防冻组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种防冻组合物，其包含：(i)选自氯化钠、乙酸钙镁、氯化钙、氯化镁、氯化钾、乙酸钾、乙酸钠、甲酸钠、甲酸钾的防冻剂，(ii)天然蛋白质，和(iii)增稠剂。本发明专利技术进一步涉及一种制备所述防冻组合物的方法和一种使用所述防冻组合物使表面防冻的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防冻组合物本专利技术涉及一种防冻组合物和一种制备所述防冻组合物的方法。本专利技术进一步涉及一种使表面防冻的方法和用于所述方法中的成套包装。最后，本专利技术涉及天然蛋白质和增稠剂的组合在改善防冻组合物效率中的用途。寒冷条件以雪或暗冰(black ice)形式给道路和交通带来不便。去除道路和公路的雪、霜和冰显然有巨大的安全意义。氯化钠(NaCl)常用于抑制道路、公路和人行道上的雪和冰的形成。氯化钠通过溶入道路上的沉淀中并降低凝固点从而使冰雪融化来起防冻剂作用。可用作防冻剂的其他盐例如包括氯化钙和氯化镁。相比于氯化钠，这些化合物使水的凝固点降至甚至更低的温度。氯化钾有时也用作防冻剂。此外，道路用盐(road salt)的常用替代物为乙酸钙镁。此外，较不熟知的防冻剂盐包括乙酸钾、乙酸钠、甲酸钠和甲酸钾。寒冷条件也对柏油(asphalt)、浙青(bituminous)和混凝土表面造成损坏。这些表面具有多孔结构。尤其是柏油包含大量表面下的通道。当空气/ 土地温度变得足够低时，存在于柏油通道中的水溶液在冻结时膨胀，由此在柏油中产生机械应力。尤其是在反复冻结和解冻之后，柏油会断裂，导致壶穴。不仅需要每年耗费大量金钱来修补损坏的道路和公路，壶穴也可导致危险的交通情况。此外，所需的额外维护将导致额外的交通阻塞。由于在冻结和解冻循环期间水或水基溶液的膨胀和收缩导致道路和公路损坏的问题已经变成甚至更严重的问题，因为在90年代引入新型柏油，所谓的高度多孔柏油。该高度多孔柏油混凝土可包含高达20%的中空空间。这具有的优点是雨水和融化水会快速地从柏油表面流走，经表面下的通道流入土壤中。柏油道路表面本身实际上不保水，并由此甚至在大雨情况下也不滑。虽然使用该类柏油对下雨条件下的安全有巨大的有益影响，但缺点在于，为了使道路在冬天不存冰雪，在寒冷条件下需要更多防冻剂，因为防冻剂也会与融化水一起从道路表面流走。本专利技术目的在于提·供一种防冻组合物，其具有改进的防冻性能。更具体而言，本专利技术目的在于提供一种防冻组合物，其在较长时间内保持有效性，使得可较不频繁地施用防冻剂并且甚至在反复冻结和解冻之后对尤其是高度多孔道路表面的损坏降低。该目的惊人地通过将两类添加剂的组合，即蛋白质和增稠剂加入防冻剂中而实现。更详细地，本专利技术涉及一种防冻组合物，其包含:(i)选自氯化钠、乙酸钙镁、氯化钙、氯化镁、氯化钾、乙酸钾、乙酸钠、甲酸钠和甲酸钾的防冻剂，(ii)天然蛋白质，和(iii)增稠剂(条件是组分(ii)和(iii)不相同)。发现本专利技术防冻组合物具有改进的性能。已发现通过使用增稠剂和天然蛋白质的具体组合，防冻剂会在较长时间内保持活性。此外，由于防冻组合物相比于单独使用防冻剂而言更好的粘合性能，较少防冻剂会被吹走且防冻剂在道路上保持更长时间。此外，发现使用本专利技术防冻组合物在反复冻结和解冻之后对道路表面的损坏降低。已发现本专利技术防冻组合物的腐蚀性比常规防冻组合物小。本专利技术防冻组合物中存在的防冻剂选自氯化钠、乙酸钙镁、氯化钙、氯化镁、氯化钾、乙酸钾、乙酸钠、甲酸钠和甲酸钾。然而，防冻剂优选为盐酸盐，即其优选选自氯化钠、氯化钙、氯化镁和氯化钾。更优选氯化钙用作本专利技术组合物中防冻剂。最优选氯化钠用作本专利技术组合物中防冻剂，因为其廉价且可大量获得。如果防冻组合物为含水组合物，则防冻剂优选以至少5重量％，更优选至少10重量％，最优选至少20重量％(基于防冻组合物的总重量)的量存在。该类含水防冻组合物优选至多包含饱和浓度的防冻剂。本专利技术防冻组合物也可呈浆料形式，含有浓度高于饱和浓度的防冻剂。如果防冻组合物呈固体形式，则其可包含仅仅5重量％防冻剂(基于防冻组合物的总重量)，如果例如其与磨料如砂混合。然而，本专利技术防冻组合物优选包含至少50重量％防冻剂，还更优选至少70重量％，最优选至少96重量％防冻剂(基于防冻组合物的总重量)。本专利技术蛋白质为呈其天然形式的蛋白质。换言之，其为未变性蛋白质。如本领域熟练技术人员已知的那样，蛋白质(确切些说通常多肽)如果暴露于化学品、物理应力或机械应力如强酸或碱、尿素、有机溶剂或热，则可能丧失其二级和三级结构。在该类有害条件下变性的蛋白质不再适用于本专利技术防冻组合物，因为它们已丧失其有效性。因此，术语“天然蛋白质”和“呈其天然形式的蛋白质”意指蛋白质在变性条件如热、化学品、酶作用或萃取的高要求下未改变。为了清楚起见，应注意本专利技术蛋白质不为糖蜜中存在的蛋白质。适用于本专利技术组合物中的蛋白质优选为选自大?基蛋白质、乳品基蛋白质、卵蛋白及其组合的蛋白质。在一个实施方案中，例如蛋白质为喷雾干燥的蛋白粉、蛋黄或其混合物。蛋白质通常以至少IOppm,更优选至少IOOppm,最优选至少500ppm的量存在于本专利技术防冻组合物中。其优选以小于10.0OOppm,更优选小于8.0OOppm,最优选小于5.0OOppm的量存在。蛋白质浓度以ppm表示，同时定义为mg蛋白质/kg全部防冻组合物。适用于本专利技术组合物中的增稠剂优选为选自木素衍生物、具有纤维素/淀粉基骨架的增稠剂、具有半乳甘露聚糖(galIactomannan)基骨架(如瓜尔胶)的增稠剂、带有磺酸盐或磺酸官能团或其盐的增稠剂、带有羧酸官能团或其盐的增稠剂及其组合的增稠剂。增稠剂更优选选自羧甲基纤维素、羧甲基纤维素的盐、瓜尔胶、纳米纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基乙基羟乙基纤维素、丙氧基纤维素、甲氧基纤维素、乙氧基纤维素、羟乙基纤维素、木素衍生物、聚丙烯酸酯、聚马来酸酯(polymaleinate)以及聚丙烯酸酯和聚马来酸酯的共聚物。也可使用这些增稠剂中两种或更多种的混合物。应注意，虽然较不优选，但增稠剂也可为具有增稠剂性能的蛋白质如明胶。然而，应注意本专利技术组合物中组分(ii)和(iii)不可能相同。换言之，如果组分(iii)为具有增稠剂性能的蛋白质，则组分(ii)为不同于组分(iii)的本专利技术天然蛋白质。仅在组分(ii)和(iii)彼此不同的情况下观察到所述组分的协同增效作用。在优选的实施方案中，增稠剂为木素衍生物。生物高分子木素为无定形聚合物，其涉及提供刚性的纤维素，与纤维素一起形成植物的木质细胞壁和它们之间的胶接材料。其通常具有至少10.0 OODa的分子量。木素最通常在木材中找到，但也可在植物和藻类中找至1J。其由木素单体(monolignol)对香豆醇(paracoumaryl alcohol)、松柏醇和芥子醇组成。这些单体以变化量掺入。木素可通过将其暴露于酸性或碱性条件下或漂白(用例如H2O2或次氯酸盐处理)由此提高脂族和芳族羟基和羧酸官能团数目或使其水解成较低分子片段而变成水溶性的。在中性条件下，木素可通过亚硫酸盐法制浆在引入磺酸盐或磺酸官能团时而亲水化。说明书通篇使用的术语“木素衍生物”意指使用至少一种刚刚描述的程序由木素衍生且在25°C下在水中溶解度为至少IOg/升的所有化合物。可存在其他化学官能团，只要它们不损害整体的水溶性。本专利技术木素衍生物优选具有至少5kDa，更优选至少IOkDa的平均分子量。木素衍生物最优选带有羧酸官能团，然而其最优选带有磺酸盐或磺酸基团(即其为木素磺酸盐)。根据本专利技术，木素磺酸盐为衍生自生物高分子木素的磺化木素。在木材于亚硫酸盐存在下制浆工艺的过程中，木素磺酸盐作为副产物产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防冻组合物，其包含：(i)选自氯化钠、乙酸钙镁、氯化钙、氯化镁、氯化钾、乙酸钾、乙酸钠、甲酸钠和甲酸钾的防冻剂，(ii)天然蛋白质，和(iii)增稠剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.08 EP 11169044.2;2011.11.09 EP 11188479.71.一种防冻组合物，其包含: (i)选自氯化钠、乙酸钙镁、氯化钙、氯化镁、氯化钾、乙酸钾、乙酸钠、甲酸钠和甲酸钾的防冻剂， (ii)天然蛋白质，和 (iii)增稠剂。2.根据权利要求1的防冻组合物，其中蛋白质选自大豆基蛋白质、乳品基蛋白质、卵蛋白及其组合。3.根据权利要求1或2的防冻组合物，其中增稠剂选自具有纤维素/淀粉基骨架的增稠剂、具有瓜尔胶基骨架的增稠剂、带有磺酸盐或磺酸官能团或其盐的增稠剂和带有羧酸官能团或其盐的增稠剂，并且其中增稠剂优选选自羧甲基纤维素、羧甲基纤维素的盐、瓜尔胶、纳米纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基乙基羟乙基纤维素、丙氧基纤维素、甲氧基纤维素、乙氧基纤维素、羟乙基纤维素、木素衍生物、聚丙烯酸酯、聚马来酸酯以及聚丙烯酸酯和聚马来酸酯的共聚物。4.根据权利要求1-3中任一项的防冻组合物，其中防冻组合物为 -基于防冻组合物的总重量包含至少5重量％防冻剂的含水防冻组合物， -基于防冻组合物的总重量包含至少50重量％防冻剂的固体防冻组合物，或 -以高于其饱和浓度的量包含防冻剂的呈浆料形式的防冻组合物。5.根据权利要求1-4中任一项的防冻组合物，其中蛋白质以10-10.0OOppm的量存在并且增稠剂以10-10.0OOppm的量存在。6.根据权利要求1-5中任一项的防冻组合物，其中增稠剂为羧甲基纤维素，其具有0.4-1.0的取代度和3000-8000的平均聚合度，或木素衍生物。7.根据权利要求1-6中任一项的防冻组合物，其中防冻剂为氯化钠。8.一种制备根据权利要求1-7中任一项的防冻组合物的方法，其包括如下步骤:将包含天然蛋白质和增稠剂的处理水溶液喷雾至选自氯化钠、乙酸钙镁、氯化钙、氯化镁、氯化钾、乙酸钾、乙酸钠、甲酸钠和甲酸钾的防冻剂上。9.根据权利要求8的方法，其中防冻剂为氯化钠，蛋白质以10-10.0OOppm的量存在于所得防冻组合物中并且增稠剂以10-10.0OOppm的量存在于所得防冻组合物中。10.根据权利要求8或9的方法，其中蛋白质选自大豆基蛋白质、乳品基蛋白质、卵蛋白及其组合。11.根据权利要求8-10中任一项的方法，其中增稠剂选自具有纤维素/淀粉基骨架的增稠剂、具有瓜尔胶基骨架的增稠剂、带有磺酸盐或磺酸官能团或其盐的增稠剂和带有羧酸官能团或其盐的增稠剂，并且其中增稠剂优选选自羧甲基纤维素、羧甲基纤维素的盐、瓜尔胶、纳米纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基乙基羟乙基纤维素、丙氧基纤维素、甲氧基纤维素、乙氧基纤维素、羟乙基纤维素、木素衍生物、聚丙烯酸酯、聚马来酸酯以及聚丙烯酸酯和聚马来酸酯的共聚物。12.一种使表面防冻的方法，所述方法包括如下步骤: (i)将根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·L·M·德默尔，W·马斯洛，E·R·德容，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔化学国际公司，
类型：
国别省市：