ES2286642T3 - Composicion y metodo de control del fuego. - Google Patents

Abstract

Método para controlar un fuego que consume un objeto combustible que comprende una etapa de aplicar una cantidad suficiente de una composición para la lucha contra el fuego al objeto combustible para retardar, sofocar o extinguir el fuego, comprendiendo dicha composición para la lucha contra el fuego: (a) del 0, 01% al 20%, en peso, de un polímero superabsorbente; (b) del 0, 005% al 10%, en peso, de un colorante; (c) del 0, 005% al 10%, en peso, de un agente opacificante adicional seleccionado del grupo que consiste en carbonato de calcio, un copolímero de estireno-butadieno, un copolímero de estireno-vinilpirrolidona, un copolímero de estireno-butadieno-acrilonitrilo, un polímero acrílico, un poli(acetato de vinilo), un poli(acrilato de vinilo), un almidón, una polietilenimina, un poliestireno, un polietileno, un poli(alcohol vinílico), y mezclas de los mismos; y (d) agua.

Description

Composición y método de control del fuego.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones y métodos para controlar un fuego. Más particularmente, la presente invención se refiere a composiciones y métodos que previenen, retardan, sofocan o extinguen fuegos, tales como incendios en edificios, incendios forestales y fuegos incontrolados. La composición para la lucha contra el fuego comprende un polímero superabsorbente (SAP, superabsorbent polymer), un colorante, un agente opacificante y agua. El método comprende aplicar una cantidad suficiente de la composición acuosa para la lucha contra el fuego a objetos combustibles naturales o fabricados por el hombre, o bien antes o bien tras el inicio de una combustión para prevenir, retardar, sofocar o extinguir un fuego.

Antecedentes de la invención

El agua es el material de elección para extinguir la mayoría de los fuegos o prevenir que los objetos combustibles se quemen. El agua se suministra predominantemente a partir de una red de tuberías o, en el caso de un incendio forestal, por ejemplo, a partir de aguas naturales. En la lucha contra el fuego, el agua entra en contacto con los objetos que están quemándose, lo que da como resultado un enfriamiento suficiente de modo que los objetos que están quemándose bajan por debajo de su temperatura de combustión o ignición, y se impide una nueva ignición. Además, cuando el agua entra en contacto con objetos calientes, el agua se vaporiza para producir vapor, que se expande y expele el aire necesario para la combustión.

Cuando se extingue un fuego rociando agua sobre el fuego, menos del 10% del agua rociada es eficaz debido a la pérdida de agua, tal como mediante escape o evaporación. Esto es particularmente desventajoso en el caso de incendios forestales y fuegos incontrolados debido a que una parte considerable del agua con frecuencia se transporta una larga distancia con un coste elevado, y después se desperdicia. Hasta la fecha, no ha sido posible hacer un uso óptimo del agua en incendios forestales y fuegos incontrolados debido a que tales incendios están precedidos frecuentemente por un periodo de sequía y, por consiguiente, el terreno tiene una capacidad de absorción de agua particularmente alta. El desperdicio de agua es un aspecto muy importante de la lucha contra incendios forestales porque un incendio forestal normalmente consume el monte bajo seco (por ejemplo, pasto, follaje y brezo) y conduce a fuegos de copas individuales que luego se unen.

El problema del uso ineficaz del agua también se encuentra en otros tipos de incendios, por ejemplo, cuando está en llamas el tejado de un edificio. En este caso, el agua con frecuencia alcanza los pisos inferiores del edificio a través de los suelos, aberturas y escaleras, por ejemplo, y se pierde de este modo para fines de lucha contra el fuego. Esto crea una falta potencial de agua, de modo que el fuego se extiende desde el tejado que está ardiendo hacia abajo. Además, el agua que se escapa hasta los pisos inferiores frecuentemente da como resultado un daño por agua considerable.

Los incendios forestales y los incendios de maleza provocan anualmente la pérdida de madera por valor de millones de dólares y otras propiedades. Con frecuencia se produce un daño importante porque para cuando se detecta el fuego, y antes de que puedan aplicarse medidas de control, el fuego está fuera de control en un estado que se conoce como un "fuego incontrolado". La pérdida directa de propiedades debido a tales fuegos es catastrófica, y la erosión del terreno y los problemas de la cuenca asociados son también significativos. Por tanto, es importante minimizar y controlar la propagación de incendios forestales siempre que sea posible.

Otro problema encontrado en la lucha contra un incendio forestal es la incapacidad para determinar de manera precisa qué objetos, o áreas, se han rociado y cuáles no. Éste es un problema especialmente difícil que se encuentra en la lucha aérea contra el fuego de incendios forestales. La lucha contra el fuego eficaz requiere que se rocíen todos los objetos y áreas de interés, mientras se minimiza el rociado doble de algunos objetos o áreas.

Con el fin de mejorar la acción del agua cuando se lucha contra un incendio forestal, se ha aplicado agua espesada o agua que contiene un sustancia ignífuga química a la madera y otro follaje en la trayectoria de un fuego para retardar el avance del frente de llama. Se han empleado diversos métodos para distribuir el agua, incluyendo el rociado directo y el goteo aéreo. El goteo aéreo es ventajoso porque pueden rociarse áreas que no son accesibles fácilmente.

Hay dos tipos de sustancias ignífugas empleadas en la lucha contra fuegos incontrolados forestales, de praderas, pastos y tierra cubierta de maleza. Estas sustancias ignífugas se clasifican como retardantes de "de corta duración" o "de larga duración". Los retardantes de corta duración se basan principalmente en agua para retardar la combustión. Los retardantes de larga duración contienen, además de agua, un producto químico soluble en agua que retarda de manera eficaz la combustión durante periodos breves incluso después de que se haya evaporado el agua.

La presente invención se refiere a composiciones y métodos para prevenir, retardar, sofocar y extinguir fuegos aplicando una cantidad suficiente de una composición acuosa que contiene un SAP, un colorante y un agente opacificante a objetos combustibles, o bien antes o bien tras el inicio de la combustión.

Patentes anteriores han descrito el uso de un SAP en el control de fuegos, por ejemplo, las patentes estadounidenses números 5.190.110 y 5.849.210. La patente estadounidense número 3.354.084 describe una composición que contiene (a) un SAP, (b) un sólido insoluble en agua no iónico y (c) un tinte soluble en agua aniónico o no iónico opcional. El sólido insoluble en agua aumenta la viscosidad de un hidrogel de SAP para una lucha contra el fuego mejorada. Es esencial que una dispersión acuosa del sólido insoluble tenga una resistividad de al menos aproximadamente 50.000 ohm, o disminuya la capacidad de gel del SAP. Los sólidos insolubles descritos en la patente estadounidense número 3.354.084 son de manera esencial completamente insolubles en agua e incluyen dióxido de titanio, gel de sílice, aluminio en polvo y silicato de calcio, por ejemplo. El único tinte opcional descrito en la patente estadounidense número 3.354.084 es rodamina B.

La solicitud de patente europea 0 649 669 A1 describe un medio de extinción de fuego que contiene (a) un SAP, (b) una sustancia que tiene una estructura superficial grande, una estructura capilar o una estructura fibrosa, y (c) un tinte biodegradable opcional. Las sustancias del componente (b) son materiales insolubles en agua, tales como serrín, celulosa, diatomita, plásticos molidos, plásticos espumados molidos y dióxido de silicio hidrófobo. Esta solicitud europea no describe ningún tinte específico.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a composiciones y métodos para prevenir que se queme un objeto combustible, y para controlar la combustión de un objeto combustible que está quemándose, poniendo en contacto el objeto combustible, antes o durante la combustión, con una composición acuosa para la lucha contra el fuego que comprende un SAP insoluble en agua, un colorante y un agente opacificante. El presente método es especialmente útil para prevenir, retardar, sofocar y/o extinguir un incendio forestal o incendio incontrolado.

Por consiguiente, un aspecto de la presente invención es proporcionar una composición acuosa que puede aplicarse a pasto, follaje, maleza, árboles, y vegetación similar, o bien antes o bien después de que haya comenzado un fuego. Otro aspecto de la presente invención es proporcionar una composición para la lucha contra el fuego que puede aplicarse de manera eficaz usando un equipo de rociado terrestre, un helicóptero o avión u otros medios conocidos por los bomberos.

Otro aspecto de la presente invención es proporcionar una composición y método para controlar fuegos incontrolados, en el que las áreas de zona de fuego tratadas previamente se distinguen fácilmente de las áreas de zona de fuego sin tratar, desde el equipo de aplicación tanto aéreo como terrestre.

Todavía otro aspecto de la presente invención es proporcionar una composición para la lucha contra el fuego que comprende: (a) del 0,01% al 20%, en peso, de un SAP; (b) del 0,005% al 10%, en peso, de un colorante; (c) del 0,005% al 10%, en peso, de un agente opacificante; seleccionado del grupo que consiste en carbonato de calcio, un copolímero de estireno-butadieno, un copolímero de estireno-vinilpirrolidona, un copolímero de estireno-butadieno-acrilonitrilo, un polímero acrílico, un poli(acetato de vinilo), un poli(acrilato de vinilo), un almidón, una polietilenimina, un poliestireno, un polietileno, un poli(alcohol vinílico), y mezclas de los mismos; (d) agua; y (e) componentes opcionales. Normalmente, el colorante y el agente opacificante están presentes en la composición en una razón en peso de 1 parte de colorante con respecto a de 0,25 a 5 partes de agente opacificante, y preferiblemente 1 parte de colorante con respecto a de 0,5 a 3 partes de agente opacificante. El colorante y el SAP generalmente están presentes en una razón en peso de 1 parte de colorante con respecto a de 1,5 a 10 partes de SAP. El agente opacificante y el SAP generalmente están presentes en una razón en peso de 1 parte de agente opacificante con respecto a de 1,5 a 10 partes de SAP, y preferiblemente 1 parte de agente opacificante con respecto a de 2 a 4 partes de SAP.

Aún otro aspecto de la presente invención es proporcionar una composición y método para la lucha contra el fuego en los que los objetos combustible tratados con la composición son fácilmente visibles a simple vista, impidiendo de este modo de manera eficaz una segunda aplicación de la composición a objetos combustibles tratados previamente y garantizando de manera eficaz que se han tratado todos los objetos combustibles de interés.

Otro aspecto de la presente invención es proporcionar una composición y método para la lucha contra el fuego en los que las marcas visibles de tratamiento de un objeto combustible se reducen sustancialmente a simple vista aproximadamente treinta días o menos tras el tratamiento.

Otros aspectos y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas, tomadas junto con los ejemplos y reivindicaciones adjuntas.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Tal como se usan en el presente documento, los términos "luchar contra un fuego" y "controlar un fuego" se definen como extinguir, sofocar y/o retardar la combustión de objetos en llamas, y/o prevenir la ignición de objetos combustibles. Los objetos combustibles pueden ser de origen natural, por ejemplo, maleza, pasto, árboles, y similares, o pueden estar fabricados por el hombre, por ejemplo, edificios, plataformas, y similares.

En una realización, la presente invención se refiere a un método para controlar la combustión de un objeto combustible, particularmente un incendio forestal o un incendio incontrolado, que comprende aplicar una cantidad suficiente de una composición para la lucha contra el fuego, o bien antes o bien tras el inicio del fuego, al objeto combustible para prevenir; sofocar, retardar y/o extinguir el fuego, en el que la composición comprende un SAP, un colorante, un agente opacificante y agua.

En otra realización, la presente invención se refiere a una composición para la lucha contra el fuego útil para prevenir, sofocar, extinguir y/o retardar el de un fuego que comprende (a) un SAP, (b) un colorante, (c) un agente opacificante, seleccionado del grupo que consiste en carbonato de calcio, un copolímero de estireno-butadieno, un copolímero de estireno-vinilpirrolidona, un copolímero de estireno-butadieno-acrilonitrilo, un polímero acrílico, un poli(acetato de vinilo), un poli(acrilato de vinilo), un almidón, una polietilenimina, un poliestireno, un polietileno, un poli(alcohol vinílico) y mezclas de los mismos; (d) agua, y (e) componentes opcionales conocidos por los expertos en la técnica. La presente invención también se refiere a una composición extintora de incendios concentrada en la que se mezclan previamente dos o más de los componentes (a), (b), (c) y (e) antes de la solución o dispersión en agua. Alternativamente, los componentes (a), (b), (c) y (e) pueden añadirse al agua individualmente para proporcionar una composición de la presente invención.

Vienen a continuación varias realizaciones de la presente invención, y una descripción no limitativa de los componentes de la presente composición para la lucha contra el fuego.

Polímero superabsorbente (SAP)

En general, una presente composición para la lucha contra el fuego contiene un SAP en una cantidad tal que está presente suficiente agua libre para proporcionar un efecto extintor de incendios excelente con un daño mínimo provocado por el agua, y para permitir su aplicación mientras se garantiza una muy buena capacidad de humectación, análoga a la del agua pura.

Más particularmente, un SAP está presente en la composición para la lucha contra el fuego en una cantidad de aproximadamente el 0,01% a aproximadamente el 20%, y preferiblemente de aproximadamente el 0,05% a aproximadamente el 10%, en peso de la composición. Para conseguir la ventaja completa de la presente invención, la composición contiene de aproximadamente el 0,1% a aproximadamente el 5% de SAP, en peso de la composición. El porcentaje en peso de SAP en una presente composición es la cantidad de partículas de SAP no hidratadas usadas para proporcionar la composición final.

Un SAP es una resina que absorbe agua. Los SAP se usan ampliamente en artículos sanitarios e higiénicos, paños de limpieza, agentes de retención de agua, agentes deshidratantes, coagulantes de lodos, toallitas desechables y alfombrillas de baño, felpudos desechables, agentes espesantes, lechos desechables para crías de mascotas, agentes que evitan la condensación y agentes de control de la liberación para diversos productos químicos. Los SAP están disponibles en una variedad de formas químicas, incluyendo los polímeros naturales y sintéticos sustituidos y no sustituidos, tales como los productos de hidrólisis de polímeros de injerto de almidón-acrilonitrilo, carboximetilcelulosa, poliacrilatos reticulados, copolímeros reticulados y parcialmente neutralizados de isobutileno y anhídrido maleico, productos de saponificación de copolímero de acetato de vinilo-ácido acrílico, poliestirenos sulfonados, poliacrilamidas hidrolizadas, poli(alcoholes vinílicos), poli(óxidos de etileno), polivinilpirrolidonas y poliacriloni-
trilos.

Estos polímeros, y otros, se conocen en la técnica por diversos nombres, tales como polímeros superabsorbentes, hidrogeles, hidrocoloides, y polímeros hidrófilos absorbentes de agua, por ejemplo. Tal como se usa en el presente documento, el término "SAP" se refiere a un polímero superabsorbente, y colectivamente se refiere a tales materiales que absorben agua. El término "partículas de SAP" se refiere a partículas de polímero superabsorbente en estado seco, más específicamente, partículas que contienen desde nada de agua hasta una cantidad de agua inferior al peso de las partículas, y normalmente inferior a aproximadamente el 5%, en peso, de agua. Los términos "gel de SAP", "hidrogel de SAP" o "hidrogel" se refieren a un polímero superabsorbente en estado hidratado, más específicamente, partículas que han absorbido al menos su peso en agua, y normalmente varias veces su peso en agua.

Los SAP son polímeros hidrófilos ligeramente reticulados, y se tratan generalmente en las patentes estadounidenses números 5.669.894 y 5.559.335, incorporadas cada una al presente documento como referencia. Los SAP pueden diferir en su identidad química, pero todos los SAP pueden absorber y retener cantidades de fluidos acuosos equivalentes a muchas veces su propio peso, incluso a presión moderada. Por ejemplo, los SAP pueden absorber cien veces su propio peso, o más, de agua destilada.

Un SAP normalmente se neutraliza en al menos aproximadamente el 25 por ciento molar, preferiblemente en al menos aproximadamente el 50 por ciento molar, y normalmente en aproximadamente del 70 al 80 por ciento molar, para obtener una absorbencia óptima. Puede obtenerse la neutralización neutralizando el monómero de ácido acrílico antes de la polimerización del monómero, o puede neutralizarse el polímero una vez que la reacción de polimerización es sustancialmente completa. Tras la polimerización y reticulación interna del monómero, seguido por neutralización parcial, por ejemplo, una neutralización del 50-100 por ciento molar, preferiblemente una neutralización del 70 al 80 por ciento molar, se subdivide el polímero, por ejemplo, se corta en tiras o se corta en trozos, para un secado más eficaz, luego se seca y se muele hasta un tamaño de partícula deseado. Entonces, preferiblemente se reticula en la superficie el polímero y de nuevo se seca para formar el producto final.

Un SAP usado en la composición y el método de la presente invención sólo está limitado porque el SAP pueda absorber varias veces su peso de un fluido acuoso y se hincha para formar un hidrogel. El SAP puede ser una resina ácida que absorbe agua o una resina básica que absorbe agua. Se describen monómeros útiles en la preparación de un SAP en la patente estadounidense número 5.149.750 y el documento WO 01/68156, cada uno incorporado al presente documento como referencia. El componente de SAP de la presente composición extintora de incendios comprende una resina ácida o una básica que absorbe agua neutralizada en aproximadamente del 25% a aproximadamente el 100%, es decir, tiene un grado de neutralización (GN) de aproximadamente 25 a aproximadamente 100.

El SAP puede ser de naturaleza aniónica (una resina ácida que absorbe agua) o catiónica (una resina básica que absorbe agua). Los SAP aniónicos se basan en una resina ácida que absorbe agua. Los SAP aniónicos, o bien fuertemente ácidos o bien débilmente ácidos, pueden ser cualquier resina que actúe como un SAP en su forma neutralizada. Las resinas ácidas normalmente contienen una pluralidad de restos ácido carboxílico, ácido sulfónico, ácido fosfónico, ácido fosfórico y/o ácido sulfúrico.

Un SAP preferido es una resina ácida que absorbe agua neutralizada en del 25% al 100%. La resina ácida que absorbe agua puede ser una única resina o una mezcla de resinas. La resina ácida puede ser un homopolímero o un copolímero. La identidad de la resina ácida que absorbe agua no está limitada siempre que pueda hincharse y absorber al menos diez veces su peso en agua, cuando está en una forma neutralizada.

La resina ácida que absorbe agua normalmente es una resina acrílica ligeramente reticulada, tal como poli(ácido acrílico) ligeramente reticulado. La resina ácida ligeramente reticulada se prepara normalmente polimerizando un monómero ácido que contiene un resto acilo, por ejemplo, ácido acrílico, o un resto que puede proporcionar un grupo ácido, es decir, acrilonitrilo, en presencia de un monómero de reticulación interna, es decir, un compuesto orgánico polifuncional. La resina ácida puede contener otras unidades copolimerizables, es decir, otros comonómeros monoetilénicamente insaturados, bien conocidos en la técnica, siempre que el polímero sea sustancialmente, es decir, al menos el 10%, y preferiblemente al menos el 25%, de unidades monoméricas ácidas. Para conseguir la ventaja completa de la presente invención, la resina ácida contiene al menos el 50%, y más preferiblemente, al menos el 75%, y hasta el 100%, de unidades monoméricas ácidas.

Los monómeros de ácido carboxílico y anhídrido de ácido carboxílico etilénicamente insaturados útiles en la resina ácida que absorbe agua incluyen ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido \alpha-cloroacrílico, ácido \alpha-cianoacrílico, ácido \beta-metilacrílico (ácido crotónico), ácido \alpha-fenilacrílico, ácido \beta-acriloxi-propiónico, ácido sórbico, ácido \alpha-clorosórbico, ácido angélico, ácido cinámico, ácido p-clorocinámico, ácido \beta-estearilacrílico, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido mesacónico, ácido glutacónico, ácido aconítico, ácido maleico, ácido fumárico, tricarboxietileno y anhídrido maleico. El ácido acrílico es el ácido carboxílico etilénicamente insaturado más preferido para preparar el SAP.

Los monómeros de ácido sulfónico etilénicamente insaturados incluyen ácidos vinilsulfónicos alifáticos y aromáticos, tales como ácido vinilsulfónico, ácido alilsulfónico, ácido viniltoluenosulfónico, ácido estirenosulfónico, ácidos sulfónicos acrílicos y metacrílicos, tales como acrilato de sulfoetilo, metacrilato de sulfoetilo, acrilato de sulfopropilo, metacrilato de sulfopropilo, ácido 2-hidroxi-3-metacriloxipropilsulfónico y ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico. Se preparan resinas ácidas que contienen fosfato mediante la homopolimerización o copolimerización de monómeros etilénicamente insaturados que contienen un resto ácido fosfórico, tales como fosfato de metacriloxietilo. Puede hallarse una extensa lista de monómeros que forman SAP adecuados en la patente estadounidense número 4.076.663, incorporada al presente documento como referencia.

Los SAP aniónicos pueden ser, por ejemplo, un poli(ácido acrílico), un copolímero de injerto de almidón-acrilonitrilo hidrolizado, un copolímero de injerto de almidón-ácido acrílico, un copolímero de acetato de vinilo-éster acrílico saponificado, un copolímero de acrilonitrilo hidrolizado, un copolímero de acrilamida hidrolizado, un copolímero de etileno-anhídrido maleico, un copolímero de isobutileno-anhídrido maleico, un poli(ácido vinilsulfónico), un poli(ácido vinilfosfónico), un poli(ácido vinilfosfórico), un poli(ácido vinilsulfúrico), un poliestireno sulfonado, y mezclas de los mismos. El SAP aniónico preferido es un poli(ácido acrílico).

La polimerización de monómeros ácidos, y monómeros copolimerizables, si están presentes, se realiza de la manera más común mediante procedimientos por radicales libres en presencia de un monómero de reticulación interna polifuncional. Se reticulan las resinas ácidas hasta un grado suficiente de modo que el polímero sea insoluble en agua. La reticulación hace las resinas ácidas sustancialmente insolubles en agua y, en parte, sirve para determinar la capacidad de absorción de las resinas. Para su uso en aplicaciones de absorción, una resina ácida está ligeramente reticulada, es decir, tiene una densidad de reticulación inferior a aproximadamente el 20%, preferiblemente inferior a aproximadamente el 10%, y lo más preferiblemente de aproximadamente el 0,01% a aproximadamente el 7%. Lo más preferiblemente, se usa un monómero de reticulación interna en una cantidad inferior a aproximadamente el 7% en peso, y normalmente de aproximadamente el 0,1% en peso a aproximadamente el 5% en peso, basado en el peso total de monómeros.

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Los ejemplos de monómeros de reticulación interna incluyen, pero no se limitan a, ésteres de poli(ácido acrílico) o poli(ácido metacrílico) representados por la siguiente fórmula (I),

1

en la que x es etileno, propileno, trimetileno, ciclohexilo, hexametileno, 2-hidroxipropileno, -(CH_{2}CH_{2}O)_{n}CH_{2}
CH_{2}- o

2

en la que n y m, independientemente, son un número entero de 5 a 40, y k es 1 o 2; y bisacrilamidas, representadas por la siguiente fórmula (II),

(II)CH_{2}=CH-C(=O)-NH(CH_{2}CH_{2}NH)_{1}C(=O)-CH=CH_{2}

en la que I es 2 o 3.

Los compuestos de fórmula (I) se preparan haciendo reaccionar polioles, tales como etilenglicol, propilenglicol, trimetilolpropano, 1,6-hexanodiol, glicerina, pentaeritritol, polietilenglicol o polipropilenglicol, con ácido acrílico o ácido metacrílico. Los compuestos de fórmula (II) se obtienen haciendo reaccionar polialquilenpoliaminas, tales como dietilentriamina y trietilentetramina, con ácido acrílico. Se describen monómeros de reticulación específicos en la patente estadounidense número 6.222.091, incorporada al presente documento como referencia. Agentes de reticulación especialmente preferidos son trialil éter de pentaeritritol, triacrilato de pentaeritritol, N,N'-metilenbisacrilamida, N,N'-metilenbismetacrilamida, dimetacrilato de etilenglicol y triacrilato de trimetilolpropano.

De forma análoga a la resina ácida, una resina básica que absorbe agua, es decir, un SAP catiónico, útil en las presentes partículas de SAP-arcilla puede ser una resina básica fuerte o débil que absorbe agua. La resina básica que absorbe agua puede ser una única resina o una mezcla de resinas. La resina básica puede ser un homopolímero o un copolímero. La identidad de la resina básica que absorbe agua no está limitada siempre que pueda hincharse y absorber al menos 10 veces su peso en agua, cuando está en una forma cargada. La resina básica débil está presente preferiblemente en su forma catiónica, es decir, aproximadamente del 25% al 100% de los restos básicos, por ejemplo, grupos amino, están presentes en una forma cargada. Las resinas básicas fuertes normalmente están presentes en la forma de hidróxido (OH) o bicarbonato (HCO_{3}).

La resina básica que absorbe agua normalmente es una resina ligeramente reticulada, tal como una poli(vinilamina) o una poli(dialquilaminoalquil(met)acrilamida). La resina básica también puede ser, por ejemplo, una polietilenimina ligeramente reticulada, una poli(alilamina), una poli(alilguanidina), un poli(hidróxido de dimetildialilamonio), un derivado de poliestireno cuaternizado, un poliestireno modificado con guanidina, una poli((met)acrilamida) cuaternizada o análogo de éster. Véase la patente estadounidense número 6.235.965, incorporada al presente documento como referencia. La resina básica que absorbe agua ligeramente reticulada puede contener otras unidades copolimerizables y se reticula usando un monómero de reticulación interna, tal como se expuso anteriormente con respecto a la resina ácida que absorbe agua. Las resinas básicas preferidas incluyen una poli(vinilamina), polietilenimina, poli(vinilguanidina), poli(dimetilaminoetilacrilamida) (poli(DAEA)) y poli(dimetilaminopropilmetacrilamida) (poli-(DMAPMA)).

Una resina básica que absorbe agua usada en las presentes partículas de SAP contiene normalmente un grupo amino o guanidino. Por consiguiente, también puede reticularse en solución una resina básica soluble en agua suspendiendo o disolviendo una resina básica no reticulada en un medio acuoso o alcohólico, añadiendo luego un compuesto di o polifuncional que puede reticular la resina básica mediante reacción con los grupos amino de la resina básica. Se describen tales agentes de reticulación en la patente estadounidense número 6.235.965, incorporada al presente documento como referencia. También se describen agentes de reticulación en la patente estadounidense número 5.085.787, incorporada al presente documento como referencia, y en el documento EP 450 923. Los agentes de reticulación preferidos son diglicidil éter de etilenglicol (EGDGE), un diglicidil éter soluble en agua, y un dibromoalcano, un compuesto soluble en alcohol.

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Los monómeros copolimerizables para su introducción en la resina ácida o la resina básica, incluyen, pero no se limitan a, etileno, propileno, isobutileno, acrilatos y metacrilatos de alquilo C_{1-4}, acetato de vinilo, metil vinil éter, y compuestos estirénicos que tienen la fórmula:

3

en la que R representa hidrógeno o un grupo alquilo C_{1-6}, y en la que el grupo fenilo opcionalmente está sustituido con de uno a cuatro grupos alquilo C_{1-4} o hidroxilo.

Los acrilatos de alquilo C_{1-4} adecuados incluyen, pero no se limitan a, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de isopropilo, acrilato de n-propilo, acrilato de n-butilo, y similares, y mezclas de los mismos. Los metacrilatos de alquilo C_{1-4} adecuados incluyen, pero no se limitan a, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de isopropilo, metacrilato de n-propilo, metacrilato de n-butilo, y similares, y mezclas de los mismos o con acrilatos de alquilo C_{1-4}. Los compuestos estirénicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, estireno, \alpha-metilestireno, p-metilestireno, t-butilestireno, y similares, y mezclas de los mismos o con acrilatos y/o metacrilatos de alquilo C_{1-4}.

Puede utilizarse cualquier iniciador de la polimerización conocido para su uso en la preparación de los SAP. Los ejemplos de iniciadores útiles son iniciadores redox y térmicos, tales como los descritos en la patente estadounidense número 6.359.049, incorporada al presente documento como referencia. Pueden usarse los iniciadores redox y térmicos individualmente o en una combinación adecuada. De éstos, son iniciadores especialmente preferidos un iniciador redox que comprende persulfato de amonio e hidrogenosulfito de sodio, e iniciadores azoicos, tales como azobisisobutironitrilo y diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano), disponible comercialmente con el nombre comercial V-50 de Wako Chemicals U.S.A., Inc., Richmond, Virginia. Normalmente se usa el iniciador en una cantidad, calculada como sólidos, de aproximadamente el 0,1% a aproximadamente el 10%, basado en el peso del monómero de ácido acrílico, preferiblemente de aproximadamente el 0,5% a aproximadamente el 5%, basado en el peso del monómero. Dependiendo de la cantidad y el tipo del iniciador, puede usarse opcionalmente el iniciador junto con alcohol isopropílico, un alquilmercaptano u otro agente de transferencia de cadena para controlar el peso molecular del poli(ácido acrílico).

También pueden usarse luz ultravioleta (UV) para efectuar la polimerización de ácido acrílico. Puede usarse luz UV junto con un iniciador redox y/o un iniciador de radicales libres. Cuando se utiliza luz UV en la etapa de polimerización, también se añade un fotoiniciador a la mezcla de reacción en una cantidad bien conocida para los expertos en la técnica. Los fotoiniciadores adecuados incluyen, pero no se limitan a, 2-hidroxi-1-[4-(hidroxietoxi)fenil]-2-metil-1-propanona, que está disponible comercialmente de Ciba Additives de Hawthorne, Nueva York, como IRGACURE 2959, y 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-1-propanona, que también está disponible comercialmente de Ciba Additives como DAROCUR 1173.

Los procedimientos industriales útiles para preparar el componente de SAP incluyen todos los procedimientos utilizados habitualmente para sintetizar los SAP, tal como se describe, por ejemplo, en el capítulo 3 de "Modern Superabsorbent Polymer Technology," F.L. Buchholz y A.T. Graham, Wiley-VCH (1998). Un procedimiento adecuado para polimerizar el ácido acrílico es la polimerización en solución acuosa, en la que se somete una solución acuosa que contiene ácido acrílico e iniciador de la polimerización a una reacción de polimerización y una reacción de reticulación mediante la adición de un monómero de reticulación interna, tal como metilenbisacrilamida. Un SAP preferido en una composición para la lucha contra el fuego de la presente invención es poli(ácido acrílico) neutralizado. Normalmente se neutraliza el poli(ácido acrílico) hasta un GN de aproximadamente 65 a aproximadamente 80. Preferiblemente, el agente de neutralización es hidróxido de sodio, carbonato de sodio, hidróxido de potasio o carbonato de potasio. Lo más preferiblemente, el agente de neutralización es hidróxido de potasio o carbonato de potasio, es decir, el componente de SAP de la composición para la lucha contra el fuego es un poli(acrilato de potasio) ligeramente reticulado, parcialmente neutralizado.

Colorante

Además del SAP, el presente método y composición utilizan un colorante. El colorante está presente en la composición para identificar visiblemente objetos combustibles tratados mediante el presente método y composición. El efecto visual del colorante impide esencialmente una doble aplicación de la composición a algunos objetos combustibles, mientras ayuda a garantizar que se tratan todos los objetos combustibles de interés.

Por lo tanto, la incorporación de un colorante en una presente composición para la lucha contra el fuego es una característica importante de la presente invención. El colorante puede ser un tinte o un pigmento. La cantidad de colorante usada en el método y composición de la presente invención es suficiente para hacer diversos objetos combustibles (por ejemplo, árboles, pasto, maleza, u objetos fabricados por el hombre, tales como edificios o coches) tratados mediante la composición para la lucha contra el fuego, visibles a simple vista.

El componente de colorante de los presentes métodos y composiciones permite a los bomberos determinar visualmente las áreas tratadas y las tasas de cobertura de aplicación de los objetos combustibles. Por ejemplo, a partir del matiz, tono e intensidad del color de los objetos combustibles tratados, los bomberos pueden determinar si se ha aplicado una cantidad suficiente de la composición para la lucha contra el fuego a los objetos combustibles.

Un colorante incorporado en una presente composición para la lucha contra el fuego sólo está limitado porque su color está en contraste con el color de los objetos combustibles que se están tratando, y porque el tinte es soluble o dispersable en la composición para la lucha contra el fuego. Es importante que el colorante se distribuya por la totalidad de la composición para garantizar una distribución relativamente uniforme del colorante en los objetos combustibles tratados.

Normalmente, la intensidad de color del colorante permanece sustancialmente inalterada durante varios días tras la aplicación, hasta que la composición para la lucha contra el fuego se seca sobre el material combustible. El secado normalmente se produce aproximadamente de cinco a siete días tras la aplicación de la composición para la lucha contra el fuego. Tras el secado, empieza a desvanecerse la intensidad de color del colorante.

En una realización preferida, el colorante también es degradable o puede eliminarse de otro modo (por ejemplo, puede aclararse) de los objetos combustibles tratados en el plazo de aproximadamente 30 días tras la aplicación de la composición para la lucha contra el fuego. En esta realización, los objetos combustibles que no se han quemado o que apenas se han quemado parcialmente vuelven sustancialmente a su color natural en el plazo de aproximadamente un mes tras la aplicación de la composición para la lucha contra el fuego. Se establece alternativamente que el color conferido al objeto combustible se desvanece sustancialmente, es decir, pierde al menos el 50% de su intensidad de color, en el plazo de 30 días tras la aplicación de la composición. En realizaciones en las que el compuesto para la lucha contra el fuego se aplica a la vegetación, se prefiere que el colorante no sea herbicida ni perjudicial de otro modo para el medio ambiente.

La cantidad de colorante presente en una composición de la presente invención es tal que se confieren un color y matiz deseados a los objetos combustibles tratados tras la aplicación de la composición para la lucha contra el fuego. Preferiblemente, el colorante está presente en una composición de la presente invención en una cantidad de aproximadamente el 0,005% a aproximadamente el 10%, en peso de la composición. Más preferiblemente, el colorante está presente en una cantidad de aproximadamente el 0,01% a aproximadamente el 5%, en peso de la composición. Para conseguir la ventaja completa de la presente invención, el colorante está presente en una cantidad de aproximadamente el 0,015% a aproximadamente el 2%, en peso de la composición.

Los colorantes que pueden usarse en el método y composición de la presente invención incluyen, pero no se limitan a, un tinte directo, un tinte básico, un tinte ácido, un tinte reactivo, un tinte de disolvente, un tinte disperso, un tinte de cuero, un tinte natural, un tinte de azufre, un tinte de tina, un pigmento sintético, un pigmento de origen natural, un tinte de seguridad, o mezclas de los mismos. Preferiblemente, el colorante es un tinte directo.

Clases específicas de colorantes útiles en la presente invención incluyen las clases de colorantes ANTHOSIN®, BASACID®, BASANTOL®, BASAZOL®, BASOVIT® y FASTUSOL®, todas las cuales están disponibles de BASF AG, Ludwigshafen, Alemania.

Normalmente, los colorantes útiles en la presente invención confieren un color rojo, amarillo, anaranjado, violeta o azul a objetos combustibles tratados mediante el método y la composición de la presente invención. Por consiguiente, colorantes específicos útiles en la presente invención incluyen, pero no se limitan a,

(a) tintes ácidos, por ejemplo,

ANTHOSIN® Anaranjado 35L

ANTHOSIN® Rojo 49L

ANTHOSIN® Amarillo 47L

ANTHOSIN® Amarillo 57L;

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(b) tintes básicos, por ejemplo,

BASAZOL® Rojo 71 L

BASAZOL® Violeta 45L

BASAZOL® Violeta 47L

BASAZOL® Violeta 49L

BASAZOL® Violeta 57L

BASAZOL® Violeta 94L

BASAZOL® Amarillo 40L

BASAZOL® Amarillo 46L

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(c) colorantes directos, por ejemplo,

FASTUSOL® Azul 31 L

FASTUSOL® Azul 47L

FASTUSOL® Azul 79L

FASTUSOL® Anaranjado 49L

FASTUSOL® Anaranjado 80LN

FASTUSOL® Anaranjado PR268L

FASTUSOL® Rojo 43LN

FASTUSOL® Rojo 45L

FASTUSOL® Rojo 50L

FASTUSOL® Rojo 50L 150%

FASTUSOL® Rojo 51 L

FASTUSOL® Rojo 53L

FASTUSOL® Violeta 08L

FASTUSOL® Amarillo 14L

FASTUSOL® Amarillo 30L

FASTUSOL® Amarillo 49L

FASTUSOL® Amarillo 66L

FASTUSOL® Amarillo 70L

FASTUSOL® Amarillo 76LN

FASTUSOL® C Azul 49LS

FASTUSOL® C Azul 76L NB 70%

FASTUSOL® C Azul 77LS

FASTUSOL® C Azul PR929L 200%

FASTUSOL® C Rojo 32L

FASTUSOL® C Rojo 61 L

FASTUSOL® C Violeta 92

FASTUSOL® C Violeta 04 25%

FASTUSOL® Amarillo 36LV

FASTUSOL® C Amarillo 97L

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(d) colorantes adicionales, por ejemplo,

BASANTOL® Anaranjado 273

BASANTOL® Rojo 311

BASANTOL® Amarillo 099

BASANTOL® Amarillo 215

BASONYL® Amarillo 105

BASONYL® Anaranjado 204

BASONYL® Rojo 482

BASONYL® Rojo 482 con baja formación de polvo (low dust)

BASONYL® Rojo 483

BASONYL® Rojo 485

BASONYL® Rojo 540

BASONYL® Rojo 545 Líquido

BASONYL® Rojo 555 Líquido

BASONYL® Rojo 560

BASONYL® Violeta 600

BASONYL® Violeta 602 Líquido

BASONYL® Violeta 609 Líquido

BASONYL® Violeta 610

BASONYL® Azul 636

BASONYL® Azul 640

BASONYL® Azul 644 Líquido

BASACID® Amarillo 094

BASACID® Amarillo NB 132 Líquido

BASACID® Amarillo NB 216 Líquido

BASACID® Amarillo 226

BASACID® Anaranjado NB 282 Líquido

BASACID® Rojo 316

BASACID® Rojo NB 384 Líquido

BASACID® Rojo NB 391 Líquido

BASACID® Rojo NB 432 Líquido 150%

BASACID® Rojo 495 Líquido

BASACID® Rojo NB 510 Líquido

BASACID® Azul 762 Líquido.

Para su uso en incendios forestales y fuegos incontrolados, los colorantes preferidos confieren un color amarillo, rojo o anaranjado al follaje tratado. Diversos colorantes útiles incluyen, pero no se limitan a, Rojo Directo 81, Rojo Directo 239, Rojo Directo 254, Amarillo Directo 11, Amarillo Directo 6, Amarillo Directo 127, Anaranjado Directo 102, Anaranjado Directo 102:1, Anaranjado Directo 116 y Amarillo Directo 5, disponibles de BASF Corporation, Mount Olive, NJ.

Agente opacificantes

Además del SAP y el colorante, una presente composición para la lucha contra el fuego contiene un agente opacificante. Se incluye el agente opacificante para mejorar el efecto visual del colorante. Para algunos colorantes, y en algunas aplicaciones, los objetos combustibles tratados con una composición que carece de un agente opacificante son algo difíciles de observar, especialmente desde el aire. La presencia de un agente opacificante mejora la visibilidad de la composición para la lucha contra el fuego aplicada. La cantidad de agente opacificante incluida en una presente composición para la lucha contra el fuego es suficiente para proporcionar una composición opaca, que mejora la visibilidad de la composición para la lucha contra el fuego tras su aplicación a objetos combustibles.

El agente opacificante normalmente es de color blanco o blanquecino. El agente opacificante hace opaco un hidrogel de SAP, y aumenta así la visibilidad de un hidrogel de SAP tras su aplicación a objetos combustibles.

Un agente opacificante inorgánico usado en la presente composición es un compuesto moderadamente soluble en agua. Tal como se usa en el presente documento, el término "moderadamente soluble en agua" se define como un material inorgánico que tiene una solubilidad en agua, en su forma anhidra, de aproximadamente 0,0005 a aproximadamente 0,005 gramos por 100 ml de agua a 25ºC. Un agente opacificante polimérico orgánico es un homopolímero o copolímero sintético, preferiblemente disperso en agua para formar una emulsión o un látex.

El agente opacificante usado en la presente solicitud es carbonato de calcio (CaCO_{3}), un copolímero de estireno-butadieno, un copolímero de estireno-vinilpirrolidona, un copolímero de estireno-butadieno-acrilonitrilo, un polímero acrílico, un poli(acetato de vinilo), un poli(acrilato de vinilo), un almidón, un poliestireno, una polietilenimina, un polietileno, un poli(alcohol vinílico), o una mezcla de los mismos.

La cantidad de agente opacificante presente en una composición para la lucha contra el fuego es del 0,005% a aproximadamente el 10%, en peso, de la composición. Preferiblemente, el agente opacificante está presente en la composición a del 0,01% al 5%, en peso de la composición. Para conseguir la ventaja completa de la presente invención, el agente opacificante está presente en una cantidad del 0,015% al 2%, en peso de la composición. Normalmente, la cantidad de agente opacificante está presente en la composición en una cantidad suficiente de modo que se proporcionan un nivel de opacidad y una intensidad de color deseados tras la aplicación de la composición a objetos combustibles.

Agua

El vehículo de la presente composición para la lucha contra el fuego es agua. Sin embargo, pueden incluirse opcionalmente en la composición cantidades pequeñas de un disolvente orgánico, es decir, hasta aproximadamente el 10%, por ejemplo, de aproximadamente el 0,01% a aproximadamente el 10%, en peso de la composición, para facilitar la fabricación de la composición, o proporcionar otras propiedades beneficiosas, tales como la facilidad de aplicación de la composición. El disolvente orgánico es soluble en agua, y puede ser, por ejemplo, un alcohol, un diol, un poliol, un éter de glicol, o una mezcla de los mismos.

Componentes opcionales

Una composición para la lucha contra el fuego de la presente invención también puede incluir componentes opcionales conocidos por los expertos en la técnica. Cada componente opcional, si acaso está presente, se incluye en la composición en una cantidad suficiente para realizar su función pretendida sin afectar adversamente a la composición o su uso como un agente para prevenir, sofocar, retardar o extinguir el fuego. Normalmente, cada componente opcional está presente en una cantidad de hasta aproximadamente el 10%, en peso, de la composición, y, en total, los componentes opcionales están presentes en hasta aproximadamente el 30%, en peso, de la composición. Por ejemplo, la composición puede incluir uno o más de un modificador de la viscosidad, un agente dispersante, un modificador del pH y un tensioactivo.

Opcionalmente se incluyen modificadores de la viscosidad en la composición de la presente invención para estabilizar la composición, así como mejorar las propiedades de aplicación de la composición. Los modificadores de la viscosidad incluyen, pero no se limitan a, espesantes asociativos, espesantes hinchables alcalinos, espesantes solubles alcalinos, espesantes poliméricos, y mezclas de los mismos. Ejemplos específicos de los modificadores de la viscosidad incluyen, pero no se limitan a, poli(alcohol vinílico), un derivado de celulosa soluble en agua o dispersable en agua, tal como hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y carboximetilcelulosa sódica, un poliéter, un poliéter modificado con uretano, un ácido policarboxílico, una polivinilpirrolidona, un derivado de polioxietileno, tal como un éter de polietilenglicol o un diestearato de polietilenglicol, alginato de sodio, y mezclas de los
mismos.

Si se necesita o desea, puede añadirse un agente dispersante para estabilizar la composición y mejorar las propiedades de aplicación. Los agentes dispersantes útiles incluyen, pero no se limitan a, agentes dispersantes inorgánicos, tales como una sal de sodio de un ácido policarboxílico, una sal de sodio o amonio de un naftalenosulfonato condensado, un alquil éter de polioxialquileno de un éter de fenol, un éster de sorbitano de un ácido graso, un éster de polioxialquileno de un ácido graso, un éster de glicerina de un ácido graso, un polioxietilen-estirenofenol, tripolifosfato de sodio, hexametafosfato de sodio, un derivado de organosilanol de aceite de tung o aceite de linaza, aceite de colza con alto contenido en ácido erúcico, y mezclas de los mismos.

La composición, opcionalmente, puede incluir además un agente de ajuste del pH para proporcionar un valor de pH deseado. Puede minimizarse o evitarse la corrosión de los aparatos para la lucha contra el fuego y los objetos rociados para la protección frente al fuego ajustando el pH de la composición para la lucha contra el fuego hasta de aproximadamente 6 a aproximadamente 8. El agente de ajuste del pH puede ser cualquier agente de ajuste del pH que proporcione el pH deseado. El agente de ajuste del pH normalmente es una base. Los ejemplos de agentes de ajuste del pH incluyen, pero no se limitan a, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, hidrogenocarbonato de sodio, hidróxido de amonio, amoniaco, una amina, trietanolamina, 3-dimetilaminoetanol, y mezclas de los mismos.

También puede incluirse un tensioactivo en la composición para mejorar las propiedades de aplicación de la composición. El tensioactivo puede ser un tensioactivo aniónico, no iónico o anfolítico.

Para fabricar una composición para la lucha contra el fuego, se mezclan un SAP, un colorante, un agente opacificante y cualquier otro componente opcional con agua y un disolvente orgánico opcional. Los componentes pueden añadirse individualmente al agua. También pueden disolverse previamente o dispersarse previamente uno o más componentes en un disolvente orgánico antes de su adición al agua. Además, el colorante puede mezclarse con el agente opacificante y/o SAP para formar una premezcla que puede añadirse luego al agua. Alternativamente, pueden mezclarse el colorante y el agente opacificante, luego añadirse al agua o un hidrogel de SAP formado previamente.

También se prevé una premezcla concentrada que puede añadirse al agua para proporcionar una composición para la lucha contra el fuego de la presente invención. La premezcla concentrada comprende al menos dos del SAP, colorante y agente opacificante, en cantidades deseadas predeterminadas, para su adición a una cantidad apropiada de agua para proporcionar una presente composición para la lucha contra el fuego. La premezcla concentrada también puede incluir uno o más de los componentes opcionales. El agua puede incluir un disolvente orgánico tal como se describió anteriormente.

Una presente composición para la lucha contra el fuego es eficaz porque inmoviliza agua donde se necesita el agua, es decir, sobre un objeto combustible, y expulsa el oxígeno de la superficie del objeto combustible. La composición funciona formando una barrera relativamente impermeable a los gases sobre la superficie de los objetos combustibles, lo que previene, o sustancialmente reduce, que el oxígeno alcance la superficie para sustentar la combustión de los objetos combustibles. Este efecto evita con frecuencia que se inicie o continúe la combustión, y aumenta sustancialmente el tiempo requerido para la combustión. Además, una presente composición acuosa forma una barrera térmica que ralentiza la transferencia de calor desde un fuego hasta un objeto combustible. De manera importante, el tinte y el agente opacificante proporcionan un indicador visual excelente para marcar dónde se ha aplicado la composición para la lucha contra el fuego, proporcionando así una aplicación más eficaz de la composición. Aplicando de manera uniforme una cantidad suficiente de la composición a objetos combustibles, se potencian la prevención y el control del fuego porque los bomberos pueden visualizar cuando se tratan todos los objetos combustibles deseados.

Se usa una composición acuosa para la lucha contra el fuego de la presente invención aplicando la composición a objetos que ya están ardiendo, o aplicando la composición a objetos que no están ardiendo, pero que están en peligro de quemarse, tales como follaje, árboles, un edificio, u otras estructuras cerca de un edificio que está ardiendo. De esta manera, la composición acuosa para la lucha contra el fuego puede usarse tanto para extinguir y sofocar incendios como para retardar y prevenir que se propaguen incendios.

Puede aplicarse una presente composición para la lucha contra el fuego rociándola desde la tierra o mediante aplicación aérea, por ejemplo. El colorante y el opacificante proporcionan un indicador a los bomberos para identificar visualmente qué objetos combustibles se han tratado. El agente opacificante potencia la visibilidad de la composición sobre los objetos combustibles. El SAP facilita la acción del agua en la extinción del incendio, y ayuda a evitar la combustión de objetos combustibles que no se han quemado. En realizaciones preferidas, los objetos combustibles tratados recuperan sustancialmente su color natural en el plazo de aproximadamente 30 días. En particular, la composición normalmente se aclara, o se degrada el colorante, en el plazo de aproximadamente 30 días, de modo que los objetos que no se han quemado vuelven sustancialmente a su color natural.

Tal como se indicó anteriormente, la composición acuosa para la lucha contra el fuego puede usarse para prevenir que se propaguen incendios, así como para extinguir incendios. La composición también puede usarse para formar un cortafuegos o barrera contra el fuego que evita que un incendio se propague. En un intento de contener grandes fuegos, tales como incendios forestales, los bomberos a menudo intentan evitar que el fuego se propague eliminando los materiales combustibles. En la lucha contra los incendios forestales, por ejemplo, los bomberos pueden despejar un grupo de árboles a lo largo de una trayectoria continua separada del fuego para formar un cortafuegos, lo que evita que el fuego se propague a otros árboles y objetos combustibles a un lado que no está ardiendo de la trayectoria despejada. La composición y el método de la presente invención pueden usarse para evitar que se propague un incendio forestal sin despejar árboles que no se han quemado del área.

Por lo tanto, puede aplicarse una presente composición a un grupo de árboles en vez de quitar los árboles para formar una barrera contra el fuego. El color contrastante proporcionado por la presente composición permite a los bomberos aplicar de manera más precisa la composición donde se necesita, especialmente para composiciones aplicadas desde el aire. El follaje tratado vuelve sustancialmente a su color natural en el plazo de aproximadamente 30 días tras el tratamiento.

La invención se describe adicionalmente en los siguientes ejemplos, que son meramente ilustrativos y no limitan en modo alguno el alcance de la invención, tal como se describe y reivindica.

Ejemplo 1

(Comparativo)

Se preparó una composición para la lucha contra el fuego mezclando 1000 g de agua, 5 g de SAP (poli(acrilato de potasio)) de BASF y 2 g de colorante FASTUSOL® Rojo 51 L de BASF. Tras el mezclado, se ajustó el pH de la composición a 7 con hidróxido de sodio. Se extendió la composición de hidrogel resultante sobre objetivos de cartón, un cuadrado de aproximadamente 12"x12", luego se observaron los objetivos a simple vista desde diversas distancias, y en condiciones de luz de interior y de exterior natural. Se ajustó la cantidad de colorante a diversos niveles, y se aplicaron las composiciones resultantes a objetivos de cartón adicionales para optimizar la visibilidad del color del hidrogel transparente. En este experimento controlado, la visibilidad del color fue suficiente a distancias relativamente próximas. Sin embargo, se determinó que a mayores distancias (por ejemplo, desde la aplicación aérea), o cuando se aplica la composición a superficies no planas, costaría detectar esta composición para la lucha contra el fuego, haciendo así difícil garantizar una aplicación uniforme y completa de la composición a objetos combustibles.

Ejemplo 2

Se preparó una composición de hidrogel para la lucha contra el fuego mezclando 1000 g de agua, 5 g de SAP de BASF, 2 g de colorante FASTUSOL® Rojo 51 L de BASF y 3 g de carbonato de calcio (CaCO_{3}) como agente opacificante. Tras el mezclado, se ajustó el pH del hidrogel a 7 con hidróxido de sodio. Se extendió la composición de hidrogel resultante sobre objetivos de cartón, un cuadrado de aproximadamente 12''x12'', luego se observaron los objetivos a simple vista desde diversas distancias y en condiciones de luz de interior y de exterior natural. También se evaluaron otros colorantes para determinar su visibilidad. Se ajustaron las cantidades de colorante y CaCO_{3} a diversos niveles, y se aplicaron las composiciones resultantes a objetivos de papel coloreado y de cartón adicionales con el fin de optimizar la visibilidad del color y la opacidad del hidrogel opaco. Se mejoró la visibilidad de la composición del ejemplo 2 con respecto a la visibilidad de la composición del ejemplo 1, especialmente a mayores distancias de los objetivos.

Ejemplo 3

Se prepara una composición para la lucha contra el fuego tal como se describe en el ejemplo 2, y se extiende la composición sobre varios materiales objetivo, incluyendo papel de color verde oscuro, revestimiento vinílico, listones de cedro y estuco. Los materiales objetivo tratados se observan entonces desde diversas distancias y en condiciones de luz de interior y de exterior natural. Entonces se exponen los materiales objetivo a los efectos naturales de la intemperie y a condiciones de luz solar directa durante un periodo de 7 días. Se observa la composición de hidrogel aplicada a los materiales objetivo para determinar la cantidad de secado y grado de desvanecimiento del color. Se desvanece el color de todas las áreas expuestas significativamente durante este periodo hasta un residuo de anaranjado claro a transparente. Los objetivos anteriores se limpian entonces parcialmente usando agua del grifo fresca y abrasión suave (es decir, esponja o material de fregado blando). Todo el residuo de la composición de hidrogel se elimina fácilmente de los materiales objetivo.

Ejemplo 4

Se prepara una composición para la lucha contra el fuego añadiendo 1,8 ml de un colorante y 1,8 ml de una polietilenimina de alto peso molecular (BASONAL® Blanco FO 1, disponible de BASF Corporation) a 990 ml de agua, agitando luego hasta homogeneidad. Se añadieron a la mezcla resultante aproximadamente 5,75 g de un SAP de poli(acrilato de sodio), seguido por agitación para proporcionar una composición homogénea. Los tres colorantes añadidos a composiciones separadas fueron FASTUSOL® Rojo 51 L, FASTUSOL® Anaranjado 80LN y FASTUSOL® Amarillo 76LN. También se preparó un ejemplo comparativo sin una polietilenimina de alto peso molecular y colorante.

Se aplicó una muestra de cada composición opacificada a una lámina de 2' x 4' de Astroturf. También se aplicó una muestra de un hidrogel de SAP no coloreado y sin opacificar a una lámina de Astroturf. El hidrogel de SAP no coloreado y sin opacificar no era visible sobre el Astroturf. El color del Astroturf tratado con una composición de la presente invención era claramente visible. En una muestra adicional en la que se aumentó la razón en peso de opacificante con respecto a colorante hasta 2:1, la visibilidad del color de la composición para la lucha contra el fuego aplicada aumentó adicionalmente.

Tras la aplicación al Astroturf, una presente composición para la lucha contra el fuego se secó tras aproximadamente 5 días, momento en el que el colorante aplicado al Astroturf comenzó a desvanecerse y el agente opacificante blanco se volvió de color ámbar transparente a claro.

Se entenderá que la memoria descriptiva y los ejemplos son meramente ilustrativos, no son limitativos de la presente invención, y se sugerirán otras realizaciones dentro del espíritu y alcance de la invención por sí mismas a los expertos en la técnica.

Claims (15)

1. Método para controlar un fuego que consume un objeto combustible que comprende una etapa de aplicar una cantidad suficiente de una composición para la lucha contra el fuego al objeto combustible para retardar, sofocar o extinguir el fuego, comprendiendo dicha composición para la lucha contra el fuego:

(a) del 0,01% al 20%, en peso, de un polímero superabsorbente;

(b) del 0,005% al 10%, en peso, de un colorante;

(c) del 0,005% al 10%, en peso, de un agente opacificante adicional seleccionado del grupo que consiste en carbonato de calcio, un copolímero de estireno-butadieno, un copolímero de estireno-vinilpirrolidona, un copolímero de estireno-butadieno-acrilonitrilo, un polímero acrílico, un poli(acetato de vinilo), un poli(acrilato de vinilo), un almidón, una polietilenimina, un poliestireno, un polietileno, un poli(alcohol vinílico), y mezclas de los mismos; y

(d) agua.

2. Método según la reivindicación 1, en el que el agente opacificante comprende carbonato de calcio.

3. Método según la reivindicación 1 o 2, en el que el agente opacificante comprende una emulsión o un látex del copolímero de estireno-butadieno, copolímero de estireno-vinilpirrolidona, copolímero de estireno-butadieno-acrilonitrilo, polímero acrílico, poli(acetato de vinilo), poli(acrilato de vinilo), almidón, polietilenimina, poliestireno, polietileno, poli(alcohol vinílico), o mezcla de los mismos.

4. Método según la reivindicación 3, en el que el agente opacificante comprende una polietilenimina.

5. Método según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la composición comprende además hasta el 10%, en peso, de un disolvente orgánico soluble en agua.

6. Método según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la composición comprende además uno o más componentes opcionales seleccionados del grupo que consiste en un modificador de la viscosidad, un agente dispersante, un modificador del pH, un tensioactivo, y mezclas de los mismos.

7. Método según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la composición confiere un color al objeto combustible.

8. Método según la reivindicación 7, en el que el color conferido al objeto combustible se desvanece sustancialmente en el plazo de 30 días tras la aplicación de la composición.

9. Método según la reivindicación 7 u 8, en el que el color conferido al objeto combustible es de intensidad suficiente de modo que un objeto combustible que tiene la composición aplicada sobre el mismo se diferencia del objeto combustible que carece de la aplicación de la composición a simple vista.

10. Método según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la composición se aplica mediante equipo terrestre o mediante equipo aéreo.

11. Composición que comprende

(a) del 0,1% al 5%, en peso, de un polímero superabsorbente;

(b) del 0,015% al 2%, en peso, de un colorante;

(c) del 0,015% al 2%, en peso, de un agente opacificante adicional seleccionado del grupo que consiste en carbonato de calcio, un copolímero de estireno-butadieno, un copolímero de estireno-vinilpirrolidona, un copolímero de estireno-butadieno-acrilonitrilo, un polímero acrílico, un poli(acetato de vinilo), un poli(acrilato de vinilo), un almidón, una polietilenimina, un poliestireno, un polietileno, un poli(alcohol vinílico), y mezclas de los mismos; y

(d) agua.

12. Composición según la reivindicación 11, que comprende además hasta aproximadamente el 10%, en peso, de un disolvente orgánico soluble en agua.

13. Composición según la reivindicación 11 o la reivindicación 12, que comprende además uno o más componentes opcionales seleccionados del grupo que consiste en un modificador de la viscosidad, un agente dispersante, un modificador del pH, un tensioactivo, y mezclas de los mismos.

14. Composición según una de las reivindicaciones 11 a 13, en la que el colorante y el agente opacificante están presentes en una razón en peso de 1 parte de colorante con respecto a de 0,5 a 3 partes de agente opacificante.

15. Composición según una de las reivindicaciones 11 a 14, en la que el agente opacificante y el polímero superabsorbente están presentes en una razón en peso de 1 parte de agente opacificante con respecto de 2 a 4 partes de polímero superabsorbente.