非氧化劑顆粒的制作方法
【專利說明】非氧化劑顆粒
[0001] 本申請要求于2013年5月24日提交的美國臨時申請?zhí)?1/827060以及2013年 12月16日提交的歐洲申請?zhí)?3197512. 0的優(yōu)先權(quán)，出于所有目的將這些申請中的每一個 的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。
[0002] 本發(fā)明總體上涉及顆粒，這些顆粒根據(jù)聯(lián)合國關(guān)于危險品運輸?shù)臏y試與標(biāo)準(zhǔn)手 冊，第五修訂版，第34. 4.1小節(jié)的用于氧化固體的標(biāo)準(zhǔn)測試方法（thestandardtest methodforoxidizingsolidsoftheUNManualonTestsandCriteriaforthe TransportofDangerousGoods, 5threvisedEdition,sub-section34. 4. 1)被分類為非 氧化劑。
[0003] 過氧化鈣（Ca02)其強氧化特性是眾所周知的因此換句話說用于面團調(diào)理、土壤修 復(fù)或改良、水處理、種子包衣以及牙膏或其他化妝品配制品中。
[0004] 然而，在這些應(yīng)用的許多中，同樣可以使用過氧化鎂（Mg02)并且其商業(yè)配制品提 供了不被分類為運輸危險品的優(yōu)點，而Ca02的商業(yè)配制品情況不是這樣，根據(jù)上述的聯(lián)合 國手冊的測試方法這些Ca02的商業(yè)配制品總體上被分類為強氧化劑（類別5-氧化性物質(zhì) /區(qū)5. 1，PGI(根據(jù)REACH))并且必須相應(yīng)地貼上標(biāo)簽并且處理。另一方面，商品級的Ca02 總體上比它們的Mg02等同物（就氧化能力而言）更便宜，換句話說因為它們的原料以及還 有它們的制造方法更便宜。
[0005] 以本申請人名義的專利申請W0 2008/080905披露了如何解決氧化劑相關(guān)的危險 問題，但是對于除Ca022外的另一種化學(xué)品，S卩：對于過碳酸鈉（PCS)，其不是強氧化劑而 是中等氧化劑（根據(jù)以上聯(lián)合國測試方法被分類為PGII)或弱氧化劑（被分類為PGIII)。 這篇文獻中列出的解決方案是用給定的添加劑（其中有碳酸鈉和碳酸氫鈉）混合/處理 (共混或共造粒）顆粒。如將在稍后示出的，僅被轉(zhuǎn)置到Ca02或者任何其他強氧化劑例如 像過硫酸銨的情況的這種解決方案沒有解決該問題。事實上，通過任何組分的Ca02、過硫酸 銨（(NH4)2S20s)或類似物的任何簡單稀釋不解決該問題，由于其與PCS的氧化潛能相比的強 的氧化潛能。雖然使用碳酸氫鈉似乎的確解決了該問題，但不得不共混或共造粒該添加劑 的事實意味著附加的加工步驟，這是耗時并且耗錢的。
[0006] 本發(fā)明的一個目的是提供新的Ca02、（NH4) 2S20s或任何其他可比較的強氧化顆粒， 對比總體上與此類已知的氧化產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的那些，這些強氧化顆粒呈現(xiàn)出減少的包裝、處 理、儲存、和/或運輸限制，即不再被分類為氧化劑這樣不再落入?yún)^(qū)5. 1。本發(fā)明的另一個目 的是提供新的Ca02顆粒，這些CaO2顆粒此外具有以簡單并且經(jīng)濟的方式制造的優(yōu)點。
[0007] 因此，在第一方面中，本發(fā)明涉及含有強氧化劑（根據(jù)聯(lián)合國測試與標(biāo)準(zhǔn)手冊，第 五修訂版，第34. 4.1小節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)測試方法（accordingtothestandardtestmethodof theUNManualofTestsandCriteria,5threvisedEdition,sub-section34. 4. 1)被 分類為PGI，例如像Ca02S(NH4)2S20s)以及至少一種其他組分的顆粒，這些顆粒中不同于 該強氧化劑的一種或多種組分的量和性質(zhì)是使得這些顆粒根據(jù)聯(lián)合國測試與標(biāo)準(zhǔn)手冊，第 五修訂版，第34. 4. 1小節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)測試方法被分類為非氧化劑。
[0008] 更具體地，在第一方面中，本發(fā)明涉及含有Ca02S(NH4)2S20s(或類似的強氧化劑） 和至少一種其他組分的顆粒，這些顆粒中一種或多種這種組分的量和性質(zhì)是使得當(dāng)該強氧 化劑分解時，所述組分以適合于改變?nèi)紵俾屎?或至少部分吸收該強氧化劑的分解熱的 量產(chǎn)生水和/或氣體，使得這些顆粒根據(jù)聯(lián)合國測試與標(biāo)準(zhǔn)手冊第34. 4. 1小節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)測試 方法被分類為非氧化劑。
[0009] 換言之：本發(fā)明涉及含有Ca02或類似的強氧化劑和至少一種其他組分的顆粒，該 至少一種其他組分的量和性質(zhì)是使得當(dāng)該強氧化劑的分解通過相關(guān)的氧釋放促進任何燃 燒時，優(yōu)選地以適合于至少部分地抑制該燃燒進展或換言之影響燃燒速率的量由該一種或 多種其他組分產(chǎn)生水和/或氣體像C02(其以室息性的方式充當(dāng)燃燒速率改性劑）使得這 些顆粒根據(jù)聯(lián)合國測試與標(biāo)準(zhǔn)手冊第34. 4. 1小節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)測試方法被分類為非氧化劑。 [0010] 在上文中，通過"產(chǎn)生"意思是不同于該強氧化劑的一種或多種組分實際上在當(dāng)該 強氧化劑分解時之前或與其同時釋放水/氣體。優(yōu)選地，一種或多種這些組分具有低于或 等于Ca02(或（NH4)2S20s或可比較的）的熱分解溫度的熱分解溫度（即它們的熱分解開始 的溫度）。
[0011] 在本發(fā)明的框架中，術(shù)語"顆粒"意思是指定由游離顆粒制成的粉末或粒料或多層 片劑（等），優(yōu)選地具有低水分含量（典型地低于1 % )。
[0012] 在本發(fā)明的框架內(nèi)，盡管從危險品的觀點來看這些顆粒被分類為非氧化劑，然而 它們具有氧化特性以及換句話說有效氧（AvOx)含量，該有效氧含量優(yōu)選地是按重量計至 少1 %、更優(yōu)選按重量計至少4. 0%并且甚至更優(yōu)選地按重量計至少6. 0%，根據(jù)它們的預(yù) 期用途所要求或希望的。然而總體上，此AvOx含量是低于按重量計11.0%、甚至低于按重 量計10. 0 %、并且更優(yōu)選地低于按重量計9. 0 %、或甚至低于8. 0 %。此AvOx含量可以通過 控制這些顆粒的組成，即該強氧化劑和該一種或多種其他組分的對應(yīng)量來適配，但其最大 值取決于該強氧化劑和該一種或多種其他組分的性質(zhì)：參見以下。有效氧的含量是通過用 溶解于硫酸之后的高錳酸鉀進行滴定而測量的（參見ISO標(biāo)準(zhǔn)1917-1982)?？傮w上，并且 按重量計在6. 0%與9. 0%之間的Avox含量用商品級Ca02獲得。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，這些顆粒的一種或多種其他組分的量和性質(zhì)是使得它們能夠以適合 于影響燃燒速度（和/或至少部分地吸收該強氧化劑的分解熱，盡管這種效應(yīng)總體上效率 更低）的量和溫度范圍產(chǎn)生水和/或氣體。根據(jù)本發(fā)明，這意味著在上述聯(lián)合國0.1測試 過程中產(chǎn)生的水和/或氣體的量足以使根據(jù)所述測試的燃燒時間在給出的參考值即120秒 以上。在那方面，在此用于分類固體氧化劑的參考數(shù)據(jù)與蘇威（S0LVAY)負責(zé)的危險實驗室 的測試結(jié)果有關(guān)并且可能不同于其他聯(lián)合國0. 1測試結(jié)果（以絕對值方式比較）。根據(jù)蘇 威的結(jié)果，對于弱氧化劑（被分類為5. 1PGIII)，該燃燒時間換句話說包括在120與50秒之 間，對于中等氧化劑（被分類為5. 1PGII)，它是在50與10秒之間，并且對于強氧化劑它是 小于10秒（被分類為5. 1PGI)。另一方面，具有大于120秒的燃燒時間的顆粒被分類為非 氧化劑。
[0014] 在優(yōu)選的實施例中，該強氧化劑是Ca02。Ca02 (即：在商品名丨XPERf75C下從蘇 威化學(xué)品公司（SolvayChemicals)可獲得的商品級的，并且其包含按重量計平均75%的 Ca02)的TG(熱重量）分析換句話說已經(jīng)示出了這種產(chǎn)品在200°C與350°C之間在正常大氣 條件下在開放系統(tǒng)中釋放氧氣（其是燃燒增強劑）。在提及的丨XPERi商品名中的數(shù)字反映 工業(yè)生產(chǎn)的IXPER?等級的平均含量，例如丨XPEiP75G或丨XPERMOC表示包含按質(zhì)量計平 均75 %或30 %的過氧化鈣的IXPER等級。
[0015] 現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個范圍是理想的范圍，在該范圍內(nèi)或低于該范圍"一種或多種稀 釋劑"（不同于Ca02的一種或多種組分）會釋放水和/或氣體。更具體地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在高于 環(huán)境（例如，高于50°C或甚至高于60°C)但低于350°C的溫度下釋放水和/或氣體的物質(zhì) 給出了良好的結(jié)果。
[0016] 此類物質(zhì)的實例是分子篩，優(yōu)選沸石類型的（水合的鋁硅酸鹽），氫氧化鋁或氫氧 化鎂和堿式碳酸鎂水合物。在沸石之中，可以使用類型A、X、Y、L，更確切地說類型3A、4A、 5A、10X和13X或任何可比較等級的那些像絲光沸石。在本發(fā)明的測試的框架內(nèi)類型13X的 沸石作為舉例給出了良好的結(jié)果。氫氧化鋁以及堿式碳酸鎂一水合物是特別有效的。氫氧 化鋁是特別優(yōu)選的。
[0017] 此類物質(zhì)的其他實例是金屬像Na、K、Ca、Mg和A1的鹽的水合物；以及碳酸氫鹽像 碳酸氫鈉。
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