Solución descongelante y anticongelante.

Una composición descongelante y anticongelante

a. que comprende partículas sólidas y una solución acuosa;

b. dicha solución acuosa contiene un material carbohidrato que tiene un peso molecular en el intervalo de 180 a1.500, un depresor inorgánico del punto de descongelación, que es una sal cloruro, y un espesante en el que losconstituyentes están presentes en la concentración siguiente:

% en peso

Hidrato de carbono 3 a 60

Sal cloruro 5 a 35

Espesante 0,15 a 10.

Solución descongelante y anticongelante

Antecedentes de la invención El estado de la técnica actual para hacer frente a la nieve y al hielo en carreteras suele requerir la aplicación de material descongelante, tal como una sal, sobre la superficie de la carretera. En ocasiones, se añaden materiales antideslizantes, tales como arenas u otros agregados tales como grava, con o sin una sal.

El uso de sal y composiciones que tienen concentraciones elevadas de sal producen un efecto corrosivo indeseable sobre los vehículos, la carretera y el ambiente con respecto al escurrimiento de agua, que contiene sal que contamina la tierra y el agua circundante.

Considerando los problemas anteriores asociados con formulaciones de sal, existe una continua necesidad de una composición o formulación descongelante que pueda fundir de un modo eficaz la nieve y el hielo al tiempo que reduzca la corrosión y la contaminación ambiental a la que se ha hecho referencia anteriormente. En respuesta a los problemas anteriores asociados con el uso de la sal en carretera, la técnica anterior ha buscado formulaciones alternativas que sean menos corrosivas y más ecológicas.

La patente de EE.UU. 5.635.101 (Janke y col.) hace referencia a una composición descongelante que contiene un subproducto de un procedimiento de molturación en húmedo de grano de maíz. Los dientes de maíz se remojan o empapan en una solución caliente que contiene cantidades pequeñas de ácido sulfuroso. Los dientes de maíz se separan del agua de remojo y las partículas solubles en el agua de remojo se usan en la producción de una composición descongelante.

La patente de EE.UU. 4.676.918 (Toth y col.) se refiere a una composición descongelante que comprende una mezcla que contiene al menos un componente seleccionado de una serie de cloruros o urea y una mezcla de concentrados residuales de destilación de alcohol que tiene un contenido en sustancia seca de 200 a 750 g/kg y de 10 % a 80 % en peso de agua.

La patente de EE.UU. 6.080.330 (Bloomer) enseña una composición para usar en la prevención de la formación de hielo o nieve sobre superficies exteriores, tales como carreteras o reservas agregadas y también para descongelar superficies sobre las que se ha formado nieve o hielo. La composición se forma a partir de un producto residual del

procedimiento de extraer azúcar de melazas de remolacha azucarera, tampoco conocidas como melazas de remolacha azucarera desazucaradas.

Los materiales de Janke et al., Toth et al. y Bloomer son sustancias naturales con cientos (si no miles) de componentes tales como hidratos de carbono complejos, almidones, azúcares, proteínas etc. y normalmente se usan con una sal.

Las soluciones descongelantes anteriores que se están introduciendo ahora en el campo usan residuos agrícolas, por ejemplo partículas solubles de destilación basadas en maíz y partículas solubles de las industrias de molturación en húmedo de maíz. Estas sustancias naturales, que también incluyen partículas solubles condensadas en 45 fermentadores son extremadamente variables en cuanto a composición, viscosidad, tendencia a la formación de película, temperatura de congelación, pH etc., y, en consecuencia, dan un rendimiento variable cuando se usan en soluciones descongelantes. Dependiendo de la fuente y el lote, estos materiales exhiben a veces, a bajas temperaturas, una resistencia tal que fluyen y no se pueden aplicar de forma uniforme a una superficie de carretera o mezclar con un cloruro, haciéndolos prácticamente inadecuados para usar.

Además, estas patentes usan materiales que tienen ingredientes innecesarios altamente indeseables que conducen a dificultades prácticas para los fabricantes y usuarios, tales como estratificación en el almacenamiento, degradación biológica, olor, obstrucción de filtros y boquillas de aerosoles, y dificultades ambientales, por ejemplo una demanda elevada de oxígeno biológico debido a los muy elevados contenidos orgánicos (aproximadamente un 40 % en peso) ,

presencia de compuestos fosforosos y metales pesados.

El documento WO 01/07532 A1, que se ha presentado antes pero publicado después de la presente solicitud divulga una composición para reducir la acumulación de hielo y nieve sobre una superficie. La composición incluye una mezcla de azúcar-agua que tiene aproximadamente 15-80 % en peso de un azúcar sólido, en la que el azúcar sólido contiene aproximadamente del 2 al 60 % en peso de un monosacárido. La mezcla de azúcar-agua puede contener aproximadamente un 40 % en peso del azúcar sólido y aproximadamente un 60 % en peso de agua. La composición puede comprender una mezcla de salmuera que contiene aproximadamente un 15 al 60 % de sal. La sal se selecciona del grupo constituido por cloruro de magnesio, cloruro sódico, cloruro cálcico y cloruro potásico. La mezcla de azúcar-agua puede ser un jarabe de maíz. La especificación de este documento menciona el uso de 65 jarabe de maíz de 25 o 36 equivalente de dextrosa que tiene un perfil de hidrato de carbono en base de sólido seco con un 8 % de dextrosa, 8 % de maltosa o, respectivamente, 14 % de dextrosa, 11, 5 % de maltosa, 10, 5 % de malt

triosa y 64 % de sacáridos mayores.

Sumario de la invención Las composiciones descongelantes y anticongelantes de la presente invención, junto con otros desarrollos y modificaciones de las mismas, se han definido en las reivindicaciones de la patente.

La presente invención se basa en el descubrimiento de que los hidratos de carbono de bajo peso molecular (aproximadamente 180 a 1.500, preferentemente de 180 a 1.000) cuando se usan con un depresor inorgánico del punto de congelación en forma de una sal cloruro tienen un efecto sinérgico sobre la depresión del punto de congelación. La formulación de las composiciones descongelantes/anticongelantes usa hidratos de carbono de menos de aproximadamente 1.5000, preferentemente menos de aproximadamente 1.000 de peso molecular, por ejemplo glucosa/fructosa, disacáridos, trisacáridos, tetrasacáridos, pentasacáridos, hexasacáridos y mezclas de los mismos. El intervalo operativo más amplio para el peso molecular del hidrato de carbono es de aproximadamente 180 a 1.500, prefiriéndose el intervalo de aproximadamente 180 a 1.000.

La composición básica de la presente invención consiste en los siguientes tres componentes en solución acuosa, en función de las condiciones climatológicas del ambiente, el terreno, la naturaleza y la cantidad de congelación/precipitación de nieve y problemas ambientales:

(1) Los depresores inorgánicos del punto de congelación en forma de sales de cloruro que incluyen cloruro de magnesio, cloruro cálcico y cloruro sódico.

(2) Hidratos de carbono de bajo peso molecular en el intervalo de 180 a 1.500 (se prefiere de 180 a 1.000) . Estos

hidratos de carbono se pueden obtener de un amplio abanico de productos agrícolas como los derivados de maíz, trigo, cebada, avena, caña de azúcar, remolacha azucarera etc.

(3) se usan espesantes como el tercer componente clave para aumentar la viscosidad de la composición de modo que el líquido permanezca en contacto con la superficie de la carretera o con las partículas sólidas en pilas de sal de roca/arena o sal de roca/agregados o solo sal o arena o agregado. Los espesantes son, principalmente, derivados de celulosa o hidratos de carbono de alto peso molecular. Los pesos moleculares típicos para los derivados de celulosa son para metil e hidroxipropilmetilcelulosas de aproximadamente 60.000 a 120.000 y para hidroxi etilcelulosas de aproximadamente 750.000 a 1.000.000. Los pesos moleculares de hidratos de carbono normalmente varían de aproximadamente 10.000 a 50.000.

Estos componentes se usan en una solución acuosa en las siguientes concentraciones:

% Peso Congelación inorgánica de hidratos de carbono 3 a 60

Punto de depresión 5 a 35

Espesante 0, 15 a 10

Las composiciones descritas anteriormente proporcionan una formulación descongelante y antidescongelante que se pueden formular de un modo más uniforme para proporcionar propiedades más consistentes de un lote a otro, proporcionando al mismo tiempo un incremento de las propiedades de fusión de hielo.

Para mejorar la calidad y el rendimiento y para cumplir las normas de obligado cumplimiento actuales, la invención puede satisfacer una necesidad inmediata de espesantes sintéticos modificados químicamente y materiales 45 cuidadosamente purificados que se pueden sustituir por los residuos agrícolas usados actualmente. Dichas formulaciones pueden mejorar el rendimiento y reducir la corrosión del metal, el resquebrajamiento del hormigón y la toxicidad, y hacer frente a los... [Seguir leyendo]

1. Una composición descongelante y anticongelante a. que comprende partículas sólidas y una solución acuosa;

b. dicha solución acuosa contiene un material carbohidrato que tiene un peso molecular en el intervalo de 180 a 1.500, un depresor inorgánico del punto de descongelación, que es una sal cloruro, y un espesante en el que los constituyentes están presentes en la concentración siguiente:

% en peso Hidrato de carbono 3 a 60

Sal cloruro 5 a 35

Espesante 0, 15 a 10.

2. Una composición descongelante y anticongelante de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la viscosidad de la solución acuosa está en el intervalo de 0, 1 a 3 poises a 25 ºC.

3. La composición descongelante y anticongelante de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho material de hidrato de carbono se selecciona de glucosa, fructosa, disacáridos, trisacáridos, tetrasacáridos, pentasacáridos, hexasacáridos y mezclas de los mismos.

4. La composición descongelante y anticongelante de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el espesante se selecciona del grupo que consiste en derivados de celulosa de alto peso molecular e hidratos de carbono en el intervalo de 60.000 a 1.000.000 para derivados de celulosa y de 10.000 a 50.000 para hidratos de carbono.

5. La composición descongelante y anticongelante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes,

en la que la sal cloruro es al menos una de cloruro sódico, cloruro magnésico y cloruro cálcico. 25

6. La composición descongelante y anticongelante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye un colorante para proporcionar ayuda visual en la aplicación de la composición a una superficie.

7. La composición descongelante y anticongelante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, 30 en la que el hidrato de carbono está presente en una cantidad de 5 a 60 % en peso de la composición.

8. La composición descongelante y anticongelante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el hidrato de carbono tiene un peso molecular en el intervalo de 180 a 1.000.