Протиобліднювальна композиція

Реферат: Даний винахід стосується протиобліднювальної композиції, яку складають (і) протиобліднювальна речовина, вибрана з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію, форміат калію, (іі) похідне лігніну і (ііі) меляса. Крім того, він стосується способу виготовлення вищезазначеної протиобліднювальної композиції і способу протиобліднювальної обробки поверхні з використанням вищезазначеної протиобліднювальної композиції. UA 114717 C2 (12) UA 114717 C2 UA 114717 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Даний винахід стосується протиобліднювальної композиції і способу виготовлення вищезазначеної протиобліднювальної композиції. Крім того, він стосується способу протиобліднювальної обробки поверхні і набору компонентів для використання у вищезазначеному способі. Нарешті, він стосується використання поєднання похідного лігніну і меляси для підвищення ефективності протиобліднювальної композиції. Зимові вологі умови створюють незручності в формі снігу або крижаної кірки для дорожнього руху. Очевидно, що очищення доріг і шосе від снігу, інею і льоду має величезне значення для безпеки. Хлорид натрію (NaCl) звичайно використовують для прибирання снігу і намерзлого льоду на дорогах, шосе і тротуарах. Хлорид натрію діє як протиобліднювальна речовина, розчиняючись у відкладенні льоду на дорогах і знижуючи температуру замерзання, в результаті чого плавляться лід і сніг. Інші солі, які можна використовувати як протиобліднювальні речовини, включають, наприклад, хлорид кальцію і хлорид магнію. Ці сполуки знижують температуру замерзання води до меншої температури, ніж хлорид натрію. Крім того, як протиобліднювальна речовина іноді використовується хлорид калію. Ще одну загальновідому альтернативу хлориду натрію для очищення доріг являє собою ацетат кальцію і магнію. Інші, менш відомі протиобліднювальні солі включають ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію. Зимові вологі умови також викликають пошкодження асфальтів, побудованих із застосуванням органічних в'яжучих матеріалів і бетонних поверхонь. Ці поверхні мають пористі структури. Асфальт, зокрема, включає множину приповерхневих каналів. Коли температура повітря/ґрунту стає досить низькою, водний розчин, який присутній в каналах асфальту, розширюється при замерзанні, утворюючи, таким чином, механічне напруження в асфальті. Зокрема, після повторюваного замерзання і відтавання асфальт руйнується, і в результаті цього утворюються вибоїни. Крім великих грошових витрат, що проводяться кожний рік на ремонт пошкоджених доріг і шосе, ці вибоїни можуть також приводити до небезпечних ситуацій в дорожньому русі. Крім того, додаткове необхідне обслуговування приводить до збільшення кількість заторів на дорогах. Проблема пошкодження доріг і шосе внаслідок розширення і стиснення води або розчинів на водній основі протягом циклів замерзання і відтавання стала ще актуальнішою в 1990-і роки після впровадження асфальту нового типу, так званого високопористого асфальту. Цей високопористий асфальтобетон може включати аж до 20 % незаповненого простору. Його перевага полягає в тому, що дощ і тала вода будуть швидко стікати з асфальтової поверхні через протиповерхневі канали в ґрунт. Сама асфальтова дорожня поверхня залишається практично без вологи, і, отже, не є гладкою і слизькою навіть у випадку сильних осадів. Хоча використання асфальту цього типу здійснює величезний корисний ефект на безпеку в дощових умовах, його недолік полягає в тому, що в зимові вологі умови потрібна більша кількість протиобліднювальної речовини, щоб зберігати дороги чистими від снігу і льоду протягом зими, оскільки протиобліднювальна речовина також стікає з дорожньої поверхні разом з талою водою. Задача даного винаходу полягає в тому, щоб запропонувати протиобліднювальну композицію, яка має поліпшені протиобліднювальні властивості. Конкретніше, задача даного винаходу полягає в тому, щоб запропонувати протиобліднювальну композицію, яка зберігає свою ефективність протягом тривалішого періоду часу, таким чином, щоб протиобліднювальну речовину можна було застосовувати з меншою частотою, і зменшувалися пошкодження, зокрема, високопористих дорожніх поверхонь. Несподівано дана задача була виконана за допомогою введення в протиобліднювальну речовину поєднання добавок двох типів, а саме: похідного лігніну і меляси. Конкретніше, даний винахід стосується протиобліднювальної композиції, яку складають (i) протиобліднювальна речовина, вибрана з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, (ii) похідне лігніну і (iii) меляса. Було виявлено, що протиобліднювальна композиція згідно з даним винаходом має поліпшені експлуатаційні характеристики. Було виявлено, що при використанні певного поєднання меляси і похідного лігніну протиобліднювальна речовина буде зберігати свою активність протягом тривалішого періоду часу. Крім того, було виявлено, що використання протиобліднювальної композиції згідно з даним винаходом зменшує пошкодження дорожніх поверхонь після багаторазового замерзання і відтавання. Виявлено, що протиобліднювальна композиція згідно з даним винаходом викликає корозію в меншій мірі, ніж традиційні протиобліднювальні композиції. 1 UA 114717 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Внаслідок кращих адгезійних властивостей протиобліднювальної композиції порівняно з використанням однієї протиобліднювальної речовини, менш вірогідним стає змивання протиобліднювальної речовини, і протиобліднювальна речовина буде залишатися на дорозі протягом тривалішого періоду часу. Протиобліднювальну речовину, присутню в протиобліднювальній композиції згідно з даним винаходом, вибирають із групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію. Однак переважна протиобліднювальна речовина являє собою хлоридну сіль, тобто її переважно вибирають з групи, яку складають хлорид натрію, хлорид кальцію, хлорид магнію і хлорид калію. Як протиобліднювальну речовину в композиціях згідно з даним винаходом використовують переважніше хлорид кальцію. Як протиобліднювальну речовину в композиціях згідно з даним винаходом використовують найбільш переважно хлорид натрію, оскільки він є дешевим і доступним у великих кількостях. Протиобліднювальна композиція згідно з даним винаходом може бути присутньою у водній формі, в твердій формі або в формі суспензії. Якщо протиобліднювальна композиція являє собою водну композицію, протиобліднювальна речовина присутня в кількості, що становить переважно щонайменше 5 мас. %, переважніше щонайменше 10 мас. % і найбільш переважно щонайменше 20 мас. % (відносно сумарної маси протиобліднювальної композиції). Переважно така водна протиобліднювальна композиція включає протиобліднювальну речовину в концентрації, що не перевищує її концентрацію насичення. Протиобліднювальна композиція згідно з даним винаходом може також бути присутньою в формі суспензії, яка містить протиобліднювальну речовину в вищих концентраціях, ніж концентрація насичення. Якщо протиобліднювальна композиція присутня в твердій формі, вона може включати лише 5 мас. % протиобліднювальної речовини (відносно сумарної маси протиобліднювальної композиції), якщо з нею, наприклад, змішують грубозернистий матеріал, такий, як пісок. Однак переважна тверда протиобліднювальна композиція згідно з даним винаходом включає щонайменше 50 мас. % протиобліднювальної речовини, переважніше щонайменше 70 мас. %, і найбільш переважно щонайменше 96 мас. % протиобліднювальної речовини (відносно сумарної маси протиобліднювальної композиції). Біополімер лігнін, який присутній в протиобліднювальній композиції, являє собою аморфний полімер, споріднений целюлозі, який забезпечує жорсткість і разом з целюлозою утворює клітинні оболонки деревних рослин і цементуючий матеріал між ними. Як правило, він має середню молекулярну масу, що становить щонайменше 10000 Да. Лігнін найчастіше зустрічається в деревині, але його можна також виявити в недеревних рослинах і водоростях. Його складають монолінголи, паракумаровий спирт, коніфериловий спирт і синаповий спирт. Ці мономери присутні в різних кількостях. Лігнін можна зробити розчинним у воді, вміщуючи його в кисле або лужне середовище або відбілюючи його (шляхом обробки, наприклад, H2O2 або гіпохлоритом), збільшуючи, таким чином, кількість аліфатичних і ароматичних гідроксильних карбоксильних функціональних груп, або гідролізуючи його з утворенням дрібних молекулярних фрагментів. У нейтральному середовищі лігнін можна гідролізувати в процесі сульфітного варіння целюлози, і при цьому в нього вводяться сульфонатні або сульфоксильні функціональні групи. Термін "похідне лігніну", який згадується в цьому документі, призначається для опису всіх сполук(включаючи солі), які виробляють із лігніну, використовуючи щонайменше одну з щойно описаних процедур, і який має розчинність, що становить щонайменше 10 г на 1 л води при 25 °C. Інші хімічні функціональні групи можуть бути присутніми при тій умові, що вони не погіршують загальну розчинність у воді. Похідне лігніну згідно з даним винаходом має молекулярну масу, що становить переважно щонайменше 5 кДа і переважніше щонайменше 10 кДа. Похідне лігніну переважніше містить карбоксильні функціональні групи, хоча найбільш переважно воно містить сульфонатні або сульфоксильні функціональні групи (тобто являє собою лігносульфонат). Згідно з даним винаходом, лігносульфонат являє собою сульфонований лігнін, попередником якого є біополімер лігнін. Протягом процесу варіння деревної целюлози в присутності сульфіту лігносульфонат утворюється як побічний продукт. Цей продукт можна (хімічно) очищувати і ліофілізувати, хоча жодна із цих стадій не потрібна для хорошої ефективності згідно з даним винаходом. Лігносульфонати мають дуже широкі інтервали молекулярної маси (вони мають високу полідисперсність). Наприклад, для хвойних порід 2 UA 114717 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 деревини цей інтервал становить від 1000 до 140000. У випадку листяних порід деревини описані лігносульфонати, що мають менші значення полідисперсності. Похідне лігніну, яке є придатним для використання в композиції згідно з даним винаходом, переважно являє собою похідне лігніну, що одержується з деревини, недеревних рослин або водоростей. Крім того, виявляється можливим використання суміші похідних лігніну, що одержуються з різних джерел. Найбільш переважним є використання похідного лігніну, одержаного з деревини. У композиції згідно з даним винаходом можна використовувати всі типи похідних лігніну, тобто включаючи солі Na, K, Ca, Mg або NH 4. Як правило, похідне лігніну присутнє в протиобліднювальній композиції згідно з даним винаходом в кількості, що становить щонайменше 10 частин на мільйон, переважніше щонайменше 100 частин на мільйон, і найбільш переважно щонайменше 500 частин на мільйон. Воно присутнє переважно в кількості, що становить менше, ніж 10000 частин на мільйон, переважніше в кількості, що становить менше, ніж 8000 частин на мільйон, і найбільш переважно в кількості, що становить менше, ніж 5000 частин на мільйон. Концентрації похідного лігніну виражені в частинах на мільйон, що визначається в цьому документі як число міліграмів похідного лігніну на 1 кг сумарної маси протиобліднювальної композиції. Меляса, яка присутня в протиобліднювальній композиції згідно з даним винаходом, може представляти будь-яку мелясу, яка традиційно використовується для цілей протиобліднювальної обробки. Потрібно зазначити, що виявляється можливим використання меляси, яка пройшла одну або декілька стадій очищення, щоб відділити, зокрема сульфіти, діоксид сірки, неорганічні солі, форми мікроорганізмів або інші нерозчинні речовини, оскільки при відділенні цих домішок не здійснюється несприятливий ефект на експлуатаційні характеристики протиобліднювальної композиції. Крім того, потрібно зазначити, що виявляється можливим використання обробленої хімічними, біологічними, фізичними або іншими способами меляси, такої, як, але не виключно, знецукрена меляса з цукрового буряка, оброблена кислотою/основою меляса, карбоксильована меляса (у цьому випадку цукри, присутні в мелясі, карбоксилюються традиційними способами), і меляси, що містить одну або декілька добавок. Переважна меляса вибрана з групи, яку складають меляса, виготовлена з кукурудзи (сиропу), меляса, виготовлена з цукрового буряка, меляси, виготовлена з цукрової тростини, і меляса, виготовлена з винограду. Термін "меляса" включає всі перераховані вище типи обробленої або необробленої меляси. Переважна меляса являє собою одержану з цукрового буряка або цукрової тростини мелясу, що містить від 20 мас. % до 80 мас. % цукрів, переважніше таку, що містить від 40 мас. % до 60 мас. % цукрів, і найбільш переважно таку, що містить від 45 мас. % до 55 мас. % цукрів. Як правило, меляса присутня в протиобліднювальній композиції згідно з даним винаходом в кількості, що становить щонайменше 10 частин на мільйон, переважніше щонайменше 100 частин на мільйон, і найбільш переважно щонайменше 500 частин на мільйон. Вона присутня переважно в кількості, що становить менше, ніж 50000 частин на мільйон, переважніше в кількості, що становить менше, ніж 10000 частин на мільйон, і найбільш переважно в кількості, що становить менше, ніж 5000 частин на мільйон. Концентрації меляси виражені в частинах на мільйон, що визначається в цьому документі як число міліграмів меляси на 1 кг сумарної маси протиобліднювальної композиції. Крім того, даний винахід стосується способу виготовлення протиобліднювальної композиції згідно з даним винаходом. Вищезазначений спосіб передбачає розпилення водного розчину для обробки, що включає похідне лігніну і мелясу, на протиобліднювальну речовину, вибрану з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію. Водний розчин для обробки розпилюють на протиобліднювальну речовину в такій кількості, що одержувана в результаті протиобліднювальна композиція включає переважно щонайменше 10 частин на мільйон, переважніше щонайменше 100 частин на мільйон, і найбільш переважно щонайменше 500 частин на мільйон похідного лігніну і щонайменше 10 частин на мільйон, переважніше щонайменше 100 частин на мільйон, і найбільш переважно щонайменше 500 частин на мільйон меляси. Одержувана в результаті протиобліднювальна композиція включає переважно не більше, ніж 10000 частин на мільйон, переважніше не більше, ніж 8000 частин на мільйон, і найбільш переважно не більше, ніж 5000 частин на мільйон похідного лігніну. Одержувана в результаті протиобліднювальна композиція включає переважно не більше, ніж 50000 частин на мільйон, переважніше не більше, ніж 10000 частин на мільйон і найбільш переважно не більше, ніж 5000 частин на мільйон меляси. 3 UA 114717 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Як описано вище, похідне лігніну переважно одержують з рослин або водоростей. Воно може також являти собою суміш похідних лігніну, одержаних з різних джерел. Мелясу переважно вибирають з групи, яку складають меляса, виготовлена з кукурудзи (сиропу), меляса, виготовлена з цукрового буряка, і меляса, виготовлена з винограду. Крім того, даний винахід стосується способу протиобліднювальної обробки поверхні. Вищезазначену поверхню можна піддавати протиобліднювальній обробці різноманітними способами. Згідно з одним варіантом здійснення даного винаходу протиобліднювальну композицію наносять на вищезазначену поверхню. Згідно з наступним варіантом здійснення спосіб протиобліднювальної обробки поверхні включає стадії змішування твердої протиобліднювальної речовини, вибраної з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, з водним розчином для обробки, що включає похідні лігніну і мелясу, і розпилення одержуваної в результаті суміші на вищезазначену поверхню. Даний спосіб являє собою переважний варіант здійснення, оскільки значною мірою знижується ризик винесення протиобліднювальної композиції. Крім того, досягається поліпшена адгезія протиобліднювальної композиції до дорожньої поверхні. Згідно з наступним варіантом здійснення, спосіб протиобліднювальної обробки поверхні включає стадії виготовлення водного розчину, що включає тверду протиобліднювальну речовину, вибрану з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, в концентрації від 5 мас. % до концентрації насичення, а також похідне лігніну і меляси, і нанесення вищезазначеної суміші на вищезазначену поверхню, наприклад, за допомогою розпилення. Даний спосіб також являє собою переважний варіант здійснення, оскільки ризик віднесення протиобліднювальної композиції також знижується значною мірою при використанні даного способу. Крім того, досягається поліпшена адгезія протиобліднювальної композиції до дорожньої поверхні. Згідно з наступним варіантом здійснення даного винаходу спосіб протиобліднювальної обробки поверхні включає стадії розпилення протиобліднювальної речовини, вибраної з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, в твердій або водній формі на вищезазначену поверхню і окремого розпилення похідного лігніну і меляси в твердій або водній формі на вищезазначену поверхню. Поверхня, що підлягає протиобліднювальній обробці, переважно являє собою поверхню, вибрану з групи, яку складають непориста асфальтова дорога, асфальтова дорога, пориста асфальтова дорога, бетонна дорога, дорога, побудована із застосуванням органічних в'яжучих матеріалів, клінкерна дорога, покрита гравієм дорога, вимощена булижником дорога, дорога без покриття і дорожнє покриття. Переважно щонайменше 1 г протиобліднювальної речовини щонайменше 0,01 мг похідного 2 лігніну і щонайменше 0,01 мг меляси наносять на 1 м вищезазначеної поверхні. Переважно, не 2 більше, ніж 50 г протиобліднювальної речовини наносять на 1 м поверхні, що підлягає протиобліднювальній обробці. Переважно не більше, ніж 500 мг похідного лігніну, і не більше, 2 ніж 2500 мг меляси, наносять на 1 м поверхні, що підлягає протиобліднювальній обробці. Згідно з наступним аспектом даного винаходу він стосується набору компонентів для використання в способі протиобліднювальної обробки поверхні. Набір компонентів включає протиобліднювальну композицію, що включає протиобліднювальну речовину, вибрану з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, як компонента (a), і водний розчин, що включає протиобліднювальну речовину в концентрації від 0 % до її концентрації насичення, похідне лігніну в концентрації від 10 частин на мільйон до його концентрації насичення, і мелясу в концентрації від 10 частин на мільйон до її концентрації насичення як компонента (b). Переважно компонент (a) становить від 60 до 99,99 % маси набору компонентів, і компонент (b) становить від 0,01 % до 40 % маси набору компонентів (при цьому сумарний вміст компонентів (a) і (b) становить 100 %). Компонент (a) може бути присутнім в формі водного розчину, суспензії або твердої речовини (див. вище). Компонент (b) може також являти собою тверду суміш похідного лігніну і меляси. Відповідно, даний винахід також стосується набору компонентів для використання в способі протиобліднювальної обробки поверхні згідно з даним винаходом, який складають протиобліднювальна композиція, що включає протиобліднювальну речовину, вибрану з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид 4 UA 114717 C2 5 10 15 калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, як компонента (a), і твердий компонент, що включає похідне лігніну і мелясу, як компонента (b). Переважно компонент (a) становить від 90 до 99,9 % маси набору компонентів, і компонент (b) становить від 0,1 % і 10 % маси набору компонентів (при цьому сумарний вміст компонентів (a) і (b) становить 100 %). Компонент (a) може бути присутнім в формі водного розчину, суспензії або твердої речовини (див. вище). Переважно, він присутній в формі твердої речовини. Нарешті, даний винахід стосується використання поєднання похідного лігніну і меляси для підвищення ефективності протиобліднювальної композиції, що включає протиобліднювальну речовину, вибрану з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, в протиобліднювальній обробці поверхні. Як згадано вище, дану поверхню переважно вибирають з групи, яку складають непориста асфальтова дорога, асфальтова дорога, пориста асфальтова дорога, бетонна дорога, дорога, побудована із застосуванням органічних в'яжучих матеріалів, клінкерна дорога, покрита гравієм дорога, вимощена булижником дорога, дорога без покриття і дорожнє покриття. Далі даний винахід ілюструє наступні необмежувальні приклади і порівняльні приклади. Приклади Приклад 1. Дослідження заморожування Матеріали 20 H2O NaCl Скорочення Матеріал Вода NaCl категорії Sanal Р RM Неочищена меляса LI Лігносульфонат натрію 244, ліофілізований Джерело Водопровідна вода Компанія AkzoNobel (Маріагер, Данія) Компанія Suiker Unie (Нідерланди) Компанія Borregaard (Карлсруе, Німеччина) Машини Машина Холодильник 25 30 35 40 45 50 Джерело Параметри 29 °C Виготовлення зразків У всіх представлених нижче прикладах виготовлення розчин 22 мас. % NaCl називається терміном "концентрований сольовий розчин". Можливі домішки в продуктах не враховуються в обчисленні кінцевої концентрації сполуки; дана концентрація визначається як співвідношення зваженої кількості сполуки і сумарної маси зразка. Концентрації сполук виражаються в частинах на мільйон, що визначається в цьому документі як число міліграмів сполуки на 1 кг сумарної маси зразка. Концентровані розчини Всі операції з виготовлення здійснювали в періодичному режимі. Згадані кількості являють собою типовий розмір партії для всіх зразків, що виготовляються. - Концентрований сольовий розчин виготовляли, розчинюючи 220 г NaCl в 780 г води. - Розчини лігносульфонату виготовляли, повільно додаючи порошок лігносульфонату натрію в концентрований сольовий розчин, що інтенсивно перемішується. Концентрований сольовий розчин перемішували, використовуючи магнітну мішалку. Концентровані розчини лігносульфонату містили 30000, 3000 або 300 частин на мільйон лігносульфонату. - Розчини неочищеної меляси виготовляли повільним додаванням RM в концентрований сольовий розчин, що інтенсивно перемішується. Концентрований сольовий розчин перемішували, використовуючи магнітну мішалку. Концентровані розчини містили 3000 частин на мільйон або 30000 частин на мільйон RM. Кінцеві розчини Кінцеві розчини зразків виготовляли, змішуючи концентровані розчини лігносульфонату і/або меляси і додаючи концентрований сольовий розчин. Ось три приклади: - Концентрований сольовий розчин, що містить 1000 частин на мільйон LI і 1000 частин на мільйон RM: змішування 10 г концентрованого розчину, що містить 3000 частин на мільйон LI 10 г концентрованого розчину, що містить 3000 частин на мільйон RM 5 UA 114717 C2 5 10 15 20 25 30 35 10 г концентрованого сольового розчину - Концентрований сольовий розчин, що містить 1000 частин на мільйон LI і 10 частин на мільйон RM: змішування 10 г концентрованого розчину, що містить 3000 частин на мільйон LI 0,1 г концентрованого розчину, що містить 3000 частин на мільйон RM 19,9 г концентрованого сольового розчину - Концентрований сольовий розчин, що містить 10000 частин на мільйон LI і 1000 частин на мільйон RM: змішування 10 г концентрованого розчину, що містить 30000 частин на мільйон LI 10 г концентрованого розчину, що містить 3000 частин на мільйон RM 10 г концентрованого сольового розчину Всі зразки виготовляли згідно з представленим вище принципом. Всі зразки мали точну сумарну масу, що становить 30 г і міститься в пробірці Greiner (поліпропіленові пробірки об'ємом 50 мл від компанії Greiner BioOne). Експериментальні умови Дані пробірки Greiner витримували в холодильнику протягом не більше, ніж 2 діб перед початком експерименту. Після початку експерименту пробірки вміщували в морозильному відділенні при -29 °C і оцінювали візуально їх вміст твердих речовин з точністю від 5 до 10 % для кожного зразка. Оцінку вмісту твердих речовин здійснювали візуально, поширюючи оцінений вміст твердих речовин на весь об'єм зразка. Всі зразки виготовляли в трьох примірниках і представляли вміст твердих речовин як результат обчислення середнього значення для всіх трьох зразків. Результати Таблиця 1 ілюструє матричне уявлення всіх поєднань лігносульфонату і меляси, які досліджували при різних концентраціях. Лігносульфонат представлений по горизонталі, причому найлівіший стовпчик показує зразки без лігносульфонату. Неочищена меляса представлена по вертикалі, причому крайній зверху ряд показує зразки без меляси. У сірих смужках концентрації відповідних добавок представлені в частинах на мільйон (мг/кг). Всі значення в білій області представляють вміст твердих речовин через 24 години. Порівняльні зразки, що містять тільки лігносульфонат або мелясу, завжди виявляють високий вміст твердих речовин, хоча не завжди вміст твердих речовин становить 100 %. Однак після тривалого часу всі ці порівняльні зразки без виключення повністю тверднули. Всі інші зразки, які включають одночасно лігносульфонат і мелясу, не тверднули повністю, якщо вони взагалі тверднули. У всіх випадках вміст твердих речовин є значно меншим, ніж у випадках відповідних порівняльних зразків. За даною таблицею можна зробити висновок про те, що існує синергія між лігносульфонатом і мелясою. 6 UA 114717 C2 5 У таблиці 2 детально представлені результати експериментів, які стиснуто проілюстровані в таблиці 1. Для кожного прикладу вказано, які добавки були присутніми, а також об'ємний процентний вміст твердих речовин, присутніх в зразку після певного часу, вираженого в годинах. 7 UA 114717 C2 5 Фіг. 1-2 представлені як додаткові ілюстрації. Результати порівняльних прикладів А, В, С, D, Е, Н і прикладів 1, 2, 3 і 4 (див. таблицю 2) можна знайти на фіг. 1, де: А - представляє відсутність добавок I 10 представляє 10 частин на мільйон LI J K L D 1 2 представляє 100 частин на мільйон LI представляє 1000 частин на мільйон LI представляє 10000 частин на мільйон LI представляє 1000 частин на мільйон RM представляє 10 частин на мільйон LI+1000 частин на мільйон RM представляє 100 частин на мільйон LI+1000 частин на мільйон RM 3 4 представляє 1000 частин на мільйон LI+1000 частин на мільйон RM представляє 10000 частин на мільйон LI+1000 частин на мільйон RM 8 UA 114717 C2 Результати порівняльних прикладів А, F, G, Н, I, D і прикладів 4, 5, 6 і 7 можна знайти на фіг. 2, де: А представляє відсутність добавок В 5 10 15 20 25 30 С D Е K 5 6 представляє 10 частин на мільйон RM представляє 100 частин на мільйон RM представляє 1000 частин на мільйон RM представляє 10000 частин на мільйон RM представляє 1000 частин на мільйон LI представляє 10 частин на мільйон RM+1000 частин на мільйон LI представляє 100 частин на мільйон RM+1000 частин на мільйон LI 3 представляє 1000 частин на мільйон RM+1000 частин на мільйон LI 7 представляє 10000 частин на мільйон RM+1000 частин на мільйон LI Обидва креслення демонструють синергію між лігносульфонатом і мелясою. Всі сірі штрихові лінії (зразки, що містять тільки один компонент) швидко підіймають до 100 % вміст твердих речовин, в той час як чорні суцільні лінії (зразки, що містять суміш лігносульфонату і меляси) залишаються значно нижчими всіх сірих штрихових ліній. Перевага того, що композиції згідно з даним винаходом не стають твердими при таких низьких температурах, як -29 °C, полягає в тому, що зменшується пошкодження дорожніх поверхонь внаслідок зимових вологих умов. Зрештою, як роз'яснюється в описі, вищезазначене пошкодження викликане багаторазовим замерзанням і відтаванням водних композицій всередині дорожньої пористої структури, оскільки механічне напруження, яке виникає при цьому, приводить до вибоїн. Приклад 2. Вимірювання викликаних морозом пошкоджень асфальту Було вибране шосе з двома смугами в кожному напрямку. Обидва напрямки мали дуже близьку якість асфальту, щільність дорожнього руху і ідентичні погодні умови. Обидва напрямки були фізично окремими, і їх піддавали протиобліднювальній обробці вищезазначеним способом. Таким чином, незалежно наносили порівняльні і протиобліднювальні композиції і здійснювали аналіз. На обох сторонах кількісно визначали розвиток пошкоджень: тріщини вимірювали в метрах, а розшарування виражали в процентах площі поверхні. Даний аналіз здійснювали для кожного відрізка довжиною 100 м. Розвиток розшарування і тріщин протягом зими представлений в таблицях 3 і 4. Параметр Композиція Порівняльний зразок Тривалість Місце Асфальт Протиобліднювальна обробка Погода Відрізки Аналіз Розшарування Опис Розпилення: 50 мас. % твердого NaCl+50 мас. % концентрованого сольового розчину (22 мас. % NaCl+0,3 мас. % LI+0,3 мас. % RM). Вміст добавки виражений в сухій масі. Розпилення: 50 мас. % твердого NaCl+50 мас. % концентрованого сольового розчину (22 мас. % NaCl). Один зимовий сезон (грудень - березень). Данія, шосе з двома смугами в кожному напрямку. Щільний асфальтобетон десятирічного віку з деяким існуючим розшаруванням і тріщинами. Протягом зими виконано 86 операцій протиобліднювальної обробки. Температура становила, в основному, від -5 до +5 °C при деякому рівні осадів. Досліджували 51 порівняльний відрізок і 49 відрізків, на які наносили переважну протиобліднювальну композицію. Довжина кожного відрізка становила 100 м. Розшарування і тріщини аналізували згідно з нідерландським стандартом CROW, здійснюючи докладні візуальні спостереження (публікація CROW 146a, 2005). Розшарування кількісно визначали в частинах площі поверхні і по категоріях: нульове (0), слабке (L), середнє (M) і сильне (S). Дані категорії являють собою частину вищезазначеного стандарту CROW. 9 UA 114717 C2 Таблиця 3 Розвиток розшарування Порівняльний зразок Протиобмер-зальна композиція 5 10 0-L 0,12 % (2) 0,34 % (1) L-M 1,39 % (13) 0,00 % (48) 0-M 0,04 % (1) 0,00 % (48) Разом 1,55 % 0,34 % Таблиця 3 представляє частину площі дорожньої поверхні, яка піддалася руйнуванню в формі розшарування. Зміни, що відбувалися, не містили розшарування, перетворюючись в слабке розшарування (позначені як 0-L в стовпчику 1), слабке розшарування перетворювалося в середнє розшарування (позначені як L-M в стовпчику 2), і нерозшаровані ділянки перетворювалися в середнє розшарування (позначені як 0-M в стовпчику 3). Кількість руйнувань (кількість відрізків довжиною по 100 м), які виникали, представлена в дужках. У результаті, 15 порівняльних відрізків довжиною по 100 м постраждали від того, що посилюється розшарування, в той час як тільки один з кількості відрізків довжиною 100 м, які були оброблені протиобліднювальною композицією, показав розшарування, що посилюється. Підсумкові результати, представлені в таблиці 3, демонструють, що протиобліднювальна композиція зменшує розвиток розшарування приблизно в чотири рази. Таблиця 4. Розвиток тріщин Порівняльний зразок Протиобмерзальна композиція 15 20 До зими 62,2 (10) Після зими 97,2 (11) Збільшення 35 (5) % 56 % 126 (20) 147 (20) 21 (2) 17 % Таблиця 4 представляє сумарну довжину тріщин в метрах. У дужках наведена кількість відрізків, в яких виявлені тріщини. Незважаючи на велику кількість вихідних тріщин і велику сумарну довжину цих тріщин, тріщини розвивалися приблизно в три рази повільніше у випадку використання протиобліднювальної композиції. Представлені вище результати показують, що протиобліднювальна композиція згідно з даним винаходом ефективно зменшує викликані морозом пошкодження (розшарування і тріщини) порівняно зі стандартним способом протиобліднювальної обробки. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 1. Протиобліднювальна композиція, яку складають: (і) протиобліднювальна речовина, вибрана з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, (іі) від 10 частин на мільйон до 10000 частин на мільйон похідного лігніну, і (ііі) від 10 частин на мільйон до 50000 частин на мільйон меляси. 2. Протиобліднювальна композиція за п. 1, де меляса вибрана з групи, яку складають меляса, виготовлена з кукурудзи (сиропу), меляса, виготовлена з цукрового буряку, меляса, виготовлена з цукрової тростини, і меляса, виготовлена з винограду. 3. Протиобліднювальна композиція за п. 1 або 2, причому як протиобліднювальна композиція присутня: водна протиобліднювальна композиція, що включає щонайменше 5 мас. % протиобліднювальної речовини відносно сумарної маси протиобліднювальної композиції, тверда протиобліднювальна композиція, що включає щонайменше 50 мас. % протиобліднювальної речовини відносно сумарної маси протиобліднювальної композиції, або протиобліднювальна композиція в формі суспензії, яка включає протиобліднювальну речовину в кількості, що становить більше, ніж її концентрація насичення. 4. Протиобліднювальна композиція за будь-яким з пп. 1-3, де меляса вибрана з групи, яку складають меляса, виготовлена з кукурудзи (сиропу), меляса, виготовлена з цукрового буряку, меляса, виготовлена з цукрової тростини, і меляса, виготовлена з винограду. 10 UA 114717 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5. Протиобліднювальна композиція за будь-яким з пп. 1-4, в якій протиобліднювальна речовина являє собою хлорид натрію. 6. Протиобліднювальна композиція за будь-яким з пп. 1-5, в якій похідне лігніну являє собою лігносульфонат. 7. Спосіб виготовлення протиобліднювальної композиції за будь-яким з пп. 1-6, який включає стадію розпилення водного розчину для обробки, що включає похідне лігніну і мелясу, на протиобліднювальну речовину, вибрану з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію. 8. Спосіб за п. 7, в якому протиобліднювальна речовина являє собою хлорид натрію, і похідне лігніну присутнє в протиобліднювальній композиції, що отримується в результаті, в кількості, яка становить від 10 частин на мільйон до 10000 частин на мільйон, і меляса присутня в протиобліднювальній композиції, що отримується в результаті, в кількості, яка становить від 10 частин на мільйон до 50000 частин на мільйон. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 7-8, де меляса вибрана з групи, яку складають меляса, виготовлена з кукурудзи (сиропу), меляса, виготовлена з цукрового буряку, меляса, виготовлена з цукрової тростини, і меляса, виготовлена з винограду. 10. Спосіб протиобліднювальної обробки поверхні, причому вищезазначений спосіб включає наступні стадії: (і) стадія розпилення протиобліднювальної композиції за будь-яким з пп. 1-6 на вищезазначену поверхню, або (іі) стадії змішування твердої протиобліднювальної речовини, вибраної з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, з водним розчином для обробки, що включає похідні лігніну і мелясу, і розпилення суміші, що одержується в результаті, на вищезазначену поверхню, або (ііі) стадії виготовлення водного розчину, що включає від 5 мас. % до концентрації насичення твердої протиобліднювальної речовини, вибраної з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, похідне лігніну, і мелясу, і нанесення вищезазначеної суміші на вищезазначену поверхню, або (iv) стадії розпилення протиобліднювальної речовини, вибраної з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, в твердій або водній формі на вищезазначену поверхню, і окреме розпилення похідного лігніну і меляси в твердій або водній формі на вищезазначену поверхню. 11. Спосіб за п. 10, в якому протиобліднювальна речовина являє собою хлорид натрію. 12. Спосіб за п. 10 або 11, де меляса вибрана з групи, яку складають меляса, виготовлена з кукурудзи (сиропу), меляса, виготовлена з цукрового буряку, меляса, виготовлена з цукрової тростини, і меляса, виготовлена з винограду. 13. Спосіб за будь-яким з пп. 10-12, де поверхня вибрана з групи, яку складають непориста асфальтова дорога, асфальтова дорога, пориста асфальтова дорога, бетонна дорога, дорога, побудована із застосуванням органічних в'яжучих матеріалів, клінкерна дорога, покрита гравієм дорога, вимощена булижником дорога, дорога без покриття і дорожнє покриття. 14. Спосіб за будь-яким з пп. 10-13, в якому від 1 до 50 г протиобліднювальної речовини, від 2 0,01 до 500 мг похідного лігніну і від 0,01 до 2500 мг меляси наносять на 1 м вищезазначеної поверхні. 15. Набір компонентів для використання в способі за будь-яким з пп. 10-14, причому даний набір компонентів складають: протиобліднювальний склад, який включає протиобліднювальну речовину, вибрану з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, як компонент (а) і як компонент (b), або (і) водний розчин, що включає протиобліднювальну речовину в концентрації від 0 % до її концентрації насичення, лігносульфонат в концентрації від 10 частин на мільйон до його концентрації насичення і мелясу в концентрації від 10 частин на мільйон до її концентрації насичення, або (іі) твердий компонент, що включає похідне лігніну і мелясу. 16. Набір компонентів за п. 15, в якому компонент (b) являє собою водний розчин, що включає протиобліднювальну речовину в концентрації від 0 % до її концентрації насичення, похідне лігніну в концентрації від 10 частин на мільйон до його концентрації насичення і мелясу в 11 UA 114717 C2 5 10 концентрації від 10 частин на мільйон до її концентрації насичення, і в якому компонент (а) становить від 60 і 99,99 % маси набору компонентів, і компонент (b) становить від 0,01 % до 40 % маси набору компонентів. 17. Застосування поєднання похідного лігніну і меляси для підвищення ефективності протиобліднювальної композиції, яка включає протиобліднювальну речовину, вибрану з групи, яку складають хлорид натрію, ацетат кальцію і магнію, хлорид кальцію, хлорид магнію, хлорид калію, ацетат калію, ацетат натрію, форміат натрію і форміат калію, в протиобліднювальній обробці поверхонь, переважно вибраних з групи, яку складають непориста асфальтова дорога, асфальтова дорога, пориста асфальтова дорога, бетонна дорога, дорога, побудована із застосуванням органічних в'яжучих матеріалів, клінкерна дорога, покрита гравієм дорога, вимощена булижником дорога, дорога без покриття і дорожнє покриття. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12