NO321345B1 - Avisningsmiddel basert pa acetater og/eller formater, og anvendelse av samme for a smelte, ved bruk av nevnte middel, sne og is pa trafikkerte omrader - Google Patents

Description

Oppfinnelsen omhandler et avisningsmiddel på basis av alkalimetallacetater, alkali-metallformiater eller en blanding av disse for trafikkerte områder. Oppfinnelsen omhandler videre anvendelse av avisningsmidlet for å smelte snø og is fra trafikkerte områder.

Snø og/eller is på gater, sykkelveier, fortau, broer, sportsplasser, flyplasser og lignende (i det følgende betegnet trafikkerte områder) flarer til et vesentlig inngrep i trafikkfor-løpet og i trafikksikkerheten. Det er av den grunn allerede i lang tid kjent å fremskaffe et middel for å smelte eller tine snø eller is fra slike områder.

Kravet som avisningsmidlet skal oppfylle er svært flersidig. Materialet som området det er snakk om er bygd opp av, må ikke ved tilsetning av avisningsmidlet bli beskadiget eller helt oppløst. Videre er det viktig at en korroderende virkning også på metaller er utelukket. Fordi midlet kan komme i avløpsvannet, er den biologiske nedbrytningen et videre krav. Videre er det viktig at midlet blir tint raskt opp. Fra den økonomiske siden er det til slutt nødvendig at bare en mindre mengde av avisningsmidlet er påkrevd og at det koster lite.

I teknikkens stand er det beskrevet tallrike alkalimetall- og jordalkalimetallsalter av uorganiske og organiske syrer som avisningsmidler som f.eks. natriumklorid, kalsium-klorid, natriumformiat, kalsiumformiat, natriumacetat, magnesiumacetat, natriumacetat og lignende. Disse avisningsmidlene, spesielt acetatene og formiatene, oppfyller riktig-nok flere av de ovenfor nevnte krav, de er imidlertid ikke helt tilfredsstillende vedrør-ende korrosjon. Slik virker det for alle av lettmetallene som aluminium og magnesium at de mer eller mindre sterkt korroderer, noe som med henblikk på transportmiddel som biler, motorsykler, fly og lignende er en betydelig ulempe.

Det er allerede blitt forsøkt å foreta seg noe for å løse det ovenfor nevnte problemet ved hjelp av inhibitorer. Således ble det i EP-A 0 375 214 beskrevet et flytende avisningsmiddel som i vesentlighet besto av 45 til 60 vekt-% av et alkalimetallacetat og/eller alkalimetallformiat, 0,1 til 0,4 vekt-% av et alkalimetallfosfat, 0,2 til 0,6 vekt-% av et alkalimetallnitritt og resten vann utgjørende totalt 100 vekt-%, vektprosenten viser til vekten av avisningsmidlet. Ihhibitorvirkningen av alkalimetallfosfat og alkalimetallnitritt er imidlertid ikke helt tilfredsstillende, spesielt med henblikk på magnesium; uheldig er dessuten nitrogeninnholdet.

I DE-A 40 34 217 ble det beskrevet et flytende eller fast avisningsmiddel på basis av vannløselige alkalisalter av maursyre og/eller eddiksyre, hvorved korrosjonsinhibitor-systemet besto av vannløselige polykarboksylsyrer og vannløselige alkali- eller ammoniumsilikater og/eller alkali- eller ammomumkarbonater. Disse klorid- og nitrittfrie avisningsmidler skal ikke angripe byggverk av betong, bitumen eller stein og heller ikke angripe metalliske materialer som jern, kobber, aluminium eller sink. Den antikorrosive virkningen beror på kombinasjonen av en vannløselig polykarboksylsyre som ravsyre, sitronsyre eller vinsyre og et vannløselig silikat og/eller karbonat. Når det gjelder lettmetaller er imidlertid det ikke helt tilfredsstillende.

WO 94/17152 beskriver flytende avisnings- og isbekjempnmgssammensetninger bestående av vandige løsninger av (a) alkalimetallacetater, (b) fosfationer og (c) løselige silikater. Disse sammensetningene er miljøvennlige og skaper ikke problemer med korrosjon. Sammensetningene er også effektive ved lave temperaturer.

På samme måte beskriver US-patent nr. 5.435.930 effektive og miljøvennlige flytende avisnings- og isbekjempnmgssammensetninger bestående av vandige løsninger av (a) alkalimetallacetater, (b) fosfationer, (c) løselige silikater, (d) aromatisk triazol, (e) et fargestoff som gjør blandingen synlig og (f) en kompatibel surfaktant. Disse sammensetningene er også effektive ved lave temperaturer.

Nevnt skal også US-A 4 803 007 være hvori et avisningsmiddel på basis av natriumklorid blir beskrevet, hvorved en blanding av et toverdig metallsalt og et alkalimetall-polyfosfat blir anvendt som korrosjonsinhibitor. Som divalente metaller blir det bl.a. nevnt kalsium, magnesium og barium og som motion borat, metasilikat og sulfat. Denne inhibitorkombinasjonen virker først og fremst mot korrosjon av jernmetall, men dårligere mot korrosjon av lettmetaller som magnesium.

Det ble nå funnet at en blanding av alkalimetallfosfat og alkalimetallsilikat er en spesielt virksom lettmetallkorrosjonsmhibitor i et avisningsmiddel på basis av alkalimetallsalter av maursyre og/eller eddiksyre.

Avisningsmidlet ifølge oppfinnelsen består i det vesentlige av

a) 87 til 99,45 vekt-%, fortrinnsvis 92 til 97,9 vekt-%, av et alkalimetallacetat og/eller alkalimetallformiat,

b) 0,5 til 10 vekt-%, fortrinnsvis 2 til 7 vekt-%, av et alkalimetallsilikat og

c) 0,05 til 3 vekt-%, fortrinnsvis 0,1 til 1 vekt-%, av et alkalimetallfosfat.

Komponent a) er fortrinnsvis et alkalimetallformiat. For det vannløselige alkali-metallformiatet og likeledes -acetatet ble det fortrinnsvis brukt natrium eller kalium. Komponenten a) er også fortrinnsvis et natriumformiat og/eller kaliumformiat.

Komponenten b) er et vannløselig alkalimetallsilikat, hvorved alkalimetallet igjen er fortrinnsvis natrium eller kalium. Egnede representanter er ortosilikatene (mono-, di-, tri- og tetrabasiske), disilikatene til tetrasilikatene og/eller de vannløselige metasili-katene som er foretrukket.

Komponenten c) er et vannløselig alkalimetallsalt av fosforsyre. Det kan være et mono-, di- eller tribasisk alkalimetallfosfat, hvorved alkalimetallet fortrinnsvis er natrium eller kalium.

Fremstilling av avisningsmidlet ifølge oppfinnelsen foregår ved sammenblanding av den flytende eller faste komponenten. Avisningsmidlet kan også anvendes i fast form, f.eks. som pulver eller granulat, eller som vandig løsning. Mengden av de tre og eventuelt ytterligere hensiktsmessige komponenter i det vandige avisningsmidlet (totalkonsen-trasjon) kan variere innenfor vide grenser. Det retter seg først og fremst mot løseligheten av komponenten i vann (det skal foreligge i en vesentlig klar løsning). Med en konsentrert løsning trenger man en mindre mengde, for å smelte is og/eller snø, enn med en mindre konsentrert. Den foretrukne konsentrasjonen ligger følgelig fra 15 til 70 vekt-%, fortrinnsvis 25 til 60 vekt-%, vektprosent i henhold til vekten av løsningen. Det vandige avisningsmidlets pH-verdi ligger i alminnelighet fra 7 til 10. Så fremt komponent-blandingen likevel ikke foreligger ved den nevnte pH-verdien, kan man innstille til den ønskede verdien gjennom dosering av fortrinnsvis et alkalimetallhydroksid som natrium- eller kaliumhydroksid.

Oppfinnelsen angår også anvendelse av en virksom mengde av avisningsmidlet ifølge krav 1 i fast form eller i form av en vandig løsning for smelting av is og snø på trafikkerte områder, der avisningsmidlet blir påført de trafikkerte områder.

Mengden avisningsmiddel som anvendes henger først og fremst sammen med ute-temperaturen og den foreliggende is- og/eller snømengde og ligger i alminnelighet fra 10 til 100 g pr. m<2> is- og/eller snøbedekt flate. Påføringen av det flytende avisningsmidlet kan f.eks. bli gjennomført ved hjelp av et vanlig sprøytekjøretøy. Avisningsmidlet ifølge oppfinnelsen besitter en rekke fordeler. Slik oppfyller det de innledende nevnte kravene og oppviser ved siden av raskere opptiningstid også en uventet høy metallkorrosjonsinMbering, spesielt av magnesium. Dette skyldes tydelig kombinasjonen av nevnte fosfat og silikat i en til enhver tid bestemt mengde og derav at dette inhibitorsystemet spesielt i tilfellet med alkalimetallacetater og/eller -formiater er særlig virksomt. Avisningsmidlet ifølge oppfinnelsen er klorid- og nitrittfritt og er også spesielt egnet for områder med flytrafikk som start- og landingsbaner, parkeringsplasser, bussruter og lignende. Det blir fortrinnsvis brukt i fast form (pulver, granulat, små kom og lignende).

Oppfinnelsen blir nå enda nærmere forklart ved hjelp av eksempler og sammenlignings-eksempler ifølge oppfinnelsen.

Avisningsmidlet i de følgende eksempler 1 til 5 og sammenligningseksempel 1 til 3 ifølge oppfinnelsen ble fremstilt ved sammenblanding av komponentene. De angitte prosentmengdene av de enkelte komponentene er i vektprosent.

EKSEMPEL 1

97,8% natriumformiat

2,0% natriummetasilikat

0,2% trikaliumfosfat

EKSEMPEL 2

92,0% kaliumformiat

7,0% natriummetasilikat

1,0% trikaliumfosfat

EKSEMPEL 3

90,0% natriumformiat

8,0% kaliummetasilikat

2,0% trikaliumfosfat

EKSEMPEL 4

96,5% natriumformiat

0,5% natriummetasilikat

3,0% trinatriumfosfat

EKSEMPEL S

87,0% natriumformiat

10,0% natriummetasilikat

3,0% dikaliumhydrogenfosfat

SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 1

97,8% natriumformiat

2,0% kalsiummetasilikat

0,2% trikaliumfosfat

SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 2

99,0% natriumformiat

0,5% natriummetasilikat

0,5% sitronsyre

SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 3

97,8% natriumklorid

2,0% kalsiummetasilikat

0,2% trikaliumfosfat

Avisningsmidlet i eksempel 1 til 5 og sammenligningseksemplene 1 til 3 ble testet med hensyn til magnesiumkorrosjon. Testen fulgte ASTM F483 (ASTM = American Society for Testing and Materials). Dermed blir den innveide prøveenheten neddykket i avisningsmidlet som skal undersøkes ved 35°C og i 24 timer ved normaltrykk hvorpå vekten blir bestemt på nytt. Resultatet fra korrosjonstesten blir angitt som vektdifferansen for begge vektsbestemmelsene i milligram pr. cm<2> prøveenhet pr. 24 timer. Testen ble gjennomført med magnesium ASM 4375 (kromatisert) og med 15 vekt-% vandig løsning av angitte avisningsmidlet. Utbyttene er sammenfattet i den etterfølgende tabellen og viser at avisningsmidlet ifølge oppfinnelsen er svært godt inhibert med hensyn til magnesiumkorrosjon. Hva smeltetiden til avisningsmidlet ifølge oppfinnelsen angår, så oppfyller de den raske smeltingen av is og snø som er krevd. Avisningsmidlet ifølge oppfinnelsen besitter også en overraskende høy inhibering med hensyn til magnesiumkorrosjon og den raske smeltetiden som er krevd.

Claims (4)

1. Avisningsmiddel, karakterisert ved at det i det vesentlige består av a) 87 til 99,45 vekt-% av et alkalimetallacetat eller et alkalimetallformiat eller en blanding av disse, b) 0,5 til 10 vekt-% av et alkalimetallsilikat og c) 0,05 til 3 vekt-% av et alkalimetallfosfat.

2. Avisningsmiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at det i det vesentlige består av a) 92 til 97,9 vekt-% av et alkalimetallacetat eller et alkalimetallformiat eller en blanding av disse, b) 2 til 7 vekt-% av et alkalimetallsilikat og c) 0,1 til 1 vekt-% av et alkalimetallfosfat.

3. Avisningsmiddel ifølge krav 1 eller 2, karakterisert v e d at komponenten a) er et alkalimetallformiat, komponenten b) er et metasilikat og komponenten c) er et mono-, di- eller tribasisk alkalimetallfosfat.

4. Anvendelse av en virksom mengde av avisningsmidlet ifølge krav 1 i fast form eller i form av en vandig løsning for smelting av is og snø på trafikkerte områder, der avisningsmidlet blir påført de trafikkerte områder.