NO145055B - Fremgangsmaate for fremstilling av klorerte eten-derivater - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for behandling av sne og is for å fremskynde smeltning.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for å behandle sne og is i den hen-sikt å fremskynde smeltningen.

Hvis en sneflate påsprøytes med en

oppløsning i hvilken en komponent består

av vann og den annen komponent av et

vannoppløselig overflateaktivt stoff senere kalt fuktningsmiddel, viser det seg

at forutsetningen for snesmeltningen forandres i sammenligning med en sneflate,

som ved forøvrig identiske forhold på-sprøytes med samme mengde vann uten

tilsetning av fuktemiddel. Sneen smelter i

det førstnevnte tilfelle (flate påsprøytet

med fuktningsmiddel) hurtigere ved en

naturlig varmetilførsel enn i det annet tilfelle (flate påsprøytet utelukkende vann).

Hvis man tenker seg to sneterninger

av nøyaktig samme karakter, kornstør-relse, tetthet osv. og at den ene ternings

oppoverrettede flate tilføres fuktningsmiddel, forandres den vannfilm som ved tø-vær dannes omkring ispartiklene med

fuktningsmiddel, slik at vannfilmen får en

lavere overflatespenning, som har til følge

at vannet fra filmen søker mot sneterningens indre, hvorved sneens tetthet i

overflatesjiktet blir lavere, mens tettheten

i sneterningens indre og mot terningens

bunn blir større ved den vannmengde som

ved fuktningen trenger ned mot sneterningens bunn.

Det smeltevann som renner ned i terningen, erstattes av et like stort volum

luft, som står i forbindelse med luft av

plussgrader over terningen. Ved utveksling

med ytterluften tilføres varme, som frem-

skynder sneens smeltning, hvilket på sin side medfører at ytterligere varm luft kan strømme inn i snemassen.

Ved at det opptinede vann fra den flate som er tilført fuktningsmiddel, trenger ned i dybden i sneen, hindrer dette vann fra å komme i kontakt med den frie luft over sneflaten og de luftstrømmer som hersker der, hvilket medfører at dette vann hindres fra å delta i fordampningen.

På nøyaktig motsatt måte forholder det seg med det tinede vann fra overflaten på den sneterning som ikke er tilført fuktningsmiddel. Her synker ikke det frigjorte vann like lett ned, men vannet er tilgjen-gelig for fordampning i langt større grad enn i det førstnevnte tilfelle. Ved at fordampningen krever varme, som tas fra sneflaten, avkjøles denne hvorved smeltningen av sneen forsinkes og i visse tilfeller hindres.

Hvis to glassbegre av samme størrelse og med samme veggtykkelse fylles med samme vekt sne av samme type og overflaten i det ene tilfelle tilsettes fuktnings-middeloppløsning og i det annet tilfelle utelukkende vann med samme temperatur som fuktningsmiddeloppløsningen, inntrer en tining av sneen hvis forsøket utføres i et rom med temperatur over 0°. Ved sammenligning mellom de to begre, viser det seg at vann relativt hurtig kommer frem i den nedre del av det beger hvor fuktningsmiddel er tilsatt, mens vann i langt langsommere tempo opptrer i begeret som ikke har fått noen tilsetning av fuktningsmiddel. Hvis man studerer dette fenomen nærmere, blir man på det rene med at sneen i det øvre sjikt i det beger hvor fuktningsmiddel er blitt tilsatt, blir betydelig «tørrere» enn sneen i det annet beger. Vannet i det første beger har på en helt annen måte krøpet ned mot bunnen enn i det annet beger. I det annet beger står vannet og demmer opp i sneen, avhengig av den kapillære oppsugning mellom snekornene. Ser man på de to snefla-ter ovenfra, merker man snart at sneen er bløtere i overflaten i det beger som ikke har fått fuktningsmiddeltilsetning.

P.g.a. disse iakttagelser er prøver ut-ført, som har gått ut på å tine sne som dels har vært tilsatt med fuktningsmiddel av typen Berol Lanco (en alkylfenolpoly-glykoleter med molekylvekt ca 660), et ikke-jonaktivt fuktningsmiddel, i vannoppløs-ning, og dels bare med samme mengde vann av samme temperatur som fuktnings-middeloppløsningen. Forsøkene har dels vært utført innendørs ved +22°, dels uten-dørs under en tøværsperiode.

Begge typer forsøk har gitt ensartede resultater, som klart viser at smeltningen av sne og is påskyndes betraktelig ved fuktningsmidler.

I det følgende skal det for forklaring av oppfinnelsen refereres noen praktiske forsøk utendørs. Forsøkene ble utført under tidsrommet 29. mars—27. april henholdsvis 21. april—4. mai på en åpen mark i Gideå sogn, Vesternorrlands len.

Forsøk 1

Den 29. 3. 1961 ble det lagt ut på plan mark på et fritt, snedekt felt 5 flater å 60 m lengde og 1 m bredde. Flate nr. 1 ble på-sprøytet utelukkende vann, og totalt ble 12,5 1 vann sprøytet ut. All påsprøyting på flatene skjedde så homogent som mulig, og som sprøyteredskap ble anvendt en trykksprøyte, hvorved det ble mulig å på-føre vannet og oppløsningene i meget finfordelt form på flatene. Flate nr. 2 fikk like meget vann som nr. 1, dvs. 12,5 1, men tilsatt 50 g Berol Lanco, dvs. 0,8 g fuktningsmiddel pr. nr sneflate. Besprøytnings-bredde og lengre var den samme som for flate nr. 1. Flate nr. 3 fikk på samme lengde og bredde 12,5 1 vann, i hvilket 10 g kjønrøk ble innført. Flate nr. 4 fikk på samme lengde og bredde 12, 5 1 vann, i hvilket 50 g Berol Lanco pluss 10 g kjøn-røk var innført. Flate nr. 5 fikk på samme bredde og lengde som de øvrige flater 12,5 1 vann, i hvilket 100 g Berol Lanco pluss

10 g kjønrøk var innført.

Umiddelbart etter at påsprøyting var utført, ble snedybden målt på tre punkter på hver flate, det ene punktet midt på fla-ten og de andre to på 20 m avstand fra midtpunktet mot hver endebegrensning. Ved de senere målinger ble snedybden målt på samme steder som første gang, og ved hvert målepunkt ble tre verdier tatt opp, og disse verdier gjenfinnes i nedenstående tabell 1 i form av et middeltall.

Som det fremgår av tabellen, skjedde snesmeltningen i samtlige tilfeller hurtigere på de flater som var påsprøytet fuktningsmiddel. Gjøres sammenligningen med den utelukkende med vann behandlede flate nr. 1, er forskjellen meget betydelig. Også tilsetningen av bare kjønrøk (flate 3) påskynder smeltningen. Differansen mellom flatene 2, 4 og 5 turde ligge innenfor den normale usikkerhet ved eksperiment av denne art. Det er derfor usikkert om økning av mengde fuktningsmiddel hen-holds tilsetning av kjønrøk sammen med fuktningsmidlet har noen positiv effekt under forsøksbetingelsene.

Forsøk 2

Da Berol Lanco, som tidligere nevnt, tilhører typen ikke-jonaktige fuktningsmidler, har det vært av interesse å få un-dersøkt om også anjonaktige fuktningsmidler har en lignende effekt. For for-målet ble ytterligere et par mindre sne-dekkede prøveflater på samme område som ved forsøk 1 lagt ut. Disse ble lagt ut som kvadrater, med side 2,5 m. Besprøyt-ningen av flate nr. 6 ble foretatt med 0,5 1 vann med et 4 0/00 innhold av fuktningsmidlet Berol Sulfanat (natriumsalt av do-decylbensensulfonsyre) dvs. ca. 2 g pr. m2 sneflate. Flate 7 fikk 0,5 1 vann med et 4 0/00 innhold av fuktningsmidlet Teepol (Shellprodukt, natriumsalt av sekundært alkylsulfat). Flate nr. 8 fikk 0,5 1 vann uten tilsetning av fuktningsmiddel. Temperaturen på de utsprøytede fuktningsmiddel-oppløsninger og vannet varierte høyest i 1°. Flatene ble lagt ut den 21. 4., og resul-tatene gjengis i tabell 2, av hvilken det fremgår at begge typer fuktningsmidler gir høyere smeltningseffekt enn kontrol-len. Effekten hos Sulfanatet er betydelig og effekten hos Teepol noe mindre.

Forsøk 3

Den 28. 3. 1962 ble lagt ut på plan mark på et fritt, snedekt felt 4 forsøksflater, som

hver hadde målene 21 x 1,2 m = 25,2 m<2>, og med en innbyrdes avstand på 5 m mellom hvert felt. Flatene ble påsprøytet med dels forskjellige katjonaktige fuktningsmidler oppløst i vann (3 flater), dels bare med vann (1 flate), kontrollflaten.

Påsprøytningen skjedde så homogent som mulig, og som sprøyteredskap ble anvendt en trykksprøyte med et munnstykke, som gjorde det mulig å påføre sprøyteves-ken i meget finfordelt form. Samme på-sprøytningsmetode og redskap ble anvendt på samtlige 4 flater.

Temperaturen på sprøytningsvesken var +4° Ci alle 4 tilfeller, og påsprøyt-ningen ble utført ved en lufttemperatur på -h3° C.

Umiddelbart etter påsprøytningen ble snedybdemålinger utført ved 10 punkter på hver flate og med en innbyrdes avstand på 2 m mellom målingspunktene, og ved etterfølgende snemålinger ble målingen utført på samme punkter som ved den første måling. I etterfølgende tabell er snedybden angitt som et middeltall av snedybden på de forskjellige flater ved hver måling.

Ved den første snemålingen den 28. 3 var middelsnedybden på to flater 94 cm og på de to andre 97 cm.

Mellom den 30. 3 og den 7. 4 inntraff en nedbørsperiode, hvorved samtlige flater ble dekket med et ca. 20 cm snedekke over påsprøytningene. Etter den 7. 4. kom det ikke noen ytterligere nedbør på flatene under forsøkstiden, og etter denne datum begynte vårtøingen med skarp solbestråling.

Noen ytterligere tilsetning av fuktningsmiddel eller annet stoff etter den første påsprøytningen forekom ikke, og ikke heller ble noen sort kunstig energi til-ført flatene.

Flate nr. 1, som var kontrollflate, ble påsprøytet utelukkende vann og fikk totalt 5,0 1.

Flate nr. 2 fikk totalt 5 1 sprøyteveske, i hvilken det foruten vann inngikk 50 g cetylpyridiniumbromid.

Flate nr. 3 fikk totalt 5,0 1 sprøyteveske, i hvilken det foruten vann inngikk 50 g etylenoksydaddukt til kokosfettamin med en molekylvekt på ca. 850.

Flate nr. 4 fikk totalt 5,0 1 sprøyteveske, i hvilken foruten vann 50 g av et etylenoksydaddukt til kokosfettamin med en molekylvekt på ca. 850 kvaternært med dime-tylsulfat inngikk.

Av tabellen fremgår at besprøytningen med de tre forskjellige katjonaktige fuktningsmidler har påskyndet snesmeltningen overfor kontrollflaten under samme, na-turlige betingelser.

Eksempel 1

En pulverformet blanding ble frem-stilt, hvilken inneholdt 10 vektsprosent av en ikke-ionisk aktiv alkylfenolpolyglykol-ether med molekylvekt 660 og 90 vektsprosent kjønrøk ved at 100 g av fuktningsmidlet ble oppløst i 400 ml aceton, hvor-etter 900 g kjønrøk ble tilsatt under om-røring inntil alle kjønrøkspartikler var blitt fuktet med fuktningsmiddeloppløsnin-gen. Den erholdte blandingen ble deretter lagt utover på plater og fikk tørke ved romtemperatur ca. 3 timer. Den erholdte blandingen hadde en partikkelstørrelse på mellom 10 og 70 \ i. 800 g av pulverblandin-gen ble strødd ut for hånden på en 400 m<2 >stor isflate i Båckfjarden, Ørnskoldsvik, med en istykkelse på i gjennomsnitt 47 cm ved forsøkets begynnelse, hvilket tilsvarte en tilførsel av 2 g pulver pr. m<2> isoverflate. Isoverflatens tykkelse ble deretter kontrol-lert på forskjellige tider etter forsøkets begynnelse på tre forskjellige punkter innen forsøksområdet, samt på tre forskjellige punkter innenfor nærliggende isflate som gjorde tjeneste som kontrollflate. Forsøke-ne pågikk i tiden 21. 4. til 5. 5. og ga føl-gende resultater:

Forsøksflaten var allerede den 26. april så porøs at en trestav uten vanskelighet kunne stikkes tvers gjennom isstykket med vanlig håndkraft, mens isen på kontrollflaten hadde like fast konsistens som ved forsøkets begynnelse.

Da effekten er å tilskrive omhandlede midlers fuktige eller overflateaktive egen-skaper, er valget av fuktningsmiddel ve-sentlig et økonomisk spørsmål, avhengig av den pris fuktningsmidlet betinger. Blant anvendelige, anjonaktige fuktningsmidler kan nevnes alkylarylsulfonater, som dode-cylbensensulfonat, fettalkoholsulfater, som oleylalkoholsulfat, sulfatert spermolje, sulfatert tallolje, tyrkiskrødtolj e og sulfaterte etylenoksydkondensasj onsprodukter, som sulfatert laurylpolyetylenglykoleter, blant ikke-jonaktige midler kondensasjonspro-dukter av etylenoksyd med alkylfenoler,

som nonylfenol, fettalkoholer, som lauryl-alkohol, fettsyrer, slik som tallfettsyre, og

fettaminer, som oleyamin og blant katjon-aktive midler f. eks. fettaminderivat, som

kvaternære oleyl- og cetylaminderivat og

etylenoksydaddukter.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for å behandle sne

og is for å påskynde dennes smeltning,karakterisert ved at man tilfører sneen eller isen et overflateaktivt stoff (fuktningsmiddel).

2. Fremgangsmåte etter påstand 1, karakterisert ved at fuktningsmidlet tilføres ved besprøytning, i form av en vannoppløsning.

3. Fremgangsmåte etter påstand 1 eller 2, karakterisert ved at fuktningsmidlet tilføres i en mengde på minst 0,01 gram, hensiktsmessig minst 0,03 gram og fortrinnsvis 1—30 gram pr. nr sne- eller isflate.