CN102899004A - 一种绿色环保型融雪液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种绿色环保型融雪液及其制备方法。它含有以下组分：可溶性醋酸盐40~60重量%；可溶性甲酸盐10~20重量%；可溶性碳酸盐2~5重量%；多元醇1~5重量%；黏度调节剂1~5重量%；水20~40重量%。本发明的绿色环保型融雪液不含氯离子，融雪速率快，对金属材料如钢筋无锈蚀，对土壤和水体无污染，绿色环保；便于储存运输，应用广泛。且与现有大多数固状融雪料相比，具有撒布方式全机械化，撒布均匀，降低人工成本，减少撒布次数等特点。

Description

一种绿色环保型融雪液及其制备方法

技术领域

本发明涉及融雪材料，具体涉及一种绿色环保型融雪液及其制备方法。

背景技术

冬季的降雪和结冰往往给城市交通运输带来不便，并极易引发交通事故，特别是高速公路还会常因冰冻灾害天气封闭停运，而造成交通中断，给社会造成巨大的经济损失。使用融雪剂清除道路积雪因具有使用方便、成本低、融冰速率快的特点，已被广泛应用在冬季道路除雪实践中。但是，传统氯盐融雪剂对道路、桥梁等一些基础设施的破坏以及对环境的污染会给社会造成巨大的损失。根据国内外的相关资料，传统融雪剂的危害主要体现在以下几个方面：(1)普通公路采用氯化钠融雪剂融雪后，寿命会缩短50％以上；(2)金属类路政设施、汽车底盘等易被腐蚀严重，导致使用寿命降低；(3)路边绿化植物也会受到盐碱化的损害；(4)盐水流入地表，破坏地下水质等等。多年实践证明，“撒盐”对于及时融化冰雪的确有效和经济适用，但也存在严重的负面影响。在此方面，国内外有成功的经验，也有惨痛的教训。至今，及时融化冰雪仍是世界性难题。

目前，我国各厂家生产的融雪剂品种单一，融雪能力差，性能不稳定，副作用明显，对环境污染较大，生产能力又多不具规模，而融雪剂市场需求量又非常巨大。每年下雪时各厂家的融雪剂呈现供不应求的局面，一些厂家因不愁融雪剂的销售，也忽略了对质量上进行把关和对新产品的开发研制。

随着环境保护的要求越来越高，国外的研究人员已开发了一些非氯盐型融雪剂产品，但均因成本和技术封锁等方面原因而无法在国内大规模推广使用。鉴于此，开发出一种无氯、绿色环保型融雪液，具有良好的环保效益和经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足而提供一种不含氯离子，融雪速率快，绿色环保，持续融雪化冰能力强，可有效减少融雪剂的撒布次数的绿色环保型融雪液及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种绿色环保型融雪液，其特征在于：它具体含有以下组分：

按上述方案，所述的绿色环保型融雪液的动力黏度为600～900mPa.s(0℃)。

按上述方案，所述的可溶性醋酸盐为醋酸钠、醋酸钾、醋酸钙、醋酸钙镁(钙和镁的化学计量比为7∶3)中一种或两种以上的组合。

按上述方案，所述的可溶性甲酸盐为甲酸钠、甲酸钾、甲酸钙中一种或两种以上的组合。

按上述方案，所述的可溶性碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾中一种或两种以上的组合。

按上述方案，所述的多元醇为乙二醇、丙二醇、甘油中一种或两种以上的组合。

按上述方案，所述的黏度调节剂为甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜、小麦糖蜜，数均分子量范围为十万～二十万及离子度为范围15～30％的阳离子型聚丙烯酰胺，数均分子量范围八万～十六万的聚乙烯醇，数均分子量范围十万～十五万的羟甲基纤维素钠中一种或两种以上的组合。

一种绿色环保型融雪剂的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：按上述质量百分配比，将醋酸盐、甲酸盐、碳酸盐、多元醇、黏度调节剂进行配比混合，然后加水搅拌使其溶解，混合均匀，即得绿色环保型融雪液。

按上述方案，所述搅拌温度为60-80℃。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的绿色环保型融雪液不含氯离子，融雪速率快，对金属材料如钢筋无锈蚀，对土壤和水体无污染，绿色环保；

为略带粘稠的液体，便于喷洒使用，尤其适用于机械化抛洒作业，如采用现有洒水车改装或专门融雪液喷洒设备进行喷洒使用，使用方便，可实现全机械化撒布，降低人工成本，同时也不会产生传统固状融雪料不易撒布均匀的问题；

且因该融雪液具有一定的黏度，其经喷洒后会以雾状形式喷洒粘结于路面上，而不易挥发或被风和往来车辆带走，持续融雪化冰能力强，可有效减少融雪剂的撒布次数；

便于储存运输，不会产生传统固状融雪料在储存运输过程中易出现的受潮、板结等问题；

可适合于各种道路及桥梁、机场等场合，应用广泛。

(2)本发明提供的绿色环保型融雪液的制备方法工艺简单，成本低，便于推广，也不会产生在制备传统固状复合颗粒融雪剂时高温耗能甚至会导致添加剂分解的缺陷。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，但是不应将这些实施例理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1-3

根据表1中的配方，将相应的醋酸盐、甲酸盐、碳酸盐、多元醇、黏度调节剂进行配比混合，然后加水于设定温度搅拌使其溶解，混合均匀，即得实施例1-3所述的绿色环保型融雪液。

表1 实施例1-3中的绿色环保性融雪液配方

本发明实施例1-4所述绿色环保融雪液的应用效果试验：

1、融雪能力的测定

按照北京市地方标准DB 11/T161-2002，对上述三种绿色环保型融雪液进行融雪能力测定试验。实验方法为：将实施例1-3的绿色环保型融雪液配制成0.2g/ml浓度水溶液，取6ml(V₀)，在恒温箱内-10±1℃条件下倒入冰块中，30min后计量液体的总体积(V_融雪剂)，减去融雪剂溶液6ml(V₀)，差值为融化出水的体积即融冰能力，在同等条件下做氯化钠对比试验。融雪液与氯化钠的融雪能力比K＝(V_融雪剂-V₀)/(V_NaCl-V₀)×100％，式中V_融雪剂为融雪剂所融液体的总体积，V_NaCl为氯化钠所融液体的总体积，V₀为融雪剂或氯化钠溶液体积6ml。实验结果见表2。

表2 实施例1-3的融雪能力比

种类	融雪能力比K/％
		实施例l	99
实施例2	98
		实施例3	101

2、金属碳钢腐蚀试验

将实施例1-3的绿色环保型融雪液分别配制成5.5g/100g水溶液，根据JB/T 7901-1999《金属材料试验室均腐蚀全浸试验方法》，测定融雪液对钢片的7d腐蚀速率和自来水对钢片的7d腐蚀速率，并与5.5g/100g氯化钠溶液的7天腐蚀速率进行相比，计算腐蚀比率(％)，实验结果见表3。

表3 实施例1-3的腐蚀实验结果

种类	7d腐蚀速率R(mm/a)	腐蚀比率(％)
			氯化钠溶液	0.538	-
自来水	0.0446	8.29
			实施例l	0.0049	0.91
实施例2	0.0062	1.15
			实施例3	0.0057	1.06

3、融雪液对植物的危害试验

试验方法：选取四块面积为1m²生长茂盛的草坪作为实验对象，分别喷洒质量浓度均为0.2g/ml的氯化钠溶液、实施例1-3所述的绿色环保型融雪液(质量浓度均调配为0.2g/ml)，喷洒量约为160g。观察并记录植物出现受害的症状，比较它们对植物所造成的影响。

实验结果：5天后，喷洒氯化钠溶液的草坪的尖部明显变黄，而喷洒本发明实施例1-3的绿色环保型融雪液的草坪与未进行实验的草坪表面上没有明显的区别。30天后，喷洒氯化钠溶液的草坪成活率较低，开始有枯死现象，而喷洒本发明实施例1-3的绿色环保型融雪液生长状况良好。这说明本发明的融雪液不影响植物的正常生长。

通过以上实验可以看出，本发明的融雪液融冰化雪能力强，对金属结构物基本上无腐蚀，且对周边植被和土壤无危害，是一种绿色环保型融雪液。

4、应用效果

融雪剂的撒布量和撒布时间，一般主要根据气象条件(降雪、风速、气温)来确定。一般在开始下雪时就可开撒融雪剂，则其可以借助于车轮的碾压与地面磨擦产生的热量，以及尾气排放的热量来使融雪剂与雪更好的混合、更迅速的融雪。

本发明以坡度为15°，长10m，宽4m的某高速路段三块为试验地点，气温：-10℃，阴天，平均雪厚：3～4mm，于下雪时根据下表1中所述的抛洒量向路面分别撒布市售固体融雪剂(融雪主要成分为氯盐)和实施例3的绿色环保型融雪液，然后观察设定时间后融雪面积的变化情况，比较其融雪效果，见表4。

表4 本发明实施例3的融雪液和市售固体融雪剂的融雪效果对比

注：融雪时间单位为min，融雪面积为已融化的路面面积与试验总路面面积的百分比(％)，其中实施例3的融雪液的撒布量为不计水的有效撒布量，即按照79wt％浓度折合后的撒布量。

通过比较上述结果发现：

在同等抛洒量的条件下，本发明实施例3的融雪效果明显优于市售固体融雪剂，如期达到与本发明实施例3融雪液基本相同的融雪效果，则市售固体融雪剂的用量需要增加近一倍左右(即增加至100g/m²)。这也进一步说明了本发明的融雪剂融雪速率和融雪效率皆优于市售固体融雪剂。

结合实验观察分析得到：这主要是由于在有一定坡度的路面，固态冰融化成水会由于重力作用向低处流动，在融雪剂没有完全溶化均匀如上述所述的市售固体融雪剂，其极易被已融化的冰水夹带着流向低处而造成大量还未溶化的固态融雪剂颗粒的损失，而不能很好地起到融雪化冰的效果，使固体融雪剂的融雪效率降低，与此同时也会导致融雪剂抛撒次数的增加。而本实施例3的融雪液本身为液态，其喷洒到路面时，包括如上述试验所述的具有坡度的路面，却能够迅速分布均匀，且因其有一定的粘度，可较好地吸附在路表面而有效地进行融雪化冰，而不会随融化的冰水流失，保证较佳的融雪效果，从而有效减少融雪剂的撒布次数。

Claims (9)

1.一种绿色环保型融雪液，其特征在于：它具体含有以下组分：

可溶性醋酸盐          40~60重量%； 

可溶性甲酸盐          10~20重量%；

可溶性碳酸盐            2~5重量%；

多元醇                  1~5重量%；

黏度调节剂              1~5重量%；

水                      20~40重量%。

2.根据权利要求1所述的绿色环保型融雪液，其特征在于：它的动力黏度为600~900mPa．s（0℃）。

3.根据权利要求1所述的绿色环保型融雪液，其特征在于：所述的可溶性醋酸盐为醋酸钠、醋酸钾、醋酸钙、醋酸钙镁(钙和镁的化学计量比为7:3)中一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的绿色环保型融雪液，其特征在于：所述的可溶性甲酸盐为甲酸钠、甲酸钾、甲酸钙中一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的绿色环保型融雪液，其特征在于：所述的可溶性碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾中一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的绿色环保型融雪液，其特征在于：所述的多元醇为乙二醇、丙二醇、甘油中一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的绿色环保型融雪液，其特征在于：所述的黏度调节剂为甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜、小麦糖蜜，数均分子量范围为十万~二十万及离子度为范围15~30%的阳离子型聚丙烯酰胺，数均分子量范围八万~十六万的聚乙烯醇，数均分子量范围十万~十五万的羟甲基纤维素钠中一种或两种以上的组合。

8.一种绿色环保型融雪剂的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：按上述质量百分配比，将醋酸盐、甲酸盐、碳酸盐、多元醇、黏度调节剂进行配比混合，然后加水搅拌使其溶解，混合均匀，即得绿色环保型融雪液。

9.根据权利要求1所述的绿色环保型融雪剂的制备方法，其特征在于：所述搅拌温度为60-80℃。