多价去污染组合物及其用途.pdf

本发明涉及一种去污染组合物，包含：(a)至少一种硅胶，和(b)至少一种来源于木材的吸收剂，其特征在于，所述硅胶的粒径分布为60-500μm，质量密度为150-400kg/m3。本发明还涉及使用所述组合物去除污染的方法。

1.一种去污染组合物，包含：
(a)至少一种硅胶，和
(b)至少一种来源于木材的吸收剂，
其特征在于，所述硅胶的粒径为60-500μm，优选120-400μm，
甚至更优选150-300μm，和质量密度为150-400kg/m³，优选200-380
kg/m³，更优选250-350kg/m³。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物的
吸收能力为每1kg所述组合物5-90L，优选每1kg所述组合物10-70L，
甚至更优选每1kg所述组合物15-50L。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述硅胶
的吸收能力为每1kg所述硅胶1-10L，优选每1kg所述硅胶2-4L。
4.根据权利要求1-3任一项所述的组合物，其特征在于，所述
来源于木材的吸收剂选自木屑、木片、木粉、碎秸秆、碎玉米、纤
维素、半纤维素、木质素和它们的混合物。
5.根据权利要求1-4任一项所述的组合物，其特征在于，其进
一步包含至少一种选自pH指示剂、香料、染料、流动改进剂、膨胀
剂以及它们的混合物的添加剂。
6.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于，所述pH指示
剂选自金莲橙、百里酚蓝、溴甲酚紫、溴酚蓝、刚果红、中性红、
酚酞、百里酚酞、茜素黄R以及它们的混合物。
7.根据权利要求1-6任一项所述的组合物，其特征在于，所述
硅胶以所述组合物总重量的60-95％，优选70-90％，甚至更优选
75-80％的量存在。
8.根据权利要求1-7任一项所述的组合物，其特征在于，所述
硅胶与所述来源于木材的吸收剂的质量比是95:5-60:40，优选
90:10-75:25，甚至更优选约80:20。
9.根据权利要求1-8任一项所述的组合物，其特征在于，所述
pH指示剂以0.001-0.1％，优选0.005-0.08％，甚至更优选0.01-0.05％
的量存在。
10.根据权利要求1-9任一项所述的组合物，包含：
–按组合物重量计60-95％，优选70-90％，甚至更优选75-80％
的硅胶，优选其粒径为60-500μm和质量密度为150-400kg/m³；
–按组合物重量计5-40％，优选10-30％，甚至更优选15-20％的
来源于木材的吸收剂；
–按组合物重量计0-20％，优选0.001-0.1％，甚至更优选0.05-0.5
％的至少一种添加剂，优选pH指示剂。

多价去污染组合物及其用途

技术领域

本发明涉及去污染组合物及其在对抗由各种液体的不慎溢出造
成的化学污染中的用途。

目前，在我们的环境、在我们的食物和工作中，我们正越来越
多地暴露于化学污染。

在发生事故的情况下，这些化学污染物潜在地在不同范围内造
成污染和安全问题。例如，涉及携带有毒或有害原料的卡车的交通
事故会对道路造成环境污染或破坏。在工业上或实验室里，对包含
有毒或有害原料的罐子的不当处理会造成人身伤害或破坏设备。因
此，污染的快速控制在很多情况下是最重要的。在这些紧急情况下，
最好能有一种适用于所有产品类型的产品。

背景技术

各种各样的组合物被用于对抗化学污染。

通常使用干燥的天然矿物，如海泡石、硅藻土、砂、蛭石。这
些天然矿物无毒，但它们产生大量需要储存或处理的废物。

也使用木屑，但它与硫酸反应形成难以去除的粘稠的黑油。最
近几年，包含无定形硅酸的吸收剂组合物经历了显著
的增长。然而，需要大量此类组合物来吸收液体，且最终产物会在
地面上留下液体薄膜。

包含超级吸收聚合物和二氧化硅的组合物也已经以品牌
投放市场。该组合物不涉及危险反应。但是，它相当昂贵，
且最终产物会在地面上留下液体薄膜。

因此，目前还没有这样的去污染组合物：

(1)其无刺激性；

(2)其能吸收各种类型的液体污染物；

(3)其在使用中无害或没有危险；

(4)其与污染物形成容易拾取的残渣；

(5)其不会在地板上留下残渣；和

(6)其能以低成本去除污染物以及拾取所得的残渣。

实际上，这六个标准可能是矛盾的。然而，本发明人已经很荣
幸地发现了一种代表这些不同标准之间的优异平衡的去污染组合
物。

发明内容

因此，本发明提供一种去污染组合物，包含：

(a)至少一种硅胶，和

(b)至少一种来源于木材的吸收剂，

其特征在于，所述硅胶的粒径为60-500μm，优选120-400μm，
甚至更优选150-300μm，质量密度为150-400kg/m³，优选200-380
kg/m³，更优选250-350kg/m³。

所述粒径通过干筛测量。

据本发明人所知，现有技术中没有公开这种组合物。

“去污染”是指化学污染物的完全吸收及其保留。

本发明的组合物是固体粉末的形式，因此它容易在污染液周围
或污染液上扩散。

“吸收”是指通过将初始为液体形式的污染物与去污染组合物
混合将其变为固体形式。

吸收液体污染物所需要的量越小，所述组合物越有效。

将本发明所述的组合物施加于造成污染的液体上后所得的残渣
应当容易拾取。

“容易拾取”是指所得残渣的特征如下：拾取残渣没有特别的
技术难度，且拾取操作可以通过本领域技术人员常用的手段进行。
因此，通过使用本发明的组合物获得的残渣不是粘滑或黏稠的，而
是固体胶的形式，因此所述固体胶容易被本领域技术人员常用的手
段，例如铲或真空吸尘器等去除而不会留下与已经扩散的液体的表
面结合的残渣。

本发明的去污染组合物不包含任何有害成分，即，任何需要特
别标记的成分，例如纳米颗粒或刺激性化合物。

此外，当使用时，所述组合物无害或没有危险影响。它可以安
全操作。当它与酸性或碱性污染物接触时，它不会造成过度的放热
反应，即，其中温度升高可破坏周围环境。并且，不存在与吸收性
产品和溢出化学品的反应有关的有毒气体释放。

最后，采用本发明组合物去污染的总成本低。应当注意的是，
去污染的总成本不仅包括原材料和制备组合物的成本，也包括拾取
操作和残渣处理(例如焚烧)的成本，因此获得容易拾取且具有降
低的物质量的废物是重要的。现在，由于其高吸收能力，在对抗液
体污染中使用的去污染组合物的量很少。因此，最小使用量将会形
成最少量的需要储存和/或处理的废物。

组合物

(a)硅胶

术语“硅胶”是指用硅酸钠制备的无定形合成二氧化硅聚合物。

硅胶特别地已知为称为E551的食品添加剂。

硅胶颗粒是有孔的。硅胶的这种特定结构使其能够吸收待清理
的液体，同时产生不黏稠且容易拾取的残渣。

本发明人已经发现粒径为60-500μm，优选120-400μm，甚至更
优选150-300μm和质量密度为150-400kg/m³，优选200-380kg/m³，
更优选250-350kg/m³的硅胶对去除污染最有效。

这种硅胶，例如，由Rhodia生产并以品牌Tixosil(特别是Tixosil
)销售，或由Upagchem生产并以Upasil(特别是Upasil)
销售。另一个选择是使用由Aldrish，VWR，Accros出售的用于色谱
的硅胶。Tixosil吸收大约是其3倍重量的液体，且相对便宜。
Upasil吸收大约是其2倍重量的液体。取决于其孔隙度，用于色
谱的硅胶吸收其1.5-2.5倍重量的液体。

所述硅胶的吸收能力是1-10L/kg，优选2-4L/kg。

(b)来源于木材的吸收剂

“来源于木材的吸收剂”是指来自木材、秸秆或玉米的包含纤
维素、半纤维素和/或木质素的天然产物。

在本发明的一个具体实施方案中，所述来源于木材的吸收剂选
自木屑、木片、木粉、碎秸秆、碎玉米、纤维素、半纤维素、木质
素和它们的混合物。

作为来源于木材的吸收剂的一个实例，可以使用以品牌Lignocel
销售的产品。Lignocel具有良好的吸收能力，且它的
成本很低。1kg的Lignocel吸收10-20L的液体产物。

这种类型的化合物没有刺激性，且不会在使用期间放出有害气
体。它可以以非常低的成本有效吸收各种类型的液体。然而，在去
除污染期间它容易在地面上形成粘稠的糊状物，尤其是与硫酸反应
形成黑色和粘稠的油，因此不建议单独使用。

(c)添加剂

此外，本发明的组合物可以任选地包括至少一种选自pH指示
剂、染料和香料、流动改进剂、膨胀剂等的添加剂。本领域技术人
员能够从所有这些可选添加剂之中选择将要加入组合物的成分和
量，以使其保留它所有的性质。

pH指示剂

“pH指示剂”是指具有能够根据环境介质的pH改变颜色的能
力的化合物。

pH指示剂的实例有百里酚蓝、金莲橙、溴甲酚紫、溴酚蓝、刚
果红、中性红、酚酞、百里酚酞、茜素黄R、溴百里酚蓝、甲酚红、
甲基紫、孔雀石绿、甲基黄、刚果红、甲基橙、溴甲酚绿、甲基红、
苯酚红、茜素红、靛蓝胭脂红以及它们的混合物。

因此，在本发明一个具体的实施方案中，组合物进一步包含至
少一种选自金莲橙、百里酚蓝、溴甲酚紫、溴酚蓝、刚果红、中性
红、酚酞、百里酚酞、茜素黄R以及它们的混合物的pH指示剂。

pH指示剂的存在能够快速检查残渣的pH，并采取必要措施来处
理形成的残渣。

染料

染料的实例包括任何无毒染料，例如食品级染料。具体地，它
们可以是专利蓝V、二蓝光酸性红、柠檬黄等。

香料

香料可以是天然来源，例如来自花、果实、树皮(肉桂、檀香)、
树脂(乳香、没药)等的精油。也可以使用合成的香料，例如香兰
素。

流动剂

为了促进本发明组合物的扩散，它可以包括流动剂。此类试剂
的实例包括砂、泥炭等。

膨胀剂

为了提高水溶液的吸收能力，可以在混合物中加入超级吸收聚
合物，例如聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾或聚酰胺或此类嵌段共聚物。
可用的市售产品的实例特别包括和

在本发明一个具体的实施方案中，所述硅胶按重量计以相对于
组合物总重量的60-95％，优选70-90％，甚至更优选75-80％的量
存在。

在本发明一个具体的实施方案中，所述来源于木材的吸收剂按
重量计以相对于组合物总重量的5-40％，优选10-30％，甚至更优选
15-20％的量存在。

在本发明一个具体的实施方案中，硅胶与来源于木材的吸收剂
的质量比是95:5-60:40，优选90:10-75:25，甚至更优选约80:20。

在本发明一个具体的实施方案中，所述pH指示剂按重量计以相
对于组合物总重量的0.001-0.1％，优选0.005-0.08％，甚至更优选
0.01-0.05％的量存在。

根据本发明的组合物包含：

-60-95％，优选70-90％，甚至更优选75-80％的硅胶，其粒径为
60-400μm，质量密度为200-400kg/m³；

-5-40％，优选10-30％，甚至更优选15-20％的来源于木材的吸
收剂；

-0-20％，优选0.001-0.1％，甚至更优选0.05-0.5％的至少一种添
加剂，优选pH指示剂，

所述百分比按重量计以相对于组合物的总重量表示。

用途

本发明还涉及使用本发明组合物去除污染的方法。

本发明的方法包括以下步骤：

1)在液体上添加上述组合物；

2)等待直至所述液体污染物被组合物吸收；

3)如有需要，检查步骤2)中所得残渣的pH；

4)重复步骤1)至3)直到液体被完全吸收并形成固体残渣；
和

5)拾取所述残渣。

步骤1)根据污染程度可以通过不同的方法完成。例如，如果发
生了实验室规模的污染(大约是几百mL)，可以通过在污染液体周
围或污染液体上添加几十克所述组合物进行步骤1)。当污染是较大
规模时(例如携带原料的卡车翻倒)，可以通过在污染液体周围或
污染液体上使用自卸卡车或消防水管进行步骤1)。

如果本发明的组合物包含pH指示剂，可以通过肉眼观察进行步
骤3)的pH验证。然后可以采取必要手段处理残渣(手套、护目镜)
以及储存或最终处理(通风棚、填埋等)。

一旦获得固体残渣，可以通过本领域技术人员常用的方法例如
使用铲或真空吸尘器拾取残渣。

技术效果

与现有技术的产品相比，本发明的用于去除污染的组合物能够
以最少量的产品和较低的成本吸收液体。

化合物(或去污染组合物)的吸收能力以L/kg表示，对应于按
重量计需要添加至1L水中从而使所得混合物完全转化为固体形式
的化合物(去污染组合物)的量。

因此，它可以用以下方法测量：

1)将1L水放入优选由玻璃制成的容器中；

2)将预定量的本发明组合物加入所述容器中；

3)一旦所述混合物均质化，检查所述混合物的状态(液体或固
体)。重复步骤1)和2)直到获得固体残渣；

4)加入的去污染组合物的量(kg)对应于所述组合物的吸收能
力(kg/L)。

根据本发明的一个具体实施例，本发明组合物的吸收能力为
5-90L/kg，优选10-70L/kg，甚至更优选15-50L/kg所述组合物。

与目前销售的产品不同，本发明的组合物无害(无毒、无刺激
性、非过敏性、无生态毒性)。它不包含会带来潜在健康风险的纳
米颗粒。

当使用时，本发明的组合物不会对周围环境造成有害的温度上
升，或者，即使确实发生温度上升，也比目前销售的产品低。

此外，形成的残渣容易拾取。由于使用最少量的产品，储存和/
或进一步的处理可以以合理的成本进行。

现在通过以下非限制性实施例说明本发明。

具体实施方式

在以下实施例中，使用了以下市售产品：

Tixosil:由Rhodia销售的硅胶，粒径为200μm，质量密度
为300kg/cm³。

Lignocel:来源于木材的吸收剂，由JRSPharma销售。

Sepiolite:地中海天然粘土吸收剂。

:由销售的基于二氧化硅和超级吸收聚合物的合
成吸收剂。

实施例1

1-1.制剂

将Tixosil和Lignocel按80/20的重量比混合制备去污
染组合物XY027-01.

然后，在该混合物中添加：

金莲橙0.01％

百里酚蓝0.02％

所述％是相对于Tixosil/Lignocel混合物重量的重量
％。

1-2.液体吸收测试

顺次按以下方案用以下污染液体进行吸收测试：98％H₂SO₄、
100％HNO₃、65％HNO₃、50％苏打、30％氨水、水、0.9％NaCl、
40％H₂O₂、13％漂白剂、油、5NHCl、5NNaOH、EtOAc、甲苯、甲
醛、甲酸和EtOH，一方面，使用上述制备的组合物，另一方面，为
了对比的目的，使用海泡石和：

1)将1L待清理的液体放入玻璃容器中；

2)将100g组合物加入所述容器中。一旦所述混合物均质化，
检查所述混合物的状态(液体或固体)；

3)重复步骤1)和2)直到获得固体残渣；

4)一旦获得固体残渣，用铲拾取所述残渣。

吸收测试的结果如图1所示。

应当注意的是，无论何种污染物以及它们的浓度，本发明组合
物的吸收效率均好于目前销售的产品。

此外，使用本发明组合物处理的成本与使用目前销售的组合物
的处理成本相比明显降低。与使用Unisafe产品产生的成本相比，平
均降低了超过50％。且与使用海泡石产生的成本相比，平均降低了
超过75％。

总之，所述组合物能够以最少量的产品和比目前销售的产品更
低的成本吸收不同浓度的不同污染液体。此外，与一些目前销售的
产品不同，所述组合物无害(无毒、无刺激性、非过敏性、无生态
毒性)。