CN102277135A - 一种环保降解型抑尘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保降解型抑尘剂及其制备方法，该抑尘剂是通过将天然乳胶、天然植物纤维、丙三醇、表面活性剂加入到混料器中进行充分地搅拌混合；然后将上述混合好的物料缓缓加入水中，充分搅拌制成的。本发明抑尘剂具有成膜、润湿、凝并功能，及无灰、无毒性、无腐蚀性、无二次污染、可生物降解、制备工艺简单、成本低廉的特点。抑尘剂喷洒到物料表面后会形成一层连续完整、坚固并具有韧性的壳膜，使粉尘限制于壳内，避免空气污染，减少物料流失。可抵御风力、雨水及一般外力的作用。本发明适用于路面、煤堆、矿石堆、建筑工地、火电厂和钢厂及煤炭火车运输的扬尘治理，具有广泛的社会效益和经济效益。

Description

一种环保降解型抑尘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种抑尘剂，尤其涉及一种环保降解型抑尘剂及其制备方法。

背景技术

随着国民经济的高速发展，扬尘污染已经成为影响我国环境的一个重要因素，给经济发展和环境治理都带来了巨大的负面影响。例如，煤炭、矿物散料运输引起的扬尘污染不仅影响铁路周边环境，而且也带来了巨大的经济损失，据估算，在运输过程中有1-2％的煤炭因为扬尘而白白损失掉。对于一条年运输量为1亿吨的运煤专用线来讲，每年就要损失大约1-2百万吨煤炭。在我国的煤炭运输专用港口，每年由于扬尘而损失的煤炭和矿粉也在1％左右。同时，扬尘也是我国许多城市，尤其是北方城市的主要污染物。造成城市扬尘污染的因素很多，主要有自然尘、建筑、市政工程、城市裸地、道路和工业生产扬尘等。而且我国大多数处于北方的城市，空气干燥且风大，更加重了扬尘污染。例如，近几年的沙尘暴既严重影响了我国北方城市的空气质量，又影响许多南方城市，甚至波及到韩国和日本等国家。另外，扬尘污染对人民的身体健康也有极大的危害，因为粒径较大的颗粒物大部分会被阻挡在上呼吸道，而粒径小于10μm的颗粒则能进入到下呼吸道，尤其是粒径小于2.5μm的颗粒更能沉积于肺泡内，不能被人体排出。若长期生活在扬尘污染的空气中，则极易引发尘肺病和重金属中毒。所以扬尘的治理是非常紧迫而必要的。

现有的解决办法可分为物理抑尘法和化学抑尘法。

物理抑尘法是利用防尘网和蓬布等材料对散料堆进行遮挡和覆盖来达到抑尘的目的。但是使用蓬布会降低工作效率，而且回收困难，成本高。而防尘网也只适用于某些特定的场所和位置。所以物理抑尘法的适用范围有很大的局限性。

化学抑尘法是将抑尘剂喷洒到散料堆表面，形成有效的防护层来达到抑尘的目的。通常抑尘剂具有成膜、润湿、凝并三种性能(或其中之一种到两种)。成膜就是使被抑尘面形成具有一定强度和硬度的连续的壳体以抵抗风力等外力因素的破坏；润湿是使被抑尘面始终保持一定的湿度，这时扬尘颗粒密度必然增加，其沉降速度也会增大。据文献报道，若尘土含水量大于4％，可保证扬尘浓度低于2mg/m³；凝并作用可使细小扬尘颗粒凝聚成大颗粒从而达到快速沉降的目的。抑尘剂所具有的这些性能，使得其自问世以来，逐渐成为了治理扬尘污染的主要手段，抑尘剂的技术开发也得到了持续稳定的发展。例如，水玻璃氯化钙、焦油、电石渣、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、高分子吸水性树脂等为主要原料的抑尘剂已经相继在许多的抑尘领域中发挥了重要作用。在取得这些进展的同时，我们也应看到一些不足之处，如：卤化物抑尘剂对金属具有一定的腐蚀性；无机类抑尘剂会增加灰份，而且易导致土壤的盐渍化；高分子吸水性树脂易导致土壤发生板结，不利于植物的生长；还有些高分子抑尘剂不可降解，会对环境造成二次污染。所以研制一种无灰、无毒性、无腐蚀性、可生物降解、无二次污染的环保型抑尘剂是十分必要的。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种环保降解型抑尘剂及其制备方法。本发明抑尘剂拥有成膜、润湿、凝并三大功能，而且同时具有无灰、无毒性、无腐蚀性、无二次污染、可生物降解、制备工艺简单、成本低廉的特点。抑尘剂喷洒到物料表面之后，会在表面形成一层连续完整，坚固并具有韧性的壳膜，使粉尘限制于壳内，避免空气污染，减少物料流失。同时可以抵御风力、雨水及一般外力的作用。

本发明的一种环保降解型抑尘剂，由以下组份按重量百分比组成：

天然乳胶：        0.1-0.6％，

天然植物纤维：    0-0.2％，

丙三醇：          0.2-0.85％，

表面活性剂：      0.05-0.2％，

余量由水补齐。

在上述抑尘剂中，天然胶乳是一种可天然降解的乳白色的流动液体，橡胶烃含量占总量的20％-40％，它具有良好的成膜性能，可以在物料表面形成一层连续完整，坚固并具有韧性的壳膜，由于橡胶烃是不溶于水的，所以壳膜也可以有效地防止雨水的侵蚀；天然植物纤维具有强大的交联功能并可以天然降解，在抑尘剂喷洒到物料表面之后，其中的天然植物纤维能够与物料混合，在物料表层相互搭连成三维空间结构，可将相当于自重5～8倍的水分锁在其间，同时，天然植物纤维还会吸附微小颗粒的粉尘，使其凝并成大颗粒；丙三醇具有优良的保湿性，可以从空气中吸收水分，在物料表面的壳膜下形成一层保水层，从而起到润湿的作用。

在上述抑尘剂中，天然植物纤维的含量优选为0.05-0.2％，或者天然乳胶的含量优选为0.2-0.4％。

本发明的抑尘剂中所用的表面活性剂选自于十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基苯磺酸钠、十五烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十七烷基苯磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠、聚乙二醇月桂酸酯、磷脂类、糖脂类可生物降解的乳化剂中的任何一种，其中最优选的是十二烷基苯磺酸钠。本发明的抑尘剂中，优选的天然植物纤维选自于木质纤维、草纤维、蔴纤维、纸纤维中的任何一种或一种以上，最优选的是木质纤维，其纤维长度为0.5-7mm。

制备本发明的环保降解型抑尘剂的方法依次由以下步骤组成：

(1)将天然乳胶、天然植物纤维、丙三醇、表面活性剂加入到混料器中进行充分地搅拌混合；

(2)将上述混合好的物料缓缓加入水中，充分搅拌制成所述的抑尘剂；

上述各步骤均在常温和常压下进行。

本发明的抑尘剂拥有成膜、润湿、凝并三大功能，而且同时具有无灰、无毒性、无腐蚀性、无二次污染、可生物降解、制备工艺简单、成本低廉的特点。抑尘剂喷洒到物料表面之后，会在表面形成一层连续完整，坚固并具有韧性的壳膜，使粉尘限制于壳内，避免空气污染，减少物料流失。同时可以抵御风力、雨水及一般外力的作用。

具体实施方式

从以下说明性实施例将进一步理解本发明。

实施例1

按重量百分比取天然乳胶0.2％，木质纤维0.2％，丙三醇0.5％，十二烷基苯磺酸钠0.1％；用水补足至100％。在常温常压下，按上述配比将天然乳胶、木质纤维、丙三醇、十二烷基苯磺酸钠加入到混料器中进行充分地搅拌混合，将混合好的物料缓缓加入水中充分搅拌，制成本发明抑尘剂。

实施例2

按质量百分比取天然乳胶0.3％，木质纤维0.1％，丙三醇0.5％，十二烷基苯磺酸钠0.1％，用水补足至100％。在常温常压下，按上述配比将天然乳胶、木质纤维、丙三醇、十二烷基苯磺酸钠加入到混料器中进行充分地搅拌混合，将混合好的物料缓缓加入水中充分搅拌，制成本发明抑尘剂。

实施例3

按重量百分比取天然乳胶0.3％，木质纤维0.05％，丙三醇0.3％，十二烷基苯磺酸钠0.15％，用水补足至100％。在常温常压下，按上述配比将天然乳胶、木质纤维、丙三醇、十二烷基苯磺酸钠加入到混料器中进行充分地搅拌混合，将混合好的物料缓缓加入水中充分搅拌，制成本发明抑尘剂。

实施例4

按重量百分比取天然乳胶0.4％，木质纤维0.2％，丙三醇0.8％，十二烷基苯磺酸钠0.2％，用水补足至100％。在常温常压下，按上述配比将天然乳胶、木质纤维、丙三醇、十二烷基苯磺酸钠加入到混料器中进行充分地搅拌混合，将混合好的物料缓缓加入水中充分搅拌，制成本发明抑尘剂。

实施例5

按重量百分比取天然乳胶0.1％，木质纤维0.05％，丙三醇0.3％，十二烷基苯磺酸钠0.05％，用水补足至100％。在常温常压下，按上述配比将天然乳胶、木质纤维、丙三醇、十二烷基苯磺酸钠加入到混料器中进行充分地搅拌混合，将混合好的物料缓缓加入水中充分搅拌，制成本发明抑尘剂。

应用实施例1

选取10-30目的煤样盛放于(300mm×200mm×30mm)的托盘中，使煤层表面与盘口平齐，按1.5Kg/m²喷洒通过上述实施例1制备的本发明抑尘剂，在烘箱中50℃的条件下烘120min后放入风洞中，在煤层表面风速为35m/s的条件下进行5min的吹蚀，未见任何扬尘现象，以称重法测定其扬尘量为0。

应用实施例2

在煤炭储运场，利用洒水车上的水炮将通过上述实施例2制备的本发明抑尘剂，喷洒在煤垛表面，抑尘剂喷洒量为2.0kg/m²。喷洒面积为2000m²。1小时后观察，煤垛表面开始结膜，整体结壳效果好。24小时后观察，表面有2～10mm的结膜，膜下煤尘呈湿润状态。3天后观察，结膜完整，膜底仍保持湿润状态。

通过实验得出本发明抑尘剂的优点为：

1.防风性能好。选取10-30目的煤样盛放于一托盘(300mm×200mm×30mm)中，使煤层表面与托盘口基本平齐，按1.5Kg/m²喷洒通过上述实施例2制备的抑尘剂，在烘箱中50℃的条件下烘120min后放入风洞中，在煤层表面风速为35m/s的条件下进行5min的吹蚀，未见任何扬尘现象，以称重法测定其扬尘量为0。

2.长效性好。将上述1中带有样品的托盘放置于室外，经过60天风吹、日晒和雨淋后，重复上述1中所做的吹风试验，仍未见任何扬尘现象，以称重法测定其扬尘量仍为0。

3.结膜速度快，保湿性能好。在煤炭储运场，利用洒水车上的水炮将通过上述实施例2制备的抑尘剂喷洒在煤垛表面，抑尘剂喷洒量为2.0kg/m²，喷洒面积为2000m²；1小时后观察，煤垛表面开始结膜，整体结壳效果好。24小时后观察，表面有2～10mm的结膜，膜下煤尘呈湿润状态。3天后观察，不但结膜完整，膜底仍保持湿润状态。

Claims (8)

1.一种环保降解型抑尘剂，其特征在于：由以下组份按重量百分比组成：

天然乳胶：        0.1-0.6％，

天然植物纤维：    0-0.2％，

丙三醇：          0.2-0.85％，

表面活性剂：      0.05-0.2％，

余量由水补齐。

2.根据权利要求1所述的环保降解型抑尘剂，其中天然植物纤维的含量是0.05-0.2％。

3.根据权利要求1所述的环保降解型抑尘剂，其中天然乳胶的含量是0.2-0.4％。

4.根据权利要求1所述的环保降解型抑尘剂，其中的表面活性剂选自于十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基苯磺酸钠、十五烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十七烷基苯磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠中的任何一种。

5.根据权利要求4所述的环保降解型抑尘剂，其中的表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠。

6.根据权利要求1所述的环保降解型抑尘剂，其中的表面活性剂选自于聚乙二醇月桂酸酯、磷脂类、糖脂类可生物降解的乳化剂中的任何一种。

7.根据权利要求1所述的环保降解型抑尘剂，其中的天然植物纤维选自于木质纤维、草纤维、蔴纤维、纸纤维中的任何一种或一种以上，其纤维长度为0.5-7mm。

8.制备如权利要求1所述的环保降解型抑尘剂的方法，其特征在于：该方法由以下步骤组成：

(1)将天然乳胶、天然植物纤维、丙三醇、表面活性剂加入到混料器中进行充分地搅拌混合；

(2)将上述混合好的物料缓缓加入水中，充分搅拌制成所述的抑尘剂；

上述各步骤均在常温和常压下进行。