CN105086942A - 新型环保型融雪剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型环保型融雪剂及其制备方法，融雪剂技术领域；主要由以下重量份数的原料组成：大蒜汁液2-14份、草木灰3-12份、甲酸盐20-60份、碳酸氢钠1-8份、聚羧酸0.05-1.2份、磷酸二氢铵0.1-1.9份、羟基乙酸0.05-3.5份；本发明还提供融雪剂的制备方法；本发明提供的新型融雪剂，原料易于获取，成本低。融雪剂融雪效率高，解决了传统的融雪产品对道路桥梁钢筋的腐蚀问题，最大限度降低融雪剂对道路及环境的影响和破坏。

Description

新型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，具体涉及一种新型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。由于Clˉ的腐蚀性，往往添加了阻锈剂（抗蚀剂），虽然对金属和道路建筑材料腐蚀性有所缓和，但腐蚀性仍很突出，而且Clˉ对土壤、植被产生影响，危害植物生长。鉴于此，后来对氯盐型融雪剂进行改良，如专利申请号为201410512480.X，专利名称为：一种低腐蚀高效氯盐融雪剂及其制备方法，公开了一种低腐蚀高效氯盐融雪剂，其由氯化钠85-98%，缓蚀剂1-10%，助剂1-5%按重量比制备而成，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；，并非真正意义上的环保型融雪剂。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。

大蒜（Garlic）又叫蒜头、大蒜头、胡蒜、葫、独蒜、独头蒜，是蒜类植物的统称，大蒜是“地里长出来的抗生素”，具有天然广谱抗菌特性。目前，国内外对大蒜在抑菌方面的研究报道很多，它对多种细菌、真菌和病原虫均具有抑制和杀灭作用，被证明是一种绿色天然生物防腐剂，具有安全、高效、天然等独特性能。大蒜能抑制大部分食品中的腐败菌和致病菌的生长，这些特性为将其应用于食品防腐保鲜奠定了理论基础。但是目前国内外对于大蒜抑菌作用的研究报道却更多的集中于大蒜的提取物：大蒜油、大蒜素等对微生物的抑制方面，而以整个破碎大蒜获得汁液在融冰剂方面的研究却很少，未发现国内外有类似相关报道。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种新型环保型融雪剂，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；具有杀菌功效，对金属没有任腐蚀性；本发明还提供其制备方法，工艺简单，易于工业化生产。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种新型环保型融雪剂，主要由以下重量份数的原料组成：大蒜汁液2-14份、草木灰3-12份、甲酸盐20-60份、碳酸氢钠1-8份、聚羧酸0.05-1.2份、磷酸二氢铵0.1-1.9份、羟基乙酸0.05-3.5份；

所述甲酸盐为甲酸钠或甲酸钾；

所述聚羧酸的聚合度n为2-6中任意值。

优选的，所述的新型环保型融雪剂，主要由以下重量份数的原料组成：大蒜汁液5-12份、草木灰5-19份、甲酸盐22-52份、碳酸氢钠1.5-7.5份、聚羧酸0.08-1.0份、磷酸二氢铵0.2-1.5份、羟基乙酸0.1-3.0份；

所述的甲酸盐为甲酸钠或甲酸钾；

所述的聚羧酸的聚合度n为3-5中任意值。

一种新型环保型融雪剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将所述草木灰、甲酸盐、碳酸氢钠、聚羧酸、磷酸二氢铵、羟基乙酸粉碎、混合、搅拌均匀；

（2）将所述大蒜压榨所得大蒜汁均匀雾状喷洒于步骤（1）所述的混合物中；

（3）挤压成0.1-1.8mm的颗粒，即得新型环保型新型环保型融雪剂。

作用机理：融雪剂以液态或固态播撒后，与路面冰雪形成稀溶液。稀溶液的性质符合拉乌尔定律，由拉乌尔定律可知：溶质的存在可以降低溶剂的蒸汽压，当溶剂A中溶有少量溶质B形成稀溶液时，则从溶液中析出固态纯溶剂A的温度（即溶液的凝固点）就会低于纯溶剂在同样外压下的凝固点。这是凝固点降低的现象，也就是冰点降低理论。本发明的融雪剂是众多化学药品的混合物，其各组份降低冰点的协同效果优量。

水在0℃结冰，能溶于水的化学物质的水溶液会降低水的蒸汽压，从而降低水溶液的冰点，盐类水溶液的浓度越高，溶液的冰点越低，故融雪剂的溶液在低温下仍为液态而不结冰。冬季在零下气温降雪时施用融雪剂，当融雪剂与雪水形成的溶液的冰点低于气温时，雪便以盐溶液的形式流走，从而达到路面除雪的目的。

与现有技术相比较，本发明有益技术效果如下：

1.与其他融雪剂不同，本发明制备的融雪剂不含有无机氯盐；所用原料绝大多数为食品添加剂，其他物质即使食用也不会对人体造成伤害，绿色环保，对环境危害极低。

2.本发明制得的融雪剂融雪效率高，运输方便，使用储存安全；便于喷洒，劳动强度低，人工投入小；用量少，融雪速度快，无残留，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-50℃的低温环境，适用环境更为广泛。

4.本发明主要原料或为天然植物或为废料且广泛易得，废物再次利用，有利于环境保护，成本低，制备工艺简单，易于工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

实施例1

一种新型环保型融雪剂，主要由以下重量份数的原料组成：大蒜汁液2份、草木灰3份、甲酸盐20份、碳酸氢钠1份、聚羧酸0.05份、磷酸二氢铵0.1份、羟基乙酸0.05份；

所述甲酸盐为甲酸钠；

所述聚羧酸的聚合度n为2。

一种新型环保型融雪剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将所述草木灰、甲酸盐、碳酸氢钠、聚羧酸、磷酸二氢铵、羟基乙酸粉碎、混合、搅拌均匀；

（2）将所述大蒜压榨所得大蒜汁均匀雾状喷洒于步骤（1）所述的混合物中；

（3）挤压成0.1-1.8mm的颗粒，即得新型环保型新型环保型融雪剂。

实施例2

一种新型环保型融雪剂，主要由以下重量份数的原料组成：大蒜汁液14份、草木灰12份、甲酸盐60份、碳酸氢钠8份、聚羧酸1.2份、磷酸二氢铵1.9份、羟基乙酸3.5份；

所述甲酸盐为甲酸钾；

所述聚羧酸的聚合度n为6。

一种新型环保型融雪剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将所述草木灰、甲酸盐、碳酸氢钠、聚羧酸、磷酸二氢铵、羟基乙酸粉碎、混合、搅拌均匀；

（2）将所述大蒜压榨所得大蒜汁均匀雾状喷洒于步骤（1）所述的混合物中；

（3）挤压成0.1mm的颗粒，即得新型环保型新型环保型融雪剂。

实施例3

一种新型环保型融雪剂，主要由以下重量份数的原料组成：大蒜汁液5份、草木灰5份、甲酸盐22份、碳酸氢钠1.5份、聚羧酸0.08份、磷酸二氢铵0.2份、羟基乙酸0.1份；

所述甲酸盐为甲酸钠；

所述聚羧酸的聚合度n为3。

一种新型环保型融雪剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将所述草木灰、甲酸盐、碳酸氢钠、聚羧酸、磷酸二氢铵、羟基乙酸粉碎、混合、搅拌均匀；

（2）将所述大蒜压榨所得大蒜汁均匀雾状喷洒于步骤（1）所述的混合物中；

（3）挤压成1.8mm的颗粒，即得新型环保型新型环保型融雪剂。

实施例4

一种新型环保型融雪剂，主要由以下重量份数的原料组成：大蒜汁液12份、草木灰19份、甲酸盐52份、碳酸氢钠7.5份、聚羧酸1.0份、磷酸二氢铵1.5份、羟基乙酸3.0份；

所述甲酸盐为甲酸钾；

所述聚羧酸的聚合度n为5。

一种新型环保型融雪剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将所述草木灰、甲酸盐、碳酸氢钠、聚羧酸、磷酸二氢铵、羟基乙酸粉碎、混合、搅拌均匀；

（2）将所述大蒜压榨所得大蒜汁均匀雾状喷洒于步骤（1）所述的混合物中；

（3）挤压成1.2mm的颗粒，即得新型环保型新型环保型融雪剂。

实施例5

一种新型环保型融雪剂，大蒜汁液9份、草木灰12份、甲酸盐28份、碳酸氢钠1.75份、聚羧酸0.45份、磷酸二氢铵0.38份、羟基乙酸0.84份；

所述甲酸盐为甲酸钾；

所述聚羧酸的聚合度n为4。

一种新型环保型融雪剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将所述草木灰、甲酸盐、碳酸氢钠、聚羧酸、磷酸二氢铵、羟基乙酸粉碎、混合、搅拌均匀；

（2）将所述大蒜压榨所得大蒜汁均匀雾状喷洒于步骤（1）所述的混合物中；

（3）挤压成0.87mm的颗粒，即得新型环保型新型环保型融雪剂。

实施例的融雪化冰能力试验：按照GB/T23851—2009《道路除冰融雪剂》对本发明四个实施例进行融雪化冰能力测定试验，试验方法为：

①将100ml水加入到瓷坩埚，放入低温恒温箱中，在﹣10℃条件下，制成冰块后，取出擦干瓷坩埚外壁的水和冰，迅速称量，精确到0.1g。

②将本发明融雪剂配置成0.2g/ml浓度的水溶液，取25ml倒入装有冰块的瓷坩埚中，瓷坩埚在低温恒温箱中﹣10℃条件下，30分钟后取出，立即倾倒其液体，并迅速称量瓷坩埚和剩余冰块的质量。

③同等条件下做氯化钠融雪剂对比试验，计算本发明融雪剂与氯化钠融雪剂的融雪能力比K，计算公式为K=（m0－m1）×100/（m01－m11），其中m0和m1分别是未加入融雪剂和加入本发明融雪剂后瓷坩埚和冰块的质量（g），m01和m11分别是未加入融雪剂和加入氯化钠融雪剂后瓷坩埚和冰块的质量（g）。实验结果见表1

表1融雪能力实验结果

序号	实施例	融雪能力比 K（ %）
			1	1	143
2	2	137
			3	3	122
4	4	139
			5	5	138

融雪性能是评价融雪剂的核心指标，只有满足一定标准，该类产品才能产业化。表1是融雪剂性能测试结果，国家标准（GB/T23851－2009)中规定：其化冰能力不低于NaCl的90%，表1所得的融雪剂融雪性能均优于这一标准，本发明融雪剂具有较强的融雪能力。

试验例2实施例的混凝土腐蚀性试验：试验方法为：将静养好的混凝土块（100×100×100mm）浸渍在3%浓度的融雪剂溶液中，﹣20℃的环境下冷冻16小时，融冻过程在室温下持续8小时，反复进行50天，融雪剂溶液每周更换一次，并且称量混凝土块的重量，根据质量损失计算混凝土腐蚀率，再与氯化钠对比计算出腐蚀比率，试验结果见表2

表2混凝土腐蚀性试验结果

序号	实施例	混凝土腐蚀率（%）	腐蚀比率（%）
				1	氯化钠	4.89
2	1	0.16	3.27
				3	2	0.19	3.88
4	3	0.15	3.06
				5	4	0.13	2.65
6	5	0.12	2.45

腐蚀比率（%）是以氯化钠的腐蚀率为100%。

从上表可以看出，本发明的融雪剂对混凝土的腐蚀性明显低于氯化钠融雪剂。

Claims (3)

1.一种新型环保型融雪剂，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：大蒜汁液2-14份、草木灰3-12份、甲酸盐20-60份、碳酸氢钠1-8份、聚羧酸0.05-1.2份、磷酸二氢铵0.1-1.9份、羟基乙酸0.05-3.5份；

所述甲酸盐为甲酸钠或甲酸钾；

所述聚羧酸的聚合度n为2-6中任意值。

2.根据权利要求1所述的新型环保型融雪剂，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：大蒜汁液5-12份、草木灰5-19份、甲酸盐22-52份、碳酸氢钠1.5-7.5份、聚羧酸0.08-1.0份、磷酸二氢铵0.2-1.5份、羟基乙酸0.1-3.0份；

所述甲酸盐为甲酸钠或甲酸钾；

所述聚羧酸的聚合度n为3-5中任意值。

3.一种权利要求1或2所述的新型环保型融雪剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将所述草木灰、甲酸盐、碳酸氢钠、聚羧酸、磷酸二氢铵、羟基乙酸粉碎、混合、搅拌均匀；

（2）将所述大蒜压榨所得大蒜汁均匀雾状喷洒于步骤（1）所述的混合物中；

（3）挤压成0.1-1.8mm的颗粒，即得新型环保型新型环保型融雪剂。