Покрытая композиция из гипохлорита кальция

Покрытая композиция из гипохлорита кальция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

1. Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение касается покрытых композиций из гипохлорита кальция, имеющих низкую реакционную способность при обращении с ними, хранении и транспортировке. Более конкретно, это изобретение касается композиции из гипохлорита кальция, покрытой одной или более гидратированными или безводными солями. Это изобретение также касается композиции из гипохлорита кальция, дополнительно покрытой по меньшей мере одним активным ингредиентом для обработки воды в качестве осветлителя, ингибитора образования отложений, диспергатора, умягчителя воды, ингибитора коррозии, средства для борьбы с водорослями, фунгицида, флокулянта, связующего средства или их смесей.

2. Краткое описание уровня техники

Гидратированный гипохлорит кальция классифицируется как окислитель в Division-5.1 и относится к «опасным изделиям» при транспортировке и хранении. Будучи сильным окислителем, гидратированный гипохлорит кальция обусловливает резкое возрастание интенсивности горения и скорости горения горючих материалов. Так, пламя горючих материалов в присутствии гидратированного гипохлорита кальция может быть довольно мощным. Многие попытки были предприняты в производстве продуктов, содержащих гидратированный гипохлорит кальция, чтобы они не классифицировались как «Division-5.1-окислитель» по измерениям согласно признанному в международном масштабе стандарту, то есть «Протоколу Организации Объединенных Наций: Транспортировка Опасных Грузов: Руководство для Испытаний и Критериев, Раздел 34; Процедуры Классификации, методы Испытаний и Критерии, касающиеся Веществ с Окислительными свойствами, в инструкции Division 5.1».

Еще одна система классификации окислителей приведена в документах Национальной Ассоциации Противопожарной Защиты (NFPA). В документе NFPA 430, «Инструкция по Хранению Жидких и Твердых Окислителей» (редакция 2004 года), дано определение окислителя как любого материала, который легко выделяет кислород или другой окисляющий газ, или который легко реагирует, способствуя воспламенению, или инициируя последнее, горючих материалов и может претерпевать энергичное самоподдерживающееся разложение вследствие загрязнения или при воздействии тепла. Далее, по степени повышения скорости горения горючих материалов, окислители подразделяются следующим образом.

Класс 1: Окислитель, который не вызывает умеренного повышения скорости горения горючих материалов, с которыми он приходит в контакт.

Класс 2: Окислитель, который вызывает умеренное повышение скорости горения горючих материалов, с которыми он приходит в контакт.

Класс 3: Окислитель, который вызывает сильное повышение скорости горения горючих материалов, с которыми он приходит в контакт.

Класс 4: Окислитель, который претерпевает взрывообразную реакцию при загрязнении или воздействии термической или физической нагрузки и который вызывает резкое повышение скорости горения горючих материалов, с которыми он приходит в контакт.

Гипохлорит кальция относится к окислителям Класса 3 согласно системе классификации окислителей NFPA.

Недавно в Патенте США № 6638446 описана не принадлежащая к окислителям согласно Division-5.1 композиция из гипохлорита кальция, состоящая из смеси гидратированного гипохлорита кальция и гептагидрата сульфата магния. В этом изобретении смесь, содержащая 70 частей 68%-ного гипохлорита кальция и 30 частей гептагидрата сульфата магния в общем весе смеси, в которой смесь содержит по меньшей мере 17% общей воды и 47% активного хлора, для целей продажи классифицируется как не относящаяся к категории “Division-5.1-Окислитель”. Подобным образом, патент ЕР 1464617 А2 представляет не относящуюся к категории “Division-5.1-Окислитель” таблетку, имеющую сходный состав из гидратированного гипохлорита кальция и гептагидрата сульфата магния, который описан в Патенте США № 6638446. Хотя эти патенты обсуждают пониженную реакционную способность смесей, ни Патент США № 6638446, ни патент ЕР 1464617 А2 не описывают покрытой композиции из гипохлорита кальция.

Подход, заключающийся в нанесении покрытия или инкапсулировании активного гидратированного гипохлорита кальция с использованием инертного водорастворимого материала, хорошо известен с целью предотвращения контакта гипохлорита кальция с огнеопасным материалом и тем самым снижения его реакционной способности и воспламеняемости. Несколько патентов описали способы и покрытые или инкапсулированные композиции гидратированного гипохлорита кальция с применением многообразных покровных материалов для низкой реакционной способности. Однако химические и физические характеристики этих композиций, такие как устойчивость при хранении, реакционная способность, воспламеняемость и принадлежность к классификации “Division-5.1-Окислитель”, не были в достаточной мере подтверждены.

Например, композиция, представленная в Патенте США №3953354, описывается как инкапсулированная композиция из гипохлорита кальция, включающая сердцевину из гидратированного гипохлорита кальция, заключенную в покровный материал, состоящий из от около 5 до около 60% смеси дигидрата гипохлорита кальция и от около 0,1 до около 15% водорастворимой инертной неорганической соли, такой как NaCl и CaCl₂ по весу гранулы. Инкапсулированный гранулированный продукт был заявлен как устойчивый к пылению и слеживанию, и с лучшей сохранностью его активного хлора при хранении. Испытание на долговечность при хранении, проведенное при температуре 100°С в течение 2 часов, не было показателем действительной стабильности при хранении вследствие предельно высокой температуры и очень короткого отрезка времени. Потенциал самоподдерживающегося разложения был испытан путем поджигания зажженными спичками и горящими сигаретами, однако никаких испытаний не было проведено для определения, повышают ли образцы скорость горения горючих материалов.

Патенты США №№ 4146676 и 4048351 представляют способ инкапсулирования или покрытия гранулированного гидратированного гипохлорита кальция, покрытого примерно 4-46% низкоплавкой неорганической соли, такой как гидрат сульфата алюминия, от общего веса инкапсулированного гипохлорита кальция. Приведены сведения относительно устойчивости при хранении, и некоторые из примеров были оценены на предмет их чувствительности к разложению при воздействии локализованного источника тепла (например, зажженной сигареты) или химического загрязнения (например, глицерина), однако не были проведены испытания для определения, повышают ли образцы скорость горения горючих материалов. Ни одна из покрытых композиций не была испытана в соответствии с инструкцией по реакции в пламени Division-5.1, или оценена для выяснения, повышают ли они скорость горения горючих материалов.

Композиции, представленные в патентах США №№ 4201756 и 4174411, описываются как гипохлорит кальция, покрытый несколькими слоями неорганических солей, которые включают хлоридные, хлоратные, нитратные, бромидные, броматные или сульфатные соли щелочных металлов Группы I Периодической Таблицы (натрия, калия, лития, рубидия, цезия или франция). Слои из солей формируют физический барьер, который был заявлен как противостоящий пылению и разложению во время обращения с материалом, и также снижающий склонность к возгоранию и самоподдерживающемуся разложению при контакте с зажженной спичкой или несовместимыми органическими материалами. Однако есть мало сведений, подтверждающих эти утверждения, и нет данных, которые показывали бы, что любая из этих композиций не относится к окислителям согласно Division-5.1, или повышают ли они скорость горения горючих материалов.

Патент США № 4276349 описывает способ инкапсулирования гипохлорита кальция, который включает сердцевину из гипохлорита кальция, окруженную несколькими сферическими слоями, содержащими смесь из большой процентной доли водорастворимых неорганических солей и гипохлорита кальция. Ни одна из композиций, изготовленных технологическим способом, не была конкретно охарактеризована и испытана на ее устойчивость при хранении и воспламеняемость, в частности, согласно классификации окислителей по Division-5.1.

Кроме того, патентная заявка США № 2003/0038277 А1 и PCT Заявка WO 03/014013 А2 недавно описали способ смешения или нанесения покрытия на гипохлорит кальция и композицию, состоящую из полимерной соли щелочного металла и гипохлорита кальция. Композиция, раскрытая в патенте, описывается как улучшающая устойчивость в окружающей среде, такую как устойчивость к воспламенению в испытании на контакт с тормозной жидкостью. Однако реальные композиции, испытанные в способе, не были конкретизированы в отношении содержания активного хлора и влажности, и ни одна из композиций не была испытана в соответствии с инструкцией по реакции в пламени Division-5.1, и есть мало данных, обеспечивающих эти утверждения.

Идея нанесения покрытия или инкапсулирования активного гипохлорита кальция инертной водорастворимой неорганической солью в этих прототипных публикациях была ориентирована на предотвращение контакта гипохлорита кальция с горючим материалом и тем самым на снижение его реакционной способности и воспламеняемости. Частицы с покрытием из неорганической соли в качестве наружного слоя имеют повышенную степень устойчивости к воспламенению от горящих сигарет или к реакциям, вызываемым контактом с органическими материалами. Однако испытания на возгорание в принципе довольно сильно отличаются от вышеназванного испытания согласно классификации окислителей и системы классификации NFPA, в которой оценивается повышение скорости уже инициированного горения горючих материалов после их поджигания. Первое из названных испытаний представляет собой тест на предотвращение возгорания материала при контакте с горящей спичкой, тогда как испытание согласно классификации окислителей в документе ООН направлено на определение способности повышать скорость горения или интенсивность горения горючей целлюлозы, когда испытуемый продукт тщательно смешивается с целлюлозой в определенном массовом соотношении обоих компонентов. Поскольку в испытаниях на воспламенение мало или вообще не применяется топливо, методика не выявляет окислительных свойств или способности повышать скорость горения горючих материалов. Многие вещества прошли бы испытания на воспламенение и тем не менее были бы отнесены к окислителям согласно Division 5.1.

Один из примеров, описанных в патенте США № 4201756, представлял гипохлорит кальция, инкапсулированный примерно 21% хлорида натрия от общего веса композиции, предохраняющей от возгорания материал при его контакте с горящей спичкой, но в примере нет сведений об испытании на самоподдерживающееся разложение. Напротив, смесь гипохлорита кальция и хлорида натрия с тем же массовым составом в действительности ускоряет горение, как показано в Патенте США № 6638446.

Поэтому затруднительно предсказать, может ли любая композиция из прототипов быть классифицирована как не принадлежащая к окислителям согласно Division-5.1 или к окислителям Класса 1 или Класса 2 согласно инструкции NFPA. Действительно, покрытый гранулированный гипохлорит кальция, не принадлежащий к окислителям согласно Division-5.1 или к Классу 1 или Классу 2 согласно инструкции NFPA, не наблюдается ни на рынке, ни в литературе.

Соответственно этому в этой области технологии существует все возрастающая потребность в создании продукта из гипохлорита кальция, имеющего высокий уровень активного хлора, который не классифицируется как Окислитель согласно Division 5.1 или окислитель Класса 3 NFPA, и который имеет повышенные параметры безопасности (то есть пониженную огнеопасность). Тем самым это изобретение, представляя путь удовлетворения этой потребности, конкретно описывает покрытую композицию из гипохлорита кальция с высоким уровнем активного хлора, которая не классифицируется как «Окислитель» согласно Division 5.1 или окислитель Класса 3 NFPA, которая проявляет прекрасную устойчивость при хранении и имеет дополнительные преимущества для использования в водоподготовке. Эти покрытые композиции из гипохлорита кальция не рассматриваются как опасные продукты для транспортировки и хранения, и тем самым будут обеспечивать повышенную общественную безопасность.

В дополнение, покрытая композиция из гипохлорита кальция согласно настоящему изобретению может представлять композицию, которая не классифицируется как «Окислитель» согласно Division 5.1 или окислитель Класса 3 NFPA, но имеет высокий уровень активного хлора, пониженную реакционную способность и преимущественное многофункциональное назначение по сравнению с соответствующими смесями для обработки воды и применения для очистки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте настоящее изобретение направлено на композицию для обработки воды, включающую: гипохлорит кальция, покрытый покрытием, включающим по меньшей мере одну гидратированную или безводную соль; в которой композиция содержит от около 20% вес. до около 80% вес. активного хлора в расчете на общий вес композиции, и в которой композиция содержит от около 1% вес до около 50% вес. гидратной воды в расчете на общий вес композиции, и в которой композиция классифицируется как не принадлежащая к окислителям согласно Division-5.1 или как окислители согласно Классу 1 NFPA или Классу 2 NFPA.

В еще одном аспекте настоящее изобретение направлено на композицию для обработки воды, включающую: (а) внутренний сердцевинный слой, включающий гипохлорит кальция; (b) один или более промежуточных слоев, расположенных на внешней поверхности внутреннего сердцевинного слоя, промежуточный слой, включающий одну или более гидратированных или безводных неорганических солей, гидратированных или безводных органических солей, гидратированных или безводных полимерных солей, гидроксидов щелочных металлов, гидроксидов щелочно-земельных металлов и их комбинаций, промежуточный слой, составляющий от около 1% до около 80% вес. от общего веса композиции; и (с) один или более наружных слоев, расположенных на внешней поверхности промежуточного(-ных) слоя(слоев), наружные слои, включающие по меньшей мере одну гидратированную или безводную соль, наружный слой, составляющий от около 1% до около 35% вес. от общего веса композиции; в которой композиция содержит от около 20% вес. до около 80% вес. активного хлора в расчете на общий вес композиции; в которой композиция содержит от около 1% вес. до около 50% вес. гидратной воды в расчете на общий вес композиции; и в которой композиция классифицируется как не принадлежащая к окислителям согласно Division-5.1 или как окислитель согласно Классу 1 NFPA или Классу 2 NFPA.

Эти и другие аспекты изобретения станут очевидными по прочтении нижеследующего подробного описания изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение будет более понятным, будучи в сочетании с нижеследующими чертежами, в которых:

Фигура 1 представляет собой схематическое изображение гипохлорита кальция с многослойным покрытием, исполненным согласно настоящему изобретению;

Фигура 2 представляет собой карту элементного анализа Образца 3 согласно настоящему изобретению;

Фигура 3 представляет собой изображение покрытого Образца 16 согласно настоящему изобретению; и

Фигура 4 представляет собой карту элементного анализа Образца 16 согласно настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Это изобретение представляет усовершенствованную покрытую гранулированную композицию из гипохлорита кальция с низкой реакционной способностью при обращении с ней, хранении и транспортировке, и предназначенную для устранения микроорганизмов в бассейнах, гидромассажных ваннах, воде и для прочих вариантов использования в воде для промышленного водоснабжения и акваториях, используемых для рекреации. Покрытая композиция из гипохлорита кальция согласно изобретению снабжена покрытием с достаточными количествами одной или более гидратированных солей для обеспечения стабильных характеристик материала, не принадлежащего к окислителям согласно Division-5.1. Предпочтительные гидратированные неорганические соли представляют собой галогенидные, сульфатные, фосфатные, силикатные, боратные соли щелочных и щелочно-земельных металлов, которые являются относительно стабильными в течение по меньшей мере одного дня при температуре около 45°С в отношении их дегидратации. Предпочтительные органические и полимерные соли представляют собой соли щелочных металлов и органических кислот и полимерных кислот, и их относительно устойчивые гидраты.

Один аспект этого изобретения представляет собой композицию из гипохлорита кальция с многослойным покрытием, включающую сердцевину из гранулированного гипохлорита кальция, покрытую одной или более гидратированными солями. Эта композиция с многослойным покрытием включает 1) внутренний сердцевинный слой, содержащий гидратированный или безводный гипохлорит кальция; или их смесь, 2) один или более наружных слоев, содержащих одну или более гидратированных солей или их смесь; и 3) один или более промежуточных слоев, содержащих гидроксид либо щелочного, либо щелочно-земельного металла, неорганическую соль, органическую соль или полимерную соль, включая гидратированные и безводные формы таких солей, или их смеси. Эти солевые покрытия предотвращают химическое взаимодействие гипохлорита кальция с покровными материалами из гидратированных солей в наружном слое и тем самым предупреждают разложение гипохлорита кальция.

Еще один аспект этого изобретения состоит в представлении покрытой композиции, не являющейся окислителем согласно Division-5.1, с высоким уровнем активного хлора, прекрасной устойчивостью при хранении и многофункциональной применимостью для обработки воды и прочих областей. Покрытая композиция из гипохлорита кальция не рассматривается как опасные продукты для транспортировки и хранения, и будет обеспечивать повышенную общественную безопасность.

Дополнительный аспект этого изобретения состоит в представлении покрытой композиции из гипохлорита кальция, в которой либо наружные слои, либо внутренние слои многослойной композиции, либо отдельный слой покрытой композиции содержит осветлитель, ингибитор образования отложений, диспергатор, умягчитель воды, ингибитор коррозии, средство для борьбы с водорослями, фунгицид или связующее средство для достижения желаемых свойств гомогенности, контролируемой доставки и многофункциональных эффектов в воде и прочих областях обработки.

Предпочтительная композиция из гипохлорита кальция с многослойным покрытием может использовать конкретные безводные или гидратированные соли для достижения общего содержания гидратной воды и активного хлора для снижения его реакционной способности и скорости горения в отношении активного материала, такого как гликоль, целлюлоза, масло, тормозная жидкость и полимерные материалы.

Покрытые композиции из гипохлорита кальция согласно этому изобретению предпочтительно содержат от около 20 до около 80% активного хлора и от около 1 до около 80% покрывающих материалов, и от около 1 до около 50% гидратной воды в расчете на общий вес покрытой композиции.

В дополнение, покрытая композиция из гипохлорита кальция согласно настоящему изобретению может представлять однородную композицию, которая не является окислителем согласно Division 5.1, но имеет высокий уровень активного хлора и многофункциональную применимость, преимущественную по сравнению с соответствующими смесями для обработки воды и прочих вариантов применения.

Термин «гидратированная соль», как применяемый в данном описании и пунктах формулы изобретения, определяется как гидратированная неорганическая соль, органическая соль, полимерная соль и неорганическое основание, или их смесь. Термин «гидратированный», как применяемый в этом контексте, означает включение любой из таких солей или оснований, которые содержат одну или более молекул гидратной воды, в том числе смешанные количества молекул гидратной воды.

Термин «гидратированный», как применяемый в связи с гипохлоритом кальция в настоящем описании и пунктах формулы изобретения, имеет отношение к гипохлориту кальция, который имеет содержание воды по меньшей мере 5% от веса гипохлорита кальция. Предпочтительно эти композиции представляют собой имеющийся в продаже «гидратированный» (от 5,5% до 16% воды) гипохлорит кальция, номер CAS 7778-54-3 (регистрационный номер реферативной службы Chemical Abstracts Service).

Термин «безводный», как применяемый в настоящем описании и пунктах формулы изобретения в связи с солями, означает любую обезвоженную неорганическую соль, органическую соль, полимерную соль или неорганическое основание, или их смесь. Тот же термин, будучи использованным в связи с гипохлоритом кальция, имеет отношение к гипохлориту кальция, имеющему содержание воды менее чем 5% от веса гипохлорита кальция.

В соответствии с настоящим изобретением частицы гипохлорита кальция, покрытые гидратированной или безводной солью в качестве наружного слоя, должны иметь повышенную степень устойчивости к возгоранию от зажженных сигарет, снижать скорость горения, вызванного гипохлоритом кальция, и сводить к минимуму реакцию, обусловленную контактом с органическими материалами.

Далее, согласно настоящему изобретению представляются гранулированные композиции из гипохлорита кальция, снабженные как однослойным, так и многослойным покрытием, которые могут быть классифицированы как не принадлежащие к окислителям согласно Division-5.1, в которых термин «композиция, не принадлежащая к окислителям по Division-5.1», как применяемый в настоящем описании и пунктах формулы изобретения, имеет отношение к любым гранулированным композициям из гипохлорита кальция, покрытым гидратированной или безводной неорганической солью, органической солью, полимерной солью, основанием или их гидратом(-ами), и их смесью, которые не классифицируются как принадлежащие к окислителям согласно инструкции ООН «Division-5.1», соответственно стандартным методикам испытаний, имеющим силу в настоящее время. Альтернативно, композиции согласно настоящему изобретению могут быть классифицированы как окислители либо Класса 1 NFPA, либо Класса 2 NFPA.

В дополнение, испытание согласно настоящей классификации ООН для окислителей также может быть выполнено для определения потенциала гипохлорита кальция как продукта в отношении повышения скорости горения или интенсивности горения горючей целлюлозы, когда два компонента тщательно смешаны в массовых отношениях продукта к целлюлозе как 1:1, так и 4:1. Более того, испытания горючести могут быть также проведены с продуктом в контакте с такими горючими материалами, как ведра и сумки, которые могут быть использованы для упаковки, для определения потенциала продукта из гипохлорита кальция к повышению скорости горения горючих материалов.

Является общепризнанным, что чем выше содержание влаги в гипохлорите кальция, тем гипохлорит кальция является менее стабильным. Поэтому подходящее и сбалансированное содержание гидратной воды в покровном материале должно рассматриваться как обеспечивающее относительно стабильную покрытую композицию из гипохлорита кальция с высоким уровнем активного хлора.

Покровные материалы в настоящем изобретении включают «инертные» и «водорастворимые» гидратированные и безводные неорганические соли, органические соли, полимерные соли и необязательные «активные ингредиенты», в которых термин «инертный» определяется как имеющий низкую реакционную способность в отношении к гипохлориту кальция, который вызывает сильное разложение и повышенную реакционную способность, и термин «гидрат» преимущественно имеет отношение к любой гидратированной соли, которая содержит свыше 20% гидратной воды. Термин «водорастворимый» применяется как растворимость соли в воде от около 5 до около 100%. Термин «активные ингредиенты» имеет отношение к известному химикату для обработки воды, который является совместимым с гипохлоритом кальция. Кроме того, термин «гидраты» в настоящем изобретении включает смесь гидратов неорганических солей, органических солей, полимерных солей и гидроксидов щелочных и щелочно-земельных металлов, и их смеси.

Композиции согласно этому изобретению предпочтительно включают покрытые гранулы гипохлорита кальция, содержащие одно или более покрытий из безводной или гидратированной соли. Гранулы из гипохлорита кальция во внутреннем сердцевинном слое согласно настоящему изобретению типично имеют от около 54 до около 80% активного хлора и содержание влаги от около 0% до около 12% при размерах частиц, варьирующих от около 50 до около 4000 микрон в диаметре. Типичные гранулы гипохлорита кальция во внутреннем сердцевинном слое содержат безводный, гидратированный гипохлорит кальция или их смесь.

Композиция из гипохлорита кальция с однослойным покрытием согласно настоящему изобретению включает одиночный покровный слой, который содержит одну или более гидратированных солей или безводных форм солей, а также любой из перечисленных здесь необязательных ингредиентов.

Типичные примеры в настоящем изобретении включают соли, которые известны как образующие высокогидратированные формы с содержанием свыше 20% гидратной воды, такие как сульфаты натрия, метаборат лития, карбонат натрия, ортофосфат натрия, моногидрофосфат натрия, фосфат натрия, пирофосфат натрия, тетраборат натрия, силикат натрия, сульфат алюминия, метасиликат натрия, натрийалюминийсульфат, сульфат магния, калийалюминийсульфат, сульфат цинка, сульфат меди и цитрат натрия, и натриевая соль сополимера акриловой и малеиновой кислот. Эти соли наиболее применимы для формирования гидратированной соли с высоким содержанием гидратной воды (кристаллизационной воды), когда их водные растворы подвергаются распылительной сушке в условиях нанесения покрытия.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения покровный материал может необязательно содержать дополнительный активный ингредиент для обработки воды в бассейне, гидромассажной ванне и прочих водоемах, такой как осветлители, ингибиторы образования отложений, умягчители воды, ингибиторы коррозии, средства для борьбы с водорослями, фунгициды, связующие средства или их смеси. Такие ингредиенты, а также прочие, известны специалисту в этой области технологии. В частности, дополнительный активный ингредиент в настоящем изобретении включает активные составные компоненты, имеющие известное функциональное назначение, такие как сульфат меди, сульфат цинка, сульфат алюминия, цитрат натрия, борат натрия, триполифосфат натрия (STPP), гексаметафосфат натрия (SHMP), 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоин (DCDMH), 1,3-дибром-5,5-диметилгидантоин (DBDMH), 1-бром-3-хлор-5,5-диметилгидантоин (BCDMH), 1,3-дихлор-5-этил-5-метилгидантоин (DCEMH), 1,3-дибром-5-этил-5-метилгидантоин (DBEMH), 1-бром-3-хлор-5-метил-5-этилгидантоин (ВСЕМН), трихлор-, дихлор- и монохлортриазин, дихлорид натрий-дихлор-симм-триазинтриона, их гидратная форма и их смесь. Количества этих дополнительных активных ингредиентов предпочтительно варьируют от около 0,1 до около 5% в расчете на общий вес покрытой композиции.

Общее содержание покровного материала в предпочтительной покрытой композиции из гипохлорита кальция согласно настоящему изобретению составляет от около 1 до около 80% по весу, и общий уровень активного хлора в гранулированном гипохлорите кальция составляет от около 20 до около 80% в расчете на общий вес покрытых композиций из гипохлорита кальция. Содержание общей влаги в покрытом гранулированном гипохлорите кальция составляет от около 1% до около 50% в расчете на общий вес покрытой композиции из гипохлорита кальция. Предпочтительное содержание гидратной воды в покровном материале составляет более чем 15%, предпочтительно более чем 20% от общего веса покровных материалов.

Композиция из гипохлорита кальция с многослойным покрытием в настоящем изобретении может включать по меньшей мере три слоя, как показано на Фигуре 1: 1) внутренний сердцевинный слой, содержащий гранулы безводного или гидратированного гипохлорита кальция; 2) промежуточный слой, содержащий безводную неорганическую соль, органическую соль, полимерную соль или основание щелочного или щелочно-земельного металла, или его стабильный(-ные) гидрат(-ты), или их смесь, в качестве защитного слоя против межфазного взаимодействия гипохлорита кальция и покровных материалов в наружных слоях; 3) наружный слой, содержащий водорастворимую безводную и гидратированную неорганическую соль, органическую соль или полимерную соль, активные химикаты для обработки воды или их смесь.

Покровный материал в наружных слоях согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере одну безводную или гидратированную соль, как описано выше для покровных материалов в гипохлорите кальция с однослойным покрытием. Предпочтительным гидратом соли является такой, который представляет собой гидрат с высоким процентным содержанием гидратной воды, когда он растворяется в воде и затем высушивается в условиях нанесения покрытия.

Более предпочтительно, согласно настоящему изобретению предпочтительная гидратированная соль в наружном слое представляет собой такую, которая имеет низкую теплопроводность и создает наибольшие содержания гидратной воды по весу от покровного материала при нанесении покрытия, и дегидратируется полностью или в максимальной степени при температуре ниже около 200°С. Эти соли являются наиболее пригодными для формирования не принадлежащего к Division-5.1 гипохлорита кальция с многослойным покрытием, имеющего максимально возможный уровень активного хлора.

Многие неорганические соли и их гидраты известны и доступны, и они выбираются для приготовления покровного раствора для нанесения покрытия на гранулированный гипохлорит кальция согласно настоящему изобретению. Типичные примеры в настоящем изобретении включают соли, которые известны как образующие высокогидратированные формы, описанные в качестве покровных материалов для нанесения однослойного покрытия на гипохлорит кальция.

Любая комбинация гидратированной или безводной соли может быть использована для получения водного раствора, предназначенного для нанесения наружного покровного слоя. Гидратированная соль также готовится in situ из соответствующего оксида в реакции с соответствующей кислотой в качестве покровного раствора. Например, 20%-ный водный раствор сульфата магния может быть приготовлен из оксида магния и серной кислоты в молярном соотношении примерно 1:1 в подходящем количестве воды при комнатной температуре.

Концентрация соли в покровном растворе может варьировать в зависимости от ее растворимости и вязкости для процесса нанесения покрытия, и содержания в покровном материале, и, предпочтительно, используется более высокая концентрация из стоимостных соображений. Условия выбора конкретных солей известны специалисту в этой области технологии.

В наиболее предпочтительном варианте осуществления этого изобретения неорганические соли и их гидраты, используемые для приготовления водного раствора для наружных слоев, включают сульфат магния, фосфат натрия, пирофосфат натрия, сульфат меди, гидрат этих солей или их смесь. Водный раствор такой соли или ее гидрата образует твердый гидрат или смесь гидратов при нанесении покрытия в зависимости от условий нанесения покрытия.

Например, когда раствор, приготовленный из сульфата магния, гидратных форм сульфата магния, таких как гептагидрат сульфата магния, или из оксида магния и серной кислоты, сульфат магния гидратируется с гидратным числом от 3 до 7 при различных условиях нанесения покрытия. Покрытая гранулированная композиция из гипохлорита кальция с тетрагидратом сульфата магния со средним гидратным числом 3-4 обеспечивает лучшую устойчивость при хранении, чем с его более высокогидратированными формами.

Наружные слои покрытой композиции из гипохлорита кальция согласно настоящему изобретению также включают безводную и/или гидратированную органическую соль щелочного или щелочно-земельного металла или полимерные соли. Примеры органических и полимерных солей включают натриевую соль лимонной кислоты, бензойной кислоты, щавелевой кислоты, полиакриловой кислоты, полималеиновой кислоты, сополимера акриловой и малеиновой кислот, полиэпоксиянтарной кислоты и их стабильных гидратов. Полимерная соль в общем представляет собой часть покровных материалов из безводной и/или гидратированной неорганической соли. Содержание полимерной соли составляет от около 0,5 до около 15% по весу от всего количества покровных материалов.

Общее содержание покровного материала в наружных слоях в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения составляет от около 1 до около 35% от общего веса покрытой композиции из гипохлорита кальция. Общее содержание влаги в покровных материалах наружных слоев согласно настоящему изобретению составляет более чем 15%, предпочтительно более чем 20% по весу от покровных материалов.

Наружные слои покрытого гипохлорита кальция в настоящем изобретении могут включать активный ингредиент, такой как осветлитель, ингибитор образования отложений, умягчитель воды, ингибитор коррозии, средство для борьбы с водорослями, фунгицид или связующее средство, или их смесь. Предпочтительные примеры таких активных ингредиентов описаны как активный ингредиент в гранулированном гипохлорите кальция с однослойным покрытием. Количества этих дополнительных активных ингредиентов предпочтительно варьируют от около 0,1 до около 5% вес. от общего веса покрытой композиции.

Состав промежуточного слоя в настоящем изобретении содержит безводную и/или гидратированную неорганическую соль, органическую соль и полимерную соль или гидроксид щелочного или щелочно-земельного металла, или их смесь. Гидроксид щелочного или щелочно-земельного металла и безводная соль и ее гидрат в промежуточном слое, описываемом в настоящем изобретении, применяются в качестве защитного слоя против межфазного взаимодействия гипохлорита кальция и гидратов и прочих ингредиентов в наружных слоях во избежание потери хлора при хранении и транспортировке.

Согласно настоящему изобретению промежуточный слой типично содержит безводные и/или менее гидратированные хлориды, сульфаты, фосфаты, силикаты или бораты щелочного металла, и гидроксид щелочного и щелочно-земельного металла. Предпочтительными солью и основанием являются хлорид натрия, сульфат натрия, борат натрия, силикат натрия, гидроксид лития и гидроксид кальция. Компонентами промежуточного слоя могут быть также активные ингредиенты.

Гипохлорит кальция быстро разлагается в присутствии кислоты, и он более стабилен при величине рН более 9. Поэтому является предпочтительным поддерживать композиции в промежуточном слое за пределами кислотного диапазона величин рН. Применение гидроксида металла в промежуточном слое предназначено для стабилизации гипохлорита кальция относительно его разложения путем поддержания щелочного значения рН покрытого гипохлорита кальция и для поглощения хлора, выделяющегося при хранении. Предпочтительным гидроксидом металла является гидроксид кальция.

Содержание покровных материалов в промежуточном слое составляет от около 1 до около 80%, предпочтительно от около 3 до около 75% в расчете на общий вес покрытой композиции из гипохлорита кальция. Общий уровень активного хлора в гипохлорите кальция с многослойным покрытием составляет от около 20 до около 80%, и содержание общей влаги составляет от около 1 до около 50% от общего веса покрытого гипохлорита кальция. Толщина частиц гипохлорита кальция с однослойным или многослойным покрытием определяется размером частиц гипохлорита кальция и количеством покровных материалов, использованных для нанесения покрытий. Типично, согласно настоящему изобретению толщина покрытия составляет между 10-200 мкм.

Согласно настоящему изобретению методы сканирующей электронной микроскопии (SEM) и элементного анализа употребляются для охарактеризования формы, одн