PL179416B1 - Srodek do ochrony powierzchni narazonych na zanieczyszczeniei sposób ochrony powierzchni narazonych na zanieczyszczenie PL - Google Patents

Abstract

1. Srodek do ochrony powierzchni narazonych na zanieczyszczenie, stanowiacy wodny roztwór blonotwórczego polisacharydu wybranego z grupy obejmujacej celulozy i ich pochodne, skrobie i ich pochodne, zywice roslinne, polisacharydy z otoczek drobnoustrojów, pektyny, inuliny oraz polisacharydy z glonów, w stezeniu co najmniej 0,1%, korzystnie 0,1 - 10% (udzial wagowo-objetosciowy), znamienny tym, ze zawiera bufor wybrany z grupy obejmujacej slabe kwasy i ich sole, mieszaniny soli kwasnych i soli obojetnych oraz mieszaniny soli kwasnych, korzystnie octany, fosforany i borany, a takze albuminy. 6. Sposób ochrony powierzchni narazonych na zanieczyszczenie i ewentualnie usuwania powstalych zanieczyszczen z powierzchni, polegajacy na nanoszeniu wodnego roztworu blono- twórczego polisacharydu wybranego z grupy obejmujacej celulozy i ich pochodne, skrobie i ich pochodne, zywice roslinne, polisacharydy z otoczek drobnoustrojów, pektyny, inuliny oraz polisa- charydy z glonów, w stezeniu co najmniej 0,1%, korzystnie 0,1 - 10% (udzial wagowo- objetosciowy) na powierzchnie przed jej zanieczyszczeniem, pozostawieniu naniesionego roztworu do wyschniecia z utworzeniem stalej blony na powierzchni, a nastepnie w przypadku pojawienia sie zanieczyszczen poddawaniu blony dzialaniu cieczy zdolnej do ponownego rozpuszczenia blony lub zapewnienia jej specznienia oraz usuwaniu zanieczyszczen poprzez calkowite lub czesciowe usuniecie tej blony z powierzchni, znamienny tym, ze stosuje sie srodek zawierajacy bufor wy- brany z grupy obejmujacej slabe kwasy i ich sole, mieszaniny soli kwasnych i soli obojetnych oraz mieszaniny soli kwasnych, korzystnie octany, fosforany i borany, a takze albuminy. PL

Description

Przedmiotem wynalazku są środek do ochrony powierzchni narażonych na zanieczyszczenie i sposób ochrony powierzchni narażonych na zanieczyszczenie lub niszczenie przez środowisko, w tym również na zanieczyszczenie typu graffiti, i ewentualnie usuwania zanieczyszczeń z powierzchni.

Wiele typów powierzchni jest narażonych na różnego rodzaju zanieczyszczenia. Wśród często występujących czynników zanieczyszczających można wymienić zanieczyszczenia spowodowane przez ruch na drogach, olej, odchody ptasie i martwe owady. Ponadto bardzo często występują zanieczyszczenia spowodowane przez tak zwany kwaśny deszcz występujący w przypadku gazów powstających przy spalaniu paliw kopalnych, takich jak

179 416 węgiel, ropa naftowa i torf, np. ditlenku węgla, ditlenku siarki, tritlenku siarki i gazów azotawych, które rozpuszczając się w wodzie deszczowej tworzą kwaśny deszcz. Taki deszcz stanowi główną przyczynę korozji różnego typu powierzchni i materiałów konstrukcyjnych.

W EP BI 0 365 584 opisano sposób ułatwiający usuwanie niepożądanych zanieczyszczeń z powierzchni. Polega on na zastosowaniu ochronnej powłoki polisacharydowej, która może rozpuszczać się i pęcznieć, dzięki czemu zanieczyszczenia można usunąć przez zmywanie rozpuszczonej lub spęcznionej powierzchniowej warstwy błony. Jakkolwiek sposób według tego europejskiego opisu patentowego zadowalająco spełnia swą rolę ułatwiając usuwanie mogących wystąpić zanieczyszczeń, takich jak graffiti, może to nie wystarczyć przy dłuższym oddziaływaniu np. kwaśnego deszczu, gdy błona polisacharydowa może zostać spenetrowana w takim stopniu, że podłoże, na którym znajduje się błona może zostać uszkodzone.

Zatem istnieje potrzeba opracowania nowego środka, umożliwiającego znaczne zwiększenie odporności błony polisacharydowej pokrywającej podłoże dla ochrony przed różnego rodzaju zanieczyszczeniami.

Istnieje również potrzeba opracowania nowego sposobu ochrony powierzchni narażonych na zanieczyszczenie, poprzez powlekanie odpowiednim środkiem. Taki sposób powinien zapewniać łatwe usuwanie niepożądanych zanieczyszczeń z powierzchni, tak jak w przypadku sposobu ujawnionego w EP B1 0 365 584, oraz osiągnięcie lepszej odporności na zanieczyszczenia związane ze środowiskiem.

Obecnie nieoczekiwanie stwierdzono, że do powłoki polisacharydowej, która w kontakcie z wodą pęcznieje i chłonie wodę, można wprowadzić bufor skutecznie zobojętniający kwaśny deszcz i inne zanieczyszczenia, które zazwyczaj zmieniałyby pH powłoki na podłożu, co niekorzystnie wpływa na podłoże chronione przez taką powłokę. Dzięki użyciu środka według wynalazku można wytworzyć ochronną błonę polisacharydową zawierającą bufor w ilości skutecznie zapewniającej znaczną odporność na zmiany pH pod wpływem środowiska.

Tak więc zgodny z wynalazkiem środek do ochrony powierzchni narażonych na zanieczyszczenie stanowi wodny roztwór błonotwórczego polisacharydu wybranego z grupy obejmującej celulozy i ich pochodne, skrobie i ich pochodne, żywice roślinne, polisacharydy z otoczek drobnoustrojów; pektyny, inuliny oraz polisacharydy z glonów, w stężeniu co najmniej 0,1%, korzystnie 0,1 - 10% (udział wagowo-objętościowy), a cechą tego środka jest to, że zawiera bufor wybrany z grupy obejmującej słabe kwasy i ich sole, mieszaniny soli kwaśnych i soli obojętnych oraz mieszaniny soli kwaśnych, korzystnie octany, fosforany i borany, a także albuminy.

Korzystnie środek zawiera fosforan nadający pH zbliżone do obojętnego, boran nadający zasadowe pH albo octan nadający kwaśne pH.

Korzystnie środek zawiera bufor w ilości, wagowo, mniejszej od zbliżonej do ilości polisacharydu.

Zgodny z wynalazkiem sposób ochrony powierzchni narażonych na zanieczyszczenie i ewentualnie usuwania zanieczyszczeń z powierzchni polega na nanoszeniu wyżej określonego środka w postaci wodnego roztworu polisacharydu błonotwórczego na powierzchnię przed jej zanieczyszczeniem, pozostawieniu naniesionego roztworu do wyschnięcia z utworzeniem stałej błony na powierzchni, a następnie w przypadku pojawienia się zanieczyszczeń poddawaniu tej błony działaniu cieczy zdolnej do rozpuszczenia błony lub zapewnienia jej spęcznienia oraz usuwaniu zanieczyszczeń poprzez całkowite lub częściowe usunięcie błony z powierzchni, a cechą tego sposobu jest to, że stosuje się środek zawierający bufor wybrany z grupy obejmującej słabe kwasy i ich sole, mieszaniny soli kwaśnych i soli obojętnych oraz mieszaniny soli kwaśnych, korzystnie octany, fosforany i borany, a także albuminy.

Korzystnie stosuje się środek zawierający fosforan nadający pH zbliżone do obojętnego, środek zawierający boran nadający zasadowe pH albo środek zawierający octan nadający kwaśne pH.

179 416

Korzystnie stosuje się środek zawierający bufor w ilości, wagowo, mniejszej od zbliżonej do ilości polisacharydu.

Układ buforujący stosowany dla zwiększenia odporności błony polisacharydowej na oddziaływanie środowiska jest oparty na znanych buforach, takich jak słabe kwasy i ich sole, mieszaniny soli kwaśnych i soli obojętnych oraz mieszaniny dwu soli kwaśnych. Takie tradycyjne bufory są środkami o niskiej masie cząsteczkowej, a jako przykłady można wymienić octany, fosforany i borany. Można jednak również stosować bufory o wysokiej masie cząsteczkowej, takie jak białka, np. albuminy.

Dla utrzymania zbliżonego do obojętnego pH w błonie polisacharydowej można stosować bufor wybrany spośród fosforanów. W celu utrzymania zasadowego pH można wybrać bufor spośród boranów, a jeśli pożądane jest utrzymywanie kwaśnego pH, można wybrać bufor spośród octanów.

Korzystnie stosowany roztwór zawiera polisacharyd w stężeniu co najmniej około 0,1% (udział wagowo/objętościowy), a zwłaszcza co najmniej około 0,5%. Górna granica stężenia nie ma decydującego znaczenia, z tym, że korzystnie roztwór zawiera polisacharyd w stężeniu co najwyżej około 10% (udział wagowo/objętościowy), a zwłaszcza co najwyżej około 5%.

Zawartość buforu w roztworze nie powinna być tak wysoka, aby zakłócić strukturę błony polisacharydowej, przy czym korzystnie roztwór zawiera bufor w ilości (wagowo) mniejszej od ilości polisacharydu. Szczególnie korzystnie roztwór zawiera bufor w ilości mniejszej niż około 50% ilości polisacharydu.

Błona pokrywająca chronioną powierzchnię, uzyskana dzięki zastosowaniu środka zawierającego bufor, jest zasadniczo odporna na zmiany pH pod wpływem środowiska.

Szczególną zaletą wynalazku jest to, że stosuje się układ wodny, gdyż działanie regulujące pH jest związane zazwyczaj z układem wodnym, a poza tym taki układ jest korzystny ze względu na ochronę środowiska.

Na pewnych typach powierzchni, takich jak powierzchnie metalowe i szklane, korzystne może być zastosowanie podkładu przed naniesieniem roztworu polisacharydu na powierzchnię. Taki podkład zwiększający przyczepność błony polisacharydowej może stanowić polimina będąca polimerycznym kationowym tensydem sprzedawanym przez BASF, Niemcy, pod nazwą handlową Połymin SN®.

Środek i sposób według wynalazku znajdują wiele zastosowań, takich jak ochrona fasad budynków przed korozją powodowaną przez kwaśny deszcz oraz korozją powodowaną przez odchody ptasie, ochrona samochodów itp. podczas transportu, ochrona betonu przed karbonizacjąpod wpływem atmosferycznego ditlenku węgla itp.

Wynalazek dokładniej ilustrują poniższe przykłady. Podane w nich udziały procentowe są udziałami wagowo/objętościowymi, o ile nie zaznaczono inaczej.

Przykład 1

Sporządzono wodny roztwór polisacharydu zawierający 1,5 % żywicy z grochodrzewu (Sigma), a układ buforujący roztwór był oparty na 0,02 molowym buforze fosforanowym o pH 7,0. Roztwór ten natryśnięto na blachę aluminiową w ilości 0,5 litra/m² i naniesiony roztwór pozostawiono do wyschnięcia z utworzeniem przezroczystej błony.

Na powierzchnię 1 dm2 błony polisacharydowej naniesiono 1 ml kwaśnej wody o pH 3. Woda została wchłonięta przez powierzchnię błony w ciągu około 1 godziny, a po kolejnych 3 godzinach w temperaturze pokojowej powierzchnia była znów sucha. Po 7 dniach błonę usunięto z podłoża i rozdrobniono na proszek. Uzyskany proszek zdyspergowano w wodzie; pH wody było zbliżone do obojętnego. Zatem nie stwierdzono znaczących zmian pH.

W odpowiednim teście z użyciem roztworu polisacharydu nie zawierającego buforu fosforanowego uzyskano znaczący wzrost kwasowości wody, w której zdyspergowano odpowiednią sproszkowaną błonę.

Przykład 2

Przykład 1 powtórzono z użyciem żywicy guarowej (Sigma) jako polisacharyd zamiast żywicy z grochodrzewu. Przed naniesieniem roztworu polisacharydu na powierzchnię

179 416 szkła powierzchnię tę zagruntowano za pomocą Polymin SN® dla zwiększenia przyczepności błony polisacharydowej. W tym przykładzie powierzchnia suchej błony wchłaniała wodny roztwór odchodów mewy (5 g w 5 ml wody). Nie stwierdzono znaczących zmian pH wody, w której zdyspergowano sproszkowaną błonę.

Przykład 3 bloki betonowe 30 x 30 x 6 cm natryśnięto roztworem zawierającym 1,5% żywicy z grochodrzewu (Sigma) i buforem fosforanowym w stężeniu 0,02 M, o pH 7,0. Roztwór natryśnięto w ilości około 0,5 litra/m². Po wysuszeniu przez 14 dni w temperaturze pokojowej określono dyfuzję ditlenku węgla przez powłokę metodą Klopfera-Engelfrieda. Stwierdzono, że powłoka zmniejszyła dyfuzję ditlenku węgla 4,8 raza.

Przykład 4

Przykład 1 powtórzono, ale z podłożem betonowym oraz użyciem rozpuszczalnej skrobi jako polisacharydu. Gdy suchą błonę polisacharydową poddano działaniu wody o pH 12, nie stwierdzono znaczącej zmiany pH w teście przeprowadzonym w sposób podany w przykładzie 1.

Przyk ład 5

Dwa lichtarze ze srebra dokładnie wypolerowano. Na jeden lichtarz natryśnięto wodny roztwór zawierający 1,5% żywicy z grochodrzewu (Sigma) i bufor fosforanowy w stężeniu 0,02M, o pH 7,0. Po wysuszeniu lichtarze utrzymywano w temperaturze pokojowej w normalnej atmosferze pokoju mieszkalnego. Oględzin świeczników dokonywano co kwartał. Po 3 miesiącach świecznik z błoną nie zawierającą buforu wykazywał rozległe zaciemnienia (brunatnawo-czarne), natomiast świecznik chroniony błoną, zawierającą bufor nie wykazywał oznak ciemnienia. Po roku świecznik chroniony błoną nie zawierającą buforu był całkowicie brunatnawo-czarny, natomiast świecznik chroniony błoną zawierającą bufor w dalszym ciągu nie wykazywał oznak ciemnienia. Po 2 latach świecznik nie chroniony błoną był całkowicie czarny, natomiast drugi świecznik był w dalszym ciągu nie naruszony i nie wykazywał oznak ciemnienia powierzchni.

Przy kład 6

Przykład 1 powtórzono z użyciem chitosanu (Sigma) w postaci 1% (wagowo) roztworu w 0,5N AcOH. Uzyskano zasadniczo takie same wyniki.

Przykład 7

Przykład 1 powtórzono z użyciem hydroksyetylocelulozy (Cellosize WP-40) jako polisacharydu. Uzyskano podobne wyniki.

Przykład 8

Przykład 1 powtórzono z użyciem rodzimego dekstranu (Pharmacia, Szwecja) w postaci 5% (wagowo) roztworu. Uzyskano zasadniczo takie same wyniki.

Przykład 9

Przykład 1 powtórzono z użyciem żywicy ksantanowej (Sigma) w postaci 1% (wagowo) wodnego roztworu. Uzyskano podobne wyniki.

Przykład 10

Przykład 1 powtórzono z użyciem preparatu Pullulan (Sigma) w postaci 1% (wagowo) wodnego roztworu. Uzyskano zasadniczo takie same wyniki.

Przykład 11

Przykład 1 powtórzono z użyciem preparatu Pectin (Sigma) w postaci 2 % (wagowo) wodnego roztworu. Uzyskano podobne wyniki.

179 416

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Środek do ochrony powierzchni narażonych na zanieczyszczenie, stanowiący wodny roztwór błonotwórczego polisacharydu wybranego z grupy obejmującej celulozy i ich pochodne, skrobie i ich pochodne, żywice roślinne, polisacharydy z otoczek drobnoustrojów, pektyny, inuliny oraz polisacharydy z glonów, w stężeniu co najmniej 0,1%, korzystnie 0,1 10% (udział wagowo-objętościowy), znamienny tym, że zawiera bufor wybrany z grupy obejmującej słabe kwasy i ich sole, mieszaniny soli kwaśnych i soli obojętnych oraz mieszaniny soli kwaśnych, korzystnie octany, fosforany i borany, a także albuminy.
2. 2. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera fosforan nadający pH zbliżone do obojętnego.
3. 3. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera boran nadający zasadowe pH.
4. 4. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera octan nadający kwaśne pH.
5. 5. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera bufor w ilości, wagowo, mniejszej od zbliżonej do ilości polisacharydu.
6. 6. Sposób ochrony powierzchni narażonych na zanieczyszczenie i ewentualnie usuwania powstałych zanieczyszczeń z powierzchni, polegający na nanoszeniu wodnego roztworu błonotwórczego polisacharydu wybranego z grupy obejmującej celulozy i ich pochodne, skrobie i ich pochodne, żywice roślinne, polisacharydy z otoczek drobnoustrojów', pektyny, inuliny oraz polisacharydy z glonów, w stężeniu co najmniej 0,1%, korzystnie 0,1 - 10%o (udział wagowo-objętościowy) na powierzchnię przed jej zanieczyszczeniem, pozostawieniu naniesionego roztworu do wyschnięcia z utworzeniem stałej błony na powierzchni, a następnie w przypadku pojawienia się zanieczyszczeń poddawaniu błony działaniu cieczy zdolnej do ponownego rozpuszczenia błony lub zapewnienia jej spęcznienia oraz usuwaniu zanieczyszczeń poprzez całkowite lub częściowe usunięcie tej błony z powierzchni, znamienny tym, że stosuje się środek zawierający bufor wybrany z grupy obejmującej słabe kwasy i ich sole, mieszaniny soli kwaśnych i soli obojętnych oraz mieszaniny soli kwaśnych, korzystnie octany, fosforany i borany, a także albuminy.
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się środek zawierający fosforan nadający pH zbliżone do obojętnego.
8. 8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się środek zawierający boran nadający zasadowe pH.
9. 9. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się środek zawierający octan nadający kwaśne pH.
10. 10. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się środek zawierający bufor w ilości, wagowo, mniejszej od zbliżonej do ilości polisacharydu.