Противогололёдная композиция Российский патент 2020 года по МПК C09K3/18 

Изобретение относится к коммунальному хозяйству для зимнего содержания пешеходных зон с целью предотвращения образования наледи и может быть использовано в городах и населенных пунктах для обработки придомовых территорий, парковок, ступеней и т.д.

Известен состав противогололедного водного раствора для обработки поверхности дорог, включающий хлористый кальций и мочевину, отличающийся тем, что дополнительно содержит ингибитор коррозии металлических поверхностей из ряда четвертичных аммониевых соединений, таких как полибензиламмоний или полибензилпиридиний хлоридов или их смесей, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Хлористый кальций 20-30 Мочевина 2-5 Ингибитор коррозии 0,02 - 0,04 Вода Остальное

(Патент РФ №2169751, опубл. 27.06.2001)

Известен противогололедный материал «Цеолит» на основе природного цеолита Каменноярского месторождения Астраханской области. (http://аквапласт.рф/protivogololrdnyj-material).

Известен состав для предотвращения наледи на дорогах, содержащий неорганическую соль, отличающийся тем, что в качестве неорганической соли он содержит соль-хлорид магния (MgCl₂) и/или карналлит (KCl ⋅ MgCl₂) и дополнительно он содержит соль органической низкомолекулярной кислоты щелочного и/или щелочноземельного металла. Дополнительно содержит добавку - диэтаноламин. Дополнительно содержит речной песок. В качестве органической низкомолекулярной кислоты щелочного и/или щелочноземельного металла он содержит формиат и/или ацетат натрия и/или кальция. В качество формиата натрия он содержит отходы производства пентаэритрита. В качестве ацетата натрия он содержит продукт нейтрализации отходов производства уксусной кислоты. В качестве ацетата кальция он содержит отход лесохимического производства - уксуснокальциевый порошок. (Патент РФ №2141500, опубл. 20.11.1999)

Известно противогололедное средство, включающее неорганическую соль, суперфосфат и песок, отличающееся тем, что в качестве неорганической соли оно содержит нитрат-сульфатную соль при следующем соотношении компонентов, мас. %:

(Патент РФ №2027731, опубл.27.01.1995)

За прототип выбрана сорбционно-активная композиция, содержащая цеолиты и компоненты, понижающие температуру замерзания воды, которая содержит природный цеолит с фракцией 0,2-1,2 мм и хлорида натрия, и/или калия, и/или кальция, и/или магния при массовом соотношении хлорид: цеолит (1-5):1. (Патент РФ №2170242, опубл. 10.07.2001).

К общим недостаткам известных композиций следует отнести невысокое удерживание на дорожном покрытии и кратковременность эффективного действия.

Задача - создание эффективной экологически безопасной противогололедной композиции.

Технический результат - противогололедное эффективное экологически безопасное средство для обработки от наледи предомовьтх и пешеходных дорожек толщиной 1-5 мм, характеризующаяся длительностью эффективного действия и снижением адгезионной активности между ледовым покрытием и обрабатываемой поверхностью.

Технический результат достигается противогололедной композицией, содержащей цеолиты с размером фракций 0,2-1,2 мм и компоненты, понижающие температуру замерзания воды, при этом в качестве компонента понижения температуры замерзания воды используют 32% рассол природного бишофита Волгоградского месторождения с плотностью 1300 кг/м³, а в качестве цеолита используют природный цеолит с содержанием SiO₂ не менее 65%, при этом влажность композиции составляет 10-20%, массовое соотношение компонентов на 1000 г:

32% раствор природного бишофита Волгоградского месторождения с плотностью 1300 кг/м³, г 300 природный цеолит с содержанием SiO₂ не менее 65%, г 700

при расходе композиции 0,5-1,5 кг на один квадратный метр обрабатываемой поверхности с толщиной наледи 1-5 мм соответственно.

Использование в композиции природного цеолита с содержанием SiO₂ не менее 65% характеризует минерал как высококремнистым с диаметром входных окон в полости 0,4 нм. Данный минерал обладает высокими скоростями обменных реакций.

Использование минерала с размером фракций 0,2-1,2 мм обеспечивает высокую насыпную площадь, т.к. пустоты между частицами практически отсутствуют, что влияет на снижение адгезионной активности льда и обрабатываемой поверхности.

Достаточная техническая прочность, устойчивость к действию агрессивных сред и ионизирующих лучей, поглощающая способность и ситовый эффект - все это дает возможность получить противогололедную композицию с длительным эффектом действия, высокой сорбционной емкостью с высокой насыпной плотностью.

Бишофит - это комплекс минералов естественного происхождения. Рассол природного Волгоградского месторождения получается методом растворения. Закачка воды к залежам месторождения приводит к растворению соли, что представляет собой достаточно концентрированный рассол плотностью 1,3-1,38 г/см³, прозрачный либо желтоватый, маслянистый на ощупь, без запаха, не горючий, гигроскопичен, не токсичен.

Рассол природного бишофита Волгоградского месторождения состоит из:

MgCl₂ 32% KCl 0,3% NaCl 0,4% MgSO₄ 0,3% H₂O 67%

Расход заявленной противогололедной композиции в количестве 0,5-1,5 кг на м обеспечивает оптимальную насыпную плотностью в зависимости от толщины ледового покрытия на обрабатываемой поверхности с толщиной наледи 1-3 мм соответственно.

Влажность композиции 10-20% является оптимальной, т.к. состав не является слипшимся, хорошо рассыпается, т.е. является «рабочим». Занижение процентного содержания влаги приведет к увеличению временных затрат, т.к. композиция применяется в зимний период, когда влажность воздуха характеризуется повышенной, а процентное увеличение влажности не обеспечит композиции «рабочее состояние», т.е. она будет слипшейся, что затруднит разбрасывание ее на обрабатываемую поверхность.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1

Для получения 1000 г противогололедной композиции использовали 700 г природного цеолита Юшанского месторождения с содержанием SiO₂ 65% и размером фракции 0,2 мм и 300 г 32% рассола природного бишофита Волгоградского месторождения с плотностью 1300 кг/м³. Компоненты перемешивали до полного поглощения природным цеолитом 32% рассола бишофита и до получения однородной массы. Композиция была готова для использования при достижении влажности 10-15%.

Обработку проводили на предомовой территории площадью 27 м².

На наледь толщиной 1,0-2,5 мм наносилась заявленный состав в количестве 0,5 кг на 1 м². Заявленная композиция мгновенно вступала в реакцию со льдом. Происходило разрушение льда, снижалась его адгезия с покрытием, т.е. происходило разрушение межмолекулярного взаимодействия поверхностных слоев льда и обрабатываемой поверхности.

Проход по обработанной зоне осуществлялся без скольжения и опасности. На следующей день, при тех же погодных условиях, лед на обработанной предомовой территории не образовывался.

Пример 2

Для получения 1000 г противогололедной композиции использовали 700 г природного цеолита Юшанского месторождения с содержанием SiO₂ 70% и размером фракции 0,8-1,0 мм и 300 г 32% рассола природного бишофита Волгоградского месторождения с плотностью 1300 кг/м³. Компоненты перемешивали до полного поглощения природным цеолитом 32% рассола бишофита и до получения однородной композиции. Композиция была готова для использования при достижении влажности 15-20%.

Обработку проводили на пешеходной зоне площадью 34 м².

На наледь толщиной 2,5-5,0 мм наносилась заявленная противогололедная композиция в количестве 1,5 кг на 1 м². Заявленная композиция мгновенно вступала в реакцию со льдом. Происходило разрушение льда, снижалась его адгезия с покрытием, т.е. происходило разрушение межмолекулярного взаимодействия поверхностных слоев льда и обрабатываемой поверхности. На следующей день, при тех же погодных условиях, на обработанной пешеходной зоне образование льда не происходило.

Проход по обработанной пешеходной зоне для пешехода осуществлялся без скольжения и опасности.

Таким образом, заявленная противогололедная композиция является эффективным экологически безопасным средством для обработки от наледи предомовых и пешеходных дорожек, характеризующаяся длительностью эффективного действия и снижением адгезионной активности между ледовым покрытием и обрабатываемой поверхностью.

Изобретение относится к коммунальному хозяйству для зимнего содержания пешеходных зон с целью предотвращения образования наледи и может быть использовано в городах и населенных пунктах для обработки придомовых территорий, парковок, ступеней и т.д. Противогололедная композиция, содержит цеолиты с размером фракций 0,2-1,2 мм и компоненты, понижающие температуру замерзания воды. Рабочая композиция представляет собой поглощённый природным цеолитом с содержанием SiO₂ 65-70% 32% раствор природного бишофита Волгоградского месторождения с плотностью 1300 кг/м³ до влажности композиции 10-20%. Массовое соотношение компонентов на 1000 г: 32% раствор природного бишофита Волгоградского месторождения с плотностью 1300 кг/м³ - 300 г, природный цеолит с содержанием SiO₂ не менее 65% - 700 г. Расход композиции составляет 0,5-1,5 кг на один квадратный метр обрабатываемой поверхности с толщиной наледи 1-5 мм соответственно. Изобретение позволяет получить противогололедное экологически безопасное средство для обработки предомовых и пешеходных дорожек от наледи толщиной 1-5 мм и обеспечивает длительность действия композиции и снижение адгезионной активности между ледовым покрытием и обрабатываемой поверхностью.

Противогололедная композиция, содержащая цеолиты с размером фракций 0,2-1,2 мм и компоненты, понижающие температуру замерзания воды, отличающаяся тем, что в качестве компонента понижения температуры замерзания воды используют 32%-ный раствор природного бишофита Волгоградского месторождения с плотностью 1300 кг/м³, в качестве цеолита используют природный цеолит с содержанием SiO₂ 65-70%, при этом в качестве рабочей композиции используют поглощённый природным цеолитом с содержанием SiO₂ 65-70% 32%-ный раствор природного бишофита Волгоградского месторождения с плотностью 1300 кг/м³ до влажности рабочей композиции 10-20% при массовом соотношении компонентов на 1000 г:

32%-ный раствор природного бишофита Волгоградского месторождения с плотностью 1300 кг/м³, г 300 природный цеолит с содержанием SiO₂ не менее 65%, г 700

при расходе композиции 0,5-1,5 кг на один квадратный метр обрабатываемой поверхности с толщиной наледи 1-5 мм соответственно.