RU2153376C1 - Method of preparing pyrotechnical aerosol-forming fire-extinguishing compositions - Google Patents
Method of preparing pyrotechnical aerosol-forming fire-extinguishing compositions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2153376C1 RU2153376C1 RU99104412A RU99104412A RU2153376C1 RU 2153376 C1 RU2153376 C1 RU 2153376C1 RU 99104412 A RU99104412 A RU 99104412A RU 99104412 A RU99104412 A RU 99104412A RU 2153376 C1 RU2153376 C1 RU 2153376C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phenol
- composition
- formaldehyde resin
- aerosol
- potassium nitrate
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 21
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 10
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims description 20
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 238000009331 sowing Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000011369 resultant mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 abstract 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 17
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 11
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 3
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 3
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 239000012262 resinous product Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910019655 synthetic inorganic crystalline material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к способу изготовления пиротехнического аэрозольобразующего состава для генерирования дисперсной огнетушащей смеси, который используется в генераторах огнетушащего аэрозоля при объемном тушении пожаров в замкнутых помещениях и объемах. The invention relates to fire fighting equipment, in particular, to a method for manufacturing a pyrotechnic aerosol forming composition for generating a dispersed fire extinguishing mixture, which is used in fire extinguishing aerosol generators for volumetric extinguishing of fires in enclosed spaces and volumes.
Уровень техники характеризуют аэрозольобразующие составы для тушения пожаров на основе нитрата калия (окислитель) в количестве 40-70 мас.%, полимерного горючего и различных специальных добавок (см. например, патенты РФ N 2096055, A 62 C 13/22, 1997, N 2060743 A 62 D 1/00, 1996, N 2022589, A 62 D 1/00, 1992, США N 3972820, кл. A 62 C 1/00, 1976). The prior art is characterized by aerosol-forming compositions for extinguishing fires based on potassium nitrate (oxidizing agent) in an amount of 40-70 wt.%, Polymer fuel and various special additives (see, for example, RF patents N 2096055, A 62 C 13/22, 1997, N 2060743 A 62 D 1/00, 1996, N 2022589, A 62 D 1/00, 1992, U.S. N 3972820, CL A 62 C 1/00, 1976).
Общим недостатком перечисленных составов является их структурная сложность, многокомпонентность, которая определяет практические трудности в оптимизации как качественного, так и количественного содержания, из-за неоднозначности решения паллиативной задачи по обеспечению функциональной надежности и универсальности в применении, простоты и безопасности промышленного производства при низкой себестоимости. A common drawback of these formulations is their structural complexity, multicomponentness, which determines practical difficulties in optimizing both qualitative and quantitative content, due to the ambiguity of solving the palliative problem to ensure functional reliability and universality in use, simplicity and safety of industrial production at low cost.
Более простыми и технологичными являются трехкомпонентные пиротехнические составы, содержащие нитрат калия, фенолформальдегидную смолу и специальную добавку (катализатор горения, аэрозольобразователь или упрочняющий наполнитель), описанные в изобретениях соответственно по патентам РФ кл. A 62 D 1/00, N 2080137, 1997, N 2116095, 1998, N 2046614, A 62 C 37/00, 1995, и а.с. N 1445739, A 62 D 1/00, 1988. Simpler and more technologically advanced are three-component pyrotechnic compositions containing potassium nitrate, phenol-formaldehyde resin and a special additive (combustion catalyst, aerosol forming agent or reinforcing filler) described in the inventions, respectively, according to the patents of the Russian Federation cl. A 62 D 1/00, N 2080137, 1997, N 2116095, 1998, N 2046614, A 62 C 37/00, 1995, and A.S. N 1445739, A 62 D 1/00, 1988.
По технической сущности наиболее близким является пиротехнический состав, который содержит, мас. %: 54 - 75 нитрата калия (окислитель), 4 - 10 фенолформальдегидной смолы (горючего связующего) и 15 - 42 дициандиамида (газоаэрозольобразователя) - патент РФ N 2046614. By technical nature, the closest is the pyrotechnic composition, which contains, by weight. %: 54 - 75 potassium nitrate (oxidizing agent), 4 - 10 phenol-formaldehyde resin (combustible binder) and 15 - 42 dicyandiamide (gas aerosol former) - RF patent N 2046614.
Этот пиротехнический состав промышленно используется в технических средствах для тушения пожаров, при изготовлении газогенераторов в порошковых огнетушителях. This pyrotechnic composition is industrially used in technical means for extinguishing fires, in the manufacture of gas generators in powder fire extinguishers.
Недостатком известного состава является неудовлетворительная полнота сгорания компонентов, что ограничивает применение в закрытых объемах и непроветриваемых помещениях из-за токсичности генерируемых газоаэрозольных продуктов с высокой температурой, для снижения которой необходимо дополнительно использовать охладители, повышающие потребительскую стоимость и усложняющие производство. A disadvantage of the known composition is the unsatisfactory completeness of combustion of the components, which limits the use in closed volumes and unventilated rooms due to the toxicity of the generated gas-aerosol products with high temperature, to reduce which it is necessary to additionally use chillers that increase consumer cost and complicate production.
Наиболее близким аналогом предлагаемому способу приготовления пиротехнического аэрозольобразующего состава для тушения пожаров является описанный в патенте РФ N 2101054, A 62 C 3/00, опубл. 10.01.98, в бюл. N 1, который содержит смешивание порошков (мас.%) нитрата калия (67 - 72), горючего связующего - фенолформальдегидной смолы (8 - 12) и газоаэрозольобразователя - дициандиамида (16 - 25), причем перед смешиванием компонентов готовят раствор горючего связующего в смеси этилового спирта с ацетоном в соотношении (30 - 50): (70 - 50) и полученный раствор смешивают с порошкообразным нитратом калия и дициандиамидом при подаче раствора не менее чем за два приема равными порциями до достижения равномерного распределения всех компонентов во всей массе смеси с последующими провялкой и грануляцией смеси с одновременной сушкой при 20 - 70oC до достижения содержания влаги и летучих не более 1% и достаточной сыпучести гранулированного состава при объемном дозировании.The closest analogue to the proposed method for the preparation of a pyrotechnic aerosol-forming composition for extinguishing fires is described in the patent of the Russian Federation N 2101054, A 62 C 3/00, publ. 01/10/98, in bull. N 1, which contains a mixture of powders (wt.%) Of potassium nitrate (67 - 72), a combustible binder - phenol formaldehyde resin (8 - 12) and a gas aerosol former - dicyandiamide (16 - 25), and before mixing the components, a solution of a combustible binder in a mixture is prepared ethyl alcohol with acetone in the ratio (30 - 50): (70 - 50) and the resulting solution is mixed with powdered potassium nitrate and dicyandiamide when the solution is supplied in at least two doses in equal portions until a uniform distribution of all components in the entire mixture is achieved, followed by provyalkoy conductive mixture and granulating with simultaneous drying at 20 - 70 o C to a moisture content and volatiles of not more than 1%, and a sufficient flowability of the granular composition in a volume dosing.
Пиротехнический аэрозольобразующий состав, описанный в прототипе, совпадает с предложенной оптимизированной композицией по структурным компонентам и долевому содержанию ингредиентов (мас.%):
Нитрат калия - 67 - 70
Фенолформальдегидная смола - 9 - 12
Дициандиамид - 18 - 20
Недостатком известного способа является его нетехнологичность из-за повышенного содержания фенола в рабочем помещении, высокой концентрации вредного летучего растворителя, содержащего ацетон, который имеет относительно низкую температуру вспышки, что повышает степень опасности производства.The pyrotechnic aerosol forming composition described in the prototype coincides with the proposed optimized composition for structural components and fractional content of ingredients (wt.%):
Potassium Nitrate - 67 - 70
Phenol formaldehyde resin - 9 - 12
Dicyandiamide - 18 - 20
The disadvantage of this method is its low technology due to the high content of phenol in the working room, a high concentration of harmful volatile solvent containing acetone, which has a relatively low flash point, which increases the degree of production hazard.
Длительный процесс сушки готового гранулированного продукта увеличивает технологический цикл и потребную производственную площадь. The long drying process of the finished granular product increases the production cycle and the required production area.
Пиротехнический состав, получаемый по известной технологии, не обеспечивает стабильности горения и, как следствие, функциональной надежности пожаротушения из-за флегматизирующего действия содержащейся влаги в исходных ингредиентах состава, а также характеризуется неполнотой сгорания и токсичностью. The pyrotechnic composition obtained by the known technology does not ensure combustion stability and, as a result, the functional reliability of fire fighting due to the phlegmatizing effect of the moisture contained in the initial ingredients of the composition, and is also characterized by incomplete combustion and toxicity.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение технологичности и безопасности производства, а также повышение функциональной надежности состава и расширение области его использования при увеличении эффективности пожаротушения за счет повышения содержания высокодисперсной фазы конденсированных частиц аэрозоля, которые вследствие их большой удельной поверхности являются эффективным ингибитором горения.. The problem to which the present invention is directed, is to increase the manufacturability and safety of production, as well as to increase the functional reliability of the composition and expand the field of its use while increasing fire extinguishing efficiency by increasing the content of the finely dispersed phase of condensed aerosol particles, which, due to their large specific surface area, are an effective inhibitor burning ..
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном способе получения пиротехнического аэрозольобразующего состава для тушения пожаров, содержащем смешивание порошков (в мас.%) нитрата калия (67 - 70) и дициандиамида (18 - 20) со спиртовым раствором фенолформальдегидной смолы (9 - 12), которое проводят в два этапа, последующие провялку и гранулирование смеси, совмещенное с сушкой, по предложению авторов, предварительно порошок нитрата калия сушат до массовой доли влаги не более 0,08% и растворяют фенолформальдегидную смолу в этиловом спирте при соотношении масс 60:40, а поэтапное смешивание проводят в следующей последовательности: порошок нитрата калия с раствором фенолформальдегидной смолы в этиловом спирте, куда затем вводят дициандиамид, причем сушку гранулированной смеси проводят при температуре 30 - 45oC.The required technical result is achieved in that in the known method for producing a pyrotechnic aerosol-forming composition for extinguishing fires, comprising mixing powders (in wt.%) Of potassium nitrate (67 - 70) and dicyandiamide (18 - 20) with an alcohol solution of phenol-formaldehyde resin (9 - 12 ), which is carried out in two stages, subsequent calibration and granulation of the mixture, combined with drying, at the suggestion of the authors, the potassium nitrate powder is preliminarily dried to a mass fraction of moisture of not more than 0.08% and the phenol-formaldehyde resin is dissolved in ethyl with irte at a mass ratio of 60:40, and blending is carried out stepwise in the following sequence: potassium nitrate powder with a phenol-formaldehyde resin solution in ethanol, which is then introduced dicyandiamide, and drying the granulated mixture is carried out at a temperature of 30 - 45 o C.
Отличительные признаки позволили оптимизировать количественное содержание известных компонентов пиротехнического состава, обеспечивающие улучшение основных характеристик по целевому назначению без ухудшения технологических его качеств, снизить содержание токсических продуктов (CO, NH3, и HCN) в генерируемой огнетушащей смеси путем создания практически необходимого кислородного баланса, то есть выбрать соотношение компонентов, близкое к стехиометрическому, что дает возможность использовать состав в закрытых объемах.Distinctive features made it possible to optimize the quantitative content of the known components of the pyrotechnic composition, which ensure the improvement of the main characteristics for the intended purpose without compromising its technological qualities, reduce the content of toxic products (CO, NH 3 , and HCN) in the generated fire extinguishing mixture by creating the practically necessary oxygen balance, i.e. choose a ratio of components close to stoichiometric, which makes it possible to use the composition in closed volumes.
Кислородный баланс в огнетушащей смеси обеспечивается относительным повышением содержания в композиции фенолформальдегидной смолы и нижнего предела диапазона доли нитрата калия. The oxygen balance in the extinguishing mixture is ensured by a relative increase in the content of phenol-formaldehyde resin in the composition and the lower limit of the range of the proportion of potassium nitrate.
Уменьшение содержания в составе дициандиамида снижает токсичность продуктов сгорания огнетушащей смеси при использовании в закрытых объемах и непроветриваемых помещениях. A decrease in the content of dicyandiamide in the composition reduces the toxicity of the products of combustion of the fire extinguishing mixture when used in closed volumes and unventilated rooms.
Снижение содержания в составе дициандиамида менее 18 мас.% приводит к росту температуры тушащей газоаэрозольной смеси, что может служить причиной вторичного возгорания органических материалов в защищаемом объеме, а также приводит к уменьшению содержания дисперсной фазы огнетушащей смеси. A decrease in the content of dicyandiamide in the composition of less than 18 wt.% Leads to an increase in the temperature of the extinguishing gas-aerosol mixture, which can cause secondary ignition of organic materials in the protected volume, and also leads to a decrease in the content of the dispersed phase of the fire extinguishing mixture.
Повышение содержания дициандиамида больше 20 мас.% не дает заметного снижения температуры газоаэрозольной смеси, но снижает долю активных компонентов пиротехнического состава. При этом содержание ингибиторов горения, в частности аммиака, превышает предельно допустимую концентрацию в закрытом объеме, что создает дополнительные трудности по их нейтрализации, например, комбинированным тушением с водой, которая свяжет аммиак:
MH3+H2--->NH4OH
При содержании фенолформальдегидной смолы в композиции менее 9 мас.% образуется положительный кислородный баланс и, следовательно, имеет место образование (выделение) в продуктах сгорания пиротехнического состава свободного кислорода, что приводит к снижению теплотворной способности, а недостаточная теплотворная способность приведет к нестабильности горения, при этом газогенерирующий заряд из этого состава имеет неудовлетворительную механическую прочность из-за дефицита связующего.An increase in the content of dicyandiamide of more than 20 wt.% Does not give a noticeable decrease in the temperature of the gas-aerosol mixture, but reduces the proportion of active components of the pyrotechnic composition. In this case, the content of combustion inhibitors, in particular ammonia, exceeds the maximum permissible concentration in a closed volume, which creates additional difficulties in neutralizing them, for example, by combined quenching with water that will bind ammonia:
MH 3 + H 2 ---> NH 4 OH
When the phenol-formaldehyde resin content in the composition is less than 9 wt.%, A positive oxygen balance is formed and, consequently, pyrotechnic composition of free oxygen is formed (released) in the combustion products, which leads to a decrease in the calorific value, and insufficient calorific value will lead to combustion instability, when this gas-generating charge from this composition has an unsatisfactory mechanical strength due to deficiency of the binder.
Увеличение доли фенолформальдегидной смолы более 13 мас.% приводит к повышению температуры огнетушащей смеси и нарушению кислородного баланса в сторону отрицательных значений с образованием большого количества конденсированного остатка продуктов осмоления органической составляющей и, как следствие, к снижению лгнетушевой способности. An increase in the proportion of phenol-formaldehyde resin of more than 13 wt.% Leads to an increase in the temperature of the extinguishing mixture and a violation of the oxygen balance in the direction of negative values with the formation of a large amount of condensed residues of the resinous products of the organic component and, as a result, to a decrease in fire extinguishing ability.
Предложенные режимы и приемы способа позволили усовершенствовать технологию по прототипу и качественно улучшить основное действие изготовленного пиротехнического состава. The proposed modes and methods of the method allowed to improve the technology of the prototype and to qualitatively improve the main effect of the manufactured pyrotechnic composition.
Предварительная сушка окислителя обеспечила стабильность горения состава, то есть его функциональную надежность. The preliminary drying of the oxidizing agent ensured the stability of the combustion of the composition, i.e., its functional reliability.
Растворение горючего связующего в чистом этиловом спирте повысило безопасность и технологичность в промышленном производстве. The dissolution of a combustible binder in pure ethyl alcohol increased the safety and manufacturability in industrial production.
Оптимизированное массовое соотношение фенолформальдегидной смолы и этилового спирта в растворе обеспечивает возможность равномерного распределения в объеме механическим перемешиванием всех компонентов композиции. The optimized mass ratio of phenol-formaldehyde resin and ethyl alcohol in solution provides the possibility of uniform distribution in volume by mechanical stirring of all components of the composition.
Температурный диапазон сушки приготовленной смеси позволяет максимально интенсифицировать процесс удаления излишков влаги и летучих при минимуме энергозатрат. The temperature range of drying the prepared mixture allows you to intensify the process of removing excess moisture and volatiles with a minimum of energy consumption.
Каждый существенный признак сам по себе известен, но их новая устойчивая совокупность создает новый эффект качества, сверхэффект, не присущий признакам в разобщенности. Each essential characteristic is known per se, but their new stable combination creates a new quality effect, a super-effect that is not inherent in the signs of disunity.
Предложенное техническое решение не известно по доступным источникам информации уровня техники, из которого явным образом не следует для специалистов пиротехники, пожарной безопасности, и может быть реализовано в условиях промышленного предприятия, то есть соответствует критериям патентноспособности. The proposed technical solution is not known from the available sources of information of the prior art, which obviously does not follow for specialists in pyrotechnics, fire safety, and can be implemented in an industrial enterprise, that is, meets the criteria of patentability.
Предложенный состав приготавливается на имеющемся промышленном оборудовании по следующей технологической схеме последовательности операций смешивания компонентов доверительного диапазона их содержания, обеспечивающего адекватные характеристики. The proposed composition is prepared on existing industrial equipment according to the following flow chart of the sequence of operations for mixing the components of the confidence range of their content, providing adequate characteristics.
Ниже описан пример выполнения изобретений, который имеет чисто иллюстративные цели и не ограничивает объема прав совокупности существенных признаков формулы. The following describes an example of the invention, which has purely illustrative purposes and does not limit the scope of rights of the totality of the essential features of the formula.
Для приготовления пиротехнического состава используют:
- нитрат калия KNO3 по ГОСТ 19790-74 (окислитель);
- фенолформальдегидную смолу, материал, полученный синтетическим путем в результате поликонденсации фенола и формальдегида в присутствии катализатора (условная формула C13H12O2, оптимальной марки СФ-0112А-50, ОСТ В841467-77 с температурой каплепадения 120 - 150oC (горючее связующее);
- дициандиамид C2H4N4, технический ГОСТ 6988-73, температура плавления 203 - 210oC, синтетический кристаллический материал, выполняющий функцию газоаэрозольобразователя.To prepare the pyrotechnic composition use:
- potassium nitrate KNO 3 according to GOST 19790-74 (oxidizing agent);
- phenol-formaldehyde resin, a material obtained synthetically by polycondensation of phenol and formaldehyde in the presence of a catalyst (conventional formula C 13 H 12 O 2 , optimal grade SF-0112A-50, OST V841467-77 with a dropping point of 120 - 150 o C (fuel binder);
- dicyandiamide C 2 H 4 N 4 , technical GOST 6988-73, melting point 203 - 210 o C, a synthetic crystalline material that performs the function of a gas aerosol former.
Предварительно нитрат калия измельчают сначала на дисковой дробилке, просеивают через сита с ячейкой 0,9 мм, а затем на вибромельнице до частиц размером 8+1 мкм. First, potassium nitrate is crushed first on a disk crusher, sieved through sieves with a cell of 0.9 mm, and then in a vibratory mill to particles with a size of 8 + 1 μm.
После этого порошок нитрата калия сушат при температуре 40 - 80oC до содержания влаги не более 0,08 мас.%. Предварительная сушка нитрата калия снижает содержание влаги в составе для исключения ее флегматизирующего действия при окислении горючего, что стабилизирует горение пиротехнического состава в аэрозольном генераторе.After that, the potassium nitrate powder is dried at a temperature of 40 - 80 o C to a moisture content of not more than 0.08 wt.%. Preliminary drying of potassium nitrate reduces the moisture content in the composition to exclude its phlegmatizing effect during the oxidation of fuel, which stabilizes the combustion of the pyrotechnic composition in the aerosol generator.
Дициандиамид сушат до массовой доли влаги не более 0,7%, затем измельчают на дисковой дробилке, шаровой мельнице или др. известном оборудовании до размера частиц порошка 14+1 мкм в помещении с приточно-вытяжной вентиляцией при температуре 16 - 35oC.Dicyandiamide is dried to a mass fraction of moisture of not more than 0.7%, then crushed on a disk grinder, ball mill or other known equipment to a particle size of powder of 14 + 1 μm in a room with supply and exhaust ventilation at a temperature of 16 - 35 o C.
Измельченную и просеянную фенолформальдегидную смолу, содержащую влагу до 1,5 - 2,0 мас.%, засыпают в смеситель с этиловым спиртом (при соотношении масс 60:40) и в течение 1,0 - 1,5 ч перемешивают со скоростью 80 - 85 оборотов в минуту при температуре 40 - 60oC.The crushed and sieved phenol-formaldehyde resin containing moisture up to 1.5 - 2.0 wt.%, Is poured into a mixer with ethanol (with a mass ratio of 60:40) and stirred for 1.0 - 1.5 hours at a speed of 80 - 85 rpm at a temperature of 40 - 60 o C.
Растворение фенолформальдегидной смолы в чистом этиловом спирте обеспечивает равномерное распределение активных компонентов смеси в объеме состава при максимальном поверхностном контакте окислителя и горючего, что унифицирует основное действие зарядов, изготовленных из одной партии состава. The dissolution of phenol-formaldehyde resin in pure ethyl alcohol provides a uniform distribution of the active components of the mixture in the bulk of the composition with a maximum surface contact of the oxidizing agent and fuel, which unifies the main effect of charges made from one batch of the composition.
Использование чистого этилового спирта в качестве растворителя смолы повышает безопасность, так как температура вспышки повышается и снижается летучесть, сравнительно со спирто-ацетоновой смесью по известной технологии по прототипу, причем пары этилового спирта не токсичны. The use of pure ethyl alcohol as a resin solvent increases safety, since the flash point rises and volatility decreases, compared with the alcohol-acetone mixture according to the known technology of the prototype, and ethyl alcohol vapors are not toxic.
Подготовленные компоненты смешивают поэтапно в смесителе с лимитированными зазорами: между лопастями и дном 2,4 мм, между лопастями и корпусом смесителя - 2,5...2,8 мм в следующей последовательности. The prepared components are mixed in stages in the mixer with limited gaps: between the blades and the bottom of 2.4 mm, between the blades and the body of the mixer - 2.5 ... 2.8 mm in the following sequence.
Соотношение компонентов для смешивания выбирают номинальным, мас.%:
Нитрат калия - 70
Фенолформальдегидная смола - 11
Дициандиамид - 19
Навеску измельченного и высушенного нитрата калия засыпают в приготовленный раствор фенолформальдегидной смолы в этиловом спирте и перемешивают в течение 5 минут, затем вводят порошок дициандиамида и перемешивают далее в течение 10 - 15 минут.The ratio of the components for mixing is chosen nominal, wt.%:
Potassium Nitrate - 70
Phenol formaldehyde resin - 11
Dicyandiamide - 19
A portion of the crushed and dried potassium nitrate is poured into the prepared solution of phenol-formaldehyde resin in ethanol and stirred for 5 minutes, then dicyandiamide powder is introduced and further mixed for 10 - 15 minutes.
Перемешивание окислителя и горючего непосредственно обеспечивает максимальный контакт активных компонентов пиротехнического состава. Mixing the oxidizing agent and fuel directly ensures maximum contact of the active components of the pyrotechnic composition.
Приготовленную массу при перемешивании обдувают воздухом комнатной температуры с избыточным давлением 1 кг/см2 в течение 2,0 часов в вытяжном шкафу - провяливают массу, в результате чего удаляется спирт.The prepared mass with stirring is blown with room temperature air with an overpressure of 1 kg / cm 2 for 2.0 hours in a fume hood - the mass is dried, resulting in the removal of alcohol.
Далее массу гранулируют через калибровочную сетку с ячейкой 1,2 - 2,0 мм. Гранулы раскладывают на сетчатых поддонах в сушильном шкафу и сушат в течение 4 часов при температуре 30 - 45oC, контролируя долю влаги (0,08 мас. %) и летучих не выше 0,7 мас.%, всего - не более 0,8 мас.%.Next, the mass is granulated through a calibration grid with a cell of 1.2 - 2.0 mm. The granules are laid on mesh pallets in an oven and dried for 4 hours at a temperature of 30 - 45 o C, controlling the proportion of moisture (0.08 wt.%) And volatiles not exceeding 0.7 wt.%, Total - not more than 0, 8 wt.%.
Сушку состава проводят в узком доверительном диапазоне промышленной технологии, гарантирующей адекватные характеристики готового продукта. Пределы температурного диапазона ограничены по следующим соображениям: не ниже 30oC, чтобы ускорить процесс, но не выше 45oC для сокращения энергозатрат.The composition is dried in a narrow confidence range of industrial technology, which guarantees adequate characteristics of the finished product. The temperature range is limited for the following reasons: not lower than 30 o C to speed up the process, but not higher than 45 o C to reduce energy consumption.
Для практического использования приготовленного пиротехнического состава при объемном тушении пожаров генерируемой газоаэрозольной смесью из гранул состава прессуют цилиндрический заряд. For practical use of the prepared pyrotechnic composition during volumetric fire extinguishing with the generated gas-aerosol mixture, a cylindrical charge is pressed from the composition granules.
При изготовлении пиротехнического заряда предложенного состава необходимо соблюдать требования безопасности по ОСТ В-84-1786-79, обеспечив в воздухе рабочей зоны производственных помещений предельно допустимые концентрации веществ, в частности:
пыли фенолформальдегидной смолы, не более - 6 мг/м.куб
паров фенола, выделяемых смолой, не более - 0,3 мг/м.куб
пыли нитрата калия, не более (в соответствии с ГОСТ 12.1005-88) - 5 мг/м.куб
Сравнительные испытания известного и предложенного составов показали, что новый состав имеет лучшую огнетушащую способность и более экологически чист по генерируемым газоаэрозольным продуктам, что определяет предпочтение для эффективного использования в закрытых объемах, то есть новый продукт характеризуется функциональной надежностью и более широкой областью применения.In the manufacture of the pyrotechnic charge of the proposed composition, it is necessary to comply with the safety requirements for OST V-84-1786-79, providing the maximum permissible concentration of substances in the air of the working area of industrial premises, in particular:
phenol-formaldehyde resin dust, not more than 6 mg / m3
phenol vapor emitted by the resin, not more than 0.3 mg / m3
potassium nitrate dust, not more (in accordance with GOST 12.1005-88) - 5 mg / m3
Comparative tests of the known and proposed compositions showed that the new composition has better fire extinguishing ability and is more environmentally friendly in terms of the generated gas-aerosol products, which determines the preference for effective use in confined spaces, that is, the new product is characterized by functional reliability and a wider scope.
Состав по изобретению технологичен в приготовлении, безопасен при эксплуатации и функционален: обеспечивает эффективное тушение пожаров в замкнутом пространстве за счет повышения удельного выхода генерируемых аэрозольных частиц и газов при полноте сгорания композиции без образования опасных для жизнедеятельности человека концентраций вредных веществ. The composition according to the invention is technologically advanced to prepare, safe to use and functional: it provides effective fire extinguishing in confined spaces by increasing the specific yield of generated aerosol particles and gases with complete combustion of the composition without the formation of concentrations of harmful substances hazardous to human life.
Коэффициент использования состава повысился за счет увеличения выхода дисперсной фазы в аэрозоль при уменьшении несгоревшего остатка и выброса несгоревших частиц в пламягасящий газоаэрозольный поток. The utilization of the composition increased due to an increase in the yield of the dispersed phase in the aerosol with a decrease in the unburnt residue and the discharge of unburnt particles into the flame-extinguishing gas-aerosol stream.
Предложенные технические решения по пиротехническому аэрозольобразующему составу для тушения пожаров и способу его изготовления образуют группу изобретений, объединенный единым замыслом, который обеспечил решение поставленной технической задачи, имеющей целевую социальную направленность. The proposed technical solutions for the pyrotechnic aerosol-forming composition for extinguishing fires and the method of its manufacture form a group of inventions, united by a single concept, which ensured the solution of the technical problem with a targeted social orientation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99104412A RU2153376C1 (en) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | Method of preparing pyrotechnical aerosol-forming fire-extinguishing compositions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99104412A RU2153376C1 (en) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | Method of preparing pyrotechnical aerosol-forming fire-extinguishing compositions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2153376C1 true RU2153376C1 (en) | 2000-07-27 |
Family
ID=20216707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99104412A RU2153376C1 (en) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | Method of preparing pyrotechnical aerosol-forming fire-extinguishing compositions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2153376C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2392993C1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-06-27 | ФГУП "Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева" | Pyrotechnic aerosol-forming compound |
| RU2686926C1 (en) * | 2018-08-16 | 2019-05-06 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Method of producing aerosol-forming pyrotechnic composition for fire extinguishing |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1764213A1 (en) * | 1988-03-04 | 1995-01-09 | Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны | Compound for prevention and fighting of fires in enclosed spaces |
| RU2046614C1 (en) * | 1991-04-08 | 1995-10-27 | Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны | Device for detection and volumetric suppression of fire and smoke-forming compound |
| SU1772920A1 (en) * | 1985-03-04 | 1996-11-20 | Специальное конструкторское технологическое бюро "Технолог" Ленинградского технологического института им.Ленсовета | Composition for fire suppression of large volumes of combustible liquids and gases |
| RU2101054C1 (en) * | 1996-04-30 | 1998-01-10 | Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ" | Aerosol-forming composition for fire extinguishing and a method of its making |
-
1999
- 1999-03-15 RU RU99104412A patent/RU2153376C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1772920A1 (en) * | 1985-03-04 | 1996-11-20 | Специальное конструкторское технологическое бюро "Технолог" Ленинградского технологического института им.Ленсовета | Composition for fire suppression of large volumes of combustible liquids and gases |
| SU1764213A1 (en) * | 1988-03-04 | 1995-01-09 | Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны | Compound for prevention and fighting of fires in enclosed spaces |
| RU2046614C1 (en) * | 1991-04-08 | 1995-10-27 | Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны | Device for detection and volumetric suppression of fire and smoke-forming compound |
| RU2101054C1 (en) * | 1996-04-30 | 1998-01-10 | Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ" | Aerosol-forming composition for fire extinguishing and a method of its making |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2392993C1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-06-27 | ФГУП "Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева" | Pyrotechnic aerosol-forming compound |
| RU2686926C1 (en) * | 2018-08-16 | 2019-05-06 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Method of producing aerosol-forming pyrotechnic composition for fire extinguishing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2101054C1 (en) | Aerosol-forming composition for fire extinguishing and a method of its making | |
| RU96108059A (en) | AEROSOL-FORMING COMPOSITION FOR FIRE FIGHTING AND THE METHOD OF ITS PRODUCTION | |
| AU2010342983A1 (en) | New age resistant aerosol propellant and preparing process thereof | |
| JPH08502467A (en) | Propellant and explosive compositions and methods of making them | |
| CN114768164B (en) | Safe and efficient aerosol fire extinguishing agent and preparation method thereof | |
| US4096005A (en) | Pyrotechnic cloud seeding composition | |
| CN109999398A (en) | The extinguishing chemical and preparation method of lithium battery fire can be put out | |
| CN105169614A (en) | Aerosol extinguishant for handheld fire extinguisher and preparation method of aerosol extinguishant | |
| RU2153376C1 (en) | Method of preparing pyrotechnical aerosol-forming fire-extinguishing compositions | |
| US2968542A (en) | Illuminants | |
| RU2350590C1 (en) | Pyrotechnical smoke-forming composition | |
| RU2686927C1 (en) | Granulated pyrotechnic composition for volumetric fire extinguishing | |
| RU2083539C1 (en) | Pyrotechnic aerosol-forming composition and process for preparing thereof | |
| CA2302485A1 (en) | Infrared tracer for ammunition | |
| RU2350589C1 (en) | Pyrotechnical smoke-forming composition | |
| CN107694001B (en) | A kind of hot aerosol fire extinguishing agent and preparation method thereof | |
| RU2157271C1 (en) | Aerosol-forming fire-extinguishing composition | |
| RU2788085C1 (en) | Aerosol-forming composition for fire extinguishing | |
| RU2686926C1 (en) | Method of producing aerosol-forming pyrotechnic composition for fire extinguishing | |
| RU2076761C1 (en) | Aerosol-forming solid-fuel compound to fight fire | |
| RU2484075C2 (en) | Method to manufacture pyrotechnical charges | |
| RU2098156C1 (en) | Pyrotechnical composition | |
| US3704187A (en) | Pyrotechnic disseminating composition | |
| US8002914B1 (en) | Smokeless flash powder | |
| RU2812885C1 (en) | Aerosol forming fire extinguishing composition |