Способ получения огнетушащего порошкового состава
Владельцы патента RU 2456045:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (RU)
Изобретение относится к способам получения огнетушащих порошковых составов для тушения пожаров классов A, B, C и электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В, в различных отраслях народного хозяйства и в быту. Способ получения огнетушащего порошкового состава включает измельчение компонентов состава и их смешение, при этом фосфат и сульфат аммония измельчают раздельно в присутствии диоксида кремния и полиорганогидридсилоксана, затем подвергают просеиванию продукт на основе фосфата аммония с выделением фракции размером 35-60 мкм и на основе сульфата аммония размером 60-140 мкм соответственно, после чего просеянные продукты смешивают с получением состава со следующим массовым соотношением компонентов: фосфат аммония и сульфат аммония: диоксид кремния: полиорганогидридсилоксан 90-97,25:2,5-5:0,25-5%. Предложенный способ обеспечивает высокие параметры пожаротушения и показатели гидрофобности, а именно низкую склонностью к влагопоглащению, высокую способность к водоотталкиванию и высокую кажущуюся насыпную плотность, а также исключает образование инкрустаций и налипание измельчаемых компонентов на стенки помольного оборудования. 1 табл., 3 пр.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к способам получения огнетушащих порошковых составов для тушения пожаров классов A, B, C и электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В, в различных отраслях народного хозяйства и в быту.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен способ получения огнетушащего порошкового состава (ОПС), где в качестве основного компонента используется предварительно измельченный хлорид калия. Способ включает в себя обработку измельченного хлорида калия алкилгалоидсиланами в паровой фазе при 80-120°C с предварительной подачей воздуха с абсолютным влагосодержанием 60-70 г/м3 (патент РФ 2050876, A62D 1/00, опубл. 1995 г.).
Недостатком аналога является высокая слеживаемость и водопоглощение получаемого огнетушащего порошкового состава.
Известен также способ получения ОПС, включающий возможность получения фракции 50-100 мкм - 30% и менее 50 мкм - 70%. По данному способу после стадий просеивания, измельчения и гидрофобизации основной компонент (хлорид калия) прокаливают в среде аэросила при 80-155°C в течение 2,5-4,5 часов, с последующим просеиванием после стадии прокаливания. Способ позволяет получить ОПС с высокими показателями гидрофобности, при этом нормированный размер частиц увеличивает огнетушащую способность порошка (патент РФ 2170601, A62D 1/00, опубл. 20.07.2001).
Существенным недостатком данного способа является высокая стоимость дисперсной добавки - аэросила, что понижает конкурентоспособность на рынке огнетушащих средств.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, то есть прототипом, является способ получения ОПС, включающий сушку всех компонентов, гидрофобизацию используемой в качестве антислеживающей добавки белой сажи кремнийорганическими веществами, которую осуществляют в процессе ее измельчения, с последующим термостатированием при температуре 70-100°C в течение 2-4 часов; измельчение основных компонентов с добавлением 20-40% от общей массы гидрофобизированной белой сажи и смешивание всех компонентов состава. В качестве основных целевых компонентов используют смесь сульфата аммония и фосфата аммония в соотношении 1:1. В составе огнетушащего порошка целевые компоненты составляют 95 масс.%., общая масса белой сажи и кремнейорганической жидкости 5 масс.% (при этом содержание белой сажи составляет 95-99 масс.% от их общей массы, а кремнейорганической жидкости - 1-5 масс.%) (патент РФ 2302889, A62D 1/00, опубл. 20.07.2007).
К недостаткам прототипа следует отнести достаточно высокую склонность к влагопоглащению и невысокую способность к водоотталиванию и недостаточную кажущуюся насыпную плотность. Кроме того, недостатком данного изобретения является невозможность получения порошка с оптимальным соотношением: тушащую фракцию от 35 до 60 мкм (фосфат аммония) и фракцию носителя от 60 до 140 мкм (сульфат аммония), так как и фосфат, и сульфат аммония измельчаются совместно с антислеживающей добавкой.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей изобретения является создание способа получения огнетушащего порошка многоцелевого назначения с высокими параметрами пожаротушения и показателями гидрофобности, а именно низкой склонностью к влагопоглащению, высокой способностью к водоотталкиванию и высокой кажущейся насыпной плотностью. Огнетушащий порошок производится с определенным фракционным составом носителя и тушащей фракции, а также наименьшим расходом гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости, без ухудшения качества готового продукта.
Для решения поставленной задачи разработан способ получения огнетушащего порошкового состава, включающий измельчение фосфата и сульфата аммония с диоксидом кремния и полиорганогидридсилоксаном, с последующим смешением всех компонентов состава, в котором измельчение осуществляют раздельно при массовом соотношении фосфат аммония или сульфат аммония: диоксид кремния: полиорганогидридсилоксан, равном 90÷97,25:2,5÷5:0,25÷5%, после чего продукты подвергают раздельному просеиванию с выделением фракций на основе фосфата аммония размером 35÷60 и на основе сульфата аммония размером 60÷140 мкм соответственно.
Измельчение фосфата аммония в присутствии диоксида кремния и кремнийорганической жидкости осуществляют в роликокольцевой вибромельнице с ударно-сдвиговым характером нагружения. Измельчение сульфата аммония осуществляют в дезинтеграторной мельнице, с последующей классификацией и отбором фракции определенного размера. На заключительной стадии все компоненты огнетушащего порошка смешивают в полном объеме.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1
Фосфат аммония в количестве 95,76 г измельчается в вибромельнице в присутствии 5,32 г диоксида кремния и 5,32 г полиметилгидридсилоксана до содержания фракции не более 60 мкм и не менее 35 мкм. Сульфат аммония в количестве 95,76 г измельчается в дезинтеграторной мельнице в присутствии 5,32 г диоксида кремния и 5,32 г полиметилгидридсилоксана до содержания фракции не более 140 мкм и не менее 60 мкм. На заключительной стадии все компоненты смешиваются в полном объеме в смесителе. Состав продукта: фосфат аммония - 45,00%; сульфат аммония - 45,00%; диоксид кремния - 5%; полиметилгидридсилоксан - 5%.
Пример 2
Фосфат аммония в количестве 100 г измельчается в вибромельнице в присутствии 4,26 г диоксида кремния и 2,13 г полидиэтилагидридсилоксана до содержания фракции не более 60 мкм и не менее 35 мкм. Сульфат аммония в количестве 100 г измельчается в дезинтеграторной мельнице в присутствии 4,26 г диоксида кремния и 2,13 г полидиэтилагидридсилоксана до содержания фракции не более 140 мкм и не менее 60 мкм. На последней стадии все компоненты смешиваются в полном объеме. Состав продукта: фосфат аммония - 47%; сульфат аммония - 47%; диоксид кремния - 4%; полидиэтилгидридсилоксан - 2%.
Пример 3
Фосфат аммония в количестве 103,5 г измельчается в вибромельнице в присутствии 2,66 г диоксида кремния и 0,26 г полиэтилгидридсилоксана до содержания фракции не более 60 мкм и не менее 35 мкм. Сульфат аммония в количестве 103,5 г измельчается в дезинтеграторной мельнице в присутствии 2,66 г диоксида кремния и 0,26 г полиэтилгидридсилоксана до содержания фракции не более 140 мкм и не менее 60 мкм. На последней стадии все компоненты смешиваются в полном объеме. Состав продукта: фосфат аммония - 48,62%; сульфат аммония - 48,62%; диоксид кремния - 2,5%; полиэтилгидридсилоксан - 0,25%.
Показатели кажущейся насыпной плотности, склонности к влагопоглащению и способность к водоотталкиванию полученных образцов определяли при помощи методик, представленных в нормах пожарной безопасности «Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования. Методы испытаний» (НПБ-170-98).
Результаты испытаний представлены в таблице.
| Таблица | ||||
| № примера п/п | Наименование показателя | |||
| Склонность к влагопоглощению, % | Способность к водоотталкиванию, мин | Кажущаяся насыпная плотность, кг/м3 | ||
| неуплотненного порошка | уплотненного порошка | |||
| 1 | 0,78 | более 260 | 820 | 1110 |
| 2 | 0,80 | более 200 | 800 | 1100 |
| 3 | 0,69 | более 260 | 830 | 1140 |
| Прототип | 1,57 | более 180 | 720 | 1100 |
Из таблицы видно, что использование предлагаемого изобретения позволяет получать огнетушащий порошок, с более низкой склонностью к водопоглащению и более высокой водоотталкивающей способностью по сравнению с прототипом. При этом кажущая насыпная плотность полученных образцов в среднем больше плотности прототипа на 13,25%.
Кроме того, предлагаемый способ исключает образование инкрустаций и налипание измельчаемых компонентов на стенки помольного оборудования, что является дополнительным преимуществом.
Способ получения огнетушащего порошкового состава, включающий измельчение компонентов состава и их смешение, отличающийся тем, что фосфат и сульфат аммония измельчают раздельно в присутствии диоксида кремния и полиорганогидридсилоксана, затем подвергают просеиванию продукт на основе фосфата аммония с выделением фракции размером 35÷60 мкм и на основе сульфата аммония размером 60÷140 мкм соответственно, после чего просеянные продукты смешивают с получением состава со следующим массовым соотношением компонентов: фосфат аммония и сульфат аммония: диоксид кремния: полиорганогидридсилоксан 90÷97,25 : 2,5÷5 : 0,25÷5%.
