PL178410B1 - Sposób ochrony powierzchni narażonych na zanieczyszczenie - Google Patents

Abstract

1. Sposób ochrony powierzchni narazonych na zanieczyszczenie i ewentualnie usuwania powstalych zanieczyszczen z powierzchni, polegajacy na nanoszeniu wodnego roztworu blono- twórczych polisacharydów na powierzchnie przed jej zanieczyszczeniem, pozostawieniu nanie- sionego roztworu z utworzeniem stalej blony na powierzchni, a nastepnie w przypadku pojawienia sie zanieczyszczen poddawaniu tej blony dzialaniu cieczy zdolnej do rozpuszczenia tej blony lub zapewnienia jej specznienia oraz usuwaniu zanieczyszczen poprzez calkowite lub czesciowe usuniecie blony z powierzchni, znamienny tym, ze stosuje sie roztwór zawierajacy co najmniej jeden polisacharyd z grupy obejmujacej celulozy i ich pochodne, skrobie i ich pochodne zywice roslinne i polisacharydy pochodzenia drobnoustrojowego, korzystnie dekstran, oraz co najmniej jeden polisacharyd wybrany z grupy obejmujacej polisacharydy z glonów, korzystnie agar, i polisacharydy pochodzenia drobnoustrojowego, korzystnie ksantan, przy czym calkowita ilosc polisacharydów wynosi co najmniej 0,1% (udzial wagowo-objetosciowy). PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób ochrony powierzchni narażonych na zanieczyszczenie i ewentualnie usuwania zanieczyszczeń z powierzchni.

W EP B1,0 365 584 opisano sposób usuwania zanieczyszczeń, polegający na zastosowaniu roztworu polisacharydu do wytwarzania powłoki ochronnej na powierzchni. Po zanieczyszczeniu takąpowleczonąpowierzchnię można łatwo uwolnić od zanieczyszczeń poddając ją działaniu cieczy, która jest zdolna do rozpuszczenia powłoki ochronnej lub zapewnia jej pęcznienie. Sposób według tego europejskiego opisu patentowego umożliwia doskonałe rozwiązanie problemu zanieczyszczeń w przypadku gdy zanieczyszczenie stanowi tak zwane graffiti, zanieczyszczenie spowodowane ruchem drogowym itp.

Istnieje jednak potrzeba opracowania ulepszonego sposobu ochrony powierzchni i usuwania zanieczyszczeń, a w szczególności sposobu umożliwiającego uzyskanie błony polisacharydowej o niskiej rozpuszczalności w wodzie o temperaturze pokojowej.

Szereg polisacharydów, np. karagen i agar, rozpuszczone w wodzie w podwyższonej temperaturze, tworząprzy pewnym minimalnym stężeniu żele gdy roztwór chłodzi się do temperatury pokojowej. Ciągłe odparowywanie wody powoduje powstanie błony, która często jest odporna na rozpuszczanie i może zostać rozpuszczona lub pęcznieć tylko w podwyższonej temperaturze.

Powlekanie powierzchni roztworami polisacharydów w podwyższonej temperaturze jest trudne, a nanoszenie żelu polisacharydowego przez natrysk itp. powoduje zakłócenia w przyczepności do podłoża, gdyż rozpuszczalnik jest silnie związany w strukturze żelu.

Należy więc opracować nowy sposób umożliwiający wykorzystanie zalet związanych z tworzeniem się żelu w stadium pośrednim przy równoczesnym zapewnieniu takiego stężenia polisacharydów w roztworze, że uzyskuje się błonę o wymaganej grubości. Wiadomo, że gdy stosuje się sam polisacharyd typu żelującego, jego stężenie w roztworze musi być bardzo niskie, aby uzyskać roztwór, który można bez problemów nanosić. Natomiast gdy stężenie zwiększy się do poziomu, przy którym uzyska się wymaganą grubość błony, wówczas wystąpi żelowanie i nanoszenie przez natrysk itp. będzie stanowić poważny problem. Sposób według wynalazku rozwiązuje ten problem w zadowalający sposób, co stanowi znaczący postęp w tej dziedzinie.

178 410

Sposób według wynalazku umożliwia uzyskiwanie odpornej powłoki lub błony utworzonej przez polisacharydy przy wykorzystaniu zalety tworzenia się żelu w pośrednim etapie procesu powstawania błony, dzięki zastosowaniu odpowiedniej kompozycji polisacharydów.

Tak więc zgodny z wynalazkiem sposób ochrony powierzchni narażonych na zanieczyszczenie i ewentualnie usuwania zanieczyszczeń z powierzchni, polega na nanoszeniu wodnego roztworu błonotwórczych polisacharydów na powierzchnię przed jej zanieczyszczeniem, pozostawieniu naniesionego roztworu z utworzeniem stałej błony na powierzchni, a następnie w przypadku pojawienia się zanieczyszczeń poddawaniu tej błony działaniu cieczy zdolnej do rozpuszczenia tej błony lub zapewnienia jej spęcznienia oraz usuwaniu zanieczyszczeń poprzez całkowite lub częściowe usunięcie błony z powierzchni, a cechą tego sposobu jest to, że stosuje się roztwór zawierający co najmniej jeden polisacharyd z grupy obejmującej celulozy i ich pochodne, skrobie i ich pochodne, żywice roślinne i polisacharydy pochodzenia drobnoustrojowego, korzystnie dekstran, oraz co najmniej jeden polisacharyd wybrany z grupy obejmującej polisacharydy z glonów, korzystnie agar, i polisacharydy pochodzenia drobnoustrojowego, korzystnie ksantan, przy czym całkowita ilość polisacharydów wynosi co najmniej 0,1% (udział wagowo-objętościowy).

Korzystnie stosuje roztwór zawierający polisacharydy w ilości co najwyżej 10%, a zwłaszcza 5% (udział wagowo-objętościowy).

Korzystnie stosuje się roztwór zawierający bufor pH.

Proporcje wagowe obu składników polisacharydowych mogą zmieniać się w szerokich granicach, np. od około 1000:1 do 1:1000, w zależności od charakteru tych składników.

Pierwszy składnik polisacharydowy, będący polisacharydem typu nieżelującego, jest korzystnie wybrany spośród celuloz i ich pochodnych, skrobi i ich pochodnych, żywic roślinnych i polisacharydów pochodzenia drobnoustrojowego. Spośród żywic roślinnych można wymienić żywicę guarową i żywicę z grochodrzewu, a przydatnym przykładem polisacharydu pochodzenia drobnoustrojowego jest dekstran.

Drugim składnikiem polisacharydowym jest polisacharyd takiego typu, że żeluje sam lub w wyniku interakcji z pierwszym polisacharydem i jest korzystnie wybrany spośród polisacharydów pochodzenia drobnoustrojowego i polisacharydów z glonów, których przykładami są ksantan i agar.

Szczególnie korzystne kompozycje zawierają żywice roślinne i ksantan lub aga]-. Stężenie żywicy roślinnej wynosi korzystnie od około 1 do około 2% wagowych, podczas gdy drugi polisacharyd jest zawarty w mniejszej ilości, np. od około 0,2 do około 1% wagowych w przypadku ksantanu i od około 0,005 do około 0,05% wagowych w przypadku agaru.

W kompozycji żywicy roślinnej i agaru odpowiedni stosunek wagowy tych składników wynosi od około 50:1 do około 300:1. W kompozycji żywica guarowa/agar stosunek składników wynosi korzystnie od około 150:1 do około 250:1, a przy użyciu żywicy z grochodrzewu stosunek ten wynosi korzystnie od około 50:1 do około 150:1.

Zgodnie ze sposobem według wynalazku można stosować więcej niż dwa polisacharydy, np. dwa różne polisacharydy nieżelujące i jeden polisacharyd drugiego typu albo odwrotnie, bądź też po dwa polisacharydy obydwu typów.

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem stosuje się bufor pH, aby przeciwdziałać zmianom pH powstałej błony, niezależnie od wpływów zewnętrznych. Jest to szczególnie odpowiednie, jeśli pragnie się przeciwdziałać wpływowi warunków środowiska, np. kwaśnemu deszczowi lub odchodom ptaków, a także innym warunkom, przy których występuj e kwaśne lub zasadowe pH.

Po naniesieniu roztworu polisacharydów na powierzchnię następuje proces jego przekształcania w pośredni żel, a następnie w stałą błonę. Przebiega on trzema różnymi drogami, w zależności od użytych polisacharydów.

W przypadku gdyjako drugi składnik kompozycji polisacharydów stosuje się polisacharyd zdolny do tworzenia błony poprzez co najmniej częściowe tworzenie żelu, przy wytrącaniu się z roztworu w wyniku odparowywania rozpuszczalnika, tworzenie żelu przez ten polisacharyd jest zakłócone obecnością pierwszego składnika kompozycji, polisacharydu nieżelującego, tak że można uzyskać roztwór dwóch składników o pożądanym wysokim stężeniu bez tworzenia się

178 410 żelu w odpowiedniej temperaturze, np. w temperaturze pokojowej. Przy odparowywaniu rozpuszczalnika z takiego roztworu będzie tworzyć się żel, który ostatecznie przekształci się w stałą błonę.

Można również stosować roztwór, w którym drugi składnik polisacharydowy jest zdolny do interakcji z pierwszym składnikiem polisacharydowym tak, że uzyskuje się pożądany rezultat. Można też stosować mieszaninę dwóch polisacharydów, z których żaden nie będzie osobno tworzyć żelu przy wytrącaniu się z roztworu w wyniku odparowywania rozpuszczalnika, ale które razem w wyniku interakcji przejdą przez stadium żelu w zwiększonym stężeniu i ostatecznie utworzą stałą błonę.

Zastosowanie określonej kompozycji polisacharydów umożliwia wytwarzanie powłoki ochronnej na powierzchni, gdy roztwór polisacharydów przechodzi przez stadium żelu przed utworzeniem stałej błony. Uzyskana błona jest odporna na rozpuszczanie, gdyż obróbka rozpuszczalnikiem, takim jak woda, spowoduje jedynie spęcznienie błony i powstanie żelu, o ile temperatura nie zostanie podwyższona tak, że żel rozpuści się.

Wynalazek dokładniej ilustrują poniższe przykłady. Podane w nich udziały są udziałami wagowo/objętościowymi, o ile nie zaznaczono inaczej.

Przykład 1 części objętościowych roztworu rozpuszczalnej skrobi ziemniaczanej (Sigma) w wodzie (2%) mieszano w 90°C z 1 częścią objętościową 1% wodnego roztworu agaru (Sigma). Uzyskaną mieszaninę ochłodzono do temperatury pokojowej i otrzymano roztwór dwóch polisacharydów.

Uzyskany roztwór naniesiono na stałe podłoże (beton); w wyniku odparowania rozpuszczalnika (do osiągnięcia około 20% wyjściowej objętości) powstał żel, który przy dalszym odparowaniu rozpuszczalnika utworzył błonę. Błona ta była średnio odporna na działanie zimnej wody (15°C), z tym, że można było uzyskać pewne spęcznienie powierzchniowej warstwy błony. Błona była przydatna do ochrony powierzchni przed zanieczyszczeniem typu graffiti lub zanieczyszczeniem z powietrza, gdyż takie zanieczyszczenia łatwo usuwa się zmywając błonę wodą o podwyższonej temperaturze i/lub wodą pod ciśnieniem doprowadzaną przez dyszę.

Przykład 2

Przykład 1 powtórzono z użyciem wodnego roztworu zawierającego 1,5% żywicy z grochodrzewu i 0,01% agaru. Roztwór ten po naniesieniu na podłoże (szkło) utworzył stałą błonę poprzez pośrednie tworzenie żelu. Dla zwiększenia przyczepności roztworu do szklanego podłoża szkło można poddać obróbce wstępnej nanosząc podkład, taki jak polimina.

Przykład 3

Sporządzono roztwór mieszaniny żywicy ksantanowej i żywicy z grochodrzewu w stosunku wagowym 1:3, o całkowitym stężeniu polisacharydów 0,3%. Roztwór naniesiono na podłoże aluminiowe w ilości 0,1 litra/m². Po około 1 godzinie w 20°C naniesiony roztwór utworzył żel, który po dodatkowych 2 godzinach przekształcił w przezroczystą stałą błonę. Właściwości i zachowanie się uzyskanej błony były podobne jak w przypadku błony z przykładu 1.

Przykład 4

Przykład 1 powtórzono, ale w tym przypadku do roztworu polisacharydu dodano roztwór fosforanowego buforu Sorensena zawierającego mieszaninę wodorofosforanu disodowego i diwodorofosforanu potasowego, w wyniku czego uzyskano pH roztworu około 7. Otrzymana błona zachowywała obojętne pH przy wpływie kwaśnego oraz zasadowego środowiska, np. odpowiednio kwaśnego deszczu i odchodów ptasich.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób ochrony powierzchni narażonych na zanieczyszczenie i ewentualnie usuwania powstałych zanieczyszczeń z powierzchni, polegający na nanoszeniu wodnego roztworu błonotwórczych polisacharydów na powierzchnię przed jej zanieczyszczeniem, pozostawieniu naniesionego roztworu z utworzeniem stałej błony na powierzchni, a następnie w przypadku pojawienia się zanieczyszczeń poddawaniu tej błony działaniu cieczy zdolnej do rozpuszczenia tej błony lub zapewnienia jej spęcznienia oraz usuwaniu zanieczyszczeń poprzez całkowite lub częściowe usunięcie błony z powierzchni, znamienny tym, że stosuje się roztwór zawierający co najmniej jeden polisacharyd z grupy obejmującej celulozy i ich pochodne, skrobie i ich pochodne żywice roślinne i polisacharydy pochodzenia drobnoustrojowego, korzystnie dekstran, oraz co najmniej jeden polisacharyd wybrany z grupy obejmującej polisacharydy z glonów, korzystnie agar, i polisacharydy pochodzenia drobnoustrojowego, korzystnie ksantan, przy czym całkowita ilość polisacharydów wynosi co najmniej 0,1% (udział wagowo-objętościowy).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się roztwór zawierający polisacharydy w ilości co najwyżej 10%, a zwłaszcza 5% (udział wagowo-objętościowy).
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się roztwór zawierający bufor pH.