可控制釋放的冷卻添加劑組合物的製作方法

2023-05-20 01:48:06 2

專利名稱：可控制釋放的冷卻添加劑組合物的製作方法
本申請是2001年2月12日申請的、美國專利申請09/781842的部分後續申請。在此將該申請全部結合進來作為參考。
背景技術：
傳統上，為了防止含水系統中發生汙垢沉積、金屬表面腐蝕和類似結垢情況，以及為了維持適當的pH水平，可直接將諸如防汙劑、防垢劑、腐蝕抑制劑、緩衝和pH劑、微生物殺滅劑之類的添加劑按要求加到含水系統溶液中。按照此處所用的，含水系統包括但不限於冷卻系統、開放式再循環冷卻水系統、閉合循環式鍋爐用水系統、以及發動機冷卻系統。
在某些含水系統中，維持添加劑的穩定水平是很重要的。例如，在諸如冷卻塔所採用的冷卻系統之類的含水系統中，微生物殺滅劑的存在尤為重要。冷卻塔通常要維持冷卻系統相當長的時間。一般而言，該冷卻系統一般通風不足，它不能暴露在陽光下防止微生物滋長，特別是防止細菌、真菌滋長。特別是，為了擴大熱交換表面積的量，許多冷卻系統都採用由合成聚合物或其它材料製成的小球構成的填料。由於這種結構為令人討厭的微生物提供了理想的自然環境，因此大大加重了微生物滋生問題。如果置之不理，這些微生物就會繁榮起來，產生的菌落大到足以引發以下問題阻塞熱交換表面的生物膜，以及堵住操作含水系統時使用的水輸送裝置。
於是人們開發了各種為含水系統導入添加劑的方法。例如，可直接向含水系統添加固體添加物，這些添加物會溶解在含水系統中。但是，該方法不能讓添加劑在系統內維持穩定的濃度水平。開始時，釋放到含水系統中的添加劑水平很高，但在很短時間內添加劑就耗盡了。另外，該方法的一個顯著不足在於，它存在著開始釋放的某些特殊添加劑在系統內超劑量的危險。超劑量的危險性在於它會產生侵蝕和腐蝕問題。
現有技術中，人們很少嘗試通過利用可控制釋放塗層來解決特定水處理系統中的問題。例如，Characklis在美國專利4561981(1985年12月31日頒布)中公開了一種通過把汙染控制化學製劑以緩釋塗層形式形成微囊來控制、避免或清除特別是在管線、儲槽等內的汙染沉積物的方法。塗覆材料被描述為任何可與能粘在汙物沉積位置上的汙染控制化學製劑相容的材料。但是，Characklis公開的塗層材料可在冷卻系統中溶解，從而產生其它腐蝕問題。
近來，Mitchell等人在美國專利6010639中公開了一種可用作冷卻添加劑塗層的三元共聚物。
人們已經開發出一種泵系統來更穩定、更可控地將添加劑釋放到如開放式再循環系統之類的含水系統中。例如，一般用於將添加劑導入開放式再循環系統的系統包括監測器、液體添加劑和泵。監測器檢查開放式再循環系統中的添加劑濃度，當添加劑水平太低時，啟動泵，將更多的添加劑泵送到開放式再循環系統中。
但是，儘管現有技術中已經作了多種努力，但仍然存在著對可控制釋放冷卻處理組合物的需求。另外，利用監測器和泵實現添加劑的可控制釋放要求較高程度的維護。而且，現有的泵系統會給工人帶來傷害，例如它會噴濺出化學製品等。於是仍然需要一種更有效的系統來實現添加劑的可控制釋放。
發明概述於是，本發明提供了一種用於含水系統的可控制釋放的添加劑組合物。本發明實現了延遲和更有效地徹底釋放添加劑成分。該釋放有助於在長時間內維持添加劑成分在含水系統中的水平恆定。優選的是，添加劑成分包括添加劑。按照此處所用的，術語「添加劑」包括所有能與添加劑組合物複合或混合的物質和能賦予含水系統有益特性的物質。例如，添加劑包括能與含水系統相容的微生物殺滅劑。
更具體而言，本發明提供了一種用於冷卻系統、優選是開放式再循環冷卻水系統的可控制釋放添加劑組合物。
在一個實施例中，可控制釋放的冷卻組合物有一個包含水溶性冷卻添加劑成分的核和基本上圍繞著該核的塗層。
在優選實施例中，塗層是一種由僅選自兩種單體的單元組成的聚合物。更優選的是，這些單元包括醋酸乙烯酯和柯赫酸乙烯。
添加劑成分至少具有一種選自以下成分組成的組中的活性成分微生物殺滅劑，緩衝組分，空化襯墊(captivation linet)點蝕抑制劑，金屬腐蝕和熱表面腐蝕抑制劑，消泡劑，熱表面沉積物、汙垢抑制劑，分散劑，表面活性劑，以及它們的混合物。
在優選實施例中，活性組分還包括亞硝酸鈉、硝酸鈉和鉬酸鈉。
另外，本發明為系統賦予以下特徵，該系統能將添加劑可控制釋放到含水系統、例如開放式再循環系統中，而無需依賴監測器和泵。此外，本發明提供了一種為含水系統提供添加劑的較安全的系統和方法。
依照本發明，提供了一種為開放式再循環系統提供添加劑的液體補給系統。該液體補給系統包括補充管線和安裝在其中的添加劑系統。添加劑系統被構造成能向流過補充管線的補充液提供可控制釋放的添加劑。補充液攜帶著添加劑進入開放式再循環系統。
此外，依照本發明，補充管線與源管線流體連通。補充液來源於源管線，至少有一部分補充液進入補充管線。在一個實施例中，通過補充管線的那部分補充液由閥來控制。例如，可對源管線或補充管線中設置的閥進行調節，從而獲得特定流量。在一個實施例中，在源自源管線的補充液中約有不到50％、例如不到10％的補充液進入補充管線。
進一步依照本發明，補充液流過補充管線的流速要慢於補充液流過源管線的流速。
進一步依照本發明，源管線還與附加補充液管線流體連通。在一個實施例中，源自源管線的補充液中約有不到90％、例如約50％的流體進入附加補充管線。在一個實施例中，補充液流過附加補充管線的流速要慢於補充液流過源管線的流速。
進一步依照本發明，添加劑系統包括裡面裝著添加劑組合物的容器。此外，該容器被構造成能讓補充液與添加劑組合物接觸。在一個實施例中，添加劑組合物包括添加劑成分和可控制釋放成分。
進一步依照本發明，可控制釋放成分用於延遲添加劑組分的添加劑釋放。在一個實施例中，可控制釋放成分包括任何類型的聚合物，只要該聚合物在實現添加劑組合物的添加劑的可控制釋放過程中充分有效即可。
進一步依照本發明，液體補給系統包括源管線、第一補充管線、第二補充管線以及布置在第一補充管線內的包含添加劑組分的添加劑系統。源管線與第一補充管線和第二補充管線流體連通。補充液從源管線流出，流入第一補充管線和第二補充管線中的至少一根。添加劑系統被構造成能向通過第一補充管線的補充液提供可控制釋放添加劑組分，補充液攜帶著添加劑組分進入開放式再循環系統或閉合循環的鍋爐用水系統。
此處描述的每個特徵以及兩個或多個這些特徵的每一種組合都包含在本發明的範圍之內，只要這種組合所含的特徵不會相互矛盾就可以。
附圖的簡要說明

圖1表示液體補給系統10的實施例，其中補充管線12內加載了添加劑的補充液被直接送入開放式再循環系統18。圖1b表示補充液進入容器，與添加劑組分混合，並將添加劑載入補充管線。
圖2表示液體補給系統110的實施例，其中補充管線112內加載了添加劑的補充液直接送入附加補充管線124。
圖3表示液體補給系統210的實施例，其中補充管線212內加載了添加劑的補充液被直接送入開放式再循環系統218，並通過分路器228送入附加補充管線224。
圖4表示目前為該工業領域所使用的用於為開放式再循環系統318提供添加劑的系統。它需要泵377將添加劑泵送到補充管線381中。
圖5表示可布置在補充管線412內的添加劑系統414的一個實施例。補充流體422流過容器416，在其中拾取添加劑，並將添加劑載入含水系統。
本發明的詳細說明本發明涉及一種能以受控方式為含水系統提供添加劑的液體補給系統，它無需使用監測器和/或泵。優選地，含水系統是開放式再循環系統，例如冷卻塔。在概括性實施例中，液體補給系統包括補充管線和布置在其中的添加劑系統。補充液進入補充管線，在補充管線處添加劑系統被構造成能以受控方式向補充液釋放添加劑，補充液攜帶著添加劑進入開放式再循環系統。
在一個實施例中，補充液與源管線流體連通，其中源管線提供至少一部分補充液進入補充管線。源管線還與附加補充管線流體連通，其中至少有一部分補充流體進入附加補充管線。在一個實施例中，源管線與一根以上的附加補充管線、例如兩根或三根附加補充管線流體連通。
源管線包括例如為管的液體管道，它能載著補充液補充開放式再循環系統。在一個實施例中，補充液包括源自市政水源的液體。源管線終止，變為補充管線和/或附加補充管線。在一個實施例中，源管線終止變為補充管線。在一個實施例中，源管線終止變為補充管線和附加補充管線。在一個實施例中，源管線終止變為一根補充管線和兩根附加補充管線。
補充管線和附加補充管線的區別在於，補充管線裡面必需布置添加劑系統，而附加補充管線中可以布置也可以不布置添加劑系統。
在一個實施例中，補充管線包括例如為管的液體管道，在其中流體地連接著添加劑系統。在一個實施例中，補充管線在進入開放式再循環系統的位置終結。例如，圖1中補充管線在某進入開放式再循環系統的位置終結。在圖2的那個實施例中，補充管線在進入附加補充管線的位置終結。
附加補充管線包括例如為管的水管，它從源管線終結的地方開始。在一個實施例中，附加補充管線裡面沒有添加劑系統。在一個實施例中，與補充管線類似，附加補充管線裡面布置了添加劑系統。優選的是，圖1、2和3中，附加補充管線在進入開放式再循環系統的位置終止。
在一個實施例中，液體補給系統包括一根補充管線和多根附加補充管線。在一個實施例中，補充管線和附加補充管線至少部分地相互連接，例如可通過分路器連接。此外，可在補充管線中結合止回閥，用以防止飲用水因回流而引起汙染。
圖1表示液體補給系統10。補充管線12適合配接包括容器16的添加劑系統14。補充管線直接接入開放式再循環系統18。源管線20將補充液22送入補充管線12和附加補充管線24。附加補充管線從源管線22終結的地方開始，並直接接入開放式再循環系統18。在源管線20、補充管線12和附加補充管線24的不同位置都安裝了閥26，用以控制補充流體110的流量。
圖2表示一種液體補給系統110。補充管線112適合配接包括容器116的添加劑系統114。源管線120將補充液122送入補充管線112和附加補充管線124。在下遊，補充管線112接入附加補充管線124。附加補充管線起自源管線120終結的地方，然後直接接入開放式再循環系統118。在源管線120、補充管線112和附加補充管線124的不同位置都安裝了閥126，用以控制補充流體122的流量。在一個實施例中，可利用普通的美國標準錐管螺紋(NPT)管接頭將這些容器配接到補充管線(和/或附加補充管線)上。NPT管對本領域普通技術人員來說是公知的。
圖2b表示一種液體補給系統110b。補充管線112b適合配接包括容器116b的添加劑系統114b。源管線120b將補充液122b送入補充管線112b和附加補充管線124b。
在下遊，補充管線112b接入附加補充管線124b。附加補充管線起自源管線120b終結的地方，然後直接接入開放式再循環系統118b。在源管線120b、補充管線112b和附加補充管線124b的不同位置都安裝了閥126b，用以控制補充流體122b的流量。例如，可在源管線中布置溫度傳感器/測量儀150b(TM)，此外，例如可在補充管線中設置流量計156b(FM)，以檢測其中的流速。此外，例如可在補充管線中布置壓力傳感器/測量儀158b(PM)，以檢測其中的壓力。冷卻塔內的冷卻液可再循環或被排除掉。例如，可讓來自冷卻塔的冷卻液通過熱交換器152b(HE)、捕獲熱量、再作為熱/暖液體流回冷卻塔，以此完成冷卻液的再循環。例如，冷卻液可通過排汙管154b(BD)去除掉。
圖3表示一種液體補給系統210。補充管線212適合配接包含容器216的添加劑系統214。補充管線直接接入開放式再循環系統218。源管線220將補充液222送入補充管線212和附加補充管線224。附加補充管線起自源管線220終結的地方，並直接接入開放式再循環系統218。補充管線還藉助分路器228接入附加補充管線。在源管線220、補充管線212、附加補充管線224以及分路器228的不同位置都安裝了閥226，用以控制補充流體222的流量。
圖4表示目前用來為開放式再循環系統318提供添加劑的系統。目前所用的系統包括監測器375，它可檢查開放式再循環系統內添加劑的水平。適當情況下，監測器起動泵377，(從添加劑槽)向補充管線381泵送添加劑。補充管線381將補充流體322和添加劑送入開放式再循環系統318。
源自源管線並進入補充管線和/或附加補充管線的那部分補充流體由閥來控制，該閥例如電磁閥。例如，源自源管線並進入補充管線和附加補充管線的那部分補充流體分別由補充管線和附加補充管線內布置的閥控制。
在一個實施例中，源自源管線的補充液中有大約不到50％、優選不到10％的補充液進入補充管線。在一個實施例中，補充液流過補充管線的流速要慢於補充液流過源管線的流速。例如，補充液通過源管線的流速約為1加侖/分鐘到約100加侖/分鐘，流過補充管線的流速約為1加侖/分鐘到約10加侖/分鐘。在優選實施例中，補充液通過補充管線的流速約為3加侖/分鐘。優選的是，每分鐘都要有足量的補充液流過補充管線，從而向開放式再循環系統提供理想量的添加劑。
在一個實施例中，源自源管線的補充液中約有不到90％、例如50％的流體進入附加補充管線。在一個實施例中，補充液流過附加補充管線的流速要慢於補充液流過源管線的流速。例如，補充液通過源管線的流速約為1加侖/分鐘到100加侖/分鐘，流過附加補充管線的流速約為50加侖/分鐘到90加侖/分鐘。如果附加補充管線裡面還包括添加劑系統，則應當有足夠體積的補充液流過補充管線，以便為開放式再循環系統提供理想量的添加劑。
在一個實施例中，進入開放式再循環系統的補充液體積約等於開放式再循環系統中的體積損耗速度。體積損耗通過蒸發、漂移和/或排汙方式發生。例如，在100噸的開放式再循環系統中，每分鐘約損耗2-10加侖液體；因此，進入開放式再循環系統的補充液的體積也應當與之相等，以便補償體積損耗。
在一個實施例中，補充管線是第一補充管線，附加補充管線是第二補充管線。
補充管線內設置的添加劑系統被構造成能將添加劑可控制釋放到通過補充管線的補充液中。例如，依照本發明的添加劑系統至少包括一個容器或罐，其至少部分地裝著添加劑組合物。此外，容器還與補充管線流體連通，以便能讓補充流體流入容器，與添加劑組合物混合，然後帶著添加劑成分流出容器，進入開放式再循環系統。
在一個實施例中，容器包括殼體和內筒。例如，殼體可由高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、不鏽鋼、黃色金屬合金等製成。內筒裝在外殼內。內筒由與外殼材料相同或不同的材料製成。在一個實施例中，內筒的尺寸約為4.5英寸乘20英寸。其它尺寸也適用。容器可通過例如PVC管、銅管和/或鍍鋅管NPT管的管子連接到補充管線(和/或附加補充管線)上。殼體的兩端都配有內管螺紋。螺紋通常約為0.75到1.5NPT。
該殼體和可替換的筒體可購自Florida州Dunnellon的Flowmatic System；Florida州Palm Beach的Harmscon FiltrationProducts；或者Illinois州Vernon Hills的Cole ParmerInstrument。
在一個實施例中，適合100噸冷卻塔的容器可購自具有以下規格的Flowmatic過濾器殼體#PH10000WW1PR 41/2″×20″，空筒#GAC BB20REW 41/2″×20″。筒體約能裝8磅覆層片劑，其中每個覆層片劑的尺寸約為3/8″×3/8″。在通過殼體的流速為每分鐘2加侖時，適合該容器的典型釋放速率約為每60分鐘12ppm(4個濃度周期共約50ppm)，或者是0.21ppm/分。
在一個實施例中，每個容器都被構造成在約2到4加侖/分的流速下，約釋放0.1到10ppm的添加劑。在優選實施例中，每個容器都被構造成在約3加侖/分的流速條件下，約釋放0.5到5ppm的添加劑。在更優選的實施例中，每個容器都被構造成在約3加侖/分的流速條件下，約釋放1ppm的添加劑。
為滿足特定技術要求，可改變容器數量和容器釋放添加劑的速率。例如，為了提高添加劑的釋放速率，可在補充管線上添加更多容器，反之亦然。此外，還可調整容器中添加劑組合物的壓緊度以改變添加劑的釋放速率。例如，添加劑組合物填充得越疏鬆，就越能讓釋放速率增高，反之亦然。
本發明的添加劑組合物可以是能向液態介質、例如補充流體釋放添加劑的任意組合物。優選的是，添加劑組合物在一段時間內以控制方式緩慢釋放出添加劑。人們認為採用添加劑組合物比採用泵更安全。例如，利用添加劑組合物能避免通常與泵系統相關的化學製劑噴濺問題。
在一個實施例中，添加劑組合物包括可控制釋放成分和添加劑成分。可控制釋放成分能實現添加劑成分的可控制釋放。此外，可控制釋放成分可包括任何物質，例如聚合物，它們能延遲添加劑的釋放。例如，可控制釋放成分可包括以下文獻中公開的聚合物Mitchell等人的US5741433；Mitchell等人的US專利6010639；Brown的US專利5803024；Hudgens等人的美國專利5662799；Dobrez等人的美國專利4842731；Chrarcklis的美國專利4561981；B1akemore等人的美國專利申請09/539914，在此將這些文獻公開的內容全部結合進來作為參考。
在一個實施例中，添加劑組合物包括由可控制釋放成分和添加劑成分構成的基質。
在一個實施例中，添加劑組合物包括含添加劑成分的核和基本上包裹或塗覆在核周圍的可控制釋放成分。在一個實施例中，塗層是水溶性的。在一個實施例中，塗層是水不溶的。
在優選實施例中，添加劑組合物包括含水溶性添加劑成分的核和可控制釋放成分的塗層，所述塗層將所述核封裝在裡面，從而能使添加劑成分緩慢地釋放到開放式再循環冷卻水系統中。本發明可以採用本領域傳統公知的任何類型的塗層來實現可控制釋放特性。
在優選實施例中，塗層是一種商業可得的水分散體形式的聚合物。更具體的是，聚合物分散體具有以下特性1、低粘度聚合物分散體應當是低至中等粘度的。當粘度太高時，它就不可能被泵送過塗覆系統。這會引起管線和噴槍阻塞。此外，該情況下，聚合物分散體的液滴會太厚，以致於很難失水。在它們到達片劑表面前，它們不會達到理想的乾燥水平。由此，聚合物就不會形成良好而又均勻的塗層。
應當注意的是，通過水的稀釋來降低聚合物分散體的粘度並不總是可行的解決方案。經常是，稀釋會讓聚合物分散體的物理性質發生變化，從而使得該聚合物不適合塗覆應用。
2、較低的成膜和玻璃化轉變溫度每種聚合物都有它自己的特徵成膜溫度和玻璃化轉變溫度Tg。為了形成良好的塗層，聚合物的成膜溫度必需低於塗覆過程中鼓式塗布機腔體內部的操作溫度。Tg高會導致薄膜脆弱易碎，這樣薄膜就容易脫落。一般而言，成膜溫度和Tg低的聚合物所成的膜要優於對應溫度高的聚合物成的膜。
3、在片劑表面的良好成膜能力在塗覆過程的早期階段，聚合物與片劑表面之間必需有良好的粘附力，由此能漸漸形成塗膜。聚合物顆粒應當填充良好，中間沒有大空間或孔。這可在顯微鏡下進行檢查並確認。通常來說，粒度小的聚合物會裝填得較好。此外，聚合物必需具備良好的彈性；否則，塗層會斷裂，特別是在冷卻過程中尤其易發生。
4、聚合物在工作中的含水系統中的不溶性二一般而言，工作著的含水系統的溫度很高。例如，工作中的開放式再循環冷卻水系統約為70華氏度到150華氏度，優選約為80華氏度到100華氏度，更優選約為90華氏度到95華氏度。聚合物塗層應當能在這些系統中保持不溶和穩定的狀態。如果聚合物塗層溶解，它就失掉了緩釋功能。
5、聚合物塗層在工作條件下的含水系統溶液中的穩定性在工作著的含水系統條件下，由於許多聚合物要經歷鹼解反應，因此它們會退化變質。隨著退化或分解情況的發生，塗層會受損。結果，塗層產生孔，從而失去對緩釋的控制。隨後，所有化學成分就會迅速進入主體冷卻系統。
在不希望將本發明限制為任何具體操作機理或理論的前體下，人們認為成分由片劑核釋放到主體冷卻溶液中包括三個步驟(a)冷卻溶液通過聚合物塗層進入內部片劑核，(b)片劑的化學成分因與冷卻液接觸而溶解，以及(c)所得的高濃度溶液通過聚合物塗層擴散回到主體冷卻溶液中。在顯微鏡下，聚合物塗層內通道的路徑與尺寸都是每種特定聚合物的特徵，它們與高溫下每種聚合物在冷卻液中的物理特性緊密相關，並控制著這些作用的動力。
在一個實施例中，人們發現成膜聚合物就具有這些理想特性。例如，適宜的成膜聚合物包括均聚物、共聚物以及它們的混合物，其中，這些聚合物的單體單元優選來自不飽和烯單體，例如，來自這樣兩種不同的單體。
特別有用的不飽和烯單體是分子式為(R1)(R2)(R3)C-COO-(CH＝CH2)的化合物I，其中R1、R2和R3是飽和烷基鏈。在一個實施例中，化合物I的R3是CH3，而化合物I的R1和R2總共約有2到15個碳；該分子也被通稱為柯赫酸乙烯。在優選實施例中，R3是CH3，而R1和R2總共約有5到10個碳。在更優選的實施例中，R3是CH3，而R1和R2總共約有7個碳，即R1+R2＝C7H16。
在另一實施例中，化合物I的R1、R2和R3每個都是單獨的化學元素。例如，該元素可以是滷素，優選為氯。更優選地，該元素可以是氫。以氫作為R1、R2和R3的元素的化合物I已知被稱為醋酸乙烯酯。
在另一實施例中，化合物I的R1是單一化學元素，而化合物I的R2是飽和烷基鏈。
不飽和烯單體的其它例子包括單石蠟碳氫化合物，即僅含碳和氫的單體，它包括諸如乙烯、烷基纖維素(例如乙基纖維素)、丙烯、3-甲基丁烯-1，4-甲基戊烯-1，戊烯-1，3，3-二甲基丁烯-1，4，4-二甲基丁烯-1，辛烯-1，癸烯-1，苯乙烯和其核的α-烷基或芳基取代的衍生物之類的材料，例如為0-、或者p-甲基、乙基、丙基或丁基苯乙烯、α-甲基、乙基、丙基或丁基苯乙烯；苯基苯乙烯，以及諸如α-氯代苯乙烯之類的滷代苯乙烯；不飽和單石蠟酯，這些酯包括例如為丙酸烯丙酯、丁酸烯丙酯、硬酯酸烯丙酯、苯甲酸烯丙酯、乙烯基-p-氯代苯甲酸酯的乙烯基酯，例如為甲基、乙基、丙基、丁基、辛基以及甲基丙烯酸十二烷基酯的甲基丙烯酸烷基酯；例如為辛基的丁烯酸烷基酯；例如為甲基、乙基、丙基、丁基、2-乙基己基、硬脂醯、羥乙基以及叔丁氨丙烯酸酯的丙烯酸烷基酯；例如為異丙烯基醋酸酯、異丙烯基丙酸酯、異丙烯基丁酸酯和異丙烯基異丁酸酯的異丙烯基酯；例如為異丙烯基氯的異丙烯基滷化物；例如為α-氯代醋酸乙烯酯、α-氯代丙酸乙烯酯、以及α-溴代丙酸乙烯酯的滷代酸乙烯酯；例如為烯丙基氯、丙烯醇、烯丙基腈、氯代碳酸烯丙酯、硝酸烯丙酯、甲酸烯丙酯、醋酸烯丙酯以及對應的甲代烯丙基化合物的烯丙基和甲代烯丙基化合物；例如為β-乙基丙烯醇和β-丙基丙烯醇的烯基醇酯；例如為α-氯代丙烯酸甲酯、α-氯代丙烯酸乙酯、α-溴代丙烯酸甲酯、α-溴代丙烯酸乙酯、α-氟代丙烯酸甲酯、α-氟代丙烯酸乙酯、α-碘代丙烯酸甲酯和α-碘代丙烯酸乙酯的滷代丙烯酸烷基酯；例如為α-氰基丙烯酸甲酯和α-氰基丙烯酸乙酯的α-氰基丙烯酸烷基酯；以及例如為馬來酸單甲酯、馬來酸單乙酯、馬來酸二甲酯、馬來酸二乙酯的馬來酸酯；以及例如為富馬酸單甲酯、富馬酸單乙酯、富馬酸二甲酯、富馬酸二乙酯的富馬酸酯；戊烯二酸二乙酯；以及不飽和單石蠟有機腈，例如它包括富馬腈、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、1，1-二氰基丙烯-1，3-辛烯腈、丁烯腈以及油基腈；不飽和單石蠟的羧酸，例如包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、3-丁烯酸、肉桂酸、馬來、富馬和衣康酸、馬來酐等等。這些酸的氨化物、例如丙烯醯胺也很有用。乙烯烷基醚和乙烯醚，例如乙烯甲基醚、乙烯乙基醚、乙烯丙基醚、乙烯n-丁基醚、乙烯異丁基醚、乙烯2-乙基己基醚、乙烯-2-氯乙基醚、乙烯十六烷基醚等等；以及乙烯基硫化物，例如乙烯β-氯乙基硫、乙烯β-乙氧基乙基硫等等。其它有用的不飽和烯單體可以是苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、以及丙烯酸甲酯。
在一個實施例中，形成塗層的聚合物由一種共聚物構成，其中該共聚物是由醋酸乙烯酯和柯赫酸乙烯的單元構成。在優選實施例中，按重量計，約有45％到95％的單元來自醋酸乙烯酯，約有5％到55％的單元來自柯赫酸乙烯。在更優選的實施例中，按重量計，約有65％的單元來自醋酸乙烯酯，而有35％的單元來自柯赫酸乙烯。
在一個優選實施例中，所用的柯赫酸乙烯是由Shell Chemicals公司銷售的，其商標為VEOVA 10。在特別優選的實施例中，水基乳液聚合物是醋酸乙烯酯-柯赫酸乙烯的共聚物，它是由Harlow Chemical有限公司(英國)銷售的，商標為EMULTEX VV575。另外，還可加入表面活性劑以穩定分散系。在優選實施例中，按重量計，分散系的聚合物固體中約有54％到56％的活性聚合物固體。
EMULTEX VV575特別有利，這是因為它完全滿足了前面闡述的獲得良好塗層的六項要求。即，它(1)展示出的粘度對不困難的塗覆過程而言是足夠低的，該粘度例如約為500到1500mPa.s(23℃下RVT2-20)，(2)它的成膜溫度為10攝氏度，玻璃化轉化溫度Tg為11攝氏度，這已低到足以形成良好的塗層，(3)達到0.37微米的細到中等粒度，由此能形成彈性塗層，(4)在發動機工作條件下，它不溶於冷卻液，(5)在發動機的工作條件下，它在冷卻液中很穩定，以及(6)對於配料、優選為DCA-4+片劑中的配料而言，它給出了良好的釋放率。(下面將詳細描述DCA-4+片劑)。
在一個實施例中，依照本發明可用作塗層的共聚物包括丙烯酸酯-柯赫酸乙烯。Union Carbide出售的NeoCAR 820是可用於形成塗層的優選丙烯酸酯-柯赫酸乙烯共聚物。
在一個實施例中，依照本發明，塗層形成聚合物由這樣一種共聚物構成，其中該共聚物是由醋酸乙烯酯和乙烯的單元構成。在優選實施例中，按重量計約有45％到95％的單元選自醋酸乙烯酯，按重量計約有5％到55％的單元選自乙烯。在更優選的實施例中，按重量計約有60％到80％的單元來自醋酸乙烯酯，約30％到40％的單元來自乙烯。在更為優選的實施例中，按重量計約有90％的單元來自醋酸乙烯酯，約10％的單元來自乙烯。有利的是，本發明的添加劑組合物約包括5％到15％的醋酸乙烯酯-乙烯共聚物。
在優選實施例中，含醋酸乙烯酯和乙烯的共聚物可通過購買得到，它是由美國Pennsylvania Allen Town的Air Products andChemicals有限公司銷售的，商標名稱為AirFlex410。該共聚物的粘度優選為250到900cps。
在另一實施例中，塗覆用的聚合物由均聚物構成。在優選實施例中，用於形成均聚物的單體單元是乙基纖維素。在更優選的實施例中，形成塗層用的乙基纖維素可從Dow Chemical購得，其商標為ETHOCELS10、S20、S100，優選是S45。
各種ETHOCEL的專有特性是由聚合物鏈(用分子量或溶液粘度表示)中的無水單元的數量、羥乙基的取代程度(用纖維素中的羥基--OH被羥乙基-OC2H5取代的百分比)決定的。優選的ETHOCEL S45的溶液粘度約為41到49cp，羥乙基含量約為48到49.9％。該濃度是在25攝氏度下用烏式粘度計對80/20甲苯/乙醇中的5％溶液測得的。
在一個實施例中，添加劑成分包括一種添加劑。按照此處所用的，術語「添加劑」包括所有能與添加劑組合物化合或混合併能賦予含水系統有益特性的物質。例如，添加劑包括能與含水系統相容的微生物殺滅劑。在一個實施例中，添加劑成分包括一般在含水系統、優選是冷卻系統、更優選是開放式再循環冷卻水系統中採用的傳統抑制劑和緩衝劑的混合物。在一個實施例中，添加劑成分包括(1)用以維持中性或鹼性pH的緩衝成分，例如包括鹼金屬鹽或磷酸、硼酸鈉等等，(2)空化襯墊點蝕抑制劑成分，例如包括鹼金屬或亞硝酸、鉬酸鈉等等，(3)金屬腐蝕和熱表面腐蝕抑制劑成分，例如包括鹼金屬、亞硝酸鹽、硝酸鹽、矽酸鹽、羧酸、磷酸、膦酸鹽、焦磷酸鹽、唑、硫酸、巰基苯並噻唑、二硫代磷酸的金屬鹽以及二硫代碳酸的金屬鹽(現已發現一種特殊的腐蝕抑制劑是令人滿意的和優選的，它是酚抗氧化劑、4，4』-亞甲基雙二烷基氧膦(2，6-二-三丁基酚)，該物質是商用的，商標為Ethy1702，由Ethyl公司製造)等等，(4)消泡劑成分，例如包括矽酮消泡劑、諸如聚乙氧基乙二醇、聚丙氧基乙二醇或乙炔基乙二醇等的醇類，(5)熱表面沉澱和汙垢抑制劑成分，例如包括磷酸酯，膦基羧酸，聚丙烯酸酯，苯乙烯-馬來酸酐的共聚物，磺酸酯等，(6)分散劑成分，例如包括諸如以下表面活性劑的非離子表面活性劑和/或陰離子表面活性劑磷酸酯，烷基硫酸鈉，芳香基硫酸鈉，烷基芳香基硫酸鈉，線性烷基苯磺酸鹽，烷基酚，乙氧化醇，羧酸酯等等，(7)有機酸，例如包括己二酸，癸二酸等等，(8)抗凝劑，例如Feldman等人在美國專利5094666中公開的那些，在此將其內容全部結合進來作為參考(例如，該抗凝添加劑包括乙烯與脂肪酸乙烯酯的共聚物，其分子量為500-50000；或者鄰苯二甲酸酐的Tallow氨鹽，其用量為0.01-0.2％；或者是用量為0.005-0.15％的二硫代苯甲酸的Tallow氨鹽；或者4-羥基，3，5-二-t-丁基二硫代苯甲酸；或者乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物)和/或微生物殺滅劑，優選是Sherbondy等人在美國專利5662803中公開的用於冷卻塔的開放式再循環冷卻水系統中的微生物殺滅劑，在此將上述文獻的公開內容全部結合進來作為參考。
在一個實施例中，添加劑成分包括一種或多種以下物質腐蝕抑制劑，鉬酸鈉的二水化合物，苯並三唑/甲苯基三唑；汙垢抑制劑，類似來自Solutia的HEDP(1-羥基亞乙基-1，1-磷酸)等，來自NoveonBFGoodrich的Dequest 2016-D、聚丙烯酸酯/丙烯酸聚合物；分散劑，磺化苯乙烯馬來酸酐共聚物，來自Alco Chemcial的NarlexD-72類共聚物；來自Noveon的磺化共聚物；微生物殺滅劑，氯/溴釋放化合物；以及指示劑。
例如，中西部使用的添加劑成分(根據補充液中有～250ppm的溶解固體)約含(按重量計)20％的鉬酸鈉二水化合物，約20％的HEDP，約30％的Narlex D-72，約2％的苯並三唑，以及約28％的填料。根據上述配方，一般處理水平總計為50ppm。
其它添加劑成分包括下表1中列出的一種或多種活性劑的混合物。所認定的可能功能要認為是示範性而非限制性的。
表1成分可能起的作用範圍鹼金屬或磷酸銨 腐蝕抑制劑/緩衝劑0-80鹼金屬或膦酸銨 腐蝕抑制劑/緩衝劑0-80鹼金屬或焦磷酸銨 腐蝕抑制劑/緩衝劑0-80鹼金屬或硼酸銨 腐蝕抑制劑/緩衝劑0-80鹼金屬或亞硝酸銨 空化襯墊點蝕/腐蝕性抑制劑4-60鹼金屬或鉬酸銨 空化襯墊點蝕/腐蝕性抑制劑4-60鹼金屬或硝酸銨 腐蝕抑制劑鹼金屬或矽酸銨 腐蝕抑制劑 0-40鹼金屬或一種或多種中性化的二羧酸銨鹽 腐蝕抑制劑 1-15甲苯基三唑 腐蝕抑制劑 1-15分散劑(例如聚丙烯酸、沉澱和汙物 0-15膦基羧酸、磷酸酯，苯乙烯-馬來酸酐共聚物，聚馬來酸，sufonates與磺酸酯的共聚物)消泡劑(例如矽酮，聚乙泡沫抑制劑 0-3氧化乙二醇，聚丙氧化乙二醇，乙炔基乙二醇)在一個實施例中，添加劑成分包括亞硝酸鹽化合物。在優選實施例中，添加劑成分包括亞硝酸鹽化合物和鉬酸鹽化合物的混合物，用以維持冷卻系統中亞硝酸鹽或亞硝酸鹽與鉬酸鹽的混合物的最低濃度約為800ppm，亞硝酸鹽在冷卻系統中的最低水平約為400ppm。該添加劑由Fleetguard出售，商標為DCA-2+，它除了亞硝酸鹽外，還包括硼酸鹽、矽酸鹽、甲苯基三唑、汙垢抑制劑、表面活性劑和消泡劑。
在更優選的實施例中，添加劑成分包括亞硝酸鹽、硝酸鹽和鉬酸鹽化合物的混合物。在更為優選的實施例中，添加劑成分包括亞硝酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、矽酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、甲苯基三唑、有機酸、汙垢抑制劑、表面活性劑和消泡劑。該添加劑由Fleetguard出售，商標為DCA-4+。
添加劑成分可以是固體、粒狀、或顆粒形式，只要它在加工處理溫度下不會分解或熔融即可。優選的是，可將添加劑成分模塑成丸或片劑形式，它們既可以是球形，也可以是不規則形狀。添加劑丸劑或片劑的尺寸要足以在理想時段內讓添加劑成分穩定可控地釋放到冷卻系統中。此外，當添加劑丸劑或片劑在過濾環境下使用時，它們應當大於過濾器的孔或孔口。一般而言，球形丸劑或片劑的直徑應當約在1/32″到5.0″、優選約在2/32″到約3″、更優選約在1/8"到1/2″、進一步優選約為3/8″的數量級上。
將添加劑成分作出丸劑或片劑要取決於其中所含的物質的混合物。例如，當添加劑成分包含足量的分散劑或分散劑混合物時，分散劑或混合物還用作粘結劑，由此就能直接讓成分模塑或壓製成丸劑或片劑形式。如果添加劑成分不夠密實，必需往添加劑成分中加入粘結劑，以便將其模塑或壓製成丸劑或片劑。例如，適宜的粘結劑包括以下物質聚乙烯吡咯烷、丙烯酸鈉、聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、玉米澱粉、微晶纖維素、丙二醇、乙二醇、矽酸鈉、矽酸鉀、甲基丙烯酸/丙烯酸的共聚物、木質素磺酸鈉、羥基丙基纖維素鈉，其中優選為羥乙基纖維素和水。
優選的是，要被模壓或壓製成丸劑或片劑的添加劑成分還包括脫模劑。例如，適宜的脫模劑包括硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸、丙二醇、乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚氧化丙烯-聚氧化乙烯的嵌段共聚物、微晶纖維素、高嶺土、矽鎂石、碳酸鎂、煅制氧化矽、矽酸鎂、矽酸鈣、矽酮、單和二羧酸以及玉米澱粉。
為了形成可控制釋放的冷卻添加劑組合物，可通過噴射塗覆、微囊技術或本領域專業人員所公知的其它任何塗覆技術將聚合物塗層敷設到添加劑組合物上。優選的是，聚合物塗層是水分散的乳狀液，可通過鼓式或盤式塗覆將它們敷設到添加劑的丸劑或片劑核上。要敷設到添加劑核上的塗層量要取決於所得覆層片劑或丸劑理想的可控制釋放特徵。塗覆量增加，將導致添加劑成分的釋放速度降低。一般而言，基於添加劑片劑的總重，塗層的重量百分比約佔1.0到40.0％，優選約佔重量的2％到20％，更優選約佔重量的3到15％。例如，冷卻塔內採用的塗層約佔重量的4％到10％，優選約佔重量的8％。
在一概括性實施例中，提供了一種用於讓至少一種添加劑在開放式再循環冷卻水系統中維持有效濃度的方法。該方法包括將添加劑組合物、例如此處所述的那些組合物置於與開放式再循環冷卻系統相接觸的地方。例如，添加劑組合物可置於與補充管線流體連通的容器內。隨著補充流體從補充管線進入容器，並與添加劑組合物混合，添加劑組合物將添加劑釋放到補充流體中。於是補充流體攜帶著添加劑進入開放式再循環系統。
在一個實施例中，可利用此處所述的液體補給系統實施將添加劑以可控制釋放的方式釋放到開放式再循環系統中的方法。在一個實施例中，可利用此處所述的補充管線實施將添加劑以控制方式釋放到開放式再循環系統中的方法。該方法不用泵，和/或沒有監測器。
以下非限制性的例子表明了本發明的某些方面。
例1可控制釋放的冷卻添加劑組合物在燒瓶中的釋放特徵在燒瓶中測試可控制釋放的冷卻添加劑組合物的釋放特徵。具體而言，用於被測冷卻添加劑組合物的塗層是醋酸乙烯酯-柯赫酸乙烯的共聚物(EMULTEX VV 575)，所用的添加劑成分是DCA-4+片劑。所得片劑平均重1.462克，直徑為11mm，按重量它含26.8％的EMULTEXVV575共聚物固體。通過將等體積的乙二醇和去離子水混合製備出測試冷卻液。該冷卻液還含有濃度為2000mg/L的磷酸鉀K2HPO4。用氫氧化鈉將測試液的pH調節為10.3。
將五片覆層片劑堆疊在長92mm、直徑14mm的聚丙烯試管內。所述試管的一端開敞，在其側壁上總共均勻分布著18個洞，試管底部有一個洞。每個洞的直徑為4mm。將裝著覆層片劑的試管吊在裝配了磁力攪拌棒和冷水冷凝器的三口1升燒瓶內。然後，為燒瓶裝入0.900升測試冷卻液。
接著，在混合的同時將溶液加熱到190±3華氏度，並保溫。對化學成分從DCA-4+片劑向溶液的釋放進行監視。採樣，分析亞硝酸鹽、硝酸鹽和鉬酸鹽。將每種成分隨時間的釋放百分比算成是所測濃度與完全釋放時期望濃度的比值。將結果表示為表2中隨時間變化的釋放百分比。
表2
*釋放因子大於100％是由於濃度測量過程中的統計波動所致。
這些數據表明，這些成分隨時間漸漸從內部DCA-4+片劑核釋放到外部測試液中。對於亞硝酸鹽和硝酸鹽而言，大約在800小時時達到有效和基本徹底的釋放，可預期的是，對於鉬酸鹽而言需要1100小時。
利用與上述實驗相同的燒瓶、規程和條件測試其它冷卻添加劑組合物。表3示出了在DCA-4+片劑上有22.3％的EMULEX VV 575塗層的情況下的緩釋數據(釋放％)。表4示出了在DCA-4+片劑上有18.2％的EMULEX VV 575塗層的情況下的緩釋數據(釋放％)。表5示出了在DCA-4+片劑上有30％的NeoCAR 820(丙烯酸酯-柯赫酸乙烯共聚物)塗層的情況下的緩釋數據(釋放％)。表6示出了在DCA-4+片劑上有5％的ETHOCEL S45塗層的情況下的緩釋數據。表7示出了在DCA-4+片劑上有15％的ETHOCEL S45塗層的情況下的緩釋數據。
這些數據表明，成分隨時間漸漸從內部DCA-4+片劑核釋放到外部測試液中。此外，正如所預料，添加劑的釋放速率與塗層的百分比成反比，即塗覆了26.8％的EMULEX VV575(表2)的添加劑成分的釋放速率要分別慢於塗覆了22.3％(表3)和18.2％(表4)的釋放速率。此外，對於ETHOCEL聚合物，添加劑的釋放速率表現為與塗層的百分比成反比(表6和7)。
表3
*釋放因子大於100％是因為濃度測量過程中的統計波動所致。
表4
*釋放因子大於100％是因為濃度測量過程中的統計波動所致。
表5
*釋放因子大於100％是因為濃度測量過程中的統計波動所致。
表6
*釋放因子大於100％是因為濃度測量過程中的統計波動所致。
表7
*釋放因子大於100％是因為濃度測量過程中的統計波動所致。
例2可控制釋放的冷卻添加劑組合物在實驗臺上的釋放特徵在一個實施例中，添加劑組合物可用於發動機冷卻系統。因此，就要在模擬發動機冷卻系統的實驗臺上測試添加劑組合物的性能。例如，在模擬發動機冷卻系統的實驗臺上測試用作DCA-4+片劑、冷卻添加劑的塗層的醋酸乙烯酯-柯赫酸乙烯(EMULTEX VV575)的性能。實驗臺有三個主要部件存儲槽，散熱器和泵。在存儲槽內安裝了加熱元件。實驗過程中，往系統內總共加入18.4升測試冷卻液。該系統與Mitchell等人在美國專利6010639中公開的那種系統類似，在此將該文獻的公開內容結合進來作為參考。
可將Fleetguard WF2121過濾器用於此項研究。在該過濾器的中心管內總共裝著187片被覆層的DCA-4+片劑。
在將過濾器擰到測試實驗臺上、使之位於存儲器和散熱器之間後，起動泵，隨著測試液在整個系統內循環，開始實驗。測試液通過過濾器的流速約保持在每分鐘1.2到1.5加侖，整個測試液的溫度約維持在190+5華氏度。每運行10天關閉一次系統，每次重新起動前維持關閉狀態12-48小時。
與上面燒瓶中實驗類似，隨著時間收集樣品，進行分析，並計算成分的釋放百分比。表8示出了實驗臺中添加劑隨時間的釋放百分比。
表8
這些數據再次表明，成分隨時間從內部DCA-4+片劑核漸漸釋放到外部測試冷卻液中。與燒瓶中的實驗相比，每種成分的釋放速率要明顯慢一些。
下面的例子為本領域普通技術人員提供了在本發明的範圍內製造可控制釋放的冷卻添加劑組合物的具體方法，但不應認為這是對本發明範圍的限制。
例3可控制釋放的冷卻添加劑組合物的製造方法採用F1eetgua rd DCA-4+片劑。它們由亞硝酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、矽酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、甲苯基三唑、有機酸、汙垢抑制劑、表面活性劑和消泡劑。首先，將粉末狀的成分混合起來，然後利用3/8″的模具將其壓成標準杯形片劑。片劑的重量約為1.10克，硬度約為8到15kps。利用鼓式塗布機進行塗覆。
為了塗覆DCA-4+片劑，要將DCA-4+的標準杯形片劑置於鼓式塗布機內的旋轉盤上。隨著盤子旋轉，通過噴嘴將EMULTEX VV575分散體泵送並噴射到片劑表面上。噴射速率很重要。要維持每分鐘約15克分散體的速率。控制噴流形狀，以獲得良好的聚合物液滴霧。
與此同時，通過非常輕微的減壓，讓約40攝氏度的暖空氣流通過塗覆腔，以便在聚合物霧(或小液滴)到達片劑表面前後除掉聚合物霧中的水蒸汽。
隨著時間過去，聚合物漸漸在片劑上形成了一層塗層。在噴射完了所有聚合物分散體從而得到理想厚度的塗層以後，讓所得覆層的片劑在旋轉盤上靜置幾分鐘，然後將其從旋轉盤上移到容器中保存。
在此已引用了多篇專利和參考文獻。在此將這些專利和參考文獻的公開內容整個結合進來作為參考。
雖然相對各個具體例子和實施例描述了本發明，但要理解的是，本發明並不限於此，可按照以下權利要求書的範圍進行各種方式的實踐。
權利要求
1.一種用於含水系統中的可控制釋放的添加劑組合物，它包括包含添加劑成分的核；以及基本上包裹在所述核的周圍的塗層，所述塗層是不溶的，它包括僅僅由兩種單體的單元構成的聚合物。
2.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中含水系統是冷卻系統。
3.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中含水系統是開放式再循環水冷卻系統。
4.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中含水系統是冷卻塔的開放式再循環系統。
5.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中所述塗層包括由醋酸乙烯酯和不飽和烯單體的單元構成的共聚物。
6.根據權利要求5所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中不飽和烯單體選自由柯赫酸乙烯和乙烯組成的組。
7.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中所述塗層包括由醋酸乙烯酯和柯赫酸乙烯的單元構成的共聚物。
8.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中所述塗層包括由醋酸乙烯酯和乙烯的單元構成的共聚物。
9.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中按重量計，塗層包括由約45％到95％的來自醋酸乙烯酯的單元和約5％到55％的來自不飽和烯單體的單元構成的聚合物。
10.根據權利要求9所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中不飽和烯單體選自由柯赫酸乙烯和乙烯組成的組。
11.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中按重量計，塗層包括由約45％到95％的來自醋酸乙烯酯的單元和約5％到55％的來自柯赫酸乙烯的單元構成的聚合物。
12.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中按重量計，塗層包括由約45％到95％的來自醋酸乙烯酯的單元和約5％到55％的來自乙烯的單元構成的聚合物。
13.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中所述塗層包括由丙烯酸酯和柯赫酸乙烯的單元構成的共聚物。
14.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中所述塗層包括由來自乙基纖維素的單元構成的均聚物。
15.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中以可控制釋放的冷卻添加劑的總重為基礎，塗層的重量百分比約佔1％到40％。
16.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中以可控制釋放的冷卻添加劑的總重為基礎，塗層的重量百分比約佔2％到20％。
17.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中塗層的重量百分比約為4％到10％。
18.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中塗層的重量百分比約為8％。
19.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中所述冷卻添加劑成分包含至少一種選自由以下物質組成的組中的活性成分磷酸鹽，焦磷酸鹽，微生物殺滅劑緩衝成分，空化襯墊點蝕抑制劑，金屬腐蝕和熱表面腐蝕抑制劑，消泡劑，熱表面沉澱和汙垢抑制劑，分散劑，有機酸，表面活性劑和它們的混合物。
20.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中所述核還包括一定量的粘結劑，其足以讓所述核維持片劑或丸劑的形式。
21.根據權利要求20所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中所述粘結劑選自以下物質組成的組聚乙烯吡咯烷酮，丙烯酸鈉，聚丙烯酸鈉，羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥基丙基纖維素鈉，玉米澱粉、微晶纖維素、丙二醇、乙二醇、矽酸鈉、矽酸鉀、甲基丙烯酸酯/丙烯酸酯的共聚物、木質素磺酸鈉和水。
22.根據權利要求1所述的可控制釋放的添加劑組合物，其中所述核還包括脫模劑。
23.一種用於為開放式再循環冷卻水系統或閉合循環式鍋爐用水系統提供添加劑的液體補給系統，該液體補給系統包括補充管線和包括布置在其中的包括添加劑成分的添加劑系統，所述補充管線被構造和設置成能讓補充液進入其中，所述添加劑系統被構造成能將添加劑成分可控制釋放到通過補充管線的補充液中，補充液攜帶著添加劑成分進入開放式再循環冷卻水系統或閉合循環式鍋爐用水系統。
24.根據權利要求23所述的液體補給系統，其中補充管線與源管線流體連通，由此補充液從源管線流出，至少有一部分補充液進入補充管線。
25.根據權利要求24所述的液體補給系統，其中通過補充管線的那部分補充液由閥控制。
26.根據權利要求24所述的液體補給系統，其中通過補充管線的那部分補充液由補充管線內設置的閥來控制。
27.根據權利要求24所述的液體補給系統，其中在源自源管線的補充液中，約有不足50％的補充液進入補充管線。
28.根據權利要求24所述的液體補給系統，其中源自源管線的補充液中約有不足10％的補充液進入補充管線。
29.根據權利要求24所述的液體補給系統，其中補充液流過補充管線的流速要慢於補充液流過源管線的流速。
30.根據權利要求23所述的液體補給系統，其還包括源管線和至少一根附加補充管線，源管線與補充管線和附加補充管線流體連通，補充液從源管線流出，進入補充管線和附加補充管線中的至少一個。
31.根據權利要求30所述的液體補給系統，其中附加補充管線包括布置在其中的附加添加劑系統。
32.根據權利要求30所述的液體補給系統，其中附加補充管線中未布置添加劑系統。
33.根據權利要求30所述的液體補給系統，其中通過補充管線和附加補充管線的補充液由閥控制。
34.根據權利要求30所述的液體補給系統，其中通過補充管線和附加補充管線的補充液由設置在每個補充管線和附加補充管線中的閥分別控制。
35.根據權利要求30所述的液體補給系統，其中在源自源管線的補充液中，約有不足50％的補充液流進入補充管線。
36.根據權利要求30所述的液體補給系統，其中在源自源管線的補充液中約有不足10％的補充液流進入補充管線。
37.根據權利要求30所述的液體補給系統，其中補充液流過補充管線的流速要慢於補充液流過源管線的流速。
38.根據權利要求30所述的液體補給系統，其中在源自源管線的補充液中約有不足50％的補充液流進入附加補充管線。
39.根據權利要求30所述的液體補給系統，其中在源自源管線的補充液中約有不足90％的補充液流進入附加補充管線。
40.根據權利要求30所述的液體補給系統，其中補充液流過附加補充管線的流速要慢於補充液流過源管線的流速。
41.根據權利要求23所述的液體補給系統，其中添加劑系統包括裡面設置了添加劑組合物的容器，所述容器被構造成能讓補充液與添加劑組合物接觸。
42.根據權利要求41所述的液體補給系統，其中添加劑組合物包括可控制釋放的成分和添加劑成分，可控制釋放的成分用於實現添加劑成分的可控制釋放。
43.根據權利要求41所述的液體補給系統，其中添加劑組合物包括包含添加劑組合物的核；以及基本上包裹在核周圍的可控制釋放成分。
44.根據權利要求42所述的液體補給系統，其中可控制釋放成分包括由兩種單體的單元構成的共聚物。
45.根據權利要求42所述的液體補給系統，其中可控制釋放成分包括由柯赫酸乙烯和不飽和烯單體的單元構成的共聚物。
46.根據權利要求45所述的液體補給系統，其中不飽和烯單體選自由柯赫酸乙烯和丙烯酸酯組成的組。
47.根據權利要求42所述的液體補給系統，其中可控制釋放成分包括由醋酸乙烯酯和柯赫酸乙烯單元構成的共聚物。
48.根據權利要求42所述的液體補給系統，其中可控制釋放成分包括由醋酸乙烯酯和乙烯單元構成的共聚物。
49.根據權利要求42所述的液體補給系統，其中按重量計，可控制釋放成分包括由約45％到95％的醋酸乙烯酯單元和約5％到55％的不飽和烯單體單元構成的聚合物。
50.根據權利要求42所述的液體補給系統，其中可控制釋放成分包括由烷基纖維素單元構成的聚合物。
51.根據權利要求42所述的液體補給系統，其中添加劑成分包括至少一種選自以下物質組成的組中的活性成分磷酸鹽，焦磷酸鹽，微生物殺滅劑緩衝成分，空化襯墊點蝕抑制劑，金屬腐蝕和熱表面腐蝕抑制劑，消泡劑，熱表面沉積和汙垢抑制劑，分散劑，有機酸，表面活性劑，以及它們的混合物。
52.一種用於為開放式再循環冷卻水系統或閉合循環式鍋爐用水系統提供添加劑的液體補給系統，該液體補給系統包括源管線，第一補充管線，第二補充管線，和布置在第一補充管線內的包括添加劑成分的添加劑系統；源管線與第一補充管線和第二補充管線流體連通；補充液從源管線中流出，進入第一補充管線和第二補充管線中的至少一個；添加劑系統被構造成能向經過第一補充管線的補充液提供可控制釋放添加劑成分，該補充液攜帶著添加劑成分進入開放式再循環系統或閉合循環式鍋爐用水系統。
53.一種補充管線，它包括布置在其中的添加劑系統，該補充管線可用於向開放式再循環系統或閉合循環式鍋爐用水系統提供添加劑。
54.根據權利要求52所述的補充管線，其中該補充管線與源管線流體連通，其中補充液來源於源管線，至少有一部分補充液進入補充管線。
55.根據權利要求52所述的補充管線，其中該添加劑系統包括裡面設置了添加劑組合物的容器，該容器被構造成能讓補充液與添加劑組合物接觸。
56.根據權利要求55所述的補充管線，其中添加劑組合物包括可控制釋放成分和添加劑成分，該可控制釋放成分用於實現添加劑成分的可控制釋放。
57.根據權利要求55所述的補充管線，其中添加劑組合物包括包含添加劑組合物的核；以及基本上包裹在核周圍的可控制釋放成分。
58.一種用於向開放式再循環系統或閉合循環式鍋爐用水系統提供可控制釋放添加劑的方法，該方法包括以下步驟讓補充液通過補充管線，該補充管線包括布置在裡面的添加劑系統，通過補充管線的補充液最終進入開放式再循環系統或閉合循環式鍋爐用水系統。
59.根據權利要求58所述的方法，其中添加劑系統包括裡面布置有添加劑組合物的容器，該容器被構造成能讓補充液與添加劑組合物接觸。
60.根據權利要求58所述的方法，其中添加劑組合物包括可控制釋放成分和添加劑成分，該可控制釋放成分用於實現添加劑成分的可控制釋放。
61.根據權利要求58所述的方法，其中添加劑組合物包括包括添加劑成分的核；以及基本上包裹在核周圍的可控制釋放成分。
全文摘要
一種用於含水系統的可控制釋放的添加劑組合物。該組合物包括含有至少一種添加劑成分的核和將所述核封裝在裡面的聚合物塗層。可控制釋放的冷卻添加劑組合物向含水系統緩慢地釋放添加劑成分，由此將在長時間內供給有效濃度的添加劑成分。本發明提供了一種液體補給系統(10)，用以通過控制方式將添加劑導入開放式再循環系統(18)或閉合循環式鍋爐用水系統。液體補給系統(10)包括補充管線(12)和該補充管線內布置的添加劑系統(14)。補充液進入補充管線(12)，其中添加劑系統(14)被構造成能向補充液控制地釋放添加劑，所述補充液攜帶著添加劑進入開放式再循環系統(18)或閉合循環式鍋爐用水系統。
文檔編號B01J2/00GK1501836SQ02808058
公開日2004年6月2日 申請日期2002年2月12日 優先權日2001年2月12日
發明者T·布拉科默雷, T 布拉科默雷, Y·-S·陳, こ, D·凱利 申請人:多伯化學公司