Brevet FR2528317A1 — publié le 19831216

? 1 - La présente invention concerne des produits contre les incendies et, plus spécifiquement, un concentre de produits extincteurs d'incendies et un procède pour sa préparation. i Pour combattre le feu on utilise un grand nombre de differents produits extincteurs des incendies. rendant longtemps on a employe en quantité considérable du dioxyde de carbone qui éteint un incendie au moyen du cépla- cement de l'oxygène de l'air Ceci s'est revele désavantageux parce que le C 02, dans le casd'incendies à l'air libre, est fréquemment dilué par les mouvements de l'air et à cause de cela son efficacité est affectee et, lorsqu'on éteint des in- cendies avec du CO 2 dans des locaux fermés, il existe un dan- ger d'asphyxie. Aussi ces dernières années pour éteindre les incendies on tend à employer des concentrés à base principalement de pro- duitssynthétiques moussants. Les produits moussants actuels contiennent des forma- teurs de mousse proprement dits et un additif stabilisateur. Comme formateur de mousse on a déjà proposé des hydrolysats protéiniques, des alkylsulfonates, des arylsulfonates et des alkylarylsulfonates, des esters d'acide sulfurique d'alcools supérieurs à chaîne droite ou ramifiée, des sulfates d'alcano- lamides d'acides gras, des monoglycérides d'acides gras ou de la méthyltaurine sous forme de sels d'ammonium ou d'amine. Comme additifs stabilisateurs qui améliorent la capacité de rétention de l'eau de la mousse on peut envisager l'utilisa- tion d'alcools supérieurs et d'amides avec 8 a 25 atomes de carbone ou aussi bien des produits d'addition d'oxyde d'al- kylène à ces alcools gras supérieurs avec peu de molécules d'oxyde d'alkylène. Ainsi par exemple on connait par DE-AS 29 33 432 un produit extincteur d'incenaies qui contient, comme composants actifs, un acide hydroxycarboxylique, un acide carboxylique aliphatique, un sel a'un acide organique ou non organique avec un métal, et un agent moussant anionique ou amphotère ou un produit de décomposition hydrolytique d'une protéine. Les produits extincteurs à base de mousse employés 25283 Â 7 2 - a l'heure actuelle presentent de nombreux inconvénients Ainsi, dans bien des cas, le produit extincteur en forme de poudre utilise anterieurement réduit en grande partie la formation de mousse D'autres concentres de produits extincteurs d'in- cendies manifestent une capacité reduite de formation de mous- se, si on les dilue avec de l'eau de mer A leur tour, quelques produits extincteurs d'incendies attaquent les récipients les contenant ou se décomposent en cas de stockage prolonge Fi- nalement, quelques composants des produits extincteurs d'in- cendies habituels dans le commerce ou leurs produits de dégra- dation sont la cause d'une contamination considérable du mi- lieu ambiant. Il revient à l'invention de surmonter les inconvénients mentionnes et de fournir un concentré amélioré de produits extincteurs d'incendies avec une capacite superieure de for- mation de mousse et possibilité de dégradation biologique. Conformement à l'invention, ce résultat est atteint au moyen d'un concentré de produits extincteurs d'incendies qui contient 10 a 40 % en poids d'alkylarylsulfonate, 10 a 40 % en poids d'alcanolamide d'acide gras à 50 % en poids d'alkyléthersulfate, 0,5 à 6 % en poids d'estersulfonate d'acide polycarboxylique 3 à 15 % en poids de polyethyleneglycol, 0,5 à 4 % en poids de fluoro-alkyliodure d'am- monium, a 60 % en poids d'eau désionisee, et éventuellement 0,1 à 3 % en poids de formol. On trouvera ci-après le détail des composants indivi- duels: 1 Alkylarylsulfonate Les alky 1 arylsulfonates de la formule génerale R-Ar-SO Me I utilises selon l'invention contiennent des radicaux alkyle R de 3 à 16 atomes de carbone Ar est un système benzènique ou naphtalènique et le cati on Me I est un cation de métal alcalin ou de triethanolammonium On préfère des composes 3 - qui contiennent aes radicaux alkyle avec 10 a 14 atomes de carbone On emploie de façon specialement préferee aans l'in- vention du dodecylbenzène sulfonate sous forme du sel sodique ou de triethanolamine dans le concentré de produits extincteurs des incendies. 2 Alcanolamide d'acide gras Dans le cas de cette classe de compose utilisé dans le concentré selon l'invention, il s'agit d'amides d'acide gras N-alkylé non ionogènes, prépares par réaction d'alkano- lamines avec des acides gras qui portent des groupes hydro- xyle esterifiables dans la partie N-alkyle Selon l'invention on utilise aussi bien ces monoalcanolamides que des dialcano- lamides d'acides gras de la formule genérale R 1 CO-N(R 2)(CH 2)-OH Dans la formule, R est le radical d'un acide gras sa- turé ou non de 6 à 24 atomes de carbone; R 2 est un atome d'hy- drogene ou un radical d'alcanol et N à une valeur de 2 à 5. Dans un tel cas il s'agit de préference de dérivés d'acides gras qu'on rencontre dans la nature, tel que, par exemple, l'acide caproïque, l'acide caprique, l'acide laurique, l'acide palmitique, l'acide stéarique, l'acide gras du coco et l'acide oleique. On prefère specialement le diéthanolamide de l'acide gras du coco, le N, N-L 2-hydroxyethyl) amide de l'acide gras du coco. 3 Alkylethersulfate Dans le cas des alkylethersulfates utilisés selon l'in- vention, il s'agit de composés ayant la formule genérale lR (OR 2)n 504 l X+ ou R 1 représente un radical aliphatique de 10 a 20 atomes de carbone, R 2 est un radical aliphatique divalent de 2 à 5 atomes de carbone, N est un nombre entier de 1 a 10, et X est un cation tel que par exemple amonium, sodium, potassium, magnésium, calcium, un radical de monoéthanolamine, diéthano- lamine ou triethanolamine. 4- On préfère conformément a l'invention les composés avec radicaux alkyle en C 10-C 14, dans lesquels N représente un nombre entier de 2 a 5 et X est un cation sodium. Selon l'invention on utilise de façon spécialement préférée le lauryldiéthyléthersulfate sodique de la formule C 12 H 25 (oc 2 H 4)2-OSO 3 Na 4 Ester d'acide sulfonique des acides polycarboxyliques úarmi ces composés utilisés selon l'invention il fi- gure des monoesters et des diesters ainsi qu'également des esters supérieurs d'acides sulfocarboxyliques Les esters des acides carboxyliques dérivent de préférence des acides dicar- boxyliques Les groupes esters seront formés de préférence avec des alcools ayant une longueur de chaine de 4 à 14 atomes de carbone. On utilise de façon particulièrement préférée les monoesters et les diesters de l'acide sulfosuccinique ayant la formule générale R 1 OOC-CH 2-CH(SO 3 R 3)-Coo R 3 qu'on utilise en général sous la forme de ses sels de sodium. Dans la formule, R 1 est un radical en C 4 _ 14, R est un radical en C 4 _ 14 ou Na ou K, R est Na ou K. 4-14 Conformément à l'invention on utilise spécialement le di-( 2-ethylhexyl)sulfosuccinate de sodium formule: CH 3 CH CH 2-COO-CH 2-CH-CH 2-CH 2-CH 3 CH-COO-CH 2-CH-CH 2-CH 2-CH 3 y 21 2 2 C 503 Na CH CH 3 Polyéthylène-glycol Dans le cas des polyéthylène-glycols utilisés dans l'invention il s'agit de composés ayant la formule generale HO(CH 2 CH 20)n H - o N vaut 80 à 180 On prefère des poids moléculaires moyens compris entre 3 600 et 7 800, et spécialement de 5 O u O à 7 000. Le polyethylène-glycol utilise de préférence correspond, par exemple; à la formule HO(CH 2 CH 20)135 H 6 Fluoroalkyliodure d'ammonium Ces alkyles hautement fluores peuvent comporter une chaîne de carbone ramifiee ou non La partie fluoroalkyle comprend 3 a 30 atomes de carbone, de preference 5 à 12 atomes de carbone Conformément à l'invention il est particulièrement préféré d'utiliser l'iodure de l'amide de l'acide ammoniopo- lyfluorcarboxylique ayant la formule C 9 F 19 CONH(CH 2)3 N(CH 3)3 Y 7 Eau désionisee Dans le cas de ce composant, il s'agit d'eau qui a eté désionisée par l'un des nombreux procédés connus. 8 Formol Eventuellement on ajoute au concentré de produits ex- tincteurs d'incendies une petite quantité de formol Ceci est utilisé spécialement dans le cas d'un stockage prolongé, par exemple à l'état concentré, mais aussi sous la forme prêt à l'emploi du produit extincteur d'incendies selon l'invention, comme substance de conservation Le formol s'ajoute sous la forme de la solution approximativement à 40 % habituelle qu'on trouve dans le commerce. Les parties en poids en pourcentage pour les compo- sants individuels sont (l'intervalle préféré est indiqué entre parenthèses): 1 Alkylarylsulfonate 10-40 % ( 15-25 %) 2 Alcanolamide d'acide gras 10-40 % ( 10-20) 3 Alkyléthersulfate 15-50 % ( 15-30 %) 4 Estersulfonate d'acide polycarboxylique 0,5-6 % ( 0,5-2 %) Polyéthylèneglycol 3-15 % ( 6-10 %) 6 Fluoroalkyliodure d'ammonium 0,1-4 S ( 0,1-1 5 i) 7 Eau désionisee 20-60 %Y ( 35-45 %) 8 Formol éventuel 0,1-3 % ( 0,1-1 %) 252831 ? 6- Un concentré de produits extincteurs d'incendie par- ticulièrement préfère conforme à l'invention contient: % en poids de dodécylbenzènesulfonate sous la forme de sel de triéthanolamide, 10 %o en poids de N,N-( 2-hydroxyethyl) amide d'acide gras de coco, 22 % en poids de lauryldiéthylethersulfate de sodium C 12 H 25 ( O C 2 H 4)2-O 503 Na 1 % en poids de di-( 2-ethylhexyl) sulfosuccinate de sodium, 7,5 % en poids de polyéthylèneglycol avec un poids mo- léculaire moyen de 5 000 à 7 000, 0,1 % en poids d'iodure de l'amide de l'acide ammoniopo- lyfluorocarboxylique de la formule C 9 H 1900 NH(CH 2)3 N(CH 3)Y 39,3 % en poids d'eau desionisée, et 0,1 % en poids de formol. L'invention concerne également un procédé de prépara- tion du concentré de produits extincteurs d'incendies qui a été décrit precedemment. Pour cela on dispose d'avance dans un récipient 20 à 60 % en poids (rapportée à la quantité preparée globale) d'eau désionisée En maintenant une température de 15 à 50 C et sous agitation continue, on ajoute 10 à 40 % en poids d'al- kylarylsulfonate, 10 à 40 % en poids d'alcanolamide d'acide gras, 15 à 50 % en poids d'alkyléthersulfate, 0,5 à 6 %/ en poids d'estersulfonate d'acide polycarboxylique, 3 à 15 % en poids de polyethylèneglycol et 0,1 a 4 % en poids de fluoroalkyliodure d'ammonium Eventuellement on ajoute au mélange 0,1 à 3 % en poids de formol On continue à agiter jusqu'à ce que les composants soient passes complètement en solution De préférence on effectue l'irradiation de la solution obtenue par de la lumière polarisée. Le concentré de produits extincteurs d'incendies selon l'invention se mélange habituellement avec 90 à 99,5 % en poids d'eau Pour cela on peut employer aussi bien de l'eau douce que de l'eau de mer sans amoindrissement notable de la capa- -7- cite de formation de mousse. Dans les différentes classes de produits extincteurs d'incenaies la composition conforme à l'invention figure par- mi les produits fluorés du groupe de produits appelés AFFF (aqueous film forming foam) Y 1 ème ajoute en des concentrations relativement faibles, le concentré manifeste une formation de mousse étonnament intense. Le produit extincteur d'incendies selon l'invention convient spécialement bien pour combattre les feux de bois, comme par exemple des incendies dans les maisons, les incen- dies dans les commerces de meubles ou des scieries, ainsi qu'egalement pour combattre les incendies de forets. L'action du produit extincteur d'incendies selon l'invention est basée sur des effets de blocage et de refroidissement. A la suite d'essais comparatifs avec des produits AFEF connus on a reconnu les avantages suivants du concentré de produits extincteurs d'incendie selon l'invention: a) la formation de mousse est supérieure, pour une concentration égale, à la formation de mousse des produits connus. b) Les objets éteints sont considérablement refroidis c) Même s'il est fortement dilué, le concentré de pro- duits extincteurs d'incendie selon l'invention possède de bonnes propriétés d'extinction. d) Le produit selon l'invention ne produit aucune con- tamination du milieu ambiant, car tous les compo- sants sont biologiquement degradables Ceci est particulièrement important dans le cas de grands incendies, par exemple d'incendies de forêts, car dans de tels cas on utilise de grandes quantités du produit extincteur des incendies. e) A des concentrations correspondantes le produit extincteur selon l'invention produit une mousse continue et stable, ce qui fait qu'on empêche l'échappement des gaz combustibles. 8- f) La composition selon l'invention est extraordinai- rement stable au stockage Sur une période de 5 années on ne constate pratiquement pas de phéno- mène de décomposition. Le produit extincteur d'incendies selon l'invention est amené au foyer de l'incendie,-selon le lieu et le genre incendie, avec des appareils portatifs ou transportables. lais il peut fonctionner également en se servant de systèmes d'extinction d'incendies installés sous une forme fixe, par exemple au moyen de fusibles, contrôlés par des capteurs optiques ou thermiques. L'invention sera mieux comprise à la lecture des exemples suivants: EXEMPLE 1 Dans un ballon équipé d'un système agitateur et un entonnoir d'introduction on met 39,3 % en poids (rapportés à la préparation totale) d'eau désionisée Le ballon est maintenu à une temperature de 26 à 30 O C au moyen d'un bain d'eau pendant toute la préparation Puis, sous agitation con- tinue, on incorpore dans le récipient 20 % en poids de do- décylbenzènesulfonate sous la forme de sel de triéthanolamine, puis 22 % en poids de lauryldiéthyléthersulfate de sodium C 12 H 25 ( O oc 2 H 4)2-OSO 3 Na au travers de l'entonnoir d'intro- duction On continue à agiter le mélange et immédiatement on ajoute à celui-ci 0,1 % en poids d'iodure de l'amide de l'acide ammoniopolyfluorocarboxylique C 9 F 19 CONH(CH 2)3 N( O H 3)3 Y, 1 % en poids de di( 2-éthylhexyl)sulfosuccinate de sodium et % en poids de N,N-( 2-hydroxyéthyl) amide d'acide gras dd coco Enfin, on ajoute 7,5 % en poids de polyéthylène- glycol et 0,1 % en poids de formol On agite à une tempera- ture constante d'environ 280 C jusqu'à dissolution complète des composants Pour terminer, la solution est irradiée par de la lumière polarisée. Le produit obtenu est dilué avec de l'eau courante dans la proportion d'environ 5 % en poids du produit pour environ % d'eau. 9 - Le produit extincteur d'incendies obtenu de cette fa- çon présente une coloration jaune et est soluble dans l'eau dans une proportion quelconque La densité est déterminée à 2 C C et est egale à 1,06; la viscosité est de 1200 ci. La solution a un caractère anionique; elle possède un point de congelation d'environ O C et son p H est de 8,2. EXEMPLE 2 La préparation est réalisée dans les mnmes conditions que celles décrites pour l'exemple 1 Les composants indivi- duels ont ete ajoutés dans les proportions suivantes du me- lange (quantités indiquées en % en poids): Eau desionisée 60,7 Dodécylbenzènesulfonate 14 N,N-( 2-hydroxyethyl) amide d'acide gras du coco 5 Lauryldiethyléthersulfate de sodium 12 Di( 2-éthylhexyl) sulfosuccinate de sodium 4 Polyéthylèneglycol 35,6 Iodure d'amide de l'acide ammoniopoly- fluorocarboxylique 0,6 Formol 0,1 Une fois le mélange effectué et les composants complètement dissous, la solution est irradiée par de la lumière polarisée. - REVENDICATIONS 1 Concentré de produits extincteurs d'incenaies, caractéri- se en ce qu'il contient: à 40 % en poids d'alkylorylsulfonate, 10 à 40, en poids d'alcanolamide d'un acide gras, a 50 X en poids d'alkyléthersulfate, 0,5 a 6 ô en poids d'estersulfonate d'un acide poly- carboxylique, 3 a 15 > en poids de polyéthylèneglycol, 0,1 à 4 % en poids de fluoroalkyliodure d'ammonium, à 60 a en poids d'eau désionisée. 2 Concentre selon la revendication 1, caractérise en ce qu'il contient, en outre, 0,1 à 3 % en poids de formol. 3 Concentré selon la revendication 1 ou Z, caractérisé en ce que l'alkylarylsulfonate utilisé présente un radical alkyle de 3 a 16 atomes de carbone, et, comme radical aryle, un système benzènique ou naphtalènique et, comme cation, un cation de métal alcalin ou de triéthanolammonium. 4 Concentré selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alcanolamide d'acide gras employé possède un radical acide gras de 6 à 24 atomes de carbone. Concentré selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'alkyléthersulfate utilisé, de la formule génerale lR 1 (OR 2)n 504 -X presente un radical aliphatique R 1 de 10 à 20 atomes de car- bone et un radical aliphatique divalent R 2 de 2 à 5 atomes de carbone, N étant un nombre entier de 1 à 10, et X represen- tant un cation ammonium, sodium, potassium, magnésium ou calcium ou un radical de monoéthanolamine, dietnanolamine ou triethanolamine. 6 Concentre selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérise en ce que l'ester d'acide sulfonique utilise correspond à un acide polycarboxylique de la formule générale I à k 100 CCH CH ( 53 OR 3) OOR 2, ou R represente un radical aliphatique de 4 à 14 atomes de carbone, 2 est un radical de 4 à 14 atomes de carbone ou 11 - Na ou K, et N 3 est Na ou K. 7 concentre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le polyétnyléneglycol utilisé présente un poids moléculaire moyen compris entre 3 SUG et 7800. 8 Concentré selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, caractérise en ce que le fluoroalkyliodure d'ammonium comprend comme radical fluoroal Kyle, une cnalne ramifiee ou non rami- fiée de 3 a 30 atomes de carbone. 9 Concentre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient % en poids de dodécylbenzènesulfonate sous forme de sel de triéthanolamine, % en poids de N,N-( 2-hydroxyéthyl) amide d'acide gras de coco, 22 % en poids de lauryldiéthyléthersulfate de sodium C 12 H 25 (oc 2 H 4)2-OSO 3 Na, 1 % en poids de di-( 2-ethylhexyl) sulfosuccinate de sodium, 7,5 % en poids de polyéthylèneglycol d'un poids moléculaire moyen de 5000 a 7000, 0,1 % en poids d'iodure de l'amide de l'acide ammonio- polyfluorocarboxylique, de la formule C 9 F 19 CONH(CH 2)3 N(CH 3)3 Y, 39,3 % en poids d'eau désionisée, et 0,1 X en poids de formol. Procédé de préparation d'un concentré de produits ex- tincteurs d'incendies selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dispose initialement 20 à 6 u % en poids, rapporté au produit préparé global, d'eau desionisée dans un ballon équipé d'un système agitateur et d'un entonnoir d'introduc- tion, à une température de 15 à 50 0, et, en maintenant cette température et avec agitation, on ajoute successivement à 40 % en poids d'alkylarylsulfonate, à 50 % en poids d'alkyléthersulfate, 0,5 a 4 > en poids de fluoroalkyliodure d'ammonium, 0,5 à 6 % en poids d'estersulfonate d'acide poly- carboxylique, 12 - à 40 en poids d'alcanolamide d'un acide gras, 3 à 15 A en poids de polyéthylèneglycol, et éventuellement 0,5 à 3 % en poids de formol. dans l'ordre de succession indiqué, et on agite le mélange obtenu jusqu'à dissolution complète des composants. 11 irocedé de preparation selon la revendication 10, carac- terisé en ce que l'alkylarylsulfonate ajouté présente un radical alkyle de 3 à 16 atomes de carbone, comme radical aryle, un système benzènique ou naphtalènique, et comme cation, un cation de métal alcalin ou de triéthanolammonium. 12 Procédé selon la revendication 10 ou 11, caracterisé en ce que l'alcanolamide d'acide gras ajoute a un radical acide gras de 6 à 24 atomes de carbone. 13 Procedé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérise en ce que l'alkyléthersulfate ajouté, ayant la formule génerale Y lRi (OR 2)n SO 4 X + présente un radical aliphatique R 1 de 10 à 20 atomes de car- bone et un radical aliphatique divalent R 2 de 2 à 5 atomes de carbone, N étant un nombre entier de 1 à 10 et X etant un cation ammonium, sodium, potassium, magnésium ou calcium ou un radical de monoéthanolamine, diéthanolamine ou triéthano- lamine. 14 Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 a 13, caractérisé en ce que l'ester d'acide sulúonique ajouté correspond à un acide polycarboxylique de la formule générale R 4000 C-CHI 2-CH(So 3 R 3)-Coo R 2 o R represente un radical aliphatique de 4 a 14 atomes de carbone, R 2 est un radical de 4 à 14 atomes de carbone ou Na ou K, et R 3 représente Na ou K. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le polyéthylèneglycol ajoute présente un poids moleculaire moyen compris entre 3600 et 7800. 16 Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que le fluoroalkyliodure d'ammonium 13 - ajoute contient, comme radical fluoroalkyle, une chaine rami- fiée ou non ramifiée de 3 a 30 atomes de carbone. 17 Procede selon l'une quelconque des revendications 10 l 16, caracterise en ce que la solution obtenue est ir- radiee par de la lumière polarisée.