用于表面去污的可抽吸凝胶及其使用制造技术

技术编号:3091052 阅读:223 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种可用于表面去污的可抽吸凝胶,并涉及这种凝胶的使用。例如,该去污可以是放射性去污。本发明专利技术的凝胶由一种胶体溶液组成。其包括相对于凝胶总重量占5wt%至25wt%的无机粘度调节剂;相对于凝胶总重量占0.01wt%至0.2wt%的表面活性剂,以及,特别优选地,以严格低于凝胶总重量的0.1wt%的量存在的表面活性剂;每升凝胶中0.5mol至7mol的无机酸或无机碱;以及可选的每升凝胶中0.05mol至1mol的在强酸介质中具有高于1.4V的标准氧化还原电势E↓[0]的氧化剂或者这种氧化剂的还原形式;其余为水。该凝胶可以通过喷射施加到待去污表面,并在干燥后以干燥残留物的形式通过抽吸或擦拭被去除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可用于表面去污的可抽吸凝胶,以及这种凝胶的使用。所述去污可以是,例如,放射性去污。该凝胶可用于各种待处理的表面,例如金属表面、塑料表面、玻璃表面和/或多孔表面(例如混凝土表面)。
技术介绍
现有技术下的凝胶不干燥,或只有在几十个小时之后才干燥,且必须在几小时之后通过用水冲洗而全部被除去。这种情况下,冲洗也有可能干扰凝胶在壁上的作用并控制凝胶的作用持续时间。冲洗具有产生液体流出物的缺点,该液体流出物达到每千克所用凝胶产生IOL水的量。当涉及放射性去污时,这些去污流出物必须在用于处理核材料的现有设备中进行处理。因此,这需要对这些流出物的处置以及它们对设备处理流程方面的影响进行深层研究。 此外,这种必须被冲洗的凝胶不能用于处理那些绝不可浸湿的设备表面。由CEA和COGEMA共同提交并于2003年1月20日公布的中请WO 03/008529,描述了用于处理,特别是用于去污的一种方法和一种凝胶。这种凝胶的组成已确定,以致它能够容易地应用到待去污的表面,然后经过几小时的完全干燥后,通过简单地擦拭(brossage) 或抽吸(aspiration),连同其保留的放射性能一起被除去。这种凝胶由一种胶质溶液组成, 包括相对于凝胶的重量占5wt %至15wt %的二氧化硅,0. 5mol/L至4mol/L的无机酸或无机酸的混合物,以及,可选的,0. 05mol/L至lmol/L的在强酸介质中具有高于1. 4V的标准氧化还原电势的氧化剂或者这种氧化剂的还原形式。在所述文献中描述的表面处理方法包括将凝胶应用到待处理表面上,保留该凝胶在表面上直到干燥,通过抽吸或擦拭将干燥凝胶残留物去除。本专利技术的目的是进一步改进这篇近来的文献中所描述的凝胶和方法。具体而言, 专利技术人观察到,所述文献中描述的凝胶有一些缺点其粘度和干燥率不能始终很好地得到控制,其喷射并非始终容易进行,该凝胶在表面上的裂纹未被很好地控制(干燥凝胶残留物过大),以及某些干燥凝胶残留物强有力地粘附在支撑物上且很难通过抽吸或擦拭来除去。
技术实现思路
本专利技术通过由一种胶体溶液组成的一种凝胶实现前述目标,其特征在于,所述凝胶包括-相对于该凝胶总重量占5wt%至25wt %的无机粘度调节剂;-相对于该凝胶总重量占0.01wt%至0. 2wt%的表面活性剂,以及特别优选地,用量严格低于凝胶总重量的0. Iwt%的表面活性剂;-每升凝胶中0.5mol至7mol的无机酸或碱;以及-可选地,每升凝胶中0.05mol至Imol的在强酸介质中具有高于1. 4V的标准氧化还原电势的氧化剂或者这种氧化剂的还原形式;-其余为水。本专利技术的凝胶是水性的,它可以是酸性或碱性,氧化性或还原性的。它可被用于表面的放射性去污,并且,在15°C 30°C的温度及20% 70%的相对湿度下,经过几小时 (通常为2至72小时)的完全干燥后,结果形成一种固体干燥残留物,该固体干燥残留物具有与支撑物分离的极好的性能。因此,该凝胶被称为“可抽吸凝胶(gel aspirable)”。所述干燥时间可进一步缩短,例如通过通风(例如用空气)。使用230m7hour的通风量,可将干燥时间降至例如48小时或更少,使用900m7hOur的通风量,可将干燥时间降至例如M小时或更少。术语“粘度调节剂”应理解为意指一种粘度调节剂或多种粘度调节剂的混合物。该粘度调节剂可优选地为无机的(或矿物质)。它可以是,例如,氧化铝或二氧化硅。当粘度调节剂是基于二氧化硅(silice,硅石),或基于二氧化硅的混合物,这种二氧化硅可以是亲水或疏水的。而且,它可以是酸性或碱性的。它可以是,例如,Miodia公司出售的TDC0SIL 73(商标)二氧化硅。优选地,根据本专利技术,该二氧化硅具有占凝胶重量 5wt %至25wt %的浓度,从而确保凝胶在平均20 V至30 V的温度及20 %至70 %的相对湿度下,在2至72小时内更加有效地干燥。在可使用的酸性二氧化硅中,可提及的是,例如,Cabot公司出售的 “Cab-o-Si 1 "M5、H5或EH5 (商标)热解二氧化硅以及Degussa公司出售的名为AER0SIL (商标)的热解二氧化硅。在热解二氧化硅中,AER0SIL(商标)二氧化硅是优选的,它给最少量的无机填料提供最佳的粘度调节性能。所用的二氧化硅也可以是通过将硅酸钠溶液与酸混合,由湿法获得的所谓的沉淀二氧化硅。优选的沉淀二氧化硅以SIPERNAT310(商标)名出售。根据本专利技术的一个特别有利的实施例,粘度调节剂可以是沉淀二氧化硅和热解二氧化硅(silice pyr0g6n6e,或熔融硅石)的混合物。这是因为这种混合物改善了凝胶的干燥以及所得干燥残留物的粒度。有利地,热解二氧化硅与沉淀二氧化硅的混合物占凝胶的 5wt %至25wt %。这使得可以确保凝胶在平均20 V至30 V的温度及20 %至70 %的相对湿度下,在2至72小时内进行干燥。例如,向包括8wt%热解二氧化硅(例如AER0SIL 380 (商标))的凝胶中添加0.5wt%的沉淀二氧化硅,例如冊310(商标),从而增大了干燥残留物 (下列实例2、的粒度并导致在干燥后产生具有毫米级粒径的干燥残留物,其方便了通过擦拭或抽吸而进行的回收。当粘度调节剂是基于氧化铝(Al2O3)的,它可以通过,例如高温水解而获得。例如, 可提及的是Degussa出售的产品ALUMINEC(商标)。优选地,该氧化铝占凝胶的IOwt %至 25wt%。确切地说,这种浓度使得该凝胶可以在平均20°C至30°C的温度及20%至70%的相对湿度下,在2至72小时内进行更有效地干燥。根据该专利技术,术语“表面活性剂”应理解为一种表面活性剂或者两种或多种表面活性剂的混合物。因此,根据本专利技术,以一种创新的方式,向文献WO 03/0085 中描述的凝胶添加非常少量的表面活性剂,或一种特定的表面活化剂,其在每千克凝胶中少于2克,通常相对于凝胶总重量在0. 01wt%至0. 2wt%。优选地,根据本专利技术的凝胶中的表面活性剂的用量严格低于凝胶总重量的0. lwt%,更具体地说,该用量从凝胶总重量的0. 01wt%增至 0. lwt%,不包括0. 的值。有利地,0. 2wt%的值与0. lwt%的值排除在关于本
技术实现思路
中的表面活性剂的范围外。根据本专利技术,该表面活性剂可以是一种表面活性剂或多种表面活性剂的混合物, 其具有一个或多个以下特性润湿性、乳化性、去污性。因此,根据本专利技术,所用的一种或多种表面活性剂可有利地选自润湿性表面活性剂、乳化性表面活性剂、以及去污性表面活性剂系列中。它可以是属于一种或多种该些系列的不同表面活性剂的混合物。优选地,将选择在本专利技术的凝胶组合物中,尤其是在凝胶的强酸或强碱性pH条件下可稳定存在的一种或多种表面活性剂。既然本专利技术涉及的是凝胶,当然优选使用一种或多种不发泡或发泡量很少的表面活性剂。在本专利技术可使用的润湿性表面活性剂中,可提及的是,例如,醇烷氧基化合物、烷芳基磺酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、基于环氧乙烷或环氧丙烷的嵌段聚合物(例如,IFRALAN P8020(商标))、轻质乙氧基醇(例如,MIRAVON B12DF(Rhodia)(商标))、醚磷酸酯或后者的混合物。在本专利技术可使用的乳化性表面活性剂中本文档来自技高网
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【技术保护点】
由一种胶体溶液组成的凝胶,其特征在于,包括:    相对于所述凝胶的总重量占5wt%至25wt%的无机粘度调节剂;    相对于所述凝胶的总重量占0.01wt%至0.2wt%的表面活性剂;    每升凝胶中0.5mol至7mol的无机酸或无机碱;以及    可选地,每升凝胶中0.05mol至1mol的在强酸介质中具有高于1.4V的标准氧化还原电势E↓[0]的氧化剂或这种氧化剂的还原形式;    其余为水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:西尔万富尔保罗芬特斯伊万拉洛特
申请(专利权)人:法国原子能委员会阿海珐核循环公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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