PL213277B1 - Sposób otrzymywania środka zwilżającego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania środka zwilżającego dodawanego do wody przy gaszeniu pożarów lasów i torfowisk.

Najbardziej znanym i najczęściej stosowanym środkiem gaśniczym jest woda. Woda posiada wysoką wartość napięcia powierzchniowego, co przy gaszeniu pożarów lasów utrudnia penetrację poszycia i wnikanie w głąb szczelin palącego się podłoża. Gaszenie przy zastosowaniu wody jest mało efektywne. Zwiększenie efektywności gaszenia pożarów torfu może nastąpić na drodze zastąpienia wody roztworami środków zwilżających.

Znane są polskie opisy patentowe dotyczące środków zwilżających.

Opis patentowy134328 dotyczy otrzymywania środka zwilżającego znanego pod nazwą „Kerylo”.

Skład recepturalny środka oparty jest na związku powierzchniowoczynnym dodecylobenzenosulfonianie sodu, który zastosowany, powinien być w ilości od 8 + 10 części wagowych.

Opis patentowy 157559 dotyczy środka, który oprócz dodecylobenzenosulfonianu sodu zawiera sól trójetanoloaminową kwasu alkilobenzenosulfonowego w ilości 4 + 5 części wagowe. Oprócz tych podstawowych składników środki zwilżające zawierają alkohole metylowy i etylowy, 8 + 10 części wagowych mocznika i wodę do 100%.

W opisie patentowym 157559 proponuje się wprowadzenie dodatkowo 4 + 5 części wagowych soli sodowych lub amonowych kwasów ligninosulfonowych i 0,5 + 1 części wagowych octanu sodu.

Środki zwilżające są mieszaniną wielu składników, w tym substancji powierzchniowo czynnych, dobrze rozpuszczalnych w wodzie, które w wodnych roztworach obniżają napięcie powierzchniowe, zwiększają zdolność zwilżania powierzchni hydrofobowych i zdolność emulgowania cieczy palnych niemieszających się z wodą.

Różnica między zwilżaczami a środkami pianotwórczymi polega na tym, że środki pianotwórcze umożliwiają wytwarzanie z wodą trwałych, skutecznych pian gaśniczych, natomiast zwilżacze poprawiają skuteczność wodnych roztworów poprzez obniżenie napięcia powierzchniowego, zwiększenie zwilżalności powierzchni materiałów palnych i emulgowanie się z palnymi cieczami niemieszającymi się z wodą. Pianotwórcze środki gaśnicze posiadają w swym składzie dodatki, których celem jest poprawienie stabilizacji i trwałości piany, w zwilżaczach parametr ten nie jest istotny. Ponadto substancje powierzchniowo czynne w zwilżaczach dobierane są pod kątem ich zdolności do maksymalnego obniżenia napięcia powierzchniowego (zwiększenia zwilżalności). Pod tym względem poszczególne substancje powierzchniowo czynne różnią się między sobą w sposób znaczący, a ich właściwy dobór jest podstawą dobrej jakości zwilżaczy. Wynika to z faktu, że ciecze o wysokim napięciu powierzchniowym słabo zwilżają powierzchnie materiałów palnych, nie przenikają w głąb szczelin, nierówności materiałów sypkich i włóknistych.

Dodatek związków chemicznych zmieniających własności fizyczne wodnych roztworów wpływa oczywiście także na mechanizm gaszenia tymi roztworami. Gaszenie stałych materiałów palnych polega na ochładzaniu zewnętrznych ich warstw do temperatury niższej od temperatury wydzielania się lotnych i palnych frakcji.

Zwiększenie efektywności gaśniczej wodnych roztworów środków zwilżających polega w zasadzie na uzyskaniu lepszego wsiąkania wody w powierzchnię stałych materiałów palnych, a także na zwiększeniu szybkości rozprzestrzeniania się środka gaśniczego po palących się powierzchniach. Roztwór w sposób przyspieszony przedostaje się w głąb trudno dostępnych szczelin, często takich, do których woda o niezmienionych właściwościach nie ma dostępu. Woda o zmniejszonym napięciu powierzchniowym przenika również do kapilar i miejsc osłoniętych. W związku z tym zwiększa się możliwość odprowadzania ciepła przez wodny roztwór środka zwilżającego, zwiększając jednocześnie skuteczność gaśniczą tych roztworów.

Teoretycznie i praktycznie, w ochronie przeciwpożarowej mogą być stosowane wszelkiego rodzaju dodatki wykazujące zdolność obniżania napięcia powierzchniowego, do których zalicza się między innymi środki pianotwórcze zwłaszcza syntetyczne i środki piorące. Oczywiście, celem badań i poszukiwań nowych środków jest znalezienie i wprowadzenie do praktyki najlepszych i najskuteczniejszych środków zwilżających.

Celem wynalazku było opracowanie prostego sposobu otrzymywania środka zwilżającego przeznaczonego do gaszenia pożarów lasów i torfowisk, posiadającego znacznie lepsze parametry użytkowe dotyczące zwilżalności i chłonności, w porównaniu do dotychczas znanych środków zwilżających.

PL 213 277 B1

Nieoczekiwanie okazało się, że środek zawierający sól sodową siarczanowanej oksyetylenowanej 3 molami tlenku etylenu frakcji alkoholu tłuszczowego C12-C15 i poliglukozyd naturalnego alkoholu tłuszczowego frakcji C8-C10 w roli środków powierzchniowo czynnych, oraz eter polioksyetylenoglikolowego syntetycznego alkoholu tłuszczowego RO(CH2CH2O)n H, mocznik i glikol propylenowy posiada świetne właściwości zwilżające.

Sposób według wynalazku polega na tym, że do reaktora wprowadza się 10-15 cg/g soli sodowej siarczanowanej, oksyetylenowanej 3 molami tlenku etylenu frakcji alkoholu tłuszczowego C12-C15, 2-5 cg/g poliglukozydu naturalnego alkoholu tłuszczowego frakcji C8-C10, 2-10 cg/g eteru polioksyetylenoglikolowego syntetycznego alkoholu tłuszczowego RO(CH2CH2O)n H, gdzie R = C13, a n średnio około 7 oraz 5-15 cg/g glikolu propylenowego, całość dokładnie miesza sie w temperaturze 20-40°C, oddzielnie 5-10 cg/g mocznika rozpuszcza się w wodzie podgrzanej do temperatury 25-45°C i wprowadza się do reaktora stale mieszając, po czym wprowadza się 1-2 cg/g inhibitora korozji i ługiem sodowym koryguje się pH roztworu do wartości 7-8.

Korzystnie jest, jeżeli stosuje się proporcję soli sodowej siarczanowanej, oksyetylenowanej 3 molami tlenku etylenu frakcji alkoholu tłuszczowego C12-C15 do poliglukozydu naturalnego alkoholu tłuszczowego frakcji C8-C10 jak 4-5:1.

Korzystnie jest, jeżeli jako inhibitor stosuje się benzoesan sodowy lub kwas benzoesowy.

P r z y k ł a d 1

Do reaktora o pojemności 500 ml wprowadza się 55,5 g soli sodowej siarczanowanej, oksyetylenowanej 3 molami tlenku etylenu frakcji alkoholu tłuszczowego C12-C15 o stężeniu około 27%, 3 g poliglukozydu naturalnego alkoholu tłuszczowego frakcji C8-C10 o zawartości substancji aktywnej około 70%, 3 g eteru polioksyetylenoglikolowego syntetycznego alkoholu tłuszczowego RO(CH2CH2O)n H, gdzie R = C13, a n średnio około 7, oraz 5 g glikolu propylenowego.

Całość dokładnie miesza się w temperaturze pokojowej do uzyskania jednorodności roztworu.

g mocznika rozpuszcza się w 23,5 g wody podgrzanej do 35°C, po czym wprowadza się do reaktora stale mieszając, a następnie wprowadza się 5 g kwasu benzoesowego i ługiem sodowym koryguje się pH roztworu do wartości 7,5.

P r z y k ł a d 2

Do reaktora o pojemności 100 dm³ zaopatrzonego w mieszadło wprowadza się mieszając 27,3 kg soli sodowej siarczanowanej, oksyetylenowanej 3 molami tlenku etylenu frakcji alkoholu tłuszczowego C12-C15, o stężeniu około 27%, 2,15 kg poliglukozydu naturalnego alkoholu tłuszczowego frakcji C8-C10 o zawartości substancji aktywnej około 70%, 1,5 kg eteru polioksyetylenoglikolowego syntetycznego alkoholu tłuszczowego RO(CH2CH2O)n H, gdzie R = C13, a n średnio około 7, oraz 5 kg glikolu propylenowego.

Całość dokładnie miesza się w temperaturze 30°C

2,5 kg mocznika rozpuszcza się w 11,55 kg wody podgrzanej do 40°C i wprowadza się do reaktora stale mieszając, po czym wprowadza się 1,5 kg benzoesanu sodowego i ługiem sodowym koryguje się pH roztworu do wartości 7,2.

Środek otrzymany sposobem według wynalazku spełnia wymagania dotyczące właściwości pianotwórczych jak i zdolności zwilżających i chłonności.

Środek zwilżający otrzymany sposobem według wynalazku przeznaczony jest do gaszenia pożarów lasów i torfowisk, posiada znacznie lepsze parametry użytkowe dotyczące zwilżalności i chłonności, w porównaniu do dotychczas znanych środków zwilżających.

Claims (3)

1. Sposób otrzymywania środka zwilżającego, znamienny tym, że do reaktora wprowadza się 10-15 cg/g soli sodowej siarczanowanej, oksyetylenowanej 3 molami tlenku etylenu frakcji alkoholu tłuszczowego C12-C15, 2-5 cg/g poliglukozydu naturalnego alkoholu tłuszczowego frakcji C8-C10, 2-10 cg/g eteru polioksyetylenoglikolowego syntetycznego alkoholu tłuszczowego RO(CH2CH2O)n H, gdzie R = C13, a n średnio około 7 oraz 5-15 cg/g glikolu propylenowego, całość dokładnie miesza się w temperaturze 20-40°C, oddzielnie 5-10 cg/g mocznika rozpuszcza się w wodzie podgrzanej do temperatury 25-45°C i wprowadza się do reaktora stale mieszając, po czym wprowadza się 1-2 cg/g inhibitora korozji i ługiem sodowym koryguje się pH roztworu do wartości 7-8.

PL 213 277 B1

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się proporcję soli sodowej siarczanowanej, oksyetylenowanej 3 molami tlenku etylenu frakcji alkoholu tłuszczowego C12-C15 do poliglukozydu naturalnego alkoholu tłuszczowego frakcji C8-C10 jak 4-5:1.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako inhibitor korozji stosuje się benzoesan sodowy lub kwas benzoesowy.