АНТИГОЛОЛЕДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ANTI-GLAZE COMPOSITION (VERSIONS) AND METHOD OF ITS MANUFACTURING

Данная группа изобретений относится к средствам для увеличения силы сцепления колес транспортных средств и обуви пешеходов с дорожным покрытием, имеющим обледеневшие, заснеженные или другие скользкие поверхности. Уменьшение скользкости осуществляется путем использования абразивных компонентов, перемешенных с химическими компонентами, причем указанные компоненты способствуют ускоренному таянию снега и льда на поверхности дорожного покрытия. Изобретение предназначено для его использования в области содержания дорог и тротуаров в зимнее время года.
Известны смеси, составы или композиции, составленные преимущественно из двух и нескольких компонентов с использованием химического материала или химической композиции для таяния снега и наледи и абразивных или фрикционных неорганических материалов, таких как песок речной или строительный песок, разного рода крошки - гранитные, мраморные и другие.
Известна антигололедная композиция, включающая хлорид и карбоксилаты щелочного металла, отличающаяся тем, что она содержит карбоксилаты натрия в количестве 83-95 мас.%, при этом в качестве карбоксилатов натрия композиция содержит формиат натрия и гликолят натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: формиат натрия - 73-87; гликолят натрия - 4-13; хлорид натрия - 5-17, причем композиция содержит смесь солей от упарки водного раствора солей - отхода производства хлороформа методом щелочного расщепления хлораля (RU 2135540 С1, дата публикации 27.08.1999). Данная смесь имеет фракции, обеспечивающие минимальные свойства абразивности, которые по мере нахождения на дороге утрачивают эти свойства.
Известен антигололедный сыпучий продукт на основе формиата калия, содержащий 0,1-1% мас.% воды и содержащему 0,5-5 мас.% водорастворимого агента, предотвращающего слеживаемость, выбираемого из карбоната калия и гидроксида калия и обладающего сродством к воде, соответствующим равновесной влажности ниже, чем равновесная 16% относительная влажность при 22°С для формиата калия (RU 2284216 С1, 20.03.2005). Результат изобретения: получение модифицирующих и предотвращающих слеживаемость агентов для формиата калия в достижении его сыпучести в условиях практического хранения и обработки.
Известна антигололедная композиция, содержащая песок и хлорид натрия в составе, мас.%: NaCl - 14-16; хлорид железа - 1-2; карбамид - 2-4; речной песок - остальное (RU 2285712 С1, 20.10.2006).
Известен антигололедный состав, содержащий 22,5-45,0% хлорида кальция, 50,0-77,0% цеолита или природного песка, 0,5-5,0% триэтаноламина (RU 2294352 С1, 27.02.2007). Технический результат: повышение эффективности удаления льда с дорожной поверхности за счет изменения способа действия, снижение степени коррозии при значительной экономии хлористого кальция, состав является экологически чистым.
Известен антигололедный состав для предотвращения наледи на дорогах, содержащий основу - речной песок и добавку - соль, отличающийся тем, что в качестве добавки он содержит соль органической низкомолекулярной кислоты и щелочного и/или щелочноземельного металла и дополнительно он содержит стабилизатор - водорастворимое производное целлюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%: добавка - соль органической низкомолекулярной кислоты и щелочного и/или щелочноземельного металла - 5-20; стабилизатор - водорастворимое производное целлюлозы - 0,1-5,0; сснова - речной песок - остальное (RU 98101338 А, 20.07.1999).
Известна антигололедная композиция, включающая смесь карбамида и дополнительных ингредиентов, отличающаяся тем, что композиция содержит формиат натрия в количестве 85-95%, карбамид в количестве 4-10% и углекислый калий в количестве 1-5%, при этом композиция дополнительно содержит речной песок, соотношение смеси солей и речного песка в композиции находится в пределах, мас.%: 15:85 - 25:75, композиция дополнительно содержит воду, а концентрация смеси солей в воде составляет 15-30% (RU 2002123905 A, 20.03.2004).
В известном способе удаления снежно-ледяных покровов дорожных покрытий, включающем рассыпание противогололедного препарата по поверхности снежно-ледяного покрова, в качестве противогололедного препарата используют гранулы смеси хлоридов натрия и калия, при этом используют гранулы, полученные прессованием смеси хлоридов натрия и калия при давлении 100 200 МПа с последующим дроблением до величины гранул от 1 до 5 мм, причем хлориды натрия и калия в виде гранул выбраны при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлористый калий - 45-75; хлористый натрий - 24-50; кристаллизационная вода и инертные примеси - 1-5, а гранулы выполнены с размером от 0,1 до 10 мм (RU 2044118 C1, 20.09.1994).
Технические решения, описанные в RU 2002123905 A, RU 2044118 C1 и RU 2006116728 А предусматривают разбрасывание смеси в ее мокром или влажном состоянии, что связано с использованием сложного оборудования разбрасывателя и дополнительными издержками.
Известен противогололедный препарат, используемый для зимнего содержания дорожных покрытий в дорожном и коммунальном хозяйстве с целью удаления снежно-ледяных образований с проезжей части автомобильных дорог, который содержит смесь, мас.%: нитрат-сульфатной соли 16-32; модифицирующей добавки - двойного суперфосфата 2-3; песка - остальное (RU 2027731 C1, 27.01.1996). Эту песчано-соляную смесь по технологическим соображениям готовят непосредственно перед ее распределением на участках автодорог, подверженных образованию гололеда, что существенно снижает универсальность смеси.
В известном способе получения состава антигололедного реагента для обработки дорожных и аэродромных покрытий предусмотрено смешение кальция хлористого с водой, после чего в водный раствор кальция хлористого добавляют раствор магния хлористого и в полученную смесь вводят низкозамерзающий гликолевый компонент в соотношении, мас.%: кальций хлористый - 10,6-22,0; магний хлористый - 5,3-12,0; низкозамерзающий гликолевый компонент - 4,0-30,0; вода - остальное. В результате получают реагент с плавящими свойствами при низкой температуре, который обладает низкой степенью коррозии, не оказывающего отрицательного воздействия на окружающую среду (RU 2211235 C1, 27.08.2003).
Известна антигололедная композиция для предотвращения и удаления гололедных образований, а также для плавления снега на любых покрытиях, в том числе на дорогах и строительных конструкциях, причем композиция содержит, мас.%: формиат натрия - 85-95, карбамид - 4-10; углекислый калий - 1-5; речной песок при соотношении смеси солей и речного песка - 1:5-1:3; воду при содержании смеси солей в концентрации - 15-30% (RU 2221002 C1, 10.01.2004). Композиция имеет низкую температуру эвтектики (-35°С), обеспечивает предупреждение образования наледи. Предполагается, что она сокращает расход средства для таяния снега и льда и не приводит к загрязнению окружающей среды.
Известен состав для предотвращения наледи на дорогах, содержащий речной песок, хлорид магния и/или формиат и/или ацетат натрия и/или кальция (RU 2141500 C1, 20.11.1999).
Также известно покрытое оболочкой абразивное зерно, способ получения такого зерна и его применение, при этом зерно выполнено с покрытием, которое содержит мелкозернистый неорганический порошок, а в основе связующего оболочки с зерном имеется алюмосиликат, жидкое стекло и вода (RU 2008140983 А, B24D 3/00, 20.04.2010). Данные зерна в оболочке применяются при производстве средств обработки материалов.
Близкими техническими решениями, представленными в Отраслевых дорожных нормах, предусмотрено, что в антигололедных материалах, составленных из химических и фрикционных материалов, исключаются гранулы более 10 мм, при этом гранул менее 1 мм в материале должно содержаться не более 15%, гранул размером от 5 мм до 10 мм в антигололедном материале должно содержаться 5-15%, а фрикционного материала, гранулы которого имеют размеры от 1 до 5 мм, должно содержаться не менее 75% (Internet, Отраслевые дорожные нормы ОДН 218.2.027-2003 «Требования к противогололедным материалам»).
Другим близким известным техническим решением является антигололедная композиция или состав, содержащий хлорид кальция и цеолит или природный песок, отличающийся тем, что в качестве солевой компоненты состав содержит хлориды натрия, калия, кальция, магния, формиаты и ацетаты натрия и кальция в виде отдельных солей или их смеси, а вместо цеолита или песка содержит устойчивую фрикционную основу: природные нерудные материалы - щебень, крупный речной песок, гранитную и мраморную крошку, опал-кристобалит, шунгит, гипс при следующем соотношении компонентов, мас.%: солевая компонента - 5,0-50,0; устойчивая фрикционная основа - 50,0-95,0, а также вода - 0-17,0 (RU 2006116728, 20.11.2007).
Из зарубежной патентной документации известны антигололедные композиции, в частности, известен реагент для повышения эффективности таяния снега, который включает древесный уголь, речной песок и дробленые горные породы с частицами размером менее 5 мм (JP 2006143981 A, С09К 3/18, 08.06.2006).
2
Известна размораживающая композиция, включающая щелочь и/или щелочноземельные хлориды металлов, например, NaCl или CaCl, каменную соль, фосфаты, песок и гравий (GB 1308780 A, С09К 3/18, 07.03.1973).
Известен реагент для удаления снега и/или льда и предотвращения скольжения, реагент выполнен в виде смеси, состоящей из абразива в виде пемзы в гранулированном виде, хлористого кальция и газобетона, причем реагент включает 20 до 40% кальция хлорида, массу размельченного газобетона с размерами зерен 0,8 от зерен хлористого кальция, а размер частиц размельченных газобетона и пемзы составляет от 1 до 4 мм (ЕР 0083695 А1, С09К 3/18, 20.07.1983).
Известна композиция для таяния льда, содержащая покрытые составом твердые вещества, абразивы и абсорбенты, при этом покрывающий состав включает хлористый кальций, мочевину, хлорид натрия, в качестве абразивов использован песок, гравий, шлак, в качестве абсорбента, использован кальцинированный диатомит (WO 9710311 А1, C09K 3/18, 20.03.1997).
Анализ известных вышеописанных технических решений показывает, что известные антигололедные композиции содержат химические компоненты для таяния снега и льда и абразивные (или фрикционные) компоненты для повышения сцепления с дорогой колес транспортных средств или обуви пешехода.
Известен способ изготовления противогололедной композиции, характеризующийся тем, что композицию получают путем смешивания химического компонента и абразивного компонента, причем в качестве химического компонента используют хлорид щелочной, а в качестве абразивного компонента используют щелочноземельного металла силиконат в виде водорастворимого порошка, как экологически безопасного средства длительного противогололедного действия (ЕР 0506984 А1, 07.10.1992), а также другие аналогичные способы, основными признаками которых являются действия, направленные на смешивание компонентов. Указанный способ не удовлетворяет требованиям эффективного воздействия на скользкость дорожного покрытия и в недостаточной мере отвечает требованиям экологичности.
Из известных технических решений близким к представленным в данном описании вариантам антигололедной композиции является антигололедная композиция, содержащая химический компонент и абразивный компонент, причем в химическом компоненте содержатся хлориды натрия, калия, кальция, магния, формиаты и ацетаты натрия и кальция в виде отдельных солей или их смеси, а в абразивном компоненте содержатся природные нерудные материалы - щебень, крупный речной песок, гранитная и мраморная крошка, опал-кристобалит, шунгит, при этом композиция имеет следующее соотношение указанных компонентов, мас.%: химическая солевая компонента - 5,0-50,0; абразивный компонент - 50,0-95,0, вода - 0-17,0 (RU 2006116728, 20.11.2007).
Прототип (RU 2006116728) имеет следующие недостатки. При хранении, транспортировке антигололедной композиции частицы или гранулы химического компонента контактируют между собой. В виду естественной влажности композиции (при содержании воды 0% в композиции) или иной влажности (при указанном содержании в композиции воды от 0% до 17%), контактирующие между собой частицы химического компонента слеживаются. Это приводит к образованию комков частиц химического компонента. При разбросе композиции на дорогу указанные комки химического компонента попадают на лед и снег, что приводит к неравномерности распределения химического и абразивного компонентов на поверхности дороги и отрицательно влияет на равномерность уменьшения скользкости дороги.
Другим существенными недостатком известной композиции является то, что в процессе ее изготовления не в полной мере достигается эффективное сочетание и взаимодействие гранул химического материала с фракциями абразивного материала вследствие того, что вопросы взаимодействия частиц компонентов в данной композиции, как и в других композициях не решаются. В результате композиция, частицы и гранулы которой по размерам являются приблизительно одинаковыми, является малоэффективной, поскольку после их разбрасывания на дорогу они по существу работают раздельно друг от друга. В результате основная часть гранул и фракций попадает на снег и лед дорожного покрытия раздельно друг от друга. Это приводит к раздельному воздействию химических гранул и абразивных фракций на лед и снег дорожного покрытия, увеличению времени таяния снега и льда, увеличению времени образования шероховатости на снежной и ледяной корке дорожного покрытия. Увеличение времени таяния снега и льда приводит к необходимости повышения доли массы химического компонента в общей массе антигололедной композиции, что приводит к существенному снижению ее экологичности.
Также существенным недостатком антигололедных композиций, составленных из твердых гранул химического материала, и твердых фракций абразивного материала является то, что большие по размерам фракции абразивного материала размером от 2 мм до 10 мм, имеющие острые кромки, обладают сравнительно большой кинетической энергией в процессе их разбрасывания центробежными разбрасывателями. Когда рабочий орган разбрасывателя отрегулирован правильно, то указанная энергия фракций является положительным фактором их внедрения в снежный и гололедный покров дорожного полотна. Однако когда рабочий орган разбрасывателя отрегулирован не правильно, или когда неровности дороги способствуют перекосу рабочего органа разбрасывателя от его проектного положения, то указанная энергия частиц смеси является отрицательным фактором, приводящим к повреждениям покрытий кузовов автомобилей, припаркованных на обочинах дорог, а также к травмированию прохожих.
Следующим недостатком прототипа является то, что в нем не предусмотрена форма фракций абразивного компонента, которая исключала бы воздействие острых кромок абразива на поверхность дорожного покрытия и на поверхности объектов окружающей среды, включая обувь прохожих и шины автомобилей. Все это приводит к тому, что микроскопические острые кромки фракций оставляют на указанных поверхностях малозаметные порезы и сколы, приводящие к их разрастанию в процессе эксплуатации и, со временем, к разрушению указанных поверхностей. Причем во время взаимодействия острых кромок фракций абразивного компонента с дорогой и шиной, особенно в режимах торможения и ускорения автомобиля, острые кромки фракций работают как кромки зерен наждачного полотна, что приводит к ускоренному износу шин автомобилей и дорожного покрытия.
В совокупности вышеуказанные недостатки известных антигололедных композиций снижают эффективность воздействия на скользкость дороги и при этом оказывают вредное воздействие на окружающую среду.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности антигололедной композиции на уменьшение скользкости дорожного покрытия и вредного воздействия на окружающую среду.
Для получения указанного технического результата в зависимости от влажности, температуры воздуха, дорожного покрытия и степени ее скользкости используются следующие варианты композиции.
2
2
2
2
Антигололедная композиция, характеризующаяся тем, что она содержит химический компонент для ускорения таяния снега и льда и абразивный компонент для повышения сцепления колес транспортных средств или обуви пешеходов с дорогой, причем абразивный компонент составлен из дозированных по массе сухих групп фракций песка, в первой из которых фракции выбраны в пределах от 0,1-2,0 мм, во второй группе фракции выбраны в пределах 2,0-5,0 мм, в третьей группе фракции выбраны в пределах 5,0-10,0 мм, указанные группы фракций в общей массе песка составляют, мас.%: первая группа - 0,1-25; вторая группа - 99,8-50 и третья группа - 0,1-25, химический компонент составлен из смеси сыпучего материала - хлорид натрия - NaCl, хлорид кальция - CaCl, хлорид калия - KCl, магний хлористый - MgCl, формиат натрия - HCOONa, формиат калия - НСООК, карбамид - (NH)CO, причем соотношение указанных компонентов антигололедной композиции выбрано в пропорции, мас.%: песок - 5-95; химический компонент - 95-5.
2
2
2
2
Антигололедная композиция, характеризующаяся тем, что она содержит химический компонент для ускорения таяния снега и льда и абразивный компонент для повышения сцепления колес транспортных средств или обуви пешеходов с дорогой, причем абразивный компонент составлен из дозированных по массе сухих групп фракций мраморной крошки, в первой из которых фракции выбраны в пределах от 0,1-2,0 мм, во второй группе фракции выбраны в пределах 2,0-5,0 мм, в третьей группе фракции выбраны в пределах 5,0-10,0 мм, указанные группы фракций в общей массе мраморной крошки составляют, мас.%: первая группа - 0,1-25; вторая группа - 99,8-50 и третья группа - 0,1-25, химический компонент составлен из смеси сыпучего материала - хлорид натрия - NaCl, хлорид кальция - CaCl, хлорид калия - KCl, магний хлористый - MgCl, формиат натрия - HCOONa, формиат калия - НСООК, карбамид - (NH)CO, причем соотношение указанных компонентов антигололедной композиции выбрано, мас.%: мраморная крошка - 5-95; химический компонент - 95-5.
2
2
2
2
Антигололедная композиция, характеризующаяся тем, что она содержит химический компонент для ускорения таяния снега и льда и абразивный компонент для повышения сцепления колес транспортных средств или обуви пешеходов с дорогой, причем абразивный компонент составлен из дозированных по массе сухих групп фракций гранитной крошки, в первой из которых фракции выбраны в пределах от 0,1-2,0 мм, во второй группе фракции выбраны в пределах 2,0-5,0 мм, в третьей группе фракции выбраны в пределах 5,0-10,0 мм, указанные группы фракций в общей массе гранитной крошки составляют, мас.%: первая группа - 0,1-25; вторая группа - 99,8-50 и третья группа - 0,1-25, химический компонент составлен из смеси сыпучего материала - хлорид натрия - NaCl, хлорид кальция - CaCl, хлорид калия - KC1, магний хлористый - MgC1, формиат натрия - HCOONa, формиат калия - НСООК, карбамид - (NH)CO, причем соотношение указанных компонентов антигололедной композиции выбрано в пропорции, мас.%: гранитная крошка - 5-95; химический компонент - 95-5.
2
2
2
2
Антигололедная композиция, характеризующаяся тем, что она содержит химический компонент для ускорения таяния снега и льда и абразивный компонент для повышения сцепления колес транспортных средств или обуви пешеходов с дорогой, причем абразивный компонент составлен из дозированных по массе сухих групп фракций песка и/или мраморной крошки, и/или гранитной крошки, в первой из которых фракции выбраны в пределах от 0,1-2,0 мм, во второй группе фракции выбраны в пределах 2,0-5,0 мм, в третьей группе фракции выбраны в пределах 5,0-10,0 мм, указанные группы фракций в общей массе абразивного компонента составляют, мас.%: первая группа - 0,1-25; вторая группа - 99,8-50 и третья группа - 0,1-25, химический компонент составлен из смеси сыпучего материала - хлорид натрия - NaCl, хлорид кальция - CaCl, хлорид калия - KCl, магний хлористый - MgCl, формиат натрия - HCOONa, формиат калия - НСООК, и/или карбамид - (NH)CO, причем соотношение указанных компонентов антигололедной композиции выбрано в пропорции, мас.%: абразивный компонент - 5-95; химический компонент - 95-5.
Антигололедная композиция, характеризующаяся тем, что она содержит химический компонент для ускорения таяния снега и льда и абразивный компонент для повышения сцепления колес транспортных средств или обуви пешеходов с дорогой, причем абразивный компонент составлен из дозированных по массе сухих групп фракций песка и/или мраморной крошки, и/или гранитной крошки, в первой из которых фракции выбраны в пределах от 0,1-2,0 мм, во второй группе фракции выбраны в пределах 2,0-5,0 мм, в третьей группе фракции выбраны в пределах 5,0-10,0 мм, указанные группы фракций в общей массе песка составляют, мас.%: первая группа - 0,1-25; вторая группа - 99,8-50 и третья группа - 0,1-25, химический компонент составлен из смеси сыпучего материала - хлорид натрия - NaCl, причем соотношение компонентов антигололедной композиции выбрано в пропорции, мас.%: абразивный компонент - 5-95; химический компонент - 95-5.
2
Антигололедная композиция, характеризующаяся тем, что она содержит химический компонент для ускорения таяния снега и льда и абразивный компонент для повышения сцепления колес транспортных средств или обуви пешеходов с дорогой, причем абразивный компонент составлен из дозированных по массе сухих групп фракций песка и/или мраморной крошки, и/или гранитной крошки, в первой из которых фракции выбраны в пределах от 0,1-2,0 мм, во второй группе фракции выбраны в пределах 2,0-5,0 мм, в третьей группе фракции выбраны в пределах 5,0-10,0 мм, указанные группы фракций в общей массе абразивного компонента составляют, мас.%: первая группа - 0,1-25; вторая группа - 99,8-50 и третья группа - 0,1-25, химический компонент составлен из сыпучего материала - хлорид кальция - CaCl, причем соотношение компонентов антигололедной композиции выбрано в пропорции, мас.%: абразивный компонент - 5-95; химический компонент - 95-5.
Антигололедная композиция, характеризующаяся тем, что она содержит химический компонент для ускорения таяния снега и льда и абразивный компонент для повышения сцепления колес транспортных средств или обуви пешеходов с дорогой, причем абразивный компонент составлен из дозированных по массе сухих групп фракций песка и/или мраморной крошки, и/или гранитной крошки, в первой из которых фракции выбраны в пределах от 0,1-2,0 мм, во второй группе фракции выбраны в пределах 2,0-5,0 мм, в третьей группе фракции выбраны в пределах 5,0-10,0 мм, указанные группы фракций в общей массе абразивного компонента составляют, мас.%: первая группа - 0,1-25; вторая группа - 99,8-50 и третья группа - 0,1-25, химический компонент составлен из сыпучего материала - хлорид калия - KCl, причем соотношение компонентов антигололедной композиции выбрано в пропорции, мас.%: абразивный компонент - 5-95; химический компонент - 95-5.
2
Антигололедная композиция, характеризующаяся тем, что она содержит химический компонент для ускорения таяния снега и льда и абразивный компонент для повышения сцепления колес транспортных средств или обуви пешеходов с дорогой, причем абразивный компонент составлен из дозированных по массе сухих групп фракций песка и/или мраморной крошки, и/или гранитной крошки, в первой из которых фракции выбраны в пределах от 0,1-2,0 мм, во второй группе фракции выбраны в пределах 2,0-5,0 мм, в третьей группе фракции выбраны в пределах 5,0-10,0 мм, указанные группы фракций в общей массе абразивного компонента составляют, мас.%: первая группа - 0,1-25; вторая группа - 99,8-50 и третья группа - 0,1-25, химический компонент составлен из сыпучего материала - магний хлористый - MgCl, а соотношение компонентов антигололедной композиции выбрано в пропорции, мас.%: абразивный компонент - 5-95; химический компонент - 95-5.
Антигололедная композиция, характеризующаяся тем, что она содержит химический компонент для ускорения таяния снега и льда и абразивный компонент для повышения сцепления колес транспортных средств или обуви пешеходов с дорогой, причем абразивный компонент составлен из дозированных по массе сухих групп фракций песка и/или мраморной крошки, и/или гранитной крошки, в первой из которых фракции выбраны в пределах от 0,1-2,0 мм, во второй группе фракции выбраны в пределах 2,0-5,0 мм, в третьей группе фракции выбраны в пределах 5,0-10,0 мм, указанные группы фракций в общей массе абразивного компонента составляют, мас.%: первая группа - 0,1-25; вторая группа - 99,8-50 и третья группа - 0,1-25, химический компонент составлен из сыпучего материала - формиат натрия - HCOONa, а соотношение компонентов антигололедной композиции выбрано в пропорции, мас.%: абразивный компонент - 5-95; химический компонент - 95-5.
Антигололедная композиция, характеризующаяся тем, что она содержит химический компонент для ускорения таяния снега и льда и абразивный компонент для повышения сцепления колес транспортных средств или обуви пешеходов с дорогой, причем абразивный компонент составлен из дозированных по массе сухих групп фракций песка и/или мраморной крошки, и/или гранитной крошки, в первой из которых фракции выбраны в пределах от 0,1-2,0 мм, во второй группе фракции выбраны в пределах 2,0-5,0 мм, в третьей группе фракции выбраны в пределах 5,0-10,0 мм, указанные группы фракций в общей массе абразивного компонента составляют, мас.%: первая группа - 0,1-25; вторая группа - 99,8-50 и третья группа - 0,1-25, химический компонент составлен из сыпучего материала - формиат калия - НСООК, а соотношение компонентов антигололедной композиции выбрано в пропорции, мас.%: абразивный компонент - 5-95; химический компонент - 95-5.
2
2
Антигололедная композиция, характеризующаяся тем, что она содержит химический компонент для ускорения таяния снега и льда и абразивный компонент для повышения сцепления колес транспортных средств или обуви пешеходов с дорогой, причем абразивный компонент составлен из дозированных по массе сухих групп фракций песка и/или мраморной крошки, и/или гранитной крошки, в первой из которых фракции выбраны в пределах от 0,1-2,0 мм, во второй группе фракции выбраны в пределах 2,0-5,0 мм, в третьей группе фракции выбраны в пределах 5,0-10,0 мм, указанные группы фракций в общей массе абразивного компонента составляют, мас.%: первая группа - 0,1-25; вторая группа - 99,8-50 и третья группа - 0,1-25, химический компонент составлен из сыпучего материала - карбамид - (NH)CO, причем соотношение компонентов антигололедной композиции выбрано в пропорции, мас.%: абразивный компонент - 5-95; химический компонент - 95-5.
2
2
2
2
Антигололедная композиция, характеризующаяся тем, что она содержит химический компонент для ускорения таяния снега и льда и абразивный компонент для повышения сцепления колес транспортных средств или обуви пешеходов с дорогой, причем абразивный компонент составлен из дозированных по массе сухих групп фракций песка и/или мраморной крошки, и/или гранитной крошки, в первой из которых фракции выбраны в пределах от 0,1-2,0 мм, во второй группе фракции выбраны в пределах 2,0-5,0 мм, в третьей группе фракции выбраны в пределах 5,0-10,0 мм, указанные группы фракций в общей массе абразивного компонента составляют, мас.%: первая группа - 0,1-25; вторая группа - 99,8-50 и третья группа - 0,1-25, химический компонент составлен из смеси сыпучего материала - хлорид натрия - NaCl, хлорид кальция - CaCl, хлорид калия - KCl, магний хлористый - MgCl, формиат натрия - HCOONa, и/или формиат калия - НСООК, карбамид - (NH)CO, причем соотношение указанных компонентов антигололедной композиции выбрано в пропорции, мас.%: абразивный компонент - 5-95; химический компонент - 95-5, при этом частицы абразивного компонента расположены в оболочке, выполненной из химического компонента.
Указанный технический результат получен способом изготовления антигололедной композиции, характеризующимся тем, что композицию изготавливают путем смешивания абразивного и химического компонентов, причем перед смешиванием частицы абразивного компонента разделяют по фракциям на группы, далее дозируют группы влажного абразивного компонента, подают их последовательно в смеситель, в котором смешивают частицы абразивного компонента с химическим компонентом до состояния их сцепления между собой, причем одновременно в процессе смешивания компонентов частицы абразивного компонента покрывают оболочкой, выполненной из химического компонента, составленного из одного или нескольких химических материалов. Частицы абразивного компонента покрывают химическим компонентом в сухом или в мокром состоянии последнего.
Изготавливают композицию на технологической линии, на первом ее посту абразивный компонент подвергают грохочению, просеивают этот компонент через сита и разделяют по фракциям на группы.
Фракции второй и третьей групп абразивного компонента с размерами 2 мм и более окатывают, притупляют режущие кромки каждой частицы фракции путем взаимодействия кромок частицы с режущими кромками других частиц. Далее каждую группу абразивного компонента сушат отдельно друг от друга и устанавливают заданную влажность каждой группы абразивного компонента. Устанавливают заданную влажность химического компонента. Дозируют группы абразивного компонента и химический компонент, подают их дозированные массы компонентов в камеру смесителя и смешивают компоненты в заданных пропорциях между собой. Смешивание компонентов производят в камере смесителя, обеспечивающей заданный режим смешивания, при котором создается возможность прилипания мелких частиц химического компонента к поверхностям частиц абразивного компонента. В этом варианте способа химические компоненты смешивают с частицами абразивного компонента и обеспечивают возможность облекания каждой частицы абразивного компонента частицами химического компонента. Для этого перед смешиванием компонентов придают заданную влажность частицам компонентов и процесс прилипания сухих частиц химического компонента к влажным частицам абразивного компонента регулируют их заданной перед смешиванием влажностью.
В другом варианте способа твердые частицы абразивного компонента, находящиеся в камере смесителя, приводят в псевдосжиженное состояние путем подачи в камеру потока нагретого воздуха. Далее распыляют химический компонент в сухом или мокром состоянии в камере смесителя. Химический компонент распыляют в виде раствора, суспензии или пыли. В результате частицы химического компонента покрывают частицы абразивного компонента. После окончания процесса каждая частица абразивного компонента оказывается покрытой тонкой пленкой или коркой в сухом состоянии покрытия. Твердые частицы абразивного компонента подают в камеру и подвергают их псевдосжижению - потоком горячего воздуха, который способствует перемешиванию частиц между собой во взвешенном состоянии частиц. Химический компонент подают в камеру распылительными форсунками в противоположном направлении движения воздушного потока, что обеспечивает максимальное взаимодействие частиц химического компонента с частицами абразивного компонента.
Выдерживают процесс смешивания и покрытия в течение заданного периода времени, в течение которого получают заданную сухость частиц композиции и заданные размеры частиц антигололедной композиции. Выводят полученную готовую композицию из камеры смесителя, охлаждают и фасуют в специальную упаковку. Все описанные операции покрытия частиц абразивного компонента совмещают с операциями смешивания компонентов композиции, т.е. эти операции выполняют в течение одного периода времени, в одной камере.
Работает антигололедная композиция следующим образом. По специальной методике выбирают один из вариантов антигололедной композиции в зависимости от температуры, влажности воздуха и скользкости дороги. Выбранный вариант композиции разбрасывают механическим разбрасывателем или вручную на дорожное покрытие проезжей части дороги или тротуара, покрытые снегом и льдом. Частицы абразивного и химического компонентов внедряются в массивы снега и льда. Частицы химического компонента растапливают кристаллы снега и льда и образуют под собой лунки, наполненные жидкостью из воды и химического компонента, а частицы абразивного компонента создают на поверхности льда и снега шероховатость. Частицы абразивного компонента, имеющие размер до 2 мм во взаимодействии с более мелкими частицами химического компонента, образуют основную массу композиции высокой проходимости в снегу и во льду. Причем проходимость частиц, характеризующаяся скоростью роста объема лунки во льду или снеге под частицей, зависит от взаимного воздействия на кристаллы льда и снега частиц химического и абразивного компонентов композиции. Установлено, чем ближе расположены частицы компонентов друг к другу, тем выше их совместная проходимость. Частицы абразивного компонента, имеющие размер более 2 мм, после образования указанных лунок располагаются в них и работают на разрушение структурных связей льда и снега, при этом они выполняют свою основную функцию - повышают сцепление шин колес автомобилей или подошв со скользкой дорогой. Если частицы абразивного компонента окатана и имеет скругленные кромки, то при нажатии на нее шиной или подошвой обуви она вминается в шину и подошву без их микроразрезов. Вмятины от скругленных кромок частиц восстанавливаются благодаря упругости поверхностей шин и подошв. Все варианты композиции позволяют уменьшить ее расход за счет ускорения процесса таяния снега и льда. Ускорение процесса таяния ускоряет процесс образования шероховатости на поверхности льда и снега, что уменьшает скользкость дороги в меньшей зависимости от доли химического компонента в композиции, уменьшает расход композиции, благодаря вышеописанному эффекту способствует более быстрому таянию снега и льда на дороге, уменьшает износ дорожного покрытия, шин и обуви, а также повышает экологичность композиции.
Повышение скорости таяния льда и снега получено благодаря выбору качественного и количественного состава химического компонента в совокупности со структурой абразивного компонента. Это достигнуто благодаря тому, что вышеуказанные композиции из химических и абразивных компонентов составлены из условия повышения их проходимости в массивах снега и льда. При работе любого из вариантов композиции вокруг частиц абразивного компонента создается сетка (условно) из частиц химического компонента с точками таяния под каждой частицей химического компонента. После образования под частицами химического компонента лунок, эта масса частиц обеспечивает возможность размещения в лунках частиц абразивного компонента. Поскольку абразивный компонент составлен из его дозированных групп, имеющих установленные пределы по размерам, и каждая группа в общей массе абразивного компонента имеет заданную долю массы, то во взаимодействии массы химического компонента с массой абразивного компонента обеспечивается возможность повышения проходимости частиц в массиве льда и снега, их ускоренного разрыхления и таяния.
Работа композиции, в которой частица абразивного компонента облечена в пленку или корку, выполненную из химического компонента, осуществляется следующим образом. Композиция попадает на снег или на лед и внедряется в их массивы. Вначале начинается процесс таяния снега и льда от действия на них химического компонента частицы, при этом под частицей образуется лунка, заполненная жидкостью, состоящей из воды и растворенного в ней химического компонента. Затем частица опускается на дно лунки под действием собственной массы. Процесс опускания в лунку частицы абразива повторяется непрерывно до тех пор, пока частица не достигнет поверхности дорожного покрытия, а лунка над частицей не заполнится указанной жидкостью. В результате связи между частицами льда и снега разрушаются, жидкость впитывается периферийной массой льда и снега, который также разрушается, при этом снег и лед разрыхляются, а дорожное покрытие очищается с большей скоростью.
В результате процесс разрушения массива льда и снега существенно оптимизируется по отношению к составу композиции, таяние снега и льда ускоряется при уменьшенной доле химического компонента в общей массе композиции. В процессе работы этой композиции поверхность частицы абразивного компонента очищается от пленки или корки химического материала, частица абразивного компонента начинает работать по своему прямому назначению - создает шероховатость на остатках льда, снега и на поверхности дорожного покрытия, что существенно ускоряет таяние, повышает шероховатость и уменьшает скользкость дороги.
При силовом воздействии на покрытую пленкой (коркой) частицу абразивного компонента шиной или подошвой обуви пешехода происходит разрушение пленки, ее размельчение и смешивание разрушенных частиц пленки со смежными частицами абразивного компонента.
Широкие диапазоны соотношений абразивного и химического компонентов, полученные опытным путем, обеспечили широкие возможности выбора композиции в зависимости от различных климатических условий ее применения, имеются в виду температура и влажность воздуха, а также скользкость дороги. Благодаря выбранным соотношениям уменьшено время таяния снега и льда, что позволило уменьшить долю массы химического компонента в общей массе антигололедной композиции. Это позволило существенно повысить экологичность композиции во взаимосвязи с другими вышеуказанными ее качествами, направленными на уменьшение вредного воздействия на окружающую среду.
Другие источники информации
US 4444672, 24.04.1984; US 5709812, 20.01.1998; US 2011180637 A1, 28.07.2011; US 6673261 B1, 06.01.2004; US 7556742 B1, 07.07.2008; US 4388203 A, 14.06.1983; US 4668416 A, 25.05.1987; US 4855071 A, 08.08.1989; EP 0375214 A1, 16.06.1983; RU 2123082 C1, 10.12.1998; RU 2237774 C1, 10.10.2004; RU 2239687 C2, 10.11.2004; RU 2251603 C2, 10.12.2004; RU 2283336 C1, 20.09.2006; RU 2331729 C2, 20.08.2008; RU 2009116194 A, 10.11.2010.