用于防火和/或灭火的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于防火和／或灭火的方法。在防止火蔓延和直接灭火时，将植物油分散剂中的可水膨胀的交联添加剂聚合物添加到消防用水中。该添加剂具有吸收大量水的特性、粘结到竖直和水平表面上的高粘性以及保持在标准消防设备中排出的足够的流动性。还公开了一种通过排出、泵送或批量添加到水源将该添加剂添加到消防用水的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容大体上涉及，更具体地说，涉及用于将含水聚合物颗粒施加到表面以防火和/或灭火的方法。
技术介绍
水通常被用来灭火和防止火蔓延到附近结构。当被施加于火时，水具有几个有益效果，包括去除热量和剥夺氧。当将水引向火灾附近的结构以防止火蔓延到其上时，火必须在附近的结构达到燃烧温度或引燃温度之前提供足够的热量来蒸发附近结构上(或材料中)的水。用水防止火蔓延到附近结构的一个缺点在于引向结构的大部分水不会渗透到结构内而提供防火，而是从结构流到地面。因此，浪费了大量的水。另一个缺点在于渗透到结构中的所有水仅仅提供了有限的防火，因为大部分结构仅吸收有限量的水，并且这些有限量的水很快地就蒸发了。因此，必须消耗大量的人工来连续地在附近的结构上重复施加水，以向它们提供连续的防火。用水灭火的一个缺点在于，由于上述流掉问题而使相当大的量的水没有直接救火或灭火。用水灭火的另一个缺点在于，直接喷洒在火上的水在火的上部高度处蒸发，结果使得只有比所施加的少得多的水能够充分地穿透来熄灭火的底部。为了解决用水(通过自身)来救火的上述缺点，von Blücher等人的美国专利No.5,190,110描述了使用包括干吸水性聚合体的含水系统来灭火和/或防火。聚合物颗粒具有从20微米到500微米的颗粒尺寸，并且通过搅拌或泵送而分散到水中，从而所形成的粘性不会超过100厘泊(cps)。该系统包含吸收水而不溶于水的离散聚合物颗粒。因此，颗粒夹带在水中，从而使其可直接施加于火。干固体粒状颗粒通常与水源预先混合。可选的是，在喷嘴之前可直接加入干固体粒状颗粒。该可选方法没有提供足够的时间用于使颗粒膨胀，因此粘性没有增加到足以使颗粒可粘附至表面的程度。von Blücher等人的美国专利No.4,978,460也描述了使用包括干吸水性聚合物的含水系统来灭火和/或防火。No.4,978,460专利的干固体聚合物颗粒由水溶性隔离剂包围以防止颗粒胶结。形成胶囊的固体粒状颗粒膨胀(即，从吸水开始膨胀)所需的时间从几十秒到几分钟。当用典型的水龙带长度救火时，比水保留在灭火水龙带中的实际时间长几十秒。因此，当通过标准消防设备使用这样包围的聚合物颗粒时，没有足够的时间使颗粒膨胀，从而粘性没有增加到足以使颗粒可粘附至表面的程度。Zweigle的美国专利No.3,758,641也描述了在消防应用中使用具有高吸水性的干固体粒状的聚合物颗粒。最好与专用附加消防设备一起使用所公开的颗粒。由于上述消防技术的现有状态的吸水性聚合颗粒的干固体粒状特性，在很多消防应用中很难或者不可能使用这样的聚合物。例如，因为这样的聚合物的微粒特性，用标准设备将这样的聚合体排出到标准消防水龙带中几乎是不可能的。另外，聚合物的干固体特性促进了颗粒的胶结，随后堵塞消防水龙带中的水流动。因此，在消防应用中为了使用干固体粒状颗粒，有时必须提供专门设备，例如“适用于处理这样材料的泵和喷嘴”(参见，例如，Zweigle的No.3,758,641专利)。另外，如果使用例如小河或江河的自然水源作为水源时，不可能通过将聚合物批量加入水源中来预先混合聚合物。例如，如果将聚合物添加剂倒入小溪或江河中，绝大多数的聚合物添加剂将简单地流过用于救火的吸水点。
技术实现思路
本公开内容提供了用于在防火和/或灭火中使用的、含有干的、可水膨胀的研磨的交联聚合物的植物油分散剂。有利的是，所述分散剂容易与水源混合在一起。另外，所述分散剂可以与水结合以提供具有足够高粘性的水添加剂混合物，从而该混合物容易以功能性厚度粘附在竖直和水平表面上。另外，含在所述分散剂中的聚合物具有非常短的膨胀(吸收水)时间，从而通过使用标准消防设备容易将其排出到灭火水龙带中。另外，由于本公开内容中的所述分散剂包括植物油，因此相对于基于矿物油乳液的聚合物来说，植物油作为消防添加剂来使用对环境是有利的。在本公开内容的一个实施例中，用于将含水聚合物颗粒施加到表面以防火和/或灭火的所述方法包括提供以植物油分散剂形式的交联聚合物颗粒，以足以使得到的水添加剂混合物的粘性增加到大约100cps以上的量将作为吸水添加剂的所述分散剂添加到水中，并且将所述水/添加剂混合物引向表面，以防火和/或灭火，其中在吸水之后，所述添加剂保持高于全部水的约50个重量百分比(wt.％)；在公开内容的另一个实施例中，用于将聚合物颗粒施加到表面以防火和/或灭火的方法包括将包括植物油和干的、可水膨胀的研磨的交联聚合物的分散剂添加到水中，以形成水添加剂混合物，并且将所述水添加剂混合物引向表面，以防火和/或灭火，其中所述聚合物在膨胀之后在所述水添加剂混合物中保持高于约50个重量百分比(wt.％)的水。附图说明图1为用来将聚合物颗粒施加到表面以防火和/或灭火的典型设备的图；以及图2为示出本公开内容的实施例的示意图。具体实施例方式所公开的方法使用水添加剂来防火和/或灭火。该添加剂为含有植物油和可水膨胀的交联聚合物的分散剂。该分散剂通过将可水膨胀的研磨的干聚合物分散到植物油中而形成，根据需要或希望，可选地带有合适的表面活化剂和稳定剂。在优选实施例中，该分散剂包括在植物油以及适当的乳化剂和悬浮剂中的干交联聚合物。优选的是，所述分散剂为分散在植物油中的至少一个亲水单体的干交联聚合物。通常，所述聚合物为丙烯酰胺和丙烯酸衍生物(例如，丙烯酸盐)的共聚物。优选的是，所述聚合物为丙烯酸盐、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)盐的三元共聚物。通过聚合作用而形成的聚合物颗粒通常被研磨成尺寸小于大约74微米，通常70％的颗粒的尺寸小于37微米。然而，可使用尺寸在约10微米到约200微米范围内的聚合物颗粒。实际上，任何非水溶性植物油都可被用来制备分散剂。优选的是，所述植物油为油菜籽油(或其精制的形式，改良油菜籽油(canola))。在将分散剂添加到消防用水之后通常形成凝胶。分散的可水膨胀的交联聚合物颗粒的颗粒尺寸和油的选择由在将分散剂添加到消防用水后形成的凝胶的期望软度/硬度来确定。固定凝胶的形成通常在约3秒以下的时间内发生，因此颗粒优选具有小于约3秒的膨胀时间。凝胶的粘性通常为至少约100cps，优选至少约500cps，高达50,000cps。“固定”的凝胶形成是指凝胶在接触时会粘附竖直表面上。可使用低HLB表面活化剂来帮助干聚合物颗粒在植物油中的分散。可将高HLB表面活化剂添加到分散剂中，以改变用于特定消防要求的凝胶的流动性。尤其适合的低HLB表面活化剂为山梨糖醇酐单油酸酯。山梨糖醇酐单油酸酯在食物中用作乳化剂。优选的是，添加剂有足够的量，从而在吸收水之后，添加剂保持大于总水量的约50wt.％。可采用悬浮剂(例如，烘制二氧化硅)来为分散剂提供稳定性和可流动性。这样使得可以以液体形式将分散剂导入水源，从而可以用标准消防设备容易地将分散剂排出。使用烘制二氧化硅不仅为分散剂提供了稳定性，而且还令人惊讶地增加了水添加剂混合物(凝胶)的稳定性，从而使得低添加剂浓度即可形成固定的凝胶。烘制二氧化硅也被批准为直接食物添加剂。包括植物油(例如改良油菜籽油)、山梨糖醇酐单油酸酯和烘制二氧化硅的聚合分散剂，或者(基本上)由植物油(例如改良油菜籽油)、山梨糖醇酐单油酸酯和烘制二氧化硅构成的聚合分散剂对于健康、安全、环境以及操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将含水聚合物颗粒施加到表面以防火和／或灭火的方法，该方法包括：（ａ）将包括植物油和干的、可水膨胀的研磨的交联聚合物的分散剂添加到水中，以形成含有含水聚合物颗粒的水添加剂混合物，其中所述聚合物在膨胀之后在所述水添加剂混合物中保持大于约５０个重量百分比（ｗｔ．％）的水；以及（ｂ）将所述水添加剂混合物引到表面上，以防火和／或灭火。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：埃德温T索特维尔，
申请(专利权)人：巴瑞科德国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]