NIEMINEN JUKA-PEKKA (FI)
C09K3 / 18 - pentru aplicarea pe suprafață pentru a preveni sau reduce acumularea de gheață pe ea, ceață sau apă (materiale sub formă de particule de prelucrare la un drum liber desecare-le pe toate, de exemplu, prin a le face B01J hidrofob 2/30); pentru materialul aplicarea pe suprafața pentru a preveni sau de glazură decongelare (substanțe adăugate lichid pentru transfer de căldură, schimbul de căldură sau căldură stocarea căldurii sau ilipolucheniya rece decât prin incinerare, cum ar fi lichide pentru radiatoare C09K 5/00)
Invenția se referă la un lichid ecologic care previne înghețarea avioanelor și a pistelor, lichidul menționat fiind în mod special adecvat pentru diverse echipamente de pulverizare. Lichidul conține 10-60% în greutate trimetilglicină și 40-90% în greutate apă. Presiunea de vapori a acestui lichid este mai mică de 5 Pa, iar efectul toxic pe termen scurt, administrat oral la șobolani LD50, este mai mare de 10.000 mg / kg. Rezultatul tehnic este crearea unui lichid netoxic și sigur împotriva glazurii. 8 z.s. f-ly, 6 tab.
Invenția se referă la un lichid ecologic care previne înghețarea avioanelor și a pistelor, lichidul menționat fiind în mod special adecvat pentru diverse echipamente destinate pulverizării.
Prevenirea formării gheții pe aeronave și piste și îndepărtarea gheții se face de obicei de unele substanțe chimice, care scad punctul de congelare pentru a oferi un seif de decolare, aterizare, și de zbor, mai ales în timpul iernii. Aceste antigelurile sunt în mod tipic soluții pulverizabile sau spume pe bază de etilen sau propilen glicol, care, dacă este necesar, în amestec cu agenți de îngroșare pentru a crește viscozitatea, apa, compuși activi de suprafață (surfactanți) și inhibitori de coroziune. O astfel de antijivrare pe baza etilen sau propilen glicol sunt toxice și poluează mediul înconjurător atunci când acestea cad la pământ. Mai mult, ele emit un miros neplăcut, care pătrunde în aer și este purtată de curenții de aer. O astfel de antijivrare poate provoca, de asemenea, probleme de coroziune. Preparate de dejivrare de obicei pulverizate pe aeronave conțin, în general, cel puțin 60% glicol, în mod normal de etilen glicol, sau un amestec de alți glicoli.
Funcția antigel este de a elimina zăpada, gheața și înghețul de pe suprafața aeronavei, care se formează când aeronava se află la aeroport. Zăpada, gheața și înghețul, care se află în avion, au un efect semnificativ asupra proprietăților aerodinamice și a performanțelor motoarelor sale, ducând la situații periculoase, de exemplu, în timpul decolării. Din acest motiv, avioanele sunt întotdeauna verificate înainte de plecare pentru a vă asigura că nu au gheață, zăpadă și îngheț.
Prevenirea înghețării benzilor de gheață și îndepărtarea gheții din acestea implică utilizarea de substanțe chimice care scad punctul de îngheț. Principala funcție a acestor substanțe este aceea că acestea difuzează prin zăpada și gheața deja formate, slăbind forțele de aderență din ele, ceea ce face posibilă în mare măsură facilitarea îndepărtării zăpezii și a gheții prin mijloace mecanice. În plus, substanțele chimice care scad punctul de îngheț sunt folosite în condiții în care apa și zăpada se pot forma pe pistă.
Brevetul USSR 1.664.808 descrie o compoziție utilizată pentru a preveni înghețarea și dezghețarea materialelor pulverulente sau granulare cum ar fi făină, nisip sau orice alt material. Această compoziție conține clorură de magneziu sau calciu, amoniac, carbohidrați, glicerină, acid lactic, acizi volatili, betaină, aminoacizi, compuși alifatici și apă. Sarcina acestei compoziții este de a preveni înghețarea materialului pulbere, în special în timpul transportului acestuia, pe pereții și fundul recipientului și agregarea acestuia, precum și în dezghețarea materialului deja înghețat.
Brevetul U.S. 5079036 descrie o compoziție pentru prevenirea congelarea dezghețat și agregarea unui material granular solid cum ar fi antracitul sau minereu în timpul încărcării sale - descărcare și transport la temperaturi sub 0 ° C. Această compoziție formează o spumă pe particule solide. Acesta cuprinde o soluție adecvată ca mijloc de dezghețare, cum ar fi o soluție de săruri, cum ar fi clorura de sodiu, clorura de potasiu, clorura de magneziu, clorura de calciu sau o soluție de compuși polihidroxilici sau eteri monoalchil sau dialchil eteri, cum ar fi etilenă și propilenă glicoli, glicerol, zahăr și amestecuri ale acestora. Mai mult, substanțele ca decongelare adecvate menționate derivați de celuloză cum ar fi carboximetil celuloza de sodiu și etil hidroxietil celuloză. De asemenea, compoziția substanței de dezghețare include un surfactant anionic sau amfoter, care permite formarea de spumă stabilă. Potrivit pentru acest scop sunt, printre altele, agenți activi de suprafață anionici, cum ar fi sulfonații și amfoteri, cum ar fi derivați de betaină. Mai mult, compoziția conține apă.
Brevetul european 743305 dezvăluie o compoziție de dezghețare, în special pentru prevenirea înghețării aeronavelor și aripilor acestora. Acest brevet prezintă un nou agent tensioactiv, și anume poliesteramide care pot fi utilizați în combinație cu substanțe care scad punctul de congelare, pe baza alchilen glicoli utilizând acid poliacrilic ca agent de îngroșare. Mai mult, respectivele compoziții cuprind în mod tipic un inhibitor de coroziune, opțional, o amină, hidroxid de potasiu sau hidroxid de metal alcalin și apă.
Cel mai adesea, fluidele care scad punctul de îngheț pe bază de apă sunt în mod obișnuit amestecuri apoase constând din etilenă și propilen glicoli și apă. În particular, etilenglicolul este utilizat în diverse aplicații în industria automobilelor. Cu toate acestea, dezavantajele etilenglicolului sunt proprietățile sale de toxicitate și poluare. În consecință, propilen glicolul este adesea utilizat în locul etilen glicolului în acele cazuri în care este necesară toxicitate redusă. Deși propilenglicolul este relativ netoxic, este totuși, de asemenea, discutabil din punct de vedere al mediului. Un alt dezavantaj al propilen glicolului este că viscozitatea acestuia crește semnificativ la temperaturi scăzute, ceea ce necesită o capacitate mai mare a pompei pentru pompare.
Toxicitatea mai scăzută a etanolului comparativ cu etilenglicolul face ca utilizarea sa să fie mai de dorit. Cu toate acestea, utilizarea etanolului este limitată de volatilitate ridicată, și, în consecință, tendința de a lua foc, precum și o creștere semnificativă a viscozității la temperaturi scăzute, dar această creștere a viscozității este mult mai mică decât în cazul propilen glicol. Din acest motiv, etanolul este utilizat pe scară largă ca lichid de răcire în laboratoare și în situațiile în care este necesară o nontoxicitate.
Coroziunea, în special când se utilizează glicoli, face absolut necesar să se găsească inhibitori de coroziune ieftini și eficienți. Compozițiile și concentrațiile inhibitorilor de coroziune sunt dificil de controlat. De regulă, ca urmare a aplicării unui inhibitor eficient, un lichid cu toxicitate foarte scăzută devine toxic. De obicei, soluțiile complexe fac ca lichidul rezultat să fie mai scump.
Obiectul prezentei invenții este acela de a furniza un lichid, care scade punctul de congelare, deosebit de util pentru prevenirea dezghețarea aeronavelor și piste, precum și echipamentul de utilizare a acestuia, prin care este posibil să se rezolve problemele asociate cu stadiul actual al tehnicii și de a elimina dezavantajele existente.
În plus, un obiect al prezentei invenții este acela de a asigura un fluid de scădere a înghețului, adecvat pentru avioane și piste, a căror utilizare este sigură din punct de vedere ecologic și economic și nu prezintă niciun risc pentru sănătate.
Fluidul anti-înghețare pentru aeronave și piste de zbor propus în această invenție este caracterizat prin revendicările anexate.
Conform acestei invenții, compusul preferat utilizat ca component al acestui fluid anti-înghețare pentru aeronave și piste este trimetilglicina sau sărurile de hidrat de trimetilglicină. Se preferă în mod special trietilglicina sau betaină. Betaina, de exemplu, poate fi obținută prin extracție din produse naturale, cum ar fi sfeclă de zahăr sau printr-un procedeu biochimic, pentru a permite producerea de lichid biologic împotriva glazurii cu o durată de viață favorabilă.
Fluidul utilizat pentru a preveni înghețarea avioanelor și a pistelor în conformitate cu această invenție conține 10-60% trimetil glicină sau derivatul acesteia și 40-90% apă; preferabil 40-55% trimetilglicină sau derivatul său și 45-60% apă, toate procentele fiind în greutate.
Printre avantajele acestui lichid împotriva glazurii se numără non-toxicitatea și siguranța, precum și lipsa de miros. Unele dintre proprietățile sale fizice sunt aceleași ca și cu soluții de glicol, și poate fi utilizat la temperaturi cuprinse între -50 și +100 ° C. Este utilizat, de preferință, la temperaturi variind de -40-80 ° C. O proprietate caracteristică a substanțelor dezghetarea este că scad punctul de îngheț. Această temperatură de congelare nu trebuie să fie mai mare de -20 ° C, iar în cazul betaină chiar ar putea fi atins temperatura de congelare de până la -50 ° C.
Dacă este necesar sau se dorește, fluidul de dejivrare al acestei invenții poate fi amestecat cu inhibitori convenționali de coroziune, stabilizatori și agent de detectare, agenți de îngroșare, agenți tensioactivi, alte substanțe au fost decongelate, glicoli similare sau săruri ale acestora, precum și compuși pentru controlul acidității; toate aceste substanțe sunt bine cunoscute în domeniu.
Lichidul anti-înghețare conform prezentei invenții este mai puțin toxic și mai puțin poluant decât lichidele anti-înghețare deja cunoscute în domeniu. Acest lichid nu este clasificat ca deșeu periculos și poate fi îndepărtat cu ușurință, ceea ce reduce costurile. Lichidul deșeu poate fi manipulat fără măsuri speciale de siguranță și pot fi absorbite de sol sau în canal, în timp ce etilenă și propilenă glicoli și etanol, utilizate în mod obișnuit în domeniu, în prezent, este necesar să se elimine un mod special ca deșeuri periculoase .
Lichidul anti-înghețare din prezenta invenție este adecvat pentru utilizare în diferite zone pentru a preveni înghețarea sau pentru a îndepărta gheața din aeronave, piste și altele asemenea. în special la temperaturi scăzute și în situații în care lichidul trebuie să fie ecologic și netoxic.
Evaluarea toxicității compușilor se bazează pe valorile LD50. luate din literatură. Valorile LD50 utilizate au fost obținute la testarea la șobolani prin administrarea orală a compușilor de testat. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 1.
Tabelul 2 compară vâscozitatea cinematică a lichidelor la o concentrație de 50%.
Tabelul 3 arată cum compuși diferiți reduc punctul de îngheț într-o soluție de 50%.
Tabelul 4 prezintă efectul trimetil glicinei asupra punctului de îngheț al soluțiilor apoase.
Tensiunea superficială a agentului tipic de scădere a punctului de îngheț este prezentată în Tabelul 5. Tensiunea superficială a trimetilglicinei este comparabilă cu tensiunea superficială a apei și este mai mare decât cea a glicolilor.
Tabelul 6 prezintă presiunea de vapori la 37,8 ° C pentru mai multe lichide care scad punctul de îngheț. Deoarece presiunea de vapori a unei soluții de trimetilglicină este mai mică decât cea a altor soluții, ea nu se evaporă (nu se volatilizează), de asemenea, ușor sub influența fluxului de aer.
Lichidul conform prezentei invenții, care conține 10-60% glicină trimetil sau derivați ai acestora și 40-90% apă (în greutate), se aplică sistemelor de dejivrare aeronave și piste, în special pentru pulverizarea pe suprafața dorită.
Presiunea de vapori a fluidului din această invenție este sub 5 Pa. DL50 valoare este mai mare de 10000 mg / kg (șobolan când se administrează oral), iar punctul de aprindere al lichidului peste 100 ° C. Mai mult, punctul de congelare al unei soluții de 50% este mai mică decât -38 ° C, și tensiunea superficială mai mică de 55 dyn / cm . Perioada de valabilitate a acestui lichid, atunci când este depozitată în condiții standard, la temperatura camerei este mai mare de 2 ani. Viscozitatea, o caracteristică importantă a unui lichid care reduce punctul de îngheț, poate fi menținută stabil în intervalul dorit.
Trimetilglicină este o materie primă non-toxic și inodor de origine naturală, care este biodegradabil în natură până la 80% în 20 de zile. Biodegradarea lentă este o problemă asociată, de exemplu, cu propilen glicoli, care au fost utilizați anterior. Trimetilglicină scade punctul de îngheț al apei, are proprietăți excelente de transfer de căldură ale acestora nu sunt mirosuri alocate și pot fi utilizate fără a adăuga inhibitori de coroziune, care sunt utilizate pentru a preveni coroziunea, deoarece este ca atare doar slab coroziv. De exemplu, coroziunea aliajelor de cupru este mai mică de 1 micron / an, când se utilizează lichidele din această invenție. În plus, nu provoacă coroziunea policarbonatului, a materialelor plastice acrilice sau a suprafețelor vopsite.
Glicolii utilizați anterior ca compuși anti-înghețare au un efect dăunător asupra materialelor de etanșare prezente în modelele de aeronave, în timp ce fluidele anti-înghețare pe bază de trimetilglicină nu dau astfel de efecte negative. Revenirea lichidelor anti-înghețare care conțin glicoli din aeroporturi pentru a le elimina sau reutiliza este foarte dificilă, cu întoarcerea completă în orice caz imposibilă. Soluțiile de trimetilglicină nu trebuie returnate, deoarece se descompun rapid în condiții naturale. Soluțiile de trimetilglicină sunt sigure în manipulare din cauza presiunii scăzute a vaporilor și, în consecință, a volatilității scăzute a acestor soluții. Spre exemplu, pentru etilenglicol, din motive de siguranță, este stabilită o limită a presiunii de vapori de 50 ppm (raport total de vapori la lichid) (TVL). Siguranța în ceea ce privește mediul a fost deja menționată ca fiind unul dintre principalele avantaje ale utilizării unei soluții de trimetil glicină ca lichid pentru a împiedica înghețarea avioanelor și a pistelor.
Această invenție a fost descrisă mai sus cu referire numai la anumite exemple de realizare preferate ale acesteia, detalii ale cărora, totuși, nu trebuie interpretate ca limitând această invenție la un domeniu îngust. Multe modificări și modificări sunt posibile în scopul și în spiritul invenției, așa cum este definit în revendicările anexate.
1. Un lichid anti-înghețare pentru avioane și piste, caracterizat prin aceea că conține 10-60% în greutate trimetilglicină și 40-90% în greutate. %.
2. Lichid conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că conține 40-55% în greutate trimetilglicină și 45-60% în greutate apă.
3. Lichid conform revendicării 1 sau 2, caracterizat prin aceea că presiunea de vapori a lichidului menționat este mai mică de 5 Pa și efectul toxic pe termen scurt, administrat oral pe șobolani LD50, este mai mare de 10.000 mg / kg.
4. Lichid conform oricăreia dintre revendicările 1 la 3, caracterizat prin aceea că punctul de îngheț al lichidului de 50% este sub -38 ° C.
5. Lichid conform oricăreia dintre revendicările 1 la 4, caracterizat prin aceea că punctul de congelare a lichidului de 35% este -15 ° C sau sub această valoare.
6. Lichid conform oricăreia dintre revendicările 1 la 5, caracterizat prin aceea că tensiunea superficială a lichidului de 50% este mai mare de 55 dynes / cm.
7. Lichid conform oricăreia dintre revendicările 1 la 6, caracterizat prin aceea că conține trimetilglicină dintr-o sursă biologică.
8. Lichid conform oricăreia dintre revendicările 1 până la 7, caracterizat prin aceea că fluidul anti-înghețare menționat poate fi utilizat la o temperatură cuprinsă între -50 ° C și + 100 ° C, de preferință între -40 ° C și +80 ° C. .
9. Fluidul conform oricăreia dintre revendicările 1-8, caracterizată prin aceea că ea cuprinde ca aditivi inhibitori de coroziune, stabilizatori, aditivi de marcare, agenți de îngroșare, agenți activi de suprafață, alte substanțe dezghetarea sau compuși pentru controlul acidității.