專利名稱：有機(jī)復(fù)合融雪劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)復(fù)合融雪劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
在北方，冬季除雪是保證道路暢通和安全的重要工作。目前用于高速公路、機(jī)場跑 道等地的融雪除冰措施主要有機(jī)械除雪、人工除雪和融雪劑除雪。機(jī)械除雪由于大型除雪 設(shè)備較為缺乏，除雪速度和效率較低。人工除雪時，時常會有安全事故發(fā)生，而且密集型的 人工除雪會影響交通運(yùn)行速度。因此，各國面對雪天多選擇省時、省力且可使意外傷害事故 降低的融雪劑除雪方式。融雪劑也稱除冰鹽(deicing salt)，用來降低冰雪的凝固點(diǎn)進(jìn)而達(dá)到融化冰雪 的目的。在現(xiàn)有的應(yīng)用中，融雪劑的種類主要有氯鹽類、醋酸鈣鎂鹽類(CMA)及有機(jī)醇類 等。氯鹽類融雪劑，其融雪化冰簡單實(shí)用，但會對路面、橋梁等建筑設(shè)施造成嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性 破壞，對土壤、水源等造成污染。醋酸鈣鎂鹽類融雪劑，是一種環(huán)保型的融雪劑，但是由于制 備時需要使用大量的冰醋酸，與前述的氯鹽類融雪劑相比較，工藝較復(fù)雜，因此其作為融雪 劑仍很難被普遍接受。有機(jī)醇類，如乙二醇，其融雪效果較好，并且腐蝕性較小，對植物的危害有限，作為 除冰劑與抗凍劑目前被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)跑道、空調(diào)、內(nèi)燃機(jī)冷凍系統(tǒng)等。乙二醇融雪劑的融 雪效果隨著乙二醇含量的升高而增強(qiáng)。但是，乙二醇含量越高，其作為融雪劑使用的成本會 大大提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種融雪效果好、成本較低的有機(jī)復(fù)合融雪劑及其制備方 法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為有機(jī)復(fù)合融雪劑，它由包含乙二 醇、融雪促進(jìn)劑和水原料制備而成，各原料所占重量份數(shù)為乙二醇0. 5 5份、融雪促進(jìn)劑 0. 1 5份、水30 50份。所述融雪促進(jìn)劑為藻藍(lán)蛋白或藻多糖。所述原料還包含有非離子表面活性劑，所述非離子表面活性劑所占重量份數(shù)為 0. 1 5份。所述非離子表面活性劑所占重量份數(shù)為1份。所述非離子表面活性劑為椰子油二乙醇酰胺。所述各原料的重量份數(shù)為乙二醇5份，融雪促進(jìn)劑1份，水40份。所述非離子表面活性劑為椰子油二乙醇酰胺。上述有機(jī)復(fù)合融雪劑的制備方法，它包括以下步驟1)按各原料所占重量份數(shù)為乙二醇0.5 5份、融雪促進(jìn)劑0. 1 5份、水30 50份，選取乙二醇、融雪促進(jìn)劑和水，備用；
2)將乙二醇、融雪促進(jìn)劑和水在室溫下混合并攪拌，得到有機(jī)復(fù)合融雪劑。本發(fā)明的有益效果是1、相較于現(xiàn)有技術(shù)，加入融雪促進(jìn)劑至含有乙二醇的水溶液后，融雪效果得到增 強(qiáng)，這就意味著與傳統(tǒng)的乙二醇制成的融雪劑相比，通過添加融雪促進(jìn)劑可以降低乙二醇 的含量而達(dá)到同樣的融雪效果，極大的節(jié)約了生產(chǎn)成本。2、本發(fā)明的有機(jī)復(fù)合融雪劑具備較好的低溫抗凍性能，可以采取雪前噴灑，雪后 補(bǔ)噴的融雪方式。3、本發(fā)明的有機(jī)復(fù)合融雪劑有較好的溶解性，使用方便，可噴灑均勻，且腐蝕性較 小，對植物的危害有限，比較環(huán)保。因此，此類有機(jī)復(fù)合融雪劑不但為融雪化冰帶來了新的思路，也為綜合治理藍(lán)藻 (主要營養(yǎng)物質(zhì)為藻藍(lán)蛋白和藻多糖)提供了新途徑，其推廣具有較好的現(xiàn)實(shí)意義。
具體實(shí)施例方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例1有機(jī)復(fù)合融雪劑，其由乙二醇、椰子油二乙醇酰胺、藻藍(lán)蛋白和蒸餾水制備而成， 各原料的重量份數(shù)見表1。表 1 上述有機(jī)復(fù)合融雪劑的制備方法的步驟為將乙二醇5份，椰子油二乙醇酰胺1 份，藻藍(lán)蛋白1份，及蒸餾水40份放置于一個容器內(nèi)；在室溫下，攪拌均勻使其組分充分溶 解，即得到上述有機(jī)復(fù)合融雪劑。所得到的有機(jī)復(fù)合融雪劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見表12。在本實(shí)施例中，所述藻藍(lán)蛋白的提取步驟為選取重量比為(90 110) (0.01 0.03) (8 10) (500 700)的螺旋 藻粉、十二烷基苯磺酸鈉、硝酸鈉和蒸餾水，將螺旋藻粉、十二烷基苯磺酸鈉和硝酸鈉混合， 并加蒸餾水稀釋并充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙馇一旌暇鶆?，?7°C 25°C下攪拌3-4天，得到浸泡 液，優(yōu)選17°C;十二烷基苯磺酸鈉的濃度為IX 10_4mol/L IOX 10_4mol/L，硝酸鈉的濃度為 10g/L 20g/L。在本實(shí)施例中，螺旋藻粉、十二烷基苯磺酸鈉、硝酸鈉和蒸餾水的重量比為 100 0.03 9 600 ；離心上述浸泡液，離心參數(shù)設(shè)置4000r/min，30min。離心結(jié)束后獲取離心所得的上清液，該上清液為藍(lán)色液體，表面可觀察到藍(lán)色熒光；按所得上清液與硫酸銨飽和液的體積比為(40 60) (40 60)，選取50%飽 和度的硫酸銨飽和液；將50%飽和度的硫酸銨飽和液慢慢加入到盛放上清液的容器中，并 用玻璃棒充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后室溫靜置10-14小時左右，得到蛋白質(zhì)的鹽析溶液；將上述鹽析液小心轉(zhuǎn)入離心管內(nèi)，準(zhǔn)備離心，離心參數(shù)設(shè)置4000r/min，30min。離 心后除去離心所得的上清液，獲取試管底部的藍(lán)色粘稠狀物質(zhì)；將藍(lán)色粘稠狀物質(zhì)使用緩沖液在室溫進(jìn)行多次透析(使用磷酸鹽緩沖液，磷酸鹽 緩沖液濃度為0. 01-0. 05mol/L)，每次透析時間為11-13小時，得到透析液；在本實(shí)施例中， 透析3次，透析時間為12小時，且第一次透析時磷酸鹽緩沖液的濃度要大于后面幾次透析 時所使用的磷酸鹽緩沖液濃度；離心透析液，以除去變性蛋白和不溶物，即得到蛋白液；將上述蛋白液置于烘箱內(nèi)，控制烘箱的溫度在30-40°C，時間為2-4天，即得到藻 藍(lán)蛋白。本實(shí)施例中，選取烘箱溫度為35 °C，時間為2天。該方法中的藍(lán)藻蛋白可以采用市售的，也可以采用本發(fā)明的粗提取過程，采用本 發(fā)明粗提取的藻藍(lán)蛋白的成本更低。實(shí)施例2有機(jī)復(fù)合融雪劑，其由乙二醇、椰子油二乙醇酰胺、藻藍(lán)蛋白和蒸餾水制備而成， 各原料的重量份數(shù)見表2。表 2 本實(shí)施例中的有機(jī)復(fù)合融雪劑及藻藍(lán)蛋白的制備方法同實(shí)施例1，在此不再贅述。 所得到的有機(jī)復(fù)合融雪劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見表12。實(shí)施例3有機(jī)復(fù)合融雪劑，其由乙二醇、椰子油二乙醇酰胺、藻多糖和蒸餾水制備而成，各 原料的重量份數(shù)見表3。表3 上述有機(jī)復(fù)合融雪劑的制備方法的步驟為將乙二醇5份，椰子油二乙醇酰胺1 份，藻多糖1份，及蒸餾水40份放置于一個容器內(nèi)；在室溫下，攪拌均勻使其組分充分溶解， 即得到上述有機(jī)復(fù)合融雪劑。所得到的有機(jī)復(fù)合融雪劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見表12。在本實(shí)施例中，藻多糖的提取步驟為用電子天平稱取20g的螺旋藻干粉，使用0. lmol/L 0. 2mol/L的氫氧化鈉溶液 作為提取液，玻璃棒攪拌均勻后常溫抽提，抽提時間為lh。其中，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為螺 旋藻干粉質(zhì)量的7至10倍；將上述抽提液置于離心管內(nèi)，4000r/min,離心時間為20min，分別取離心所得的上 清液置于一小燒杯內(nèi)，管底部的藻泥置于另一燒杯內(nèi)，該上清液為藍(lán)綠色液體；將上述藻泥再加5倍體積的提取液以同樣條件進(jìn)行抽提，離心，取得離心所得的 上清液，合并兩次上清液；Sevag法除蛋白取藻液體積的0. 24倍的Sevag試劑(氯仿和正丁醇的體積比為 5 1)加入到上述合并的上清液中，強(qiáng)力攪拌20min;離心上述溶液后取離心管內(nèi)上層液體于錐形瓶中，，加入4倍體積的95wt%乙醇， 搖勻后靜置30min，錐形瓶底部即為多糖液；將多糖液置于離心管內(nèi)離心，4000r/min，離心時間為30min。離心完畢后取出沉 淀，用丙酮清洗，最后置于45°C的烘箱內(nèi)干燥，烘干后即得到藻多糖。實(shí)施例4有機(jī)復(fù)合融雪劑，其由乙二醇、椰子油二乙醇酰胺、藻多糖和蒸餾水制備而成，各 原料的重量份數(shù)見表4。表4 上述有機(jī)復(fù)合融雪劑及藻多糖的制備方法基本與實(shí)施例3相同，不同之處在于 在藻多糖的制備方法中，除蛋白步驟中是使用的三氯醋酸(TCA)法，其步驟為用鹽酸調(diào)節(jié) 上清液的PH值為7. 0，再加入10%的TCA溶液，磁力攪拌20min。所得到的有機(jī)復(fù)合融雪劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見表12。
實(shí)施例5有機(jī)復(fù)合融雪劑，其由乙二醇、椰子油二乙醇酰胺、藻多糖和蒸餾水制備而成，各 原料的重量份數(shù)見表5。表 5 上述有機(jī)復(fù)合融雪劑及藻多糖的制備方法同實(shí)施例4，在此不再贅述。所得到的有 機(jī)復(fù)合融雪劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見表12。實(shí)施例6 有機(jī)復(fù)合融雪劑，其由乙二醇、藻多糖和蒸餾水制備而成，各原料的重量份數(shù)見表 6。表 6 上述有機(jī)復(fù)合融雪劑的制備方法的步驟為將乙二醇5份，藻多糖1份，及蒸餾水 40份放置于一個容器內(nèi)；在室溫下，攪拌均勻使其組分充分溶解，即得到上述有機(jī)復(fù)合融 雪劑。其中，藻多糖的制備方法同實(shí)施例4。所得到的有機(jī)復(fù)合融雪劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見表12。實(shí)施例7 有機(jī)復(fù)合融雪劑，其由乙二醇、藻多糖和蒸餾水制備而成，各原料的重量份數(shù)見表 7。表 7 上述有機(jī)復(fù)合融雪劑的制備方法的步驟為將乙二醇0. 5份，藻多糖0. 5份，及蒸 餾水30份放置于一個容器內(nèi)；在室溫下，攪拌均勻使其組分充分溶解，即得到上述有機(jī)復(fù) 合融雪劑。其中，藻多糖采用現(xiàn)有的。所得到的有機(jī)復(fù)合融雪劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見表12。實(shí)施例8 有機(jī)復(fù)合融雪劑，其由乙二醇、藻多糖和蒸餾水制備而成，各原料的重量份數(shù)見表 8。表8 上述有機(jī)復(fù)合融雪劑的制備方法的步驟為將乙二醇5份，藻多糖5份，及蒸餾水 50份放置于一個容器內(nèi)；在室溫下，攪拌均勻使其組分充分溶解，即得到上述有機(jī)復(fù)合融 雪劑。其中，藻多糖采用現(xiàn)有的。所得到的有機(jī)復(fù)合融雪劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見表12。在以上所有實(shí)施例中，非離子表面活性劑為椰子油二乙醇酰胺，但本發(fā)明并不限 于椰子油二乙醇酰胺，其還可以為其他非離子表面活性劑，如蔗糖酯、聚氧乙烯酰胺等?，F(xiàn)在，通過將以下組分混合來制備三種對照融雪劑比較實(shí)施例1各原料的重量份數(shù)見表9。表 9 比較實(shí)施例2各原料的重量份數(shù)見表10。表 10 比較實(shí)施例3各原料的重量份數(shù)見表11。表 11 將實(shí)施例1至8及比較實(shí)施例1至3制備的融雪劑分別放置于對應(yīng)的容器中，然 后取與融雪劑質(zhì)量相當(dāng)?shù)难┘尤氲饺谘﹦┲?。將所有試樣置于環(huán)境溫度為2°C的室外，觀測 各試樣的融雪效果，4小時后計量融化后的液體總量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可參見表12。表12 從表12可以看出，加入藻藍(lán)蛋白或藻多糖至乙二醇融雪劑后，融雪效果得到增強(qiáng)，尤其是藻藍(lán)蛋白，由于其顏色為深藍(lán)色，該有機(jī)復(fù)合融雪劑融雪后也為深藍(lán)色，能有效 吸收太陽輻射熱，加速冰雪融化。對于藻多糖，用Sevag法除蛋白的融雪效果比TCA法的要 好些，可能是因?yàn)镾evag試劑中的正丁醇并沒有完全除凈，增加了試樣中有機(jī)醇的含量。這 就意味著與傳統(tǒng)的乙二醇融雪劑相比，通過添加藻藍(lán)蛋白或藻多糖可以降低乙二醇的含量 而達(dá)到同樣的融雪效果，極大的節(jié)約了生產(chǎn)成本。 本發(fā)明所列舉的各原料，以及本發(fā)明各原料的上下限、區(qū)間取值，以及工藝參數(shù) (如溫度、時間等)的上下限、區(qū)間取值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實(shí)施例。
權(quán)利要求
有機(jī)復(fù)合融雪劑，其特征在于它由包含乙二醇、融雪促進(jìn)劑和水原料制備而成，各原料所占重量份數(shù)為乙二醇0.5～5份、融雪促進(jìn)劑0.1～5份、水30～50份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)復(fù)合融雪劑，其特征在于所述融雪促進(jìn)劑為藻藍(lán)蛋白 或藻多糖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)復(fù)合融雪劑，其特征在于所述原料還包含有非離子表 面活性劑，所述非離子表面活性劑所占重量份數(shù)為0. 1 5份。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)復(fù)合融雪劑，其特征在于所述非離子表面活性劑所占 重量份數(shù)為1份。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的有機(jī)復(fù)合融雪劑，其特征在于所述非離子表面活性劑 為椰子油二乙醇酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)復(fù)合融雪劑，其特征在于所述各原料的重量份數(shù)為乙 二醇5份，融雪促進(jìn)劑1份，水40份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)復(fù)合融雪劑的制備方法，其特征在于它包括以下步驟1)按各原料所占重量份數(shù)為乙二醇0.5 5份、融雪促進(jìn)劑0. 1 5份、水30 50 份，選取乙二醇、融雪促進(jìn)劑和水，備用；2)將乙二醇、融雪促進(jìn)劑和水在室溫下混合并攪拌，得到有機(jī)復(fù)合融雪劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機(jī)復(fù)合融雪劑及其制備方法。有機(jī)復(fù)合融雪劑，其特征在于它由包含乙二醇、融雪促進(jìn)劑和水原料制備而成，各原料所占重量份數(shù)為乙二醇0.5～5份、融雪促進(jìn)劑0.1～5份、水30～50份。所述融雪促進(jìn)劑為藻藍(lán)蛋白或藻多糖。本發(fā)明通過加入融雪促進(jìn)劑至含有乙二醇的溶液后，融雪效果得到增強(qiáng)。這就意味著與傳統(tǒng)的乙二醇制成的融雪劑相比，本發(fā)明通過添加融雪促進(jìn)劑而得到的有機(jī)復(fù)合融雪劑可以降低乙二醇的含量而達(dá)到同樣的融雪效果，極大的節(jié)約了生產(chǎn)成本。同時，本發(fā)明的有機(jī)復(fù)合融雪劑具備較好的低溫抗凍性能，且腐蝕性較小，對植物的危害有限，比較環(huán)保。
文檔編號C09K3/18GK101921577SQ20101027438
公開日2010年12月22日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者惠述儉, 王勇, 葛傳雙 申請人:武漢理工大學(xué)