Composiciones retardantes del fuego con una capacidad reducida para corroer el aluminio.

Una composición retardante del fuego con un poder de corrosión inhibido que comprende:

al menos un retardante del fuego constituido de al menos un polifosfato de amonio;

arcilla de atapulgita;

al menos un biopolímero de xantano que tiene un diámetro medio de partícula en peso inferior a 100 μm;

al menos un aditivo seleccionado de un grupo de aditivos constituidos por agentes de suspensión, agentescolorantes, tensioactivos, estabilizantes, inhibidores de la corrosión, pigmentos opacificantes y cualquiera de suscombinaciones; y

un sistema que inhibe la corrosión constituido de al menos un compuesto que inhibe la corrosión seleccionado delgrupo de compuestos que inhiben la corrosión constituidos por azoles, pirofosfato férrico insoluble, pirofosfato férricosoluble, oxalato ferroso, citrato férrico, sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato férrico soluble, ortofosfatoférrico insoluble, oxalato férrico amónico, sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico sódico, estearatoférrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro ferroso,acetato férrico, fluoroborato férrico, oleato férrico, fumarato ferroso, óxido ferroso, lactato férrico, resinato férrico ycualquiera de sus combinaciones;

en el que dicho sistema que inhibe la corrosión está presente en una pequeña cantidad eficaz para reducir lacapacidad de corrosión de dicho polifosfato de amonio hasta una máxima capacidad para corroer el aluminio de0,127 mm (5,0 milésimas de pulgada) por año, según lo determinado por la prueba de "Corrosión Uniforme"establecida en la Sección 4.5.6.1 de la "Especificación 5100-304b (enero de 2000) que reemplaza la Especificación5100-00304a (febrero de 1986)", titulada "Especificación para la aplicación por vía aérea o terrestre de retardantes alargo plazo sobre incendios forestales", emitida por el Servicio Forestal del Departamento de agricultura de EstadosUnidos, dicho sistema que inhibe la corrosión que supone desde el 0,01% en peso al 10% en peso de dichacomposición retardante del fuego con un poder de corrosión inhibido; y

en el que dicho biopolímero comprende del 0,01% al 5,0% de dicha composición retardante del fuego.

Composiciones retardantes del fuego con una capacidad reducida para corroer el aluminio Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere a composiciones retardantes del fuego con un poder de corrosión inhibido. Más específicamente, la invención está dirigida a concentrados de polifosfato de amonio y otras disoluciones que contienen compuestos de hierro suspendidos y/o solubles y al menos un biopolímero.

Antecedentes [0002] La aplicación aérea de composiciones retardantes del fuego para combatir la propagación de incendios forestales es habitual. La composición de concentrados retardantes del fuego diseñada para gestionar y controlar los incendios forestales en general son de dos tipos, aquellos que cuando se mezclan o se diluyen con agua hasta la concentración de uso final producen una disolución de goma espesa, y aquellos que no contienen goma espesante y, en consecuencia, producen disoluciones parecidas al agua, que no están reológicamente modificadas. Estas disoluciones retardantes parecidas al agua presentan características inferiores de caída. Estas últimas se pueden suministrar en forma de polvos secos o como suspensiones o lodos a los que en general se hace referencia como fluidos. Los concentrados que producen soluciones parecidas al agua cuando se diluyen con agua también pueden contener componentes suspendidos, pero en general se hace referencia a ellos como concentrados líquidos. Los concentrados retardantes del fuego que se suministran en forma de fluidos o líquidos son preferidos por algunas personas debido a que se pueden diluir sencilla y fácilmente hasta la fuerza de uso final con poca equipación y mano de obra para la mezcla.

Los líquidos de polifosfato de amonio se han utilizado como retardantes del fuego aplicados por vía aérea. Estos líquidos presentan ciertas ventajas en comparación con otras composiciones extintoras de incendios, puesto que se pueden transportar y almacenar antes de su utilización en forma líquida en lugar de tener que mezclarse a partir de principios secos. No obstante, los líquidos retardantes del fuego concentrados y las disoluciones preparadas a partir de ellos son extremadamente corrosivos para el aluminio y el bronce y ligeramente corrosivos para otros materiales de construcción utilizados en los equipos de manipulación, almacenamiento y aplicación. Como se utiliza en el presente documento, todos los metales incluyen sus aleaciones. Por consiguiente, el aluminio incluye aluminio 2024T3, 6061 y 7074, el acero incluye acero 1010 y 4130 y el bronce incluye bronce amarillo y bronce naval. Dado que los retardantes del fuego forestales con mucha frecuencia son transportados hasta el incendio y aplicados por vía aérea, es imprescindible que se minimice el daño corrosivo para los materiales de construcción de aeronaves de ala fija y helicópteros.

Por consiguiente, el Servicio Forestal del Departamento de agricultura de Estados Unidos ("USDA") ha establecido en la "Especificación 5100-304b (enero de 2000) que reemplaza la Especificación 5100-00304a (febrero de 1986) ", titulada "Especificación para la aplicación por vía aérea o terrestre de retardantes a largo plazo sobre incendios forestales" (en lo sucesivo, "Especificaciones del Servicio Forestal") , las tasas de corrosión máximas permisibles para el aluminio 2024T3, el acero 4130, el bronce amarillo y el magnesio Az-31-B. Por ejemplo, la capacidad de corrosión de los retardantes del fuego forestales, en forma de concentrado, para el aluminio, acero y bronce amarillo no debe superar los 0, 127 mm (milímetros) (5, 0 milésimas de pulgadas ("mils") ) por año según lo determinado por la prueba de "Corrosión Uniforme" establecida en la Sección 4.3.5.1 de las mencionadas Especificaciones del Servicio Forestal del USDA. Si el producto se aplica desde helicópteros equipados con un tanque fijo, la capacidad de corrosión de los retardantes del fuego para el magnesio no debe superar los 0, 127 mm (5, 0 milésimas de pulgada) por año. Las Especificaciones del Servicio Forestal identifican la cantidad máxima de corrosión aceptable cuando tanto el concentrado del retardante como sus disoluciones diluidas se exponen a cada uno de los metales indicados anteriormente a temperaturas de 21 °C (70 °Fahrenheit ("F") ) y 49 °C (120 °F) en configuraciones tanto total como parcialmente sumergidos. La máxima capacidad de corrosión permisible de disoluciones diluidas de retardantes del fuego aplicados por vía aérea para el aluminio es de 0, 0508 mm por año (2, 0 milésimas de pulgada por año ("mpa") ) , y la máxima capacidad de corrosión para el bronce y el acero es de 0, 127 mm por año cuando están parcialmente sumergidos, y de 0, 0508 mm por año (2, 0 mpa) cuando se someten a ensayo en condiciones de inmersión parcial. En la configuración parcialmente sumergida, la mitad del espécimen está dentro de la disolución y la otra mitad está expuesto a los vapores en el espacio de aire por encima de la disolución.

En un intento por abordar los problemas de la capacidad de corrosión encontrados en la utilización de polifosfato de amonio de calidad fertilizante, se incorporó ferrocianuro de sodio a las composiciones corrosivas. El ferrocianuro de sodio ha demostrado ser un inhibidor eficaz de la corrosión en composiciones retardantes del fuego que contienen disoluciones fertilizantes de polifosfato de amonio. No obstante, a pesar de que el ferrocianuro de sodio es eficaz como inhibidor de la corrosión, diversas desventajas en su utilización hacen que no sea deseable su incorporación en composiciones retardantes del fuego para incendios forestales. Específicamente, la seguridad medioambiental y toxicológica de los ferro (i) cianuros es, en el mejor de los casos, cuestionable. Cuando se expone a condiciones ácidas y/o radiación ultravioleta procedente de la luz solar natural, el radical ferro (i) cianuro se degrada fácilmente liberando hierro libre y cianuro y/o cianuro de hidrógeno, que son tóxicos para seres humanos, animales y la vida acuática. Además, el hierro libre que procede de la descomposición de una parte del radical ferro (i) cianuro, o introducido por otros componentes o impurezas de la composición, posteriormente reaccionarán con el ferro (i) cianuro no descompuesto restante para formar ferricianuro ferroso ("Azul de Turnbull") o ferrocianuro férrico ("Azul de Prusia") , que produce una coloración azul oscura o azul índigo persistente, manchando todo con lo que entra en contacto. En consecuencia, no se puede utilizar ni ferricianuro ni ferrocianuro en retardantes del fuego que se espera que desaparezcan y se vuelvan no visibles con el tiempo, por ejemplo, en composiciones retardantes fugaces.

La magnitud de las preocupaciones anteriores ha aumentado puesto que los retardantes del fuego forestales generalmente se aplican por vía aérea de una forma poco controlada. Debido a la presencia de variables como la espesura vegetal, el humo o la deriva del viento que afectan a la trayectoria de la disolución en caída libre, las disoluciones retardantes del fuego forestales aplicadas por vía aérea pueden aterrizar sobre o cerca de personas, animales y masas de agua, o sobre suelo en donde podrían introducirse en el suministro de agua.

Además, se reconocen como propiedades importantes las propiedades reológicas de las disoluciones retardantes del fuego forestales durante periodos de cizalla extrema y relajada, y su elasticidad. Las propiedades reológicas de las disoluciones retardantes del fuego forestales y de matorrales son importantes debido a que afectan significativamente al comportamiento del retardante durante y después de la descarga aérea y su posterior distribución en los combustibles de enlace. El grado de dispersión, la integridad de la nube retardante, la magnitud de la deriva inducida por el viento, así como la continuidad de la cobertura, retención y penetración del complejo combustible están entre todas esas características relacionadas con el comportamiento que se ven afectadas. Las disoluciones retardantes del fuego, que presentan una viscosidad y unas propiedades elásticas incrementadas, son más deseables debido a que se ven menos afectadas por las fuerzas extremas encontradas en la aplicación por vía aérea, por ejemplo, los efectos del viento, gravedad, y fuerza de cizalladura debido al momento de inercia.

Históricamente, las disoluciones retardantes para incendios forestales, en función de cómo estén preparadas para su aplicación, han sido de tres tipos reológicos generales: (1) disoluciones de fertilizantes líquidas no espesas con baja viscosidad eficaz y elasticidad, (2) disoluciones de sulfato de amonio acuoso espesadas con arcilla con una elevada viscosidad aparente, pero poca viscosidad eficaz y sin elasticidad; y (3) disoluciones... [Seguir leyendo]

1. Una composición retardante del fuego con un poder de corrosión inhibido que comprende:

al menos un retardante del fuego constituido de al menos un polifosfato de amonio;

arcilla de atapulgita;

al menos un biopolímero de xantano que tiene un diámetro medio de partícula en peso inferior a 100 μm;

al menos un aditivo seleccionado de un grupo de aditivos constituidos por agentes de suspensión, agentes colorantes, tensioactivos, estabilizantes, inhibidores de la corrosión, pigmentos opacificantes y cualquiera de sus combinaciones; y

un sistema que inhibe la corrosión constituido de al menos un compuesto que inhibe la corrosión seleccionado del grupo de compuestos que inhiben la corrosión constituidos por azoles, pirofosfato férrico insoluble, pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso, citrato férrico, sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato férrico soluble, ortofosfato férrico insoluble, oxalato férrico amónico, sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico sódico, estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro ferroso, acetato férrico, fluoroborato férrico, oleato férrico, fumarato ferroso, óxido ferroso, lactato férrico, resinato férrico y cualquiera de sus combinaciones;

en el que dicho sistema que inhibe la corrosión está presente en una pequeña cantidad eficaz para reducir la capacidad de corrosión de dicho polifosfato de amonio hasta una máxima capacidad para corroer el aluminio de 0, 127 mm (5, 0 milésimas de pulgada) por año, según lo determinado por la prueba de "Corrosión Uniforme" establecida en la Sección 4.5.6.1 de la "Especificación 5100-304b (enero de 2000) que reemplaza la Especificación 5100-00304a (febrero de 1986) ", titulada "Especificación para la aplicación por vía aérea o terrestre de retardantes a largo plazo sobre incendios forestales", emitida por el Servicio Forestal del Departamento de agricultura de Estados Unidos, dicho sistema que inhibe la corrosión que supone desde el 0, 01% en peso al 10% en peso de dicha composición retardante del fuego con un poder de corrosión inhibido; y

en el que dicho biopolímero comprende del 0, 01% al 5, 0% de dicha composición retardante del fuego.

2. La composición de la reivindicación 1 en la que dichos azoles se seleccionan del grupo que consiste en toliltriazol, benzotriazol, mercaptobenzotiazol, dimercaptotiadiazol, 1, 2-bencisotiazolin-3-1, 2-bencimidazolona, 4, 5, 6, 7tetrahidrobenzotriazol, tolilimidazol, 2- (5-etil-2-piridil) bencimidazol, ftalimida, cualquiera de sus sales de metales alcalinos y sus combinaciones.

3. La composición de la reivindicación 1 o 2 en la que dicha composición comprende además un agente colorante seleccionado entre el grupo que consiste en agentes colorantes fugaces, pigmentos opacificantes y pigmentos muy coloreados.

4. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en la que dichos agentes de suspensión se seleccionan del grupo constituido por sepiolita, tierra de batán, montmorillonita y arcilla de caolín.

5. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que además comprende agua.

6. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 que comprende del 1, 0% en peso al 5, 0% en peso de dicho biopolímero de xantano.

7. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 que comprende del 2% en peso al 3% en peso de pirofosfato férrico.

8. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 que comprende del 1% en peso al 2% en peso de óxido de hierro, del 2% en peso al 3% en peso de pirofosfato férrico, del 1% en peso al 5% en peso de biopolímero de xantano, del 1% en peso al 2% en peso de arcilla de atapulgita, y del 0, 01% en peso al 1% en peso de toliltriazol.

9. Un procedimiento de preparación de una composición retardante del fuego con un poder de corrosión inhibido, adaptada para la aplicación por vía aérea sobre incendios forestales, el procedimiento que comprende las etapas de:

(a) formar una composición concentrada intermedia que comprende:

(i) al menos un retardante del fuego constituido de al menos un polifosfato de amonio;

(ii) arcilla de atapulgita;

(iii) al menos un aditivo seleccionado de un grupo de aditivos que consiste en agentes de suspensión, agentes colorantes, tensioactivos, estabilizantes, inhibidores de la corrosión, pigmentos opacificantes y cualquiera de sus combinaciones;

(iv) un sistema que inhibe la corrosión constituido de al menos un compuesto que inhibe la corrosión seleccionado del grupo de compuestos que inhiben la corrosión constituidos por azoles, pirofosfato férrico insoluble, pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso insoluble, citrato férrico soluble, sulfato ferroso soluble, citrato férrico amónico insoluble, ortofosfato férrico insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato férrico amónico, sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico sódico, estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro ferroso, fluoroborato férrico, hidróxido férrico, oleato férrico, fumarato ferroso, óxido ferroso, lactato férrico, resinato férrico y cualquiera de sus combinaciones; y

al menos un biopolímero de xantano que tiene un diámetro medio de partícula en peso inferior a 100 μm;

en el que dicho sistema que inhibe la corrosión está presente en una pequeña cantidad eficaz para reducir la capacidad de dicha composición retardante del fuego, en forma de concentrado, para corroer el aluminio de 0, 127 mm (5, 0 milésimas de pulgada) por año, según lo determinado por la prueba de "Corrosión Uniforme" establecida en la Sección 4.5.6.1 de la "Especificación 5100-304b (enero de 2000) que reemplaza la Especificación 5100-00304a (febrero de 1986) ", titulada "Especificación para la aplicación por vía aérea o terrestre de retardantes a largo plazo sobre incendios forestales", emitida por el Servicio Forestal del Departamento de agricultura de Estados Unidos; y

en la que dicha composición retardante del fuego comprende dicho biopolímero de xantano en el intervalo del 0, 01% al 5, 0% antes de la dilución; y

(b) diluir dicho concentrado intermedio con agua para formar dicha composición retardante del fuego con un poder de corrosión inhibido de forma que la máxima capacidad para corroer el aluminio es de 0, 051 mm (2, 0 milésimas de pulgada) por año, según lo determinado por la prueba de "Corrosión Uniforme" establecida en la Sección 4.5.6.1 de la "Especificación 5100-304b (enero de 2000) que reemplaza la Especificación 5100-00304a (febrero de 1986) ", titulada "Especificación para la aplicación por vía aérea o terrestre de retardantes a largo plazo sobre incendios forestales", emitida por el Servicio Forestal del Departamento de agricultura de Estados Unidos.

10. Un procedimiento para sofocar incendios forestales que comprende la aplicación por vía aérea sobre la vegetación forestal de una composición extintora de incendios que comprende:

agua; y

una composición de polifosfato con un poder de corrosión inhibido que comprende:

al menos un polifosfato de amonio;

arcilla de atapulgita;

al menos una goma de xantano en el intervalo del 0, 01% al 5, 0% que tiene un diámetro medio de partícula en peso inferior a 100 μm;

al menos un aditivo seleccionado de un grupo de aditivos constituidos por agentes de suspensión, agentes colorantes, tensioactivos, estabilizantes, inhibidores de la corrosión, pigmentos opacificantes y cualquiera de sus combinaciones; y

un sistema que inhibe la corrosión constituido de al menos un compuesto que inhibe la corrosión seleccionado del grupo de compuestos que inhiben la corrosión constituidos por azoles, pirofosfato férrico insoluble, pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso, citrato férrico, sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato férrico soluble, ortofosfato férrico insoluble, oxalato férrico amónico, sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico sódico, estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro ferroso, acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico, oleato férrico, fumarato ferroso, óxido ferroso, lactato férrico, resinato férrico y cualquiera de sus combinaciones;

en el que dicho sistema que inhibe la corrosión está presente en una pequeña cantidad eficaz para reducir la capacidad de corrosión de dicho polifosfato de amonio, en forma de concentrado, hasta una máxima capacidad para corroer el aluminio de 0, 127 mm (5, 0 milésimas de pulgada) por año, según lo determinado por la prueba de "Corrosión Uniforme" establecida en la Sección 4.5.6.1 de la "Especificación 5100-304b (enero de 2000) que reemplaza la Especificación 5100-00304a (febrero de 1986) ", titulada "Especificación para la aplicación por vía aérea o terrestre de retardantes a largo plazo sobre incendios forestales", emitida por el Servicio Forestal del Departamento de agricultura de Estados Unidos.

11. El procedimiento de la reivindicación 9 o 10 en el que dicho sistema que inhibe la corrosión comprende además un agente colorante seleccionado del grupo que consiste en agentes colorantes fugaces, pigmentos opacificantes y pigmentos muy coloreados.

12. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11 en el que dichos agentes de suspensión se seleccionan del grupo que consiste de tierra de batán, montmorillonita, sepiolita y arcilla de caolín.

13. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12 en el que dicho biopolímero de xantano está presente en dicha composición para inhibir la corrosión o en dicha composición retardante del fuego en una concentración de entre el 1, 0% en peso y el 5, 0% en peso.

14. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13 en el que dicha composición retardante del fuego con un poder de corrosión inhibido o dicha composición extintora del fuego comprende del 2% en peso al 3% en peso de pirofosfato férrico.

15. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14 en el que dicha composición retardante del fuego con un poder de corrosión inhibido o dicha composición extintora del fuego comprende del 1% en peso al 2% en peso de óxido de hierro, del 2% en peso al 3% en peso de pirofosfato férrico, del 1% en peso al 5% en peso de biopolímero de xantano, del 1% en peso al 2% en peso de arcilla de atapulgita, y del 0, 01% en peso al 1% en peso de toliltriazol.

16. El procedimiento de la reivindicación 9 a 15 en el que dicho sistema que inhibe la corrosión está presente en el intervalo del 0, 01% al 10, 0% en peso de dicha composición total retardante del fuego con un poder de corrosión inhibido o de dicha composición total extintora del fuego.