RU2698684C1 - Экологически безопасная композиция для удаления снега, содержащая пористую структуру, производимую из морских звезд - Google Patents
Экологически безопасная композиция для удаления снега, содержащая пористую структуру, производимую из морских звезд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2698684C1 RU2698684C1 RU2018127063A RU2018127063A RU2698684C1 RU 2698684 C1 RU2698684 C1 RU 2698684C1 RU 2018127063 A RU2018127063 A RU 2018127063A RU 2018127063 A RU2018127063 A RU 2018127063A RU 2698684 C1 RU2698684 C1 RU 2698684C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- starfish
- porous structure
- composition
- chloride
- snow removal
- Prior art date
Links
Images
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
- C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
- C09K3/185—Thawing materials
-
- 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
- C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
Abstract
Изобретение относится к экологически безопасной композиции для удаления снега с использованием пористой структуры карбоната кальция, полученной путем удаления белков из морских звезд, для адсорбции ионов хлора. Экологически безопасная композиция для удаления снега включает хлорид, пористую структуру, производимую из морских звезд, и гексаметафосфат натрия. Изобретение обеспечивает увеличение антикоррозионных свойств композиции, уменьшение загрязнения окружающей среды при сохранении противогололедных характеристик композиции. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 табл., 9 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к экологически безопасной композиции для удаления снега, содержащей пористую структуру, производимую из морских звезд, и, более конкретно, к экологически безопасной композиции для удаления снега с применением карбоната кальция с пористой структурой, полученной путем удаления белков из морских звезд, для адсорбции ионов хлора.
Уровень техники
Хлорид кальция (CaCl2), применяемый в зимний период для устранения обледенения на дорогах, представляет собой химическое соединение, в котором на один ион кальция приходится два хлорид-иона, и обычно встречается в виде твердого при комнатной температуре вещества белого цвета, хорошо растворимого в воде. Высокую растворимость CaCl2 в воде даже при низких температурах и способность легко поглощать воду, содержащуюся в воздухе, также используют для удаления воды из замкнутого пространства или для очистки газа.
Хлорид кальция желательно применять в ограниченном до минимума количестве, необходимом в случае затруднений с физическим удалением снега из-за нехватки рабочей силы или из-за плохих дорожных условий для удаления снега. Однако на самом деле ситуация крайней необходимости или т.п. приводит к тому, что применение хлорида кальция превышает достаточное или необходимое для применения количество, поэтому избыток хлорида кальция на дорогах не только приводит к коррозии автомобилей, стальных конструкций и т.д., но также к засолению почвы вокруг придорожных деревьев, убивающему при этом деревья и загрязняющему почву и в конечном итоге воздух.
А именно, хлорид кальция подщелачивает почву и при этом разлагается на хлорид-ионы и ионы кальция, которые поглощаются корнями растений, увеличивая при этом концентрацию ионов в них, что в комплексе приводит к пожелтению листьев, ранней дефолиации, ухудшению фотосинтеза и некротизации растений. Разбрасываемый на дорогах хлорид кальция ускоряет коррозию железа и стали, в частности, автомобильных кузовов в зимних условиях. Кроме того, по мере того, как падает температура, хлорид кальция подмораживается вместе с водой, образуя при этом скользкий слой льда, который затрудняет движение пешеходов или транспортных средств.
Для решения проблем, связанных с материалами для удаления снега, в которых в качестве основного ингредиента применяется хлорид кальция, было предпринято много попыток разработать экологически безопасные композиции для удаления снега.
Например, в корейском патенте KR № 10-1176574 раскрыта экологически безопасная твердотельная композиция для удаления снега с пониженным потенциалом в отношении коррозии металлов, которая содержит (в расчете на 100 массовых частей композиции) от 46 до 56 массовых частей хлорида натрия, от 15 до 25 массовых частей хлорида кальция, от 4 до 6 массовых частей фосфата натрия, от 6 до 10 массовых частей мочевины, от 5 до 7 массовых частей ацетата натрия, от 4 до 6 массовых частей ацетата кальция и от 4 до 6 массовых частей ацетата калия.
Кроме того, в корейском патенте KR № 10-1405138 описана экологически безопасная твердотельная композиция для удаления снега в форме гранул заданного размера и с низким потенциалом в отношении коррозии металлов. Такая композиция для удаления снега состоит из 40,5-56 масс.% хлорида кальция, 36-51 масс.% хлорида натрия, 3,1-7,5 масс.% цитрата натрия, 0,1-0,9 масс.% гидрофосфата кальция, 0,2-2,5 масс.% ацетата натрия и 0,2-2,0 масс.% мочевины и сформирована в виде гранул диаметром от 2 до 5 мм.
Однако вышеупомянутые композиции для удаления снега по-прежнему имеют весьма высокое содержание хлорида кальция и не решают проблему, связанную с возможностью коррозии автомобильных кузовов, стальных конструкций и т.п. на дорожных покрытиях.
Между тем, морская звезда или морские звезды, живущие в прибрежных зонах, считаются морскими отходами и подвергаются утилизации за большую плату, ежегодно составляющую от четырехсот до пятисот миллионов вон (денежная единица Южной Кореи). Они обладают высокой скоростью размножения и высокой способностью к регенерации и оказывают неблагоприятное воздействие на экосистему морских существ, снижая продуктивность рыбоводных хозяйств. Теперь, когда морские звезды являются только проблемой для рыбаков, проводятся исследования способов использования морских звезд в качестве ресурса для применения по другому назначению. В настоящее время морские звезды высушивают и разбрасывают на сельскохозяйственных угодьях для повышения урожайности или применяют в качестве ингредиента при производстве кальцийсодержащих удобрений, а в последнее время в качестве добавочного ингредиента для косметики.
При попытке исследовать способы эффективного удаления ионов хлора, которые создают проблемы с существующими материалами для удаления снега, авторы настоящего изобретения обнаружили, что для удаления ионов хлора эффективным является применение в композиции для удаления снега пористой структуры, производимой из морских звезд, тем самым завершив настоящее изобретение.
Описание изобретения
Целью настоящего изобретения является решение вышеописанных проблем предшествующего уровня техники и создание экологически безопасной композиции для удаления снега, способной адсорбировать ионы хлора, содержащиеся в композиции для удаления снега, с применением пористой структуры, производимой путем удаления белков из морских звезд, и тем самым решить проблемы коррозии металлов и загрязнения окружающей среды, обусловленные ионами хлора.
Для достижения цели настоящее изобретение обеспечивает экологически безопасную композицию для удаления снега, содержащую хлорид, пористую структуру, производимую из морских звезд, и гексаметафосфат натрия.
В настоящем изобретении хлорид может представлять собой, по меньшей мере, один хлорид, выбранный из группы, состоящей из хлорида кальция (CaCl2), хлорида натрия (NaCl) и хлорида магния (MgCl2).
В настоящем изобретении пористая структура, производимая из морских звезд, может быть получена путем удаления белков из морских звезд.
Экологически безопасная композиция для удаления снега согласно настоящему изобретению может содержать пористую структуру, производимую из морских звезд, в количестве от 0,1 до 1 масс.% в расчете на общую массу композиции; и гексаметафосфат натрия в количестве от 0,5 до 3 масс.% в расчете на общую массу композиции.
Экологически безопасная композиция для удаления снега согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать диспергатор противогололедного средства, антикоррозионное средство и обезвоживающее средство.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения экологически безопасной композиции для удаления снега, который содержит: (1) первую стадию смешивания для смешивания и перемешивания хлорида и гексаметафосфата натрия; (2) стадию формования в грануляторе смеси, полученной на первой стадии смешивания (1), с получением частиц со средним диаметром частиц от 0,1 до 13 мм; и (3) вторую стадию смешивания для смешивания формованных частиц и пористой структуры, производимой из морских звезд.
В настоящем изобретении пористую структуру, производимую из морских звезд, можно получать с помощью способа, содержащего: промывку морских звезд с целью удаления солей; взаимодействие морских звезд с протеазой с целью расщепления белков морской звезды; и получение пористой структуры из продуктов, полученных после разрушения белков.
Эффекты изобретения
В экологически безопасной композиции для удаления снега согласно настоящему изобретению применяют пористую структуру, производимую из морских звезд, для адсорбции хлорид-ионов, содержащихся в композиции для удаления снега; поэтому на дорогах она оказывает наименьшее возможное влияние на коррозию конструкционного оборудования, автомобильных кузовов и т.д., и обладает более выраженной способностью к продолжительному удалению снега, чем существующий в настоящее время материал для удаления снега с применением хлорида калия; и более высокими противогололедными характеристиками, чем у существующего в настоящее время материала для удаления снега с применением хлорида натрия. Кроме того, в настоящем изобретении используются морские звезды, которые неблагоприятно влияют на экосистему и становятся проблемой в случае их утилизации, поэтому упомянутая композиция является экологически безопасной и выгодной с точки зрения затрат и экономики.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена схема, иллюстрирующая способ получения экологически безопасной композиции для удаления снега согласно настоящему изобретению.
На фиг. 2 представлено изображение пористой структуры, производимой из морских звезд, полученное методом сканирующей электронной микроскопии (SEM).
Наилучшие варианты осуществления изобретения
Далее будет дано подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Варианты осуществления настоящего изобретения приведены просто для лучшего понимания настоящего изобретения и не предназначены ограничивать объем настоящего изобретения.
Настоящее изобретение относится к экологически безопасной композиции для удаления снега, содержащей хлорид и пористую структуру, производимую из морских звезд.
В настоящем изобретении термин "хлорид" означает соединение, содержащее хлор (Cl), которое обычно применяется в области материалов для удаления снега, и может представлять собой, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из хлорида кальция (CaCl2), хлорида натрия (NaCl) и хлорида магния (MgCl2).
Хлорид, функционирующий как противогололедное средство, снижает температуру замерзания воды, и генерирует тепло при взаимодействии с водой, понижая при этом температуру замерзания композиции для удаления снега. Действуя как хороший материал для удаления снега, хлорид при контакте с водой высвобождает хлорид- ионы (Cl-) и вызывает диссоциацию молекул воды на ионы водорода (H+) и ионы гидроксида (OH-), приводящие к коррозии металлов при контакте с металлом.
Хлорид предпочтительно содержится в количестве от 90 до 99,4 масс.% в расчете на общую массу композиции для удаления снега. Когда содержание хлорида составляет менее 90 масс.%, противогололедные характеристики композиции для удаления снега становятся неудовлетворительными; при этом когда содержание хлорида превышает 99,4 масс.%, возникают трудности с ингибированием коррозии металлов. С точки зрения противогололедных характеристик и антикоррозионных свойств, более предпочтительно, чтобы хлорид содержался в количестве от 95 до 98 масс.% в расчете на общую массу композиции для удаления снега.
Экологически безопасная композиция для удаления снега согласно настоящему изобретению обеспечивает решение проблемы, связанной с коррозией, обусловленной хлоридом, путем дополнительного включения в нее пористой структуры, производимой из морских звезд, в дополнение к хлориду, обычно применяемому в существующих в настоящее время материалах для удаления снега.
Морские звезды представляют собой живой материал с высокой скоростью размножения и высокой способностью к регенерации, собираемый в больших количествах и без особых затрат. Следовательно, можно получать композицию для удаления снега согласно настоящему изобретению в больших количествах и с низкими затратами, поскольку композиция для удаления снега в качестве активного компонента содержит пористую структуру, производимую из морских звезд, которая имеет низкую себестоимость.
Пористую структуру для применения в настоящем изобретении можно получать путем удаления белков из морских звезд. Морская звезда представляет собой живой организм, состоящий из белков и карбоната кальция. В морской звезде, погруженной в раствор протеазы (от 1:1000 до 1:10000), такой как пепсин, трипсин, эффективные микроорганизмы (EM) и т.д., при 45-50°C, в течение 24-72 часов происходит расщепление белков с образованием пористой структуры карбоната кальция, имеющего более высокий удельный вес, чем вода, в виде слегка желтоватого осадка. Полученный при этом осадок выделяют, получая при этом трехмерную пористую структуру, состоящую из карбоната кальция.
Пористая структура, производимая из морских звезд, согласно настоящему изобретению способна адсорбировать хлорид-ионы предположительно путем физической адсорбции молекулярных кластеров воды в своих трехмерных порах и путем химической адсорбции, обусловленной электростатическим притяжением внутри структуры.
Обнаружено, что в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения композиция для удаления снега, содержащая пористую структуру, производимую из морских звезд, обладает столь же высокими противогололедными характеристиками, что и обычный материал для удаления снега с применением хлорида кальция, а также приводит к значительному уменьшению коррозии металлов.
Содержание пористой структуры, производимой из морских звезд, согласно настоящему изобретению предпочтительно составляет от 0,1 до 1 масс.%, более предпочтительно от 0,3 до 1 масс.% в расчете на общую массу композиции для удаления снега. Когда содержание пористой структуры, производимой из морских звезд, составляет менее 0,1 масс.%, композиция обладает слишком низкой адсорбционной способностью в отношении хлорид ионов, чтобы предотвращать коррозию металлов; при этом когда пористая структура, производимая из морских звезд, содержится в количестве, превышающем 1 масс.%, карбонаткальциевый компонент структуры не растворяется в воде, причем доля водонерастворимой части композиции превышает 1 масс.%, что выше одного процента, который соответствует стандартам экологической маркировки и сертификации. Поэтому предпочтительно применять настолько большое количество пористой структуры, производимой из морских звезд, насколько это представляется возможным в пределах допустимого диапазона содержания водонерастворимой части, не превышающего стандартов экологической маркировки и сертификации, то есть 1 масс.%, с целью получения композиции для удаления снега, превосходной как с точки зрения противогололедных характеристик, так и антикоррозионных свойств.
Также обнаружено, что в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения композиция для удаления снега с указанным выше содержанием пористой структуры, производимой из морских звезд, не только демонстрирует противогололедные характеристики, эквивалентные обычной композиции для удаления снега с применением карбоната кальция, но также имеет более высокие антикоррозионные свойства.
Экологически безопасная композиция для удаления снега согласно настоящему изобретению может дополнительно включать в себя гексаметафосфат натрия.
Гексаметафосфат натрия ((NaPO2)6) характеризуется тем, что расплывается на воздухе, то есть во влажном воздухе медленно превращается в густую жидкость, а также характеризуется высокой растворимостью, медленным "таянием" и высокой гигроскопичностью. Водный 1%-ный раствор имеет значение pH от 5,0 до 6,8. Гексаметафосфат натрия представляет собой соединение с кольцевой структурой и очень высокой способностью связывать ионы металлов, применяемое в обычных пищевых продуктах в качестве буфера, усилителя ионной силы и очищающего средства.
Среди фосфатов гексаметафосфат натрия обладает наилучшей способностью образовывать комплексную соль с ионом кальция, а его водный раствор применяется в качестве антикоррозионного средства для металлов благодаря способности образовывать комплексные ионы с Ca2+, Mg2+, Ba2+, Cu2+, Fe3+ и т.д. и маскировать активность ионов. Согласно традиционному способу гексаметафосфат натрия применяют в сочетании с динатрийгидрофосфатом, чтобы максимизировать его антикоррозионную активность в отношении металла.
Обнаружено, что композиция согласно настоящему изобретению, в которой гексаметафосфат натрия находится во взаимодействии с пористой структурой, производимой из морских звезд, намного превосходит по антикоррозионной активности в отношении металла обычные антикоррозионные средства с применением только гексаметафосфата натрия или его комбинации с динатрийгидрофосфатом.
Такое взаимодействие предположительно реализуется гексаметафосфатом натрия в форме иона, который образует координационную связь с пористой структурой карбоната кальция, обеспечивая при этом структурированное антикоррозионное средство, которое демонстрирует гораздо более сильную антикоррозионную активность, чем обычные антикоррозионные средства.
Содержание гексаметафосфата натрия предпочтительно составляет от 0,5 до 3 масс.%. Если гексаметафосфат натрия содержится в количестве менее 0,5 масс.%, композиция испытывает трудности с предотвращением коррозии металлов, обусловленной хлоридом натрия, хлоридом кальция и т.д.; при этом если гексаметафосфат натрия содержится в количестве, превышающем 3 масс.%, доля водонерастворимой части композиции превышает 1% из-за чрезмерного образования комплексных солей.
Экологически безопасная композиция для удаления снега согласно настоящему изобретению дополнительно может включать в себя добавки, такие как дополнительное антикоррозионное средство, диспергатор противогололедного средства, обезвоживающее средство и т.д.
В контексте настоящего документа дополнительное антикоррозионное средство может включать в себя, если не ограничивается специально, компонент, который наносится на металл или т.п. для взаимодействия с хлорид-ионами вместо металла, тем самым предотвращая коррозию металла.
Например, дополнительное антикоррозионное средство предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, одно средство, выбранное из группы, состоящей из динатрийгидрофосфата, оксалата кальция, цитрата натрия и глюконата натрия; более предпочтительно представляет собой динатрийгидрофосфат (Na2HPO4).
Дополнительное антикоррозионное средство предпочтительно содержится в количестве от 0,1 до 3 масс.% в расчете на общую массу композиции. Когда содержание дополнительного антикоррозионного средства составляет менее 0,1 масс.%, невозможно ингибировать коррозию металлов, обусловленную хлоридом кальция и хлоридом натрия; при этом если содержание дополнительного антикоррозионного средства превышает 3 масс.%, может происходить осаждение, причем доля водонерастворимой части становится выше 1%.
В настоящем изобретении общая масса пористой структуры, производимой из морских звезд, гексаметафосфата натрия и дополнительного антикоррозионного средства (если применяется) предпочтительно составляет 3,5 масс.% или менее в расчете на общую массу композиции. Когда такая общая масса превышает 3,5 масс.%, доля водонерастворимой части композиции превышает 1%, что не соответствует стандартам экологической маркировки и сертификации.
Диспергатор противогололедного средства добавляют с целью повышения скорости проникновения материала для удаления снега, увеличения глубины проникновения и диспергируемости. Примеры диспергатора противогололедного средства могут включать в себя любой вязкий материал, такой как глицерин, пропиленгликоль, сорбит, меласса и т.д., предпочтительно глицерин.
Диспергатор противогололедного средства предпочтительно содержится в количестве от 0,3 до 3 масс.% в расчете на общую массу композиции. Когда содержание диспергатора противогололедного средства составляет менее 0,3 масс.%, возможно ухудшение характеристик проникновения и диспергирования; при этом если содержание диспергатора противогололедного средства превышает 3 масс.%, существует вероятность того, что диспергатор противогололедного средства во время операции по удалению снега останется в растворе, образующемся после таяния снега, создавая при этом скользкость на дороге.
Если необходимо, экологически безопасная композиция для удаления снега согласно настоящему изобретению дополнительно может включать в себя известную добавку, например, такую как соль органической кислоты. В контексте настоящего документа соль органической кислоты предпочтительно представляет собой соль аскорбиновой кислоты, лимонной кислоты, уксусной кислоты, пропионовой кислоты, глюконовой кислоты, муравьиной кислоты и т.д., наиболее предпочтительно представляет собой соль лимонной кислоты. В контексте настоящего документа соль лимонной кислоты может представлять собой цитрат натрия или цитрат калия. Цитрат представляет собой вещество со слабокислотными свойствами и такой низкой токсичностью, что может применяться в качестве пищевой добавки; при взаимодействии с водой цитрат становится немного вязким. Для проявления более высокого антикоррозионного эффекта его можно применять скорее в сочетании с вышеупомянутым динатрийгидрофосфатом, чем сам по себе. Содержание соли органической кислоты предпочтительно находится в диапазоне от 0,3 до 3 масс.% в расчете на общую массу композиции для удаления снега.
Далее будет дано подробное описание способа получения экологически безопасной композиции для удаления снега согласно настоящему изобретению. На фиг. 1 представлена схема, иллюстрирующая способ получения экологически безопасной композиции для удаления снега согласно настоящему изобретению.
Способ получения экологически безопасной композиции для удаления снега содержит: (1) первую стадию смешивания для смешивания и перемешивания хлорида и гексаметафосфата натрия; (2) стадию формования в грануляторе смеси, полученной на первой стадии смешивания (1), с получением частиц со средним диаметром частиц от 0,1 до 13 мм; и (3) вторую стадию смешивания для смешивания формованных частиц и пористой структуры, производимой из морских звезд.
Первая стадия смешивания представляет собой необязательное добавление добавок, таких как дополнительное антикоррозионное средство, диспергатор противогололедного средства, обезвоживающее средство и т.д., и их совместное перемешивание.
Стадия формования частиц представляет собой формование в грануляторе частиц с одинаковым диаметром частиц. Средний диаметр частиц предпочтительно составляет от 0,1 до 13 мм, более предпочтительно от 5 до 10 мм, что соответствует стандартам экологической маркировки и сертификации относительно размера частиц и желательно с точки зрения легкости применения без высвобождения тонкодисперсного порошка и с точки зрения хороших технологических свойств.
Для получения экологически безопасной композиции для удаления снега согласно настоящему изобретению смесь, отформованную с получением частиц одинакового диаметра, смешивают с пористой структурой, производимой из морских звезд. В связи с этим пористую структуру, производимую из морских звезд, можно получать согласно способу, включающему в себя: промывку морских звезд с целью удаления солей; взаимодействие очищенных морских звезд с протеазой с целью расщепления белков морской звезды; и получение пористой структуры из продуктов, полученных после разрушения белков.
В контексте настоящего документа протеаза представляет собой любой фермент деградации (белков), способный расщеплять белки морской звезды, и может включать в себя, если специально не ограничивается, пепсин, трипсин, эффективные микроорганизмы (EM) и т.д. Когда морские звезды находятся в контакте с протеазой при температуре от 45°C до 50°C в течение 24-72 часов, происходит расщепление белков с образованием пористой структуры карбоната кальция в виде слегка желтоватого осадка с более высоким удельным весом, чем у воды. Полученный таким образом осадок выделяют, получая при этом трехмерную пористую структуру, состоящую из карбоната кальция.
В способе получения экологически безопасной композиции для удаления снега согласно настоящему изобретению состав ингредиентов, то есть хлорид, пористая структура, гексаметафосфат натрия и добавки являются такими же, что подробно описаны выше.
Примеры
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на примеры. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что примеры приведены только для лучшего понимания настоящего изобретения и не подразумевают ограничения объема настоящего изобретения.
Пример 1 получения
Получение пористой структуры, производимой из морских звезд
100 г морских звезд промывали, обессоливали с поверхности и помещали в водяную баню. Затем в водяную баню добавляли 1,5 л дистиллированной воды, температуру которой устанавливали равной 50°C. Добавляли 1,5 г пепсина (1:10000) в качестве протеазы и после 5-минутного перемешивания выдерживали в водяной бане в течение 3 дней.
Через 3 дня из водяной бани удаляли всплывшие вещества и промывали дистиллированной водой, получая при этом слегка желтоватое твердое вещество, которое затем сушили в сушильном шкафу при 50°C, получая при этом пористую структуру, производимую из морских звезд, в форме немного желтоватого порошка.
Изображения полученной пористой структуры, производимой из морских звезд, полученные методом сканирующей электронной микроскопии (SEM), представлены на фиг. 2. Как видно из SEM-изображений, полученных при увеличении X 700 (сверху) и X 20000 (внизу), пористая структура, производимая из морских звезд, имеет пористость во всех направлениях.
Пример 2 получения
Получение экологически безопасной композиции
для удаления снега
Компоненты, указанные в следующей таблице 1, смешивали вместе с полученной твердотельной композицией для удаления снега (единица измерения: масс.%).
Все компоненты, отличающиеся от пористой структуры, полученной из морской звезды, смешивали вместе при перемешивании и полученную смесь формовали в грануляторе с получением частиц одинакового диаметра, равного приблизительно 5-10 мм.
Гранулированные частицы смешивали с пористой структурой, полученной по примеру 1 получения, при перемешивании, получая при этом экологически безопасную композицию для удаления снега.
В следующей таблице 1 сравнительный пример 8 предназначен для сравнения с обычной экологически безопасной композицией для удаления снега, и приведенные цифры совпадают с цифрами, указанными в примере 1 патента KR № 10-1694495.
Таблица 1
| CaCl2 | NaCl | Гексамета фосфат натрия | Динатрий фосфат | Глицерин | Структура на основе морской звезды | CaCO3 | |
| Пример 1 | 33 | 64,4 | 1,5 | - | 1 | 0,1 | - |
| Пример 2 | 33 | 64,2 | 1,5 | - | 1 | 0,3 | - |
| Пример 3 | 33 | 64 | 1,5 | - | 1 | 0,5 | - |
| Пример 4 | 33 | 63,7 | 1,5 | - | 1 | 0,8 | - |
| Пример 5 | 33 | 63,5 | 1,5 | - | 1 | 1 | - |
| Пример 6 | 33 | 64,5 | 1 | - | 1 | 0,5 | - |
| Пример 7 | 33 | 63,5 | 2 | - | 1 | 0,5 | - |
| Пример 8 | 33 | 63 | 2,5 | - | 1 | 0,5 | - |
| Пример 9 | 33 | 63 | 1 | - | 1 | 0,5 | - |
| Сравнительный пример 1 | 33 | 65,2 | 0,3 | 1,5 | 1 | 0,5 | - |
| Сравнительный пример 2 | 33 | 62,2 | 3 | - | 1 | 0,8 | - |
| Сравнительный пример 3 | 33 | 63,3 | 1,5 | - | 1 | 1,2 | - |
| Сравнительный пример 4 | 33 | 64 | 1,5 | - | 1 | - | 0,5 |
| Сравнительный пример 5 | 33 | 63,5 | 1,5 | - | 1 | - | 1 |
| Сравнительный пример 6 | 33 | 62 | - | 3 | 1 | 1 | - |
| Сравнительный пример 7 | 33 | 63,5 | 1 | 1,5 | 1 | - | - |
| Сравнительный пример 8 | 40 | 54 | 3 | 3 | - | - | - |
Экспериментальный пример 1
Измерение противогололедных характеристик
Свойства композиций для удаления снега измеряли с точки зрения противогололедных характеристик согласно стандартам EL:610 (метод испытания противогололедных характеристик), EM-502-3.
Отдельные воронки фиксировали в термостатирующих банях при -3°C и -7°C. Под каждой воронкой размещали колбу Эрленмейера и помещали на чашу весов, установленных на ноль.
В воронку помещали кубик льда (3 см × 3 см × 3 см) и распределяли на кубике 1 г каждой композиции для удаления снега по примеру 2 получения. Затем через 15, 30 и 60 минут определяли вес воды, стекающей из тающего кубика льда через воронку.
Полученные данные по измерению веса переводили в процент (%), вычисленный относительно цифр, полученных в сравнительном примере 2, и представляли в следующей таблице 2.
Таблица 2
| Температура | -3°C | -7°C | ||||
| Время | 15 мин | 30 мин | 60 мин | 15 мин | 30 мин | 60 мин |
| Пример 1 | 128 | 131 | 137 | 126 | 129 | 134 |
| Пример 5 | 128 | 130 | 125 | 123 | 126 | 127 |
| Пример 7 | 126 | 127 | 130 | 130 | 129 | 131 |
| Сравнительный пример 1 | 125 | 129 | 125 | 131 | 133 | 129 |
| Сравнительный пример 4 | 121 | 125 | 126 | 134 | 133 | 137 |
| Сравнительный пример 8 | 105 | 108 | 113 | 104 | 102 | 101 |
Как можно видеть из таблицы 2, экологически безопасная композиция для удаления снега согласно настоящему изобретению, с точки зрения противогололедных характеристик, эквивалентна или превосходит композицию по сравнительному примеру 1, в которой применяется небольшое количество антикоррозионного средства; и намного превосходит обычную экологически безопасную композицию для удаления снега по сравнительному примеру 8, в которой вместо пористой структуры, производимой из морских звезд, применяется карбонат кальция.
Из полученных результатов выяснилось, что экологически безопасная композиция для удаления снега согласно настоящему изобретению может предотвращать коррозию металлов без ухудшения противогололедных свойств.
Экспериментальный пример 2
Определение доли водонерастворимой части композиции
и степени коррозии металлов
Проводили эксперименты, чтобы оценить композиции для удаления снега по примерам и сравнительным примерам в отношении доли водонерастворимой части и степени коррозии металлов.
Что касается определения доли водонерастворимой части композиции, 100 г образца растворяли в 250 г дистиллированной воды и подвергали полученный раствор фильтрованию для определения процентного содержания (масс.%) остатка после фильтрования относительно массы образца со ссылкой на метод, указанный в стандарте KS M ISO 2479:2012.
Степень коррозии металлов определяли согласно способу испытания, указанному в стандартах на методы испытаний EM502-1.
Таблица 3
| Доля водонерастворимой части композиции (%) | Коррозионные потери на NaCl (%) | |
| Пример 1 | 0,57 | 28,8 |
| Пример 2 | 0,7 | 12,1 |
| Пример 3 | 0,8 | 6,9 |
| Пример 4 | 0,98 | 8,6 |
| Пример 5 | 0,99 | 7,2 |
| Пример 6 | 0,79 | 15,3 |
| Пример 7 | 0,85 | 4,6 |
| Пример 8 | 0,95 | 3,6 |
| Пример 9 | 0,93 | 12,8 |
| Сравнительный пример 1 | 0,61 | 40,8 |
| Сравнительный пример 2 | 1,27 | 2,1 |
| Сравнительный пример 3 | 1,26 | 4,6 |
| Сравнительный пример 4 | 0,9 | 46,3 |
| Сравнительный пример 5 | 1,14 | 50,4 |
| Сравнительный пример 6 | 2,03 | 50,1 |
| Сравнительный пример 7 | 0,49 | 34,5 |
| Сравнительный пример 8 | - | 31,05 |
Если обратиться к таблице 3, доля водонерастворимой части композиции постепенно увеличивается с увеличением содержания пористой структуры, производимой из морских звезд (примеры 1-5). Когда содержание пористой структуры превышает 1 масс.% (сравнительный пример 3), доля водонерастворимой части композиции превышает 1%. При более высоком содержании пористой структуры коррозионные потери уменьшались (примеры 1-5 и сравнительный пример 3), что косвенно указывает на то, что пористая структура сильно влияет на степень коррозии металлов.
Кроме того, когда содержание гексаметафосфата натрия относительно того же содержания пористой структуры (0,5 масс.%) меняли на 1 масс.%, 1,5 масс.%, 2 масс.% и 2,5 масс.% (примеры 3, 6, 7 и 8), степень коррозии металлов постепенно уменьшалась до 15,3%, 6,9%, 4,6% и 3,6%, соответственно.
В частности, композиция для удаления снега по примеру 8, в которой в качестве антикоррозионного средства применяется только 2,5 масс.% гексаметафосфата натрия, показала самую низкую степень коррозии металлов (3,6%), которая была намного ниже, чем степень коррозии металлов (12,8%) в случае композиции для удаления снега по примеру 9, в которой в качестве антикоррозионного средства применяется 1 масс.% гексаметафосфата натрия в сочетании с 1,5 масс.% динатрийгидрофосфата. Это косвенно указывает на то, что в отличие от обычных антикоррозионных средств гексаметафосфат натрия образует координационную связь с пористой структурой, обеспечивая при этом весьма высокие антикоррозионные характеристики.
Композиция для удаления снега по сравнительному примеру 2, в которой применяется 0,8 масс.% пористой структуры, производимой из морских звезд, и 3 масс.% гексаметафосфата натрия, показала самую низкую степень коррозии металлов (2,1%). Но общее содержание пористой структуры, производимой из морских звезд, и гексаметафосфата натрия превышало 3,5 масс.%, поэтому доля водонерастворимой части композиции превышала 1%.
Кроме того, композиции для удаления снега по сравнительным примерам 4 и 5, в которых взамен экстракта морской звезды по примерам 3 и 5 применяли то же самое количество карбоната кальция, показывали степень коррозии металлов 46,3% и 50,4%, соответственно. Это показывает, что композиция для удаления снега согласно настоящему изобретению, содержащая экстракт морской звезды, обладает намного более высокими антикоррозионными характеристиками в отношении металлов, чем композиция для удаления снега, содержащая такое же количество карбоната кальция.
Композиция для удаления снега по сравнительному примеру 6, содержащая 1 масс.% экстракта морской звезды и 3 масс.% динатрийгидрофосфата, приводила к доле водонерастворимой части композиции, превышающей 1%, и показывала более высокую степень коррозии металлов, чем композиция по примеру 5, в которой применяется 1,5 масс.% гексаметафосфата натрия.
Композиция для удаления снега по сравнительному примеру 7, в которой не применялся экстракт морской звезды, показывала гораздо более высокую степень коррозии металлов (35,5%), чем степень коррозии в примере 9 с применением такого же количества гексаметафосфата натрия и динатрийгидрофосфата.
Обычная экологически безопасная композиция для удаления снега по сравнительному примеру 8 в экспериментальном примере 1 имела очень плохие противогололедные характеристики и высокую степень коррозии металлов (31,05%).
Настоящее изобретение описано со ссылкой на конкретные предпочтительные варианты его осуществления. При этом объем настоящего изобретения не ограничивается конкретными вариантами его осуществления, раскрытыми в качестве наилучших способов, предусмотренных для реализации настоящего изобретения, но при этом включает в себя множество изменений и модификаций, которые могут быть сделаны специалистами в данной области техники без отступления от сущности и объема настоящего изобретения.
Claims (16)
1. Экологически безопасная композиция для удаления снега, содержащая:
хлорид,
пористую структуру, производимую из морских звезд, полученную путем удаления белков из морских звезд, и
гексаметафосфат натрия.
2. Экологически безопасная композиция для удаления снега по п. 1, в которой хлорид представляет собой, по меньшей мере, один хлорид, выбранный из группы, состоящей из хлорида кальция (CaCl2), хлорида натрия (NaCl) и хлорида магния (MgCl2).
3. Экологически безопасная композиция для удаления снега по п. 1, в которой пористая структура, производимая из морских звезд, содержится в количестве от 0,1 до 1 масс.% в расчете на общую массу композиции.
4. Экологически безопасная композиция для удаления снега по п. 1, в которой гексаметафосфат натрия содержится в количестве от 0,5 до 3 масс.% в расчете на общую массу композиции.
5. Экологически безопасная композиция для удаления снега по п. 1, дополнительно содержащая диспергатор противогололедного средства, антикоррозионное средство и обезвоживающее средство.
6. Способ получения экологически безопасной композиции для удаления снега, содержащий:
1) первую стадию смешивания для смешивания и перемешивания хлорида и гексаметафосфата натрия;
2) стадию формования в грануляторе смеси, полученной на первой стадии смешивания (1), с получением частиц со средним диаметром частиц от 0,1 до 13 мм; и
3) вторую стадию смешивания для смешивания формованных частиц и пористой структуры, производимой из морских звезд, полученной путем удаления белков из морских звезд.
7. Способ по п. 6, в котором пористую структуру, производимую из морских звезд, получают согласно способу, включающему:
промывку морских звезд с целью удаления солей;
взаимодействие морских звезд с протеазой с целью расщепления белков морской звезды; и
получение пористой структуры из продуктов, полученных после разрушения белков.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2017-0104021 | 2017-08-17 | ||
| KR20170104021 | 2017-08-17 | ||
| KR10-2018-0008069 | 2018-01-23 | ||
| KR1020180008069A KR101903171B1 (ko) | 2017-08-17 | 2018-01-23 | 불가사리 유래 다공성 구조체를 포함하는 친환경 제설제 조성물 |
| PCT/KR2018/005272 WO2019035533A1 (ko) | 2017-08-17 | 2018-05-08 | 불가사리 유래 다공성 구조체를 포함하는 친환경 제설제 조성물 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2698684C1 true RU2698684C1 (ru) | 2019-08-28 |
Family
ID=63877101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018127063A RU2698684C1 (ru) | 2017-08-17 | 2018-05-08 | Экологически безопасная композиция для удаления снега, содержащая пористую структуру, производимую из морских звезд |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11390784B2 (ru) |
| EP (1) | EP3470488B1 (ru) |
| JP (1) | JP6621930B2 (ru) |
| KR (1) | KR101903171B1 (ru) |
| CN (1) | CN109790444B (ru) |
| CA (1) | CA3023013C (ru) |
| DK (1) | DK3470488T3 (ru) |
| HU (1) | HUE053186T2 (ru) |
| PL (1) | PL3470488T3 (ru) |
| RU (1) | RU2698684C1 (ru) |
| WO (1) | WO2019035533A1 (ru) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102318909B1 (ko) * | 2019-12-23 | 2021-10-28 | (주)유투시스템 | 하이드로젤을 이용한 염분 제거용 조성물 |
| KR102547890B1 (ko) * | 2021-06-01 | 2023-06-27 | 넥센타이어 주식회사 | 타이어 트레드 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어 |
| KR102649821B1 (ko) * | 2022-01-27 | 2024-03-20 | 동의대학교 산학협력단 | 불가사리 추출물을 포함하는 일소방지용 조성물 및 이의 제조방법 |
| KR102525123B1 (ko) * | 2022-03-28 | 2023-04-24 | 권기창 | 패각류를 포함하는 친환경 제설제 첨가용 조성물 |
| KR102653306B1 (ko) * | 2023-03-15 | 2024-04-02 | 주식회사 문화농장 | 다공성 구조의 커피박이 혼합된 제설제 조성물 및 상기 제설제 조성물의 제조방법 |
| KR102608617B1 (ko) * | 2023-04-26 | 2023-12-04 | 주식회사 삼성컴퍼니 | 간수를 이용한 친환경 제설제 조성물 |
| KR102671912B1 (ko) * | 2023-08-01 | 2024-06-05 | 주식회사 스타스테크 | 콘크리트 파손이 억제된 친환경 고상 제설제 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5599475A (en) * | 1995-09-15 | 1997-02-04 | Ossian, Inc. | De-icing composition and method for making same |
| WO2003062348A1 (en) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Global Specialty Chemicals Limited | Improved snow and ice-melting granules and method for preparing same |
| RU2576597C1 (ru) * | 2015-03-04 | 2016-03-10 | Артем Юрьевич Чайка | Способ получения твердого противогололедного материала на основе пищевой поваренной соли и кальцинированного хлорида кальция (варианты) |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54111000A (en) * | 1978-02-21 | 1979-08-30 | Ito Masaaki | Porous calcium carbonate and its manufacture |
| JPS60195178A (ja) | 1984-03-16 | 1985-10-03 | Yoshinari Masuyama | 凍結防止及び防塵剤 |
| US6800217B2 (en) * | 2000-02-28 | 2004-10-05 | Cargill, Incorporated | Deicer and pre-wetting agent |
| ITRE20050062A1 (it) * | 2005-05-30 | 2005-08-29 | Leo Claudia | Materiale antigelo per siti esterni,tipicamente opere viarie |
| KR100706764B1 (ko) * | 2006-05-15 | 2007-04-13 | 한국기초과학지원연구원 | 효소 처리된 불가사리 추출물을 이용한 중금속 흡착용 칼럼 |
| FR2908780B1 (fr) * | 2006-11-17 | 2009-01-16 | Victor Seita | Composition deneigeante antiderapante |
| US8182714B2 (en) * | 2007-12-17 | 2012-05-22 | Ossian, Inc. | Critical levels of glycerin balanced with salt fines for de-icing salt |
| KR101176574B1 (ko) | 2011-04-19 | 2012-08-23 | (주)세명테크 | 친환경 고상 제설제 |
| KR101405138B1 (ko) | 2014-04-25 | 2014-06-10 | (주)세명테크 | 친환경 고상 제설제 및 그것의 제조 방법 |
| CN104746401A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-07-01 | 江苏中设集团股份有限公司 | 抗冰冻型桥面铺装沥青混凝土的生产方法 |
| KR101694495B1 (ko) * | 2016-07-11 | 2017-01-10 | (주)웰컴 | 혼합과립형 친환경 제설제 조성물 및 그 제조방법 |
| KR101764694B1 (ko) * | 2017-03-31 | 2017-08-07 | (주)세명테크 | 친환경 고상 제설제 및 그 제조방법 |
-
2018
- 2018-01-23 KR KR1020180008069A patent/KR101903171B1/ko active IP Right Grant
- 2018-05-08 US US16/073,337 patent/US11390784B2/en active Active
- 2018-05-08 HU HUE18789310A patent/HUE053186T2/hu unknown
- 2018-05-08 EP EP18789310.2A patent/EP3470488B1/en active Active
- 2018-05-08 DK DK18789310.2T patent/DK3470488T3/da active
- 2018-05-08 WO PCT/KR2018/005272 patent/WO2019035533A1/ko unknown
- 2018-05-08 CA CA3023013A patent/CA3023013C/en active Active
- 2018-05-08 RU RU2018127063A patent/RU2698684C1/ru active
- 2018-05-08 PL PL18789310T patent/PL3470488T3/pl unknown
- 2018-05-08 CN CN201880000870.5A patent/CN109790444B/zh active Active
- 2018-05-08 JP JP2018538721A patent/JP6621930B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5599475A (en) * | 1995-09-15 | 1997-02-04 | Ossian, Inc. | De-icing composition and method for making same |
| WO2003062348A1 (en) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Global Specialty Chemicals Limited | Improved snow and ice-melting granules and method for preparing same |
| RU2265638C1 (ru) * | 2002-01-22 | 2005-12-10 | Глобал Спешиэлти Кемикалз Ллс | Усовершенствованные гранулы для растапливания снега и льда и способ их изготовления |
| RU2576597C1 (ru) * | 2015-03-04 | 2016-03-10 | Артем Юрьевич Чайка | Способ получения твердого противогололедного материала на основе пищевой поваренной соли и кальцинированного хлорида кальция (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6621930B2 (ja) | 2019-12-18 |
| EP3470488A1 (en) | 2019-04-17 |
| CN109790444A (zh) | 2019-05-21 |
| DK3470488T3 (da) | 2021-03-08 |
| CA3023013C (en) | 2021-10-12 |
| HUE053186T2 (hu) | 2021-06-28 |
| CN109790444B (zh) | 2021-08-13 |
| EP3470488B1 (en) | 2020-12-09 |
| CA3023013A1 (en) | 2019-02-17 |
| JP2019532114A (ja) | 2019-11-07 |
| KR101903171B1 (ko) | 2018-10-01 |
| US11390784B2 (en) | 2022-07-19 |
| US20200392386A1 (en) | 2020-12-17 |
| EP3470488A4 (en) | 2019-11-20 |
| WO2019035533A1 (ko) | 2019-02-21 |
| PL3470488T3 (pl) | 2021-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2698684C1 (ru) | Экологически безопасная композиция для удаления снега, содержащая пористую структуру, производимую из морских звезд | |
| KR102040145B1 (ko) | 불가사리 유래 다공성 구조체를 포함하는 친환경 제설제 조성물의 제조방법 | |
| KR102536897B1 (ko) | 친환경 제설제 및 이의 제조방법 | |
| KR102109714B1 (ko) | 먼지를 저감시키는 친환경 액상 조성물, 먼지를 저감시키는 친환경 액상 제설제 조성물 및 그 제조방법 | |
| KR100689296B1 (ko) | 제설제 및 그 제조방법 | |
| KR100977739B1 (ko) | 저염화물계 액상제설제 제조방법 | |
| WO1987003293A1 (en) | Anti-freeze product for snow and ice removal | |
| KR102525123B1 (ko) | 패각류를 포함하는 친환경 제설제 첨가용 조성물 | |
| KR102536898B1 (ko) | 친환경 습염식 제설제 및 이의 제조방법 | |
| KR102517358B1 (ko) | 패각류를 포함하는 친환경 제설제 조성물 | |
| KR101405139B1 (ko) | 친환경 액상 제설제 및 그것의 제조 방법 | |
| KR101514676B1 (ko) | 친환경 고상 제설제 및 이의 제조방법 | |
| US20080302997A1 (en) | Snow-Melting/Antifreezing Agents | |
| KR20220092817A (ko) | 친환경 제설제 조성물 및 이의 제조방법 | |
| JP2001187881A (ja) | 非塩化物系融氷剤組成物およびその製造方法 | |
| KR102615376B1 (ko) | 패각에서 유래한 칼슘 마그네슘 아세테이트를 포함하는 친환경 제설제 및 이의 제조방법 | |
| KR101983851B1 (ko) | 친환경 제설제 조성물 | |
| RU2259383C1 (ru) | Состав антигололедного реагента | |
| KR102371764B1 (ko) | 재결빙 방지 기능이 강화된 친환경 제설제 및 그 제조방법 | |
| KR20240113285A (ko) | 패각 폐기물을 이용한 친환경 제설제 조성물 | |
| DE3141644A1 (de) | Umweltfreundliches streusalz und verfahren zu seiner herstellung | |
| KR102677367B1 (ko) | 커피박을 이용한 제설제의 제조방법 및 이로부터 획득된 제설제 | |
| KR102467509B1 (ko) | 휴믹물질을 포함하는 제설제 조성물 | |
| KR102671912B1 (ko) | 콘크리트 파손이 억제된 친환경 고상 제설제 | |
| KR102608617B1 (ko) | 간수를 이용한 친환경 제설제 조성물 |