DE3525684A1

DE3525684A1 - Brandbekaempfungsmittel zum aufspruehen

Info

Publication number: DE3525684A1
Application number: DE19853525684
Authority: DE
Inventors: Gerhard 8466 Bruck Naderer
Original assignee: TOJ PRODUKTIONS und HANDELSGES
Current assignee: TOJ PRODUKTIONS und HANDELSGES
Priority date: 1985-07-18
Filing date: 1985-07-18
Publication date: 1986-10-30

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein feuerhemmendes Mittel zum
löschen von Feuer und zum gleichzeitigem Flammenfestmachen der Umgebung des Brandherdes, wobei das verbrauchte Flüssigkeitsvolumen gering ist und das Feuer schnell ausgelöscht wird.
Die Brandbekämpfungslösung (-mittel) wird in einer flüssigen Form auf Feuer aufgespritzt und vermag in wirksamer Weise Brände zu bekämpfen, wobei diese Lösung (Mittel) in vielseitiger Weise in verschiedenen herkömmlichen Brandbekämpfungsvorrichtungen einsetzbar ist.
Die Erfindung betrifft ganz allgemein Brandbekampfungsmassen und Methoden zu ihrer Anwendung.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Brandbekämpfungslösung (-mittel) mit verbessertem optimierten Feuerlöschvermögen und einer kurzfristigen und/oder vorübergehenden Flammenfestmachung von verschiedenartigsten Materialien, wie beispielsweise Holz, Textilien bzw. porösen Kunststoffgegenständen.
Es ist nicht allgemein bekannt, daß Brände, die an öffentlichen oder privaten Stellen auftreten, in zunehmendem Maße schwieriger zu bekämpfen sind, insbesondere in den letzten Jahrzehnten, als die Brände, die es in früheren Zeiten zu bekämpfen gab.
Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die Materialgehalten bewohnt er Flächen oft wechselnde chemische Zusammensetzungen aufweisen oder verschiedenen Ursprungs als die Materialien sind, die in früheren Zeiten verwendet wurden.
Es ist insbesondere die Verwendung von synthetischen Materialien anstelle von natürlichen Materialien, welche den professionellen Brandbekämpfer sowie den öffentlichen Verwaltungen ernsthafte Probleme zu lösen gibt.
Neue Materialien, die entweder für Bau- oder Dekorationszwecke verwendet werden, brennen oft mit einer heißeren Flamme, so daß eine Brandbekämpfung sehr schwierig und manchmal unmöglich ist, so daß in zunehmendem Maße Leben und Eigentum in Gefahr geraten. Die heißeren und schärferen Bedingungen bedeuten eine noch größere Gefahr gegenüber allem Leben insofern, als giftige und tötliche Dämpfe von vielen der 8zaterialien ausgehen, welche in bewohnten Gegenden verwendet werden. Die Kombination aus heißeren Feuern und tötlichen Dämpfen wirft erhebliche Probleme bei der Brandbekämpfung auf, so daß längere Brände in Kauf zunehmen sind, welche auch von sehr gut geschulten Feuerwehrleuten zum Schutze von Leben und Eigentum sehr schwer unter Kontrolle zu halten sind. Die Zeit, welche verstreicht, bis ein Brand gelöscht worden ist, ist besonders wichtig nicht nur im Hinblick auf die Verhinderung von zusätzlichen Schaden, sondern auch angesichts der Erzeugung von tötlichen Dämpfen, die sowohl gegenüber der Bevölkerung als auch den Feuerwehrleuten schädlich sind. Die einzige Lösung ist eine schnelle und wirksame Feuerlöschung.
Ein ideales Brandbekämpfungssystem besteht aus einer Brandbekämpfungsflüssigkeit, die schnell ein Feuer auslöscht und es insbesondere abkühlt, und gleichzeitig ein Flammenfestmachen der Brandumgebung vornimmt.
Die derzeit verfügbaren Brandbekämpfungssysteme und Brandbekämpfungsvorrichtungen vermögen nicht die Verluste einzudämmen, die durch Großbrände verursacht werden und vermögen auch nicht, die Risiken herabsetzen, denen die Feuerwehrleute ausgesetzt sind.
Einige wenige neue Brandbekämpfungsmittel und mechanische Systeme sind in den vergangenen Jahren zur Bekämpfung von Bränden verfügbar geworden, ihre Brandbekämpfungseigenschaften konnten jedoch nicht merklich verbessert werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Zubereitung, welche es Brandbekämpfern ermöglicht, herkömmliche Anlagen in vollstem Ausmaße zum Löschen von Feuern in der kürzestmöglichen Zeitspanne zu verwenden.
Es ist bereits bekannt, zum Löschen von Feuer Lösungen von anorganischen Salzen, wie beispielsweise Alkali- bzw. Erdalkalisalzen von Kohlensäure, Phosphorsäure, Borsäure u. dgl. zu verwenden. Es werden dabei relativ konzentrierte Lösungen eingesetzt, wobei die gelösten Salze die Löschwirkung des Wassers auf die Brände insofern unterstützen, als entweder beim Erhitzen inerte, das Feuer nicht unterhaltende Gase freiwerden (bei beispielsweise CO2 im Falle von Carbonaten) bzw. die Salze beim Erhitzen schmelzen und die brennenden Materialien ihrerseits mit einer den Sauerstoffzutritt hindernden Schmelze überziehen. Auf diese Weise wird die reine Löschwirkung des Wassers wesentlich unterstützt. Der Nachteil dieser bisher bekannten Lösungen besteht nun darin, daß sie sich insoferne als solche nicht zum insbesondere kurzfristigen und/oder vorübergehenden Flammfestimprägnieren verschiedenartiger Stoffe eignen, da im Falle einer Brandbekämpfung mit derartigen Lösungen nach Löschen des Feuers oder bei einer vorübergehenden Imprägnierung auf den besprühten Gegenständen, die durch die Flammen nicht zerstört wurden, ein nur schwer zu entfernender Überzug haften bleibt, so daß insbesondere gesagt werden kann, daß durch den Lösch- bzw. Imprägniervorgang meist ein zusätzlicher Schaden verursacht wird.
Die Erfindung hat sich nun zum Ziel gesetzt, ein Mittel zum Löschen von Feuer zu finden, welches den vorerwähnten Nachteil nicht aufweist und welches darüber hinaus auf Grund dieser Tatsache auch schon prophylaktisch, zum Flammfestmachen von Materialien, angewendet werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Mittel zum Löschen von Feuer und gleichzeitigem Flammfesçmachen der Umgebung des Brandherdes, welches nach Löschen des Feuers leicht wieder entfernt werden kann, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus einer wässerigen Lösung von Alkalimetallcitrat in einer Konzentration von 10 %-Masse bis zur Sättigungskonzentration sowie gegebenenfalls Alkalimetallhydrogencarbonat und/oder flüchtigem bzw. gasförmigem Treibmittel besteht.
Das erfindungsgemäße Mittel löst als Nebeneffekt im Lösvorgang eine chemische Reaktion aus, die als Wärmebindung d.h. eine endothermische Reaktion zu sehen ist.
Bei endothermen Reaktionen ist die innere Energie der Reaktionsprodukte höher als die innere Energie der Ausgangsstoffe. Das reagierende System nimmt Energie auf, wonach sich das Reaktionsgemisch (Brandherd) abkühlt.
Wie bereits einleitend erwähnt wurde, ist das erfindungsgemäße Mittel nicht nur zur Brandbekämplung geeignet, sondern auch zum vorbeugenden Brandschutz einerseits der Umgebung eines Brandes durch brandhemmende Imprägnierung und andererseits von Gegenständen, welche vorübergehend vor möglichen Bränden geschützt werden sollen. Gerade bei diesen Verwendungszwecken ist es wesentlich, daß das brandschützende aufgebrachte Mittel, nachdem es seinen Zweck erfüllt hat, von dem betreffenden Gegenstand leicht und ohne Hinterlassung von Beschädigungen bzw. Verfärbungen des Gegenstandes wieder entfernt werden kann. Es ist bekannt, daß bei der Brandbekämpfung durch das Löschmittel oft ein größerer Schaden als durch den eigentlichen Brand angerichtet werden kann; dies gilt insbesondere für relativ kleine Brände, (z.B. ein Brand benötigt zum Löschen in der ersten Brandentstehungsminute 1 Ltr. Wasser, in der zweiten Brandentstehungsminute 10 Ltr. und in der dritten Brandentstehungsminute 100 Ltr. Wasser) zu deren sicherer Bekämpfung noch relativ große Mengen an Löschmittel eingesetzt werden müssen, die dann ihrerseits - im Falle der Verwendung von herkömmlichen Feuerlöschmitteln - die Umgebung des Brandherdes beschädigen bzw. ruinieren. Diese Nachteile können durch das erfindungsgemäße Mittel vermieden werden.
Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Mittel auch zum Einsatz in Feuerlöschautomaten, bei welchen, wie etwa bei einer Sprinkleranlage, beim Auftreten von Rauch oder aber bei einer bestimmten Temperaturerhöhung automatisch Löschflüssigkeit versprüht wird. Wenn dabei das erfindungsgemäße Mittel eingesetzt wird, ist nicht nur der notwendige Verbrauch an Löschmittel gegenüber reinem Wasser wesentlich reduziert, so daß keine zusätzlichen Wasserschäden auftreten, es ist darüber hinaus auch die Reinigung des betreffenden Raumes nach Löschen des Brandes wesentlich erleichtert, da das erfindungsgemäße Mittel nach dem Trocknen von den Gegenständen in der Umgebung des Brandherdes leicht entfernt werden kann (etwa durch Abbürsten oder durch Absaugen od. dgl.). Diese leichte Entfernbarkeit des Mittel nach Erzielung des gewünschten Effektes geht verloren, wenn dem Mittel weitere Salze (Natriumchlorid, Natriumsulfat od. dgl.) zugesetzt werden: es entsteht dann ein harter, fest haftender Überzug, der von den Gegenständen nur abgewaschen bzw. gegebenenfalls überhaupt nicht mehr entfernt werden kann.
Der wesentliche Effekt des erfindungsgemäßen Mittels liegt somit darin, daß es nach Erfüllung seines Zweckes leicht wieder entfernt werden kann, ohne daß dabei ein wesentlicher Arbeitsaufwand notwendig wird und - vor allem - ohne daß dabei an den Gegenständen, von welchen es entfernt werden soll, irgendwelche bleibende Schäden auftreten.
Das erfindungsgemäße Mittel eignet sich schließlich vorzüglich zur flammfesten Imprägnierung von Gegenständen, die ihrerseits nur kurzfristig in Verwendung stehen; insbesondere ist dabei an die Impränierung von Christbäumen gedacht, welche Jahr für Jahr etwa um die Jahreswende, wenn sie durch die relativ hohe Zimmertemperatur bereits stark ausgetrocknet sind, beim Versuch, die darauf befindlichen Kerzen zu entzünden, Feuer fangen, wobei meist anschließend wenigstens der Raum, in welchem sie aufgestellt sind, ein Raum der Flammen wird. Eine Besprühung mit dem erfindungsgemäßen Mittel ist, da dieses gesundheitlich völlig unbedenklich ist, leicht durchzuführen und verhindert mit Sicherheit die Entstehung des gefürchteten Christbaumbrandes, auch wenn der Raum selbst schon weitgehend ausgetrocknet und daher an sich feuergefährlich ist.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Mittels wird zweckmäßig Citrat, KOH (Kaliumhydroxid) und Wasser benötigt.
Als flüchtige Treibmittel zum Versprühen des erfindungsgemäßen Mittels kommt zunächst Cm2 Das und N2 in Frage, wenn ein entsprechend starker Druckbehälter zur Verfügung steht. Ansonsten können die üblichen nicht brennbaren Treibmittel Verwendung finden, wie z.B. Fluorchlorkohlenwasserstoffe.
Der Anteil des Treibmittels wird so gewählt, daß ein vollständiges Versprühen des Feuerlöschmittels aus dem Behälter gewährleistet ist.
Setzt man beim Mischen Hydrogencarbonat und Citronensäure ein, so kann im geschlossenen Gefäß der zur Versprühung des Mittels nötige Druck durch die Bestandteile selbst aufgebaut werden.
Als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Mittels sei erwähnt, daß es gesundheitlich völlig unbedenklich ist.
Aus der AT-PS Nr. 298254 ist es bereits bekannt geworden, einer Löschflüssigkeit zum Löschen von Bränden solcher Stoffe, aus denen bei Brand oder Erhitzung schädliche Gase freiwerden, dann, wenn Brände bekämpft werden, bei welchen saure Gase frei werden, Alkalicarbonate zuzusetzen, bzw. dann, wenn ein Brand bekämpft werden soll, bei welchem alkalische Stoffe freiwerden, unter anderem Natriumcitrat zuzusetzen. Gemäß diesem Vorschlag sollen jedoch Alkalicarbonate einerseits und Natriumcitrat andererseits niemals in Kombination miteinander eingesetzt werden, sondern jeweils nur zu Bekämpfung bzw. Bindung bei der den Bränden jeweils freiwerdenden sauren oder alkalischen Gase verwendet werden. Darüber hinaus sollen gemäß diesem Vorschlag die angegebenen Substanzen nicht zur Brandbekämpfung an sich, sondern lediglich zur Bindung der freiwerdenen Gase eingesetzt werden, was bedeutet, daß diese Stoffe der Löschflüssigkeit in relativ geringem Anteil eingesetzt werden. So wird ausdrücklich angeführt, daß die Stoffe vorzugsweise jeweils in einem Anteil von 1 % eingesetzt werden.
Aus der US-PS Nr. 1,278,716 ist es bereits bekannt, Füllungen für Feuerlöscher vorzusehen, welche aus hochprozentigen Lösungen von tertiärem Alkalimetallcitrat mit einem mehr als 3-molaren Überschuß von Alkalimetallhydrogencarbonat bestehen. Diese Lösungen müssen außerdem beim Aufbringen auf dem Brandherd notwendigerweise weitere Salze, insbesondere Alkalimetallsulfat bzw. Alkalimetallchlorid, enthalten, da sie dafür bestimmt sind, in Feuerlöschern eingesetzt zu werden, bei welchen aus der Reaktion des vorhandenen Alkalimetallmetallbicorbonats mit einer geeigneten Säure, wie Schwefelsäure oder Salzsäure, CO2 entsteht, welches den für die Versprühung des Mittels notwendigen Druck liefert. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß mit derartigen Lösungen, welche beim Versprühen zusätzlich zum Alkalimetallcitrat bzw. gegebenenfalls auch Alkalimetallhydrocorbonat nach Sulfat bzw. Chlorid oder den Rest einer anderen sazlbildenden Säure enthalten, der erfindungsgemäß erzielbare Effekt, nämlich die leichte Entfernbarkeit der Rückstände nach Löschung des Brandes, nicht erzielt werden kann. Versuche haben ergeben, daß dann, wenn dem erfindungsgemäßen Mittel Sulfate, Chloride oder etwa Phosphate zugesetzt werden, nach Verdunsten des Wassers auf den besprühten Gegenständen harte, fest haftende Überzüge hinterbleiben, welche nur schwer auf meist unter Beschädigung der jeweiligen Gegenstände wieder entfernt werden können.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne daß diese jedoch hierauf beschränkt sein soll.
Sämtliche Beispiele wurden mittels einer Zerstäuber flasche durchgeführt, der in wässeriger Lösung aus ( ) g Citrat und ( ) g KOH pro 1 Wasser hergestellt wurde. Das Mittel wurde mittels einer Zerstäuberpumpe versprüht. Als Zündflamme diente eine Propangasflamme mit zirka 1000 OC.
Beispiel 1: Textilbodenbelag 100 x 100 cm, 1,5 cm stark, wurde mit der Flamme 30 min bestrichen, dabei brannte der Textilbelag zu zirka 2/3 seines Volumens. Bei Imprägnierung mit der Zerstäuberflasche kam es nur zu einer Bräunung der Oberfläche. Das Brandschutzmittel wird bei Brandeinfluß weiß und in späterer Folge auch schwarz und bildet dadurch eine Glasur über die gesamte Oberfläche. Nach 1/2 h Einsatz der Propangasflamme zeigten sich keinerlei Brandeinwirkungen, außer den braunen Oberflächen und der schwarzen Glasur mit dem Brandschutzmittel.
Beispiel 2: Dieser Versuch wurde mit einer Wolldecke durchgefUhrt. Ohne Imprägnierung mit der Zerstäuberflasche brannte die Wolldecke bereits nach einigen s. Nach Imprägnierung mit der Zerstäuberflasche zeigten sich wieder die selben Symptome; bei Auftreffen der Flamme wird die Oberfläche weiß und dann wieder nach längerer Flammeinwirkung schwarz. Das Tuch wird nach der Imprägnierung hart, die Oberflächen der Poren sind dadurch verschlossen. Hier zeichnet sich deutlich der Zusatz der Citronensäure aus. Das Natriumhydrogencarbonat alleine gibt keine derart harte Oberfläche und daher auch nicht aiesen Schutz gegenüber der Entflammbarkeit. Durch das Natriumhydrogencarbonat alleine entsteht keine so geschlossene Oberfläche wie mit dem erfindungsgemäßen Mittel. Unmittelbar beim Flammenkern wurde die Wolldecke schwarz, außerhalb des Flammenbereiches bleibt die Wolldecke wie sie ursprünglich war, jedoch durch die Imprägnierung etwas steif. Beim Abziehen der Flamme gibt es kein Weiterbrennen, weder im Flammenbereich noch außerhalb der Flamme. Nach vollendetem Versuch konnte man durch Reiben und Bürsten bzw. Auschwaschen die Imprägnierung entfernen. Dadurch wurde die Wolldecke wieder geschmeidig.
Beispiel 3: Dieser Versuch wurde mit Reifen durchgeführt. Es wurden zirka 1/2 kg Gummiabfälle angezündet. Erst bei richtiger Flamme, zirka 60 cm Höhe, wurde mittels der Zerstäuberflasche besprüht; die Flamme erlosch aufgrund der Wärmebindung sofort. Als Rückstand war wieder eine weiße Schicht zu erkennen. Da nichts weiter brannte, konnte auch das Feuerschutzmittel nicht schmelzen und beim Brand freiwerdenden Kohlenstoff aufnehmen.
Bei all den Versuchen wurde festgestellt, daß sämtlich brennbaren Materialien, welche einmal mit diesem Spray besprüht wurden, anschließend nicht mehr brannten. Da bei den Brandversuchen nur mit kleinen Mengen gearbeitet wurde, wurde festgestellt, daß sehr wenig Material für die Brandbekämpfung nötig ist. Die bereits erwähnte weiße Oberfläche ist gerade so weit sichtbar, daß sie eine ganz dünne weiße Schicht ergibt. ähnlich einer Staubzuckerschicht. Da diese Schicht klebrig ist, kann ein Brandschutz bzw.
eine Brandbekämpfung in jeder Lage durchgeführt werden; dies im Gegensatz zu der Möglichkeit bei normalen Schaumlöschern, bei welchen der Schaum nur bedingt über Kopf eingesetzt werden kann.
Aus diesen Beispielen ist ersichtlich, daß beim Besprühen mit dem erfindungsgemäßen Feuerschutzmittel als Brandschutzmittel zunächst an der Oberfläche eine feuchte Imprägnierung entsteht. Bei Feuereinwirkung verdunstet das Wasser, die Salze werden abgeschieden und bilden eine dünne weiße Schicht. Diese Schicht ist hart und wird bei weiterer Flammeneinwirkung immer härter, bis sie zum Schmelzen beginnt. Dabei wird sie schwarz und duktil, bis sie bei weiterer Flammeneinwirkung versprödet. Das darunterliegende brennbare Material kann im Extremfall verkohlen, eine Entflammung findet jedoch nicht statt.

Claims

Patentansprüche 1. Brandbekämpfungsmittel zum Aufsprühen als Flüssigkeit,zum Löschen von Feuer und gleichzeitigem Flammenfestmachen, der Umgebung des Brandherdes, sowie Bindung des Rauches von Brandgasen, welches nach dem Löschen des Feuers leicht wieder entfernt werden kann und dadurch auch prophylaktisch als Imprägnierlösung eingesetzt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer wässrigen Lösung mit Citraten, Kaliumhydroxiten, Wasserstoffverbindungen und Alkoholen besteht.
2. Brandbekämpfungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit auch aus Kohlenwasserstoffverbindungen, zur Reduzierung des verhandenen Luftsauerstoff, besteht.
3. Brandbekämpfungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel, einem Biocid, sowie einem Korrosionsinhibitor, besteht.
4. Verfahren zur Brandbekämpfung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Konzentrat aus einem oder mehreren ionischen ionischen grenzflächenaktiven Mitteln, mit einem Gesamttrübungspunkt von 200 bis 1000 (680 bis 2120F) und soviel Wasser hergestellt wird, das nicht mehr als 30 Gew. % einer Konzentratlösung des grenzflächenaktiven Mittels gebildet werden, das Konzentrat mit Wasser unter Erzeugung einer Brandbekämpfungslösung vermischt wird, wobei die grenzflächenaktive Lösung in einer Menge von nicht mehr als 0,3 Volumenprozent vorliegt.
5. Brandbekämpfungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Gemisch ist.
6. Brandbekämpfungsmittel nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Wasser, beispielsweise reines Wasser enthält.
7. Brandbekämpfungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Citrat enthält.
8. Brandbekämpfungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekerrichnet, daß die Flüssigkeit ebenfalls Kaliumhydroxit enthält.
9. Brandbekämpfungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine endotherme Reaktion (Wärmebindung) auf den Brand auslöst.
10. Brandbekämpfungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit gleichzeitig ein ausbreiten der Brandgase verhindert.