ITMI20122227A1 - Composizione e metodo per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da polielettroliti - Google Patents
Composizione e metodo per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da polielettroliti Download PDFInfo
- Publication number
- ITMI20122227A1 ITMI20122227A1 IT002227A ITMI20122227A ITMI20122227A1 IT MI20122227 A1 ITMI20122227 A1 IT MI20122227A1 IT 002227 A IT002227 A IT 002227A IT MI20122227 A ITMI20122227 A IT MI20122227A IT MI20122227 A1 ITMI20122227 A1 IT MI20122227A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- polyelectrolytes
- composition
- composition according
- weight
- metal salts
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims description 11
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 claims description 47
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 14
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 11
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 claims description 7
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001448 anionic polyelectrolyte Polymers 0.000 claims description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 4
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 4
- KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L hectorite Chemical compound [Li+].[OH-].[OH-].[Na+].[Mg+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O[Si]([O-])(O1)O[Si]1([O-])O2 KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910000271 hectorite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- -1 alkaline earth metal salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 3
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims description 2
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims description 2
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 claims 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical class NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 229910000269 smectite group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/32—Materials not provided for elsewhere for absorbing liquids to remove pollution, e.g. oil, gasoline, fat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
- B01J20/043—Carbonates or bicarbonates, e.g. limestone, dolomite, aragonite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
- B01J20/045—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing sulfur, e.g. sulfates, thiosulfates, gypsum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
- B01J20/046—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing halogens, e.g. halides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/12—Naturally occurring clays or bleaching earth
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/262—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds, e.g. obtained by polycondensation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
- B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
- B01J2220/46—Materials comprising a mixture of inorganic and organic materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Public Health (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
DESCRIZIONE
“COMPOSIZIONE E METODO PER IL TRATTAMENTO DI SUPERFICI RESE SDRUCCIOLEVOLI DA POLIELETTROLITIâ€
La presente invenzione à ̈ relativa a una composizione e un metodo per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da polielettroliti.
In particolare, l’invenzione fornisce una composizione e un metodo per la rimozione di perdite di soluzioni ed emulsioni di polielettroliti.
Nel settore dei trattamenti di chiari-flocculazione e disidratazione di fanghi di acque reflue e potabili, à ̈ noto l’uso di polielettroliti solubili in acqua, impiegati da soli o accoppiati con coagulanti a base di sali di alluminio o ferro; questi prodotti, infatti, operano sulla destabilizzazione dei colloidi e sulla loro capacità di accelerare il processo di sedimentazione e/o di disidratazione.
Come noto, la grandezza che caratterizza le sospensioni colloidali à ̈ il potenziale Z. Una sospensione colloidale à ̈ tanto più stabile quanto maggiore à ̈ il suo potenziale Z. In una sospensione colloidale si instaurano fenomeni di repulsione elettrostatica dovuta ad una concentrazione di carica superficiale sulla particella del colloide che ne impedisce la coagulazione. Inoltre la particella ha la tendenza di circondarsi di uno strato di molecole di acqua (fenomeno di idratazione) e ciò, proteggendo il colloide dalle perturbazioni che possono avvenire nella sospensione, accentua ancora di più il fenomeno di stabilizzazione.
Si suppone che una parte dello strato aderisca alla parete della particella mentre l’altra risulti mobile sotto l’azione del campo elettrico. Il potenziale Z rappresenta da differenza di potenziale tra la superficie che separa la parte fissa dalla parte mobile e la superficie del liquido. Il potenziale Z determina la forza elettrostatica di repulsione tra le particelle e quindi la loro probabilità di adesione.
Il processo di destabilizzazione delle sospensioni colloidali à ̈ il risultato di due azioni contemporanee ma indipendenti:
1) l’aggiunta di un agente coagulante, che annulla le forze di repulsione o agisce sulla loro idrofilia per un meccanismo di aggregazione ed adsorbimento;
2) l’agglomerazione dei colloidi senza più barriera superficiale di carica per effetto di processi meccanici favoriti dall’agitazione.
I polielettroliti impiegati come agenti di trattamento delle acque sono polimeri ad alto peso molecolare (indicativamente da 4 a 15 milioni) ottenuti per polimerizzazione di derivati dell’acido acrilico o acrilammide variamente sostituiti. Più in particolare i polielettroliti si definiscono:
- anionici, quando nella catena del polimero sono presenti gruppi salificati (-COO; -Na) derivanti da acido acrilico; - non ionici, quando il polimero presenta solo funzionalità di tipo ammidico (-CONH2) derivanti da acrilammide;
- cationici, quando il gruppo amminico della ammide presenta una sostituzione con una ammina quaternizzata di vario peso molecolare (-CONHR).
Proprio operando sulle funzionalità e sulle tipologie di monomero à ̈ possibile ottenere prodotti che trovano applicazioni in settori diversi legati alla natura ed alla carica delle particelle che occorre destabilizzare. Le principali proprietà della molecola di polielettrolita che determinano l’efficacia del prodotto sono: peso molecolare, grado di idrolisi, distribuzione del peso molecolare, distribuzione dei gruppi funzionali attivi lungo la catena, linearità della molecola.
Il peso molecolare à ̈ la misura del grado di polimerizzazione e quindi della lunghezza della catena. Generalmente, più à ̈ lunga la catena, maggiore à ̈ il numero di ponti che le funzionalità attive sono in grado di creare con le particelle in sospensione e quindi maggiore à ̈ il potere flocculante.
Come accennato in precedenza, il grado di idrolisi (o di ionicità ) dipende dalla presenza percentuale di funzionalità di natura anionica non ionica o cationica nella catena del polimero.
La distribuzione del peso molecolare à ̈ legata essenzialmente alla tecnologia di produzione del prodotto. In genere la distribuzione ottimale à ̈ rappresentata da una curva gaussiana abbastanza stretta: in questo caso si ha infatti un prodotto dove à ̈ prevalente un peso molecolare specifico che rende il prodotto particolarmente adatto a una applicazione molto selettiva. In altri casi la distribuzione à ̈ rappresentata da una curva gaussiana larga, per cui il prodotto si presta a una applicazione più polifunzionale.
Anche la distribuzione dei siti attivi à ̈ strettamente legata alla tecnologia produttiva dei polielettroliti. Una distribuzione non omogenea dei siti attivi determina una azione di disturbo in quanto due siti non sufficientemente lontani possono interagire tra loro generando una azione contraria sulla destabilizzazione del colloide. Inoltre, in un’altra zona della catena si può verificare una inefficienza nell’azione di neutralizzazione della carica con perdita di efficacia del prodotto.
La linearità del prodotto determina la flessibilità della catena molecolare del polielettrolita; à ̈ opportuno che il polielettrolita possieda, indipendentemente dalla carica e dal peso molecolare, una elevata flessibilità , cioà ̈ una elevata capacità di “distendersi†per favorire al massimo le interazioni con le particelle in sospensione. Polimeri ramificati hanno una rigidità maggiore. Una indicazione della linearità del polimero à ̈ data dalla viscosità , che risulterà superiore, a parità di peso molecolare, per un polimero lineare rispetto a un polimero ramificato. Ciò à ̈ particolarmente vero per flocculazioni di sostanze inorganiche mentre per flocculazioni di sostanze organiche destinate alla successiva filtrazione, può essere migliore l’utilizzo di polimeri più ramificati in grado di dare fiocchi più piccoli ma più resistenti.
Sulla base dei parametri sopra evidenziati, si selezionano i polielettroliti più indicati per ogni specifica applicazione.
Per esempio, nel campo della sedimentazione e chiarificazione, dovendo trattare acque torbide di natura inorganica, si opta normalmente per prodotti anionici o non Daniele CERNUZZI 5 (Iscrizione Albo nr.959/BM) ionici. Più in particolare, a pH vicino alla neutralità possono essere usati indifferentemente polielettroliti di entrambe le tipologie (medio-bassi anionici o non ionici), scegliendo il prodotto ottimale con test di campo. A pH nettamente alcalino si preferiscono invece polielettroliti decisamente anionici. In campo acido à ̈ preferibile l’uso di polielettroliti basso-cationici.
Nel settore della disidratazione di fanghi, si utilizzano polielettroliti medio-basso cationici o altocationici man mano che il contenuto di sostanza organica nel fango aumenta (fango poco digerito).
Le soluzioni di polielettroliti anionici e cationici hanno la ben nota caratteristica di elevata scivolosità . Questa caratteristica crea molti problemi di sicurezza specialmente nelle aree dove queste soluzioni sono preparate, oltre che dove vengono impiegate.
Il problema dei rischi di cadute accidentali ha portato all’adozione di direttive standard per definire la sicurezza delle superfici utilizzate da operatori e utenti. Nell’interesse di sviluppare un modo scientifico per determinare quanto à ̈ sdrucciolevole una superficie, sono state sviluppati vari approcci alla misura della resistenza alla scivolosità .
Negli Stati Uniti, la scivolosità à ̈ determinata misurando il coefficiente statico di attrito (SCOF, Static Coefficient of Friction) di una superficie, che ne misura la resistenza allo scivolamento. Questo coefficiente à ̈ definito come la forza richiesta per avviare un movimento relativo fra un oggetto e la superficie su cui l’oggetto à ̈ posizionato: tanto maggiore à ̈ il coefficiente, tanto meno scivolosa (e quindi più sicura) à ̈ la superficie. In Europa e Australia si usano misure del coefficiente dinamico di attrito, cioà ̈ della forza richiesta per tenere un oggetto scorrevole in movimento dopo che lo scivolamento à ̈ iniziato. La prova più utilizzata negli Stati Uniti à ̈ il test Dynamometer Pull-Meter orizzontale, noto come “drag sled†. Questa prova à ̈ condotta all’interno delle direttive ASTM C-1028.
Un pavimento o una generica superficie interessata alla perdita di polielettrolita diventa sdrucciolevole e un lavaggio semplice con acqua non rimuove il rischio di caduta accidentale degli operatori.
Allo stesso modo, nel contatto con perdite casuali di polielettrolita anche le superfici di apparecchiature, tubazioni, scale, contenitori, eccetera, presentano lo stesso problema; lavando queste superfici per rimuovere i residui di polimeri à ̈ comunque molto difficile ottenere rapidamente una rimozione efficace della scivolosità .
In più, con il tempo una rimozione di polimero non completa crea incrostazioni gommose dure e di difficile rimozione.
Al momento, non sembrano disponibili soluzioni pienamente efficaci al problema della scivolosità delle superfici interessate da perdite accidentali di soluzioni di polielettroliti.
È pertanto uno scopo della presente invenzione quello di fornire un metodo per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da perdite di soluzioni di polielettroliti, nonché delle composizioni da impiegare in tale metodo, che consentano una efficace e al contempo semplice e veloce rimozione della scivolosità di superfici interessate da perdite accidentali di polielettroliti.
La presente invenzione à ̈ dunque relativa a una composizione e un metodo per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da perdite di soluzioni di polielettroliti come definiti in termini essenziali nelle annesse rivendicazioni 1 e, rispettivamente, 11, nonché, per i caratteri addizionali preferiti, nelle rivendicazioni dipendenti.
In sostanza, la composizione dell’invenzione à ̈ caratterizzata dal fatto di essere una composizione solida che comprende almeno un composto smectitico, vale a dire un composto contenente uno o più minerali argillosi del gruppo della smectite, in particolare uno o più composti smectitici a base di montmorillonite e/o hectorite, e un tensioattivo.
Vantaggiosamente, la composizione dell’invenzione comprende inoltre uno o più dei seguenti componenti:
- uno o più sali di metalli alcalino-terrosi, in particolare sali di calcio e/o magnesio;
- uno o più sali di metalli con capacità flocculante, in particolare sali di metalli scelti nel gruppo costituito da ferro, alluminio, silicio;
Il tensioattivo (o tensioattivi) inclusi nella composizione dell’invenzione sono selezionati in modo da avere carica di segno opposto (cioà ̈ natura ionica opposta) rispetto al polielettrolita da trattare; la composizione include quindi tensioattivi anionici o cationici a seconda che la composizione sia destinata rispettivamente alla rimozione di polielettroliti cationici o anionici.
È stato infatti rilevato che la riduzione/rimozione della scivolosità per polielettroliti anionici e cationici richiede, per essere pienamente efficace, composizioni differenti; pertanto, à ̈ opportuno ricorrere a composizioni differenti a seconda del tipo di carica del prodotto da trattare.
Secondo preferite forme di attuazione dell’invenzione, la composizione comprende:
- composti smectitici in quantità compresa tra circa 10 e circa 60% in peso;
- sali di metalli alcalino terrosi in quantità compresa tra circa 10 e circa 20% in peso;
- sali di metalli con capacità flocculante in quantità compresa tra circa 5 e circa 20% in peso,
- tensioattivi in quantità compresa tra circa 5 e circa 10% in peso.
Preferibilmente, la composizione dell’invenzione ha granulometria inferiore a 300 micron per almeno il 95% in peso, e più preferibilente per il 99%.
L’invenzione à ̈ relativa, in generale, all’uso delle composizioni sopra descritte per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da polielettroliti e specificamente per la rimozione di perdite di soluzioni e emulsioni di polielettroliti.
Le composizioni dell’invenzione consentono infatti di eliminare o quantomeno ridurre drasticamente la scivolosità di superfici interessate a perdite di polielettroliti, in particolare polielettroliti anionici o cationici.
Il metodo d’uso delle composizioni dell’invenzione comprende essenzialmente le fasi di:
- distribuire una composizione solida, come descritta in precedenza, sulla superficie da trattare, resa sdrucciolevole da una soluzione o emulsione di polielettroliti, in modo da assorbire la soluzione o emulsione di polielettroliti nella composizione solida; - rimuovere la composizione solida, che ha assorbito i polielettroliti, dalla superficie.
È opportuno, per favorire l’assorbimento, mescolare la composizione e la soluzione o emulsione liquida di polielettroliti sulla superficie, in modo da formare un composto solido o semi-solido che viene poi rimosso meccanicamente dalla superficie.
L’invenzione consente di eliminare la scivolosità dalle superfici interessate da perdite accidentali di polielettroliti in maniera semplice, veloce e pienamente efficace.
Sono state sviluppate composizioni solide perché in questo modo la superficie interessata alla perdita di polielettrolita risulta più delimitata e la rimozione del prodotto assorbito à ̈ facilitata.
L’invenzione à ̈ ulteriormente descritta nei seguenti esempi non limitativi di attuazione.
ESEMPIO 1
Sono stati preparati vari campioni di composizioni in accordo all’invenzione, da impiegarsi per assorbire perdite di polielettroliti anionici, con le seguenti caratteristiche chimico-fisiche:
Stato: solido
Aspetto: polvere
Colore: grigio
Influenza sul pH: ininfluente
Carica: cationica
Solubilità in acqua: insolubile
Granulometria < 300 micron
(per il 95 o 99% in peso) pH (soluzione acquosa 3‰): 3÷8
Densità apparente (g/ml) 0,78÷0,88
La composizione contiene (percentuali in peso):
- composti smectitici a base di montmorillonite o hectorite dal 10 al 60%,
- sali di metalli alcalino terrosi (calcio, magnesio) dal 10 al 20%;
- sali di metalli con capacità flocculante (ferro, alluminio o silicio) dal 5 al 20%,
- tensioattivi di natura cationica dal 5 al 10%.
Le composizioni sono ottenute per miscelazione intima dei componenti.
ESEMPIO 2
Sono stati preparati ulteriori campioni di composizioni in accordo all’invenzione da impiegarsi per assorbire perdite di polielettroliti cationici, con le seguenti caratteristiche chimico-fisiche:
Stato: solido
Aspetto: polvere
Colore: grigia
Influenza sul pH: ininfluente
Carica: anionica
Solubilità in acqua: insolubile
Granulometria: < 300 micron
(per il 95 o 99% in peso) pH (soluzione acquosa 3‰): 3÷8
Densità apparente (g/ml): 0,78÷0,88
La composizione contiene (percentuali in peso):
- composti smectitici a base di montmorillonite o hectorite dal 10 al 60%,
- sali di metalli alcalino terrosi (calcio, magnesio) dal 10 al 20%,
- sali di metalli con capacità flocculante (ferro, alluminio o silicio) dal 5 al 20%,
- tensioattivi di natura anionica dal 5 al 10%.
Le composizioni sono ottenute per miscelazione intima dei componenti.
ESEMPI - PROVE DI SCIVOLOSITÀ
Le composizioni preparate negli esempi 1 e 2 sono state testate per verificarne l’efficacia.
Su una superficie piana di una piastra di alluminio (dimensioni 40 cm x 50 cm) si sono versati 50 ml di una soluzione 0,3% di polielettrolita anionico o cationico.
Si à ̈ quindi misurata la scivolosità della superficie della piastra di alluminio, rilevando un valore SCOF di 0,012 (misurato secondo ASTM C-1028).
La parte liquida à ̈ stata quindi trattata con quantità crescenti di composizioni in accordo all’invenzione; sono state usate le composizioni dell’esempio 1 per trattare soluzioni di polielettroliti anionici, e le composizioni dell’esempio 2 per trattare soluzioni di polielettroliti cationici.
Le composizioni sono state applicate e mescolate con una spatola fino a un assorbimento sostanzialmente completo della soluzione liquida di polielettrolita e la conseguente formazione di un composto solido o semi-solido.
Dopo la rimozione meccanica del composto solido, à ̈ stata misurata di nuovo la scivolosità sulla superficie della piastra, rilevando un valore SCOF finale superiore a 0,5.
I dati sperimentali sono riportati nel grafico della figura annessa, che mostra i valori misurati di SCOF al variare della quantità di composizione impiegata, per trattare polielettroliti anionici e cationici.
Resta infine inteso che alle composizioni e al metodo qui descritti possono essere apportate ulteriori modifiche e varianti che non escono dall’ambito delle annesse rivendicazioni.
Claims (13)
- RIVENDICAZIONI 1. Composizione per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da polielettroliti, caratterizzata dal fatto di essere una composizione solida comprendente almeno un composto smectitico e almeno un tensioattivo.
- 2. Composizione secondo la rivendicazione 1, comprendente uno o più composti smectitici a base di montmorillonite e/o hectorite.
- 3. Composizione secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente anche uno o più sali di metalli alcalinoterrosi, in particolare sali di calcio e/o magnesio.
- 4. Composizione secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente anche uno o più sali di metalli con capacità flocculante, in particolare sali di metalli scelti nel gruppo costituito da ferro, alluminio, silicio.
- 5. Composizione secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente tensioattivi aventi natura anionica e/o cationica.
- 6. Composizione secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente uno o più tensioattivi aventi natura ionica opposta rispetto al polielettrolita da trattare, in particolare tensioattivi anionici o cationici a seconda che la composizione sia destinata rispettivamente alla rimozione di polielettroliti cationici o anionici.
- 7. Composizione secondo una delle rivendicazioni precedenti, contenente composti smectitici in quantità compresa tra circa 10 e circa 60% in peso.
- 8. Composizione secondo una delle rivendicazioni precedenti, contenente sali di metalli alcalino terrosi in quantità compresa tra circa 10 e circa 20% in peso, sali di metalli con capacità flocculante in quantità compresa tra circa 5 e circa 20% in peso, tensioattivi in quantità compresa tra circa 5 e circa 10% in peso.
- 9. Composizione secondo una delle rivendicazioni precedenti, avente granulometria inferiore a 300 micron per almeno il 95% in peso, e preferibilmente per il 99% in peso.
- 10. Uso di una composizione secondo una delle rivendicazioni precedenti per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da polielettroliti e la riduzione/eliminazione della scivolosità di dette superfici.
- 11. Metodo per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da polielettroliti, comprendente le fasi di: distribuire una composizione solida secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9 su una superficie resa sdrucciolevole da una soluzione o emulsione di polielettroliti, in modo da assorbire la soluzione o emulsione di polielettroliti nella composizione solida; rimuovere la composizione solida dalla superficie.
- 12. Metodo secondo la rivendicazione 11, comprendente una fase di mescolare la composizione solida e la soluzione o emulsione di polielettroliti sulla superficie, per assorbire la soluzione o emulsione di polielettroliti nella composizione solida e formare un composto solido o semisolido da rimuovere.
- 13. Metodo secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui le soluzioni o emulsioni di polielettroliti sono soluzioni o emulsioni di polielettroliti impiegati come agenti di trattamento delle acque, in particolare per trattamenti di chiarificazione, flocculazione, disidratazione, sedimentazione, eccetera.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT002227A ITMI20122227A1 (it) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | Composizione e metodo per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da polielettroliti |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT002227A ITMI20122227A1 (it) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | Composizione e metodo per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da polielettroliti |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITMI20122227A1 true ITMI20122227A1 (it) | 2014-06-22 |
Family
ID=47683893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT002227A ITMI20122227A1 (it) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | Composizione e metodo per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da polielettroliti |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITMI20122227A1 (it) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2016509A (en) * | 1978-03-21 | 1979-09-26 | Inst Francais Du Petrole | Process for cleaning surfaces |
| DE4446122A1 (de) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Sued Chemie Ag | Verfahren zur Herstellung eines Adsorbens für anionische Verbindungen und dessen Verwendung |
| US20030197305A1 (en) * | 2002-04-23 | 2003-10-23 | Mike Collins | Method of using clays to form absorbent materials |
-
2012
- 2012-12-21 IT IT002227A patent/ITMI20122227A1/it unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2016509A (en) * | 1978-03-21 | 1979-09-26 | Inst Francais Du Petrole | Process for cleaning surfaces |
| DE4446122A1 (de) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Sued Chemie Ag | Verfahren zur Herstellung eines Adsorbens für anionische Verbindungen und dessen Verwendung |
| US20030197305A1 (en) * | 2002-04-23 | 2003-10-23 | Mike Collins | Method of using clays to form absorbent materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Luo et al. | Heteroaggregation of CeO2 and TiO2 engineered nanoparticles in the aqueous phase: Application of turbiscan stability index and fluorescence excitation-emission matrix (EEM) spectra | |
| Yang et al. | Flocculation kinetics and floc characteristics of dye wastewater by polyferric chloride–poly-epichlorohydrin–dimethylamine composite flocculant | |
| Jarvis et al. | Floc structural characteristics using conventional coagulation for a high doc, low alkalinity surface water source | |
| Yu et al. | Flocculation of kaolin particles by two typical polyelectrolytes: A comparative study on the kinetics and floc structures | |
| Zhu et al. | Characterization of kaolin flocs formed by polyacrylamide as flocculation aids | |
| Oliveira et al. | Zeta potential of single and polymer-coated microbubbles using an adapted microelectrophoresis technique | |
| Qi et al. | Application of Turbiscan in the homoaggregation and heteroaggregation of copper nanoparticles | |
| Haase et al. | Encapsulation of amphoteric substances in a pH-sensitive Pickering emulsion | |
| Xu et al. | Effect of shear conditions on floc properties and membrane fouling in coagulation/ultrafiltration hybrid process—The significance of Alb species | |
| Zhang et al. | Dialysis nanoprecipitation of polystyrene nanoparticles | |
| Thompson et al. | Investigation on the flocculation of oil sands mature fine tailings with alkoxysilanes | |
| Khunawattanakul et al. | Chitosan–magnesium aluminum silicate composite dispersions: characterization of rheology, flocculate size and zeta potential | |
| Wiśniewska et al. | Effect of the presence of cationic polyacrylamide on the surface properties of aqueous alumina suspension-stability mechanism | |
| Wang et al. | Flocculation of quartz by a dual polymer system containing tannic acid and poly (ethylene oxide): Effect of polymer chemistry and hydrodynamic conditions | |
| Lee et al. | Superhydrophobic surfaces with near-zero sliding angles realized from solvent relative permittivity mediated silica nanoparticle aggregation | |
| Gumfekar et al. | Polymer reaction engineering tools to design multifunctional polymer flocculants | |
| Al-Risheq et al. | Influence of choline chloride based natural deep eutectic solvent on the separation and rheological behavior of stable bentonite suspension | |
| Hu et al. | A pH and salt dually responsive emulsion in the presence of amphiphilic macromolecules | |
| Ghimici et al. | Separation of clay suspension by ionic dextran derivatives | |
| Kurečič et al. | Use of polysaccharide based surfactants to stabilize organically modified clay particles aqueous dispersion | |
| BR112019006568B1 (pt) | Composição de clareamento da água e processo para clareamento da água | |
| Lemanowicz et al. | Dual-polymer flocculation with unmodified and ultrasonically conditioned flocculant | |
| ITMI20122227A1 (it) | Composizione e metodo per il trattamento di superfici rese sdrucciolevoli da polielettroliti | |
| Furusawa et al. | Bridging and depletion flocculation of synthetic latices induced by polyelectrolytes | |
| Beisebekov et al. | Interactions of bentonite clay in composite gels of non-ionic polymers with cationic surfactants and heavy metal ions |