CN101035728B - 抑制粉尘的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于抑制扬尘物料的扬尘的方法,通过将聚四氟乙烯(PTFE)或改性聚四氟乙烯的水性分散体喷洒到该扬尘物料的暴露外表面上,以使所述分散体的至少部分形成原纤维,并用聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的原纤维的网涂覆该扬尘物料的暴露外表面。该方法对于抑制容纳在堆、料堆或顶部开口容器中的扬尘物料和容纳在顶部开口的运输车辆中的扬尘物料的扬尘具有特别的优点。
Description
技术领域
本发明涉及来源于扬尘物料的粉尘的抑制。贯穿说明书的“扬尘物料(dusting material)”是术语,用于指包含相当多量的粉尘或者借助于它的运动释放粉尘的物料。
背景技术
来源于扬尘物料,特别是粉状物料和粉末,的粉尘是一个长期存在的问题并继续引起在工业场所中处理这种物料的困难。粉尘不仅从通过呼吸吸入粉尘的观点看是健康的威胁,而且同样可能是火灾和爆炸的危险。
在有毒化合物或者粉末容易起尘而且所述粉尘变成高毒性的地方,扬尘物料的问题最为尖锐。
在这种环境下,以前已经提出过解决方案,涉及用水或油在所述物料上方的空间喷雾和/或也涂覆所述物料,连同将所述物料和化合物混合,以减少从物料中产生的或释放的粉尘量。
很容易理解,所述方法仅是在物料被添加、或被喷淋至湿透,而且在进一步处理该物料时该物料没有有害效果的地方适用。例如,涉及颜料粉末使用水雾化系统是无用的,因为颜料在处理时需要干燥。
过去,物料扬尘的其它解决方案,已经包括复杂的除尘系统,该系统包括真空系统,可能使得随后的分离装置,如过滤器或沉淀器,用于粉尘回收。虽然这些方法在某些领域有用,但是它们相对费用较高,而且不适于扬尘物料的露天存储或露天运输。
已经发现可使用本发明的扬尘物料的露天存储或露天运输的一个特别的例子,是与用顶部开口的运输工具,如铁路货车,运输煤、铁矿石或者类似的开采物料有关。
在具体情况中,煤矿产业中需要在煤矿开采后将煤运输到整批运输的点,如装运基地。在这种操作中处理的煤的体积是很大的。
目前使用的将煤从煤矿转移到装运基地的最有效的方法是通过铁路,本发明解决的目前存在的一个问题是需要在通过铁路从矿区到 最后发货点的煤运输过程中抑制粉尘。
发明内容
本发明提供一种用于抑制扬尘物料的扬尘的方法,通过将聚四氟乙烯(PTFE)或改性聚四氟乙烯的水性分散体喷洒到该扬尘物料的暴露外表面上,以使所述分散体的至少部分纤维化,并用聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的原纤维的网涂覆该扬尘物料的暴露外表面。所用的聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的水性分散体优选具有大约0.15wt%至大约15wt%的聚合物固体含量。还优选,基于聚合物固体的重量,聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的水性分散体包含大约2wt%至大约11wt%的非离子表面活性剂。优选地,水性分散体包含脂肪醇乙氧基化物非离子表面活性剂,并基本上没有包含芳族基团的表面活性剂。在优选方法中,水性分散体具有含量小于30ppm,优选小于10ppm,并且最优选小于5ppm的含氟表面活性剂。该方法对于抑制容纳在堆、料堆或顶部开口容器中的扬尘物料和容纳在顶部开口的运输车辆中的扬尘物料的扬尘具有特别的优点。
附图说明
图1是根据本发明用于铁路车皮中装载的煤的暴露外表面的粉尘抑制处理的方法和相关装置的简图。
具体实施方式
在本发明的实施方案中,已经发现,含有聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的某些组合物可在给定的条件下通过雾化喷嘴喷雾,以导致所述组合物纤维化,并且将雾化溶液喷洒到易于扬尘的物料的暴露的顶表面,如容纳在顶部开口的容器例如铁路货车中的煤,或者在装运基地堆料场中堆置的煤,明显地抑制了物料扬尘的能力,包括在所述顶部开口的容器中的运输期间。该方法可适用于抑制来自包括煤和金属矿石的任何不同扬尘物料中的粉尘。
已经发现纤维化喷雾包含聚四氟乙烯或者改性聚四氟乙烯的亚微观纤维的网,称作原纤维,其当喷洒在所述扬尘物料的暴露的表面时,形成原纤维的互锁网,所述互锁网将粉尘的相当大的比例捕获在 该网中,而粉尘的其它颗粒看起来是粘到原纤维网本身上。
在本发明的另一实施方案中,提供待施加到容纳在顶部开口容器中的扬尘物料装料的暴露表面上的组合物,该组合物由聚四氟乙烯的原纤维网构成,所述网由其分散体的雾化和纤维化产生。
在本发明的又一实施方案中,提供一种减少或显著消除在通常的扬尘物料中扬尘的方法,该方法包括通过雾化喷嘴将聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的分散体喷洒到所述通常的扬尘物料的暴露外表面上的步骤,其中至少部分所述分散体发生纤维化,借此用聚四氟乙烯的原纤维的网涂覆所述通常的扬尘物料的暴露外表面。
根据本发明的又一实施方案,聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的浓缩分散体是疏水性的带负电的胶体,包含直径为大约100nm至大约500nm之间的颗粒,并具有通常大约30-70wt%的聚合物固体含量,该聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的浓缩分散体被用水稀释到低于20重量份/100份,优选低于10重量份/100份,但超过0.5重量份/100份的低浓度。根据本发明使用的优选稀释分散体具有小于大约15wt%,更优选小于约7.5wt%,但超过约0.15wt%的固体含量。特别适合的固体含量工作范围是大约0.25wt%到大约2.5wt%。这种分散体在适当压力下通过具有优选直径为大约0.5至大约2毫米的孔的雾化喷嘴,这使得分散体纤维化并形成原纤维网。
用于雾化所述乳状液的适当压力在大约100kPa至大约1500kPa之间。
本发明中使用的浓缩的PTFE和改性的PTFE分散体包含非离子表面活性剂,优选脂肪醇乙氧基化物,下文中还将具体说明。非离子表面活性剂使浓缩的分散体稳定,减少在制造和随后的处理期间凝结的趋势。类似地,非离子表面活性剂在稀释的分散体中也是有利的,在泵吸和从喷嘴喷洒时辅助稳定分散体。根据本发明,当浓缩的分散体用水稀释待用时,非离子表面活性剂基于聚合物固体的水平没有变化。这样,非离子表面活性剂在稀释的分散体中与在典型的浓缩的分散体中处于相同水平,并且,基于分散体中聚合物固体重量,优选为大约2wt%至大约11wt%的非离子表面活性剂。如果浓缩的分散体没有包含用于本发明所期望的非离子表面活性剂水平,那么可将另外的非离子表面活性剂加入到稀释的分散体中。如在下文中更具体地说 明,优选分散体不含包含芳族基团的非离子表面活性剂。
如下文中更具体地说明,优选采用包含水平显著降低的含氟表面活性剂的浓缩分散体。在针对本发明使用而稀释之后,聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的水性分散体优选具有小于大约30ppm,更优选小于大约10ppm,最优选小于大约5ppm的含氟表面活性剂含量。
如将被本领域技术人员所理解的那样,聚四氟乙烯具有很强的耐化学性和耐高温性,从而随后与处理过的物料相互作用的风险被认为 是很低的。
应该注意,根据本发明,对于雾化的聚四氟乙烯分散体而言,没有必要渗透容器或料堆中物料装料的外部。相反,在物料暴露的顶部表面上形成原纤维网就足够显著地抑制容器内或料堆中的物料的扬尘。
PTFE和改性的PTFE
本发明中使用的适合的分散体是不可熔融加工的纤维化的聚四氟乙烯(PTFE)(包括改性的PTFE)的分散体。聚四氟乙烯(PTFE)指其没有任何明显量共聚用单体存在的、自身聚合的四氟乙烯。改性的PTFE指带TFE和低浓度共聚用单体的共聚物,所述低浓度使得所得的聚合物的熔点不会下降到显著低于PTFE的熔点。这种共聚用单体的浓度优选小于1wt%,更优选地小于0.5wt%。少量的共聚用单体改性剂在烘烤(熔化)过程中改善成膜能力,可以是全氟代烯烃形式,值得一提的是六氟丙烯(HFP)或全氟(烷基乙烯基)醚(PAVE),其中烷基包含1至5个碳原子,优选全氟(乙基乙烯基)醚(PEVE)和全氟(丙基乙烯基)醚(PPVE)。氯三氟乙烯(CTFE)、全氟丁基乙烯(PFBE),或将大的侧基引入分子的其它单体也是可能的共聚用单体改性剂。优选地,PTFE或改性的PTFE具有至少1×109Pa·s的熔化蠕变粘度。本发明所用的分散体中的树脂在隔离和干燥时是不可融化加工的。这种高熔融粘度表明PTFE或改性PTFE在熔融状态不流动,因此是不可熔融加工的。
不可熔融加工的意味着当通过用于熔融可加工的聚合物的标准熔融粘度测定程序进行检测时,检测不到熔体流动。这种测试根据ASTM D-1238-00改进版进行,具体如下:圆筒、孔和活塞尖端由耐腐蚀合金、即由Haynes Stellite Co.制造的Haynes Stellite 19制备。将 5.0g样品装载到内径为9.53mm(0.375英寸)、维持在372℃的圆筒。样品装载到圆筒五分钟后,在5000克的载荷(活塞加上砝码)下通过2.10mm(0.0825英寸直径)、8.00mm(0.315英寸)长的直角边的孔挤出。这与44.8KPa(6.5英镑/平方英寸)的剪应力一致。没有观察到熔融挤出物。
优选地,本发明中使用的PTFE和改性PTFE具有小于2.40的标准比重(SSG),典型地,从大约2.14到大约2.40,优选小于大约2.30,并且更优选小于大约2.25。该SSG通常与PTFE或改性PTFE的分子量成反比例。
本发明中使用的分散体中的含氟聚合物颗粒优选具有大约100nm至大约500nm,最优选大约140nm至大约240nm的数均颗粒尺寸。
本发明中使用的含氟聚合物分散体由分散聚合(也称作乳液聚合)制成。一种典型的用于优选聚合物PTFE的水性分散体聚合的方法是,其中TFE蒸气供应给容纳有含氟表面活性剂、石蜡和去离子水的加热了的反应器的方法。如果希望减少PTFE的分子量,也可以加入链转移剂。加入自由基引发剂溶液,并随着聚合的进行,加入另外的TFE以维持压力。反应放出的热由循环冷却水通过反应器外套排出。数小时以后,停止供给,反应器通风并用氮吹扫,容器中未加工的分散体被转到冷却容器。除去石蜡,隔离分散体并用非离子表面活性剂稳定。
优选地,在这种方法中使用的分散剂是氟化的表面活性剂。分散体中含氟表面活性剂是非调聚的(non-telogenic)阴离子分散剂,溶于水并包含亲水基和疏水部。优选地,疏水部是脂肪族氟烷基,其包含至少四个碳原子并承载着氟原子而且具有不多于两个不承载氟原子(与亲水基相邻的)的碳原子。这些含氟表面活性剂用作用于分散的聚合助剂,而且因为它们不发生链转移,所以它们不会引起形成具有不希望的短链长度的聚合物。适合的含氟表面活性剂的大量名单在Berry的专利2,559,752中公开。优选地,含氟表面活性剂是具有6-10个碳原子的全氟化羧酸或磺酸,典型地是盐形式使用。适合的含氟表面活性剂是全氟羧酸铵,例如全氟辛酸铵或者全氟辛酸铵(APFO)。含氟表面活性剂通常相对于形成聚合物的量按0.02至1wt%的量存在。氟化的表面活性剂用于辅助聚合方法,但优选地,如下所述,显 著地减少待用于抑制粉尘方法中的浓缩分散体组合物中剩余的量。
优选地,用于本发明方法中制作分散体的引发剂是自由基引发剂。它们可以是具有较长半衰期的那些引发剂,优选过硫酸盐,例如,过硫酸铵或过硫酸钾。为了缩短过硫酸盐引发剂的半衰期,可使用具有或没有金属催化盐如Fe(III)的还原剂,如亚硫酸氢铵或偏亚硫酸氢钠。可替换地,可使用短的半衰期引发剂如高锰酸钾/草酸。
为了减少凝结物,除了长半衰期的过硫酸盐引发剂,也可以加入小量的短链二羧基酸,如琥珀酸,或产生琥珀酸,例如二琥珀酸(disuccinic acid)过氧化物(DSP)的引发剂。
如下面所描述,为了制备具有低含氟表面活性剂含量的分散体,在含氟表面活性剂的含量减少时,加入足够的非离子表面活性剂以防止分散体凝结。典型地,加入非离子表面活性剂用于在含氟表面活性剂减少之前保持稳定性,接着,如所希望的那样,进行分散体的浓缩。为了浓缩,将聚合物保持在非离子表面活性剂的浊点温度之上。一旦浓缩到大约30至大约70wt%的含氟聚合物,优选大约45至大约65wt%的含氟聚合物,除去上部清澈的上清液。如果需要,对最后的固体浓度和表面活性剂作出进一步调整。一个说明浓缩的专利是Marks和Whipple的美国专利3,037,953。
非离子表面活性剂
依据本发明所用的分散体中优选使用的非离子表面活性剂是脂肪醇乙氧基化物。优选它们在浓缩的分散体中和用于本发明的稀释分散体中,基于PTFE或改性的PTFE的重量,以大约2至大约11wt%的量,最优选大约3至大约11wt%的量存在。适合的非离子表面活性剂包括在浓缩期间提供希望的浊点的任意脂肪醇乙氧基化物或其混合物。
还有,优选地,本发明中使用的分散体是基本上不含包含芳族基团的表面活性剂,含有芳族基团的表面活性剂可热分解和转化成可能对空气和水质量有负面影响的有害有机芳香族化合物。基本上不含包含芳族基团的表面活性剂优选意味着使用的分散体包含小于大约0.5wt%的所述表面活性剂。
特别优选的脂肪醇乙氧基化物是下式的化合物或化合物的混合物:
R(OCH2CH2)nOH
其中R是具有8-18个碳原子的支链烷基、支链烯基、环烷基或环烯基烃基团,n是平均值5-18。例如,本发明中使用的优选乙氧基化物可考虑由如下物质制备:(1)包括选自支链烷基、支链烯基、环烷基或环烯基的的烃基的伯醇,或(2)仲醇或叔醇。无论如何,根据本发明使用的乙氧基化物不包含芳族基团。分子的亲水部中的环氧乙烷单元的数目可包括如同通常所供应的那样或宽或窄的单峰分布,或者或可由混合获得的更宽的或者双峰分布。
表面活性剂的浊点是水中的表面活性剂的溶解度的度量。本发明的水性分散体中使用的表面活性剂优选具有大约30℃至大约90℃,优选大约35℃至大约85℃的浊点。
用于稳定含氟聚合物的分散体的非离子表面活性剂的一般类型在室温下可以是液态或固态。如果是固态,表面活性剂往往是浆糊状的并且难于处理。可以处理它们但常常需要加热的罐和传输管线以将它们保持在液态。除了加热设备的资本费用,还有在系统上设置的操作限制。如果温度维持得太低,罐和传输管线可被固体物料堵塞。如果温度太高,表面活性剂可发生降解。
一般地,从处理的观点来看,优选低粘度液体。高粘度液体更难处理,并常常需要加热的罐和管线以保持足够低的粘度,以便处理起来容易。一些表观液态的表面活性剂物理上是亚稳定的,它们可以作为液态存在数天,接着转变成粘稠的固态。有时将水加入到表面活性剂以降低其粘度并使其更易于处理。然而,加入太多的水偏离了生产浓度更高的分散体的期望。
本发明中使用的不可熔融加工的PTFE或改性PTFE和非离子表面活性剂的水性分散体优选含有包含0-20wt%的水,优选0-15wt%的水的非离子表面活性剂,并在室温下是稳定的液态。如果表面活性剂在急冷到5℃接着回温到室温(大约23±3℃)后,在室温下3天保持液态,则认为它是稳定的。
减少含氟表面活性剂
依据本发明使用的不可熔融加工的PTFE或改性PTFE颗粒的浓缩水性分散体的含氟表面活性剂的含量优选降低到小于大约300ppm的预定水平,更优选小于大约100ppm的预定水平,最优选小于大约 50ppm的预定水平。既然浓缩的分散体用水稀释到优选小于20重量份/100份,那么稀释后的分散体将优选包含甚至更低水平的含氟表面活性剂,即,先前陈述的优选水平。
虽然任何适合的方法都可用于减少含氟表面活性剂的含量,但将水性分散体与阴离子交换树脂接触用于这一用途时是有优点的。分散体与阴离子交换树脂的接触可以在浓缩之前或之后进行,但典型地,浓缩前的较低固相的物料更易于处理,尤其是当使用固定床实施接触步骤时。如果在浓缩前进行该项处理,如上述所讨论的非离子表面活性剂在与阴离子交换树脂接触之前加入。还有,通常将非氟化的阴离子表面活性剂,如十二烷基硫酸钠,在浓缩前(但在阴离子交换后)加入到分散体以防止在浓缩时可能发生的粘度增大。如申请日为2004.12.22申请号为No.60/638,310的美国申请中描述的那样,也可使用非氟化的阳离子表面活性剂。
使分散体与阴离子交换树脂接触的任何技术都可用于执行该方法的离子交换。例如,该方法可通过将离子交换树脂粒加入到搅拌罐中的分散体中来进行,其中形成分散体和树脂的浆料,接下来通过过滤将分散体与阴离子交换树脂粒分离。又一适合的方法是将分散体通过阴离子交换树脂的固定床而不是使用搅拌罐。流动可向上或是向下通过该床,并且因为树脂保留在固定床中,所以不需要独立的步骤。
分散体的接触是在温度高得足以促进离子交换率和降低分散体粘度的温度下进行,但该温度低于使树脂以有害的高速率老化或粘度出现观察到的增大的温度。上面的处理温度会随着使用的聚合物和非离子表面活性剂的类型改变而改变。典型地,温度在20℃至80℃之间。
如果希望,含氟表面活性剂可从阴离子交换树脂中回收,或可用环境可接受的方法处理具有含氟表面活性剂的树脂,例如焚烧。如果希望回收含氟表面活性剂,可通过洗提从树脂中去除该含氟表面活性剂。如Seki在美国专利3,882,153中举例说明的那样,通过利用氨溶液,或Kuhls在美国专利4,282,162中举例说明的那样,通过稀无机酸与有机溶剂的混合物(例如,HCl/乙醇),或通过强无机酸如硫酸和硝酸,很容易地实现吸附在阴离子交换树脂上的含氟表面活性剂的洗提,从而将吸附的氟化羧酸转移到洗提液中。通过普通方法,如酸沉 淀、盐析和其它浓缩的方法,洗提液中的高浓度含氟表面活性剂可容易地以纯酸形式或盐形式回收。
离子变换树脂
用于降低本发明中使用的水性分散体的含氟表面活性剂含量的离子交换树脂,包括阴离子树脂,但也可包括其它类型的树脂,如阳离子树脂,例如在混合床中。使用的阴离子树脂可以是强碱性的或弱碱性的。适合的弱碱性阴离子交换树脂包含伯胺、仲胺或叔胺基。适合的强碱性阴离子交换树脂包含季铵基。尽管弱碱性树脂是有用的,因为它们更容易再生,但在希望将含氟表面活性剂降低到很低水平和获得树脂高利用率时优选强碱性树脂。强碱性离子交换树脂也具有对介质的pH值的更低敏感度的优点。强碱性离子交换树脂具有相关的反离子,典型地可以以氯离子或氢氧根离子形式,但如果希望,容易地转化成其它形式。具有氢氧根离子、氯离子、硫酸根离子和硝酸根离子的阴离子交换树脂可用于除去含氟表面活性剂,但优选氢氧化物形式的阴离子交换树脂来防止引入另外的阴离子,并在阴离子交换期间增大pH值,因为在运输前产品中期望高pH值,即大于9,以抑制细菌生长。适合的商业上使用的带有三甲胺部分的季铵基的强碱阴离子交换树脂的例子包括DOWEX550A、US Filter A464-OH、SYBRONM-500-OH、SYBRON ASB1-OH、PUROLITE A-500-OH、Itochu TSA1200、AMBERLITEIR 402。适合的商业上使用的带有二甲基乙醇胺部分的季铵基的强碱阴离子交换树脂的例子包括US Filter A244-OH、AMBERLITE410、DOWEXMARATHON A2和DOWEX UPCORE Mono A2。
用于降低本发明的方法中使用的含氟表面活性剂的离子交换树脂优选是单分散的。优选地,离子交换树脂粒具有这种数均尺寸分布,即其中95%的粒的直径在数均粒子直径的正负100μm的范围内。
单分散离子交换树脂具有提供通过该床的适合压降的颗粒大小。如前面所讨论的,极大尺寸的粒易碎和易于破损。极小的离子交换粒容易出现紧密的颗粒堆积,从而导致该床中出现弯曲的通道。这可能导致在该床中出现高剪力状况。优选的离子交换树脂具有大约450至大约800μm的数均粒子尺寸,更优选地,离子交换树脂粒具有大约550至大约700μm的数均粒子直径。
实施例
现描述本发明的特别优选的实施方案,但不应理解为对发明有任何的限制。
装载有粉状煤装料(和开采时一样)的敞口铁路货车,从上方受到带有降低的含氟表面活性剂含量的聚四氟乙烯的稀释分散体的雾化喷洒,所述分散体由E.I.du Pont de Nemours and Company以TE-6002销售。TE-6002包含PTFE均聚物(33.6wt%固相含量)、基于聚合物固体的3.9wt%的非离子表面活性剂(由Midland Michigan的Dow Chemical以TergitolTMN-100X销售),和基于分散体的重量的25ppm的含氟表面活性剂(APFO)含量。以每100重量份水5份分散体的浓缩率,用水稀释TE-6002分散体(~1.7wt%PTFE,在稀释的分散体中)。本发明的装置的雾化喷嘴在700kPa的压力下,提供TE-6002的稀释的水性分散体,这促使分散体在雾化时形成原纤维。产生的喷雾向下朝向铁路货车中的粉状煤装料的顶部,并沉降在装料顶部的煤的暴露表面上。雾化喷雾是形成网的TE-6002聚四氟乙烯的亚微观纤维的混合物。亚微观纤维称作原纤维,具有大约100埃的厚度。网这样形成,以致于煤的装料中的粉尘的多数颗粒由原纤维的网捕捉,或者捕捉在原纤维的网中,就像装在笼子里一样。也观察到从煤的装料内出来的粉尘的其它颗粒附着到网本身上。在施加分散体时和在任何地点在5至60分钟干燥时,观察到,涂覆煤的纤维化网变成提供可见指示的蓝灰色,指示已经通过这种方法处理了堆。这种颜色一直持续到煤被搬运或直到受到雨水的影响。
参照附图1描述的本发明的第二优选实施方案,也可以不理解成对发明的限制。
顶部表面用7示出的煤的装料位于雾化喷嘴3的下方。
连接到喷嘴3的是稀释在容器1的水中的TE-6002聚四氟乙烯分散体的供料,其在压力下通过管路2供给到喷嘴3。也连接到喷嘴3的是容器4中浓缩的TE-6002聚四氟乙烯分散体的供给,其以预定的速率供给到喷嘴3。
当希望形成原纤维化聚四氟乙烯的雾以减少灰尘形成浮尘时,例如,容器5中的压缩空气也可提供给喷嘴3,从而如雾一般排出高度 雾化的聚四氟乙烯,以抑制煤表面7上的空气中挟带的粉尘。
压缩空气没有提供给喷嘴3时,雾化的原纤维化的聚四氟乙烯以喷雾6形式发布到煤7的暴露表面上。
本领域技术人员可以理解,具有与TE-6002类似属性的聚四氟乙烯的分散体也可在本发明中使用。
伴随喷雾的施加,发生与煤装料相关的明显的粉尘抑制。进行与目前从煤装料中预计的扬尘量相关的测试表明,依据本发明产生的原纤维的网在煤的粉尘抑制中比目前可用的用于同样装料的粉尘抑制的化学处理更有效5倍~10倍。这种测试是针对三种澳大利亚煤类型进行的,将这些煤划分成低度扬尘、中度扬尘和高度扬尘。
已经示出即使在接近28℃和风速高于8至10米/秒的严峻情况下,本发明灰尘抑制方法比频繁的施加水雾(每隔1至4小时)更有效。因此,本方法能少用10至20倍的水,由此,节约水的使用,而这在全世界许多地方具有意义,并大大减少了处理花费的时间。
如上面的举例说明,本发明也包括可直接喷洒在已经存在的浮尘上的高度雾化聚四氟乙烯乳液的雾的制备,借此使浮尘沉降和净化产生扬尘的物料上方的空气。认为类似的机械夹带和粘附力导致了浮尘的抑制。
依据本发明,通过喷洒堆或料堆的外表面,原纤维化的雾化喷雾也可施加到用箱子堆积或简单地在料堆中堆积在一起的扬尘物料原料上。
多种包含聚四氟乙烯的组合物在本发明中是有效的,对于它们效力的决定因素是在雾化条件下,它们是否和到何种程度形成原纤维以产生原纤维的网。除了TE-6002之外的其它可用于使聚四氟乙烯乳液对于本发明而言有效的聚四氟乙烯实例在本领域已经是公知的。另外的商业上可从E.I.du Pont de Nemoursand Company获得的低APFO分散体包括名称为TE-3859、TE3865、TE3870、TE3873、TE3879和TE3893的那些。这些分散体中含氟聚合物固体水平与TE-6002不同,稀释率将需要适当地调整。
不能原纤维化的含聚四氟乙烯的分散体不形成本发明的部分。
由于本领域技术人员可以容易地实现在本发明的精神和范围内的各种修改,那么可以理解本发明不局限于上文中以举例的方式描述 的特定实施方案。
Claims (11)
1.一种用于抑制扬尘物料的扬尘的方法,包括将聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的水性分散体喷洒到所述扬尘物料的暴露外表面上,所述喷洒使所述分散体的至少部分纤维化,并用聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的原纤维的网涂覆所述扬尘物料的暴露外表面,借此使产生的经喷洒的聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯沉降在所述扬尘物料的暴露表面上。
2.权利要求1所述的方法,其中所述聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的所述水性分散体具有大约0.15wt%至大约15wt%的聚合物固体含量。
3.权利要求1所述的方法,其中,基于聚合物固体的重量,聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的所述水性分散体包含大约2wt%至大约11wt%的非离子表面活性剂。
4.权利要求1所述的方法,其中,所述分散体包含脂肪醇乙氧基化物非离子表面活性剂,并基本上不含包含芳族基团的表面活性剂。
5.权利要求1所述的方法,其中,所述分散体包含具有小于大约2.40的SSG的聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯。
6.权利要求1所述的方法,其中,所述喷洒使用雾化喷嘴执行。
7.权利要求1所述的方法,其中,所述扬尘物料容纳在堆、料堆或顶部开口的容器中。
8.权利要求1所述的方法,其中,所述扬尘物料在顶部开口的运输车辆中。
9.权利要求8所述的方法,其中,所述顶部开口的运输车辆是铁路货车。
10.权利要求1所述的方法,其中,所述扬尘物料选自煤和金属矿。
11.用于抑制在扬尘物料之上存在的浮尘的方法,包括将聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的高度雾化的水性分散体的雾喷洒到浮尘上,所述喷洒使所述分散体的至少部分纤维化,借此,通过所述雾表面上的聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯的原纤维的网,使浮尘至少部分沉降。
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