MD4561C1

MD4561C1 - Compoziţie de dejivrare

Info

Publication number: MD4561C1
Application number: MDA20140052A
Authority: MD
Inventors: Василь Маслов; Йонг Эдвин Рональд Де; Рене Лодевейк Мария Деммер
Original assignee: Akzo Nobel Chemicals International B. V.
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2018-11-30
Also published as: NO2776528T3; UA114717C2; EP2776528B1; JP5944011B2; CA2854245A1; EA201490910A1; IL232141A0; US20140284518A1; ZA201403153B; PL2776528T3; US9133378B2; MD4561B1; KR20140090630A; AU2012334258A1; WO2013068299A1; CL2014001114A1; MD20140052A2; CN103917620A; AR088524A1; EA029959B1

Abstract

Invenţia se referă la o compoziţie de dejivrare, care conţine (i) un agent de dejivrare selectat din grupa constând din clorură de sodiu, acetat de calciu-magneziu, clorură de calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu, (ii) un derivat de lignină şi (iii) melasă. Invenţia de asemenea se referă la un procedeu de preparare a compoziţiei de dejivrare menţionate şi la un procedeu de dejivrare a unei suprafeţe utilizând compoziţia de dejivrare menţionată.

Description

Prezenta invenţie se referă la o compoziţie de dejivrare şi la un procedeu pentru prepararea acestei compoziţii de dejivrare. În plus, prezenta invenţie se referă la un procedeu de dejivrare a unei suprafeţe şi la un set de componente pentru utilizare în acest procedeu. În final, prezenta invenţie se referă la utilizarea unui derivat de lignină şi melasă pentru creşterea eficienţei compoziţiei de dejivrare.

Condiţiile de iarnă asigură inconvenienţe pe drumuri şi în trafic în formă de zăpadă sau polei. În mod evident, eliminarea zăpezii, chiciurii şi gheţii pe drumuri şi pe autostrăzi are beneficii enorme pentru siguranţă. Clorura de sodiu (NaCl) este frecvent folosită pentru a controla zăpada şi formarea de gheaţă pe drumuri, autostrăzi şi trotuare. Clorura de sodiu funcţionează ca un agent de dejivrare prin dizolvare cu precipitare pe drumuri şi coborârea punctului de îngheţare, astfel topind gheaţa şi zăpada. Alte săruri care pot fi utilizate ca dejivrant includ, de exemplu, clorură de calciu şi clorură de magneziu. Aceşti compuşi coboară punctul de îngheţ al apei la o temperatură mai joasă, decât clorura de sodiu.

De asemenea, clorura de potasiu este uneori folosită ca un dejivrant. O altă alternativă cunoscută de sare pentru drumuri este acetatul de magneziu calciu. Alte săruri cu efect dejivrant, mai puţin cunoscute, includ acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu.

Condiţiile de iarnă deteriorează, de asemenea, asfaltul, bitumul şi suprafeţele de beton. Aceste suprafeţe au structuri poroase. În special asfaltul conţine un număr de canale subsuperficiale. Atunci când temperatura aerului/solului devine suficient de joasă, soluţia apoasă, care este prezentă în canalele asfaltului, se va extinde la îngheţare, astfel, creând tensionări mecanice în asfalt. În special după îngheţuri şi dezgheţări repetate, asfaltul se va deteriora, rezultând cu gropi. Nu numai că în fiecare an trebuie cheltuite sume mari pentru a repara drumurile şi autostrăzile deteriorate, gropile pot duce, de asemenea, la situaţii periculoase pentru trafic. Mai mult decât atât, întreţinerea suplimentară necesară va conduce la blocaje adiţionale de trafic.

Problema deteriorării drumurilor şi autostrăzilor din cauza dilatării şi contractării apei sau soluţiilor pe bază de apă în timpul ciclurilor de îngheţare şi dezgheţare a devenit o problemă şi mai mare de la introducerea în anii nouăzeci a unui nou tip de asfalt, aşa-numitul asfalt cu o porozitate înaltă. Acest beton de asfalt foarte poros poate cuprinde până la 20% din spaţiul gol. Aceasta are un avantaj, deoarece ploaia şi apa topită va curge repede departe de suprafaţa asfaltului în sol prin canalele de sub suprafaţă. Suprafaţa drumului asfaltat nu păstrează, practic, în sine umiditate şi, prin urmare, nu este netedă şi alunecoasă, chiar şi în caz de precipitaţii abundente. În timp ce utilizarea acestui tip de asfalt are un efect benefic enorm asupra siguranţei în condiţii de ploaie, un dezavantaj este că, în condiţii de iarnă este necesar mai mult agent de dejivrare pentru a menţine drumurile libere de zăpadă şi gheaţă, în plus, în timpul iernii agentul de dejivrare va curge, de asemenea, departe cu apa ce se topeşte pe suprafaţa drumului.

Se cunoaşte o compoziţie de dejivrare [1], care conţine cel puţin 5% mas. de (a) glicerină şi (b) apă, care constă în esenţă din (а) glicerină, (b) săruri de un acid, selectate din grupa care constă din sarea de potasiu a acidului carboxilic, sarea de potasiu a acidului hidroxicarboxilic, sarea de potasiu a acidului dicarboxilic, sarea de potasiu a acidului carbonic şi săruri ale acestora, opţional (с) apă şi/sau (d) o cantitate eficientă de un material antijivraj care coboară temperatura de îngheţare, selectat din grupa constând din glicoli, săruri de citrat, aminoacizi, săruri de aminoacizi, acid boric, săruri ale acidului boric, componenţi de lignină, săruri ale acidului gluconic, monozaharide, hidrocarbilaldozide, selectate din grupa constând din furanozide, maltozide, maltotriazide, glicopiranozide, care nu conţin alchil glicozide şi sorbitol, şi amestecuri ale acestora.

Scopul prezentei invenţii este de a furniza o compoziţie de dejivrare care are proprietăţi de dejivrare îmbunătăţite. În particular, scopul prezentei invenţii este de a furniza o compoziţie de dejivrare care rămâne eficientă pentru o perioadă mai îndelungată, astfel încât agentul de dejivrare să poată fi aplicat mai rar şi deteriorarea suprafeţelor rutiere, în special extrem de poroase, să fie redusă chiar şi după îngheţări şi dezgheţări repetate.

Surprinzător, scopul a fost atins prin adiţia la agentul de dejivrare a unei combinaţii de două tipuri de aditivi, şi anume a unui derivat de lignină şi melasă. Mai detaliat, prezenta invenţie se referă la o compoziţie de dejivrare care conţine (i) un agent de dejivrare selectat din grupul constând din clorură de sodiu, acetat de magneziu calciu, clorură de calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu, (ii) un derivat de lignină şi (iii) melasă.

S-a constatat, că compoziţia de dejivrare, conform prezentei invenţii, are o performanţă îmbunătăţită. S-a constatat, că prin utilizarea combinaţiei specifice de melasă şi a unui derivat de lignină agentul de dejivrare va rămâne activ pentru o perioadă mai îndelungată.

În plus, s-a constatat că utilizarea compoziţiei de dejivrare, conform prezentei invenţii, reduce deteriorarea suprafeţelor rutiere după îngheţare şi dezgheţare repetată.

Compoziţia de dejivrare, conform prezentei invenţii, s-a fost dovedit a fi mai puţin corozivă, decât compoziţiile de dejivrare tradiţionale.

Datorită proprietăţilor de adeziune mai bune ale compoziţiei de dejivrare, comparativ cu utilizarea numai a agentului de dejivrare, va fi aruncată o cantitate mai mică de agent de dejivrare şi agentul de dejivrare va fi reţinut pe drum pentru o perioadă mai îndelungată.

Agentul de dejivrare prezent în compoziţia de dejivrare, conform prezentei invenţii, este selectat din grupul constând din clorură de sodiu, acetat de magneziu calciu, clorură de calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu. De preferinţă, de altfel, agentul de dejivrare este o clorură, adică acesta este de preferinţă selectat din grupul constând din clorură de sodiu, clorură de calciu, clorură de magneziu şi clorură de potasiu. Mai preferată fiind clorura de calciu pentru utilizare ca agent de dejivrare în compoziţiile, conform prezentei invenţii. Cea mai preferată fiind clorura de sodiu pentru utilizare ca agent de dejivrare în compoziţiile, conform prezentei invenţii, aceasta fiind mai ieftină şi disponibilă în cantităţi mari.

Compoziţia de dejivrare, conform prezentei invenţii, poate fi în formă apoasă, în formă solidă sau în formă de suspensie.

În cazul în care compoziţia de dejivrare este o compoziţie apoasă, agentul de dejivrare se conţine, de preferinţă, într-o cantitate de cel puţin 5% din greutate, mai preferabil fiind de cel puţin 10% din greutate şi cel mai preferat fiind de cel puţin 20% din greutate (raportat la greutatea totală a compoziţiei de dejivrare).De preferinţă, astfel de compoziţii de dejivrare apoase conţin agentul de dejivrare la cel mult o concentraţie de saturaţie.

Compoziţia de dejivrare, conform prezentei invenţii, poate fi, de asemenea, în formă de suspensie, care conţine agentul de dejivrare în concentraţii mai mari, ce depăşesc concentraţia de saturaţie.

În cazul, în care compoziţia de dejivrare este în formă solidă, ea poate conţine mai puţin de 5% din greutate de agent de dejivrare (raportat la greutatea totală a compoziţiei de dejivrare), în cazul în care este, de exemplu, amestecat cu un material de împrăştiere a sării, cum ar fi nisipul. Cu toate acestea, de preferinţă compoziţia de dejivrare, conform prezentei invenţii, conţine cel puţin 50% din greutate de agent de dejivrare, încă mai preferabil fiind cel puţin 70% din greutate, şi cel mai potrivit fiind cel puţin 96% din greutate de agent de dejivrare (bazat pe greutatea totală a compoziţiei de dejivrare).

Biopolimerul lignină, prezent în compoziţia de dejivrare, conform prezentei invenţii, este un polimer amorf legat de celuloză, care, şi împreună cu formele de celuloză ale pereţilor celulelor plantelor lemnoase şi materialul de cimentare între ele, oferă rigiditate.

Biopolimerul lignină prezent în compoziţia de dejivrare este un polimer amorf având legături cu celuloza, care oferă rigiditate şi împreună cu celuloza formează pereţii celulelor plantelor lemnoase şi materialul de cimentare între ele. Acesta are, în general, o greutate moleculară de cel puţin 10.000 Da. Mai frecvent utilizată este lignina din lemn, dar poate fi, de asemenea, folosită şi lignina din plante şi alge. Ea constă din monolignolii paracumaril alcool, coniferil alcool şi sinapil alcool. Aceşti monomeri sunt încorporaţi în diferite cantităţi.

Lignina poate fi furnizată solubilă în apă prin expunerea în condiţii acide sau alcaline sau albită (tratată, de exemplu, cu H2O2 sau hipoclorit), crescând astfel numărul de grupe funcţionale hidroxil alifatice şi aromatice şi de acid carboxilic, sau poate fi hidrolizată până la fragmente moleculare mai mici. În condiţii neutre lignina poate fi hidrofilizată cu pulpă de sulfit când se introduc grupe funcţionale de sulfonat sau de acid sulfonic.

Termenul "derivat al ligninei", aşa cum este folosit în această descriere, se referă la toţi compuşii (inclusiv la săruri) derivaţi de la lignină folosind cel puţin unul din procedeele descrise mai sus şi care au o solubilitate în apă de cel puţin 10 g la litru la 25°C. Pot fi prezente şi alte grupe funcţionale chimice, atât timp cât acestea nu compromit solubilitatea generală în apă. De preferinţă, derivatul ligninei, conform prezentei invenţii, are o greutate moleculară medie de cel puţin 5 kDa, mai preferată fiind de cel puţin 10 kDa. În cea mai preferată variantă derivatul ligninei poartă grupa funcţională de acid carboxilic, dar cele mai preferate fiind grupele funcţionale de acid sulfonic sau sulfonat (adică este un ligno-sulfonat).

Lignosulfonatul, conform prezentei invenţii, este o lignină sulfonată derivată din biopolimerul lignină. În cadrul procesului de fabricare a celulozei din lemn în prezenţă sulfitului, lignosulfonatul rezultă ca un produs secundar. Produsul poate fi purificat (chimic) şi uscat prin pulverizare, deşi nici una dintre aceste etape nu este necesară pentru o bună eficienţă în conformitate cu prezenta invenţie. Masele moleculare ale lignosulfonaţilor variază în intervale foarte vaste (ele sunt foarte polidisperse). De exemplu, s-a raportat un interval de la 1000-140,000 Da pentru lemnul de esenţă moale. Lignosulfonaţii cu valori mai mici au fost raportaţi pentru lemn de esenţă tare.

Derivatul ligninei potrivit pentru utilizare în compoziţia, conform prezentei invenţii, este, de preferinţă, un derivat de lignină derivat din lemn, plante sau alge. De asemenea, este posibilă utilizarea unui amestec de derivaţi ai ligninei proveniţi din surse diferite. Cea mai preferată este utilizarea unui derivat al ligninei derivat din lemn. În compoziţia, conform prezentei invenţii, pot fi utilizate toate tipurile de derivaţi ai ligninei, şi anume săruri de Na, K, Ca, Mg sau NH4.

Derivatul de lignină este de obicei prezent în compoziţia de dejivrare, conform prezentei invenţii, într-o cantitate de cel puţin 10 ppm, mai preferată fiind de cel puţin 100 ppm şi cel mai preferată fiind de cel puţin 500 ppm. Este preferată prezenţa într-o cantitate sub 10.000 ppm, mai preferată fiind o cantitate de cel mult 8.000 ppm şi ceea mai preferată fiind o cantitate sub 5.000 ppm.

Concentraţiile derivatului de lignina sunt exprimate în ppm, definite aici ca mg de derivat de lignină la kg de compoziţie totală de dejivrare .

Melasa prezentă în compoziţia de dejivrare, conform prezentei invenţii, poate fi orice melasă tradiţional folosită în scopuri de dejivrare. Este de notat faptul, că este posibilă utilizarea melasei care a fost supusă unei sau mai multor etape de purificare, cum ar fi îndepărtarea sulfiţilor, dioxidului de sulf, cenuşii, îndepărtarea formelor de viaţă microbiene sau a altor forme insolubile de aceşti contaminanţi nu are vre-un efect advers asupra performanţei compoziţiei de dejivrare. Este de asemenea de notat faptul, că este posibilă utilizarea melasei tratate chimic, biologic, fizic sau într-un alt mod, cum ar fi, dar nu în mod exclusiv, melasă de sfeclă dezaharisită, melasa tratată cu acid/bază, melasa carboxilată (în care zaharurile prezente în melasă sunt carboxilate prin metode uzuale) şi melasa care conţine unul sau mai mulţi aditivi. De preferinţă, melasa se selectează din grupa constând din melasă derivată din porumb (sirop), melasă derivată din sfeclă de zahăr, melasă derivată din trestia de zahăr şi melasă derivată din struguri.

Termenul "melasă" include toate tipurile menţionate de melasă tratată sau netratată. De preferinţă melasa este melasa de zahăr de sfeclă sau trestie de zahăr care conţine între 20 şi 80% din greutate de zaharuri, mai preferată fiind melasa cu conţinut între 40 şi 60% din greutate de zaharuri, cea mai preferată fiind melasa cu conţinut între 45 şi 55% din greutate de zaharuri.

Melasa este de obicei prezentă în compoziţia de dejivrare, conform prezentei invenţii, în cantitate de cel puţin 10 ppm, mai preferabil de cel puţin 100 ppm şi cel mai preferat de cel puţin 500 ppm. Este preferată prezenţa într-o cantitate de cel mult 50.000 ppm, mai preferată fiind o cantitate sub 10.000 ppm şi cea mai preferată fiind o cantitate mai mică de 5.000 ppm.

Concentraţiile de melasă sunt exprimate în ppm, definite aici ca mg de melasă la kg de compoziţie totală de dejivrare.

Prezenta invenţie se referă la un procedeu de preparare a compoziţiei de dejivrare, conform prezentei invenţii. Procedeul menţionat de pulverizare a unei soluţii apoase de tratare, care conţine un derivat de lignină şi melasă, pe un agent de dejivrare selectat din grupa constând din clorură de sodiu, acetat de magneziu calciu, clorură de calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu. De preferinţă, soluţia apoasă de tratare este pulverizată pe agentul de dejivrare într-o cantitate, astfel încât compoziţia de dejivrare obţinută să conţină cel puţin 10 ppm, mai preferabil cel puţin 100 ppm şi cel mai preferat cel puţin 500 ppm de derivat de lignină şi cel puţin 10 ppm, mai preferabil cel puţin 100 ppm şi cel mai preferat cel puţin 500 ppm de melasă. De preferinţă, compoziţia de dejivrare obţinută conţine cel mult 10.000 ppm, mai preferabil cel mult 8.000 ppm şi cel mai preferabil sub 5.000 ppm de proteine. De preferinţă, compoziţia de dejivrare obţinută conţine cel mult 10.000 ppm, mai preferabil cel mult 8.000 ppm şi cel mai preferabil fiind cel mult 5.000 ppm de melasă.

Cum s-a menţionat anterior, derivatul de lignină este de preferinţă unul care derivă din plante sau alge. Poate fi, de asemenea, un amestec de derivaţi cu origine din diferite surse. Melasa este de preferinţă selectată din grupa constând din melasă derivată din porumb (sirop), melasă derivată din sfeclă de zahăr şi melasă derivată din struguri.

Prezenta invenţie se referă la un procedeu de dejivrare a unei suprafeţe. Suprafaţa menţionată poate fi dejivrată în diverse moduri.

Într-o variantă de realizare compoziţia de dejivrare, conform prezentei invenţii, se aplică pe suprafaţa menţionată.

Într-o altă variantă de realizare, procedeul de dejivrare a suprafeţei prevede etapele de amestecare a unui agent de dejivrare solid selectat din grupa constând din clorură de sodiu, acetat de magneziu calciu, clorură de calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu cu o soluţie apoasă de tratare, care conţine un derivat de lignină şi melasă, şi de răspândire a amestecului astfel obţinut pe suprafaţa menţionată. Acest procedeu, conform prezentei invenţii, este un exemplu de realizare preferat, deoarece riscul de îndepărtare a compoziţiei de dejivrare este mult redus. Mai mult decât atât, se atinge o aderenţă mult mai bună a compoziţiei de dejivrare cu suprafaţa drumului.

Într-o altă variantă de realizare, procedeul de dejivrare a unei suprafeţe prevede etapele de preparare a unei soluţii apoase, care conţine între 5% din greutate şi concentraţia de saturaţie de un agent de dejivrare solid selectat din grupa constând din clorură de sodiu, acetat de magneziu calciu, clorură de calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu, un derivat de lignină şi melasă şi de aplicare a amestecului menţionat pe suprafaţa menţionată, de exemplu, prin pulverizare. Acest procedeu, conform prezentei invenţii, este, de asemenea, un exemplu de realizare preferat, deoarece riscul de îndepărtare a compoziţiei de dejivrare este mult redus. Mai mult decât atât, se atinge o aderenţă mult mai bună a compoziţiei de dejivrare cu suprafaţa drumului.

Într-o altă realizare a prezentei invenţii, procedeul de dejivrare a unei suprafeţe prevede etapele de răspândire a unui agent de dejivrare selectat din grupa constând din clorură de sodiu, acetat de magneziu calciu, clorură de calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu în formă solidă sau apoasă pe suprafaţa menţionată şi de răspândire separată a unui derivat de lignină şi a melasei în formă solidă sau apoasă pe suprafaţa menţionată.

Suprafaţa de dejivrare este de preferinţă o suprafaţă selectată din grupa constând din drum asfaltat cu asfalt neporos, drum asfaltat, drum asfaltat cu asfalt poros, drum betonat, drum bituminat, drum de cărămidă, drum de prundiş, drum pietruit, drum neasfaltat şi trotuar.

De preferinţă, pe m2 de suprafaţă menţionată se introduce cel puţin 1 g agent de dejivrare, cel puţin 0,01 mg de derivat de lignină şi cel puţin 0,01 mg de melasă. De preferinţă, pentru dejivrare pe m2 de suprafaţă se introduc cel mult 50 g de agent de dejivrare. De preferinţă, pentru dejivrare pe m2 de suprafaţă se introduc cel mult 500 mg de derivat de lignină şi cel mult 2500 mg de melasă.

Intr-un alt aspect prezenta invenţie se referă la un set de componente pentru utilizare în procesul de dejivrare a unei suprafeţe. Setul de componente conţine o compoziţie antijivrare, care conţine un agent de dejivrare selectat din grupa constând din clorură de sodiu, acetat de magneziu calciu, clorură de calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu în calitate de component (a) şi o soluţie apoasă care conţine un agent de dejivrare între 0% şi concentraţia de saturaţie a acestuia, derivat de lignină între 10 ppm şi concentraţia de saturaţie a acestuia şi melasă între 10 ppm şi concentraţia de saturaţie a acesteia în calitate de component (b). De preferinţă, componentul (a) constituie între 60 şi 99,99% din greutatea setului de componente şi componentul (b) constituie între 0,01% şi 40% din greutatea setului de componente (cu componentul (a) şi (b) adăugat până la 100%) .

Componentul (a) poate fi în formă de soluţie apoasă, suspensie sau solid (a vedea anterior).

Componentul (b) poate fi, de asemenea, un amestec solid de derivat de lignină şi melasă. Astfel, prezenta invenţie se referă, de asemenea, la un set de componente pentru utilizare în procesul de dejivrare a unei suprafeţe în conformitate cu prezenta invenţie şi conţine o compoziţie antijivrare care cuprinde un agent de dejivrare selectat din grupa constând din clorură de sodiu, acetat de calciu magneziu, clorură calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu în calitate de component (a) şi un component solid care conţine un derivat de lignină şi melasă în calitate de component (b). De preferinţă, componentul (a) formează între 90 şi 99,9% din greutatea setului de componente şi componentul (b) formează între 0,1% şi 10% din greutatea setului de componente (cu componentul (a) şi (b) adăugat până la 100%). Componentul (a) poate fi în formă de soluţie apoasă, suspensie sau solidă (a vedea anterior). De preferinţă, acesta este în formă solidă.

În final, prezenta invenţie se referă la utilizarea unei combinaţii de derivat de lignină şi melasă pentru îmbunătăţirea eficienţei unei compoziţii de dejivrare, care conţine un agent de dejivrare selectat din grupa constând din clorură de sodiu, acetat de magneziu calciu, clorură de calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu, pentru dejivrarea unei suprafeţe. Cum s-a menţionat, suprafaţa este de preferinţă selectată din grupa constând din drum asfaltat cu asfalt neporos, drum asfaltat, drum asfaltat cu asfalt poros, drum betonat, drum bituminat, drum de cărămidă, drum de prundiş, drum pietruit, drum neasfaltat şi trotuar.

Prezenta invenţie este explicată în continuare prin următoarele exemple, care nu sunt restrictive, şi exemple comparative.

Exemple

Materiale:

Abreviere Material Originea H2O Apă Apă de la robinet NaCl Na Cl Sanal P grade AkzoNobel, Mariager, Danemarca RM Melasă brută Suiker Unie, Olanda LI Lignosulfonat de Na 244, pulverizare uscată Borregaard, Karlsruhe, Germania

Dispozitive:

Dispozitive Originea Setări Refrigerator -29 grade Celsius

Prepararea mostrei

În toate preparările care urmează în continuare 22% din greutate de soluţie salină de NaCl este menţionată ca "soluţie salină". Impurităţile care pot apărea în produse nu sunt luate în calcul pentru calcularea concentraţiei finale de compus; această concentraţie fiind definită ca raportul dintre cantitatea cântărită de compus şi masa totală a mostrei.

Concentraţiile compusului sunt exprimate în ppm, definite aici ca mg de compus/kg de masă totală de mostră.

Soluţii iniţiale

Toate preparările s-au efectuat discontinuu. Cantităţile menţionate reprezintă mărimea lotului tipic în care s-au pregătit toate mostrele.

- Soluţia salină s-a preparat prin dizolvarea a 220 g NaCl în 780 g de apă.

- Soluţiile de lignosulfonat s-au preparat prin adiţia lentă pulberii de lignosulfonat de sodiu într-o soluţie salină agitată viguros. Soluţia salină se agită cu un agitator magnetic. Soluţiile de lignosulfonat iniţiale conţin fie 30.000, sau 3.000, sau 300 ppm de lignosulfonat.

- Soluţiile de RM s-au preparat prin adiţia cu atenţie într-o soluţie salină agitată viguros. Soluţia salină se agită cu un agitator magnetic. Soluţiile iniţiale conţin fie 3.000 ppm sau 30.000 ppm de RM.

Soluţii finale

Soluţiile finale se obţin prin amestecarea soluţiilor iniţiale de lignosulfonat şi/sau melasă şi adiţia soluţiei saline. Trei exemple:

- Soluţia salină cu conţinut de 1,000 ppm LI şi 1,000 ppm RM: se amestecă cu

- 10 grame de soluţie iniţială conţinând 3,000 ppm LI

- 10 grame de soluţie iniţială conţinând 3,000 ppm RM

- 10 grame de soluţie salină

- Soluţia salină cu conţinut de 1,000 ppm LI şi 10 ppm RM: se amestecă cu

- 10 grame de soluţie iniţială conţinând 3,000 ppm LI

- 0,1 grame de soluţie iniţială conţinând 3,000 ppm RM

- 19,9 grame de soluţie salină

- Soluţia salină cu conţinut de 10,000 ppm LI şi 1,000 ppm RM: se amestecă cu

- 10 grame de soluţie iniţială conţinând 30,000 ppm LI

- 10 grame de soluţie iniţială conţinând 3,000 ppm LI

- 10 grame de soluţie salină.

Toate probele au fost preparate după principiul exemplificat mai sus. Toate mostrele au avut o greutate totală exactă de 30 grame, conţinută într-un tub Greiner (PP, 50 ml, Greiner BioOne).

Condiţii experimentale

Aceste tuburi Greiner au fost depozitate în frigider timp de maximum 2 zile până la începerea experimentului. La începerea experimentului tuburile au fost depozitate în congelator la -29°C şi evaluate vizual pentru conţinutul lor solid cu o precizie de 5-10% per mostră. Evaluarea conţinutului solid s-a realizat vizual, implicând estimarea conţinutului solid în raport cu volumul total al mostrei. Toate probele au fost triplate şi conţinutul solid prezent s-a calculat ca medie a celor trei probe.

Rezultate

Tabelul 1 este o reprezentare matriceală a tuturor combinaţiilor de lignosulfonat şi melasă testate în concentraţii diferite. Lignosulfonatul este aranjat pe orizontală, cu coloana din stânga prezentând probele fără lignosulfonat. Materia primă de melase este dispusă pe verticală, şirul superior prezentând probele fără melasă. In barele gri concentraţiile aditivilor sunt prezentate respectiv în ppm (mg/kg). Toate numerele din zona albă reprezintă conţinutul solid peste 24 de ore.

Probele de referinţă conţin fie lignosulfonat sau melasă, prezentând totdeauna un conţinut înalt de substanţe solide, cu toate că nu totdeauna atingând nivelul de 100%. Cu toate acestea, după mai mult timp toate aceste probe de referinţă s-au solidificat complet fără excepţie. Toate celelalte probe, care cuprind atât lignosulfonat, cât şi melasă nu se solidifica complet. În toate cazurile, conţinutul solid este mult mai mic, decât în referinţele lor respective. Din acest tabel se poate conchide, că există o sinergie între lignosulfonat şi melasă.

Tabelul 1

Lignosulfonat 0 LI NC LI LI LI ppm 10 1000 100 1000 10000 Melasă 0 100 100 90 100 100 100 RM 10 100 - - 0 - RM 100 100 - 0 - 0 - RM 1000 100 0 0 0 0 0 RM 10000 100 - 33 - 0 -

În tabelul 2 sunt prezentate rezultatele detaliate ale experimentelor rezumate în tabelul 1. Pentru fiecare intrare se menţionează aditivii prezenţi şi volumul % de substanţă solidă prezentă în probă după o anumită perioadă de timp (în ore).

Tabelul 2

Ex. Compoziţie Marcările axei Date A fără aditivi Timp (h) Solide (%) 0 0 1 0 2 87 3 100 5 100 6 100 120 100 B 10 ppm LI Timp (h) Solide (%) 0 0 2 80 4 93 6 100 24 100 C 100 ppm LI Timp (h) Solide (%) 0 0 2 43 3 80 5 93 6 100 7 100 8 100 25 100 D 1,000 ppm LI Timp (h) Solide (%) 0 0 2 0 3 57 5 73 7 87 8 87 25 98 E 10,000 ppm LI Timp (h) Solide (%) 0 0 2 27 2 27 4 73 6 93 24 100 F 10 ppm RM Timp (h) Solide (%) 0 0 1 0 2 2 4 7 21 95 23 100 25 100 G 100 ppm RM Timp (h) Solide (%) 0 0 1 0 2 0 4 10 21 100 23 100 25 100 H 1,000 ppm RM Timp (h) Solide (%) 0 0 1 0 2 0 4 70 5 98 6 100 23 100 I 10,000 ppm RM Timp (h) Solide (%) 0 0 1 0 2 0 4 70 21 83 23 93 25 93 1 10 ppm LI+1,000 ppm RM Timp (h) Solide (%) 0 0 3 0 3 0 4 0 7 0 75 0 2 100 ppm LI+1,000 ppm RM Timp (h) Solide (%) 0 0 3 0 4 0 7 0 75 0 3 1000 ppm LI+1,000 ppm RM Timp (h) Solide (%) 0 0 2 0 3 0 5 0 6 0 7 0 8 0 25 0 4 10,000 ppm LI+1,000 ppm RM Timp (h) Solide (%) 0 3 0 4 0 7 0 75 0 5 1,000 ppm LI+10 ppm RM Timp (h) Solide (%) 0 3 0 4 0 7 0 75 0 6 1,000 ppm LI+100 ppm RM Timp (h) Solide (%) 0 3 0 4 0 7 23 75 27 7 1,000 ppm LI+10,000 ppm RM Timp (h) Solide (%) 0 3 0 4 0 7 23 75 33

Fig. 1-2 sunt prezentate pentru a ilustra prezenta invenţie. Rezultatele exemplelor comparative A, B, C, D, E, H şi exemplele 1, 2, 3 şi 4 (a vedea Tabelul 2) pot fi găsite în fig. 1, în care:

A -*- reprezintă lipsa aditivilor ;I -○- reprezintă 10 ppm LI ;J -▵- reprezintă 100 ppm LI ;K - □ - reprezintă 1,000 ppm LI ;L -◆- reprezintă 10,000 ppm LI ;D -+- reprezintă 1,000 ppm RM ;1 - ●- reprezintă 10 ppm LI+1,000 ppm RM ;2 -▴- reprezintă 100 ppm LI+1,000 ppm RM ;3 -■- reprezintă 1,000 ppm LI+1,000 ppm RM ;4 -◆- reprezentă 10,000 ppm LI+1,000 ppm RM ;Rezultatele exemplelor comparative A, F, G, H, I, D şi exemplelor 4, 5, 6 şi 7 pot fi găsite în fig. 2, în care: ;A -*- reprezintă lipsa aditivilor

B -○- reprezintă 10 ppm RM

C -▵- reprezintă 100 ppm RM

D - □ - reprezintă 1,000 ppm RM

E -◆- reprezintă 10,000 ppm RM

K -+- reprezintă 1,000 ppm RM

5 - ●- reprezintă 10 ppm RM+1,000 ppm LI

6 -▴- reprezintă 100 ppm RM+1,000 ppm LI

3 -■- reprezintă 1,000 ppm RM+1,000 ppm LI

7 -◆- reprezentă 10,000 ppm RM+1,000 ppm LI

Toate figurile arată sinergia dintre lignosulfonat şi melasă. Toate liniile punctate gri (probele care conţin un singur component) cresc rapid până la 100% de conţinut solid, în timp ce toate liniile negre (probe cu conţinut de amestec de lignosulfonat şi melasă) rămân mult sub nivelul liniilor punctate gri.

Faptul că compoziţiile, conform prezentei invenţii, nu devin solide la o temperatură la nivelul de -29°C, au avantajul reducerii deteriorării suprafeţelor drumurilor în condiţii de iarnă. La urma urmei, după cum se explică în descriere, daunele menţionate sunt cauzate de congelarea şi decongelarea repetată a compoziţiilor apoase în interiorul structurii poroase a drumului, stresul mecanic astfel creat rezultând cu gropi.

Exemplul 2: Măsurarea deteriorării asfaltului cauzate de îngheţ

S-a selectat o autostradă cu două benzi în fiecare direcţie. Ambele direcţii aveau calitatea asfaltului şi densitatea traficului foarte comparabile şi condiţii meteorologice identice. Ambele direcţii au fost separate fizic şi dezgheţate prin metoda menţionată anterior. În acest mod, compoziţiile de referinţă şi de dejivrare au fost aplicate şi analizate în mod independent. Pe ambele părţi a fost cuantificată dezvoltarea deteriorărilor: fisurile au fost măsurate în metri şi clivajul de start a fost exprimat ca procent al zonei. Această analiză s-a efectuat pentru fiecare secţiune de 100 m. Apariţia clivajului de strat, uzurii şi fisurilor în timpul iernii este prezentată în tabelele 3 şi 4.

Item Detalii Compoziţie Răspândire: 50% din greutate NaCI solidă + 50% din greutate soluţie salină saturată (22% din greutate NaCI + 0.3% din greutate LI + 0.3% din greutate RM). Conţinutul de aditivi este exprimat în masă uscată. Referinţă Răspândire: 50% din greutate NaCI solidă + 50% din greutate de soluţie salină saturată (22% din greutate NaCI) Durata Un sezon de iarnă (decembrie-martie) Amplasarea Danemarca, autostradă, două benzi în ambele direcţii. Asfalt Beton asfaltic dens, vechimea zece ani, cu unele gropi, uzuri şi fisuri existente Dejivrare pe tot parcursul iernii au fost efectuate 86 acţiuni de dejivrare Condiţiile climaterice Temperaturi în special între -5 şi +5 ° C, unele precipitaţii de iarnă. 51 secţiuni de referinţă şi 49 de secţiuni pe care s-a aplicat compoziţia de dejivrare preferată. Fiecare măsura 100 m în lungime. Analiza Gropile, uzura şi fisurile au fost analizate în conformitate cu Standardul CROW olandez prin inspecţii vizuale detaliate: CROW publication 146a, 2005). Clivajul de strat Clivajul de strat a fost cuantificat pe fracţiuni de teren utilizat şi în categoriile (zero (0), uşor (L), mediu (M) şi sever (S)). Aceste categorii sunt parte a standardului Crow menţionat.

Tabelul 3

Instalarea clivajului de strat

0-L L-M 0-M total Referinţă 0.12% (2) 1.39% (13) 0.04% (1) 1.55% Compoziţie de dejivrare 0.34% (1) 0.00% (48) 0.00% (48) 0.34%

În Tabelul 3 sunt prezentate datele privind porţiunea din suprafaţa de drum, care a suferit deteriorări de tipul clivajului. Modificările produse au fost descifrate ca absenţa clivajului transformată în clivaj uşor (indicat ca 0 - L, coloana 1), clivaj uşor transformat în clivaj mediu (indicat ca L- M, coloana 2) şi absenţa clivajului transformată în clivaj mediu (indicat ca 0 - M, coloana 3). Numărul de apariţii (numărul de 100 m-porţiuni) este prezentat în paranteze. În total, 15 porţiuni de referinţă de 100 m au fost afectate prin creşterea clivajului, în timp ce numai o porţiune de 100m tratată cu compoziţie de degivrare a prezentat creşterea clivajului. Totalurile menţionate în tabelul 3 atestă, că compoziţia de dejivrare reduce dezvoltarea clivajului aproximativ de 4 ori.

Tabelul 4

Instalarea fisurilor

La începutul iernii La sfârşitul iernii Creştere % Referinţă 62,2 (10) 97,2 (11) 35 (5) 56% Compoziţie de dejivrare 126 (20) 147 (20) 21 (2) 17%

În Tabelul 4 este prezentat totalul lungimii fisurilor în metri. În paranteze este prezentat numărul de porţiuni cu fisuri. În pofida numărului mare de fisuri iniţiale şi lungimea totală mare a fisurilor, dezvoltarea fisurilor la utilizarea compoziţiei de dejivrare este de 3 ori mai redusă.

Rezultatele prezentate atestă, că compoziţia de dejivrare, conform invenţiei, reduce eficient prejudiciile cauzate de îngheţ (clivaj şi fisuri), comparative cu metoda de dejivrare de referinţă.

1. WO 2004/063154 A2 2004.07.29

Claims

1. Compoziţie de dejivrare cu conţinut de i. un agent de dejivrare selectat din grupa constând din clorură de sodiu, acetat de calciu-magneziu, clorură de calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu, ii. un derivat de lignină în cantitate între 10 ppm şi 10.000 ppm şi iii. melasă în cantitate între 10 ppm şi 50.000 ppm.

2. Compoziţie de dejivrare, conform revendicării 1, în care melasa se selectează din grupa constând din melasă derivată din porumb (sirop), melasă derivată din sfeclă de zahăr, melasă derivată din trestie de zahăr şi melasă derivată din struguri.

3. Compoziţie de dejivrare, conform revendicării 1 sau 2, în care compoziţia de dejivrare este - o compoziţie apoasă de dejivrare care conţine cel puţin 5% din greutate, raportat la greutatea totală a compoziţiei de dejivrare, de agent de dejivrare, - o compoziţie solidă de dejivrare care conţine cel puţin 50% din greutate, raportat la greutatea totală a compoziţiei de dejivrare, de agent de dejivrare sau - o compoziţie de dejivrare sub formă de suspensie, care conţine agent de dejivrare în cantitate ce depăşeşte concentraţia de saturaţie.

4. Compoziţie de dejivrare, conform oricăreia dintre revendicările 1-3, în care melasa se selectează din grupa constând din melasă derivată din porumb (sirop), melasă derivată din sfeclă de zahăr, melasă derivată din trestie de zahăr şi melasă derivată din struguri.

5. Compoziţie de dejivrare, conform oricăreia dintre revendicările 1-4, în care agentul de dejivrare este clorură de sodiu.

6. Compoziţie de dejivrare, conform oricăreia dintre revendicările 1-5, în care derivatul de lignină reprezintă lignosulfonat.

7. Procedeu de preparare a compoziţiei de dejivrare, conform oricăreia dintre revendicările 1-6, care prevede etapa de pulverizare a unei soluţii apoase de tratare, care conţine un derivat de lignină şi melasă, pe un agent de dejivrare selectat din grupa constând din clorură de sodiu, acetat de calciu-magneziu, clorură de calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu.

8. Procedeu, conform revendicării 7, în care agentul de dejivrare este clorură de sodiu, derivatul de lignină este prezent în compoziţia de dejivrare obţinută în cantitate între 10 ppm şi 10.000 ppm şi melasa este prezentă în compoziţia de dejivrare obţinută în cantitate între 10 ppm şi 50.000 ppm.

9. Procedeu, conform oricăreia dintre revendicările 7-8, în care melasa se selectează din grupa constând din melasă derivată din porumb (sirop), melasă derivată din sfeclă de zahăr, melasă derivată din trestie de zahăr şi melasă derivată din struguri.

10. Procedeu de dejivrare a unei suprafeţe, care cuprinde etapa de răspândire a compoziţiei de dejivrare, conform oricăreia dintre revendicările 1-6, pe suprafaţa menţionată.

11. Procedeu, conform revendicării 10, în care agentul de dejivrare reprezintă clorură de sodiu.

12. Procedeu, conform revendicării 10 sau 11, în care melasa se selectează din grupa constând din melasă derivată din porumb (sirop), melasă derivată din sfeclă de zahăr, melasă derivată din trestie de zahăr şi melasă derivată din struguri.

13. Procedeu conform oricăreia dintre revendicările 10-12, în care suprafaţa este selectată din grupa constând din drum asfaltat cu asfalt neporos, drum asfaltat, drum asfaltat cu asfalt poros, drum betonat, drum bituminat, drum de cărămidă, drum de prundiş, drum pietruit, drum neasfaltat şi trotuar.

14. Procedeu conform oricăreia dintre revendicările 10-13, în care pe m2 de suprafaţă menţionată se introduce între 1 şi 50 g de agent de dejivrare, între 0,01 şi 500 mg de derivat de lignină şi între 0,01 şi 2500 mg de melasă.

15. Set de componente pentru utilizare în procedeul, conform oricăreia dintre revendicările 10-14, setul de componente cuprinzând - o compoziţie antijivrare care conţine agent de dejivrare selectat din grupa constând din clorură de sodiu, acetat de calciu-magneziu, clorură de calciu, clorură de magneziu, clorură de potasiu, acetat de potasiu, acetat de sodiu, formiat de sodiu şi formiat de potasiu în calitate de component (a) şi un component solid cuprinzând un derivat de lignină şi melasă în calitate de component (b).