Un retardante de fuego y un método para la producción del mismo.

Una composición retardante de fuego de protección superficial para la aplicación a una superficie a ser protegidacontra el fuego,

composición que comprende:

(a) agua en una cantidad al menos suficiente para disolver los siguientes componentes (b) a (e) solubles enagua hasta una cantidad que no sean corrosivos,

(b) un álcali altamente concentrado, seleccionado del grupo que consiste en hidróxido de litio, hidróxido desodio e hidróxido de potasio,

(c) un concentrado ácido que incluye una combinación de ácido cítrico y ácido acético,

(d) pirofosfato de tetrapotasio,

(e) un compuesto de metal alcalino seleccionado de al menos uno de, o en combinación con, catión litio,sodio, potasio, en combinación con al menos uno de un acetato, bicarbonato o carbonato,

en donde se forma una sal de citrato de di-metal alcalino, en la que el catión de metal alcalino se selecciona de losmetales alcalinos del Grupo 1A litio, sodio y potasio, y que tiene un valor de pH resultante en el intervalo de 6,5 a7,5, mediante la adición de una o más sales básicas o compuestos de metales alcalinos del Grupo 1A seleccionadosde los cationes litio, sodio y potasio, y los aniones acetato, bicarbonato, carbonato e hidróxido.

Un retardante de fuego y un método para la producción del mismo Campo de la invención La presente invención se refiere a una composición retardante de fuego y a un método para producir la misma. Más específicamente, la invención está dirigida a una composición retardante de fuego que tiene propiedades endotérmicas para absorber cantidades considerables del calor en asociación con las fases iniciales de un fuego, y un método para producir tal composición.

Antecedentes de la técnica Tradicionalmente, los efectos peligrosos del fuego han sido combatidos mediante el uso de agua. Sin embargo, el agua como único agente es a menudo inadecuado o ineficiente para combatir ciertos fuegos. Por ello, para mejorar la eficacia del agua como agente para combatir el fuego, se han añadido al agua diversos materiales y productos químicos.

Por ejemplo, se han usado sistemas físicos de partículas en suspensión, tales como suspensiones de arcilla o productos químicos solubles en agua, para crear mezclas que incluyen tensioactivos para ayudar al humedecimiento, la dispersión o la penetración; agentes espumantes, tales como productos químicos de bajo punto de ebullición, o métodos tales como la incorporación de gases comprimidos para producir espumas, todos ellos en combinación con el agua para mejorar su eficacia para combatir el fuego y los efectos peligrosos del fuego.

El documento AU 615.140 describe una composición para la extinción del fuego que es una disolución acuosa que comprende ácido acético, ácido cítrico o citrato de potasio, y carbonato de potasio. La composición para la extinción del fuego produce una acción espumante cuando se aplica a un fuego, seguido de la rápida formación de una matriz espesa permanente que cubre la superficie del material ardiente, impidiendo de este modo la reignición y el fuego por retroceso de llama (“flashback”) .

No obstante, muchos de estos materiales y propiedades de la composición acuosa modificada sufren desventajas inherentes, ya que tales composiciones se caracterizan por ser tóxicas, corrosivas y/o perjudiciales para el medio ambiente.

Por ejemplo, los fosfatos de sodio, potasio o amonio, cuando se incorporan al agua para mejorar la capacidad del agua de combatir el fuego, dan como resultado que el agua tiene una temperatura de descomposición térmica relativamente baja, y por tanto, bajo ciertas condiciones producirá gases tóxicos, así como dejará un residuo pegajoso durante el uso.

La patente de EE.UU. 3.274.105 describe una composición para la extinción del fuego que es una disolución acuosa que comprende acetato de potasio, pirofosfato de tetrapotasio y preferiblemente también éster de fosfato como agente humectante. Los ésteres de fosfato son notablemente peligrosos para el medio ambiente.

Además, también se añaden convencionalmente halógenos para mejorar la eficacia del agua como agente para combatir el fuego, pero estos también presentan desventajas con respecto al medio ambiente, ya que tales halógenos pueden producir gases tóxicos y provocar daños en la capa de ozono terrestre.

Por ello, estas composiciones retardantes de fuego conocidas convencionalmente que contienen los productos químicos anteriores, así como los retardantes de llama bromados o de ésteres de fosfato convencionales, implican todos potencialmente un serio riesgo para la vida biológica y su estructura genética asociada.

En el contexto de esta invención se usa el retardante de fuego para hacer referencia a un producto químico que puede impedir la ignición del fuego o su desarrollo reuniendo considerables cantidades de energía calorífica. El retardante de fuego proporciona una protección superficial que puede ser aplicada al material para proteger tal material contra la incidencia del fuego y la llama abierta asociada. Esta protección del material contra la llama abierta haciendo que el material no llegue a ser un combustible para el fuego, impide de este modo la propagación posterior de las llamas abiertas del fuego.

La patente de EE.UU. 4.804.482 describe una composición de revestimiento retardante de fuego que es una disolución acuosa que comprende ácido cítrico; carbonato, hidrogenocarbonato y/o hidróxido de sodio y de potasio. La composición es adecuada para impregnar materiales orgánicos tales como madera, tela, material de espuma, etc.

La patente de EE.UU. 5.091.097 describe un material inhibidor del fuego que es una disolución acuosa que comprende ácido cítrico e hidróxido de potasio. La composición es adecuada para impregnar árboles, arbustos y otros materiales absorbentes.

Sin embargo, aún sigue existiendo el problema de que una composición retardante de fuego proteja la superficie de un material al que se aplica y limite también la propagación del fuego restringiendo la capacidad de la llama abierta

de recorrer la superficie protegida, a la vez que siga siendo inherentemente respetuosa con el medio ambiente, barata de producir y que elimine potencialmente el serio riesgo de lesiones si la composición entra en contacto con la piel del ser humano o es ingerida.

Objetos de la invención Es un objeto de esta invención proporcionar una composición retardante de fuego que es naturalmente y completamente biodegradable, y es capaz de absorber considerables cantidades de energía calorífica, por ejemplo el calor asociado con las fases iniciales de un fuego.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un método para la producción de tal composición retardante de fuego.

Aún otro objeto más de la presente invención es vencer, o al menos mejorar sustancialmente, algunas de las desventajas e inconvenientes de las composiciones retardantes de fuego convencionales y de los métodos para producir las mismas que se han hecho disponibles anteriormente, o alternativamente, al menos proporcionar al público una composición retardante de fuego mejorada y un método para producir la misma alternativo a los conocidos en la actualidad.

Compendio de la invención Por consiguiente, en una forma de la invención, se proporciona una composición de protección superficial para la aplicación a una superficie a ser protegida contra el fuego, que comprende los componentes (a) a (e) definidos por la reivindicación 1.

Una ventaja de tal composición retardante de fuego es que es capaz de absorber grandes cantidades de energía calorífica y por lo tanto puede ser aplicada como protección superficial a materiales para impedir la ignición, reignición o propagación del fuego.

Una ventaja adicional es que la composición incluye ingredientes que están fácilmente disponibles en el mercado y no son caros.

Una ventaja adicional de tal composición es que el retardante de fuego que comprende el agua con los productos químicos (b) a (e) es respetuoso con el medio ambiente.

Ventajosamente, los principales componentes de la composición sufrirán fácilmente biodegradación, ya que la composición es casi neutra en términos de valor de pH, y es una disolución iónica soluble en agua de ingredientes no tóxicos, no hay efectos secundarios adversos, si se produce un contacto con el usuario.

Aún otra ventaja más es que los componentes que constituyen la composición retardante de fuego no contienen ninguna sustancia tóxica o carcinogénica conocida, y por ello tal composición puede ser clasificada como “no peligrosa” según los criterios de la agencia gubernamental australiana Work Safe Australia.

Aún otra ventaja más de tal composición retardante de fuego es que, como la composición es de pH casi neutro, reduce o elimina el efecto de corrosión. Reduciendo o eliminando los efectos de corrosión, la composición retardante de fuego puede ser aplicada en aplicaciones tales como el control de incendios en arbustos o sistemas de distribución de mangueras/tubos, tales como una red de aspersores en un edificio.

La comunidad tiene un considerable interés en controlar la incidencia de la propagación incontrolada de los incendios. En la actualidad tales incendios forestales son controlados por la introducción de los que se conoce como “cortafuegos” en los bosques y en el terreno, y rociando el follaje de esta regiones con un retardante de llama. No obstante, como se discutió anteriormente, el problema con estas composiciones retardantes de fuego conocidas convencionalmente es que son inherentemente poco respetuosas con el medio ambiente, y por lo tanto pueden dañar o matar al material al que se aplican.

Sin embargo, la composición retardante de fuego de la presente invención, en virtud de los componentes que constituyen dicha composición, permite poner el retardante... [Seguir leyendo]

1. Una composición retardante de fuego de protección superficial para la aplicación a una superficie a ser protegida contra el fuego, composición que comprende:

(a) agua en una cantidad al menos suficiente para disolver los siguientes componentes (b) a (e) solubles en agua hasta una cantidad que no sean corrosivos,

(b) un álcali altamente concentrado, seleccionado del grupo que consiste en hidróxido de litio, hidróxido de sodio e hidróxido de potasio,

(c) un concentrado ácido que incluye una combinación de ácido cítrico y ácido acético,

(d) pirofosfato de tetrapotasio,

(e) un compuesto de metal alcalino seleccionado de al menos uno de, o en combinación con, catión litio, sodio, potasio, en combinación con al menos uno de un acetato, bicarbonato o carbonato,

en donde se forma una sal de citrato de di-metal alcalino, en la que el catión de metal alcalino se selecciona de los metales alcalinos del Grupo 1A litio, sodio y potasio, y que tiene un valor de pH resultante en el intervalo de 6, 5 a 7, 5, mediante la adición de una o más sales básicas o compuestos de metales alcalinos del Grupo 1A seleccionados de los cationes litio, sodio y potasio, y los aniones acetato, bicarbonato, carbonato e hidróxido.

2. La composición de la reivindicación 1, en donde el concentrado ácido del ácido acético está por encima de 90%.

3. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el álcali altamente concentrado está en una concentración mayor que 80%.

4. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el álcali altamente concentrado es hidróxido de potasio.

5. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además un carbonato de dipotasio anhidro.

6. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la composición comprende además un agente de ablandamiento.

7. La composición según la reivindicación 6, en donde el agente de ablandamiento está presente en el intervalo de 0, 5% a 1, 5%.

8. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la composición se ajusta para una gravedad específica resultante en el intervalo de 1, 1 a 1, 4.

9. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la sal o compuesto de metal alcalino es acetato de potasio.

10. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende dicha agua en el intervalo de 28% a 38% en peso.

11. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende el álcali altamente concentrado en el intervalo de 15 a 25%.

12. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende ácido acético en el intervalo de 8% a 13% en peso.

13. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende ácido cítrico en el intervalo de 17% a 24% en peso.

14. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende pirofosfato de tetrapotasio en el intervalo de aproximadamente 2% a 3% en peso.

15. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 5 a 14, que comprende carbonato de dipotasio en el intervalo de aproximadamente 6% a 10% en peso.

16. Un método para la producción de una composición retardante de fuego de protección superficial para la aplicación a una superficie a ser protegida contra el fuego según la reivindicación 1, en donde se añaden los siguientes componentes en secuencia a un recipiente bajo agitación:

(a) agua en una cantidad al menos suficiente para disolver los siguientes componentes (b) a (e) solubles en agua hasta una cantidad que no sean corrosivos,

(b) un álcali altamente concentrado seleccionado del grupo que consiste en hidróxido de litio, hidróxido de sodio e hidróxido de potasio,

(c) un concentrado ácido que incluye una combinación de ácido cítrico y ácido acético,

(d) pirofosfato de tetrapotasio,

(e) un compuesto de metal alcalino seleccionado de al menos uno de, o en combinación con, catión litio, sodio, potasio, en combinación con al menos uno de un acetato, bicarbonato o carbonato,

por lo cual los componentes añadidos se adaptan de tal modo que el producto final tiene un valor de pH en el intervalo de 6, 5 a 7, 5.

17. El método según la reivindicación 16, en donde la composición se ajusta para una gravedad específica 10 resultante en el intervalo de 1, 1 a 1, 4.

18. El método según la reivindicación 16 y 17, en donde el concentrado ácido del ácido acético está por encima de 90%.

19. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en donde el álcali altamente concentrado está en una concentración mayor que 80%.

20. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19, que comprende ácido acético en el intervalo de 8% a 13% en peso.

21. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 20, que comprende ácido cítrico en el intervalo de 17% a 24% en peso.

22. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 21, en donde los componentes añadidos bajo

agitación son influenciados simultáneamente por una onda de energía, generada mecánicamente, durante la influencia simultánea de un campo magnético variable, aplicado externamente.

23. Artículo con superficie tratada con la composición retardante de fuego según la reivindicación 1.