CN102660227A - 道路抑尘剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路抑尘剂，由0.1～2.0%水溶性高分子聚合物，20～50%吸湿保湿剂，1.0～5.0%防腐剂，0.5～5.0%渗透剂和余量水混配制成，是一种集润湿、黏结、渗透和吸湿等功能于一体的抗压功能极强的动态防尘抑尘液体产品，具有明显的抗蒸发性和良好的保水吸湿性，能够使路面尘土凝聚，不易起尘。本发明的道路抑尘剂不仅可以应用在道路抑尘上，同时也可以用于矿山开采和运输环境，粉煤灰、煤和其他矿石堆场，市政建设土方扬尘的治理等方面。

Description

道路抑尘剂

技术领域

本发明涉及环境污染治理技术领域，具体是涉及一种用于抑制道路扬尘的抑尘剂，本发明的道路抑尘剂尤其适合于对重型卡车运行过程中扬尘的控制。

背景技术

粉尘污染是导致环境污染的主要因素之一。在港口码头、电厂、水泥厂、储煤场等生产储存场地以及铁路、公路运输过程中，常常会产生大量的扬尘，不但直接威胁生产的安全，还会对周围的环境产生极大的污染。

露天采矿中的粉尘污染尤为严重。随着我国露天矿开采的不断增加，生产强度不断加大，机械化水平不断提高，生产作业中的粉尘污染日趋严重。露天矿坑粉尘集中在钻机穿孔作业、电铲采装作业、卡车道路运行等环节，其中卡车运输道路在大型露天矿坑往往达到40-60公里，运输过程的产尘量为露天开采作业之首，重型卡车在道路运行过程产生的粉尘成为了露天矿主要的粉尘污染源。

抑制扬尘最常用的方法是洒水。洒水抑尘的主要作用是润湿颗粒细小的干燥粉尘，使其相对密度增大，并粘结成较大的颗粒，使之在外力作用下不能飞扬。这种方法虽然简便易行，但由于扬尘与水分之间的结合力很弱，水分很容易蒸发，满足不了长期有效抑尘的需求，必须定期洒水才能有效抑尘，水资源耗费量很大。

200610130475.8公开了一种润湿型抑尘剂及其制备方法和用途，其抑尘剂的组成为壬基酚聚氧乙烯醚OP-4 2～15%，OP-15 4～24%，乙二醇0.5～10%，甘油1～10%，十二烷基苯磺酸钠ABS 0.1～5%，余量为水。该抑尘剂主要用于静止堆放物料表面的抑尘，对于运输过程中产生的扬尘抑制效果不佳。

200910080877.5公开了一种煤炭抑尘剂及其制备方法，其抑制剂组成包括0.5～1.5%羧甲基纤维素钠，0.5～1.5%羧甲基淀粉钠，0.1～0.3%甘油和96.7～98.9%水。该抑尘剂主要用于运输过程中的煤炭表面，防止煤炭在运输过程中产生扬尘，但对于运输车辆碾压路面产生的扬尘抑制效果差。

03128148.6公开了一种生态路面抑尘剂，其溶液由0.10～3.00%的羧甲基淀粉，0.01～2.50%的硅酸钠及0.01～2.00%的丙三醇组成，用于道路运输的抑尘，特别是矿山道路厚大粉尘的抑制。但该抑尘剂的有效抑尘时间较短，只有5天，而且抗重型卡车碾压的能力较差，不适合在大量重型卡车运输的道路上使用。

因此，现有的抑尘剂能够真正适用于露天道路上大量载重卡车运输时有效抑尘的几乎没有，普遍存在着不耐碾压、抑尘时间短、腐蚀车辆等问题，开发新型廉价、优质长效的抑尘剂非常必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的道路抑尘剂，该抑尘剂有效抑尘时间长，耐大型载重卡车碾压，抑尘效果理想。

本发明的道路抑尘剂是一种集润湿、黏结、渗透和吸湿等功能于一体的抗压功能极强的动态防尘抑尘液体产品，其由水溶性高分子形成一层柔韧、致密的连续高分子微膜，通过添加保湿吸湿剂、防腐剂、渗透剂等助剂形成耐碾压防尘抑尘水溶液。

具体地，本发明的道路抑尘剂是由下述重量百分数的组分混配制成的：

水溶性高分子聚合物　　0.1～2.0%

吸湿保湿剂　　　　　　20～50%

防腐剂　　　　　　　　1.0～5.0%

渗透剂　　　　　　　　0.5～5.0%

水　　　　　　　　　　余量。

所述的水溶性高分子聚合物为可溶性的纤维素衍生物、可溶性的淀粉衍生物、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或几种的复配物。其中，可溶性的纤维素衍生物包括羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素及它们的钠盐等，可溶性的淀粉衍生物包括醚化淀粉、糊精、糖浆、羧甲基淀粉、羟丙基淀粉等。

所述的吸湿保湿剂为具有吸湿特性的无机盐与有机物的混合物。其中，具有吸湿特性的无机盐可以选择二水氯化钙、六水氯化镁、硅酸钠等人们熟知的吸湿保湿产品；有机物具体为尿素或丙三醇、丁二醇、聚乙二醇、丙二醇、已二醇、木糖醇、聚丙二醇、山梨糖醇等有机多元醇。

优选地，所述的吸湿保湿剂中，无机盐与有机物的重量比为1～3︰1。

所述的防腐剂为硼砂、亚硝酸钠、苯丙三氮唑等中的一种或几种的混合物。

所述的渗透剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的混合物。

本发明道路抑尘剂的具体制备方法为：

1）将水溶性高分子聚合物加入部分水中溶胀2小时，50～95℃下搅拌溶解20～30分钟；

2）将吸湿保湿剂、渗透剂和防腐剂在搅拌下溶解在剩余量的水中，搅拌均匀，过滤；

3）将上述1）和2）得到的产物搅拌混合均匀，得到道路抑尘剂成品。

本发明道路抑尘剂的使用方法是用普通的洒水车喷洒在路面上即可，一次喷洒量0.5～2.5Kg/m²可保持道路无扬尘十二天以上，也可以利用常知的微喷或雾喷技术喷洒在被保护面上。

本发明的道路抑尘剂以水溶型高分子聚合物形成有一定粘结强度的网状结构，并添加具有吸湿作用、保湿作用、防腐作用和渗透作用的物料混合成均一的抑尘剂。水溶型高分子聚合物作为一种凝并剂，具有较长的分子链，通过“搭挢”的方式把多个粉尘质点连接在一起，以增加粉尘粒径，减少粉尘分散度，使粉尘不易扬起；保湿剂在含湿粉尘外表覆盖一层薄膜，以阻挡和减缓水分子逃逸到空气中，保证粉尘具有一定的含水量；渗透剂能够降低固、液界面的表面张力，使粉尘易于被抑尘剂乳液润湿；添加防腐剂后，能够减少或避免道路抑尘剂对运输车辆的腐蚀。

本发明的道路抑尘剂各项技术指标为：粘度（25℃）10mPa·s；pH值≥6.21；闪点（℃）≥120；冰点（℃）≥59；保湿性（70℃鼓风干燥2小时失水率，%）≤30；自然渗透性≥30mm。

使用本发明的道路抑尘剂在中煤平朔安家岭煤矿进行了现场实际应用试验，实际后认为：本发明道路抑尘剂具有明显的抗蒸发性，具有良好的保水吸湿性，能够使路面尘土凝聚，半湿润时路面尘土具有一定的弹性，即使干燥后，由于粉尘已团聚成大颗粒状，不易起尘，可有效保障露天矿的行车安全，减少环境维护的人力物力投入。安家岭矿使用的运输工具主要有：730E矿山重载卡车，载重量184吨、自重140吨、总重量324吨，最高行走速度55.7km/h；930E矿山重载卡车，载重量290吨、自重215吨、总重量505吨，最高行走速度64.5km/h。

图1是9月19日至9月20日在平朔露天煤矿分别喷洒本发明道路抑尘剂与喷水的抑尘保湿效果对比。图中，9月19日的喷水时间点依次为9:30、12:10、13:05、15:12、18:00；9月20日的喷水时间点依次为4:00、8:00、10:00。一共喷水八次。

从图1中可以看出，19日晚5点至20日凌晨4点，喷洒道路抑尘剂的路面失水率曲线平缓，失水率在几小时后基本保持恒定，而喷水路面失水率曲线陡峭，失水很快，尤其在不喷水时间段更为突出。由此可以判断出本发明道路抑尘剂的失水速度远小于水，有良好的保水性能。同时，抑尘剂图线缓慢上升，说明抑尘剂中吸水的有效成份仍然存在，可以继续保持抑尘能力。本发明道路抑尘剂的保湿吸湿性能良好。

图2是9月19日至9月20日在平朔露天煤矿分别喷洒本发明道路抑尘剂与喷水的抑尘效果对比。图中，喷水时间点同图1。从图2结果可以看出，喷洒道路抑尘剂比喷水的抑尘效果高两倍还要多。

喷洒本发明道路抑尘剂15天后，观察路面保持完好，没有出现洒水路段的凹凸不平和碾压开裂现象，说明本发明道路抑尘剂抗碾压能力较强。

本发明的道路抑尘剂用于露天矿道路运输和开采环境，解决了粉尘污染问题，保障了运输生产安全和司乘人员及周围工作人员的健康安全，降低了运输设备的维修费用，增加了设备的使用寿命，尤其是解决了重型载重运输工具的碾压扬尘问题。

本发明的道路抑尘剂不仅可以应用在道路抑尘上，同时也可以用于矿山开采和运输环境，粉煤灰、煤和其他矿石堆场，市政建设土方扬尘的治理等方面。

附图说明

图1是喷洒本发明道路抑尘剂与喷水的抑尘保湿效果对比图。

图2是喷洒本发明道路抑尘剂与喷水的抑尘效果对比图。

具体实施方式

实施例1。

取1.5Kg羧甲基纤维素钠，加入20Kg水中溶胀约2小时，50℃下搅拌溶解20分钟备用。

将30Kg二水氯化钙在搅拌下溶解在30Kg水中，然后加入15Kg甘油、2.5Kg苯丙三氮唑、1Kg十二烷基磺酸钠，搅拌溶解均匀，真空过滤。

将上述两种溶液搅拌混合均匀，得到道路抑尘剂成品。

产品主要技术指标：密度（20℃，g/cm³）：1.33；粘度（25℃，mPa·s）：8.5；pH值： 6.21；冰点（℃）：—56；保湿率（%，70℃鼓风干燥，2小时失水率）：≤28.05；渗透性（自然渗透）（mm/h）：≥34.26。

本产品根据路面情况采用洒水车喷洒，喷洒量1.5Kg/m²，可保持路面不扬尘12天。

实施例2。

取1Kg聚乙烯醇，加入20Kg水中溶胀约2小时，95℃下搅拌溶解30分钟备用。

将25Kg二水氯化钙在搅拌下溶解在35Kg水中，然后加入10Kg甘油、5Kg尿素，2Kg硼砂、1.5Kg十二烷基磺酸钠，搅拌溶解均匀，真空过滤。

将上述两种溶液搅拌混合均匀，得到道路抑尘剂成品。

产品主要技术指标：密度（20℃，g/cm³）：1.31；粘度（25℃，mPa·s）：7.6；pH值： 6.81；冰点（℃）：—55；保湿率（%，70℃鼓风干燥，2小时失水率）：≤18.75；渗透性（自然渗透）（mm/h）：≥24.53。

本产品根据路面情况采用洒水车喷洒，喷洒量1.0Kg/m²，可保持路面不扬尘12天。

实施例3。

取0.15Kg羟丙基甲基纤维素，加入15Kg水中溶胀约2小时，65℃下搅拌溶解20分钟备用。

将30Kg六水氯化镁在搅拌下溶解在40Kg水中，然后加入5Kg聚乙二醇、10Kg尿素、2.5Kg亚硝酸钠、1Kg脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌溶解均匀，真空过滤。

将上述两种溶液搅拌混合均匀，得到道路抑尘剂成品。

产品主要技术指标：密度（20℃，g/cm³）：1.28；粘度（25℃，mPa·s）：8.0；pH值： 6.6；冰点（℃）：—50；保湿率（%，70℃鼓风干燥，2小时失水率）：≤32.15；渗透性（自然渗透）（mm/h）：≥40.52。

本产品根据路面情况采用洒水车喷洒，喷洒量2.0Kg/m²，可保持路面不扬尘12天。

实施例4.

取0.1Kg羧甲基淀粉，0.05Kg甲基纤维素，加入20Kg水中溶胀约2小时，60℃下搅拌溶解30分钟备用。

将30Kg二水氯化钙在搅拌下溶解在40Kg水中，然后加入5Kg甘油、5Kg尿素、0.5Kg硼砂、1Kg苯并三氮唑、0.5Kg脂肪醇聚氧乙烯醚、0.25Kg十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解均匀，真空过滤。

将上述两种溶液搅拌混合均匀，得到道路抑尘剂成品。

产品主要技术指标：密度（20℃，g/cm³）：1.32；粘度（25℃，mPa·s）：10.0；pH值： 6.80；冰点（℃）：—60；保湿率（%，70℃鼓风干燥，2小时失水率）：≤42.35；渗透性（自然渗透）（mm/h）：≥38.52。

本产品根据路面情况采用洒水车喷洒，喷洒量1.0Kg/m²，可保持路面不扬尘12天。

实施例5。

取0.1Kg羧甲基纤维素钠，0.05Kg聚乙烯醇，加入10Kg水中溶胀约2小时，95℃下搅拌溶解25分钟备用。

将30Kg二水氯化钙在搅拌下溶解在38Kg水中，然后加入10Kg甘油、10Kg尿素、0.5Kg亚硝酸钠、1Kg苯并三氮唑、1Kg脂肪醇聚氧乙烯醚、0.2Kg十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解均匀，真空过滤。

将上述两种溶液搅拌混合均匀，得到道路抑尘剂成品。

产品主要技术指标：密度（20℃，g/cm³）：1.35；粘度（25℃，mPa·s）：12.5；pH值： 6.85；冰点（℃）：—62；保湿率（%，70℃鼓风干燥，2小时失水率）：≤45.15；渗透性（自然渗透）（mm/h）：≥52.68。

本产品根据路面情况采用洒水车喷洒，喷洒量1.0Kg/m²，可保持路面不扬尘12天。

实施例6。

取2Kg羧甲基淀粉，加入20Kg水中溶胀约2小时，50℃下搅拌溶解20分钟备用。

将30Kg二水氯化钙在搅拌下溶解在30Kg水中，然后加入10Kg甘油、2.5Kg苯丙三氮唑、1Kg十二烷基磺酸钠，搅拌溶解均匀，真空过滤。

将上述两种溶液搅拌混合均匀，得到道路抑尘剂成品。

产品主要技术指标：密度（20℃，g/cm³）：1.28；粘度（25℃，mPa·s）：7.0；pH值： 6.00；冰点（℃）：—53；保湿率（%，70℃鼓风干燥，2小时失水率）：≤26.45；渗透性（自然渗透）（mm/h）：≥30.15。

本产品根据路面情况采用洒水车喷洒，喷洒量2.5Kg/m²，可保持路面不扬尘12天。

以上各实施例仅用于对本发明进行解释说明，并不构成对权利要求范围的限定，本领域技术人员根据本发明说明书内容可以想到的其他替代手段，均应在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.道路抑尘剂，由下述重量百分数的组分混配制成：

水溶性高分子聚合物　　0.1～2.0%

吸湿保湿剂　　　　　　20～50%

防腐剂　　　　　　　　1.0～5.0%

渗透剂　　　　　　　　0.5～5.0%

水　　　　　　　　　　余量。

2.根据权利要求1所述的道路抑尘剂，其特征是所述的水溶性高分子聚合物为可溶性的纤维素衍生物、可溶性的淀粉衍生物、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或几种的复配物。

3.根据权利要求2所述的道路抑尘剂，其特征是所述的可溶性的纤维素衍生物为羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素及它们的钠盐，所述的可溶性的淀粉衍生物是醚化淀粉、糊精、糖浆、羧甲基淀粉、羟丙基淀粉。

4.根据权利要求1所述的道路抑尘剂，其特征是所述的吸湿保湿剂为具有吸湿特性的无机盐与有机物的混合物。

5.根据权利要求4所述的道路抑尘剂，其特征是所述的吸湿保湿剂中，无机盐与有机物的重量比为1～3︰1。

6.根据权利要求4所述的道路抑尘剂，其特征是所述具有吸湿特性的无机盐为二水氯化钙、六水氯化镁、硅酸钠中的一种；具有吸湿特性的有机物为尿素和/或有机多元醇。

7.根据权利要求6所述的道路抑尘剂，其特征是所述的有机多元醇为丙三醇、丁二醇、聚乙二醇、丙二醇、已二醇、木糖醇、聚丙二醇、山梨糖醇中的一种。

8.根据权利要求1所述的道路抑尘剂，其特征是所述的防腐剂为硼砂、亚硝酸钠、苯丙三氮唑等中的一种或几种的混合物。

9.根据权利要求1所述的道路抑尘剂，其特征是所述的渗透剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的混合物。

10.权利要求1道路抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

1）将水溶性高分子聚合物加入部分水中溶胀2小时，50～95℃下搅拌溶解20～30分钟；

2）将吸湿保湿剂、渗透剂和防腐剂在搅拌下溶解在剩余量的水中，搅拌均匀，过滤；

3）将上述1）和2）得到的产物搅拌混合均匀，得到道路抑尘剂成品。

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