CN105112018A - 一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂的制备方法 - Google Patents
一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂的制备方法，属于融雪技术领域。本发明利用从竹竿提取出竹醋液，再用竹醋液和氧化钙反应得到竹醋基有机酸钙，将月桂酸、亚油酸和碳酸钠制成的氧化包膜液和竹醋基有机酸钙混合、造粒，即得一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂，本发明竹醋基有机酸钙用作融雪沥青路面外加剂，在保证融冰性能不比传统型融雪剂氯化钠和氯化钙差的前提下，具有对沥青和混凝土腐蚀性小，对环境影响小，是一种非常理想的环保型沥青路面外加剂。
Description
技术领域
本发明公开了一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂的制备方法，属于融雪技术领域。
背景技术
我国北方的一些高纬度高海拔地区，冬季常常有大量积雪，因冬季气温偏低，积雪很难融化，有时冰雪固结一体，清除起来非常困难。厚厚的积雪和光滑的路面，可引起交通阻塞、高速公路停运、机场关闭等严重后果。近几年，南方各省冬季降雨过后，气温持续偏低，导致路面结冰，发生冰冻灾害，不仅影响人们正常的生产，而且耗费了大量的人力、物力和财力。传统“氯盐类在冰或雪融化变成液体后，盐溶液渗入混凝土的空隙中，当温度降低到一定程度，空隙中的盐水就会结冰膨胀，当膨胀力大于混凝土间的拉应力时，混凝土表面就会破裂、起皮，甚至松散。由于混凝土内部氢氧化钙含量较多，盐溶液渗入混凝土的空隙中后，氯盐与氢氧化钙易于产生化学反应交换反应，将氯盐中的氯离子和钠离子置换到混凝土中，并在混凝土的空隙中产生结晶，生成固相体，造成膨胀，盐晶体不断地产生和积累，使混凝土中的毛细孔增大，并互相贯通成空隙，空隙进一步膨胀扩大为裂隙，最终造成混凝土破坏。
竹醋基有机酸钙用作融雪沥青路面外加剂，在保证融冰性能不比传统型融雪剂氯化钠和氯化钙差的前提下，具有对钢、铁和混凝土腐蚀性小，对植物生长危害小，对土壤环境影响小的优点。是一种非常理想的环保型融雪剂，并对生物质能源的利用有重要意义。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前盐类融雪物质会与沥青产生化学反应，造成沥青表面脱落，在行车荷载的作用下使路面破损的问题，提供了一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂的制备方法，本发明利用从竹竿提取出竹醋液，再用竹醋液和氧化钙反应得到竹醋基有机酸钙，将月桂酸、亚油酸和碳酸钠制成的氧化包膜液和竹醋基有机酸钙混合、造粒，即得一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂，本发明竹醋基有机酸钙用作融雪沥青路面外加剂，在保证融冰性能不比传统型融雪剂氯化钠和氯化钙差的前提下，具有对沥青和混凝土腐蚀性小，对环境影响小，是一种非常理想的环保型沥青路面外加剂。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）挑选新鲜竹竿，用去离子水冲洗3～5遍，在自然条件下晾干，之后将干燥后的竹竿劈成长为10～15cm，宽为1～2cm的竹条，放入固定式炭化炉中，升温至300～350℃，炭化1～2h，用冷却机凝缩收集炭化过程中产生的竹醋液；
（2）将上述收集到的竹醋液常温下静置24～30h后提取其上清液，并将上清液移入蒸馏装置中，移入水浴锅，升温至100～110℃，蒸馏以去除其中的杂质，得到精制竹醋液；
（3）取300～400mL上述制得的精制竹醋液倒入1000mL烧杯中，再向其中加入50～100g氧化钙，放置在磁力搅拌机上，以200～300r/min的转速搅拌10～15min，之后在室温下静置反应30～50min后，过滤去除不溶物质；
（4）将过滤后的滤液移入卧式离心机，设置离心转速为8000～9000r/min，高速离心处理5～10min，分离去除沉淀得到上清液，向上清液中按固液比为1:500的比例加入活性炭粉末，移入恒温水浴振荡器，升温至30～50℃，振荡脱色50～60min，之后过滤得无色液体，之后用真空干燥装置对其进行干燥，得到竹醋基有机酸钙；
（5）称取20～30g月桂酸、20～25g亚油酸和10～15g碳酸钠，装入500mL烧杯中，加入300～400mL甘油，用低速搅拌机以100～200r/min的转速搅拌均匀，在搅拌过程中再加入2～5g环烷酸钴作固化促进剂，1～2g乙酸铅作催干剂，继续搅拌20～30min，制得氧化包膜液；
（6）将上述制得的竹醋基有机酸钙和氧化包膜液按固液比为8:1放入高速搅拌混合造粒机，进行造粒，造粒粒径为2～5mm，得到的颗粒用恒温鼓风干燥机干燥，进风温度为200～300℃，出风温度为100～150℃，干燥后即得一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂。
本发明的应用方法：将本发明制得的竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂，在沥青配制过程中按每吨添加3～5%的量添加到其中，均匀混合后铺筑路面，可以通过浸透压和毛细管现象及行驶车辆的摩擦效果使抗路面冻结材料逐渐析出，以达到降低路面的冰点来缓解冬季路面的冰冻，抗冻沥青路面铺设完成后，不仅可以使路面的冻结温度降低到-3～-5℃，基本满足环境温度-5℃以上的路面的主动融雪，即使在降雪量大、气温更低的地方，也会降低冰面与路表结合力，配合机械除雪，可大幅度提高除雪效率，降低除雪成本。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制得的竹醋基有机酸钙用作融雪沥青路面外加剂，在保证融冰性能不比传统型融雪剂氯化钠和氯化钙差的前提下，对沥青和混凝土腐蚀性小，对环境影响小，绿色环保；
（2）本发明制得的竹醋基有机酸钙用作融雪沥青路面外加剂，制作工艺简单，生产成本低。
具体实施方式
首先挑选新鲜竹竿，用去离子水冲洗3～5遍，在自然条件下晾干，之后将干燥后的竹竿劈成长为10～15cm，宽为1～2cm的竹条，放入固定式炭化炉中，升温至300～350℃，炭化1～2h，用冷却机凝缩收集炭化过程中产生的竹醋液；将收集到的竹醋液常温下静置24～30h后提取其上清液，并将上清液移入蒸馏装置中，移入水浴锅，升温至100～110℃，蒸馏以去除其中的杂质，得到精制竹醋液；取300～400mL上述制得的精制竹醋液倒入1000mL烧杯中，再向其中加入50～100g氧化钙，放置在磁力搅拌机上，以200～300r/min的转速搅拌10～15min，之后在室温下静置反应30～50min后，过滤去除不溶物质；将过滤后的滤液移入卧式离心机，设置离心转速为8000～9000r/min，高速离心处理5～10min，分离去除沉淀得到上清液，向上清液中按固液比为1:500的比例加入活性炭粉末，移入恒温水浴振荡器，升温至30～50℃，振荡脱色50～60min，之后过滤得无色液体，之后用真空干燥装置对其进行干燥，得到竹醋基有机酸钙；称取20～30g月桂酸、20～25g亚油酸和10～15g碳酸钠，装入500mL烧杯中，加入300～400mL甘油，用低速搅拌机以100～200r/min的转速搅拌均匀，在搅拌过程中再加入2～5g环烷酸钴作固化促进剂，1～2g乙酸铅作催干剂，继续搅拌20～30min，制得氧化包膜液；将制得的竹醋基有机酸钙和氧化包膜液按固液比为8:1放入高速搅拌混合造粒机，进行造粒，造粒粒径为2～5mm，得到的颗粒用恒温鼓风干燥机干燥，进风温度为200～300℃，出风温度为100～150℃，干燥后即得一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂。
实例1
首先挑选新鲜竹竿，用去离子水冲洗3遍，在自然条件下晾干，之后将干燥后的竹竿劈成长为10cm，宽为1cm的竹条，放入固定式炭化炉中，升温至300℃，炭化1h，用冷却机凝缩收集炭化过程中产生的竹醋液；将收集到的竹醋液常温下静置24h后提取其上清液，并将上清液移入蒸馏装置中，移入水浴锅，升温至100℃，蒸馏以去除其中的杂质，得到精制竹醋液；取300mL上述制得的精制竹醋液倒入1000mL烧杯中，再向其中加入50g氧化钙，放置在磁力搅拌机上，以200r/min的转速搅拌10min，之后在室温下静置反应30min后，过滤去除不溶物质；将过滤后的滤液移入卧式离心机，设置离心转速为8000r/min，高速离心处理5min，分离去除沉淀得到上清液，向上清液中按固液比为1:500的比例加入活性炭粉末，移入恒温水浴振荡器，升温至30℃，振荡脱色50min，之后过滤得无色液体，之后用真空干燥装置对其进行干燥，得到竹醋基有机酸钙；称取20g月桂酸、20g亚油酸和10g碳酸钠，装入500mL烧杯中，加入300mL甘油，用低速搅拌机以100r/min的转速搅拌均匀，在搅拌过程中再加入2g环烷酸钴作固化促进剂，1g乙酸铅作催干剂，继续搅拌20min，制得氧化包膜液；将制得的竹醋基有机酸钙和氧化包膜液按固液比为8:1放入高速搅拌混合造粒机，进行造粒，造粒粒径为2mm，得到的颗粒用恒温鼓风干燥机干燥，进风温度为200℃，出风温度为100℃，干燥后即得一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂。
本发明的应用方法：将本发明制得的竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂，在沥青配制过程中按每吨添加3%的量添加到其中，均匀混合后铺筑路面，可以通过浸透压和毛细管现象及行驶车辆的摩擦效果使抗路面冻结材料逐渐析出，以达到降低路面的冰点来缓解冬季路面的冰冻，抗冻沥青路面铺设完成后，不仅可以使路面的冻结温度降低到-3℃，基本满足环境温度-5℃以上的路面的主动融雪，即使在降雪量大、气温更低的地方，也会降低冰面与路表结合力，配合机械除雪，可大幅度提高除雪效率，降低除雪成本。
实例2
首先挑选新鲜竹竿，用去离子水冲洗4遍，在自然条件下晾干，之后将干燥后的竹竿劈成长为12cm，宽为1.5cm的竹条，放入固定式炭化炉中，升温至325℃，炭化1.5h，用冷却机凝缩收集炭化过程中产生的竹醋液；将收集到的竹醋液常温下静置27h后提取其上清液，并将上清液移入蒸馏装置中，移入水浴锅，升温至105℃，蒸馏以去除其中的杂质，得到精制竹醋液；取350mL上述制得的精制竹醋液倒入1000mL烧杯中，再向其中加入80g氧化钙，放置在磁力搅拌机上，以250r/min的转速搅拌13min，之后在室温下静置反应40min后，过滤去除不溶物质；将过滤后的滤液移入卧式离心机，设置离心转速为8500r/min，高速离心处理7min，分离去除沉淀得到上清液，向上清液中按固液比为1:500的比例加入活性炭粉末，移入恒温水浴振荡器，升温至40℃，振荡脱色55min，之后过滤得无色液体，之后用真空干燥装置对其进行干燥，得到竹醋基有机酸钙；称取25g月桂酸、22g亚油酸和13g碳酸钠，装入500mL烧杯中，加入350mL甘油，用低速搅拌机以150r/min的转速搅拌均匀，在搅拌过程中再加入3.5g环烷酸钴作固化促进剂，1.5g乙酸铅作催干剂，继续搅拌25min，制得氧化包膜液；将制得的竹醋基有机酸钙和氧化包膜液按固液比为8:1放入高速搅拌混合造粒机，进行造粒，造粒粒径为3.5mm，得到的颗粒用恒温鼓风干燥机干燥，进风温度为250℃，出风温度为125℃，干燥后即得一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂。
本发明的应用方法：将本发明制得的竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂，在沥青配制过程中按每吨添加4%的量添加到其中，均匀混合后铺筑路面，可以通过浸透压和毛细管现象及行驶车辆的摩擦效果使抗路面冻结材料逐渐析出，以达到降低路面的冰点来缓解冬季路面的冰冻；抗冻沥青路面铺设完成后，不仅可以使路面的冻结温度降低到-4℃，基本满足环境温度-5℃以上的路面的主动融雪，即使在降雪量大、气温更低的地方，也会降低冰面与路表结合力，配合机械除雪，可大幅度提高除雪效率，降低除雪成本。
实例3
首先挑选新鲜竹竿，用去离子水冲洗5遍，在自然条件下晾干，之后将干燥后的竹竿劈成长为15cm，宽为2cm的竹条，放入固定式炭化炉中，升温至350℃，炭化2h，用冷却机凝缩收集炭化过程中产生的竹醋液；将收集到的竹醋液常温下静置30h后提取其上清液，并将上清液移入蒸馏装置中，移入水浴锅，升温至110℃，蒸馏以去除其中的杂质，得到精制竹醋液；取400mL上述制得的精制竹醋液倒入1000mL烧杯中，再向其中加入100g氧化钙，放置在磁力搅拌机上，以300r/min的转速搅拌15min，之后在室温下静置反应50min后，过滤去除不溶物质；将过滤后的滤液移入卧式离心机，设置离心转速为9000r/min，高速离心处理10min，分离去除沉淀得到上清液，向上清液中按固液比为1:500的比例加入活性炭粉末，移入恒温水浴振荡器，升温至50℃，振荡脱色60min，之后过滤得无色液体，之后用真空干燥装置对其进行干燥，得到竹醋基有机酸钙；称取30g月桂酸、25g亚油酸和15g碳酸钠，装入500mL烧杯中，加入400mL甘油，用低速搅拌机以200r/min的转速搅拌均匀，在搅拌过程中再加入5g环烷酸钴作固化促进剂，2g乙酸铅作催干剂，继续搅拌30min，制得氧化包膜液；将制得的竹醋基有机酸钙和氧化包膜液按固液比为8:1放入高速搅拌混合造粒机，进行造粒，造粒粒径为5mm，得到的颗粒用恒温鼓风干燥机干燥，进风温度为300℃，出风温度为150℃，干燥后即得一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂。
本发明的应用方法：将本发明制得的竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂，在沥青配制过程中按每吨添加5%的量添加到其中，均匀混合后铺筑路面，可以通过浸透压和毛细管现象及行驶车辆的摩擦效果使抗路面冻结材料逐渐析出，以达到降低路面的冰点来缓解冬季路面的冰冻；抗冻沥青路面铺设完成后，不仅可以使路面的冻结温度降低到-5℃，基本满足环境温度-5℃以上的路面的主动融雪，即使在降雪量大、气温更低的地方，也会降低冰面与路表结合力，配合机械除雪，可大幅度提高除雪效率，降低除雪成本。
Claims (1)
1.一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）挑选新鲜竹竿，用去离子水冲洗3～5遍，在自然条件下晾干，之后将干燥后的竹竿劈成长为10～15cm，宽为1～2cm的竹条，放入固定式炭化炉中，升温至300～350℃，炭化1～2h，用冷却机凝缩收集炭化过程中产生的竹醋液；
（2）将上述收集到的竹醋液常温下静置24～30h后提取其上清液，并将上清液移入蒸馏装置中，移入水浴锅，升温至100～110℃，蒸馏以去除其中的杂质，得到精制竹醋液；
（3）取300～400mL上述制得的精制竹醋液倒入1000mL烧杯中，再向其中加入50～100g氧化钙，放置在磁力搅拌机上，以200～300r/min的转速搅拌10～15min，之后在室温下静置反应30～50min后，过滤去除不溶物质；
（4）将过滤后的滤液移入卧式离心机，设置离心转速为8000～9000r/min，高速离心处理5～10min，分离去除沉淀得到上清液，向上清液中按固液比为1:500的比例加入活性炭粉末，移入恒温水浴振荡器，升温至30～50℃，振荡脱色50～60min，之后过滤得无色液体，之后用真空干燥装置对其进行干燥，得到竹醋基有机酸钙；
（5）称取20～30g月桂酸、20～25g亚油酸和10～15g碳酸钠，装入500mL烧杯中，加入300～400mL甘油，用低速搅拌机以100～200r/min的转速搅拌均匀，在搅拌过程中再加入2～5g环烷酸钴作固化促进剂，1～2g乙酸铅作催干剂，继续搅拌20～30min，制得氧化包膜液；
（6）将上述制得的竹醋基有机酸钙和氧化包膜液按固液比为8:1放入高速搅拌混合造粒机，进行造粒，造粒粒径为2～5mm，得到的颗粒用恒温鼓风干燥机干燥，进风温度为200～300℃，出风温度为100～150℃，干燥后即得一种竹醋基有机酸钙自融雪沥青路面外加剂。
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