FI83536C - Is- och snoesmaeltningsmedel. - Google Patents

Description

83 536 Jään- ja lumensulatusaine

Is- och snösmältningsmedel Tämä keksintö koskee jään- ja lumensulatusainetta, joka koostuu urea-, kalsium-magnesiumasetaatti-, natriumklori-di- tai kalsiumkloridihiukkasista.

Jään ja lumen sulattamiseksi on saatavissa lukuisia tuotteita. Tunnetuimpien kiinteiden tuotteiden joukossa on vuorisuola, kalsiumkloridi, urea ja tavanomainen hiekka tai tuhka. Kaikilla näillä aineilla on, tietynasteisesta tehokkuudestaan huolimatta, luontaisia epäkohtia.

Päähuomio sulatusaineiden valinnassa on se syövyttävä vaikutus, jonka sulatusaine kohdistaa ympäristöön. Syövyttävän vaikutuksen tulisi olla minimaalinen ja sopivimmin se pitäisi poistaa. Muita huomioonotettavia seikkoja ovat: se käyttölämpötila, jossa sulamisprosessi alkaa; se lämpötila, jossa uudelleenjäätymistä voi esiintyä sen jälkeen kun jää ja lumi ovat sulaneet sulatusaineen laimentumisen vuoksi; kiinteästä nestemäiseen tapahtuneen muutoksen aikana luovutetun liuoksen lämmön loppuminen; ja ympäristövaiku-.. . tukset, so. sulavan aineen vaikutukset maaperään, veteen, eläimiin ja ympäristöön yleensä. Aktivointiaika ennen su-lamisen alkamista on hyvin tärkeä huomioonotettava seikka, kuten myös sulatusaineen kyky pysyä siinä paikassa, johon se on sijoitettu. Tämä viimeksimainittu seikka on tärkeä siitä näkökulmasta, että aine voi tuulen puhaltamana siirtyä tai voi muulla tavalla siirtyä toiseen paikkaan. Eräs toinen huomioonotettava seikka on se vaikutus, joka sula-tusaineella on sähkön johtavuuteen koska joidenkin sulatus-aineiden ja veden yhdistäminen voi aiheuttaa oikosulun sähkölaitteissa ja sähkörasioissa.

Kuten edellä on todettu on urea eräs tunnetuimpia jään- ja Jumensulatusaineita ja urean suosio on kasvanut erityisesti koska sillä ei ole syövyttäviä vaikutuksia. Ureaa on 2 83536 saatavissa useassa eri muodossa ja erilaatuisena, osas- ja raemuodossa sekä maatalous- tai lannoitelaatuna ja teknisenä laatuna. Vaikka urea on hyvin käyttökelpoinen sulatus-aineena on sillä kuitenkin useita hyvin todellisia epäkohtia kun sitä käytetään jään- ja lumensulatusaineena. Ensinnäkin urea vaikuttaa hyvin hitaasti; tämän vuoksi todennäköisyys, että tuuli puhaltaa sen pois ennenkuin jää alkaa sulaa, on hyvin suuri. Varsinkin osasmuodossa urea liukuu tai pyörii jään päällä ja urea jäätyy uudelleen hyvin helposti. Tämän lisäksi pallomaisessa osasmuodossa oleva urea mahdollistaa vain rajoitetun pintakosketuksen ja pintakosketus vaikuttaa hyvin voimakkaasti urean kykyyn toimia jäätymisen estoaineena. Mitä suurempi pintakosketus sitä tehokkaampi on sulatusteho. Näistä epäkohdista huolimatta urea täyttää muutamia hyvin tärkeitä vaatimuksia.

Urea on suhteellisen halpaa; se on hyvin turvallinen; se ei syövytä; se ei vaikuta haitallisesti niihin rakenteisiin, joiden kanssa se tulee kosketukseen; se on pääasiassa ympäristöturvallinen; se ei johda sähköä; ja se on helposti saatavissa.

Kiinteiden jäänsulatusaineiden lisäksi jäätä voidaan sulattaa erilaisilla jäänsulatusnesteillä tai -liuoksilla.

*: Nesteillä on se etu, että niiden avulla on mahdollista saa vuttaa nopea peittäminen maksimaalisella pintakosketuksel-la, jotka ovat kaksi haluttua ominaisuutta kun tarkastellaan kuinka nopeasti sulaminen alkaa. On kuitenkin huomioonotettavia seikkoja, jotka on ratkaistava nesteitä käytettäessä, jotka seikat vastaavat kiinteiden sulatusainei-den valinnassa huomioonotettuja seikkoja, ja tämän lisäksi on harkittava minkätyyppistä laitteistoa tarvitaan jäänsu-latusnesteiden levittämiseksi.

Yleisimmin käytetyt ja suosituimmat nesteet käsittävät gly-koliryhmään kuuluvia aineita, erityisesti etyleeniglykoli ja propyleeniglykoli ja erilaiset lentokoneiden jäänesto-koostumukset.

3 83536 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan kiinteä jään-ja lumensulatuskoostumus, joka poistaa monet edelläesite-tyistä epäkohdista.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan jään- ja lu-mensulatusaine, jolla on sekä kiinteiden että nestemäisten jäänsulatusaineiden edut, nesteen nopea alkusulatuskyky ja kiinteän tarkoituksenmukaisuus ja ajan mukaan vapautuvat sulatusominaisuudet mukaanlukien.

Tälle keksinnölle on tunnusomaista, että lumen- ja jään-sulatusaineessa käytetyt hiukkaset on päällystetty etylee-niglykolilla ja/tai propyleeniglykolilla, jolloin päällyste voi myös sisältää syöpymistä estäviä aineita ja kosteu-tusaineita.

Keksinnön muut tarkoitusperät ilmenevät ja sitä on helpompi ymmärtää seuraavan keksinnön selityksen perusteella, jossa viitataan oheiseen piirustukseen, jossa:

Kuv. 1 esittää poikkileikkausta tämän keksinnön mukaisesta jään- ja lumensulatusaineesta.

Kuviossa 1 on esitetty poikkileikkaus tämän keksinnön jään-ja lumensulatustuotteesta 100. Tuote käsittää kiinteästä jään- ja lumensulatusaineesta muodostetun substraatin tai ytimen 101, joka on ympäröity nestefaasina olevasta jään-ja lumensulatusaineesta muodostetulla päällystyksellä 102.

Sopiva aine substraattina 101 käytettäväksi on urea (kar-bonyylidiamidi) mutta on kuitenkin mahdollista käyttää muita aineita, kuten kalsiumkloridia, natriumkloridia (vuo-risuolaa), ja CMA:ta (kalsium-magnesiumasetaattia). Urean tunnustetut edut antoi aluksi aiheen sen valinnalle primääriseksi sulatusaineeksi. Tämän jälkeen suoritettiin tutkimuksia jonkin muun aineen tai muiden aineiden löytä- 4 83536 miseksi, joita voitaisiin yhdistää ureaan aineen aikaansaamiseksi, joka poistaa urean luontaiset puutteet. Yhdistelmän pitäisi periaatteessa pienentää jään pintajännitystä (so. toimia kostutusaineena) jään kidesiteiden murtamiseksi ja sillä pitäisi olla parannetut uudelleenjää-dyttämisominaisuudet. Lopuksi keksittiin, että kiinteän substraatin päällystäminen nestemäisellä jäänsulatusaineel-la paransi urean sulatusominaisuuksia aikaansaamalla aine, jolla oli sekä nesteen nopeat sulatusominaisuudet että urean edut. Glykoliryhmän nesteiden todettiin olevan tehokkaita kun ne päällystetään kiinteälle ureasubstraatille.

Sopiva ureasubstraatti on urean maatalous- tai lannoite-laatu ja sillä on seuraavat ominaisuudet: pH (ll%:nen liuos) 8,0 - 9,5

Tuhkapitoisuus 10,0 ppm vapaata ammoniakkia 100 ppm tuoksu olematon 0

II

kaava H2N-C-NH2

sulamispiste 132,7 °C

ulkonäkö valkoinen, kiinteä osasmuoto

Natriumkloridia (kuten Pelladon'ia, Dow Chemical'in valmis tama) voidaan myös käyttää substraattina ja se voidaan myös päällystää samoilla nesteillä kuin urea.

Substraatilla 101 oleva nestefaasinen päällystys 102 valitaan sopivimmin sellaisista aineista, kuten glykoli, erityisesti etyleeniglykoli ja propyleeniglykoli, lentokoneiden jäänestoaineet, kuten VCAR, joka on Union Carbide'n valmistama. On suositeltavaa, että glykoli sisältää syöpymistä estäviä aineita ja kostutusaineita tuotteen sulatus-ja syöpymisenestämisominaisuuksien parantamiseksi. Tämän tyyppistä glykolia tunnetaan inhiboivina glykoleina (inhi- 5 83536 bited glycol), ja kaupallisesti saatava VCAR sisältää nämä erilaiset inhiboivat aineet osana koostumuksestaan.

Nestefaasina oleva päällystys 102 levitetään substraatille 101 minkä tahansa tunnetun menetelmän avulla, kuten sekoittamalla substraatti ja neste mekaanisesti yhteen astiassa, ruiskuttamalla neste substraatille, päällystämällä substraatti leijukerroksessa tai höyrysaostamalla.

Kun substraatti päällystetään glykolipäällystyksellä on jonkin verran harkittava päällystysnesteen pitoisuutta. Esimerkiksi inhiboivaa etyleeniglykolia pidetään väkevöi-dyssä muodossaan liian paksujuoksuisena ureasubstraatin helpoksi päällystämiseksi ja syntynyt päällystys on toivottua paksumpi. Tämä viskositeettiongelman poistamiseksi inhiboiva etyleeniglykoli laimennetaan liuottimena. Tässä tapauksessa liuottimeksi valittiin vesi ja etyleeniglykolia laimennettiin 50 %:lla. Muita liuottimia voivat olla asetoni, bentseeni, metanoli ja fenoli. Kun viskositeettia täten on pienennetty, on haluttu sekoittaminen ja substraatin päällystäminen paljon helpompi suorittaa. Vaikkakin inhiboivan etyleeniglykolin sopivin viskositeetti on noin 50 %:sena laimennettuna liuoksena, on selvää, että kun se paksumpi (tai ohuempi) päällystys substraatilla on toivottu tai välttämätön, voidaan päällystyspaksuutta säätää ohjaamalla päällysteaineen pitoisuutta.

Eräs jään- ja lumensulatusaineen rakennemuoto valmistettiin yhdistämällä osasmuodossa oleva ureasubstraatti ja laimennettu etyleeniglykoli, joka sisälsi inhiboivia aineita. Urea ja juuri riittävästi glykolia urean päällystämiseksi, jolloin urea vielä tuntui kuivalta, yhdistettiin astiaan ja sekoitettiin käsin. Tarkoituksena oli aikaansaada glykolilla päällystetty urea, joka vielä tuntui kuivalta ja jolla oli kuivan urean nesteominaisuudet. On sopivinta, että päällystetty urea varastoidaan kosteutta läpäisemättömään pussiin tai säiliöön.

6 83536 Tätä keksintöä voidaan muuntaa monella tavalla poikkeamatta sen puitteista tai sen oleellisista tunnusmerkeistä ja tästä syystä tulisi viitata oheisiin patenttivaatimuksiin edelläolevan selityksen sijasta, jotka ilmaisevat keksinnön puitteet.

On ilmeistä, että edelläolevat rakennemuodot on esitetty esimerkkitarkoituksessa ja että muita kiinteiden ja nestemäisten jäänsulatusaineiden yhdistelmiä voidaan käyttää sillä ehdolla, että tämän selityksen oppeja seurataan.