Огнезащитный гель - Fire retardant gel

Огнезащитный гель защищает руку человека от горящего топлива.

Огнезащитные гели находятся сверхабсорбентный полимер суспензии с «консистенцией почти как вазелин».[1]Огнезащитные гели также могут быть суспензии которые состоят из смеси воды, крахмала и глины. [2]Используется как антипирены, их можно использовать для защиты конструкции и в приложениях для прямой атаки от пожары.[3][4]

Огнезащитные гели - это краткосрочные средства пожаротушения, обычно применяемые с наземным оборудованием.[5]Они также используются в киноиндустрии для защиты каскадеров от огня при съемках сцен боевиков.[6][7]

История

Практическое использование гелей было ограничено до 1950-х годов, поскольку достижения в методах сополимеризации привели к воспроизводимому периодическому получению набухающих смол с однородным сшиванием.[8] Эта технология позже была использована при разработке «по существу непрерывной адгезивной композиции покрытия в виде частиц, состоящей из набухших в воде, гелеобразных частиц сшитого, нерастворимого в воде, набухающего в воде полимера».[9]

Водопоглощающие полимеры в огнестойких гелях аналогичны полимерам, используемым в подгузниках.[10]

Механизм замедления

Полимер в гелях впитывает воду в сотни раз больше своего веса, образуя миллионы крошечных капель воды, окруженных и защищенных полимерной оболочкой. В результате получается «пузырек» или капля воды, окруженная полимерной оболочкой, в отличие от пузырька, который представляет собой воздух, окруженный жидкостью. Когда гель и вода распыляются на открытую поверхность, миллионы крошечных «пузырьков» накладываются друг на друга. Укладка водяных «пузырьков» образует тепловое защитное «одеяло» на поверхности, на которую они наносятся. Чтобы жар огня проник на защищаемую поверхность, он должен сжечь каждый слой гелевого «пузырчатого» покрытия. Каждый слой удерживает тепло от следующего слоя пузырьков под ним. Полимерная оболочка каждой пузырьковой камеры и их штабелирование существенно препятствуют испарению воды.

Расположение пузырьков аналогично атмосферному. пена для пожаротушения или же пенные системы сжатого воздуха, за исключением того, что пузырьки наполнены водой, тогда как пузырьки пены наполнены только воздухом. Из-за высокого удельная теплоемкость воды, для повышения температуры воды требуется больше энергии, чем воздуха. Следовательно, пузырьки, наполненные водой, будут поглощать больше тепла, чем пузырьки пены, наполненные воздухом (которые более эффективны для подавления паров). Когда гель наносится на такую ​​поверхность, как внешняя стена, пузырьки, заполненные водой, могут поглощать большую часть тепла, выделяемого огнем, тем самым замедляя попадание огня на стену.

Гели могут обеспечить тепловую защиту от огня в течение продолжительного времени даже при температуре 3500 ° F (1930 ° C). В зависимости от условий возгорания применяемые огнезащитные гели обеспечивают защиту от огня на период от 6 до 36 часов.[11]

После полного испарения удерживаемой воды из геля огнестойкость теряется, но ее можно восстановить путем повторного смачивания поверхности, если гелевый материал все еще прилипает.[3]

Использует

Огнезащитные гели создать огнезащитное гелевое покрытие, которое полностью отталкивает пылающие тлеющие угли и чрезвычайно эффективно в чрезвычайных ситуациях для защиты конструкций от фронтов пламени, типичных для большинства лесных пожаров.[12]

Во время пожара в Национальный лес Блэк-Хиллз, «почти все дома, покрытые слизистым гелем, были спасены, а десятки домов поблизости сгорели дотла».[13]

Определенная дополнительная страховка от пожара может включать нанесение огнезащитного геля на дома во время лесных пожаров. Утверждается, что «лучше всего действует при нанесении за несколько часов до приближения пожара», гель наносится с помощью специально разработанных частных фирм грузовиков. Тем не менее, опасность может быть высокой, и частные фирмы могут помешать пожарным. В ответ на такое беспокойство Сэм ДиДжиованна, руководитель программы реагирования на пожары, частной группы реагирования, заявил: «Если тот, кто руководит пожаром, считает, что заходить в определенную зону слишком опасно, мы не будем заходить в эту зону. "[14]

Эти гели полезны при съемке сцен, в которых желательно создать иллюзию, что кто-то горит. Для этого гель наносится на участок тела. Затем поверх геля помещается топливо. Когда все готовы снимать сцену, топливо горит. Гель изолирует человека от энергии, выделяемой горящим топливом. Энергия горящего топлива переходит в гель, но не в каскадер. Таким образом, каскадер защищен от ожогов.[6][7]

Рекомендации

  1. ^ Ассошиэйтед Пресс (13 октября 2007 г.). «Пожарные говорят, что гель работает, но не стоит спешить с его накоплением».
  2. ^ США 8834750B1, Гленн, Грегори М., «Антипирен на основе крахмала» 
  3. ^ а б "Письмо об оценке CDF геля Barricade II" (PDF). 24 января 2007 г.. Получено 2013-05-22.
  4. ^ «Спецификация лесной службы UDSA на усилители воды (гели) для борьбы с лесными пожарами» (PDF). 1 июня 2007 г.. Получено 2008-11-24.
  5. ^ «После пожара: очистка антипиренов и огнетушителей» (PDF). 28 июля 2013 г.. Получено 2020-10-01.
  6. ^ а б Howder, Collin R .; Groen, Kyle D .; Кунцлеман, Томас С. (09.08.2010). «Занятие в классе JCE № 107. И Оскар получает ... Химик!». Журнал химического образования. 87 (10): 1060–1061. Дои:10.1021 / ed900013z.
  7. ^ а б Kuntzleman, Thomas S .; Морк, Дакота Дж .; Норрис, Леви Д .; Маньер-Спенсер, Кристофер Д. (29 мая 2013 г.). «Создание и эксперименты с огнестрельным гелем, недорогим и легко готовым изоляционным материалом». Журнал химического образования. 90 (7): 947–949. Дои:10.1021 / ed3006506.
  8. ^ США 2810716, Маркус, Ричард Л., "Метод периодической сополимеризации" 
  9. ^ США 3229769, Башоу, Роберт Н., "Метод борьбы с распространением огня" 
  10. ^ «БАРРИКАД II ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ ГЕЛЬ MSDS» (PDF). Получено 2013-05-22.
  11. ^ "Часто задаваемые вопросы о BARRICADE II Residential". Получено 2013-05-22.
  12. ^ «ЗАЩИЩАЙТЕ СВОЙ ДОМ ОТ ПРИБЛИЖЕНИЯ ДИКИХ ОГНЕЙ». Получено 2020-10-05.
  13. ^ Кафка, Джо (автор Associated Press) (9 октября 2007 г.). «Новый огнестойкий гель может спасти дом». PHYSORG.com. Архивировано из оригинал 6 апреля 2008 г.. Получено 2009-06-11.
  14. ^ Пирс, Эммет (25 марта 2008 г.). «Страховщики добавляют огнестойкий гель в качестве варианта полиса». Union-Tribune (SignOnSanDiego.com). Получено 2009-06-11.
  • Джеймс Х. Мейдл: «Легковоспламеняющиеся опасные материалы», серия Glencoe Press Fire Science Series, 1970.

внешняя ссылка