DE1621713C - Verfahren zur Herstellung von Feuerloschmitteln - Google Patents

Description

gemäß der Erfindung aus Harnstoff und Kaliumbicarbonat, Beispiel 3 erläutert die Herstellung der entsprechenden Zusammensetzung aus Harnstoff und Natriumbicarbonat und Beispiel 4 vergleicht die Feuerlöscheigenschaften der Zusammensetzungen aus Harnstoff und Kaliumbicarbonat mit den Eigenschaften eines Feuerlöschmittels auf der Basis von Natriumbicarbonat.

Beispiel 1

Kaliumbicarbonat und Harnstoff wurden getrennt auf eine durchschnittliche Teilchengröße weniger als 100 μ gemahlen und im Verhältnis von 100 kg Bicarbonat zu 72 kg Harnstoff gemischt, was 1 Mol KHCO₃ auf 1,2MoI CO(NH₂)₂ entspricht. Das Gemisch wurde dann in verschlossenen Schalen 7 Std. in einem Ofen auf 115° C erhitzt. Dabei wurde ein fester zusammengesinterter Körper erhalten, welcher über 95°/₀ der Verbindung der empirischen Molekularformel KC₂N₂H₃O₃ enthielt, wobei der Rest weitgehend aus Kaliumbicarbonat bestand. Zur Bestimmung der Feuerlöscheigenschaften wurde der zusammengesinterte Körper auf eine Teilchengröße von 12 mm zerkleinert, mit 2 Gewichtsprozent CaI-ciumhydroxyphosphat und 1 Gewichtsprozent CaI-ciumstearat gemischt und auf eine mittlere Teilchengröße von 80 μ gemahlen.

Beispiel 2

Kaliumbicarbonat und Harnstoff wurden getrennt auf eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 100 μ gemahlen und im Verhältnis von 1 Mol KHCO₃ zu 1,2 Mol CO(NH₂)₂ gemischt. Das Gemisch wurde dann zu eiförmigen Körpern mit einem Gewicht von ungefähr jeweils 10 g und einer Dichte von nicht weniger als 1,5 g/cm³ mit Hilfe einer gekerbten Walzenpresse verdichtet, welche mit einer Walzengeschwindigkeit von 3 U/Min, und einem Walzendruck von 3 t/25 mm Walzenbreite arbeitete. Die eiförmigen Körper wurden in Stücke mit einer Größe von annähernd 6 mm gebrochen und 1 Std. auf 115°C erhitzt. Das Produkt enthielt über 80 Gewichtsprozent der Verbindung mit der empirischen Molekularformel KC₂N₂H₃O₃, wobei der Rest weitgehend aus Kaliumbicarbonat bestand.

Beispiel 3

Kaliumbicarbonat mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 80 μ wurde mit Harnstoff, der vorher auf eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 100 μ gemahlen worden war, im Verhältnis von 1 Mol NaHCO₃ zu 1,2 Mol CO(NH₂)₂ gemischt. Das Gemisch wurde 36 Std. auf 115°C erhitzt, worauf es die Form eines zusammengesinterten Körpers aufwies,

ίο der ungefähr 50 Gewichtsprozent der Verbindung mit der empirischen Molekularformel NaC₂N₂H₃O₃ enthielt, wobei der Rest weitgehend aus Natriumbicarbonat bestand. Bei einer anderen Herstellung, bei der das Gemisch zuerst in einer wie im Beispiel 2 beschriebenen Weise verdichtet und dann erhitzt wurde, wurde ein Produkt, das ungefähr 60 Gewichtsprozent der Verbindung enthielt, bei einer etwas kürzeren Erhitzungszeit erhalten.

Beispiel 4

Für jedes Feuerlöschmittel gibt es eine kritische Aufbringgeschwindigkeit, unterhalb der das Mittel das Feuer nicht löschen kann. Die Bestimmung der kritischen Geschwindigkeiten ist somit ein geeignetes. Verfahren zum Vergleich der Feuerlöscheigenschaften. Benzinfeuer in Trögen von 1,22 · 0,76 m und 1,22· 1,22 m und 1,52 · 1,52 m wurden erzeugt, und die Feuerlöschmittel wurden aus Standardtrockenpulverfeuerlöschern aufgebracht, die mit verschiedenen Düsen mit Durchmessern bis herunter zu 1,59 mm ausgerüstet waren, um verschiedene Abgabegeschwindigkeiten zu erzeugen. Die Resultate von über 200 Versuchen zeigten, daß für ein handelsübliches Feuerlöschpulver auf der Basis von Natriumbicarbonat, das ein Mittel zur Verhinderung des Zusammenbackens enthielt, die kritische Aufbringgeschwindigkeit 0,122 kg/ m²/Sek. betrug, wogegen für die Zusammensetzung aus Harnstoff und Kaliumbicarbonat, die für diese Bestimmung, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt wurde, 0,0122 kg/m²/Sek. betrug. Die Durchmesser der Teilchen, bestimmt durch Luftdurchlässigkeitsmethoden, waren bei dem Natriumbicarbonat 8 μ und bei der Harnstoff-Kaliumbicarbonat-Zusammen-Setzung 9 μ.

Claims (4)

1 2 die Verbindungen MC2N2H3O3 enthalten, sollten Patentansprüche: ■ praktisch frei von Harnstoff sein, d. h. weniger als 2 Gewichtsprozent Harnstoff enthalten. Die Anwesen-

1. Verfahren zur Herstellung von Feuerlösch- heit von mehr als dieser Harnstoff menge in einer mitteln durch Vermischen von Harnstoff und min- 5 Zusammensetzung kann in gewissen Fällen die freidestens einem Carbonat, Bicarbonat oder Hydroxid fließenden Eigenschaften des Feuerlöschmittels herabvon Natrium oder Kalium oder einem Doppelsalz setzen.

von Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat im Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung können

festen Zustand, dadurch gekennzeich- den Feuerlöschmitteln auch noch andere Zusatzstoffe

net, daß das Feststoff gemisch auf eine Temperatur io zugesetzt werden, beispielsweise solche, die das Zusam-

<150°C, vorzugsweise 100 bis 125°C, erhitzt wird. menbacken verhindern, und Mittel, die frei fließende

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekentt- Eigenschaften erzeugen, wie z. B. feinverteiltes SiIizeichnet, daß das Gemisch vor dem Erhitzen ciumdioxid und andere feinverteilte kieselsäurehaltige verdichtet wird. Materialien, Calciumhydroxyphosphat, Fettsäuren und

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch 15 deren Salze, wie z. B. Stearinsäure und Calciumgekennzeichnet, daß Harnstoff und Natrium- stearat; oberflächenaktive Mittel einschließlich Schäum- und/oder Kaliumsalz(e) bzw. -hydroxid(e) im mittel; wasserabstoßend machende Mittel, wie z.B. Verhältnis von 1 Mol Harnstoff zu 0,5 bis 1,5 Mol Silikone, und Zusätze, die mit Feuerlöschschäumen Natrium- und/oder Kaliumsälz(e) bzw. -hydroxid(e) verträglich sind. Andere Materialien, die ihrerseits verwendet werden. 20 selbst feuerlöschende oder flammhemmende Eigenschaften oder Antischweleigenschaften oder ähnliche

brauchbare Eigenschaften zur Bekämpfung von Bränden besitzen, können ebenfalls zugesetzt werden, wie z. B. Ammoniumsulfat, Zinksulfat, Phosphate und

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur 25 Borate von Ammonium, Alkalimetallen, Zink, Herstellung von Feuerlöschmitteln, die geeignet sind, Aluminium und Calcium und nicht brennbare Flammen zu löschen, welche bei der Verbrennung Harnstoff-Formaldehyd- und Phenol -Formaldehydvon flüssigen und gasförmigen Brennstoffen, wie z. B. Kondensationsprodukte sowie nicht brennbare haloflüssigen Kohlenwasserstoffen, Wasserstoff, Methan, genhaltige Verbindungen, beispielsweise chlorierter und bei der Verbrennung von festen Brennstoffen, 3° Kautschuk und chloriertes oder bromiertes Paraffinwie z. B. Holz, Papier und Textilien, entstehen. wachs.

In dem deutschen Patent 1 546 503 ist ein Verfahren Zwar reagieren die Bicarbonate, Carbonate und

zur Herstellung von Feuerlöschmitteln beschrieben, Hydroxide von Kalium und Natrium sämtlich gemäß welches darin besteht, daß man ein Salz oder Hydroxid dem vorliegenden Verfahren mit Harnstoff, aber die von Natrium oder von Kalium mit geschmolzenem 35 höchsten Ausbeuten an den neuen Verbindungen Harnstoff mischt und hierauf die Schmelze abkühlen werden mit Bicarbonaten erhalten. Von diesen ergibt und verfestigen läßt und dann den Feststoff mahlt. Kaliumbicarbonat eine höhere Ausbeute an der

Es wurde nunmehr gefunden, daß unter gewissen Kaliumverbindung als Natriumbicarbonat an der Bedingungen Reaktionen zwischen Harnstoff und entsprechenden Natriumverbindung ergibt. Die Ver-Bicarbonaten, Carbonaten und Hydroxiden von 4° hältnisse von Harnstoff und Alkali im Reaktions-Natrium oder Kalium stattfinden, wobei neue feste gemisch betragen zweckmäßigerweise 1 Mol Harn-Phasen entstehen, die sehr wirksame Feuerlösch- stoff auf 0,5 bis 1,5 Mol Alkali. Die bevorzugten eigenschaften besitzen. Mengen an Harnstoff und Natrium- oder Kalium-

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur bicarbonat sind 1 Mol Harnstoff auf 0,75 bis 1 Mol Herstellung von Feuerlöschmitteln durch Vermischen 45 Alkalimetallbicarbonat.

von Harnstoff und mindestens einem Carbonat, Die Verbindungen MC₂N₂H₃O₃ können in der

Bicarbonat oder Hydroxid von Natrium oder Kalium Weise isoliert werden, daß man zunächst ein Gemisch oder einem Doppelsalz von Natriumcarbonat und aus dem entsprechenden Alkali mit einem ausreichen-Natriumbicarbonat im festen Zustand, welches da- den Überschuß an Harnstoff erhitzt, um sicherzustellen, durch gekennzeichnet ist, daß das Feststoffgemisch 50 daß das Reaktionsprodukt etwas nicht umgesetzten auf eine Temperatür <150°C, vorzugsweise 100 bis Harnstoff und kein Alkali enthält. Beispielsweise kann 125° C, erhitzt wird. man ein Gemisch aus 1 Mol Harnstoff mit nicht mehr

Vorzugsweise wird das Gemisch vor dem Erhitzen als 0,5 Mol Kalium- oder Natriumbicarbonat 3 bis verdichtet.

4 Std. auf 100 bis 125° C erhitzen. Nachdem das

Harnstoff und Natrium- und/oder Kaliumsalz(e) 55 Produkt abgekühlt ist, wird der nicht umgesetzte bzw. Hydroxid(e) werden zweckmäßig im Verhältnis Harnstoff durch Lösungsmittelextraktion, beispielsvon 1 Mol Harnstoff zu 0,5 bis 1,5 Mol Natrium- weise mit Methanol, Äthanol oder Dimethylformamid, und/oder Kaliumsalz(e) bzw. -hydroxid(e) verwendet. ^:; entfernt.

Die bei der Umsetzung im festen Zustand erhaltenen Es ist vorteilhaft, das Gemisch aus Harnstoff und

Verbindungen werden in einer Menge von 75 Ge- 60 Alkali, insbesondere wenn letzteres ein Carbonat ist, wichtsprozent oder mehr gebildet, und sie besitzen vor dem Erhitzen zu verdichten, da hierdurch die die empirische Molekularformel MC₂N₂H₃O₃, worin Reaktionsgeschwindigkeit und damit die Ausbeute an M ein Kalium- oder Natriumatom bezeichnet. neuen Verbindungen in einer gegebenen Zeit erhöht Besonders hohe Ausbeuten an den neuen Verbindun- wird. Beispielsweise kann das Gemisch in einer gen werden erhalten, wenn die Temperatur zwischen 65 gekerbten Walzenpresse in eiförmige Körper verformt 110 und 120⁰C liegt und das Alkali aus Kalium- werden,
bicarbonat oder Natriumbicarbonat besteht. In den folgenden Beispielen erläutern die Beispiele 1

Die Feuerlöschmittel gemäß der Erfindung, die und 2 die Herstellung von Stoffzusammensetzungen