СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПЫЛИ, СТАБИЛИЗИРУЮЩАЯ ПОЧВУ КОМПОЗИЦИЯ И РАСПЫЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, ВКЛЮЧАЮЩЕЕ СТАБИЛИЗИРУЮЩУЮ ПОЧВУ КОМПОЗИЦИЮ
METHOD FOR SUPPRESSING DUST FORMATION, SOIL-STABILIZING COMPOSITION AND SPRAYING DEVICE COMPRISING SOIL-STABILIZING COMPOSITION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Заявка относится к способу подавления образования пыли, композиции стабилизатора почвы и распылительному устройству, включающему композицию стабилизатора почвы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
2
[0002] Стабилизаторы почвы обычно содержат в качестве основных компонентов неорганические соли для подавления образования пыли в почве или содержат водорастворимые полимеры для улучшения водопоглощающих свойств почвы. Неорганические соли легко удаляются с поверхностного горизонта дождем и т.п. Стабилизаторы почвы на основе неорганических солей, таких как MgCl, требуют непрерывной подачи воды для поддержания активности подавления образования пыли. Когда на поверхности почвы вода отсутствует, неорганические стабилизаторы почвы откладываются на поверхности почвы в виде кристаллической соли. В этом случае источником пыли являются сами неорганические стабилизаторы почвы. Стабилизаторы почвы на основе неорганических солей растворяются дождем и легко удаляются с поверхностного горизонта и стекают в реку и т.д. и, таким образом, они оказывают негативное влияние на водную экосистему, например, реки. Кроме того, стабилизаторы почвы на основе неорганических солей разъедают дороги, стальные конструкции и т.д., находящиеся на поверхности почвы, что снижает их долговечность. Использование чрезмерных количеств стабилизаторов почвы на основе неорганических солей может вызвать экологические проблемы, такие как подкисление почвы и гибель растений.
[0003] Водные полимерные стабилизаторы почвы требуют длительного времени для разложения в почве, а водные полимеры и/или их редуценты могут действовать как токсичные компоненты для почвенной экосистемы, вызывая загрязнение окружающей среды.
[0004] Следовательно, существует потребность в стабилизаторе почвы, который может подавлять образование пыли и улучшать водоудерживающие свойства почвы без использования неорганических солей или полимеров в качестве основных компонентов.
ОПИСАНИЕ ВОПЛОЩЕНИЙ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА
[0005] Один аспект по изобретению состоит в том, чтобы предоставить способ подавления образования пыли, который обеспечивает превосходную способность подавления образования пыли.
[0006] Другой аспект по изобретению состоит в том, чтобы предоставить композицию стабилизатор почвы, которая обеспечивает превосходную способность подавления образования пыли и водоудерживающие свойства.
[0007] Другой аспект по изобретению состоит в том, чтобы предоставить распыляющее устройство, включающее композицию стабилизатора почвы.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
[0008] Дополнительные аспекты будут частично изложены в нижеследующем описании и частично будут ясны из описания или могут быть изучены при практическом использовании представленных воплощений по изобретению.
[0009] В соответствии с одним аспектом предложен способ подавления образования пыли, включающий приготовление композиции стабилизатора почвы, содержащей соль лизина и лимонной кислоты; и растворитель; и распыление на почву композиции стабилизатора почвы.
[0010] В соответствии с другим аспектом предложена композиция стабилизатора почвы, содержащая соль лизина и лимонной кислоты; и растворитель.
[0011] В соответствии с другим аспектом предложено распылительное устройство, включающее композицию стабилизатора почвы.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] Способ подавления образования пыли согласно одному воплощению обеспечивает превосходную способность подавления образования пыли за счет использования новой композиции стабилизатора почвы.
[0013] Композиция стабилизатора почвы согласно другому воплощению обеспечивает превосходную способность подавления образования пыли и гигроскопичность одновременно за счет наличия новой композиции, включающей водный материал с низкой молекулярной массой в качестве основного компонента.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
1
[0014] Вышеупомянутые и другие аспекты, особенности и преимущества определенных воплощений по изобретению будут более очевидны из следующего описания с приложенным на Фиг. 1 чертежом, на котором показан спектр Н ЯМР в соответствии со ссылочным примером 6.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0015] Теперь будет сделана подробная ссылка на воплощения, примеры которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах, где одинаковые ссылочные позиции везде относятся к аналогичным элементам. В этом отношении воплощения могут иметь разные формы, и их не следует рассматривать как ограниченные описаниями, изложенными в данном документе. Соответственно, воплощения просто описаны ниже со ссылкой на чертежи для объяснения аспектов изобретения. Используемый в данном документе термин «и/или» включает все комбинации одного или более связанных перечисленных элементов. Такое выражение, как «по меньшей мере один из», предшествующее списку элементов, изменяет весь список элементов и не изменяет отдельные элементы списка.
[0016] В дальнейшем, способ подавления образования пыли, композиция стабилизатора почвы, ее разбавление и высушенный продукт, согласно воплощениям, будут описаны более подробно.
[0017] Термин «адгезия», используемый в данном документе, относится к тенденции, при которой два разных объекта (кроме газа) приближаются друг к другу или при соприкасаются друг с другом, а затем притягивают друг друга. Другими словами, термин «адгезия» относится к тенденции, при которой два разных объекта (кроме газов) требуют определенной силы (или работы) для разделения их после того, как они сблизились или соприкоснулись друг с другом.
[0018] Термин «вязкоэластичность» относится к тенденции, когда при приложении силы к объекту текучесть без возвращающей силы и упругая деформация, имеющая возвращающую силу, происходят одновременно по отношению к деформации. Вязкоэластичные материалы обладают свойствами как твердых, так и жидких материалов.
[0019] Используемый в документе термин «вязкость» обусловлен внутренним трением между молекулами и относится к свойству препятствовать текучести любого материала. Трение - это сила, которая пытается предотвратить разницу в распределении скорости течения. Адгезия и вязкость - это разные свойства. Материалы с высокой вязкостью могут иметь низкую адгезию, а материалы с низкой вязкостью могут иметь высокую адгезию.
[0020] В описании «композицию стабилизатора почвы» используют для подавления образования сдуваемой пыли и подавления эрозии путем изменения степени связывания частиц почвы или зазоров между частицами почвы, чтобы улучшить физические и/или химические свойства почвы, тем самым в конечном итоге стабилизируя почву.
[0021] Термин «почва», используемый в документе, включает, помимо земной поверхности или подземных естественных почв, землю или грунт, ламинаты, например, природные минералы, такие как уголь, железная руда, оксид кальция или т.п.; агрегаты, такие как песок, гравий и т.п.; обработанные минералы, такие как кокс, цемент, гидроксид кальция и т.п.; синтетические соединения, такие как удобрения или и т.п.; и природные органические материалы, такие как зерно и т.п. Например, почва содержит частицы или зерна такого размера, что ветер может их рассеивать, и т.п.
[0022]
[0023] Термин «сдуваемая пыль» относится к пыли, непосредственно выбрасываемой в атмосферу без выпускного сооружения из ее источника.
[0024] Стабилизирующая почву композиция согласно одному воплощению включает соль лизина и соль лимонной кислоты; и растворитель. Соль лизина и лимонной кислоты представляет собой низкомолекулярное вещество, но оно обеспечивает адгезию. Таким образом, соль лизина и лимонной кислоты распределяется между частицами почвы на поверхности почвы и/или внутри почвы, связывая их и стабилизируя почву. Таким образом, образование пыли из почвы подавляется. Кроме того, соль лизина и лимонной кислоты обладает вязкостью и, следовательно, обладает водостойкостью, поэтому ее нелегко удалить изнутри почвы и/или с поверхности почвы. Таким образом, стабилизатор почвы обеспечивает эффекты стабилизации почвы на долгое время. Кроме того, соль лизина и лимонной кислоты связывается с водой в водном растворе и удерживает влагу внутри почвы и, таким образом, обеспечивает эффекты стабилизации почвы в течение длительного времени. Кроме того, поскольку соль лизина и лимонной кислоты представляет собой водные соли, она поглощает влагу из воздуха или внутри почвы и обладает способностью связываться с водой, таким образом, предотвращая быстрое высыхание почвы. Поскольку соль лизина и лимонной кислоты является веществом с низкой молекулярной массой, она легко разлагается по сравнению с полимерами и безвредна для жизни и окружающей среды, а значит, экологически безопасна.
[0025] Композиция стабилизатора почвы дополнительно включает по меньшей мере одно вещество, выбранное, например, из загустителя, вещества, придающего клейкость, и стабилизатора.
[0026] Загуститель увеличивает вязкость композиции стабилизатора почвы. Загуститель может быть, например, по меньшей мере одним веществом, выбранным из ксантановой камеди, гуаровой камеди, аравийской камеди, трагакантовой камеди, галактана, камеди рожкового дерева, камеди карайи, каррагинана, камеди акации, маннана, семян айвы (мармело), коллоида морских водорослей (экстракта морских водорослей), крахмала (полученного из риса, кукурузы, картофеля и т.п.), глицирризина, альгинина, альгината натрия, коллагена, альгината, желатина, фурцелларана, казеина, камеди бобов рожкового дерева, хитозана, альбумина, декстрана, сукциноглюкана, пуллулана, трагакантина, гиалуроновой кислоты, пектина, альгиновой кислоты, агара, галактоманнанов, бета-циклодекстрина, амилазы, полиэтиленоксида (РЕО), полиэтиленгликоля (PEG), поливинилпирролидона (PVP), поливинилового спирта (PVA), полиакриловой кислоты (РАА), N-(2-гидроксипропил)метакриламида (НРМА), сополимера дивинилового эфира и малеинового ангидрида (DIVEMA), полифосфата, полифосфазена, метилцеллюлозы, метилэтилцеллюлозы, этилцеллюлозы, микрокристаллической целлюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксибутилметилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гидроксиметилпропилцеллюлозы, гидроксиэтилметилцеллюлозы, стеароксигидроксипропилметилцеллюлозы, карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозы, алкилгидроксиэтилцеллюлозы, ноноксинилгидроксиэтилцеллюлозы, натриевой соли сульфатов целлюлозы, карбоксиметилцеллюлозы (CMC), лауриновой кислоты и велановой камеди. Однако воплощения по изобретению не ограничиваются этими веществами, и здесь доступен любой загуститель, который используют в области техники.
[0027] Количество загустителя в композиции стабилизатора почвы может составлять, в расчете на 100 частей по массе, 10 частей по массе или меньше, 9 частей по массе или меньше, 8 частей по массе или меньше, 7 частей по массе или меньше, 6 частей по массе или меньше, 5 частей по массе или меньше, 4 части по массе или меньше, 3 части по массе или меньше, 2 части по массе или меньше, 1 часть по массе или меньше, или 0,1 части по массе или меньше. Поскольку композиция стабилизатора почвы имеет такие количественные диапазоны загустителей, то может быть обеспечена повышенная способность подавления образования пыли и/или водоудерживающая способность.
[0028] Вещество, придающее клейкость, может увеличивать адгезию композиции стабилизатора почвы. Вещество, придающее клейкость, может включать по меньшей мере одно вещество, выбранное из канифоли и ее модифицированных продуктов, таких как канифоль, гидрированная канифоль, полимеризованная канифоль, малеинизированная (male) канифоль, глицерат канифоли, модифицированная фенольная смола, канифольная кислота, этерифицированная канифоль и т.п.; смола на основе терпена, такая как терпеновая смола, терпенфенолоформальдегидная смола, терпен-стирольная смола и т.п.; нефтяная смола, такая как нефтяная смола С5, нефтяная смола С9, бициклоронадиеновая нефтяная смола, гидрированная нефтяная смола и т.п.; смолистая эмульсия, такая как канифольная эмульсия, термопластичная смола (TPR) на водной основе, смолистая эмульсия 2402, эмульсия нефтяной смолы, кумарон-инденовая смола и т.п.; фенольная смола, такая как фенольная смола, модифицированная маслом кешью, фенольная смола, модифицированная талловым маслом, и т.п.; и полиметилстирольная смола, кетональдегидная смола, ксилолформальдегидная смола, каучук, гексафторцирконовая кислота, полилизин, глутаровый альдегид, глиоксаль, гексаметилентетрамин, бутантетракарбоновая кислота и аконовая кислота. Однако воплощения по изобретению не ограничиваются этими веществами, и здесь доступно любое вещество, придающее клейкость, которое используют в области техники.
[0029] Количество вещества, придающего клейкость, в композиции стабилизатора почвы может составлять в расчете на 100 частей по массе, 10 частей по массе или меньше, 9 частей по массе или меньше, 8 частей по массе или меньше, 7 частей по массе или меньше, 6 частей по массе или меньше, 5 частей по массе или меньше, 4 части по массе или меньше, 3 части по массе или меньше, 2 части по массе или меньше, 1 часть по массе или меньше, или 0,1 части по массе или меньше. Поскольку композиция стабилизатора почвы имеет такие количественные диапазоны веществ, придающих клейкость, то может быть обеспечена повышенная способность подавления образования пыли и/или водоудерживающая способность.
[0030] Стабилизатор, например, увеличивает фазовую стабильность композиции стабилизатора почвы за счет увеличения дисперсии активных компонентов композиции стабилизатора почвы в водных растворах композиции. Стабилизатор может включать, например, по меньшей мере одно вещество, выбранное из одноатомных спиртов, многоатомных спиртов и многоатомных аминов. Стабилизатор может включать, например, по меньшей мере одно вещество, выбранное из глицерина, алкиленгликоля, диалкиленгликоля, бензолдиола, бензолтриола, диалкогольамина, триалкогольамина, арабита, маннита, изомальта, ксилита, сорбита, мальтита, эритрита, рибита, дульсита, лактита, идита, полиглицита, метанола, этанола, пропан-2-ола, бутан-1-ола, пентан-1-ола, этан-1,2-диола, пропан-1,2-диола, пропан-1,2,3-триола, бутан-1,3-диола, бутан-1,2,3,4-тетраола, пентан-1,2,3,4,5-пентаола, гексан-1,2,3,4,5,6-гексаола, гептан-1,2,3,4,5,6,7-гептаола, проп-2-ен-1-ола, 3,7-диметилокта-2,6-диен-1-ола, проп-2-ин-1-ола, циклогексан-1,2,3,4,5,6-гексаола, 2-(2-пропил)-5-метилциклогексан-1-ола, С2-С10 алкилендиамина, С2-С10 алкенилендиамина, фенилендиамина и н-амино(С1-С5)алкил(С1-С5)алкандиамина. Однако воплощения по изобретению не ограничиваются этими материалами, и здесь доступен любой стабилизатор, который используют в области техники.
[0031] Количество стабилизатора в композиции стабилизатора почвы может составлять, в расчете на 100 частей по массе композиции стабилизатора почвы, 10 частей по массе или менее, 9 частей по массе или менее, 8 частей по массе или менее, 7 частей по массе или менее, 6 частей по массе или менее, 5 частей по массе или менее, 4 части по массе или менее, 3 части по массе или менее, 2 части по массе или менее, 1 часть по массе или менее, или 0,1 части по массе или менее. Поскольку композиция стабилизатора почвы имеет такие количественные диапазоны стабилизатора, то может быть обеспечена повышенная способность подавления образования пыли и/или водоудерживающая способность.
[0032] Количество соли лизина и лимонной кислоты в композиции стабилизатора почвы может составлять, по отношению к общей массе содержания органических твердых веществ, 0,1% масс. или более, 0,5% масс. или более, 1% масс. или более, 2,5% масс. или более, 5% масс. или более, 10% масс. или более, 20% масс. или более, 30% масс. или более, 40% масс. или более, 50% масс. или более, 60% масс. или более, 70% масс. или более, 80% масс. или более или 90% масс. или более. В одном воплощении, в расчете на 100 частей по массе содержания твердых веществ в композиции стабилизатора почвы, сумма количества лимонной кислоты и количества лизина может составлять от примерно 0,1 части по массе до примерно 100 частей по массе, от примерно 0,5 частей по массе до примерно 100 частей по массе, от примерно 1 части по массе до примерно 100 частей по массе, от примерно 2,5 частей по массе до примерно 100 частей по массе, от примерно 5 частей по массе до примерно 100 частей по массе, от примерно 10 частей по массе примерно до 100 частей по массе, от примерно 20 частей по массе до примерно 100 частей по массе, от примерно 30 частей по массе до примерно 100 частей по массе, от примерно 40 частей по массе до примерно 100 частей по массе, от примерно 50 частей по массе до примерно 100 частей по массе, от примерно 60 частей по массе до примерно 100 частей по массе, от примерно 70 частей по массе до примерно 99 частей по массе, от примерно 80 частей по массе до примерно 98 частей по массе, или от примерно 85 частей по массе до примерно 97 частей по массе. Поскольку соль лизина и лимонной кислоты находится в таких количественных диапазонах, то может быть дополнительно обеспечена повышенная способность подавления образования пыли и/или водоудерживающая способность.
[0033] В одном воплощении композиция стабилизатора почвы может не содержать осадков. Поскольку композиция стабилизатора почвы не содержит осадков, может быть достигнута повышенная способность подавления образования пыли и/или водоудерживающая способность.
[0034] Осадки могут быть осадками по меньшей мере одного вещества, выбранного из лизина и лимонной кислоты. В одном или более воплощениях с данными осадками может иметь место случай, при котором, как показано на реакционной схеме 1, происходит образование нерастворимой соли (AB(s)) из-за химического изменения водного раствора (A(aq)) лизина и водного раствора (B(aq)) лимонной кислоты, и случай, при котором, как показано на реакционной схеме 2, происходит осаждение твердого лизина (A(s)) или твердой лимонной кислоты (B(s)) из водного раствора (A(aq)) лизина или водного раствора (B(aq)) лимонной кислоты, или когда твердый лизин (A(s)) или твердая лимонная кислота (B(s)) не растворяются в растворителе и остаются в нерастворимом состоянии. Кроме того, этот случай дополнительно включает случай, когда загуститель осаждается в композиции стабилизатора почвы или загуститель не растворяется в растворителе и остается в нерастворимом состоянии.
[0035] [Реакционная схема 1]
[0036] A(aq)+B(aq) → AB(s)
[0037] [Реакционная схема 2]
[0038] A(aq) → A(s)
Термин «осадки», используемый в документе, относится к осадкам, образовавшимся перед распылением композиции стабилизатора почвы или во время хранения и распределения композиции стабилизатора почвы.
Термин «лизин», используемый в документе, представляет собой разновидность основной α-аминокислоты. Лизин может быть биосинтезирован из щавелевоуксусной кислоты с помощью пути биосинтеза лизина или синтезирован химическим путем.
[0041] Лизин может включать один вид лизина или смесь одного или более видов лизина.
[0042] Лизин может быть одним или более из L-лизина, представленного формулой 1, D-лизина, представленного формулой 2, и их соли.
[0043] [Формула 1]
[0045] [Формула 2]
[0047] Соль лизина может включать, например, сульфат лизина, ацетат лизина, гидрохлорид лизина, моногидрохлорид лизина, дигидрохлорид лизина, моногидрат лизина, ацетилсалицилат лизина, фосфат лизина, дифосфат лизина, карбонат лизина или их смесь или комбинацию. Эти соли лизина можно превратить в форму, не содержащую лизина.
[0048] Превращение солей лизина в лизин известно специалистам в области техники. В одном из воплощений в документе можно использовать коммерчески доступные исходные материалы лизина. Например, лизин может быть D-лизином, L-лизином и/или DL-лизином, и поскольку эти материалы имеют идентичные или аналогичные физико-химические свойства, адгезивные композиции, включающие эти материалы, также могут иметь идентичные или аналогичные характеристики и, таким образом, находятся в пределах объема изобретения.
[0049] Лимонная кислота является одной из органических кислот и может быть представлена формулой 3.
[0050] [Формула 3]
[0052] Соль лизина и лимонной кислоты присутствует в форме раствора соли в композиции стабилизатора почвы. Когда лизин, лимонную кислоту и воду смешивают, лизин и лимонная кислота не образуют ковалентных соединений или нерастворимых солей, а существуют, например, в форме раствора соли.
[0053] В композиции стабилизатора почвы количество лизина, лимонной кислоты и воды можно регулировать таким образом, чтобы лизин и лимонная кислота не образовывали кристаллы или не выпадали в осадок. Когда композиция стабилизатора почвы сохраняет жидкое состояние без образования в ней кристаллов или осадков, то стабилизирующая почву композиция может обладать превосходной способностью подавлять образование пыли и/или водоудерживающими свойствами и/или гигроскопичностью, и может быть легко и равномерно нанесена на почву. В случае, когда композиция стабилизатора почвы высыхает с образованием кристаллов, когда на нее воздействует влага для удерживания ее в жидкой фазе, то композиция стабилизатора почвы может обладать превосходной способностью подавлять образование пыли и/или водоудерживающими свойствами, и может быть использована в качестве стабилизатора почвы.
[0054] Мольное соотношение лизина и лимонной кислоты в смеси может составлять от 5:1 до 1:5. В некоторых воплощениях мольное соотношение лизина и лимонной кислоты в смеси может составлять от 5:1 до 1:5, от 5:1 до 1:3, от 5:1 до 1:2, от 5:1 до 1:1,5, от 5:1 до 1:1, от 3:1 до 1:5, от 3:1 до 1:3, от 3:1 до 1:2, от 3:1 до 1:1,5, от 3:1 до 1:1, от 1,5:1 до 1:5, от 1,5:1 до 1:3, от 1,5:1 до 1:2, от 1,5:1 до 1:1,5, или от 1,5:1 до 1:1. Когда соотношение лизина к лимонной кислоте находится вне таких диапазонов в большую или меньшую сторону, способность подавлять образование пыли и/или водоудерживающие свойства могут быть снижены, или может ухудшиться стабильность при хранении или стабильность при консервации композиции стабилизатора почвы.
[0055] Количество твердого вещества в композиции стабилизатора почвы может составлять, в расчете на 100 частей по массе композиции стабилизатора почвы, 70 частей по массе или меньше, например, от примерно 0,1 части по массе до примерно 70 частей по массе, от примерно 1 части по массе до примерно 70 частей по массе, от примерно 1 части по массе до примерно 60 частей по массе, от примерно 1 части по массе до примерно 50 частей по массе, от примерно 1 части по массе до примерно 40 частей по массе, от примерно 1 части по массе до примерно 30 частей по массе, от примерно 1 части по массе до примерно 20 частей по массе или от примерно 1 части по массе до примерно 10 частей по массе. Когда количество твердого вещества находится в таких интервалах, то композицию стабилизатора почвы легко нанести на почву, а когда количество твердого вещества составляет 70 частей по массе или более, могут образовываться осадки и, таким образом, композиция стабилизатора почвы может быть неактивна. Даже когда твердое вещество находится в меньшем количестве, поскольку осадки могут не образовываться и водоудерживающая способность может поддерживаться, то количество твердого вещества может составлять от примерно 0,1 части по массе до примерно 10 частей по массе в соответствии с применяемой областью.
[0056] Композиция стабилизатора почвы может включать лимонную кислоту и лизин в форме конденсата, содержащего лимонную кислоту и лизин как цельную единицу. Например, конденсат может быть димером, тримером или олигомером, и количество конденсата может составлять, в расчете на 100 частей по массе от суммы количества лимонной кислоты и количества лизина, 20 частей по массе или меньше, 10 частей по массе или меньше или 1 часть по массе или меньше, и может составлять 0 частей по массе. Когда количество конденсата превышает указанные верхние пределы, то водоудерживающие свойства адгезивной композиции или ее текучесть могут уменьшиться, что приводит к трудностям в получении однородного покрытия и поддержании жидкого состояния.
[0057] Причина, по которой композиция стабилизатора почвы обладает адгезионным свойством, как оно описано выше, теперь будет рассмотрена подробно. Это описание адгезионного свойства предназначено только для простоты понимания и не предназначено для ограничения объема изобретения. Адгезионное свойство может быть объяснено другими причинами в рамках отсутствия научного противоречия. Соль лизина и лимонной кислоты может обеспечивать адгезионное свойство у композиции стабилизатора почвы, образуя в ней своего рода сеть, вызванную сильным взаимодействием, например, между лизином и лимонной кислотой, между лизином, лимонной кислотой и водой, или между лизином, лимонной кислотой, водой и загустителем. Лизин имеет две аминогруппы, а лимонная кислота - три карбонильные группы. Нековалентная электронная пара карбонильных групп лимонной кислоты и водород аминогрупп лизина взаимодействуют через прочную ионную водородную связь. В одном воплощении нековалентная электронная пара карбонильных групп лимонной кислоты, водород аминогрупп лизина и вода взаимодействуют через прочную ионную водородную связь. Когда композицию стабилизатора почвы анализируют с помощью жидкостной хроматографии, лизин и лимонная кислота могут быть идентифицированы сами по себе. Этот результат показывает, что лизин и лимонная кислота в композиции стабилизатора почвы связываются друг с другом ионными водородными связями и существуют в форме соли лизина и лимонной кислоты, то есть в виде водного раствора соли лизина и лимонной кислоты. Соль лизина и лимонной кислоты в композиции стабилизатора почвы остается в жидком состоянии и обеспечивает отличные адгезионные характеристики без осаждения в кристаллической форме (твердое состояние) или в форме осадков при комнатной температуре (25°С). Благодаря адгезионным свойствам композиция стабилизатора почвы может обладать способностью подавлять образование пыли и водоудерживающими свойствами.
[0058] Растворителем для композиции стабилизатора почвы может быть водный растворитель. Водный растворитель может включать по меньшей мере одно вещество, выбранное, например, из воды и спиртов. В одном воплощении водный растворитель может включать воду в качестве основного компонента и спирт в качестве вспомогательного компонента.
[0059] В еще одном воплощении водный растворитель может включать один или более спиртовых растворителей, выбранных из деионизированной воды, первичных спиртов, многоатомных спиртов, диолов и триолов. Массовое соотношение деионизированной воды и спирта в стабилизирующей почву композиции может составлять, например, от 1:1 до 10:0, от 1:1 до 10:1, от 1:1 до 5:1 или от 1:1 до 3:2. Спиртовой растворитель может быть, например, одноатомным спиртом, многоатомным спиртом, ненасыщенным алифатическим спиртом, алициклическим спиртом или их смесью. Одноатомный спирт может включать, например, один или более спиртов, выбранных из метанола, этанола, пропан-2-ола, бутан-1-ола, пентан-1-ола и гексадекан-1-ола. Многоатомный спирт может включать, например, по меньшей мере один спирт, выбранный из этан-1,2-диола, пропан-1,2-диола, пропан-1,2,3-триола, бутан-1,3-диола, бутан-1,2,3,4-тетраола, пентан-1,2,3,4,5-пентаола, гексан-1,2,3,4,5,6-гексаола и гептан-1,2,3,4,5,6,7-гептаола. Ненасыщенный алифатический спирт может включать по меньшей мере один спирт, выбранный, например, из проп-2-ен-1-ола, 3,7-диметилокта-2,6-диен-1-ола, проп-2-ин-1-ола, циклогексан-1,2,3,4,5,6-гексаола и 2-(2-пропил)-5-метилциклогексан-1-ола. Алициклический спирт может включать по меньшей мере один спирт, выбранный, например, из циклопентанола, циклогексанола и циклогептанола.
[0060] рН композиции стабилизатора почвы может составлять от примерно 2 до примерно 11, от примерно 2 до примерно 9,5 или от примерно 2 до примерно 8,5. Поскольку композиция стабилизатора почвы имеет такие диапазоны рН, то ее стабильность при хранении и стабильность при консервации улучшаются, а ее характеристики при длительном хранении также улучшаются. Композиция стабилизатора почвы обладает отличными адгезионными свойствами и не оседает даже после длительного хранения, а также сразу после изготовления. Например, композиция стабилизатора почвы сохраняет свою стабильность даже после хранения или внесения в почву, например, в течение 14 дней или более, 2 месяцев или более, 6 месяцев или более, 12 месяцев или более, или 24 месяцев или более, и в ней не образуются осадки, и ее свойства не изменяются. Кроме того, температура окружающей среды, при которой хранят композицию стабилизатора почвы, может составлять от примерно -18°С до примерно 80°С, например, от примерно -18°С до примерно 45°С, от примерно 0°С до примерно 60°С, от примерно 0°С до примерно 45°С, от примерно 0°С до примерно 40°С или от примерно 20°С до примерно 40°С. Даже в случае хранения вне этих температурных диапазонов, а также когда температура окружающей среды, в которой используют композицию стабилизатора почвы, находится в пределах вышеуказанных температурных диапазонов, то это никак не влияет на ее состав и качество. Например, при хранении при низкой температуре композиции стабилизатора почвы ее необходимо оставлять при комнатной температуре на некоторое время перед использованием.
[0061] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 10 частей по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя имеет вязкость, например, 1,0 мПа⋅с, а начальная клейкость составляет 0,1 мДж или более при комнатной температуре (например, 25°С±1°С). Например, когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 10 частей по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя имеет вязкость, например, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 5000 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 3000 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 2000 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 1000 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 900 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 800 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 700 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 600 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 500 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 400 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 300 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 200 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 100 мПа⋅с, от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 90 мПа⋅с или от примерно 1,0 мПа⋅с до примерно 50 мПа⋅с при комнатной температуре (например, 25°С±1°С). Когда композиция стабилизатора почвы имеет такие диапазоны вязкости, то образование пыли может быть эффективно подавлено.
[0062] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 10 частей по массе или более на 100 частей по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя имеет начальную клейкость от примерно 0,1 мДж до примерно 20 мДж, от примерно 0,1 мДж до примерно 15 мДж, от примерно 0,1 мДж до примерно 10 мДж, от примерно 0,1 мДж до примерно 5 мДж, от примерно 0,1 мДж до примерно 4 мДж, от примерно 0,1 мДж до примерно 3 мДж, от примерно 0,1 мДж до примерно 2 мДж, от примерно 0,1 мДж до примерно 1 мДж или от примерно 0,1 мДж до примерно 0,5 мДж при комнатной температуре (например, 25°С±1°С). Когда композиция стабилизатора почвы имеет такие диапазоны начальной клейкости, то образование пыли может быть эффективно подавлено.
[0063] Поскольку композиция стабилизатора почвы включает загуститель, то могут быть получены улучшенные вязкость и/или начальная клейкость по сравнению с композициями, включающими только соли лизина и лимонной кислоты. Композиция стабилизатора почвы, включающая загуститель, может иметь, например, вязкость 50,0 мПа⋅с или более и начальную клейкость 1,0 мДж или более. Композиция стабилизатора почвы, включающая загуститель, может иметь при комнатной температуре (например, при 25°С±1°С) вязкость, например, от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 50000 мПа⋅с, от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 30000 мПа⋅с, от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 20000 мПа⋅с, от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 10000 мПа⋅с, от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 5000 мПа⋅с, от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 3000 мПа⋅с, от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 1000 мПа⋅с, от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 800 мПа⋅с, от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 600 мПа⋅с, от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 400 мПа⋅с, от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 300 мПа⋅с, от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 200 мПа⋅с или от примерно 50,0 мПа⋅с до примерно 100 мПа⋅с. Композиция стабилизатора почвы, включающая загуститель, может иметь при комнатной температуре (например, при 25°С±1°С) начальную клейкость, например, от примерно 1,0 мДж до примерно 50 мДж, от примерно 1,0 мДж до примерно 40 мДж, примерно от 1,0 мДж до примерно 30 мДж, от примерно 1,0 мДж до примерно 20 мДж, от примерно 1,0 мДж до примерно 10 мДж или от примерно 1,0 мДж до примерно 5,0 мДж.
[0064] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 0,1 часть по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя может иметь относительную водоудерживающую способность, представленную формулой 4, например, 1% или более по отношению к воде (т.е. контроль F).
[0065] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 0,1 часть по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции, стабилизатора почвы то последняя может иметь относительную эффективную водоудерживающую емкость, представленную формулой 4, составляющую, например, от примерно 1,0% до примерно 300%, от примерно 1,0% до примерно 200%, от примерно 1,0% до примерно 150%, от примерно 1,0% до примерно 100%, от примерно 1,0% до примерно 50%, от примерно 10% до примерно 300%, от примерно 10% до примерно 200%, от примерно 10% до примерно 150%, от примерно 20% до примерно 300%, от примерно 20% до примерно 200%, от примерно 20% до примерно 150%, от примерно 30% до примерно 300%, от примерно 30% до примерно 200% или от примерно 30% до примерно 150%.
[0066] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 1 часть по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя может иметь относительную эффективную водоудерживающую емкость, представленную формулой 4, составляющую, например, от примерно 1,0% до примерно 300%, от примерно 1,0% до примерно 200%, от примерно 1,0% до примерно 150%, от примерно 1,0% до примерно 100%, от примерно 1,0% до примерно 50%, от примерно 10% до примерно 300%, от примерно 10% до примерно 200%, от примерно 10% до примерно 150%, от примерно 20% до примерно 300%, от примерно 20% до примерно 200%, от примерно 20% до примерно 150%, от примерно 30 до примерно 300%, от примерно 30% до примерно 200% или от примерно 30% до примерно 150%.
[0067] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 5 частей по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя может иметь относительную эффективную водоудерживающую емкость, представленную формулой 4, составляющую, например, от примерно 1,0% до примерно 300%, от примерно 1,0% до примерно 200%, от примерно 1,0% до примерно 150%, от примерно 10% до примерно 300%, от примерно 10% до примерно 200%, от примерно 10% до примерно 150%, от примерно 20% до примерно 300%, от примерно 20% до примерно 200%, от примерно 20% до примерно 150%, от примерно 30% до примерно 300%, от примерно 30% до примерно 200% или от примерно 30% до примерно 150%.
[0068] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 10 частей по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя может иметь относительную эффективную водоудерживающую емкость, представленную формулой 4, составляющую, например, от примерно 1,0% до примерно 300%, от примерно 1,0% до примерно 200%, от примерно 1,0% до примерно 150%, от примерно 10% до примерно 300%, от примерно 10% до примерно 200%, от примерно 10% до примерно 150%, от примерно 20% до примерно 300%, от примерно 20% до примерно 200%, от примерно 20% до примерно 150%, от примерно 30% до примерно 300%, от примерно 30% до примерно 200% или от примерно 30% до примерно 150%.
[0069] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 0,1 часть по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, которая включает или не включает загуститель, то композиция стабилизатора почвы может иметь прочность на сжатие, например, 17 кгс или более по отношению к воде (т.е. контроль F), при этом прочность на сжатие получают после сушки при температуре 60°С согласно способу 3) оценки прочности почвы на сжатие после сушки, описанному в Примере 5.
[0070] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 0,1 часть по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя может иметь прочность на сжатие, например, от примерно 17 кгс до примерно 2000 кгс, или от примерно 17 кгс до примерно 1500 кгс по отношению к воде (т.е. дистиллированной воде), при этом прочность на сжатие получают после сушки при температуре 60°С согласно способу 3) оценки прочности почвы на сжатие после сушки, описанному в Примере 5.
[0071] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 1 часть по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя может иметь прочность на сжатие, например, от примерно 17 кгс до примерно 2500 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 2000 кгс или от примерно 17 кгс до примерно 1500 кгс по отношению к воде (т.е. дистиллированной воде), при этом прочность на сжатие получают после сушки при температуре 60°С согласно способу 3) оценки прочности почвы на сжатие после сушки, описанному в Примере 5.
[0072] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 5 частей по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя может иметь прочность на сжатие, например, от примерно 17 кгс до примерно 5000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 2500 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 2000 кгс или от примерно 17 кгс до примерно 1500 кгс по отношению к воде (т.е. дистиллированной воде), при этом прочность на сжатие получают после сушки при температуре 60°С согласно способу 3) оценки прочности почвы на сжатие после сушки, описанному в Примере 5.
[0073] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 10 частей по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя может иметь прочность на сжатие, например, от примерно 17 кгс до примерно 10000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 5000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 2500 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 2000 кгс, или от примерно 17 кгс до примерно 1500 кгс, по отношению к воде (т.е. дистиллированной воде), при этом прочность на сжатие получают после сушки при температуре 60°С согласно способу 3) оценки прочности почвы на сжатие после сушки, описанному в Примере 5.
[0074] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 20 частей по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя может иметь прочность на сжатие, например, от примерно 17 кгс до примерно 15000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 10000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 5000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 2500 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 2000 кгс, или от примерно 17 кгс до примерно 1500 кгс, по отношению к воде (т.е. дистиллированной воде), при этом прочность на сжатие получают после сушки при температуре 60°С согласно способу 3) оценки прочности почвы на сжатие после сушки, описанному в Примере 5.
[0075] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 30 частей по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя может иметь прочность на сжатие, например, от примерно 17 кгс до примерно 20000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 15000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 10000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 5000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 2500 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 2000 кгс, или от примерно 17 кгс до примерно 1500 кгс по отношению к воде (т.е. дистиллированной воде), при этом прочность на сжатие получают после сушки при температуре 60°С согласно способу 3) оценки прочности почвы на сжатие после сушки, описанному в Примере 5.
[0076] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 40 частей по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя может иметь прочность на сжатие, например, от примерно 17 кгс до примерно 25000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 20000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 15000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 10000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 5000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 2500 кгс, примерно от 17 кгс до примерно 2000 кгс, или от примерно 17 кгс до примерно 1500 кгс по отношению к воде (т.е. дистиллированной воде), при этом прочность на сжатие получают после сушки при температуре 60°С согласно способу 3) оценки прочности почвы на сжатие после сушки, описанному в Примере 5.
[0077] Когда количество твердой соли лизина и лимонной кислоты, содержащейся в композиции стабилизатора почвы, составляет 50 частей по массе или более по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, то последняя может иметь прочность на сжатие, например, от примерно 17 кгс до примерно 30000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 25000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 20000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 15000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 10000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 5000 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 2500 кгс, от примерно 17 кгс до примерно 2000 кгс или от примерно 17 кгс до примерно 1500 кгс по отношению к воде (т.е. дистиллированной воде), при этом прочность на сжатие получают после сушки при температуре 60°С согласно способу 3) оценки прочности почвы на сжатие после сушки, описанному в Примере 5.
[0078] Композиция стабилизатора почвы может дополнительно включать, при необходимости, одну или более добавок, выбранных из активного разбавителя, эмульгатора, пластификатора, наполнителя, агента, предотвращающего старение, ускорителя отверждения, огнеупорного агента, коагулянта, поверхностно-активного вещества, загустителя, агента, блокирующего ультрафиолет (УФ), эластомера, пигмента, красителя, ароматизатора, антистатического агента, агента, препятствующего слипанию, антифрикционного агента, неорганического наполнителя, смешивающих агентов, стабилизатора, риформинг-смолы, связующего агента, выравнивающего агента, флуоресцентного отбеливателя, диспергирующего средства, термостабилизатора, оптического стабилизатора, поглотителя УФ-излучения, воска, смачивающего агента, антиоксиданта, консерванта и смазывающей добавки. Общее количество добавки особо не ограничено, и в зависимости от области применения могут быть доступны различные добавки в различных массовых диапазонах. Количество описанных выше добавок находится в таких диапазонах, которые обычно используют в области техники.
[0079] Активный разбавитель относится к разбавителю, с помощью которого соответствующие компоненты композиции равномерно наносят в виде покрытия на объект, для которого применяют указанную композицию, и может быть по меньшей мере одним веществом, выбранным, например, из н-бутилглицидилового эфира, алифатического глицидилового эфира, 2-этилгексилглицидилового эфира, фенилглицидилового эфира, О-крезилглицидилового эфира, нонилфенилглицидилового эфира, пара-трет-бутилфенилглицидилового эфира, 1,4-бутандиолдиглицидилового эфира, 1,6-гександиолдиглицидилового эфира, неопентилглицидилового эфира, 1,4-циклогександиметилолдиглицидилового эфира, полипропиленгликольдиглицидилового эфира, этиленгликольдиглицидилового эфира, полиэтиленгликольдиглицидилового эфира, диэтиленгликольдиглицидилового эфира, резорциндиглицидилового эфира, глицидилового эфира гидрированного бисфенола А, триметилолпропентриглицидилового эфира, полиглицидилового эфира глицерина, полиглицидилового эфира диглицерина, пентаэритритолполиглицидилового эфира, глицидилового эфира касторового масла, сорбитолполиглицидилового эфира, глицидилового эфира неодекановой кислоты, диглицидил-1,2-циклогександикарбоксилата, диглицидил-О-фталата, N,N-диглицидиламина, N,N-диглицидил-O-толудиена, триглицидил-пара-аминофенола, тетраглицидил-диаминодифенилметана, триглицидил-изоцианата, 1,4-бутандиолдиглицидилового эфира, 1,6-гександиолдиглицидилового эфира, полипропиленглицидилдиглицидилового эфира и триэтилролпропентриглицидилового эфира (triethylrolpropenetriglycidylether).
[0080] Эмульгатор может включать по меньшей мере одно вещество, выбранное, например, из полиоксиэтилена и сополимера полиоксипропилена, полиоксиэтилена и сополимера полиоктилфенилового эфира, и додецилбензолсульфида натрия.
[0081] Пластификатор может улучшить технологическую текучесть или тягучесть. Пластификатор может также улучшить электроизолирующие свойства, адгезионные свойства, морозостойкость, светостойкость, маслостойкость, мылостойкость, антипиренные свойства и огнестойкость, термическую стабильность, простоту обработки (внутримолекулярная активность), активность (межмолекулярная активность) и нетоксичность композиции.
[0082] Пластификатор для улучшения морозостойких свойств и т.п. может представлять собой, например, диоктиладипат (DOA), диоктилазелаинат (DOZ), диоктилсебацинат (DOS), флексол TOF (UCC Inc.) или сложный эфир полиэтиленгликоля. Пластификатор для повышения термостойкости (нелетучий) и улучшения эксплуатационных характеристик может быть, например, полиэфиром, смесью полимеров, таких как нитрилбутадиеновый каучук (NBR), сложный эфир тримеллитовой кислоты или сложный эфир пентаэритрита. Пластификатор для улучшения светостойкости может представлять собой, например, DOP, DOA, DOS, полиэфир, эпоксидированное соевое масло (ESBO) или подобные материалы.
[0083] Пластификатор для улучшения маслостойкости может представлять собой, например, ароматический фосфатный эфир phosplex (название продукта: ТРР, TCP, 112 (CDP), 179А (ТХР)), полиэфиры или NBR, а пластификатор для улучшения мылостойких свойств может представлять собой, например, TCP, ESBO или полиэфиры.
[0084] Пластификатор для улучшения антипиренных и огнестойких свойств может быть, например, фосфатом, таким как TCP, ТХР и т.д., парафинхлоридом, алкилхлоридстеаратом или NBR, а пластификатор для улучшения термостойкости может быть ESBO, DOZ, DOS, DOP, сложным эфиром полиэтиленгликоля и т.п.
[0085] Пластификатор для облегчения обработки может быть, например, DOA, ВВР, TOF, TCP или октилдифенилфосфатом, а пластификатор для улучшения активности может быть, например, DOZ, DOS, двухосновным фосфатом свинца (DLP), ESBO или сложным эфиром полиэтиленгликоля.
[0086] Пластификатор для обеспечения нетоксичности может представлять собой BPBG, октилдифенилфосфат, ESBO, сложный эфир лимонной кислоты, NBR или т.п.
[0087] Пластификатор может представлять собой дибутилфталат (DBP), дигексилфталат (DHP), ди-2-этилгексилфталат (DOP), ди-н-октилфталат (DnOP), диизооктилфталат (DIOP), дидецилфталат (DDP), диизодецилфталат (DIDP), фталат смешанных высших спиртов С8~С10, бутилбензилфталат (ВВР), диоктиладипинпат (DOA), диоктилазелаинат (DOZ), диоктилсебацинат (DOS), трикрезилфосфат (TCP), триксиленилфосфат (ТХР), монооктилдифенилфосфат (Santicizer 141), монобутил-диксиленилфосфат, триоктилфосфат (TOF), ароматическое масло, полибутен, парафин или т.п.
8
18
8
18
8
18
8
40
[0088] Поверхностно-активное вещество может быть любым поверхностно-активным веществом, которое обычно используют в области техники. Например, поверхностно-активное вещество может представлять собой C-C алкилсульфат, C-C алкилэфирсульфат или алкиларилэфирсульфат, имеющий 40 или менее единиц этиленоксида или единиц пропиленоксида в гидрофобных группах, C-C алкилсульфонат, алкиларилсульфонат, сложный эфир и полуэфир сульфоянтарной кислоты, содержащие одноатомный спирт или алкилфенол, простой С-С алкилполигликолевый эфир или простой алкиларилполигликолевый эфир, содержащий единицы этиленоксида, или подобные. Например, можно использовать додецилсульфат натрия (SDS), силикат натрия и т.п.
[0089] Наполнители добавляют для улучшения прочности, долговечности и технологичности композиции, и они могут быть, например, карбонатом кальция, тальком, керамикой, кремнеземом, доломитом, глиной, титановыми белилами, гальванизированным углеродом (противоусадочный агент и агент, препятствующий слипанию), карбонатом калия, оксидом титана, жидким полисульфидным полимером, летучими разбавителями, оксидом магния, технологическим маслом и т.д.
[0090] Примеры ускорителя отверждения включают дилаурат дибутилолова, JCS-50 (производимый Johoku Chemical Co., Ltd.) и формиат ТК-1 (производимый Mitsui Chemical Co., Ltd.). Антиоксидантом может быть, например, дибутилгидрокситолуол (ВНТ), Irganox (зарегистрированная торговая марка) 1010, Irganox (зарегистрированная торговая марка) 1035FF, Irganox (зарегистрированная торговая марка) 565 (все являются продуктами Chiba Specialty Chemicals, Inc.).
6
6
6
6
6
2
2
[0091] Антистатический агент не ограничен особо и может представлять собой гексафторфосфат 1-гексил-4-метилпиридиния, гексафторфосфат додецилпиридиния, фторированное металлоорганическое соединение (например, HQ-115, производимый 3М Co., Ltd), соль щелочного металла (например, NaPF, NaSbF, KPF или KSbF), проводящий полимер (например, политиофен (PEDOT от Bayer Co., Ltd), полианилин или полипиррол), оксид металла (например, оксид олова, легированный индием (ITO), оксид олова, легированный сурьмой (АТО), оксид олова, оксид цинка, оксид сурьмы или оксид индия), соль четвертичного аммония (например, раствор поли(акриламид-содиаллилдиметиламмонийхлорида) от Sigma-Aldrich Co., Ltd), 1-бутил-3-метилимидазолийгексафторфосфат [BMIM][PF], 1-бутил-3-(2-гидроксиэтил) имидазолий-бис-(трифторметансульфонил)имид [BHEIM][NTf], тетрабутилметиламмоний-бис-(трифторметансульфонил)имид [TBMA][NTf], и эти материалы можно использовать по отдельности или путем комбинации двух или более из них.
[0092] Эластомер представляет собой каучук или полимер, обладающий свойством эластомера, и может представлять собой, например, сополимер этилена и винилацетата, акриловый каучук, натуральный каучук, изопреновый каучук, стирол-бутадиеновый каучук, хлоропреновый каучук, бутилкаучук, этиленпропиленовый каучук, стирол-этилен-бутилен-стирольный сополимер или сополимер аркрилонитрила и бутадиена.
[0093] Флуоресцентный отбеливатель может быть соединением бензооксазола, соединением бензотиазола или соединением бензоимидазола.
[0094] Пигмент может быть натуральным или синтетическим пигментом, и в соответствии с другими классификационными ссылками пигмент может быть неорганическим или органическим пигментом.
[0095] Ароматизатор может быть, например, маслом перечной мяты, маслом кудрявой мяты, карвоном или ментолом, но не ограничивается ими, которые используют отдельно или в комбинации.
[0096] Огнеупорный агент может представлять собой цианурат меламина, гидроксид магния, свинцовый камень, цеолит, силикат натрия, гидроксид алюминия, сурьму и т.п. Добавкой для улучшения водостойкости может быть глиоксаль.
[0097] Примеры модифицированных смол включают полиольные смолы, фенольные смолы, акриловые смолы, полиэфирные смолы, полиолефиновые смолы, эпоксидные смолы, эпоксидированные полибутадиеновые смолы и т.п.
[0098] Связующие агенты могут улучшить адгезию и обеспечивать надежность адгезии между адгезивной композицией и упаковочным материалом. Добавление такого связующего агента может улучшить надежность адгезии, когда композицию оставляют на длительное время в условиях высокой температуры и/или высокой влажности. Примерами связующего агента являются силановые соединения, такие как γ-глицидоксипропилтриэтоксисилан, γ-глицидоксипропилтриметоксисилан, γ-глицидоксипропилметилд иэтоксисилан, γ-глицидоксипропилтр иэтоксисилан, 3-меркаптопропилтриметоксисилан, винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан, γ-метакрилоксипропилтриэтоксисилан, γ-аминопропилтриметоксисилан, γ-аминопропилтриэтоксисилан, 3-изоцианатопропилтриэтоксисилан, γ-ацетоацетатпропилтриметоксисилан, γ-ацетоацетатпропилтриметоксисилан, β-цианоацетилтриметоксисилан, β-цианоацетилтриэтоксисилан или ацетоксиацетотриметоксисилан.
[0099] Смешивающий агент может быть ароматической углеводородной смолой.
[00100] Агент, предотвращающий старение, может представлять собой N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамин.
[00101] Увлажняющий агент может представлять собой, например, сахар ид, глицерин, водный раствор сорбита и водный раствор аморфного сорбита, или их смесь.
[00102] Поглотителем УФ может быть этилгексилметоксициннамат (например, 2-этилгексил-4-метоксициннамат), этилгексилсалицилат, 4-метилбензилиденкамфора, изоамил-п-метоксициннамат, октокрилен, фенилбензимидазолсульфоновая кислота, гомосалат, синоксат, этилгексилтризон, полисиликон-15, ТЕА-салицилат, РАВА, этилгексилдиметил PAVA или глицерил PAVA. Их можно использовать по отдельности или в комбинации, состоящей из 2 или более этих веществ.
[00103]
[00104] Способ подавления образования пыли согласно воплощению может включать получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты и растворитель; и распыление полученной композиции стабилизатора почвы на почву.
[00105] При распылении композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты и растворитель, на почву, образование пыли из почвы подавляют, а водоудерживающие свойства почвы могут быть улучшены. Таким образом, происходит стабилизация почвы.
[00106] Композиция стабилизатора почвы, используемая в способе подавления образования пыли, может дополнительно включать один или более компонентов, выбранных из загустителя, стабилизатора и вещества, придающего клейкость. Что представляют собой загуститель, стабилизатор и вещество, придающее клейкость, можно понять, обратившись к описанию, представленному в связи с композицией стабилизатора почвы.
[00107] Мольное соотношение лизина и лимонной кислоты в композиции стабилизатора почвы, используемой в способе подавления образования пыли, может составлять от 5:1 до 1:5. В некоторых воплощениях мольное соотношение лизина и лимонной кислоты в смеси может составлять от 5:1 до 1:5, от 5:1 до 1:3, от 5:1 до 1:2, от 5:1 до 1:1,5, от 5:1 до 1:1, от 3:1 до 1:5, от 3:1 до 1:3, от 3:1 до 1:2, от 3:1 до 1:1,5, от 3:1 до 1:1, от 1,5:1 до 1:5, от 1,5:1 до 1:3, от 1,5:1 до 1:2, от 1,5:1 до 1:1,5, или от 1,5:1 до 1:1. Когда соотношение лизина к лимонной кислоте находится вне таких диапазонов в большую или меньшую сторону, способность подавлять образование пыли и/или водоудерживающие свойства могут быть снижены, или может ухудшиться стабильность при хранении или стабильность при консервации композиции стабилизатора почвы.
[00108] Способ подавления образования пыли может дополнительно включать регулирование количества твердого вещества в композиции стабилизатора почвы, по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, которое может составлять от примерно 0,1 части по массе до примерно 70 частей по массе, от примерно 0,1 части по массе до примерно 60 частей по массе, от примерно 0,1 части по массе до примерно 50 частей по массе, от примерно 0,5 части по массе до примерно 50 частей по массе, от примерно 0,5 части по массе до примерно 40 частей по массе, от примерно 0,5 части по массе до примерно 30 частей по массе, от примерно 0,5 части по массе до примерно 20 частей по массе, от примерно 0,5 части по массе до примерно 10 частей по массе или от примерно 1 части по массе до примерно 5 частей по массе. Путем регулирования количества твердого вещества в этих пределах можно эффективно подавить образование пыли из почвы и улучшить водоудерживающие свойства почвы.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
[00109] В способе подавления образования пыли количество композиции стабилизатора почвы, распыляемой на почву, может составлять от примерно 0,1 л/м до примерно 5 л/м, от примерно 0,5 л/м до примерно 5 л/м, от примерно 0,5 л/м до примерно 4 л/м, от примерно 0,5 л/м до примерно 3 л/м, от примерно 1 л/м до примерно 3 л/м или от примерно 1,5 л/м до примерно 2,5 л/м. Регулируя количество распыляемого материала в этих пределах, можно эффективно подавить образование пыли из почвы и улучшить водоудерживающие свойства почвы.
[00110] В способе подавления образования пыли получение композиции стабилизатора почвы может включать смешивание лизина, лимонной кислоты и воды и перемешивание смеси при температуре 80°С или менее.
[00111] Сначала композицию стабилизатора почвы получают путем приготовления смеси лизина, лимонной кислоты и воды и перемешивания приготовленной смеси при температуре 80°С или менее.
[00112] Когда перемешивание приготовляемой смеси осуществляют при температуре более 80°С, то могут образовываться побочные продукты и примеси, и в некоторых случаях может быть затруднительно получить желаемую композицию стабилизатора почвы. Перемешивание при температуре 80°С или менее можно проводить при температуре, например, от примерно 0°С до примерно 80°С, от примерно 0°С до примерно 75°С, от примерно 0°С до примерно 70°С, от примерно 0°С до примерно 65°С или от примерно 0°С до примерно 60°С. Перемешивание при температуре 80°С или менее может включать, например, i) первую стадию перемешивания при температуре от примерно 0°С до примерно 80°С, от примерно 0°С до примерно 75°С, от примерно 0°С до примерно 70°С или от примерно 0 до примерно 60°С и ii) вторую стадию охлаждения при комнатной температуре (от примерно 20°С до примерно 30°С). Что касается смешивания лизина, лимонной кислоты и воды, лимонная кислота может быть добавлена к водному раствору лизина, или лизин, лимонная кислота и вода могут быть смешаны одновременно. При получении композиции стабилизатора почвы можно дополнительно добавить один или более веществ, выбранных из загустителя, стабилизатора и вещества, придающего клейкость. Загуститель можно использовать в виде раствора загустителя в воде. Композиция стабилизатора почвы может дополнительно включать процесс удаления воды и растворителя путем концентрирования при пониженном давлении для контроля содержания твердого вещества в определенном диапазоне.
[00113]
[00114] Распылительное устройство согласно другому воплощению включает композицию стабилизатора почвы, описанную выше.
[00115] Например, распылительное устройство может включать форсунку, через которую распыляют композицию стабилизатора почвы, и контейнер для разбавления или хранения композиции стабилизатора почвы. Композиция стабилизатора почвы, содержащаяся в контейнере, может быть направлена к форсунке и распылена через нее наружу. Контейнер и форсунка могут быть соединены на заводе-изготовителе, и они не обязательно должны быть рядом друг с другом. Например, в угольной шахте контейнер расположен на земле, а форсунка расположена под землей, при этом контейнер и форсунка могут быть соединены подающим устройством, например, шлангом. Тип распылительного устройства особо не ограничен, а распылительное устройство может быть ручным или автоматическим, большим или маленьким, мобильным или стационарным. Распылительным устройством может быть транспортное средство, вертолет, самолет и т.п.
[00116] Композиция стабилизатора почвы может быть предварительно получена и затем добавлена в распылительное устройство, или необходимое для ее получения сырье может быть добавлено в контейнер, и композиция стабилизатора почвы может быть приготовлена или разбавлена непосредственно в контейнере. В качестве альтернативы, сырье для композиции стабилизатора почвы можно подавать в форсунку по отдельным трубам и затем смешивать в ней, при этом происходит приготовление и одновременное распыление наружу композиции стабилизатора почвы.
[00117]
[00118] Композиция стабилизатора почвы в виде сухого продукта согласно другому воплощению содержит соль лизина и лимонной кислоты и является твердой при комнатной температуре. Когда композицию стабилизатора почвы или разбавленную композицию стабилизатора почвы, описанную выше, наносят на почву, а затем растворитель удаляют из нее путем испарения, то композиция стабилизатора почвы может быть получена в виде сухого продукта.
Композицию стабилизатора почвы в виде сухого продукта, включающую соль лизина и лимонной кислоты, помещают по меньшей мере в одно место, выбранное из поверхности почвы и внутренней части почвы. Например, соль лизина и лимонной кислоты может быть нанесена на поверхность частиц, составляющих почву, или помещена между частицами для их связывания. При добавлении влаги сухой продукт может быть преобразован в водный раствор. Композиция стабилизатора почвы в виде сухого продукта может дополнительно включать, например, загуститель в дополнение к соли лизина и лимонной кислоты. Поскольку композиция стабилизатора почвы в виде сухого продукта включает загуститель, то способность подавления образования пыли и/или водоудерживающие свойства могут быть дополнительно улучшены.
ПРИМЕРЫ
[00119] Далее следующие примеры будут описаны более подробно, но изобретение не ограничивается этими примерами.
[00120] [Пример 1А] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты и загуститель: мольное соотношение лизина и лимонной кислоты составило 1,5:1, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составило 50% масс.
[00121] 53,33 г дистиллированной воды (DIW) добавляли к 100 г водного раствора свободного L-лизина с содержанием L-лизина 54% масс. а затем перемешивали при комнатной температуре (25°С) в течение 30 минут, пока лизин не растворился. 47,31 г лимонной кислоты (СА) и ксантановую камедь медленно добавили к раствору лизина при комнатной температуре (25°С) при перемешивании в течение 1 часа. Затем полученный продукт перемешивали при температуре 60°С в течение 1 часа. Затем, после того как реакционная смесь достигла комнатной температуры (25°С), реакцию прекратили с получением 202,62 г композиции стабилизатора почвы. Количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества в композиции стабилизатора почвы составило примерно 50 частей по массе на 100 частей по массе композиции стабилизатора почвы, а мольное соотношение лизина и лимонной кислоты в смеси составило 1,5:1. Количество ксантановой камеди составило 0,977% масс. в расчете на общую массу композиции стабилизатора почвы, а в качестве растворителя использовали деионизированнаую воду.
[00122] [Пример 1В] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты, загуститель и стабилизатор: мольное соотношение лизина и лимонной кислоты составило 3:1, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составило 50% масс.
[00123] Композиция стабилизатора почвы была получена таким же способом, как и в Примере 1А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 3:1.
[00124] [Пример 1С] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты, загуститель и стабилизатор: мольное соотношение лизина и лимонной кислоты составило 1:3, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составило 50% масс.
[00125] Композиция стабилизатора почвы была получена таким же способом, как и в Примере 1А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:3.
[00126] [Пример 1D] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты, загуститель и стабилизатор: мольное соотношение лизина и лимонной кислоты составило 5:1, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составило 50% масс.
[00127] Композиция стабилизатора почвы была получена таким же способом, как и в Примере 1А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 5:1.
[00128] [Пример 1Е] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты, загуститель и стабилизатор: мольное соотношение лизина и лимонной кислоты составило 1:5, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составило 50% масс.
[00129] Композиция стабилизатора почвы была получена таким же способом, как и в Примере 1А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:5.
[00130] [Пример 1F] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты, загуститель и стабилизатор: мольное соотношение лизина и лимонной кислоты составило 10:1, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составило 50% масс.
[00131] Композиция стабилизатора почвы была получена таким же способом, как и в Примере 1А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 10:1.
[00132] [Пример 1G] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты, загуститель и стабилизатор: молярное соотношение лизина и лимонной кислоты составило 1:10, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составило 50% масс.
[00133] Композиция стабилизатора почвы была получена таким же способом, как и в Примере 1А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:10.
[00134]
[00135] [Пример 21 Эффект подавления рассеивания пыли и оценка водостойкости
[00136] Композиции стабилизатора почвы были получены в соответствии со способами, описанными в примерах 1A-1G.
[00137] Композицию стабилизатора почвы (молярное соотношение лизина к лимонной кислоте составляет 1,5:1, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составляет 50% масс.), полученную в Примере 1А, разбавили водой таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 1% масс., 2,5% масс., 5% масс., 7,5% масс. и 10% масс. (композиция а-1, композиция а-2, композиция а-3, композиция а-4 и композиция а- 5).
[00138] Композицию стабилизатора почвы (молярное соотношение лизина к лимонной кислоте составляет 3:1, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составляет 50% масс.), полученную в Примере 1В, разбавили водой таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 1,5% масс., 2% масс., и 2,5% масс., (композиция а-6, композиция а-7 и композиция а-8).
[00139] Композицию стабилизатора почвы (молярное соотношение лизина к лимонной кислоте составляет 1:3, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составляет 50% масс), полученную в Примере 1С, разбавили водой таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 1,5% масс., 2% масс., и 2,5% масс., (композиция а-9, композиция а-10 и композиция а-11).
[00140] Композицию стабилизатора почвы (молярное соотношение лизина к лимонной кислоте составляет 5:1, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составляет 50% масс.), полученную в Примере 1D, разбавили водой таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 1,5% масс., 2% масс. и 2,5% масс. (композиция а-12, композиция а-13 и композиция а-14).
[00141] Композицию стабилизатора почвы (молярное соотношение лизина к лимонной кислоте составляет 1:5, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составляет 50% масс.), полученную в Примере 1Е, разбавили водой таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 1,5% масс., 2% масс. и 2,5% масс. (композиция а-15, композиция а-16 и композиция а-17).
[00142] Композицию стабилизатора почвы (молярное соотношение лизина к лимонной кислоте составляет 10:1, а количество лизина и лимонной кислоты в виде твердого вещества составляет 50% масс.), полученную в Примере 1F, разбавили водой таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 2,5% масс. (композиция а-18).
[00143] Композицию стабилизатора почвы (молярное соотношение лизина к лимонной кислоте составляет 1:10, а количество лизина к лимонной кислоты в виде твердого вещества составляет 50% масс.), полученную в Примере 1G, разбавили водой таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 2,5% масс. (композиция а-19).
2
[00144] В качестве контроля А был приготовлен коммерчески доступный стабилизатор почвы (DUS-CON, Presto Co.Ltd), содержащий хлорид магния (MgCl). Стабилизатор почвы был разбавлен перед использованием таким образом, чтобы содержание твердого вещества составило 20% масс., в соответствии с инструкциями для стабилизатора почвы.
[00145] В качестве контроля В был приготовлен коммерчески доступный стабилизатор почвы (Dustdown, ecoclean), содержащий в качестве основного компонента эмульсию сополимера поливинилацетата и полиэтилена. Стабилизатор почвы был разбавлен перед использованием таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 2% масс., в соответствии с инструкциями для стабилизатора почвы.
[00146] В качестве контроля С использовали деионизированную воду.
[00147] Что касается соответствующих композиций стабилизатора почвы, эффективность подавления образования пыли, водостойкость, эффективность подавления образования пыли до и после обработки водой и эффективность подавления рассеяния угольной пыли были оценены в соответствии со следующим способом, и результаты показаны в таблицах 1-3.
[00148] 1) Эффективность подавления образования песчаной пыли
2
[00149] Каждую из разбавленных композиций (от а-1 до а-19), контролей А, В и С наносили на песок (средний диаметр частиц 142,3±76,2 мкм, анализатор размера частиц LS, Beckman Coulter) в количестве 0,38 л/м, а затем песок сушили 3 дня при комнатной температуре и подвергли обдуванию воздухом со скоростью от 1,5 м/с до 1,6 м/с в течение 2 минут, сравнивали массу песка до и после обдувания воздухом, и степень подавления сдуваемой пыли оценивали в соответствии с уравнением 1. Результаты проведенной оценки показаны в таблице 1 ниже. Температура при оценке составляла 25°С±1°С.
[00150] [Уравнение 1]
0
1
0
[00151] Степень подавления песчаной пыли (%)=100-[(W-W)/W×100]
0
1
[00152] В уравнении 1 W - масса песка до обдува, a W - масса песка после обдува в течение 2 минут при скорости воздуха от 1,5 м/с до 1,6 м/с.
[00153] 2) Водостойкость
[00154] Композиции стабилизатора почвы были получены в соответствии со способами, описанными в Примере 1А. Композицию стабилизатора почвы, полученную в Примере 1А, разбавляли водой для регулирования содержания твердого вещества, которое составило 1% масс., 2,5% масс., 5% масс. и 10% масс. (композиции от а-1 до а-3 и композиция а-5).
[00155] Контрольные композиции А и В были такими же, как описано выше.
[00156] В стеклянную колонку, заполненную песком до определенной высоты, на поверхность песка наносили композицию стабилизатора почвы, и водостойкость оценивали в соответствии с высотой (глубиной), на которую проникал раствор разбавителя. Композиции с хорошей водостойкостью имеют небольшую высоту (глубину) проникновения, а композиции с плохой водостойкостью, то есть композиции, хорошо растворяющиеся в воде, имеют большую высоту (глубину) проникновения.
[00157] Прозрачная стеклянная колонка (диаметр 3,6 см, высота 18 см) была заполнена 250 г песка до высоты 16 см. По 12,5 г каждой из композиций стабилизатора почвы (от а-1 до а-3 и а-5), в которых контролировали количество твердого вещества, наносили на верхнюю часть песчаного столба, находящегося в стеклянной колонке. Через 180 минут степень проникновения оценивали по уравнению 2 путем измерения высоты (глубины) проникновения композиций в песок под действием силы тяжести. Результаты оценки показаны ниже в таблице 2. Температура, при которой проводили оценку, составляла 25°С±1°С
[00158] [Уравнение 2]
1
0
[00159] Степень перколяции (%)=[H/Н×100]
0
1
[00160] В уравнении 2 Н - общая высота песка, находящегося в стеклянной колонке, a H - высота песка, на которую проникла композиция стабилизатора почвы.
[00161] 3) Эффективность подавления образования пыли до и после обработки водой.
[00162] Затем, в отношении песка в стеклянной колонке, с помощью которой проводили оценку водостойкости, оценивали эффективность подавления образования пыли таким же образом, как описано выше, до и после перколяции 750 мм воды на единицу площади.
[00163] Была оценена разница в эффективности подавления образования пыли до и после перколяции воды, результаты показаны ниже в таблице 1.
[00164] 4) Эффективность подавления рассеяния угольной пыли
2
[00165] Конусообразная конструкция была приготовлена путем укладки на подложку 50 г порошка полубитуминозного угля калорийностью от 5000 ккал/кг до 5500 ккал/кг (уголь с содержанием 2% масс. воды после сушки в течение 24 часов при температуре 60°С). Затем композиции от а-1 до а-19, контроль А, контроль В и контроль С были распылены в количестве 2 л/м на поверхность конструкции из точки, удаленной от самой внешней точки контакта между конструкцией и подложкой на 10 см, а затем сушили при температуре 25°С±1°С в течение 48 часов. Высушенную конструкцию обдували воздухом со скоростью от 4 до 5 м/с в течение 2 минут, а затем сравнивали массу конструкции до и после обдува, чтобы оценить степень подавления рассеяния угольной пыли в соответствии с уравнением 3, приведенным ниже.
[00166] В полубитуминозном угле количество частиц с размером 2800 мкм или более составляло 17,3%, с размером от 2000 мкм до 2800 мкм - 8,9%, с размером от 500 мкм до 2000 мкм - 36,4%, с размером от 150 мкм до 500 мкм - 24% и с размером 150 мкм или менее - 13,4%. Результаты оценки показаны в ниже в таблице 1.
[00167] [Уравнение 3]
0
1
0
[00168] Степень подавления угольной пыли (%)=100-[(W-W)/W×100]
0
1
[00169] В уравнении 3 W - масса угольной конструкции до обдува, a W - масса угольной конструкции после обдува в течение 2 минут при скорости воздуха от 4 до 5 м/с.
[00170]
[00171] Как показано в Таблице 1, композиции стабилизатора почвы (от а-1 до а-19), полученные согласно примерам 1A-1G, имели более высокую степень подавления песчаной пыли по сравнению с контролем С, а по сравнению с контролями А и В она была аналогична.
[00172] Композиции стабилизатора почвы (от а-1 до а-17), полученные согласно примерам 1A-1G, имели более высокую степень подавления угольной пыли по сравнению с контролями А, В и С, а у композиций стабилизатора почвы (от а-18 до а-19) она была аналогична контролю С.
[00173]
[00174] Как показано в Таблице 2, композиции стабилизатора почвы, полученные согласно Примеру 1А (от а-1 до а-3 и а-5), показали степень перколяции равную или меньшую, чем у контроля А, и, в конечном итоге, водостойкость, равную или превышающую таковую у контроля А.
[00175]
[00176] Как показано в Таблице 3, композиции стабилизатора почвы, полученные согласно Примеру 1А (от а-1 до а-3 и а-5), показали разницу в степени подавления песчаной пыли, которая равна или меньше, чем у контроля А. То есть композиции стабилизатора почвы показали улучшенные водостойкие свойства.
[00177]
[00178] [Пример 3А] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонную кислоту: молярное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1,5:1
[00179] 55,31 г дистиллированной воды (DIW) добавляли к 100 г водного раствора свободного L-лизина с содержанием L-лизина 54% масс., а затем перемешивали при комнатной температуре (25°С) в течение 30 минут, пока лизин не растворился. 47,31 г лимонной кислоты (СА) медленно добавляли к раствору лизина при комнатной температуре (25°С) при перемешивании в течение 1 часа. Затем полученный продукт перемешивали при температуре 60°С в течение 1 часа. Затем, после того как реакционная смесь достигла комнатной температуры (25°С), реакцию прекратили, с получением 202,62 г композиции стабилизатора почвы. Количество твердого вещества в композиции стабилизатора почвы составило примерно 50 частей по массе по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, и мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1,5:1, а растворителем служила деионизированная вода.
[00180] [Пример 3В] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 3:1
[00181] Композицию стабилизатора почвы получали таким же образом, как и в Примере 3А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 3:1.
[00182] [Пример 3С] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:3
[00183] Композицию стабилизатора почвы получали таким же образом, как и в Примере 3А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:3.
[00184] [Пример 3D] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 5:1
[00185] Композицию стабилизатора почвы получали таким же образом, как и в Примере 3А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 5:1.
[00186] [Пример 3Е] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:5
[00187] Композицию стабилизатора почвы получали таким же образом, как и в Примере 3А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:5.
[00188] [Пример 3F] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 10:1
[00189] Композицию стабилизатора почвы получали таким же образом, как и в Примере 3А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 10:1.
[00190] [Пример 3G] Получение почву композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:10
[00191] Композицию стабилизатора почвы получали таким же образом, как и в Примере 3А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:10.
[00192]
[00193] [Пример 4А] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты и загуститель: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1,5:1
[00194] 53,33 г дистиллированной воды (DIW) добавили к 100 г водного раствора свободного L-лизина с содержанием L-лизина 54% масс., а затем перемешивали при комнатной температуре (25°С) в течение 30 минут, пока лизин не растворился. 47,31 г лимонной кислоты (СА) и ксантановую камедь медленно добавляли к раствору лизина при комнатной температуре (25°С) при перемешивании в течение 1 часа. Затем полученный продукт перемешивали при температуре 60°С в течение 1 часа. Затем, после того как реакционная смесь достигала комнатной температуры (25°С), реакцию прекращали с получением 202,62 г композиции стабилизатора почвы. Количество твердого вещества в композиции стабилизатора почвы составило примерно 50 частей по массе по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, а мольное соотношение лизина и лимонной кислоты в смеси составило 1,5:1. Количество ксантановой камеди составило 0,977% масс.
[00195] [Пример 4 В] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 3:1
[00196] Композицию стабилизатора почвы получали таким же образом, как и в Примере 4А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 3:1.
[00197] [Пример 4С] Получение стабилизирующей почву композиции, включающей соль лизина и лимонной кислоты: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:3
[00198] Композицию стабилизатора почвы получали таким же образом, как и в Примере 4А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:3.
[00199] [Пример 4D] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 5:1
[00200] Композицию стабилизатора почвы получали таким же образом, как и в Примере 4А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 5:1.
[00201] [Пример 4Е] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:5
[00202] Композицию стабилизатора почвы получали таким же образом, как и в Примере 4А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:5.
[00203] [Пример 4F] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 10:1
[00204] Композицию стабилизатора почвы получали таким же образом, как и в Примере 4А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 10:1.
[00205] [Пример 4G] Получение композиции стабилизатора почвы, включающей соль лизина и лимонной кислоты: мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:10
[00206] Композицию стабилизатора почвы получали таким же образом, как и в Примере 4А, за исключением того, что мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:10.
[00207]
[00208] [Пример 5] Анализ водоудерживающей способности, гигроскопичности и прочности почвы на сжатие у адгезивной композиции в соответствии с мольным соотношением лизина к лимонной кислоте в смеси.
[00209] Композиции стабилизатора почвы были получены в соответствии со способами, описанными в примерах 3A-3G.
[00210] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 3А (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1,5:1), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 5% масс., 10% масс., 20% масс., 25% масс., 30% масс., 40% масс., и 50% масс. (композиция b-1, композиция b-2, композиция b-3, композиция b-4, композиция b-5, композиция b-6 и композиция b-7).
[00211] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 3В (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 3:1), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 5% масс., 10% масс., 20% масс. и 25% масс. (композиция b-8, композиция bn-9, композиция b-10 и композиция b-11).
[00212] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 3С (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:3), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 5% масс., 10% масс., 20% масс., и 25% масс., (композиция b-12, композиция b-13, композиция b-14 и композиция b-15).
[00213] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 3D (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 5:1), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 5% масс., 10% масс., 20% масс. и 25% масс. (композиция b-16, композиция b-17, композиция b-18 и композиция b-19).
[00214] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 3Е (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:5), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 5% масс., 10% масс., 20% масс. и 25% масс. (композиция b-20, композиция b-21, композиция b-22 и композиция b-23).
[00215] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 3F (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 10:1), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 10% масс., 20% масс. и 25% масс. (композиция b-24, композиция b-25 и композиция b-26).
[00216] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 3G (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:10), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 10% масс., 20% масс. и 25% масс. (композиция b-27, композиция b-28 и композиция b-29).
[00217]
[00218] Композиции стабилизатора почвы были получены в соответствии со способами, описанными в примерах 4A-4G.
[00219] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 4А (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте 1,5:1), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 5% масс., 10% масс., 20% масс., 25% масс., 30% масс., 40% масс. и 50% масс. (композиция с-1, композиция с-2, композиция с-3, композиция с-4, композиция с-5, композиция с-6 и композиция с-7).
[00220] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 4В (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 3:1), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 5% масс., 10% масс., 20% масс. и 25% масс. (композиция с-8, композиция с-9, композиция с-10 и композиция с-11).
[00221] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 4С (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:3), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 5% масс., 10% масс., 20% масс. и 25% масс. (композиция с-12, композиция с-13, композиция с-14 и композиция с-15).
[00222] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 4D (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 5:1), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 5% масс., 10% масс., 20% масс. и 25% масс. (композиция с-16, композиция с-17, композиция с-18 и композиция с-19).
[00223] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 4Е (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:5), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 5% масс., 10% масс., 20% масс. и 25% масс. (композиция с-20, композиция с-21, композиция с-22 и композиция с-23).
[00224] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 4F (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 10:1), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 25% масс. и 50% масс. (композиция с-24 и композиция с-25).
[00225] Композицию стабилизатора почвы, полученную согласно Примеру 4G (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:10), разбавили таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 25% масс. и 50% масс. (композиция с-26 и композиция с-27).
[00226]
2
[00227] В качестве контроля D был приготовлен коммерчески доступный стабилизатор почвы (DUS-CON, Presto Co. Ltd), содержащий хлорид магния (MgCl). Стабилизатор почвы был разбавлен в соответствии с инструкциями к нему таким образом, чтобы количество твердых веществ, содержащихся в стабилизаторе почвы, составило 10% масс., 20% масс. и 25% масс. (композиции D-1, D-2 и D-3).
[00228] В качестве контроля Е был приготовлен коммерчески доступный стабилизатор почвы (Dustdown, ecoclean), содержащий в качестве основного компонента эмульсию сополимера поливинилацетат/полиэтилен. Стабилизатор почвы был разбавлен в соответствии с инструкциями к нему таким образом, чтобы количество твердых веществ, содержащихся в нем, составило 10% масс., 20% масс. и 25% масс. (композиции Е-1, Е-2 и Е-3).
[00229] В качестве контроля F использовали деионизированную воду.
[00230] Что касается соответствующих композиций стабилизатора почвы, водоудерживающая способность почвы, водоудерживающая способность композиции, прочность почвы на сжатие и гигроскопичность были оценены в соответствии со способом, описанным ниже, и результаты испытаний показаны в таблицах 4-7.
[00231] 1) Эффективность водоудерживающей способности почвы
[00232] Смешанную почву поместили в пластиковый контейнер шириной 7,8 см и длиной 7,8 см, и композиции стабилизатора почвы согласно Примерам 3A-3G, Примерам 4A-4G, контроль D, контроль Е и контроль F распылили по поверхности смешанной почвы. Смешанная почва была приготовлена путем смешивания песка, в котором количество частиц со средним диаметром 142,3 мкм составляло 87,6% (d10 68,31 мкм, d50 128,1 мкм, d90 229,8 мкм), и глины, в которой количество частиц с диаметром 400 меш. или менее составляло 12,4%, и содержание влаги в ней довели до 18,6%.
[00233] Поддерживая температуру и относительную влажность (PH) на уровне 25°С±1°С и 20%±5% соответственно, производили измерение изменения массы смешанной почвы в течение 24 часов для расчета степени уменьшения влажности в соответствии с уравнением 5 и, таким образом, для оценки относительной эффективности водоудерживающей способности по отношению к контролю F в соответствии с уравнением 4. В уравнении 4 степень уменьшения влажности почвы после распыления воды получают путем использования воды вместо композиции в уравнении 5. Некоторые результаты оценки показаны ниже в таблице 4.
[00234] Чем меньше степень уменьшения влажности, тем меньше потеря влаги по сравнению со смешанной почвой, содержащей чистую воду (контроль F), а более высокая относительная водоудерживающая способность приводит к более высокой степени водоудерживания по сравнению со смешанной почвой, содержащей чистую воду (контроль F).
[00235] [Уравнение 4]
[00236] Относительная эффективность водоудерживающей способности (%) = [1-(степень уменьшения влажности почвы после распыления композиции/степень уменьшения влажности почвы после распыления воды)] × 100
[00237] [Уравнение 5]
[00238] Степень уменьшения влажности почвы после распыления композиции = [(масса смешанной почвы сразу после распыления композиции - масса смешанной почвы через 24 часа)/масса смешанной почвы сразу после распыления композиции] × 100
[00239] 2) Собственная эффективная водоудерживающая способность
[00240] Композиции стабилизатора почвы согласно Примерам 3A-3G, Примерам 4A-4G, контроль D и контроль Е и контроль F добавляли в количестве 25 г каждой в пластиковый контейнер, имеющий ширину 7,8 см и длину 7,8 см.
[00241] Затем, поддерживая температуру и относительную влажность (RH) на уровне 40°С±1°С и 10%±5% соответственно, производили измерение изменения массы композиции в течение 24 часов для расчета степени уменьшения влажности в соответствии с уравнением 6 и, таким образом, для оценки водоудерживающей способности. Некоторые результаты проведенной оценки показаны ниже в таблице 5.
[00242] Чем ниже водоудерживающая способность композиции, тем больше потеря влаги.
[00243] [Уравнение 6]
[00244] Водоудерживающая способность композиции (%) = [(масса загруженной композиции - уменьшенная масса композиции через 24 часа)/масса загруженной композиции] × 100
[00245] 3) Оценка прочности почвы на сжатие.
[00246] Композиции стабилизатора почвы согласно Примерам 3A-3G, Примерам 4A-4G, контроль D и контроль F (вода) в количестве 28 г каждой смешали со 100 г почвы, имеющей средний диаметр частиц 142,3 мкм (d10 68,31 мкм, d50 128,1 мкм и d90 229,8 мкм), а затем были сформированы цилиндрические блоки диаметром 3,5-4,5 см и высотой 5 см, которые сушили в сушильном устройстве при температуре 60°С в течение 72 часов, а затем каждый из высушенных цилиндрических блоков подвергли испытанию на определение прочности почвы на сжатие с помощью прибора для испытаний на сжатие Leader II от Gotech testing Machines Inc. (в случае, если прочность почвы на сжатие 100 кгс или менее) и с помощью прибора для испытаний на сжатие LY8211 (в случае, если прочность почвы на сжатие 100 кгс и более). Некоторые результаты измерений показаны ниже в Таблице 6.
[00247] 4) Оценка гигроскопичности
[00248] 20 г каждого образца композиций стабилизатора почвы согласно Примерам 3A-3G, Примерам 4A-4G, контроля D и контроля Е, смешивали с 20 г песка, загружали в пластиковый контейнер шириной 7,8 см и длиной 7,8 см и сушили при температуре 60°С±1°С в течение 3 часов.
[00249] Затем, поддерживая температуру и относительную влажность (RH) на уровне 25°С±1°С и 90%±5% соответственно, производили измерение изменения массы почвы в течение 22 часов для расчета влагопоглощения в соответствии с уравнением 7 и, таким образом, для оценки гигроскопичности. Некоторые результаты проведенной оценки показаны ниже в таблице 7.
[00250] Чем выше степень влагопоглощения стабилизирующей почву композиции, тем выше ее гигроскопичность.
[00251] [Уравнение 7]
[00252] Степень влагопоглощения = [(масса композиции через 24 часа - масса загруженной композиции)/масса загруженной композиции без песка] × 100
[00253]
[00254] Из таблицы 4 видно, что композиции стабилизатора почвы, полученные в соответствии с Примерами 3A-3G и Примерами 4A-4G, имели более низкую степень уменьшения влажности почвы, чем таковая в контроле D, контроле Е и контроле F. То есть композиции стабилизатора почвы показали улучшенную относительную эффективность водоудерживающей способности почвы.
[00255]
[00256] Из таблицы 5 видно, что композиции стабилизатора почвы, полученные в соответствии с Примерами 3A-3G и Примерами 4A-4G, имели более высокую степень уменьшения влажности, чем контроль D, но более низкую степень уменьшения влажности, чем контроль Е и контроль F. То есть, как показано в таблице 4 и таблице 5, композиции стабилизатора почвы обеспечивают отличные водоудерживающие свойства почвы, и сами они также показали хорошую собственную эффективную водоудерживающую способность.
[00257]
[00258] Из таблицы 6 видно, что композиции стабилизатора почвы, полученные в соответствии с Примерами 3A-3G и Примерами 4A-4G, показали повышенную прочность почвы на сжатие по сравнению с контролем D и контролем F. Следовательно, композиции стабилизатора почвы, полученные в соответствии с Примерами 3A-3G и примерами 4А-4G могут эффективно предотвращать разрушение почвы.
[00259]
[00260] Из таблицы 7 видно, что композиции стабилизатора почвы, полученные в соответствии с Примерами 3A-3G и Примерами 4A-4G, показали повышенную степень влагопоглощения по сравнению с контролем Е и контролем F. То есть композиции стабилизатора почвы, полученные в соответствии с Примерами 3A-3G и Примерами с 4А по 4G, показали лучшую гигроскопичность, и они могут предотвратить высыхание почвы.
[00261] Контроль D представляет собой стабилизатор почвы на основе неорганических солей и, соответственно, обеспечивает высокую степень влагопоглощения по сравнению со композициями стабилизатора почвы, полученными в соответствии с Примерами 3A-3G.
[00262] Однако контроль D, как показано в Таблице 1, Таблице 2, Таблице 4 и Таблице 6, показал низкую степень подавления пыли, плохую водоудерживающую способность и низкое значение прочности почвы на сжатие по сравнению с композициями стабилизатора почвы, полученными в соответствии с примерами 3A-3G.
[00263] Кроме того, контроль D, который представляет собой стабилизатор почвы на основе неорганических солей, как описано в разделе «Уровень техники», растворяется дождем, легко удаляется с поверхности горизонта, попадает в реку и т.д., что оказывает из-за загрязнения слоями негативное влияние на водную экосистему, такую как река, и вызывает коррозию дорог, стальных конструкций и т.д., существующих на поверхности почвы, уменьшая их долговечность. Наличие излишка неорганических солей в стабилизаторе почвы вызывает экологические проблемы, такие как подкисление почвы, гибель растений и т.п.
[00264]
[00265] [Ссылочный пример 1] Оценка стабильности композиции, включающей лизин и органические кислоты
[00266] (Композиция, включающая лизин и лимонную кислоту в мольном соотношении 1:1)
[00267] 79 г дистиллированной воды (DIW) добавили к 100 г водного раствора свободного L-лизина с содержанием L-лизина 54% масс. а затем перемешивали при комнатной температуре (25°С) в течение 30 минут, пока лизин не растворился. 70,97 г лимонной кислоты (СА) медленно добавили к раствору лизина при комнатной температуре (25°С) при перемешивании в течение 1 часа. Затем полученный продукт перемешивали при температуре 60°С в течение 1 часа. Затем, после того как реакционная смесь достигла комнатной температуры (25°С), реакцию прекращали с получением 249,93 г адгезивной композиции. Количество твердого вещества в композиции стабилизатора почвы составило примерно 50 частей по массе по отношению к 100 частям по массе композиции стабилизатора почвы, мольное соотношение лизина и лимонной кислоты в смеси составило 1:1, а растворителем была деионизированная вода.
[00268] (Композиция, включающая лизин и другую органическую кислоту в мольном соотношении 1:1)
[00269] Композицию получали таким же способом, описанным выше, за исключением только того, что использовали другой тип органической кислоты.
[00270] Композицию получали таким же способом, как в Примере 1, за исключением того, что вместо лимонной кислоты использовали кислоту, выбранную из уксусной кислоты, глутаминовой кислоты, глутаровой кислоты, винной кислоты, аспарагиновой кислоты, фумаровой кислоты, глиоксиловой кислоты, 4-кетопримелиновой кислоты, пировиноградной кислоты, 1,3-ацетондикарбоновой кислоты.
[00271] (Оценка образования осадка)
[00272] Была произведена оценка образования осадка в полученных композициях. В частности, каждую композицию наносили толщиной примерно 50 мкм на пленку ОРР (ориентированная полипропиленовая пленка) толщиной 50 мкм (Samyoung Chemical Co., Ltd.) с использованием стержневого устройства для нанесения покрытия. Пленку с нанесенной на нее композицией оставляли при комнатной температуре (25°С) и относительной влажности 60±10% на 14 дней, после чего оценивали изменение поверхности и формы пленки ОРР, на которую была нанесена адгезивная композиция.
[00273] Композиции, включающие лизин и лимонную кислоту, не образуют осадков, тогда как композиции, включающие другие органические кислоты и лизин, образуют осадки, и их адгезивные свойства невозможно оценить.
[00274] Когда композиция была получена путем смешивания лизина и различных органических кислот, было подтверждено, что не все композиции представляют собой композицию, которая не образует осадков и не демонстрирует адгезионные свойства.
[00275]
[00276] [Ссылочный пример 2] Оценка растворимости в зависимости от растворителя для композиции
[00277] В соответствии со способом получения, описанным в ссылочном примере 1, была получена адгезивная композиция, включающая лизин и лимонную кислоту. По отдельности 25 г каждого из дополнительных растворителей, описанных ниже, добавляли к 50 г полученной адгезивной композиции (мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:1, а количество твердого вещества составило 50 частей по массе), а затем перемешивали в течение 1 часа. После перемешивания оценивали растворимость адгезивной композиции в метаноле, толуоле, бензоле, хлороформе, метиленхлориде, дихлорметане, тетрагидрофуране (ТГФ), этилацетате, диметилформамиде (ДМФ), диметилсульфоксиде (ДМСО) и н-гексане, которые являются дополнительными растворителями для адгезивной композиции. Результаты оценки показывают, что при использовании метанола, который представляет собой спирт, в качестве дополнительного растворителя для адгезивной композиции, полученной в соответствии с Примером 1, адгезивная композиция растворялась, тогда как в случае других дополнительных органических растворителей адгезивная композиция не растворялась и образовывались осадки.
[00278]
[00279] [Ссылочный пример 3] Анализ формы, вязкости и начальной клейкости адгезивной композиции в зависимости от количества твердого вещества
[00280] В соответствии со способом получения, описанным в ссылочном примере 1, была получена адгезивная композиция, включающая лизин и лимонную кислоту. Однако количество твердого вещества в адгезивной композиции контролировали и оно составило 10% масс., 20% масс., 30% масс., 40% масс., 50% масс., 60% масс., 61% масс., 62% масс., 63% масс., 64% масс., 65% масс., 66% масс., 67% масс., 68% масс., 69% масс., 70% масс., 71% масс., 72% масс., и 75% масс. (Молярное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:1) (Композиции с 1-1 по 1-19) Количество твердого вещества контролировали в зависимости от количества воды.
[00281] 1) Оценка стабильности
[00282] Ниже следует подробный способ оценки стабильности соответствующих адгезивных композиций, имеющих различные молярные соотношения. Соответствующие адгезивные композиции отвешивали в количестве 1 г в алюминиевую тарелку диаметром 5 см. Затем в течение 14 дней наблюдали образование осадков в адгезивных композициях при комнатной температуре (25°С) и относительной влажности 60±10%.
[00283] 2) Оценка вязкости
[00284] Вязкость измеряли с помощью роторного вискозиметра RM200 TOUCH СР400 или RM200 TOUCH (производитель: AMYRHEOLOGY) при температуре 25±1°С при 60 об/мин, используя шпиндель LV-1.
[00285] 3) Оценка начальной клейкости
[00286] При оценке стабильности, начальную клейкость оценивали у композиций, в которых осадки не образовывались. Начальную клейкость оценивали с использованием измерительного оборудования Anton Paar Co., Ltd Rheometer, с помощью которого сравнивали начальную силу адгезии адгезивных композиций. Зонд, изготовленный из нержавеющей стали (материал SUS) и имеющий диаметр 25 мм, приводили в контакт с адгезивной композицией в течение 1 минуты и поддерживали зазор 0,01 мм, а затем зонд отделяли с постоянной скоростью. Сила, необходимая для отделения зонда, была измерена для количественной оценки мгновенной начальной силы адгезии.
[00287] Результаты проведенной оценки показаны ниже в таблице 8.
[00288]
[00289] Из таблицы 8 видно, что когда количество твердого вещества в композиции составило 71% масс. или более, то образовывались осадки, тогда как когда количество твердого вещества в композиции составило от 10% масс. до 70% масс. осадки не образовывались, и композиция сохраняла жидкое состояние.
[00290]
[00291] [Ссылочный пример 41 Сравнительная оценка начальной клейкости
[00292] Провели сравнение силы адгезии для обычного адгезивного средства и адгезивной композиции по изобретению.
[00293] В соответствии со способом получения, описанным в ссылочном Примере 1, была приготовлена адгезивная композиция, содержащая лизин и лимонную кислоту. Однако количество воды контролировали таким образом, чтобы количество твердого вещества в адгезивной композиции составило 10% масс. (Мольное соотношение лизина к лимонной кислоте составило 1:1) (Композиция 2-1)
[00294] Было приготовлено коммерчески доступное адгезивное средство на основе поливинилового спирта (PVA 088-50, Qingdao Sanhuan Colorchem Со, Ltd), и затем количество воды регулировали таким образом, чтобы количество твердого вещества составило 10% масс. для получения адгезивной композиции (далее - контроль 1).
[00295] Используя тот же способ, который описан в связи со ссылочным примером 3, была проведена оценка вязкости и начальной клейкости адгезивной композиции (количество твердого вещества 10% масс.) по изобретению и контроля 1. Результаты проведенной оценки показаны ниже в таблице 9.
[00296]
[00297]] Из таблицы 9 видно, что адгезивная композиция согласно заявке показала тот же самый уровень начальной клейкости по сравнению с адгезивной композицией на основе поливинилового спирта (контроль 1).
[00298]
[00299] [Ссылочный пример 51 Оценка прочности на отрыв в зависимости от растворителя
[00300] В соответствии со способом получения, описанным в ссылочном примере 1, была получена адгезивная композиция, содержащая лизин и лимонную кислоту (композиции от 3-1 до 3-3). Однако при получении адгезивных композиций молярное соотношение лизина и лимонной кислоты составило 1,5:1, 1:1 и 1:1,5. (количество твердого вещества 50 частей по массе).
[00301] В соответствии со способом получения, описанным в ссылочном примере 1, была получена адгезивная композиция, содержащая лизин и лимонную кислоту (композиции от 3-4 до 3-6). Однако при получении адгезивных композиций молярное соотношение лизина и лимонной кислоты составило 1,5:1, 1:1 и 1:1,5, а в качестве растворителя дополнительно использовали метанол. Массовое соотношение деионизированной воды и метанола составило 1:1 (содержание твердого вещества 50 частей по массе).
[00302] В соответствии со способом получения, описанным в ссылочном примере 1, была получена адгезивная композиция, содержащая лизин и лимонную кислоту (композиции от 3-7 до 3-8). Однако был добавлен метанол помимо деионизированной воды, а массовое соотношение деионизированной воды к метанолу составило 6:4 и 4:6 (мольное соотношение лизина и лимонной кислоты составило 1:1, количество твердого вещества составило 50 частей по массе).
[00303] В качестве контроля приготовили коммерчески доступное адгезивное средство (К901, Hansung Р & I), далее - контроль 2 (количество твердого вещества 59% масс. Прочность на отрыв каждой из адгезивных композиций оценивали согласно описанному ниже способу, и результаты оценки показаны в таблице 10 ниже.
[00304] 1) Прочность на отрыв
[00305] После изготовления ПЭТ-пленки (размер пленки: 120 мм × 25 мм и толщина: 38 мкм или 50 мкм) образец наносили на поверхность ПЭТ-пленки (толщина 50 мкм) с толщиной 11 мкм с помощью стержневого устройства для нанесения покрытий. После сушки в печи при температуре 60°С в течение 4 минут производили ламинирование ПЭТ-пленкой (толщина 38 мкм) с использованием устройства для сухого ламинирования (скорость вращения валков 1,9 м/мин, температура валков 60°С). Ламинированный образец сушили в течение 72 часов в печи с контролируемой температурой 30°С. Прочность на отрыв высушенного образца измеряли в соответствии с методом ASTM D1876 «Измерение прочности на отрыв 180°Т». Результаты проведенной оценки показаны ниже в таблице 10.
[00306]
[00307]
[00308] Из таблицы 10 видно, что ПЭТ-пленка, приклеенная к нержавеющей стали с использованием адгезивной композиции по изобретению, была отделена в течение 1 часа, аналогичная прочность на отрыв была получена даже при более низком содержании твердого вещества по сравнению с контролем 2.
[00309] Кроме того, прочность на отрыв возрастала при использовании воды и спирта в качестве растворителей. Возрастание прочности на отрыв обусловлено тем, что адгезивная композиция, в которой используют смешанный растворитель, имеет меньший угол смачивания, чем адгезивная композиция, содержащая только деионизированную воду, и, как результат, она имеет лучшую кроющую способность. Однако, когда массовое соотношение деионизированной воды и спирта составляло 4:6, в адгезивной композиции происходило разделение фаз и, таким образом, происходило разрушение полученной адгезивной композиции.
[00310]
[00311] [Ссылочный пример 6] Анализ состава адгезивной композиции в зависимости от температуры реакции
[00312] При получении адгезивной композиции состав адгезивной композиции анализировали в соответствии с температурными условиями.
[00313] 1) Получение при температуре 0°С (низкая температура): 79 г дистиллированной воды (DIW) добавляли к 100 г 54% масс. водного раствора лизина и перемешивали при температуре 0°С (Т1) в течение 30 минут. 70,97 г лимонной кислоты медленно добавляли к растворенному продукту при температуре 0°С (Т2) и перемешивали в течение 1,5 часов, получая адгезивную композицию (количество твердого вещества: 50% масс. молярное соотношение лизина и лимонной кислоты в смеси = 1:1). Для поддержания одинаковой температуры при перемешивании использовали ледяную баню.
[00314] 2) Получение при температуре 25°С (комнатная температура): 79 г дистиллированной воды (DIW) добавляли к 100 г 54% масс. водного раствора лизина и перемешивали при комнатной температуре 25°С (Т1) в течение 30 минут. Растворенный полученный продукт перемешивали, медленно добавляя 70,97 г лимонной кислоты (СА) при температуре 25°С (Т2) в течение 1,5 часов, получая адгезивную композицию (количество твердого вещества: 50% масс. и молярное соотношение лизина и лимонной кислоты в смеси = 1:1). Для поддержания одинаковой (далее идентичной) температуры при перемешивании адгезивной композиции использовали терморегулятор.
[00315] 3) Получение при 60°С: Композицию получали таким же образом, как в 2), за исключением того, что Т2 составляла 60°С.
[00316] 4) Получение при 80°С: Композицию получали таким же образом, как в 2), за исключением того, что Т2 составляла 80°С.
[00317] 5) Получение при 240°С: Композицию получали таким же образом, как в 2), за исключением того, что Т2 составляла 240°С.
1
[00318] В результате при получении композиции в соответствии с описанным выше способом образовывались карбиды при температуре 240°С, что делает невозможным получение адгезивной композиции. Поэтому был выполнен анализ компонентов в композициях, приготовленных при температурах 0°С, 25°С, 60°С и 80°C с использованием H ЯМР-анализа.
[00319] Спектрометр ЯМР и условия, используемые в заявке, были следующими.
1
1
1
2
[00320] H ЯМР-анализ был выполнен для полученных композиций с использованием сверхпроводящего спектрометра ядерного магнитного резонанса с преобразованием Фурье (400 МГц), модель: AVANCE II 400, производитель: Bruker Biospin (напряженность магнитного поля 9,4 Тесла, скорость дрейфа поля: 4 Гц/час, наблюдаемая частота: 400 МГц Н, чувствительность: 220:1 (Н), интервал температур: от -70 до +110°С), растворитель: DO, 0°С (образец 1), 25°С (образец 2) и 80°С (образец 3).
[00321] Результаты ЯМР-анализа показаны на фиг. 1. Как показано на фиг. 1, композиции, полученные при температурах 0°С, 25°С и 80°С, все показали пики в одних и тех же положениях с теми же самыми химическими сдвигами, таким образом, видно, что все композиции имеют одинаковый состав. Другими словами, в адгезивных композициях, полученных при температурах 0°С, 25°С и 80°С, лизин и лимонная кислота присутствуют в виде смеси, и при этом конденсаты лизина и лимонной кислоты отсутствуют, или даже когда конденсат образуется, его количество будет очень небольшим.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[00322] Способ подавления образования пыли согласно одному воплощению обеспечивает превосходную способность подавления образования пыли за счет использования новой композиции стабилизатора почвы.
[00323] Композиция стабилизатора почвы согласно другому воплощению обеспечивает превосходную способность подавления образования пыли и гигроскопичность одновременно, за счет наличия новой композиции, включающей водорастворимый материал с низкой молекулярной массой в качестве основного компонента. Следует понимать, что описанные здесь воплощения следует рассматривать только в описательном смысле, а не в целях ограничения. Описания признаков или аспектов в каждом воплощении обычно следует рассматривать как доступные для других аналогичных признаков или аспектов в других воплощениях. Хотя одно или более воплощений были описаны со ссылкой на чертежи, обычным в области техники будет понятно, что в них могут быть внесены различные изменения в форме и деталях без отступления от сущности и объема изобретения, как будет определено в нижеследующей формуле изобретения.