CN109310983B - 固体去污组合物、获得方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固体组合物，其包含至少一种无定形硅胶、至少一种纤维素剂、至少一种粘合剂，和任选的至少一种中和剂，且其特征在于所述固体组合物的粒径为100μm‑2mm。
Description
技术领域
本发明涉及一种去污组合物及其用于对抗由不合时宜溢出的所有类型的液体引起的化学污染的用途。
如今，在我们的环境中，我们正越来越多地暴露于化学污染下。
如果发生事故，这些化学污染物可能会导致不同规模的污染和安全问题。例如，运输有毒或有害原料的卡车的交通事故可引起环境污染或道路损坏。在工业和实验室中，对含有有毒或有害原料的罐子的错误操作可引起人身伤害或导致设备损坏。因此，在许多情况下，快速控制污染至关重要。在这种紧急情况下，优选能够不可逆地吸收和中和任何类型的污染液体，并且因此可以将形成所述污染液体的一些酸和碱降解(declassify)成无害废物的产品。
背景技术
许多多功能组合物用于对抗化学污染。
通常使用干燥的天然矿物质如海泡石、硅藻土、砂和蛭石。然而，这些矿物质产生的大量要储存或处理的废物，难以再利用能源。此外，这种干燥的天然矿物质通常具有小比例的被IARC(国际癌症研究机构)认为是致癌的结晶二氧化硅。
还使用过木屑。然而，IARC认为来自木屑的粉尘是1类致癌颗粒。此外，木屑与硫酸反应形成难以处理的粘性黑油。
近年来，对包含无定形硅酸
的吸收性组合物进行了主要开发。然而，需要大量的这些组合物来吸收液体，并且产品在地面上留下液体薄膜。
包含超吸收性聚合物和二氧化硅的组合物也已以商品名
销售。这种组合物不涉及危险反应，但是它非常昂贵并且所得产物在地面上留下液体薄膜。
包含无定形硅酸和衍生自木材的试剂的化合物也已由Prevor公司销售。这种吸收剂是有效的，并且不在地面留下任何残留的液体，但是对于用户而言趋向于令人不愉快。由于其粒度小，在使用过程中会出现非常大量的悬浮粉尘，这会使用户的呼吸道感到不适。此外，由于其粒度小，这种类型的组合物非常易挥发，因此对风非常敏感，这使得在户外使用非常困难。
因此，目前不存在如下去污组合物，其：
(1)无刺激性，
(2)能够吸收所有类型的液体污染物，
(3)在使用过程中无害或无危险，
(4)与污染物形成易于收集的残渣，
(5)不在地面上留下任何残渣，
(6)能够以低成本去除污染和收集获得的残渣，
(7)在使用过程中不使用户不适，
(8)可以在户外使用，
(9)必要时可以中和吸收的污染液体，和
(10)可以将形成所述液体污染物的一些酸和一些碱不可逆地转化为无害废物，特别是转化为普通工业废物(OIW)。
实际上，这十个标准可能是矛盾的。然而，这些发明人的功劳在于发现具有所需粒度的去污组合物，所述组合物在这些不同标准(1)-(10)之间提供了优异的平衡。
发明简述
因此，本发明涉及一种固体组合物，包含：
(a)至少一种无定形硅胶，
(b)至少一种纤维素剂，
(c)至少一种粘合剂，和
(d)任选的至少一种中和剂，
其特征在于其粒度为100μm-2mm。
本发明还涉及制备所述组合物的方法，所述方法包括在粘合剂存在下将无定形硅胶、纤维素剂、任选的至少一种中和剂和任选的至少一种添加剂湿法制粒的步骤。
本发明还涉及使用所述组合物的去污方法，包括以下步骤：
(1)将所述组合物加到污染液体上；
(2)等待直到污染液体被吸收；
(3)任选地检查步骤2中获得的残渣的pH值；
(4)重复步骤1-3，直到污染液体被完全吸收并形成固体残渣；和
(5)收集残渣。
本发明还涉及所述组合物用于吸收涂料、着色剂、化学品如酸和碱、油、碳氢化合物、溶剂和水性产品的溢出物的用途。
溶剂的实例包括但不限于水、乙醇、苯、己烷、环己烷、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、甲苯、丙酮、乙腈、乙酸乙酯、乙醚、戊烷、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲苯及其混合物。
发明详述
根据本发明的组合物是固体组合物，包含：
(a)至少一种无定形硅胶，
(b)至少一种纤维素剂，
(c)至少一种粘合剂，和
(d)任选的至少一种中和剂，
其特征在于其粒度为100μm-2mm。
通过振动筛分进行粒度测量。
根据本发明的组合物是去污组合物，换言之是能够完全吸收化学污染物并保留它们的组合物。
“吸收”通过将污染物与去污组合物混合使最初为液体形式的污染物固化。
本发明的组合物是颗粒状固体形式，因此它易于分散在污染液体周围或上面。随着吸收污染液体残留所需的量减少，所述组合物的效率增加。
根据本发明的去污组合物可以使用最少量的产品以低于现有技术产品的成本吸收液体。
化合物(或去污组合物)的吸收能力以L/kg表示，并且对应于必须加入1L水中以使所得混合物完全转化为固体形式的化合物(或去污组合物)的重量。
因此，其可以如下测量：
1)将1L水加入优选由玻璃制成的容器中；
2)将确定量的本发明组合物加入所述容器中；
3)一旦混合物均匀化，验证混合物的状态(液体或固体)。重复步骤1)和2)直到获得固体残渣；
4)加入的化合物或去污组合物的量(kg)对应于所述化合物或所述组合物的吸收能力(kg/L)。
根据本发明的一个具体实施方案，所述组合物的吸收能力为1L-5L/kg所述组合物，优选1.5L-4.5L/kg所述组合物，更优选2L-4L/kg所述组合物。
如果需要，根据本发明的组合物还可以中和所吸收的污染液体。
“中和”是指将污染物/去污染组合物的混合物的pH校正为5.5-9，或甚至6-8，特别是7的值。
因此，在优选的实施方案中，根据本发明的组合物还包含中和剂，其将最终残渣的pH不可逆地校正至接近中性pH的pH。
在引起污染的液体上施用所述组合物后获得的残渣必须易于收集。“易于收集”是指所得残渣的特征使得在收集时没有特别的技术困难，并且收集操作可以通过本领域技术人员常用的手段进行。因此，通过使用根据本发明的组合物获得的残渣不是粘性或黏稠的，而是固体凝胶形式，其可以通过本领域技术人员常用的手段(例如诸如使用铲子或通过真空清洁等)容易地去除，而不会留下任何残渣粘在洒有液体的表面上，而是留下特别干燥且不滑的地面。
与目前市售的一些产品不同，本发明的组合物在环境代码的意义上是无害的(无毒、无刺激性、非过敏性和非生态毒性)。因此，根据本发明的组合物不包含任何需要特定标记的成分。
此外，在使用过程中，所述组合物没有有害或危险的影响。因此可以毫无风险地操作它。当它与低浓度的酸或碱性污染物接触时，它不会引起过度放热反应，换言之，以温度升高会损害周围介质的水平的反应。
此外，没有释放与组合物和溢出化学品的反应有关的毒性气体。
由于所使用最小量的所述组合物，总去污成本低。注意，总去污成本不仅包括原材料和制备组合物的成本，还包括残渣的收集和储存或残渣的处理操作(特别是焚烧)的成本，这是为什么它可用于获得容易收集且低质量的废物的原因。由于其高吸收能力，用于对抗化学污染的去污组合物的量很小。结果是，必须储存和/或处理的所形成的废物的数量和质量是最小的。而且，与目前市售的产品相比，根据本发明的组合物具有高得多的吸收能力。
该组合物还具有受控粒度的优点。组合物的粒度是最重要的参数之一，因为当组合物的粒度太细(<100μm)时，认为进入悬浮的颗粒是粉尘，因此可以被吸入。
当粒度更细时，粉尘更危险，因为颗粒会更深地渗透到生物体内。
·因此10-100μm的颗粒称为总粉尘，并将保留在鼻腔中。
·5-10μm，粉尘进入气管、支气管然后细支气管。
·0.5-5μm，非常细的粉尘沉积在肺泡上。
·小于0.5μm，粉尘表现得像生物体内的气体，因此遵循肺通气。
因此，大粒度避免形成粉尘，从而使用户更舒适且更安全。
此外，受控的粒度防止产品太易挥发，从而对风较不敏感并且可在户外使用。例如，德国标准DWA-A 716-9要求在道路上使用的产品的组合物具有大于355μm的粒度。
所述组合物的粒度为100μm-2mm。因此，组合物不被吸入并且不会渗入其用户的呼吸道中。因此用户更舒适且更安全。此外，根据本发明的组合物可以在户外用于不同的应用。
根据一个具体实施方案，所述组合物的粒度为160μm-355μm。
根据另一个具体实施方案，所述组合物的粒度为160μm-1mm。
根据另一个具体实施方案，所述组合物的粒度为355μm-2mm。
根据本发明的组合物还可以不可逆地转化形成所述污染液体的一些酸和碱，因此将形成的残渣降解成无害废物，特别是普通工业废物(OIW)。因此，废物再处理成本较低，并且操作在吸收污染液体之后由去污组合物形成的残渣的员工的安全性增加。
在一个特定的实施方案中，在所述去污组合物中使用pH指示剂确保获得的废物是OIW废物。
因此，在一个特定的实施方案中，如果在污染液体被吸收后形成的残渣的颜色表明酸碱中性，换言之是黄色，则残渣是OIW废物。
适合重新分类为OIW的污染物的实例包括一些仅具有腐蚀性的酸碱性产品或刺激物，且其既不易燃，也不具有毒性，也不属于CMR物质。
适于重新分类为OIW的酸碱性化学产品的实例包括但不限于酸如盐酸、硫酸和醋酸，和碱如苛性钠、苛性钾和液体石灰。
因此，本发明的优点在于它可以提供一种组合物，所述组合物能够在没有危险的情况下以低成本实现有效的多功能的吸收，其可以在所有室外环境中使用，不会对用户造成任何不适，并且一旦被所述去污组合物吸收，可以将一些污染的酸性或碱性液体不可逆转地转化为OIW废物。
根据本发明的一个具体实施方案，所述组合物的密度为125-275g/L，优选150-250g/L，甚至更优选160-240g/L。
(a)无定形硅胶
在根据本发明的组合物中使用的无定形硅胶是由硅酸钠制备的无定形合成二氧化硅的聚合物。无定形硅胶特别已知为称为E551的食品添加剂。
无定形硅胶颗粒是多孔的。无定形硅胶的具体结构使其可以吸收待去污的液体并获得易于收集的非粘性残渣。
根据本发明的一个具体实施方案，所述无定形硅胶的粒度为60-500μm，优选120-400μm，甚至更优选150-300μm。所述无定形硅胶的密度为150-400kg/m3，优选为200-380kg/m3，甚至更优选为250-350kg/m3。这种粒度和这种密度可以优化去污效率。
因此，所述无定形硅胶的吸收能力为1L-10L/kg，优选2L-4L/kg。
这种无定形硅胶例如由Solvay生产并以商标Tixosil(特别是Tixosil
)销售、由Upagchem生产并以商标Upasil(特别是Upasil
)销售。也可以使用由Aldrich、VWR、Accros销售的用于色谱法的硅胶。
吸收大约是其3倍重量的液体，而且相对便宜。
吸收大约是其2倍重量的液体。取决于其孔隙率，用于色谱法的硅胶吸收其自身重量的1.5-2.5倍。
根据本发明的一个具体实施方案，所述无定形硅胶以所述组合物总重量的5-90％，优选30-85％，甚至更优选50-80％的量存在。
(b)纤维素剂
用于根据本发明的组合物中的纤维素剂是纤维素或其衍生物。
根据本发明的一个具体实施方案，所述纤维素剂衍生自木材、稻草或棉花。例如，纤维素剂选自Jelucel HM
和Jelucel HM
组合物中使用的纤维素剂没有刺激性，并且在其使用过程中不释放任何有害气体。纤维素不是被分类为致癌物质的产品，即使是粉尘形式。因此，它不同于其他木材衍生产品，如木屑、木片和木粉，其粉尘被IARC分类为1级CMR。
根据本发明的纤维素剂可以以非常低的成本有效地吸收任何类型的液体，特别是含碳产品。另一方面，它倾向于在去污染期间形成粘在地上的糊状物，特别是与硫酸反应通过放热反应形成粘性黑油。不建议单独使用。
根据其粒度(因而其制粒能力)选择使用的纤维素。如果纤维素的粒度太小，则存在粉末爆炸的严重风险。如果纤维素的粒度太大，它将形成严重崩解的纤维聚集体，因此很难获得均匀的粉末。
Jelucel
比Jelucel
具有更小的粒度。Jelucel
的吸收能力略好于Jelucel
可以使用的不同纤维素的粒度通过在空气流下的筛分来测量。
根据本发明的一个具体实施方案，所述纤维素剂的粒度为0-400μm，优选0-300μm。
根据本发明的一个具体实施方案，所述纤维素剂以所述组合物总重量的2-60％，优选10-55％，甚至更优选15-45％的量存在。
(c)粘合剂
根据本发明的组合物还包含粘合剂，其选自衍生自纤维素的聚合物例如羟丙甲纤维素和羧甲基纤维素钠；聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇和明胶，以及它们的混合物。
尤其是，粘合剂是羟丙甲纤维素(或羟丙基甲基纤维素，HPMC，E464)，其是衍生自纤维素的聚合物，并用作制粒的粘合剂。例如，羟丙甲纤维素以Arbocel CE 2910
的名称销售。
羟丙甲纤维素是一种非刺激性粘合剂，由于其成本低、能够形成固体不易碎的颗粒、在水中的高溶解性和对许多化学品的耐受性而具有优势。
必须优化粘合剂的量以获得有效的制粒。如果添加的粘合剂的量太小(<1质量％)，则颗粒将变得太脆并且当向它们施加振动时会崩解(例如由于运输引起的振动)。如果添加的粘合剂的量太大(>20质量％)，则组合物的制备成本将太高。
根据本发明的一个具体实施方案，所述粘合剂以所述组合物总重量的1-20％，优选2-10％，甚至更优选3-8％的量存在。
(d)中和剂
“中和剂”是指能够将其周围环境的pH改变至5.5-9，甚至6-8，特别是7的化合物。
以g/mol表示的化合物(或组合物)的中和能力对应于按重量计，需要加入1摩尔强酸或强碱中以使所得pH为5.5-9，优选为6-8，甚至更优选为约7的所述化合物(或所述组合物)的量。
用于酸性液体的中和剂是pKa为7-13，优选8-12，甚至更优选9-10的碱。
用于碱性液体的中和剂是pKa为2-7，优选3-6，甚至更优选4-5的酸。
根据本发明的一个具体实施方案，所述中和剂选自碳酸氢钠、碳酸氢钾、柠檬酸二钠、碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、柠檬酸钠如柠檬酸一钠、氨基酸及其盐如甘氨酸、谷氨酸、谷氨酸钠、谷氨酰胺钠、琥珀酸及其混合物。优选使用碳酸钙、柠檬酸一钠及其混合物。
在去污酸性液体的情况下，尤其可以使用碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氨基酸盐及其混合物。优选使用碳酸钙。
碳酸钙是优选的，因为它具有20mol/kg的中和能力，它没有刺激性并且便宜。
可以使用碳酸镁，但其中和能力不如碳酸钙好，因为反应速率较慢并且所得产物的质地使其难以收集。
氧化镁是刺激性的，并且氨基酸盐比碳酸钙更贵，这就是为什么它们可以使用但它们不是优选的原因。
当去污碱性液体时，尤其可以使用柠檬酸钠、氨基酸如甘氨酸或谷氨酸及其盐如谷氨酸一钠、琥珀酸及其混合物。柠檬酸一钠是优选的。
根据本发明的一个具体实施方案，所述中和剂以所述组合物总重量的0-85％，优选1-60％，甚至更优选15-40％的量存在。
(e)添加剂
根据本发明的一个具体实施方案，所述组合物还可包含至少一种选自pH指示剂、染料、香料、流动促进剂、溶胀剂、崩解剂及其混合物的添加剂。
根据本发明的一个具体实施方案，添加剂以所述组合物总重量的0-5％，优选0.001-2％，甚至更优选0.05-1％的量存在。
pH指示剂
“pH指示剂”是指能够根据环境的pH改变颜色的化合物。
pH指示剂的实例是百里酚蓝、金莲橙、溴甲酚紫、溴酚蓝、中性红、酚酞、百里酚酞、茜素R黄、溴百里酚蓝、甲酚红、甲基紫、孔雀石绿、甲基黄、刚果红、甲基橙、溴甲酚绿、甲基红、酚红、茜素、靛蓝卡门及其混合物。
因此，根据本发明的一个具体实施方案，所述组合物还包含至少一种pH指示剂，其选自金莲橙、百里酚蓝、溴甲酚紫、溴酚蓝、刚果红、中性红、酚酞、百里酚酞、茜素R黄及其混合物。
pH指示剂的存在能够快速检查残渣的pH值，从而可以通过操作所形成的残渣来采取必要的防范，并且还确保废物可以作为OIW处理。
在一个具体实施方案中，当根据本发明的组合物包含中和剂时，其还包含pH指示剂。
染料
例如，染料可以是没有任何毒性的任何染料，例如食品级染料。具体实例包括专利蓝V、偶氮玉红等。
香料
香料可以是天然来源，例如来自花、果实、树皮(肉桂、檀香)、树脂(香、没药)等的精油。也可以使用合成香料如香草醛。
流动剂
根据本发明的组合物可包括流动剂以促进组合物的扩散。这些试剂的实例包括砂、泥炭等。
溶胀剂
可以将超吸收性聚合物如聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾或聚酰胺或这种类型的嵌段共聚物加入到组合物中以增加吸收水溶液的能力。可用的商业产品的实例尤其包括
和
崩解剂
崩解剂是帮助颗粒在它们与液体接触时崩解的添加剂。
这些崩解剂的一些实例尤其包括预胶化淀粉、交联羧甲基纤维素钠(交联羧甲基纤维素)或交联PVP(交联聚维酮)。
根据一个实施方案，根据本发明的组合物包含：
-相对于所述组合物的总重量，40-90％，优选50-85％，甚至更优选55-80重量％的无定形硅胶；
-所述组合物总重量的5-60％，优选10-55％，甚至更优选15-45重量％的纤维素剂，
-相对于所述组合物的总重量，1-20％，优选2-10％，甚至更优选3-8重量％的粘合剂；和
-相对于所述组合物的总重量，0-5％，优选0.001-2％，甚至更优选0.05-1重量％的至少一种添加剂。
根据另一个具体的实施方案，根据本发明的组合物包含：
-相对于所述组合物的总重量，70-80％，优选74-77％，甚至更优选约76重量％的无定形硅胶；
-所述组合物总重量的15-25％，优选18-20％，甚至更优选约19重量％的纤维素剂，
-相对于所述组合物的总重量，2-10％，优选3-8％，甚至更优选约5重量％的粘合剂；和
-相对于所述组合物的总重量，0-5％，优选0.001-2％，甚至更优选0.05-1重量％的至少一种添加剂。
根据另一个具体的实施方案，根据本发明的组合物包含：
-相对于所述组合物的总重量，50-65％，优选55-60％，甚至更优选约57重量％的无定形硅胶；
-所述组合物总重量的30-45％，优选32-40％，甚至更优选约38重量％的纤维素剂，
-相对于所述组合物的总重量，2-10％，优选3-8％，甚至更优选约5重量％的粘合剂；和
-相对于所述组合物的总重量，0-5％，优选0.001-2％，甚至更优选0.05-1重量％的至少一种添加剂。
根据另一个具体的实施方案，根据本发明的组合物包含：
-相对于所述组合物的总重量，5-60％，优选6-30％，甚至更优选7-15重量％的无定形硅胶；
-所述组合物总重量的2-30％，优选3-15％，甚至更优选4-8重量％的纤维素剂，
-相对于所述组合物的总重量，2-10％，优选3-8％，甚至更优选3-6重量％的粘合剂；和
-相对于所述组合物的总重量，5-85％，优选20-80％，甚至更优选40-76重量％的中和剂；和
-相对于所述组合物的总重量，0-5％，优选0.001-2％，甚至更优选0.05-1重量％的至少一种添加剂，尤其是颜色指示剂。
根据本发明的组合物可以在吸收含水性化合物的能力、吸收有机化合物的能力、对化学品的低反应性和酸碱性化合物的中和之间提供优异的平衡。
本发明还涉及制备所述固体组合物的方法，所述固体组合物包含：
(a)至少一种无定形硅胶，
(b)至少一种纤维素剂，
(c)至少一种粘合剂，和
(d)任选的至少一种中和剂，
其特征在于其粒度为100μm至2mm。
根据本发明的一个具体实施方案，所述组合物的所需粒度通过湿法制粒获得。
因此，根据本发明的一个具体实施方案，制备所述组合物的方法包括在粘合剂存在下将无定形硅胶、纤维素剂、任选的至少一种中和剂和任选的至少一种添加剂湿法制粒的步骤。
制粒是一种设计以形成称为粒料的较大颗粒的颗粒聚集方法，其中原始颗粒仍然是可鉴别的。
在一个优选的实施方案中，湿法制粒通过将所述粘合剂喷雾在包含所述无定形硅胶、所述纤维素剂、任选的所述中和剂和任选的至少一种添加剂的粉末上进行，所述粉末通过振摇装置如滚筒、流化床、高速混合器和其他设备保持运动。液体最初通过毛细管力和粘性力的组合将颗粒彼此粘合，然后在干燥后形成更永久的连接。所产生的粒料的性质由所用制剂的类型和所选择的方法决定。
在这种情况下，制粒可以避免形成粉尘，促进使用过程中的流动，并且还使所述组合物在污染物上均匀分布。
在根据本发明方法的一个实施方案中，湿法制粒以一步或两步进行。
根据本发明的一个具体实施方案，所述制备方法包括干燥步骤和任选的筛分步骤。可以预期几种干燥方法：通过空气流动、通过对流、通过传导、通过辐射、通过微波或通过压降进行干燥。还可以预期这些不同技术的组合。筛分步骤可以通过消除未颗粒化的剩余细颗粒或通过消除太大的颗粒来获得组合物选择的粒度。
制备该组合物的方法基于以下步骤(间接方法)：
1.在溶液中制备所述粘合剂；
2.混合所述无定形硅胶、所述纤维素剂和任选的所述中和剂以获得均匀粉末；
3.将溶液中的所述粘合剂与所述新形成的均匀粉末混合；
4.干燥步骤3中获得的湿混合物以蒸发溶剂；和
5.筛分步骤(任选)。
一种更简单的制备方法也是可能的(直接方法)：
1.混合所述粘合剂、所述无定形硅胶、所述纤维素剂和任选的所述中和剂以获得均匀粉末；
2.向所述新形成的均匀粉末中加入溶剂；
3.干燥所述湿混合物以蒸发溶剂；和
4.筛分步骤(任选)。
可以选择许多溶剂用于湿法制粒方法。出于经济和生态原因，优选使用水。
可以优化加入的溶剂量以获得具有所选粒度的均匀粉末。
随着加入的溶剂体积增加，粒度变大，直到获得糊状物。
如果溶剂的体积实际上太大(大于2.5L/kg粉末)，则将获得均匀的糊状物而不是单独的粒料。
随着加入的溶剂体积减小，糊状物将被更好地充气并且成品的粒度将变得更细。如果体积实际上太小(小于1L/kg粉末)，则并非所有产品都被润湿，并且一些粉末将不会颗粒化。
在一个具体实施方案中，用于湿法制粒方法的溶剂量为每kg粉末1-2.5L，优选1.2-2.3L，甚至更优选1.5-2.2L。
在一个优选的实施方案中，待加入的溶剂体积为每kg总粉末1.8升溶剂。
原料和溶剂的比例以及所选择的粒度将适于产品的最终用途。
获得100μm-1mm的粒度所需的溶剂量为1.5L/kg粉末。
获得1mm-2mm的粒度所需的溶剂量为2.2L/kg粉末。
本发明还涉及所述组合物用于吸收水性化合物、有机化合物和化学品的用途。
在一个具体实施方案中，所述组合物用于吸收涂料、着色剂、化学品如酸和碱、油、碳水化合物、溶剂和水性产品的溢出物。
本发明非限制性地涉及根据本发明的组合物作为多功能吸收剂、用于涂料的吸收剂或作为道路吸收剂的用途。
粒度为160μm-355μm的根据本发明的组合物将非限制性地用作多功能吸收剂。由于其粒度小，该组合物能够以低成本吸收任何类型的液体产品，特别是化学品，并且不会与待吸收液体或与环境发生任何化学反应。在吸收待吸收液体后，该组合物还留下特别干燥且不滑的地面。
粒度为160μm-1mm的根据本发明的组合物可以非限制性地用作涂料吸收剂。由于其粒度，这种组合物可以有效地吸收大型低成本自助商店中的涂料溢出物，而不会与待吸收液体或大型自助商店常用的化学品发生任何化学反应。此外，该组合物较不干燥，这使得涂料不会粘到地面上，并且不会留下难以除去的大污渍。
粒度为355μm-2mm的根据本发明的组合物可以非限制性地用作道路吸收剂。由于其粒度，该组合物可以有效地吸收所有类型的液体产品(特别是化学品、油、水性产品、碳氢化合物等)，而不会与待吸收的液体或环境产生化学反应。此外，选择粒度以使组合物可用于道路和高速公路。
本发明还涉及使用根据本发明的组合物的去污方法。
该方法包括以下步骤：
(1)将所述组合物加到污染液体上；
(2)等待直到污染液体被吸收；
(3)任选地检查步骤2中获得的残渣的pH值；
(4)重复步骤1-3，直到污染液体被完全吸收并形成固体残渣；和
(5)收集残渣。
步骤1)可基于污染的规模以不同的方式进行。例如，如果是实验室规模的污染(大约几百mL)，步骤1可以通过在污染液体周围或上面添加几十克组合物来进行，而在较大规模污染的情况下(例如来自运输原料的卡车的溢出物)，步骤1可以通过例如从自卸卡车或消防员的软管在污染液体上或周围倾倒来完成。
如果根据本发明的组合物包含pH指示剂，则可以肉眼观察进行步骤3)中的pH检查。因此，可以采取操作残渣(戴上手套、护目镜)和储存或最终处理条件(通风机库、埋入等)所需的措施。
一旦获得固体残渣，使用本领域专家常用的手段收集残渣，例如使用铲子或通过真空清洁。
在一个具体实施方案中，步骤(5)中获得的残渣是OIW残渣。
现在通过以下非限制性实施例说明本发明。
具体实施方式
以下商品用于下文给出的实施例：
羟丙甲纤维素Arbocel CE 2910
由JRS销售的衍生自纤维素的聚合物。
由制造商提供的Jelucel
粒度数据提供于表1。
| 筛分尺寸 | 筛上残渣的质量百分比 |
| 32μm | 60- |
| 100μm | 20％ |
| 300μm | 2％ |
表1
因此，
纤维素具有以下性质：
| 粒径 | 质量百分比 |
| 0μm-32μm | 40％ |
| 32μm-100μm | 40％ |
| 100μm-300μm | 18％ |
| 大于300μm | 2％ |
表2
还测试了Jelucel HM
Jelucel HM 
更细，其粒度如下：
| 粒径 | 质量百分比 |
| 0μm-32μm | 45％ |
| 32μm-100μm | 42％ |
| 100μm-300μm | 11％ |
| 大于300μm | 2％ |
实施例1(使用固体组合物作为多功能吸收剂)：
按如下制备包含质量比为76/19/5的Tixosil
Jelucel HM
和羟丙甲纤维素Arbocel CE 2910 HE 50
且粒度为160μm-355μm的固体去污组合物：
通过如下间接制粒方法(分两步)制备1kg所述组合物：
-将760g
无定形硅胶加入混合器，
-加入190g Jelucel
纤维素，
-将两种化合物混合直到获得均匀粉末，
-在50℃下，在1.8L水中制备包含50g羟丙甲纤维素
CE2910HE 50LV的溶液，
-使该溶液均匀化以获得粘性黄色半透明液体，
-将该粘合剂溶液加入均匀粉末中，
-混合直到溶剂和粉末完全均匀化(直到获得颗粒状糊状物)，
-将混合物在80℃的通风干燥箱中干燥，并非常缓慢地混合24小时，
-使用筛孔尺寸小于160μm的筛子和筛孔尺寸大于355μm的筛子通过振动筛分粒料，和
-回收160μm-355μm的部分。
吸收测试
使用上述制备的固体组合物，用以下待去污的液体独立进行不同的吸收测试：水、5N盐酸、5N苏打、机油、柴油、95％乙醇、37％盐酸、50％苛性钠、13℃的Javel水。
对于每次吸收测试，将固体组合物倒在1L待去污的液体上，直到液体污染物被完全吸收并形成固体残渣。然后测量所用固体组合物的量。结果如下表所提供：
因此，所用组合物具有以低成本吸收所有溢出液体的优点。除超浓缩的强氧化剂外，该组合物可用于所有溢出液体。所述组合物的大粒度意味着不会引起用户的呼吸困难。该组合物的粉尘排放率远低于通常的
吸收剂。
实施例2(使用所述组合物作为涂料的吸收剂)：
按如下制备包含质量比为57/38/5的Tixosil
Jelucel HM
和羟丙甲纤维素Arbocel CE 2910 HE 50
且粒度为160μm-1mm的固体去污组合物：
通过如下直接制粒方法制备1kg所述组合物：
-将570g
无定形硅胶加入混合器，
-加入380g Jelucel
纤维素，
-加入50g羟丙甲纤维素Arbocel CE 2910
-混合三种化合物直到获得均匀粉末，
-在50℃下在这种均匀粉末上加入1.8L水，因此水作为溶剂，
-混合直到溶剂和粉末完全均匀化(直到获得颗粒状糊状物)，
-在空气流动下干燥，同时缓慢混合24小时，
-使用筛孔尺寸小于160μm的筛子和筛孔尺寸大于1mm的筛子通过振动筛分粒料，和
-回收160μm-1mm的部分。
吸收测试
使用上述制备的固体组合物，用以下待去污的液体独立进行不同的吸收测试：水、机油、汽油、丙烯酸涂料、着色剂、醇酸聚氨酯涂料。
对于每次吸收测试，将固体组合物倒在1L待去污的液体上，直到液体污染物被完全吸收并形成固体残渣。然后测量所用固体组合物的量。结果如下表所提供：
因此，所用组合物的主要优点是有效地吸收基于水的涂料、基于溶剂的涂料和清漆。优化所用的组合物以有效地干燥涂料或清漆，从而获得不滑且安全的地面，同时确保有效吸收。该组合物对销售给公众的大多数化学产品没有反应性。该组合物的大粒度意味着不会引起用户的呼吸困难。
实施例3(使用所述组合物作为道路吸收剂)：
按如下制备包含质量比为76/19/5的Tixosil
Jelucel HM
和羟丙甲纤维素Arbocel CE 2910 HE 50
且粒度为355μm-2mm的固体去污组合物：
通过如下直接制粒方法制备1kg所述组合物：
-将760g
无定形硅胶加入混合器，
-加入190g纤维素Jelucel
-加入50g羟丙甲纤维素Arbocel CE 2910
-混合三种化合物直到获得均匀粉末，
-在50℃下在这种均匀粉末上加入2L水作为溶剂，
-混合直到溶剂和粉末完全均匀化(直到获得颗粒状糊状物)，
-将混合物在80℃的通风干燥箱中干燥，并非常缓慢地混合24小时，
-使用筛孔尺寸小于355μm的筛子和筛孔尺寸大于2mm的筛子通过振动筛分粒料，和
-回收355μm-2mm的部分。
实施例4(使用所述组合物作为道路的特殊酸吸收剂)：
以与实施例3相同的方式制备固体去污组合物，其组成如下：
-130g无定形硅胶
-60g纤维素Jelucel
-49.7g羟丙甲纤维素Arbocel CE 2910
-560g碳酸氢钠，
-200g碳酸钙，
-0.2g金莲橙，和
-0.1g百里酚蓝。
实施例5(使用所述组合物作为道路的特殊碱吸收剂)：
以与实施例3相同的方式制备固体去污组合物，其组成如下：
-80g无定形硅胶
-50g纤维素
-35.7g羟丙甲纤维素Arbocel CE 2910
-441g碳酸氢钠，
-393g甘氨酸，
-0.2g金莲橙，和
-0.1g百里酚蓝。
实施例6(使用所述组合物作为道路的特殊碱吸收剂)：
以与实施例3相同的方式制备固体去污组合物，其组成如下：
-150g无定形硅胶
-62.5g纤维素
-37.2g羟丙甲纤维素Arbocel CE 2910
-187.5g碳酸氢钠，
-562.5g柠檬酸一钠，
-0.2g金莲橙，和
-0.1g百里酚蓝。
吸收测试
使用实施例3制备的组合物，用以下液体独立进行不同的吸收测试：水、5N盐酸、5N苏打、机油、汽油。
对于每次吸收测试，将固体组合物倒在1L待去污的液体上，直到液体污染物被完全吸收并形成固体残渣。然后测量所用固体组合物的量。结果如下表所提供：
该去污组合物可用于室外环境。它的粒度使其对外部元素如风较不敏感，并且在使用过程中不会形成粉尘，因此其用户没有呼吸困难。除超浓缩强氧化剂外，它可用于所有溢出液体。
如上所述，还采用实施例4中的用于道路的特殊酸吸收剂进行吸收测试。
对于这些测试，测量吸收1L 5N盐酸所需的吸收剂的质量。
获得了良好的结果。
吸收5N盐酸后形成的残渣是不可逆的黄色。因此获得OIW残渣。
如上所述，还采用实施例5中的用于道路的特殊碱吸收剂进行吸收测试。对于这些测试，测量吸收1L 5N苏打所需的吸收剂的质量。
获得了良好的结果。
吸收5N苏打后形成的残渣是不可逆的黄色。因此获得OIW残渣。
如上所述，还采用实施例6中的用于道路的特殊碱吸收剂进行吸收测试。对于这些测试，测量吸收1L 5N苏打所需的吸收剂的质量。
获得了良好的结果。
吸收5N苏打后形成的残渣是不可逆的黄色。因此获得OIW残渣。
实施例7(与海泡石和
比较)
首先使用来自实施例1的组合物，其次使用海泡石和
根据以下方案，用以下液体污染物独立进行不同的吸收测试：37％HCl、50％苛性钠、水、13％Javel水、5NHCl、5N NaOH和EtOH：
1)将1L待去污的液体放入玻璃容器中；
2)将5g组合物加入所述容器。一旦混合物均匀化，验证混合物的状态(液体或固体)。
3)重复步骤1)和2)直到获得固体残渣；和
4)一旦获得固体残渣，用铲子收集所述残渣。
吸收测试的结果提供于下表中。
应该注意的是，无论污染物及其浓度如何，根据本发明的组合物的吸收能力优于目前市售产品。
此外，使用根据本发明组合物的处理成本显著低于使用目前市售组合物的处理成本。
总之，所述组合物可以使用最少量的产品吸收不同浓度的不同液体污染物，成本低于目前市售产品。此外，与目前市售的一些产品不同，该组合物无害(无毒、无刺激性、无过敏性和无生态毒性)。此外，根据本发明的组合物的特定粒度使其对诸如风的外部元素不太敏感，并且在使用期间不会导致形成粉尘，因此不会导致其用户呼吸困难。这种对所选粒度具有特异性的组合物也更有效地吸收污染物，仅在污染表面上留下较薄的残留液体层。形成的残渣的量小于目前市售产品，从而降低了由这种去污染引起的环境影响。而且，本发明可以提供容易收集的残渣，并且去污表面不易打滑。
Claims (14)
1.一种固体组合物，包含：
(a)至少一种无定形硅胶，
(b)至少一种纤维素剂，和
(c)至少一种粘合剂，
其特征在于其粒度为100μm-2mm，
所述纤维素剂是纤维素，
所述粘合剂选自羟丙甲纤维素、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、明胶以及它们的混合物，和
所述粘合剂以所述组合物总重量的1-20％的量存在。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物的吸收能力为1L-5L/kg所述组合物。
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述无定形硅胶以所述组合物总重量的5-90％的量存在。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述纤维素剂以所述组合物总重量的2-60％的量存在。
5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述粘合剂以所述组合物总重量的2-10％的量存在。
6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于其还包含至少一种选自pH指示剂、染料、香料、流动促进剂、溶胀剂、崩解剂及其混合物的添加剂。
7.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于它进一步包含选自以下的中和剂：碳酸氢钠、碳酸氢钾、柠檬酸二钠、碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、柠檬酸钠、氨基酸及其盐、琥珀酸及其混合物。
8.根据权利要求7所述的组合物，其特征在于所述柠檬酸钠为柠檬酸一钠。
9.根据权利要求7所述的组合物，其特征在于所述氨基酸为甘氨酸或谷氨酸。
10.根据权利要求7所述的组合物，其特征在于所述氨基酸的盐为谷氨酸钠或谷氨酰胺钠。
11.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于它包含pH指示剂和中和剂。
12.使用权利要求1-11任一项所定义的组合物的去污方法，包括以下步骤：
(1)将所述组合物加到污染液体上；
(2)等待直到污染液体被吸收；
(3)任选地检查步骤( 2) 中获得的残渣的pH值；
(4)重复步骤(1)-(3)，直到污染液体被完全吸收并形成固体残渣；和
(5)收集残渣。
13.根据权利要求12所述的去污方法，其特征在于步骤(5)获得的残渣是分类为无害废物的残渣。
14.权利要求1-11任一项所定义的组合物在吸收涂料、着色剂、酸、碱、油、碳氢化合物、溶剂和水性产品的溢出物中的用途。
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