DE2361714A1 - Enteisungsmittelzusammensetzung enthaltender behaelter - Google Patents

Enteisungsmittelzusammensetzung enthaltender behaelter

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DE2361714A1
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Justin Christopher Powell
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Texaco Development Corp
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09K3/185—Thawing materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

23617U
Patentassessor Hamburg, den 6. 12. 1973
Dr. Gerhard Schupfner 547/ik
Deutsche Texaco A.G.
2000 Hamburg 76 T 73 107 (D 73,4-50-F)
Sechslingspforte 2
TEXACO DEVELOPMENT CORPORATION
135 East 42nd Street New York, N.Y. 10017
U.S.A.
Enteisungsmittelzusammensetzung enthaltender
Behälter
Die Erfindung ist auf einen eine Enteisungsmittelzusammensetzung enthaltenden Behälter sowie eine Enteisungszusammensetzung selbst zum Enteisen von Oberflächen, wie Kraftfahrzeugfensterscheiben,gerichtet.
Bekanntlich werden Oberflächen, die mit einer kälten Umgebung in Kontakt kommen, mit einer dünnen Eisschicht überzogen, wenn die Umgebung Wasserdampf enthält. Zum Beispiel können Kraftfahrzeug- und Flugzeug-Fenster bei kaltem Wetter mit Eis überzogen werden. Treibstoffleitungen sind ein anderes Beispiel für Gegenstände, bei denen bei Kontakt mit kalter Umgebungsluft durch Gefrieren von Wasser Schwierigkeiten auftreten können.
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Um der Vereisung von Oberflächen entgegenzuwirken, verwendet man bekanntlich bei kaltem Wetter Frostschutzmittel, die auf die Oberflächen, z.B. durch Sprühen, aufgebracht werden. Diese Frostschutzmittel haben sich aber als nicht befriedigend erwiesen, weil sie bereits gebildetes Eis nicht in Lösung zu bringen vermögen. Selbst wenn das Frostschutzmittel die Oberflächen in gewissem Umfang enteist, bleibt das Eis auf einem grossen Teil der Oberfläche erhalten, bzw. das geschmolzene Eis gefriert schnell wieder.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ent-eisungszusammensetzung zu schaffen, die, auf die Oberfläche aufgebracht, das Eis zu schmelzen vermag, so daß ein Wiedergefrieren nicht mehr stattfinden kann. Die Zusammensetzung soll in einem Behälter aufbewahrt und aus ihm versprühbar sein. Die Aufgabe wird gelöst durch einen eine Enteisungsmittelzusamaensetzung enthaltenden Behälter mit mindestens zwei zur Speicherung von Bestandteilen der Zusammensetzung dienenden abgeteilten Räumen, aus denen die Bestandteile gleichzeitig versprühbar sind, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem ersten Raum eine oxidierend wirkende Zusammensetzung, in einen zweiten Raum eine reduzierend wirkende Zusammensetzung und in einem dieser oder einem dritten Saum ein Gefrierschutzmittel gespeichert sind, und die oxidierend wirkende Zusammensetzung ein Oxidationsmittel ist oder enthält, welches mit dem Reduktionsmittel, das die reduzierend wirkende Zusammensetzung ist oder enthält, bei Kontakt miteinander unter Abgabe von Wärme reagiert, die das Gefrierschutzmittel zu erwärmen vermag.
Nachstehend wird die Erfindung näher beschrieben. Eis, das durch Versprühen der Enteisungszusammensetzung aus dem Behälter nach der Erfindung geschmolzen werden kann, ist z.B. ein solches, das sich auf einer Führungsfläche (z.B. Windschutzscheibe) gebildet hat. Gewöhnlich wird das Eis durch Abscheiden von Wasser z.B. durch Kondensation aus feuchter Luft und anschliessendem Gefrieren oder durch Abscheiden bei Kontakt mit Regen, Hagel oder
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Schnee gebildet. Das Eis kann auch durch Gefrieren einer an einer Oberfläche angrenzenden !Flüssigkeit gebildet werden, was in Benzin oder anderen Kraft stoff-Leitungen vorkommt, durch die Kraftstoff, der geringe Spuren von Wasser enthält, hindurchgeht=
Bei der praktischen Anwendung der Erfindung wird auf die zu enteisende Oberfläche, doiu die das zu schmelzende Eis tragende Oberfläche (a) als erste Komponente ein Oxidationsmittel, (b) als zweite Komponente ein Reduktionsmittel und (c) als dritte Komponente ein Gefrierschutzmittel aufgebracht .
Die erste Komponente, das Oxidationsmittels kann in einer oxidierend wirkenden Zusammensetzung vorliegen, die mindestens das Oxidationsmittel und einen Stabilisator enthält» Das Oxidationsmittel ist ein solches, das,, wenn es mit der zweiten Komponente, dem Beduktionsmittel in der reduzierend wirkenden Zusammensetzung an Ort und Stelle in Kontakt kommt, exotherm reagiert und Wärme entsteht, die die Temperatur der vermischten Komponenten innerhalb von 1 Minute um etwa-13,7°C (250F) erhöhte
Typische Oxidationsmittel, die als erste Komponente eingesetzt werden, sind solche aus der Gruppe? Peroxide, Perborate und Persulfateο Die Oxidationsmittel werden Vorzugs= weise aus den folgenden Verbindungen ausgewählt?
Wasserstoffperoxid
Harnstoff-Wasserstoffperoxid= Additionsverbindung
üfatriumperoxid
Fatriumperborat
Natriumpersulfat
■Ammoniumper sulfat
Kaliumpersulfat
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Vorzugsweise schliesst das Oxidationsmittel ein Peroxid oder ein Alkalimetall-(einschließlich Ammonium-)persulfat ein. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Oxidationsmittel Wasserstoffperoxid. Besonders bevorzugt ist es, daß die oxidierend wirkende Zusammensetzung im wesentlichen aus Wasserstoffperoxid besteht. Nach einer anderen Ausführungsform besteht die oxidierend wirkende Zusammensetzung im wesentlichen aus 30 9&-igem wässrigen Wasserstoffperoxid.
Die oxidierend wirkende Zusammensetzung enthält vorzugsweise (insbesondere, wenn das Oxidationsmittel ein Peroxid, wie Wasserstoffperoxid,ist) einen Stabilisator für das Oxidationsmittel, welcher die Zersetzungsgeschwindigkeit des Oxidationsmittels herabsetzt. Beispiele für solche Stabilisatoren sind:
Acetanilid
Phenacetin
Batriumstannat
Kaliumstannat
Die oxidierend wirkende Zusammensetzung kann Oxidationsmittel in einer Menge bis zu 100 % enthalten; es wird ^ aber bevorzugt, daß diese Zusammensetzung einen Stabilisator für das Oxidationsmittel in einer Menge von 0,05 5 Gew.-%, bezogen auf das Oxidationsmittel, enthält. Obwohl die oxidierend wirkende Zusammensetzung weitere Komponenten einschliessen kann, die mit Bezug auf die Lagerstabilität des Oxidationsmittels inert sind, enthält sie vorzugsweise keine solchen zusätzlichen Komponenten ausgenommen vielleicht ein Lösungsmittel für das Oxidationsmittel — gewöhnlich Wasser.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung "befindet sich in einem ersten abgetrennten Baum des Behälters eine oxidierend wirkende Zusammensetzung, welche folgende 409830/0721
Bestandteile enthält:
Gew.-Teile Gew.-Teile (Bereich) (vorzugsweise)
Oxidationsmittel 0,3 - 100 3
Stabilisator 0,001 - 5 0,5
Wasser O - 99,7 96,5
Typische oxidierend wirkende Zusammensetzungen, die sich in dem ersten abgetrennten Raum des Behälters nach der Erfindung befinden, können folgende Zusammensetzung haben:
Gew.-Teile Bestandteil Gew.-Teile (Bereich) (vorzugsweise)
30 %/Jasserstoffperoxid 1 - 100 30
Acetanilid . 0-5 0,5
Wasser 0-99 69,5
Die reduzierend wirkende Zusammensetzung enthält oder ist ein Reduktionsmittel, welches, wenn es mit dem Oxidationsmittel der oxidierend wirkenden Zusammensetzung an Ort und Stelle in Kontakt kommt, exotherm reagiert,und Wärme entsteht, welche die Temperatur der vermischten Komponenten in 1· Minute um etwa 13,7°C (250F) erhöht.
wirkenden
Typische Reduktionsmittel, die in der reduzierend/Zusammensetzung verwendet werden können, sind Thioharnstoff, Thiobarbitursäure-derivate, Alkylamin-borane, Formaldehyd, Ameisensäure, Ferro-sulfat, Natriumthiosulfat, Triäthylphosphit usw.
Vorzugsweise ist das Reduktionsmittel aus der nun folgenden Gruppe ausgewählt: Harnstoffderivate, Borane und Aldehyde. Das bevorzugte Reduktionsmittel ist Thioharnstoff.
In der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung enthält die reduzierend wirkende Zusammensetzung einen Beschleunigungskatalysator. Beispiele für solche Katalysatoren sind Komplexsalze von Schwermetallen, wie Wolframate, Molybdate, Phosphowolframate, Phosphomolybdate, Mo-
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-6- 23617U
Volframate usw. Vorzugsweise enthalten oder sind die Katalysatoren Alkalimetall-(einschließlich Ammonium-)woIframat oder- molybdat, z.B. Ammonium-wolframat.
Typische Gefrierschutzmittel, die verwendet werden können, sind Methanol, Äthanol, 2-Propanol, Glyzerin, Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Prοpylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, Hexylenglykol und Athylenglykol-monomethyläther.
Obwohl das Gefrierschutzmittel in einer separaten oder dritten Zusammensetzung vorliegen kann, wird es vorzugsweise entweder der oxidierend wirkenden Zusammensetzung oder, was noch mehr bevorzugt wird, der reduzierend wirkenden Zusammensetzung eingemischt. So kann die reduzierend wirkende Zusammensetzung folgende Bestandteile enthalten:
Gew.-Teile
Bestandteil Gew.-Teile(Bereich) (vorzugsweise)
Reduktionsmittel 0,3-100 4
Katalysator 0,01-1,0 0,5
Gefrierschutzmittel 0-99,7 95,5
Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die oxidierend wirkende Zusammensetzung, welche Oxidationsmittel und Stabilisator enthält, in einem abgeteilten Baum einer Packung oder eines Behälters vorgesehen, und die übrigen Komponenten befinden sich in einem zweiten abgeteilten Raum des Behälters. Der Inhalt des Behälters kann folgender sein:
Erster abgeteilter Raum
Gew.-Teile
Bestandteil Gew.-Teile (Bereich) (vorzugsweise)
Oxidationsmittel 0,3-100 3
Wasser 0-99,7 48,25
Stabilisator 0,001-5 0,5
Gefrierschutzmittel 0-99,7 48,25
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Zweiter abgeteilter Raum
- - . - - Gew.-Teile
Bestandteil - Gew.-Teile (Bereich) (vorzugsweise)
Reduktionsmittel 0,3-100 3
Katalysator O501-190 0,5
Gefrierschutzmittel 0-99,7 48,25
Wasser 0-99,7 48,25
In dem Bellälter kann auch ein inertes unter Druck stehendes Gas vorgesehen seins durch tfelches die in den abgeteilten Räumen des Behälters befindlichen Komponenten gleichzeitig versprüht Xferden können, so daß sie miteinander in Kontakt kommen,, Das unter Druck stehende, vorzugsweise inerte Gas ist ZeBo ein niedriger gesättigter Kohlenwasserstoff 3 wie Propan oder ein Butan oder ein halogenierter Kohlenwasserstoff, z.Bo CCIpFo* GGlF7,, GCl,F, CC1,C3?2 USWo, vorzugsweise aber Kohlendioxid oder ein. Stickoxid. Ein typisches Treibmittel ist Kohlendioxid unter einem Druck von 5 ata bei 21°G in einer Henge von i — 30 %% vorzugsweise 10 %^ bezogen auf die Gesamt zusammensetzung.
Ein Beispiel für einen Behälter, in welchen die Zusammensetzungen nach der Erfindung eingebracht werden können, ist der in der US-PS 3 241 722 beschriebene.
Bei der praktischen Durchführung dieser Erfindung gemäß der bevorzugten Ausführungsform werden die oxidierende Zusammensetzung, die reduzierend wirkende Zusammensetzung und das Gefrierschutzmittel an dem Ort miteinander in Kontakt gebracht, an dem sich Eis befindet»' Die oxidierend wirkende Zusammensetzung und die reduzierend wirkende Zusammensetzung reagieren miteinander und es wird exotherm Wärme in Freiheit gesetzt (in Gegenwart des Gefrierschutzmittels) in einer Menge, die in der Segel ausreicht, die Temperatur des Reaktionsgemisches inner*- halb einer kurzen Zeit um mindestens 13 C zu erhöhen. 409830/0721
In den üblichen Fällen genügt dies, um Eis z.B. an einer Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe zu schmelzen und das resultierende Wasser in dem Gefrierschutzmittel zu lösen, so daß sich eine Lösung bildet, die nicht wieder gefriert, wenn die Wärme verbraucht ist.
Die praktische Durchführung der Erfindung wird dem Fachmann aus den nun folgenden Beispielen noch deutlicher werden. Die Angabe "Teile" bedeutet in dieser Beschreibung "Gew.-Teile", wenn nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Es wurde ein oxidierend wirkende Zusammensetzung aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
Bestandteil Punktion als Teile
30 %-iges Wasser
stoffperoxid Oxidationsmittel 30
Ifatriumstannat Stabilisator 1
Wasser Verdünnungsmittel 69
Insgesamt 100
Eine reduzierend wirkende Zusammensetzung wurde aus folgenden Komponenten hergestellt:
Bestandteil Funktion Teile
Thioharnstoff Reduktionsmittel 1,5
HatriumwoIframat- Accelerator-
Dihydrat Katalysator 0»5
Triäthano1amin Puffer 1
Äthylenglyko1 Enteisungsmittel 37
Wasser 60
Insgesamt 100
Die oxidierend wirkende Zusammensetzung und die reduzierend wirkende Zusammensetzung wurden, jede für sich, in einen getrennten abgeteilten Raum eines zwei-räumigen Druckbehälters, wie er in der US-PS 3 241 722 beschrieben ist, eingefüllt. Auf ein Teil der oxidierenden Zusammensetzung
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wurden drei Teile der reduzierenden Zusammensetzung eingesetzt. Der Raum, der die reduzierend wirkende' Zusammensetzung-enthielt, wurde mit einem Gemisch von Isobutan und Propan bei 21° und 3 »15 atü in einer Menge von 3i5 % der Gesamt-Zusammensetzung unter Druck gesetzt.
Gleichzeitiges Aussprühen und Mischen der beiden Zusammen-
2
Setzungen auf eine 0,46 m große Fensterglasscheibe, die bei -6,7°C eine Eisschicht einer Dicke von etwa 7 mm trug, erhöhte die Temperatur des Gemisches von etwa 21°C auf etwa 60 C praktisch augenblicklich,und das Eis auf dem Glas wurde geschmolzen. Das aus dem geschmolzenen Eis gebildete Wasser loste sich in dem Gefrierschutzmittel; und so wurde eine saubere enteiste Glasscheibe erhalten, die bei der Umgebungstemperatur von etwa -6,7°C nicht wieder zufror.
Beispiel 2
In dieser Ausführungsform der Erfindung wurde die nachstehend aufgeführte oxidierende Zusammensetzung benutzt:
Bestandteil Funktion Teile
Harnstoff-Wasserstoff- Oxidationsmittel 10 peroxid <
Acetanilid Stabilisator 0,7
Wasser Verdünnungsmittel 89,3
Insgesamt 100
Die reduzierend wirkende Zusammensetzung in einem zweiten abgeteilten Raum des Behälters war die folgende:
Bestandteil Funktion Teile
Formaldehyd
(37%ige Lösung)		 Reduktionsmittel 28
Ammonium-Wolframat Accelerator-
Katalysator		 1
Ha H2 PO4 Puffer 2
Wasser Verdünnungsmittel 69
Insgesamt 100
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Bei diesem Beispiel war die Gefrierschutz-Komponente nachstehender Zusammensetzung in einem dritten abgeteilten Eaum vorgesehen:
Bestandteil Funktion Teile
Propylenglykol Enteisungsmittel 70
Wasser Verdünnungsmittel JO
Insgesamt 100
Die Zusammensetzungen waren in einem Gewichtsverhältnis von einem Teil oxidierender Zusammensetzung, vier Teilen Gefrierschutzmittel und einem Teil reduzierende Zusammensetzung in den Behälter eingebracht worden· Das Unter-Druck-Setzen wurde durch Kohlendioxid, in einer Menge von 10 % der Gesamtzusammensetzung bei 210C und 4,13 atü, bewirkt.
Das Versprühen der drei Zusammensetzungen auf ein Stück Fensterglas wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt und führte zu vergleichbaren Ergebnissen.
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Claims (11)

- 11 - T 73 107 Patentansprüche
1. Eine Enteisungsmittelzusammensetzung enthaltender Behälter mit mindestens zwei zur Speicherung von Bestandteilen der Zusammensetzung dienenden abgeteilten Räumen, aus denen die Bestandteile gleichzeitig versprühbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Raum eine oxydierend wirkende Zusammensetzung, in einem zweiten Raum eine reduzierend wirkende Zusammensetzung und in einem dieser oder einem dritten Raum ein Gefrierschutzmittel gespeichert sind, und die oxydierend wirkende Zusammensetzung ein Oxidationsmittel ist oder enthält, welches mit dem Reduktionsmittel, das die reduzierend wirkende Zusammensetzung ist oder enthält, bei Kontakt miteinander unter Abgabe von Wärme reagiert, die das Gefrierschutzmittel zu erwärmen vermag.
2, Behälter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet 9 daß er ein gasförmiges Treibmittel zum Austreiben der in den getrennten Räumen befindlichen Bestandteile enthält.
5. Behälter nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß sich das Gefrierschutzmittel mit der reduzierend wirkenden Zusammensetzung im gleichen Räum befindet.
4-. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydierend wirkende Zusammensetzung in dem ersten Raum ein Peroxyd, ein Perborat oder ein Per-Eulfat ist oder enthält.
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5. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydierend wirkende Zusammensetzung einen Stabilisator in einer Menge von 0,05 - 5 Gew.-%, bezogen auf das Oxidationsmittel, enthält.
6. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die reduzierend wirkende Zusammensetzung in dem zweiten Baum ein Harnstoffderivat, ein Boran oder ein Aldehyd ist oder enthält.
7. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er als Gefrierschutzmittel ein Glykol enthält.
8. Behälter nach Anspruch 7»
dadurch gekennzeichnet, daß er als Gefrierschutzmittel Äthylenglykol enthält.
9. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geke η η zeichnet , daß im ersten Raum eine wässrige Peroxidlösung und im zweiten Raum ein Harnstoffderivat und Äthylenglykol gespeichert sind.
10. Zusammensetzung gekennzeichnet durch eine reduzierend wirkende Verbindung und ein Gefrierschutzmittel in einem wässrigen Medium.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die reduzierend wirkende Verbindung ein Harn-' stoffderivat, ein Boran oder ein Aldehyd, und das Gefrierschutzmittel Äthylenglykol oder Propylenglykoi ist.
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