CN104031610B

CN104031610B - 环保型融雪剂及其制备方法

Info

Publication number: CN104031610B
Application number: CN201410310767.4A
Authority: CN
Inventors: 金波宏; 金星亮; 张慧萍
Original assignee: Accessories During Binzhou Xu Tai Chemical Industry Science Co Ltd
Current assignee: Accessories During Binzhou Xu Tai Chemical Industry Science Co Ltd
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2034-07-01
Also published as: CN104031610A

Abstract

本发明涉及一种融雪剂，具体涉及一种环保型融雪剂及其制备方法。由以下重量份数的原料组成：水10-60份、乙醇1-5份、蔗糖0.3-0.5份、异山梨酯0.1-1.0份、乙二醇0.1-10份、丙三醇0.5-50份、安赛蜜0.1-1份、三聚磷酸钠0.5-5份、阿斯巴甜0.1-1份、六偏磷酸钠0.5-1份、甲醇0.1-30份和苏糖醇0.5-1份。本发明制得的融雪剂融雪效率超高，运输方便，使用储存安全；便于喷洒，使用劳动强度低，人工投入小；用量少，融雪速度快，无残留，不污染水源，不腐蚀建筑及路面，不伤害植物及水生动物，不破坏土壤pH，不会造成土壤盐碱化。

Description

环保型融雪剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种融雪剂，具体涉及一种环保型融雪剂及其制备方法。

背景技术

传统融雪剂为氯盐型融雪剂，其成分为或含有氯化钠、氯化镁、氯化钙等无机氯盐，其中以氯化钙为主要作用成分。该类融雪剂不可避免的会对建筑及路面，水源，土壤，植物及水生动物造成一定的伤害。鉴于此，后来对氯盐型融雪剂进行改良，改良为其他硝酸盐类并混合一定的乙二醇。如专利申请号为99109322.4专利名称为：冰雪速溶剂及其制备方法的环保型融雪剂。公开了有碳酸氢铵，红磷，氯化钾，硝酸钙，硝酸镁，乙二醇等成分，减少了氯盐的含量，从氯盐型变成其他无机盐，虽然一定程度上解决了腐蚀问题，但是对土壤，水源，植物及水生动物的伤害上并未解决，反之还会造成含氮量升高，水体富养化，并非真正的环保型融雪剂。后来陆续出现的各类环保型融雪剂均不能摆脱无机盐，都未能从根本上解决环保及环境友好的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种环保型融雪剂，融雪效率高，运输方便，使用储存安全；便于喷洒，使用劳动强度低，人工投入小；融雪速度快，无残留，不污染水源；本发明还提供其制备方法，工艺简单，易于工业化生产。

本发明所述的环保型融雪剂，由以下重量份数的原料组成：

水10-60份、乙醇1-5份、蔗糖0.3-0.5份、异山梨酯0.1-1.0份、乙二醇0.1-10份、丙三醇0.5-50份、安赛蜜0.1-1份、三聚磷酸钠0.5-5份、阿斯巴甜0.1-1份、六偏磷酸钠0.5-1份、甲醇0.1-30份和苏糖醇0.5-1份。

优选由以下重量的原料组成：

水50份、乙醇4份、蔗糖0.5份、异山梨酯0.125份、乙二醇0.25份、丙三醇25份、安赛蜜0.125份、三聚磷酸钠3.75份、阿斯巴甜0.625份、六偏磷酸钠0.75份、甲醇12.5份和苏糖醇0.875份。

乙醇和乙二醇与水混合后改变冷却水的蒸汽压，降低冰点，而蔗糖作为辅助助剂利用其微生物养分来源的作用促使该融雪剂在环境中降解。

所述的环保型融雪剂的制备方法：包括以下步骤：

(1)将乙醇与水配成溶液加入到反应釜中，搅拌；

(2)然后向反应釜中依次加入水、蔗糖、异山梨酯、乙二醇、丙三醇、安赛蜜、三聚磷酸钠、阿斯巴甜、六偏磷酸钠、甲醇和苏糖醇，加热使其溶解，搅拌；

(3)再向反应釜中注入水，升温至195-205℃，用氮气升压至3.8-4.2MPa，保持23-25小时；

(4)降温卸压，过滤，滤液为环保型融雪剂。

其中：步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)所加入的水的重量比为2-4:2-4:3-5。

步骤(1)为：将乙醇与水配成溶液加入到反应釜中，氮气置换加压使反应釜含氧量降低至0.1％以下，反应釜压力0.8-1.1MPa，升温至178-185℃，搅拌1-24小时。

步骤(2)中的搅拌时间为1-48小时。

步骤(4)中降温为降至20-30℃，卸压为卸压至常压。

综上所述，本发明具有以下优点：

(1)与其他融雪剂不同，本发明制备的融雪剂不含有无机盐，完全采用低分子有机物反应；所用原料绝大多数为食品添加剂，除甲醇外，其他物质即使食用也不会对人体造成伤害。

(2)本发明制得的融雪剂融雪效率超高，运输方便，使用储存安全；便于喷洒，使用劳动强度低，人工投入小；用量少，融雪速度快，无残留，不污染水源，不腐蚀建筑及路面，不伤害植物及水生动物，不破坏土壤pH，不会造成土壤盐碱化。

(3)本发明制得的融雪剂适用于冬季各类场所冰雪的去除，如机场、交通道路、工业厂房及其他冰雪覆盖的场所，融雪剂的融雪能力随着温度的升高。

(4)本品易潮解，具有一定的稳定土壤、控制尘埃的作用。

(5)本发明解决了传统的融雪产品对道路桥梁钢筋的腐蚀问题，最大限度的降低融雪剂对道路及环境的影响和破坏，且本产品可适用于-30℃的低温环境。

(6)本发明还提供其制备方法，工艺简单，易于工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

本发明所用配方中的组分均为市售产品。

制备环保型融雪剂所用的主要设备及制造厂家、规格如下：

1.反应釜：容积5立方米，材质316L，上海森松，

2.磁力搅拌器：搅拌转速500转/小时，烟台松岭化工设备厂，

3.反冲洗过滤器：过滤面积50平方米，南通三联化工设备厂，

4.导热油炉：功率5000KW，市售，

5.配制釜：2立方米，江阴化机设备有限公司，

6.计量泵：0.1-1立方米/小时，杭州德帕姆。

实施例1：

(1)取乙醇40Kg加入配制釜中，开启搅拌，将纯水125kg制釜中，使之充分均匀，然后用计量泵将配置好的乙醇溶液注入反应釜中。用高纯氮气进行置换，使其含氧量降低至0.1％以下，用氮气加压，至反应釜压力1.0MPa。开启导热油炉，反应釜升温至180℃，搅拌2小时。

(2)依次将纯水125kg蔗糖5Kg、异山梨酯1.25kg、乙二醇2.5Kg、丙三醇25g、安赛蜜1.25kg、三聚磷酸钠37.5kg、阿斯巴甜6.25kg、六偏磷酸钠7.5kg、甲醇125kg、苏糖醇8.75kg，加入配制釜中，开启搅拌使之充分溶解，开启计量泵将配置好的溶液注入反应釜中，加热，再搅拌2小时。

(3)开启计量泵往反应釜中注入250Kg纯水，升温至200℃，用氮气升压至4.0MPa，保持24小时。

(4)停止导热油炉加热，改通循环水降温至20℃，停止搅拌，开启放空阀进行卸压，卸压完毕用计量泵将反应液注入反冲洗过滤器，过滤出沉淀物，出料，清液即为水溶性液体融雪剂。

实施例2：

(1)取乙醇10Kg加入配制釜中，开启搅拌，将纯水30Kg加入配制釜中，使之充分均匀，然后用计量泵将配置好的乙醇溶液注入反应釜中。用高纯氮气进行置换，使其含氧量降低至0.1％以下，用氮气加压，至反应釜压力1.1MPa。开启导热油炉，反应釜升温至178℃，搅拌12小时。

(2)依次将纯水30Kg、蔗糖3.0kg、异山梨酯1g、乙二醇1Kg、丙三醇5Kg、安赛蜜1kg、三聚磷酸钠5kg、斯巴甜1kg、六偏磷酸钠5kg、甲醇1Kg、苏糖醇5Kg加入配制釜中，开启搅拌使之充分溶解，开启计量泵将配置好的溶液注入反应釜中，加热，再搅拌48小时。

(3)开启计量泵往反应釜中注入40Kg纯水，升温至205℃，用氮气升压至4.2MPa，保持25小时。

(4)停止导热油炉加热，改通循环水降温至30℃，停止搅拌，开启放空阀进行卸压，卸压完毕用计量泵将反应液注入反冲洗过滤器，过滤出沉淀物，出料，清液即为水溶性液体融雪剂。

实施例3：

取乙醇50Kg加入配制釜中，开启搅拌，将纯水200Kg加入配制釜中，使之充分均匀，然后用计量泵将配置好的乙醇溶液注入反应釜中。用高纯氮气进行置换，使其含氧量降低至0.1％以下，用氮气加压，至反应釜压力0.8MPa。开启导热油炉，反应釜升温至185℃，搅拌20小时。

依次将纯水200Kg、蔗糖5Kg、异山梨酯10kg、乙二醇100kg、丙三醇500Kg、安赛蜜10Kg、三聚磷酸钠50Kg、阿斯巴甜10Kg、六偏磷酸钠10Kg、甲醇300Kg、苏糖醇10Kg加入配制釜中，开启搅拌使之充分溶解，开启计量泵将配置好的溶液注入反应釜中，加热，再搅拌6小时。

开启计量泵往反应釜中注入200Kg纯水，升温至195℃，用氮气升压至3.8MPa，保持23小时。

停止导热油炉加热，改通循环水降温至25℃，停止搅拌，开启放空阀进行卸压，卸压完毕用计量泵将反应液注入反冲洗过滤器，过滤出沉淀物，出料，清液即为水溶性液体融雪剂。

对实施例1-3制备得到的融雪剂进行性能测试：

1、对同一浓度下融雪能力的测试：

将NaCl、CaCl₂和实施例1-3制备的融雪剂均配制成浓度为0.3g/mL的溶液，设定温度为-10℃，设定时间为30min进行试验，试验结果如下：

	融雪体积
		NaCl	4.7
CaCl₂	5.3
		实施例1制备得到的融雪剂	6.8
实施例2制备得到的融雪剂	6.6
		实施例3制备得到的融雪剂	6.7

2、同一温度下融雪剂融雪能力

将NaCl、CaCl₂和实施例1制备的融雪剂均配成浓度为0.2g/mL的溶液，设定温度为-16℃，设定试验时间为30min，由此得到试验结果如下：

	融雪体积
		NaCl	0.5
CaCl₂	-4.9
		实施例1制备得到的融雪剂	2.6
实施例2制备得到的融雪剂	2.4

实施例3制备得到的融雪剂

6.7

3、对实施例1制备得到的融雪剂进行水生物腐蚀实验：

健康金鱼三条，体重分别为：15g，18g，21g，清水养殖1日无异常。将本发明实施例1制备的环保型融雪剂按照质量为1％的比例(m/m)加入到鱼缸中，24小时后观察，金鱼无异常；再将融雪剂加入至质量为2％(m/m)，24小时后观察，金鱼无异常；再将融雪剂加入至质量为5％(m/m)，24小时后观察，金鱼无异常，48小时后观察，金鱼仍无异常，96小时后观察，金鱼无异常。由此说明本发明制备的环保型融雪剂对水生动物及水体无危害。

4、对实施例1制备得到的融雪剂植物腐蚀实验：

月季花3株，正常生长开花中。将融雪剂按照每立方1Kg的比例加入到土壤中，24小时后观察，无异常；再将融雪剂按照每立方2Kg的比例加入到土壤中24小时后观察，无异常；再将融雪剂按照每立方10Kg的比例加入到土壤中48小时后观察，无异常；再将融雪剂按照每立方50Kg的比例加入到土壤中96小时后观察，无异常，并开花三朵，期间叶片无变黄并增长24片新叶，土壤无反碱现象。由此说明明本发明制备的环保型融雪剂对植物无危害。

5、对实施例1制备得到的融雪剂建筑物腐蚀实验：

取混凝土试块三组，砂浆试块三组，圆钢(直径10mm长度10cm)三组，每种样品中的一组作为参比，另外两组分别浸泡于质量浓度为20％的融雪剂水溶液中静止480小时后，取出自然晾干至原来重量，与作为参比一组进行对比数据如下：

样品名称	参比组数据	试验A组数据	试验B组数据
				水泥砂浆试块	R＝24.8	R＝25.1	R＝25.0
混凝土试块	C＝30.1	C＝30.2	C＝30.0
				圆钢样品	190.6Kg/mm^2	190.8Kg/mm^2	190.6Kg/mm^2

实验证明：本发明制备的环保型融雪剂对水泥砂浆，混凝土，钢筋等建筑材料无腐蚀危害。

Claims

1.一种环保型融雪剂的制备方法，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：

水 10-60份、乙醇1-5 份、蔗糖0.3-0.5 份、异山梨酯0.1-1.0 份、乙二醇0.1-10 份、丙三醇0.5-50 份、安赛蜜0.1-1 份、三聚磷酸钠0.5-5 份、阿斯巴甜0.1-1 份、六偏磷酸钠0.5-1 份、甲醇0.1-30 份和苏糖醇0.5-1 份；

制备方法包括以下步骤：

（1）将乙醇与水配成溶液加入到反应釜中，搅拌；

（2）然后向反应釜中依次加入水、蔗糖、异山梨酯、乙二醇、丙三醇、安赛蜜、三聚磷酸钠、阿斯巴甜、六偏磷酸钠、甲醇和苏糖醇，加热使其溶解，搅拌；

（3）再向反应釜中注入水，升温至195-205℃，用氮气升压至3.8-4.2MPa，保持23-25小时；

（4）降温卸压，过滤，滤液为环保型融雪剂。

2.根据权利要求1所述的环保型融雪剂的制备方法，其特征在于：由以下重量的原料组成：

水 50份、乙醇4份、蔗糖0.5 份、异山梨酯0.125 份、乙二醇0.25份、丙三醇25份、安赛蜜0.125 份、三聚磷酸钠3.75 份、阿斯巴甜0.625 份、六偏磷酸钠0.75 份、甲醇12.5 份和苏糖醇0.875份。

3.根据权利要求1所述的环保型融雪剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）、步骤（2）和步骤（3）所加入的水的重量比为2-4:2-4:3-5。

4.根据权利要求1所述的环保型融雪剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）为：将乙醇与水配成溶液加入到反应釜中，氮气置换加压使反应釜含氧量降低至0.1%以下，反应釜压力0.8-1.1MPa，升温至178-185℃，搅拌1-24小时。

5.根据权利要求1所述的环保型融雪剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的搅拌时间为1-48小时。

6.根据权利要求1所述的环保型融雪剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）中降温为降至20-30℃，卸压为卸压至常压。