Антипіренова композиція та спосіб її одержання

Номер патенту: 84683

Опубліковано: 25.11.2008

Автор: Нільссон Йенс Бірґер

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Антипіренова композиція, яка відрізняється тим, що містить:

(a) воду у кількості, щонайменше достатній для розчинення водорозчинних компонентів (b)-(е), але у такій, що не викликає корозії,

(b) висококонцентрований луг, вибраний з групи: гідроксид натрію, гідроксид калію і/або гідроксид літію, або їх комбінації,

(c) щонайменше одну з таких сполук: безводна лимонна кислота, лимонна кислота, оцтова кислота або їх комбінації,

(d) фосфат,

(е) сіль або сполуку лужного металу, вибрану з групи, яку складають щонайменше катіон літію, натрію і/або калію у сполученні з щонайменше одним аніоном ацетату, бікарбонату, карбонату,

причому зазначена композиція коригована до рН від 6,5 до 7,5 доданням сполуки (b), (с) і/або (е) відповідно.

2. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що концентрація оцтової кислоти перевищує 90 %.

3. Композиція за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що концентрація висококонцентрованого лугу перевищує 80 %.

4. Композиція за п. 3, яка відрізняється тим, що висококонцентрованим лугом є гідроксид калію.

5. Композиція за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що фосфатом є пірофосфат калію.

6. Композиція за п. 5, яка відрізняється тим, що додатково містить безводний карбонат калію.

7. Композиція за п. 6, яка відрізняється тим, що додатково містить пом'якшуючий агент.

8. Композиція за п. 7, яка відрізняється тим, що її питому вагу кориговано до кінцевого значення у межах від 1,1 до 1,4.

9. Композиція за п. 8, яка відрізняється тим, що її питома вага становить приблизно 1,3.

10. Композиція за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що сіллю або сполукою лужного металу є ацетат калію.

11. Композиція за п. 7, яка відрізняється тим, що містить воду у кількості від приблизно 28 % до 38 % за масою.

12. Композиція за п. 11, яка відрізняється тим, що містить висококонцентрований луг у кількості від 15 % до 25 % за масою.

13. Композиція за п. 12, яка відрізняється тим, що висококонцентрованим лугом є гідроксид калію.

14. Композиція за п. 13, яка відрізняється тим, що зазначеним компонентом (с) є комбінація лимонної кислоти і оцтової кислоти.

15. Композиція за п. 14, яка відрізняється тим, що містить приблизно від 8 % до 13 % за масою зазначеної оцтової кислоти.

16. Композиція за п. 13, яка відрізняється тим, що містить приблизно від 17 % до 24 % за масою зазначеної оцтової кислоти.

17. Композиція за будь-яким з попередніх пп. 11-16, яка відрізняється тим, що містить приблизно від 6 % до 10 % за масою карбонату калію.

18. Композиція за будь-яким з попередніх пп. 11-17, яка відрізняється тим, що містить приблизно від 2 % до 3 % за масою пірофосфату калію.

19. Композиція за п. 18, яка відрізняється тим, що містить приблизно від 3 % до 5 % гідрокарбонату калію.

20. Композиція за п. 19, яка відрізняється тим, що містить приблизно від 0,5 % до 1,5 % пом'якшуючого агента.

21. Спосіб одержання антипіренової композиції, який відрізняється тим, що послідовно додають з перемішуванням у резервуар такі компоненти:

(a) воду у достатній кількості для розчинення подальших розчинних у воді компонентів (b)-(е), але у такій, що не є корозійною,

(b) висококонцентрований луг, вибраний з групи, яку складають гідроксид натрію, гідроксид калію і/або гідроксид літію, або їх комбінації,

(c) сполуку, вибрану з групи: безводна лимонна кислота, лимонна кислота, оцтова кислота або їх комбінації,

(d) фосфат,

(е) сіль, вибрану з групи, яку складають щонайменше катіон літію, натрію і/або калію у сполученні з щонайменше одним аніоном ацетату, бікарбонату, карбонату, причому зазначену композицію коригують до рН у межах від 6,5 до 7,5 і щільності у межах від 1,2 до 1,4.

22. Спосіб одержання антипіренової композиції, який відрізняється тим, що у резервуар послідовно додають з перемішуванням такі компоненти:

(k) вода,

(l) гідроксид калію,

(m) оцтова кислота,

(n) лимонна кислота,

(о) карбонат калію,

(р) пірофосфат калію,

(q) гідрокарбонат натрію,

(r) пом'якшувач,

причому додані компоненти адаптують таким чином, щоб кінцевий продукт мав рН у межах від 6,5 до 7,5 і щільність у межах від 1,2 до 1,4.

23. Спосіб за п. 21 або п. 22, який відрізняється тим, що компоненти, які додають з перемішуванням, одночасно піддають дії хвилі енергії, генерованої механічно, з одночасною обробкою змінним магнітним полем, прикладеним зовні.

24. Композиція за п. 19, яка відрізняється тим, що додатково включає розширюючий агент, пропелент або стиснутий газ.

Текст

1. Антипіренова композиція, яка відрізняється тим, що містить: (a) воду у кількості, щонайменше достатній для розчинення водорозчинних компонентів (b)-(е), але у такій, що не викликає корозії, (b) висококонцентрований луг, вибраний з групи: гідроксид натрію, гідроксид калію і/або гідроксид літію, або їх комбінації, (c) щонайменше одну з таких сполук: безводна лимонна кислота, лимонна кислота, оцтова кислота або їх комбінації, (d) фосфа т, (е) сіль або сполуку лужного металу, вибрану з групи, яку складають щонайменше катіон літію, натрію і/або калію у сполученні з щонайменше одним аніоном ацетату, бікарбонату, карбонату, причому зазначена композиція коригована до рН від 6,5 до 7,5 доданням сполуки (b), (с) і/або (е) відповідно. 2. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що концентрація оцтової кислоти перевищує 90 %. 3. Композиція за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що концентрація висококонцентрованого лугу перевищує 80 %. 4. Композиція за п. 3, яка відрізняється тим, що висококонцентрованим лугом є гідроксид калію. 5. Композиція за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що фосфатом є пірофосфат калію. 6. Композиція за п. 5, яка відрізняється тим, що додатково містить безводний карбонат калію. 2 (19) 1 3 84683 4 (b) висококонцентрований луг, вибраний з групи, яку складають гідроксид натрію, гідроксид калію і/або гідроксид літію, або їх комбінації, (c) сполуку, вибрану з групи: безводна лимонна кислота, лимонна кислота, оцтова кислота або їх комбінації, (d) фосфа т, (е) сіль, вибрану з групи, яку складають щонайменше катіон літію, натрію і/або калію у сполученні з щонайменше одним аніоном ацетату, бікарбонату, карбонату, причому зазначену композицію коригують до рН у межах від 6,5 до 7,5 і щільності у межах від 1,2 до 1,4. 22. Спосіб одержання антипіренової композиції, який відрізняється тим, що у резервуар послідовно додають з перемішуванням такі компоненти: (k) вода, (l) гідроксид калію, (m) оцтова кислота, (n) лимонна кислота, (о) карбонат калію, (р) пірофосфат калію, (q) гідрокарбонат натрію, (r) пом'якшувач, причому додані компоненти адаптують таким чином, щоб кінцевий продукт мав рН у межах від 6,5 до 7,5 і щільність у межах від 1,2 до 1,4. 23. Спосіб за п. 21 або п. 22, який відрізняється тим, що компоненти, які додають з перемішуванням, одночасно піддають дії хвилі енергії, генерованої механічно, з одночасною обробкою змінним магнітним полем, прикладеним зовні. 24. Композиція за п. 19, яка відрізняється тим, що додатково включає розширюючий агент, пропелент або стиснутий газ. Винахід стосується вогнегасної композиції і способу її виготовлення, зокрема, об'єктом винаходу є вогнегасна композиція, яка має ендотермічні якості для поглинання значних кількостей тепла на початковій стадії пожежі, і спосіб виготовлення такої композиції. Традиційно боротьбу з вогнем ведуть водою. Однак, вода як єдиний агент є часто неприйнятною або неефективною для боротьби з деякими пожежами. Отже, для підвищення ефективності води як агента боротьби з вогнем до неї додають різні матеріали і хімічні сполуки. Наприклад, для підвищення ефективності боротьби з вогнем і пошкодженнями від вогню у комбінації з водою широко використовуються системи суспензії фізичних часток, наприклад, рідкі суспензії глини або розчинних у воді хімічних сполук для створення сумішей, що містять ПАР для поліпшення змочування, диспергування або проникнення, спінювачі, наприклад, низькокиплячі хімічні сполуки, або такі методи, як введення стиснутих газів для створення піни. Багато з цих матеріалів і модифікованих водних композицій мають певні вади, а саме, такі композиції характеризуються як токсичні, корозійні і/або шкідливі для довкілля. Наприклад, фосфа ти натрію, калію або амонію, додані у воду для поліпшення здатності води придушувати вогонь, знижують температуру теплового розкладу води і за певних мов можуть утворювати токсичні гази, а також клейкий залишок під час використання. Крім того, галогени, які часто додають для поліпшення ефективності води як противогневого агента, також створюють небезпеку для довкілля, оскільки можуть утворювати токсичні гази і шкодити озоновому шару Землі. Отже, ці відомі протипожежні композиції, що містять зазначені хімічні сполуки, а також звичайні бромовані або фосфатовані естерні антипірени несуть потенційну серйозну небезпеку для біологічного життя і пов'язаних з ним генетичних структур. У цьому тексті термін "антипірен" означає хімічний продукт, який може відвернути загоряння або його розвиток зв'язуванням значних кількостей теплової енергії. Антипірен забезпечує захист поверхні матеріалу і цим захищає цей матеріал від вогню і відкритого полум'я. Такий захист матеріалу від перетворення його у пальне джерело вогню відвертає поширення відкритого полум'я пожежі. Отже, залишається задача створення антипіренової композиції для захисту поверхні матеріалу нанесенням на нього цієї композиції і обмеження розповсюдження вогню обмеженням здатності відкритого полум'я розповсюджуватись по захищеній поверхні, але нешкідливої для довкілля, дешевої у виробництві і нездатної спричинити серйозні травми при контакті з шкірою людини або при ковтанні. Об'єктом винаходу є антипіренова композиція, здатна до природного біорозкладу і здатна поглинати значні кількості теплової енергії, наприклад, тепла, пов'язаного з початковими стадіями пожежі. Іншим об'єктом винаходу є спосіб виготовлення такої антипіренової композиції. Ще одним об'єктом винаходу є усунення або щонайменше зменшення деяких з вад і недоліків існуючих антипіренових композицій і відомих способів їх виготовлення, або щонайменше поліпшення відомих антипіренових композицій і способів їх виго товлення. Відповідно, одним з втілень винаходу є антипіренова композиція, яка включає: (a) воду у кількості, щонайменше достатній для розчинення водорозчинних компонентів (b) (e), але у такій, що не викликає корозії, (b) луг у високій концентрації, вибраний з групи, яку складають щонайменше гідроксид натрію, гідроксид калію і/або гідроксид літію, або їх комбінації, (c) щонайменше одну з таких сполук: безводна лимонна кислота, лимонна кислота, оцтова кислота, їх солі або їх комбінації. (d) фосфа т, 5 84683 (e) сіль або сполуку лужного металу, вибрану з групи, яку складають щонайменше катіон літію, натрію і/або калію у сполученні з щонайменше одним аніоном ацетату, бікарбонату, карбонату і/або гідроксиду, причому зазначена композиція коригована до рН від 6,5 до 7,5 доданням сполуки (b) і/або (с), відповідно. Перевагою такої антипіренової композиції є її здатність поглинати значні кількості теплової енергії і, отже, придатність до застосування для захисту поверхні матеріалів для запобігання загорянню, повторному загорянню і розповсюдження вогню. Іншою перевагою є те, що ця композиція включає інгредієнти, які є у продажу і не є дорогими. Ще однією перевагою такої композиції є те, що ця антипіренова композиція містить воду з хімічним сполуками (b) - (e), не шкідливими для довкілля. Перевагою є також те, що головні компоненти композиції легко зазнають біорозкладу, оскільки композиція є майже нейтральною за значенням рН і є іонним водним розчином водорозчинних компонентів нетоксичних інгредієнтів, нешкідливих для шкіри при контакті з користувачем. Ще однією перевагою є те, що компоненти, що утворюють антипіренову композицію, не містять відомих токсичних або канцерогенних речовин, і тому така композиція може бути класифікована як "нешкідлива" згідно з критеріями Work Safe Australia. Перевагою такої антипіренової композиції є також те, що її майже нейтральне рН знижує або виключає корозійну дію. Завдяки цьому цю антипіренову композицію можна застосувати проти лісових пожеж або у трубних/шлангови х системах подачі, наприклад, у до щувальних мережах будинків. Суспільство зацікавлене у можливості контролю розповсюдження пожеж У даний час лісові пожежі контролюють запровадженням "протипожежних прогалин" у лісі на грунті і обприскуванням листя у ци х зонах антипіреном. Однак, проблемою, пов'язаною з відомими антипіреновими композиціями, є їх шкідливість для довкілля і, отже, здатність пошкоджувати або знищувати матеріали, з якими вони контактують. Антипіренові композиції згідно з винаходом завдяки властивостям їх компонентів можна наносити на листя рослин або на фунт у лісі без будьякої шкоди для середовища. Оскільки довкілля не зазнає впливу будь-яких токсичних або шкідливих речовин з антипіренової композиції, зникає небезпека майбутнього пошкодження лісу або землі при застосуванні цієї композиції. Антипіренова композиція згідно з винаходом є поліпшеною альтернативою для антипіренів що зараз використовуються з активним розповсюдженням дощувальними системами, коли виникає загроза пожежі. Відсутність небезпечних для довкілля токсинів і дуже висока здатність поглинати теплову енергію роблять антипіренову композицію згідно з винаходом безпечною і зручною у використанні у таких середовищах, як, наприклад, "гаря 6 че виробництво", пов'язане з сваркою або різанням. Це ж стосується подібних середовищ, наприклад, складських приміщень, призначених для зберігання таких легкозаймистих продуктів, як деревина, папір і целюлоза. Вугільний пил у сполученні з метаном створюють серйозну небезпеку у вугільній промисловості, і антипірен згідно з винаходом може значно знизити загрозу загоряння вугільного пилу і подальшого вибуху. Ще однією перевагою антипіренової композиції згідно з винаходом є її придатність для використання з легкозаймистими текстильними матеріалами без будь-яких вад, пов'язаних з дією на колір або структуру матеріалу. Бажано, щоб концентрація лугу у антипіренові композиції перевищувала 80%. Бажано, щоб концентрація оцтової кислоти перевищувала 90%. Бажано, щоб фосфатом у антипіренові композиції був пірофосфат тетракалію. Бажано, щоб концентрація пірофосфату те тракалію перевищувала 98% для відвернення утворення фосфатних естерів, оскільки ці естери є небезпечними для біотканин. Бажано, що антипіренова композиція додатково містила безводний карбонат дикалію, оскільки він стабілізує композицію. Бажано, щоб антипіренова композиція додатково включала пом'якшуючий агент. Бажаним є ПАР, подібний за дією до Ampholak YCE ВеrоІ. Наявність у антипіреновій композиції пом'якшуючого агента поліпшує здатність композиції прилипати до певних поверхонь для їх захисту. Наприклад, коли антипіренова композиція застосовують до текстилю, пом'якшуючий агент забезпечує ефективне проникнення композиції у глибину волокон, що утворюють текстильну тканину. Бажано, щоб питома вага антипіренової композиції була доведена до 1,1 -1,5, бажано, до приблизно 1,3. Бажано, щоб сіллю або сполукою лужного металу був ацетат калію. Бажано, щоб вміст води в антипіреновій композиції становив приблизно 28% - 38% за масою. Бажано, щоб вміст висококонцентрованого лугу, бажано, гідроксиду калію, в антипіреновій композиції становив 15 - 25%. Бажано, щоб антипіренова композиція містила суміш оцтової і лимонної кислот. Бажано, щоб у цій композиції вміст оцтової кислоти становив приблизно 8 -13% за масою і вміст лимонної кислоти становив 17 - 24% за масою. Бажано, щоб антипіренова композиція містила приблизно 6 -10% карбонату дикалію. Бажано, щоб в антипіреновій композиції фосфатом був пірофосфат те тракалію у кількості приблизно 1,5 - 3% за масою. Бажано, щоб антипіренова композиція містила приблизно 3 - 5% гідрокарбонату натрію. Якщо композиція для поліпшення проникнення антипірену у матеріал містить пом'якшувач, бажано, щоб його вміст становив 0,5 -1,5% від маси композиції. Винахід включає також спосіб приготування антипіренової композиції, який полягає у послідов 7 84683 ному доданні з перемішуванням у резервуар таких компонентів: (a) вода у кількості, щонайменше достатній для розчинення подальших розчинних у воді компонентів (b) - (e) і такій, що не корозійною, (b) луг у високій концентрації, вибраний з групи, яку складають щонайменше гідроксид натрію, гідроксид калію і/або гідроксид літію, або їх комбінації, (c) щонайменше одна з таких сполук: безводна лимонна кислота, лимонна кислота, оцтова кислота, їх солі або їх комбінації. (d) фосфа т, (e) сіль або сполука лужного металу, вибрана з групи, яку складають щонайменше катіон літію, натрію і/або калію у сполученні з щонайменше одним аніоном ацетату, бікарбонату, карбонату і/або гідроксиду, причому зазначену композицію коригують до рН у межах від 6,5 до 7,5 і щільності у межах від 1,2 до 1,4. Винахід, крім того, включає спосіб приготування антипіренової композиції, який відрізняється тим, що у резервуар послідовно додають з перемішуванням такі компоненти: (с) вода, (d) гідроксид калію, (e) кислотна кислота, (f) лимонна кислота, (д) карбонат дикалію, (h) фосфа т, (і) гідрокарбонат натрію, (j) пом'якшувач, причому додані компоненти адаптують таким чином, щоб кінцевий продукт мав рН у межах від 6,5 до 7,5 і щільність у межах від 1,2 до 1,4. Бажано, щоб спосіб приготування антипіренової композиції, крім того, відрізнявся тим, що компоненти додають з перемішуванням і одночасно піддають дії хвилі енергії, генерованої механічно, з одночасною обробкою змінним магнітним полем, прикладеним з назовні. Для ілюстрації винаходу були приготовлені декілька антипіренових композицій з природними органічними кислотами, здатними до повного розкладу, і неорганічними лугами, які перемішували у резервуарі, викликаючи хімічні реакції, і з доданням сполук, що стабілізують хімічні реакції, з утворенням в результаті солей і отримання таких загальних характеристик антипіренової композиції, як ендотермічні якості. Для отримання кінцевого продукту з оптимальними ендотермічними якостями необхідним є процес, що включає екзотермічні реакції. Таким чином, у процесі змішування відбувається генерування великої кількості тепла. Застосування антипіренових композицій, що містять лише природну сировину, що не становить загрози здоров'ю, підвищує можливості загального застосування композицій, отримання яких описано нижче. Наведені нижче приклади є лише ілюстративними, і припускають незначні зміни і/або варіанти, не згадані тут. Всі такі зміни, якщо вони не впливають матеріально на кінцевий продукт або його функції, відповідають концепціям і входять в об'єм винаходу, визначений Формулою винаходу. 8 ЕКСПЕРИМЕНТИ Приклад 1 Компоненти, що входять в склад антипіренової композиції, утворюють органічну сіль з слабо луж ним рН у межах від 6,5 до 7,5, бажано, 7,1, і щільністю у межах від 1,2 до 1,4, бажано, 1,3. Такі межі уможливлюють застосування такої композиції з використанням простих відомих методів у більшості можливих областей застосування. Приклад 1 базується на змішуванні неорганічних розчинів з органічними кислотами з утворенням великої кількості органічного тепла (екзотермічна реакція). Додання рідини (наприклад, води, як у Прикладах 1, 2) у резервуар дозволяє перемішування в одній площині обертання (х,у) і підтримує таке перемішування води, при якому обертається сама рідина, завдяки чому створюються сприятливі умови для ефективного змішування компонентів композиції і проходження екзотермічної реакції. Перелічені нижче компоненти можна додавати до водного компонента у резервуарі з швидкісним змішуванням. Вміст наведено у %% від повної маси антипіренової композиції: Вода 33% Гідроксид калію 21% Кислотна кислота 10% Лимонна кислота 21% Поташ 8% Пірофосфат тетракалію 2% Гідрокарбонат калію 4% Пом'якшувач 1% Водний компонент вливають у резервуар і з перемішуванням додають інші компоненти, у вказаній нижче послідовності. До води додають потік гідроксиду калію високої концентрації (вище 87%), спрямовуючи його у центр обертання води. Додання лугу високої концентрації, у даному випадку гідроксиду, при перемішуванні такого типу викликає хімічну реакцію і пов'язану з нею екзотермічну реакцію. До цієї суміші з енергійним обертальним перемішуванням додають спрямований потік кислотної кислоти високої концентрації (вище 96%), внаслідок чого знову починається екзотермічна реакція. Потім з постійним перемішуванням до суміші додають природну лимонну кислоту, повністю вільну від води. Після цього з постійним перемішуванням до суміші додають карбонат дикалію, відомий як поташ, повністю вільний від води. Цей карбонат є важливим компонентом, що стабілізує суміш. Потім додають фосфат, як зазначено вище, дуже малими порціями приблизно 2%-ними. Обраним фосфатом є пірофосфат тетракалію у дуже високій концентрації (вище 99,5%) для уникнення додання фосфатних естерів, які є шкідливими для довкілля. Пірофосфат тетракалію додають з енергійним перемішуванням. Після цього додають гідрокарбонат натрію для подальшої стабілізації суміші. Слід відзначити, що під час хімічних процесів 10% хімічних сирих матеріалів вивільняються у вигляді діоксиду карбону. 9 84683 У цьому прикладі до композиції додають пом'якшувач. рН кінцевого продукту, наприклад 7,1, коригують до бажаного значення доданням гідроксиду калію або оцтової кислоти. Нарешті перевіряють щільність антипіренової композиції. Вона має становити приблизно 1,3. Було виявлено доцільним під час додання і перемішування компонентів піддавати суміш дії хвилі механічно генерованої енергії з одночасною дією змінного магнітного поля, прикладеного з назовні. Приклад 2 Цей приклад ілюструє форму антипіренової композиції згідно з винаходом, яка містить цитратну сіль лужного металу, де лужно-металевий катіон вибрано з Групи 1 лужних металів: літію, натрію і калію, має значення рН у межах від 6,5 до 7,5, отримане доданням однієї або більше основних солей або сполук лужних металів Групи 1А вибраних серед катіонів літію, натрію і калію, і аніонів ацетату, бікарбонату, карбонату і гідроксиду. Бажаною цитратною сіллю є цитрат дикалію і бажаною основною сіллю є ацетат калію. Для поліпшення стабільності дії і ендотермічності при високих температурах антипі-ренова сіль або суміш солей, як варіант, може містити невелику кількість пірофосфату тетракалію, який вважається найменш потенційно небезпечним серед фосфатів. Як варіант, антипірен може містити додаткові нейтралізуючі або буферні сполуки, наприклад, бікарбонат натрію і/або карбонат калію. Антипірен має значення рН у межах від 6,5 до 7,5 і питому вагу у межах від 1,2 до 1,4. Типовий аналіз (з визначенням приблизних значень) антипірену згідно з Прикладом 2 дає рН = 7,15, питома вага = 1,365. Цитратна сіль 10% Ацетатна сіль 28% Фосфатна сіль 2% Бікарбонат натрію 3% Вода 47% Слід відзначити, що всі процентні значення, якщо не вказано інше, є значеннями, віднесеними до молекулярних мас, і всі значення рН і питомої ваги наведено для температури 20°C. Слід також відзначити, що висока концентрація солі створює "сольовий ефект" при вимірюваннях рН. Дані щодо розчинності мають бути визначені і взяті до уваги при формуванні рецептур згідно з цим прикладом. Антипірен може бути приготовлений з лимонної кислоти як сировини контрольованою реакцією з основною сіллю або сполукою Групи 1А, вибраною з лужно-металевих катіонів літію, натрію і калію, аніонів ацетату, бікарбонату, карбонату і гідроксиду, для отримання цитрату лужного металу. Лимонна кислота має молекулярну масу 192070, розчинність 622 г/л (прибл. 3 г лимонної кислоти на 55 г H2O) і рН водного розчину від приблизно 1,3 до приблизно 2,0. Температура знижує її розчинність (ендотермічність). Реакція лимонної кислоти з основами генерує значну теплову енергію і супроводжується піноутворенням, і тому необхідно контролювати швидкість додання реагенту 10 для обмеження температури і уникнення надмірного піноутворення. Використання для змішування резервуарів з нержавіючої сталі і енергійне перемішування сприяють розсіюванню тепла і диспергуванню піни, а також підвищують ефективність реакції. Наведені нижче операції ілюструють різні аспекти реакцій, що проходять у Прикладі 2 і у процесі виготовлення. Операція 1 C6H8O7 + 2KOH +18H2O = K 2C6H6O 7 + 20H2O + Тепло 192070 + 112216 + 324288 = 268254 + 360320 = 628574 42,7%+57,5% =100% Розчин 1 г лимонної у 18 г води дає рН приблизно 2,0. Контрольоване додання 2 г гідроксиду калію з підтриманням температури нижче 50°C дає цитрат монокалію з рН приблизно 3,5 і потім цитрат дикалію з рН від приблизно 3,5 до приблизно 5,2. Подібна реакція, що включає 9C6H8O7+ 18KOH + 50H2O дає рН приблизно 5,6. Операція 2 Ця операція є подібною до Операції 1, але з використанням карбонату літію як основного реагенту: C6H8O7 +Li2CO3 +18H2O = Li2H6O7 +19H2O + CO2 92070 + 73891 + 324288 = 203934 + 342304 + 44011 =590249 34,6% + 58,0% + 7,4% = 100% Оскільки розчинність карбонату літію є дуже низькою, а саме 1,3 г/л (1г Li2CO3 на 313 г H2O), до води додають лимонну кислоту і потім карбонат літію як реагент. Ця реакція генерує менше тепла, але утворення CO2 викликає значне розширення об'єму піною, яке має бути знижене ефективним змішуванням або перемішуванням. Оскільки CO2 є "тепличним" газом, він має бути зібраний для іншого використання без потрапляння в атмосферу. Отриманий цитрат дилітію має рН приблизно 4,5. Операція 3 Подібним чином: 2CH3COOH + Li2CO3 + 8H2O = 2CH3COOK + 9H2O + CO2 дає рН приблизно 5,8. Операція 4 До 10 г H2O повільно додають 2 г КОН для контролю тепла розчину і підтримують температуру нижче приблизно 50°C. Потім повільно додають 1 г оцтової кислоти для отримання 1 г ацетату калію CH3COOK з рН приблизно 9,5. CH3COOH + KOH + 10H2O = CH3COOK + 11H2O + Тепло 60054 + 56108 +180160 = 98146 +198176 = 296322 33,1 %+ 66,5% = 100% Операція 5 Подібно до Операції 4: 18CH3COOH + 18КOН + 50H2O = 18CH3COOK + 68H2O + Тепло 1080972+1009944 + 900800=1766628 + 1255088 = 2991716 59,1%+ 40,9% = 100% 11 84683 Ця операція відображає мінімальні вимоги до розчинності KOH. Операція 6 Твердий CH3COOK розчиняють у воді і отримують лужний розчин з рН від приблизно 8,7 до приблизно 11,1 на межі розчинності, яка становить 2530 г/л або 25CH3COOK на 55H2O. До 68H2O додають 18CH3COOK і розчиняють. У 130H2O розчиняють18КОН і потім додають повільно тверду лимонну кислоту. Реакція має вигляд: 18CH3COOK + 9K2C6H6O7 + 216H2O 1766628 + 2414286 + 3891456 = 8072370 21,9%+ 29,9%+ 48,2% = 100% Операція 7 Інгредієнти змішують у такому порядку: Вода (рН = 6,5) 33% KOH (мінімум 85%) 21% CH3COOH (мінімум 96%) 10% Лимонна кислота C6H8O7 (безводна) 21 % На цій стаді виміряне рН становить приблизно 5,8 і питома вага = 1,310 K2CO3 (безводний) 8% K4P2O 7 (мінімум 99,5%) 2% NaHCO3 (мінімум 99,5%) 4% ПАР -Ampholak YCE ВегоІ 1 % рН коригують до бажаного значення доданням додаткових кількостей KOH, K2CO3 або NaHCO3 або додатковими кількостями CH3COOK, або оцтової, або лимонної кислоти за потребою. Реакції цього прикладу мають вигляд: 180H2O + 18КOН + 18CH3COOH = 18CH3COOK+198H2O 18CH3COOK + 198H2O +18KOH + 9C6H6O7= 18CH3COOK + 9K2C6H6O7+ 216H2O= 22%+30%+48% і з урахуванням додаткових інгредієнтів типовий аналіз дає результати, наведені вище. У внутрішньому закритому приміщенні у герметичному контейнери при кімнатній температурі антипірен може зберігатись більше 2 років. На відкритому повітрі в умовах австралійської осені/зими біорозкладання проходить менше, ніж за 3 місяці. Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 12 Вимірювання температури, рН і питомої ваги у прикладах вказують, що рН антипіренового продукту можна легко коригувати або буферувати до значення від приблизно 4,5 до 6,5, і це можна використати для створення майже нейтральної піни, застосовуючи принцип "сода" або "сода-кислота" і витримуючи належне співвідношення між антипіреном і сіллю або сполукою лужного металу, бажано, бікарбонатом натрію або карбонатом калію. Експерименти показали, що можна створити значну кількість піни, і вимірювання рН піни показали що її рН є майже нейтральним, у межах від 6,5 до 7,5. Антипірен згідно з винаходом є майже ідеальним для комбінування з іншими розширюючими агентами, наприклад, базованими на протеїнах, або з деякими флуорйодкарбонами (FICS), які вважаються нетоксичними і безпечними для довкілля. Пінні системи з тиском (CAFS), в яких використовується антипіренові композиції згідно з винаходом у формі концентрату, тобто такі, що містять мінімальну кількість, тобто 60-75% (за масою) води, можуть бути особливо е фективними при застосуванні суміші з 0,2% (за об'ємом) піногенеруючого концентрату (середнє розширення у 10 разів), 9,98% води і 98% повітря. Отже, антипіренова композиція, приготовлена у спосіб згідно з винаходом, базується на хімічних реакціях між органічними кислотами, здатними до повного природного розкладу, і неорганічними лугами, з доданням речовин, що стабілізують цю реакцію, для утворення солі з високими ендотермічними якостями. Це дає нетоксичний розчинний у воді антипірен, здатний розкладатись у природних умовах. Хоча винахід був детально описаний як певні втілення, з ілюстрацією Прикладами 1 і 2, слід відзначити, що цей опис є лише ілюстративним і винахід не обмежується цими втіленнями і не виключає застосування інших втілень і способів приготування, які можуть бути реалізовані фахівцем на основі цього опису. Припустимими є модифікації, які можуть бути виконані у межах концепцій і об'єму винаходу. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Fire retardant and a method for production thereof

Автори англійською

NILSSON, Jens, Birger

Назва патенту російською

Антипиреновая композиция и способ ее получения

Автори російською

Нильссон Йенс Биргер

МПК / Мітки

МПК: C09K 21/00, A62D 1/00, A62D 1/06

Мітки: одержання, спосіб, композиція, антипіренова

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-84683-antipirenova-kompoziciya-ta-sposib-oderzhannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Антипіренова композиція та спосіб її одержання</a>

Подібні патенти