用于防火和/或灭火的方法

专利名称：用于防火和/或灭火的方法
技术领域：
本公开内容大体上涉及用于防火和/或灭火的方法，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。
背景技术：
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。

发明内容
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。


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、环境以及操作方面特别理想，因为这些配方成分或者是食物，或者被批准为直接食物添加剂。
通常以大约0.1体积百分比(vol.％)到大约50vol.％的浓度，通常不超过大约20vol.％的浓度将添加剂添加到水中。优选的是，以大约0.1vol.％到大约10vol.％的浓度，更优选以从约1vol.％到约3vol.％或从约1vol.％到约2vol.％的浓度将添加剂添加到水中。
添加剂结合有超级吸收性聚合物的性能，因为其可吸收相对于其尺寸、重量和厚度而言非常大量的水，并且所形成的水添加剂混合物具有相对高的粘性。因此，从灭火水龙带的端部喷射出的水添加剂混合物容易以功能性厚度粘附在竖直表面和水平表面上。该粘附使得水添加剂混合物可防止火损坏该水添加剂混合物以相对较长时间所粘附的结构，因此使重新涂覆该结构所需的人工最少。因此，使用该水添加剂混合物来涂覆靠近火的结构为该结构提供了保护涂层。因此，火不会象原来那样快速蔓延，因为其必须克服粘附在结构上的添加剂的含水聚合物颗粒中存在的大量水的作用。另外，因为被添加剂吸收的水量蒸发得比由单纯的水所提供的蒸发慢，所以使用添加剂提供了更多的水来防火和/或灭火。另外，添加剂的消防益处可通过喷雾来补充(即，在用水添加剂混合物涂覆结构之后)。通常在由聚合物保持的水的一部分蒸发时进行喷雾。
将该添加剂添加到消防用水的方法优选通过排出、泵送或批量添加到水源来进行。添加剂的性质和特性使得可通过标准消防设备排出。
如图1所示，可以以任何合适的方式，例如目前使用的排出消防泡沫(例如，水成膜泡沫(AFFF))的方式将添加剂排出到灭火水龙带10中。拖拽水龙带12被布置在添加剂的料罐14中。通过灭火水龙带10的水流在喷射器喷嘴16中形成负压，该负压于是通过灭火水龙带10将添加剂从料罐14抽入水流中。喷射器喷嘴16具有内阀，通过该内阀可控制添加剂的流动。该添加剂可与现有的标准消防设备一起使用，并且不需要购买新的设备。因为添加剂是可流动分散剂，所以不需要添加载体或隔离剂以使其能够被排出或混合。
可选的是，可以将添加剂批量添加到消防车20的水罐18中。再重复一遍，由于添加剂是流体分散剂，因此不需要大范围的搅动或加入单独的载体或隔离剂以避免聚集，对于目前使用的固体添加剂来说这是必须的。批量添加本公开内容的添加剂通常仅需要有限的混合。
当添加剂例如通过排入到灭火水龙带或批量添加到水罐而引入至大量的消防用水时，分散剂与消防用水混合，从而分散剂中的聚合物颗粒暴露于大量的水并且快速地吸收大量的水。
植物油分散剂中的膨胀颗粒形成均质的、高粘性流体。因为分散剂的性质，所以所形成的水添加剂混合物具有短的(优选约3秒以下)膨胀或吸收时间以及相对高的粘性，这些使得混合物可容易地粘附在竖直表面和水平表面上。另外，该水添加剂混合物具有足够的流动性，以使得添加剂可容易地通过标准消防设备排出。
当水添加剂混合物被喷射到竖直或水平表面时，混合物粘附在表面上，因此使火熄灭和/或为在火附近的结构提供持续的防火保护。如图2所示，当混合物被喷射到表面22上时，含水聚合物颗粒24相互堆叠。这与使用AFFF和其它泡沫的方式相同，但是聚合物颗粒24含有水，而传统的泡沫泡充满空气。这样的水填充极大地加强了添加剂的防热性能。
当火接近表面22时，最靠近火的外部含水聚合物颗粒24吸收热，直至达到水的蒸发点。因此，更靠近墙壁的含水聚合物颗粒24得以保护，直至外部含水聚合物颗粒24的水蒸发。然后，下一层含水聚合物颗粒24吸收热，直至达到水的蒸发点，由此保护含水聚合物颗粒的其余内层。该过程持续直至最内层的含水聚合物颗粒24的水蒸发。该过程比使用传统的使用空气而不是水吸收热的泡沫更有效地吸收大量的热，因为水具有比气泡高得多的热容。
作为附加优点，到火使从含水聚合物颗粒层向下至被保护表面的水都蒸发时，根据涂层凝胶的粘性，在火穿透点上方的表面上的涂层可向下滑动以局部重新涂覆并连续保护被火穿透的区域。这样使得目前所需用来周期性地重新浸透表面的人工和材料资源最小化。显然，在某些点处，如果火继续燃烧，则火将使添加剂的全部水基本都蒸发。但是通过阻碍火的前进和由火造成的损坏，并且通过使用直接灭火的添加剂，消防员将可以更有效地消灭慢火，从而与使用传统消防技术和材料灭火时所造成的损坏相比，将极大地减少由火造成的损坏。因此，添加剂代表在消防技术中的显著跳跃式进步。
如上所述，当将水直接喷射到火上时，大量的水根本没有有效地灭火，因为在水到达火焰之前，火上方的过热空气使水蒸发。然而，当使用所公开的添加剂时，更多的水到达火，因为含水添加剂聚合物颗粒延缓蒸发，蒸发过程较慢。因此，比仅仅使用水时或者甚至使用传统的例如消防泡沫的添加剂时相比，不仅更多的水到达火，而且使用的水更少。另外，当仅使用水时，直接施加到火(和没有蒸发)的更大比例的水流掉或渗透入地面，因此在其刚刚使用之后就被浪费。作为附加优点，本公开内容的水添加剂混合物也覆盖灰或者燃烧的烧焦结构，而没有流掉或渗透到地面，从而有助于防止再燃，因为含水聚合物颗粒能吸收热，并且粘性混合物粘附到表面，从而剥夺表面燃烧所需要的氧，因此在燃烧表面上也提供了窒息效果。
因为添加剂的这些特性，当对森林和灌木丛进行灭火时，水添加剂混合物也适于用作人工防火间距。可以在火场前方喷洒混合物，混合物将覆盖例如灌木丛和树木的结构，从而当火达到被处理的区域时，火将停止前进，由此允许消防员在火没有进一步前进的情况下熄灭火焰。与使用传统的防火间距例如使用推土机或控制燃烧来清除用作防火间距的区域相比，这极大地减小了损失。
添加剂可吸收相对于其自重来说相当大量的水。一旦添加剂颗粒被添加到消防用水并且吸收水至其容量(优选在3秒以下)，颗粒可承载大于用来灭火的水的约90％wt.％。
聚合物优选为在植物油分散剂中的交联水溶性干聚合物。该聚合物可为亲水单体的聚合物，例如丙烯酰胺、丙烯酸衍生物、马来酸酐、衣康酸、2-羟基丙烯酸乙酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯，三水缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙三醇二甲基丙烯酸酯、羟丙基异丁烯酸酯、2-羟丙基异丁烯酸酯、2-叔丁基胺基甲基丙烯酸乙酯；N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、2-二甲基氨基甲基丙烯酸乙酯、羟丙基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸衍生物和其它亲水单体。优选的是，该聚合物为丙烯酰胺和丙烯酸衍生物的共聚物，更优选的是，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。该盐通常可以为任何单价盐，但是优选为钠盐或钾盐。
很多这样的干聚合物可在市场上得到，并且常规地用在尿布中。对于所公开的添加剂而言，可容易地得到并且有利地使用显著大于100cps以及甚至在500cps到50,000cps的范围内的粘性。这与von Blücher等人的美国专利No.5,190,110所示的现有技术的状态形成对比(其教导大于100cps的粘性是不理想的并且在灭火中不能工作)。较高粘性的水添加剂混合物使得水添加剂混合物对竖直表面具有更好的粘附性，但是水添加剂混合物仍然有足够的流动性，从而添加剂可通过标准消防设备成功地排出。
因为水的硬度，换句话说，因为水中的二价阳离子的数量影响聚合物颗粒的膨胀程度，所以可引入一成分以中和水的硬度。在该应用中，用来中和水的硬度的合适单体为AMPS或其衍生物。可以根据特定使用区域中的水的硬度来改变包括在干聚合物中的AMPS的量。然而，在没有包含中和水硬度的化学制品的情况下，特别在没有硬水的地理区域中，该聚合物也是有效的。
分散剂中的聚合物颗粒的尺寸通常小于74微米，其中70％到95％的颗粒的尺寸通常小于约37微米。聚合物的颗粒尺寸允许优选大约3秒以下的膨胀时间，从而颗粒在当添加剂被排入消防用水时到当添加剂/水混合物将被固定在将要保护的表面上时的期间内完成其膨胀。由于其分散在植物油/表面活化剂系统中，本公开内容的添加剂中的颗粒将优选具有约3秒以下的膨胀时间，而传统聚合物的膨胀时间最少为约10秒(参见例如von Blücher等人的No.4,978,460)。在吸收足够的适用于用来灭火的水之前，传统聚合物颗粒通常具有数分钟甚或数小时的膨胀时间(参见例如Walker等人的美国专利No.3,247,171)。在没有明显的提前准备和/或专门设备的情况下，这些更长的膨胀时间不适于在排出系统中使用。
由于所公开的添加剂的短的膨胀时间和流体状态，该添加剂最适用于用在具有灭火水龙带和水源(例如罐卡车或消防栓)的标准排出系统中。这样消除了实现本公开内容的方法的专门设备。该公开内容也适于将添加剂直接加入罐卡车的罐来使用。为此目的，仅仅需要10加仑到15加仑的添加剂(例如小于130lb)用来处理消防罐车上的标准500加仑的罐。这对于现有技术的状态是显著的提高，如在von Blücher等人的No.4,978,460专利所述的那样，其中对于每升水而言需要200克添加剂，这相当于对于通常500加仑的罐而言需要约835磅。
示例进行添加剂的几个测试来评价消防及其防火性能。
示例1利用喷射器用2.5vol.％的水添加剂混合物溶液在4英尺×4英尺的1/4英寸厚的胶合板上涂覆大约1/4英寸厚度的下表的产品4。根据该申请，胶合板经受丙烷煤气喷射所产生的开放式火焰。测量烧透经过处理的胶合板的时间，并且与烧透没有经过处理的相同胶合板的时间进行比较。经过处理的胶合板的烧透时间为9分12秒。未处理过的胶合板的烧透时间为2分40秒。
示例2-7-防火比较向消防用水流中排入添加剂不能确保添加剂的精确浓度，也不会产生精确的凝胶涂覆层厚度。为了精确地比较添加剂浓度、凝胶厚度和竖直表面稳定性的阻火作用，进行试验以控制这些变量。在模拟喷射器制备的混合器中以低速制备精确浓度的一系列添加剂。1/4英寸厚的白杨木板覆盖有精确的涂层厚度(使用垂伸(draw down)技术)。另外，使用精确的丙烷火焰加热和冲击(impingement)距离。在所有的情况下，在混合器中由添加剂/水混合物制备并在测试中使用的凝胶在小于3秒内固定。然后在白杨木板上喷洒在表1中详述的厚度的凝胶，然后进行如上所述的测试。

参考注释(1)控制板的表面在11秒时烧着并且在2分钟24秒内烧透。
(2)基于矿物油的商业乳液消防产品，38个重量百分比(wt.％)的活性聚合物成分。
(2A)(2)加上增加的2wt.％烘制二氧化硅(CAB-O-SIL EH-5)。
(3)基于干聚合物的分散剂38.9wt.％研磨的干聚合物(99.9％的干聚合物小于74微米，94.5％小于44微米，90％小于37微米)，2.4wt.％山梨糖醇酐单油酸酯(斯盘80(Span 80))，58.7wt.％改良油菜籽油。
(4)基于干聚合物的分散剂38.2wt％研磨的干聚合物(与上述(3)中的研磨的干聚合物相同)，2.3wt.％山梨糖醇酐单油酸酯，1.7wt.％烘制二氧化硅(CAB-O-SIL EH-5)，57.8wt.％改良油菜籽油。
(5)基于干聚合物的分散剂38.0wt.％研磨的干聚合物(与上述(3)和(4)中的研磨的干聚合物相同)，2.3wt.％山梨糖醇酐单油酸酯(斯盘80)，0.6wt.％高HLB表面活性剂(Dow XL-80N)，1.7wt.％烘制二氧化硅(CAB-O-SIL EH-5)，57.4wt.％改良油菜籽油。
(6)基于干聚合物的分散剂38.2wt.％研磨的干聚合物(99.8％的干聚合物小于74微米，82.9％小于44微米，73.4％小于37微米)，2.3wt.％山梨糖醇酐单油酸酯(斯盘80)，1.7wt.％烘制二氧化硅(CAB-O-SILEH-5)，57.8wt.％改良油菜籽油。
(7)基于干聚合物的分散剂39.1wt.％研磨的干聚合物(与上述(3)、(4)和(5)中的研磨的干聚合物相同)，1.8wt.％烘制二氧化硅(CAB-O-SIL EH-5)，59.1wt.％改良油菜籽油。
表中数据证明了所披露的含有干聚合物的产品制成的消防凝胶的令人惊讶的性能。结合有低HLB乳化剂和烘制二氧化硅的改良油菜籽油中的细微研磨的干聚合物的产品4给予了优于产品3(配方相同，只是没有烘制二氧化硅)的防火效果。除了使分散剂具有稳定性外，烘制二氧化硅的存在令人惊讶地稳定了在分散剂被加入到消防用水时形成的凝胶，并且显著地减小了凝胶涂层粘附在竖直表面上所需要的浓度。这不仅意味着降低了产生可竖直稳定的凝胶所需的分散剂浓度，而且对于给定的凝胶体厚度来说增加了在凝胶中可用的用来救火的水。
为了对比，试验了基于商业矿物油的乳液产品(产品2)。产品2在防火方面劣于本公开内容中的产品4。另外，为了减小浓度而加入烘制二氧化硅没有显著提高产品2的基于矿物油的配方的粘性(在产品2A中)。通过烘制二氧化硅和在公开内容的分散剂中的植物油(其实际上是自然出现的脂肪酸酯)载体所赋予的增加的凝胶稳定性具有显著和意想不到的益处。
如美国专利6,245,252B1(7栏，19行)所述，通过反相聚合作用形成的乳液聚合物需要更高的HLB乳化剂，以便快速地使乳液“转化(invert)”。转化的乳化剂将连续油相乳化成稀释水，从而将聚合物颗粒暴露于水中，使它们可以膨胀。在使用植物油(即，脂肪酸酯)的本公开内容中，不需要通常称为润湿剂的转化表面活化剂，以便快速地形成非常稳定的凝胶。
另一个令人惊讶的结果是在产品5中添加润湿剂(高HLB表面活化剂)没有可测量地减小凝胶形成的时间(所有试验产品在小于约3秒的时间内形成凝胶)。另外，高HLB表面活化剂的添加使凝胶的粘性减小到这样一个程度，即，浓度不能减小到对于产品4和无高HLB产品来说可能的程度，并且仍然保持稳定的竖直涂层。含有低HLB表面活化剂和烘制二氧化硅的植物油中的研磨的干聚合物与水的组合形成了作为极其有效的消防产品的光滑且均质的凝胶。在没有低HLB表面活化剂(产品7)的情况下，2vol.％浓度将形成可竖直稳定的凝胶，但是涂层并不是均质的，并且大于2.5vol.％的浓度变得易碎。用喷射器喷嘴难以进行应用控制。
产品6证明，可使用更粗糙研磨的干聚合物，然而，损失了一些竖直凝胶稳定性，与产品4相比时需要略高的凝胶浓度。
在应用时，可将添加剂设置在用于与标准排出系统一起使用的一加仑或五加仑的容器中。用于排出的添加剂的浓度优选在0.1％和10％之间(体积比体积)，但是高达20vol.％的浓度也是可接受的。一旦浓度显著高于20vol.％，水添加剂混合物的粘性通常变得难以使用。同样地，对于在罐中直接混合使用来说，以优选在0.1vol.％和10vol.％之间的浓度批量混合添加剂，但是高达约20vol.％的浓度也是可接受的。从约1.0vol.％到约3.0％vol.％的添加剂浓度提供了用于消防的合适性能，更大的浓度通常是不需要的。较低的浓度应用也提高了成本效率。
权利要求
1.一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。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分散剂还包括至少一个从由表面活化剂和稳定剂组成的组中选出的添加剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分散剂被以这样的量添加，该量足以使所述水添加剂混合物的粘性增加到高于100厘泊(cps)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述植物油从由油菜籽油和改良油菜籽油组成的组中选出。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物具有从约10微米到约200微米的颗粒尺寸。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述表面活化剂具有小于约8的净疏水/亲油平衡值，即HLB值。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括将净HLB值高于约8的表面活化剂添加到所述分散剂中，以改变所述水添加剂混合物的流动特性。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述稳定剂为烘制二氧化硅。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述添加包括通过标准消防排出设备将所述分散剂排出到所述水中。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述添加包括将所述分散剂批量添加到所述水中。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物具有小于约3秒的膨胀时间。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分散剂被以这样的量添加，该量足以使所述水添加剂混合物的粘性增加到约500cps到约50,000cps之间。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物由亲水单体形成。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述亲水单体从由丙烯酰胺和丙烯酸衍生物组成的组中选出。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述丙烯酸衍生物为丙烯酸盐。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物为丙烯酸盐、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐的三元共聚物。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述水添加剂混合物的所述分散剂的浓度在约0.01体积百分比(vol.％)和约50vol.％之间。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述水添加剂混合物的所述分散剂的浓度在约0.1vol.％到约10vol.％之间。
19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述水添加剂混合物的所述分散剂的浓度在约1vol.％到约2vol.％之间。
20.根据权利要求1所述的方法，还包括在将所述水添加剂混合物引到所述表面上之后对所述水添加剂混合物进行喷雾。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括在由所述聚合物保持的水的一部分蒸发时进行所述喷雾。
全文摘要
本发明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。
文档编号A62D1/00GK101052442SQ200480044362
公开日2007年10月10日 申请日期2004年11月5日 优先权日2004年11月5日
发明者埃德温·T·索特维尔 申请人:巴瑞科德国际有限公司