Способ очистки поверхностей из карбонатных, силикатных и алюмосиликатных материалов от загрязнений внешней среды

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(56) Авторское свидетельство СССР Мв 310890,кл.СО 4 В 41/28,1971(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ИЗ КАРБОНАТНЫХ, СИЛИКАТНЫХ И АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ(57) Изобретение может использоваться в строительстве для очистки фасадов и интерьеров зданий, при реставрационных работах, для очисткиизоляторов в системе энергетики. Способ включает обработку поверхности водным раствором, содержащим азотную кислоту, тринатрий полифосфат, иодид калия, хлорид натрия, компонент из группы сополимеры винилбутилового эфира с виниловым эфиром этиленгликоля и/или диэтиленгликоля, или с М-винилпирролидоном, или с акриламидом, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, поливинилацетат, полиакриламид,карбоксиметилцеллюлоза. Способ позволяет эффективно очищать обрабатываемые поверхности.Изобретение относится К способам обработки поверхностей из карбонатных, силикатных и алюмосиликатных природных и искусственных материалов и может использоваться в строительной промышленности для очистки фасадов и интерьеров зданий, при реставрационных работах, для очистки изоляторов в системе энергетики, например на подстанциях.Проблема очистки от загрязнений внешней среды поверхностей зданий в строительстве, промышленных изоляторов в энергетике является актуальной. В строительстве такими поверхностями могут быть облицовочные плиты из ракушечника, травертина, туфа,известняка, доломита, цементно-песчаных плит, гранита, габбро, мрамора, в энергетике-поверхность промышленных изоляторов, изготовленных из фарфора, фаянса, стекла. При этом загрязнениями внешней среды кроме пыли являются продукты техногенной деятельности - свинецсодержащие выхлопы автомобилей, выбросы ТЭЦ, ГРЭС, вредных производств и другие.Известен способ пескоструйной обработки фасадов зданий. При пескоструйной очистке загрязненный слой снимают с поверхности фасада под воздействием сухой песчаной струи, подаваемой из пескоструйного аппарата. Для очистки применяется сухой просеянный песок. После очистки пыль и песок удаляют обметанием поверхности кистями, или сжатым воздухом(Руководство по организации труда при производстве ремонтно-строительныхработ. Часть 3. Ремонт фасадов/ Минжилкомхоз РСФСР, Москва, 1982,с. 66,67).При использовании данного механического способа очистки с очищаемой поверхности снимается верхний слой на глубину до 5 -15 мм, загрязняя атмосферу, что является существенными недостатками способа. Известны способы очистки блоков и мелкоштучных камней из пильных известняков либо путем их погружения на 10-60 сек. в 0,5- 1,0 раствор серной кислоты (Авторское свидетельство СССР 11928 1238, МКИ С 04 В 41/24, 1970), либо предварительным смачиванием поверхности гипсовым раствором, содержащим железные опилки, с последующей выдержкой полученного слоя и удалением воздействием магнитного поля(Авторское свидетельство СССРМ 1036714, МКИ С 04 В 41/20, 1983). Общим недостатком указанных способов является недостаточная степень очистки, так как возможна очистка поверхностей только от пыли, при этом проникающая в глубь поверхности грязь не удаляется, что не позволяет улучшить внешний вид обрабатываемой поверхности.Известен способ очистки алюмосиликатов раствором,содержащим минеральную кислоту и гидроксидаминосульфат (Авторское свидетельство СССР М 91323550,МКИ С 04 В 33/10,1987).Указаннь 1 мспособом невозможно очистить загрязненную поверхность с высокой степенью очистки в связи стем,что технология предусматривает очистку только от железосодержащих примесей.является способ очистки торкретируемых поверхностей от нагара путем их обработки 0,01 - 0,5 водным раствором тензида (Авторское свидетельство СССР 1 Г 2310890,МКИ С 04 В 41/28,1971).Способ не позволяет достаточно эффективно очищать поверхности различных материалов от загрязнений внешней среды, что особенно важно, например в энергетике, при очистке изоляторов для восстановления физических и физико-химических параметров поверхности, что не приводит к улучшению внешнего вида обрабатываемой поверхности. Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение степени очистки от загрязнений внешней среды поверхностей из карбонатных, силикатных и алюмосиликатных материалов. Это обеспечивается в способе очистки, включающем обработку поверхности из вышеуказанных материалов раствором, содержащим, массовых процентов азотная кислота- 2,0 - 5,5 тринатрийполифосфат -0,3 - 0,5 иодид калия- 0,5 - 1,8 хлорид натрия 1,0 - 5,0 компонент из группы - сополимеры винилбутилового эфира с виниловым эфиром этиленгликоля и/или диэтиленгликоля, или с Мвинилпирролидоном, или с акриламидом,поливиниловый спирт, поливинилпирролидон,поливинилацетат, полиакриламид, карбоксиметилцеллюлоза 0,02- 1.0 вода остальное.Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Очистка поверхностей из карбонатных,силикатных и алюмосиликатных материалов раствором заданного состава осуществляется за счет вымывания сорбированных на поверхности загрязнений внешней среды. При этом, входящие в состав раствора сополимеры и полимеры,представленные как определенный компонент из группы, увеличивают смачиваемость обрабатываемой поверхности и скорость реакции в слое загрязнения,что позволяет повысить степень очистки. При этом за счет высокой скорости очистки обеспечивается растворение верхнего слоя поверхности наглубину не более 0,2 мм.Выбор компонента из группы обусловлен его смачивающими свойствами, доступностью и стоимостью. Чем ниже смачиваемость, тем выше должна быть концентрация компонента. Например,корбоксиметилцеллюлоза - природный полимер доступен, дешев, но менее смачиваемый, поэтому его содержание в растворе достигает 1,0 массового процента. Наиболее высокими смачивающими свойствами для любых поверхностей обладают сополимеры - смеси, содержащие винилбутиловый эфир, соответственно их концентрация в очищающем растворе может быть минимальной - 0,02 массовых процента. Приведенное содержание компонента из группы в растворе в интервале 0,02 - 1,0 массовых процента обеспечивает высокую смачиваемость и соответственно высокую степень очистки поверхности. Присутствие в очищающем растворе какого-либо компонента из группыидополнительно хлорида натрия повышает вязкость раствора, вследствие чегоуменьшается разбрь 1 згиваемость И соответственно эффективнее идет процесс очистки поверхности. Дополнительным эффектом присутствия хлорида натрия в составе раствора является то, что предлагаемый способ позволяет проводить качественную очистку поверхностей от загрязнений внешней среды в широком интервале температур окружающей средь 1, в том числе отрицательных, от -5 до 40 С. Иодид калия является ингибитором коррозии используемого при очистке оборудования. Заданное содержание ингредиентов в очищающем растворе обеспечивает высокую степень очистки и позволяет восстановить естественную окраску поверхности, а также ее физические и физико-химические параметры. Например, при очистке изоляторов в энергетике восстанавливаются такие свойства, как сопротивление и проводимость, что позволяет исключить пробой изоляторов. При проведении процесса очистки поверхностей при содержании ингредиентов в очищающем растворе ниже предлагаемых скорость процесса резко замедляется,что приводит к ухудшению степени очистки. При увеличени и содержания азотной кислоты в составе раствора более 5,5 массовых процентов часть кислоты переходит в газовую фазу, загрязняя атмосферу. При наличии непрореагировавщей азотной кислоты в стекающем после очистки поверхности растворе требуется его дезактивация. При повышенном содержании иодида калия и тринатрийполифосфата также требуется дезактивация или утилизация стекающего раствора вследствие возможного йодистого и фосфорного отравления почвы, что увеличивает экономические затраты и ухудшает экологию. Таким образом, использование предлагаемого способа очистки путем обработки поверхностей из карбонатных, силикатных и алюмосиликатных материалов раствором заданного состава обеспечивает следующие преимущества- высокая степень очистки с восстановлением естественной окраски и свойств поверхностей- не требует предварительного смачивания поверхностей- низкий расход реагентов для приготовленияраствора-широкий температурный режим окружающей среды при обработке поверхностей- состав раствора позволяет использовать различное оборудование высокого или низкого давления- исключается загрязнение окружающей среды. Примеры осуществления способа Поверхности из карбонатных, силикатных и алюмосиликатных материалов обрабатывали очищающим раствором поэтапно на участках площадью 3 -4 м 2 с использованием окрасочных агрегатов Вагнер и Финиш с рабочим давлением на сопле 1 10 кгс/см 2 . По предлагаемому способу возможно осуществлять очистку поверхностей с применением любого оборудования непрерывного или пульсирующего действия как высокого,так и низкого давления. Диапа 6зон рабочего Давления может быть от 10 до 300 кгс/см 2. Пример 1От загрязнений внешней среды очищали поверхности из карбонатных материалов ракушечника, туфа,травертина, известняка и доломита. Обработку проводили раствором состава, массовых процентов азотная кислота -5 ,5 тринатрийполифосфат -0,3 иодид калия- 1,8 хлорид натрия- 5,0 сополимер винилбутилового эфирасвиниловым эфиром этиленгликоля- 0,02 вода -остальное.Для приготовления очищающего раствора в 80 л воды растворяли 300 г тринатрийполифосфата и 500 г хлорида натрия. Затем при перемешивании Добавляли 5500 г азотной кислоты (6691 мл 60 азотной кислоты плотностью 1,37 г/смз), 20 г сополимера винилбутилового эфира с виниловым эфиром этиленгликоля (200 мл 10 водного раствора), 1800 г иодида калия и доводили водой до 100 л.Величина рН полученного раствора 2,5. Обработку проводили при температуре -5 С. После произведенной очистки поверхности выше указанные материалы приобрели первоначальную естественную окраску,характерную для данных горных пород. Величина рН раствора после обработки 6,2, что подтверждает переход в очищающий раствор загрязняющих компонентов с обрабатываемых поверхностей.Пример 2 Производили очистку поверхностей цементнопесчань 1 х плит (алюмо-силикатный материал).Обработку проводили раствором состава, массовых процентов азотная кислота -4,0 тринатрийполифосфат 0,35 иодид калия -1,4 хлорид натрия -3,0 винилбутиловый эфир с Ы-винилпирролидоном 0,03 вода - остальное.Величина рН исходного раствора 2,7. Обработку проводили при температуре -1 С. Величина рНраствора после очистки составила 6,4. После обработки поверхность цементно-песчаных плит приобретает естественную окраску.Результаты, аналогичные приведенным в примерах 1 и 2, получены при использовании в составе раствора таких компонентов из группы, как винилбутиловый эфир с виниловым эфиром диэтиленгликоля,винилбутиловый эфир с виниловыми эфирами этиленгликоля и диэтиленгликоля, винилбутиловый эфир с акриламидом.Производили очистку поверхности от загрязнений внешней среды фарфоровых и стеклянных изоляторовРаствор готовили, как в примере 1. Величина рН исходного раствора 2,7. Обработку проводили при температуре 10 С, рН раствора после очистки 6,5. После обработки очищающим раствором поверхность изоляторов промывали водопроводной водой.Очищенная поверхность фарфоровых и стеклянных изоляторов приобретает первоначальные физикохимические свойства, такие как сопротивление и проводимость, что позволяет исключить пробой изоляторов от загрязнений внешней среды. Пример 4Очищали облицовочные поверхности, выполненные из гранита и мрамора (алюмосиликатные и карбонатные материалы). Обработку проводили раствором содержащим, массовых процентов азотная кислота 2,5 тринатрийполифосфат- 0,45 иодид калия- 0,8 хлорид натрия- 1,5 поливинилацетат -0,5 вода- остальное. Раствор готовили, как в примере 1. Величина рН исходногораствора 3,О.Использование в составе очищающего раствора таких компонентов из группы, как винилпирролидон,полиакриламид позволяет получить результаты,аналогичные приведенным в примерах 3 и 4. Пример 5Производили очистку от загрязнений внешней средь 1 облицовочных поверхностей из гранита, габбро и мрамора. Для очистки готовили раствор состава,массовых процентов азотная кислота -2,0 тринатрийпо 8Величина рН исходного раствора 3,5. Поверхности обрабатывали при температуре 40 С.Величина рНраствора после обработки 6,8. Очищенные поверхности облицовочных материалов приобретали естественную первоначальную окраску.Способ очистки поверхностей из карбонатных,силикатных и алюмосиликатных материалов отзагрязнений внешней среды путем обработки их растворами химических веществ, отличающийся тем, что обработку проводят раствором, содержащим, мас. азотная кислота- 2,0-5 ,5 , тринатрийполифосфат - 0,3-О,5 иодид калия- 0,5-1,8 хлорид натрия -1,О-5,0 компонент из группы сополимеры винилбутилового эфира с виниловым эфиром этиленгликоля и/или диэтиленгликоля, или с Ы-винилпирролидоном, илис акриламидом, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон,поливинилацетат, полиакриламид, карбоксиметилцеллюлоза- 0,02- 1 О вода- остальное.Верстка Казпатент, исполнитель Н.П.Дьяченко Редактор Л.В.Сухарева Ответственный за выпуск Э.З. Фаизова