en verder hydroxypropylmethacrylaat, dihydroxypropyl- methacrylaat, hydroxyethoxyethylmethacrylaat en verder geëthoxyleerde analoga daarvan, di(hydroxyethyl)aminoethylmethacrylaat, methacrylamide, Ν,Ν-dimethylacrylamide, N-hydroxyethylmethacrylamide, N,N-bis-(hydroxyethyl)methacrylamide, methacrylzuur, methylmethacrylaat en de 15 overeenkomstige acrylaten en acrylamiden, N-vinylpyrrolidon en dergelijke.

De bovengenoemde polymeren kunnen zijn verknoopt met bijvoorbeeld 0,1-2 gew.% ethyleendimethacrylaat, oxydiethyleendimethacrylaat, tri-methylolpropaan-trimethacrylaat, N,N-methyleenbismethacrylamide en 20 dergelijke. Ook bruikbaar is een verknoopt polymeer met carbamoyl- en carboxyleenheden met de formule >C(C0NH2)-C(C00H)<, die kunnen worden verkregen door behandeling van een polymeer met mnleïnezuuranhydride-groepen, zoals een verknoopt vinylmethylether-maleïnezuuranhydride-copolymeer. De voorkeur gaat uit naar een licht verknoopt, macro-25 moleculair polymeer.

Het hydrofiele, gelvormende polymeer is in het bijzonder aanwezig in een hoeveelheid van 0,05 tot 20 gew./K, bij voorkeur 0,1 tot 10 gew./K ten opzichte van het totaal aan polymeer en water.

Door het gebruik van poreuze polymeerdeeltjes kan het contact-30 oppervlak tussen polymeer en water worden vergroot waardoor de snel heid waarmee het water wordt opgenomen kan worden vergroot. Hierdoor kan de benodigde hoeveelheid polymeer worden verkleind.

De vorm van het gebruikte hydrofiele, gelvormende polymeer is niet bijzonder beperkt. Het polymeer kan bolvormig zijn maar kan ook 35 de vorm hebben van vezeltjes.

De onderhavige uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het blussen van brand waarbij het hiervoor beschreven hydrofiele, gelvormende polymeer ter plaatse door middel van een 1007738·» l 3 doseerinrichting wordt gemengd met water. Vervolgens laat men het mengsel ten minste gedeeltelijk geleren, waarna het wordt verspoten over een brandhaard.

Het geleren van het mengsel van hydrofiel, gelvormend polymeer en 5 water kan plaatsvinden in de slang die wordt gebruikt voor het blussen. Door middel van een geschikte inrichting kan de dosering van het polymeer aan het water, afhankelijk van de stroomsnelheid van het water, zodanig worden ingesteld dat bij het verlaten van de slang het mengsel optimaal gegeleerd is. Zowel de doseersnelheid als de plaats 10 van doseren in de slang zijn hierbij van belang.

Een andere belangrijke factor die de snelheid van geleren van het mengsel bepaalt is de deeltjesgrootte van het hydrofiele, gelvormende polymeer. De voorkeur gaat uit naar een zo snel mogelijke gelering, dat wil zeggen een kleine gemiddelde deeltjesgrootte, met name een 15 gemiddelde deeltjesgrootte kleiner dan 200 pm, bij voorkeur kleiner dan 100 pm.

Een dergelijke deeltjesgrootte van het hydrofiele, gelvormende polymeer kan worden bereikt door de verkregen polymeerdeeltjes mechanisch te verkleinen. Het heeft echter de voorkeur een dusdanige poly-20 merisatiewerkwijze te kiezen dat mechanisch verkleinen niet meer noodzakelijk is. Een optimale deeltjesgrootte wordt met name verkregen met hydrofiele, gelvormende polymeren die zijn verkregen door (inverse) emulsiepolymerisatie of (inverse) suspensiepolymerisatie, in het bijzonder acrylaten verkregen door emulsiepolymerisatie.

25 Bij het gebruik van polymeerdeeltjes met een kleine deeltjes grootte heeft het de voorkeur het polymeer te doseren met behulp van een schroefdoseerinrichting.

Zoals reeds eerder opgemerkt kan de snelheid waarmee het water wordt opgenomen, en dus de geleersnelheid, ook worden vergroot door 30 het gebruik van poreuze deeltjes.

Om de stroming van het mengsel van hydrofiel, gelvormend polymeer en water te bevorderen kan eventueel een hulpmiddel ter bevordering van het stroom-menggedrag worden toegevoegd, bijvoorbeeld poly-ethyleenglycol. Voorts kan voor een optimaal stromingsprofiel het 35 polymeer centraal in de waterstroom worden gedoseerd.

Claims (8)

1. Toepassing van een hydrofiel, gelvormend polymeer in combinatie met water als brandblusmiddel. 5

2. Toepassing volgens conclusie 1, waarbij het hydrofiele gelvor-mende polymeer aanwezig is in een hoeveelheid van 0,05 tot 20 gev.% ten opzichte van het totaal aan polymeer en water. 10

3· Toepassing volgens conclusie 1 of 2, waarbij het hydrofiele, gelvormende polymeer een gemiddelde deeltjesgrootte van kleiner dan 200 pm heeft.

4. Toepassing volgens één van de conclusies 1 tot 3« waarbij het 15 hydrofiele, gelvormende polymeer de vorm heeft van poreuze deeltjes.

5. Toepassing volgens één van de conclusies 1 tot 4, waarbij het hydrofiele polymeer een al of niet verknoopt polymeer of copolymeer van (meth)acrylzuur of zout daarvan, alkyl- of hydroxyalkyl-(meth)- 20 acrylaat, -(meth)acrylamide, vinylpyrrolidon en/of vinylalcohol, poly-ethyleenglycol of een eventueel gemodificeerd polysacharide is.

6. Toepassing volgens één van de conclusies 1 tot 5t waarbij het brandblusmiddel voorts een hulpmiddel ter bevordering van het stroom- 25 meng-gedrag bevat.

7. Werkwijze voor het blussen van brand waarbij een hydrofiel, gelvormend polymeer volgens één van de conclusies 1 tot 5 ter plaatse door middel van een doseerinrichting wordt gemengd met water, men het 30 mengsel ten minste gedeeltelijk laat geleren, waarna het vervolgens wordt verspoten over een brandhaard.

8. Werkwijze volgens conclusie 7t waarbij het ten minste gedeeltelijk geleren plaats vindt in een voor het blussen gebruikte slang. ' ^ ^ 35 SAMENWERKINGSVERDRAG (PCT) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDS0NDER20EK VAN INTERNATIONAAL TYPE IOENTIFIKATIE VAN OE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk van de aanvrager o! van tie gemacntigce j N.O. 41687 EH j Neoerlanase aanvrage nr indienrgsoaum 1007738 8 december 1997 Ingeroepen voorrangsaasjm i Aanvrager (Naam) | TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT | Oaium van net verzoek voor een onderzoen van intemasonaal type Door oe insanoe voor Intemaoonaai Onderzoek (ISA) aan net verzoek voor een onderzoek van internationaal type üeaekare nr I SN 30475 NL | __________I I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bij cecassmg van versculienoe dassiScaoes. alle eassificaoesym telen opgeven) Volgens de Intemaoonaie oassilicaoe (IPC) Int.Cl.6: A 62 D 1/00 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK j ______Qnoerzochte minimum documentatie__i Classificatiesysteem I Classtficatiesvrroclen ' I I i , | Int.Cl.6: A 62 D i l i j I I _!_ 1 Cnderzocnte aneere aocumentaoe dan de minimum documenat» voer zover aergetijke documensn <n de onderzochte geoieden zqn oog en om en i I ___ i lil.:_: GEEN ONDERZOEK MCGELUK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (ocnerxingen co aanvullingsdag j IV. GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (cpmerxmcen cc aar.vjllingsciac', OfT rC i a· .: