CN103242804A - 挂壁防冻液 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挂壁防冻液，由0.1～2%水溶性高分子聚合物、35～60%具低冰点特性的无机盐、1～5%防腐剂、5～20%具低冰点特性的水溶型有机物和余量水复配而成。经雾化后喷洒到车厢壁和煤体上，以其高粘度和网状油性特性粘附于车厢壁上，能够很好地隔离与车厢壁相邻的煤体中所含的水分，从而起到防止车厢壁上沾粘煤炭、冻车和卸车不彻底的作用。

Description

挂壁防冻液

技术领域

本发明涉及一种防冻液，特别是涉及一种铁路运输散装颗粒物料用防冻液，以及该防冻液的制备方法。

背景技术

煤炭和矿粉等散装颗粒物料中不可避免地含有少量水分，在冬季铁路运输时容易在车厢内冻结，给冬季运输和卸车带来极大的困难，也给铁路、煤矿、港口和煤炭用户造成巨大的经济损失，严重影响车辆的周转和运输效率。

目前铁路运输煤炭和矿粉等散装颗粒物时，普遍使用防冻液解决上述问题。铁道部根据运输实际，提出、施行了铁道部行标TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》。

由于煤炭开采以及洗煤的原因，造成煤炭的水分含量在8～20%，甚至更高，造成现有防冻液的冰点在实际应用过程中减低很多，使得粘帮、冻车现象时有发生。另外，由于列车的高速运行，速度和风向使得车厢壁和车厢内温度和湿度都有不同程度的降低，造成冬季气温低时，-46℃的冰点要求不能满足运输的要求。这是造成现有防冻液仍然冻车的主要原因。

现有防冻液普遍都是无机盐的水溶液，其粘度一般在4～5mPa·s，虽然符合行标TB/T 3208-2008中粘度2～9mPa·s的要求，但由于防冻液本身的流体性质和受煤炭中所含水分的稀释作用，喷洒在车壁上的防冻液容易流失至车厢底部，不能存留在车厢壁帮。这是造成现有防冻液粘帮、冻车的另一个主要原因。

发明内容

本发明的目的是提供一种无毒、无味，成本低廉，方便生产，冰点满足不粘帮、不冻车要求，粘度较高、但便于喷洒作业，且符合环保要求的挂壁防冻液。

本发明的挂壁防冻液采用水溶性网状高分子材料，添加水溶性油性材料和必要的无机盐复配而成。经雾化后喷洒到车厢壁和煤体上，以其高粘度和网状油性特性粘附于车厢壁上，能够很好地隔离与车厢壁相邻的煤体中所含的水分，从而起到防止车厢壁上沾粘煤炭、冻车和卸车不彻底的作用。由于本发明挂壁防冻液的冰点远低于-46℃，可以直接做防冻液使用。

具体地，本发明的挂壁防冻液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%

具低冰点特性的无机盐　　　　　　　　　　　35～60%

防腐剂　　　　　　　　　　　　　　　　　　1～5%

具低冰点特性的水溶型有机物　　　　　　　　5～20%

水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　余量。

其中，所述的水溶性高分子聚合物为可溶性纤维素衍生物、可溶性淀粉衍生物、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。

所述的具低冰点特性的无机盐可以选择二水氯化钙、六水氯化镁、四水硝酸钙、六水硝酸镁、硅酸钠等人们熟知的低冰点无机盐。

所述具低冰点特性的水溶性有机物具体为尿素、三乙醇胺，或者丙三醇、丁二醇、甲醇、聚乙二醇、丙二醇、已二醇、木糖醇、聚丙二醇、山梨糖醇等有机醇中的一种或几种的混合物。

所述的防腐剂为硼砂、钼酸钠、亚硝酸钠、苯丙三氮唑等的一种或几种的混合物。

进一步地，所述的可溶性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、羟乙基纤维素等以及它们的钠盐；所述的可溶性淀粉衍生物包括醚化淀粉、糊精、糖浆、黄原胶、羧甲基淀粉、羟丙基淀粉等。

本发明挂壁防冻液的具体制备方法为：

1）将所述水溶性高分子聚合物加入到部分水中溶胀1～5小时后，加热至50～95℃搅拌溶解；

2）将所述具低冰点特性的无机盐、具低冰点特性的水溶型有机物和防腐剂搅拌溶解在剩余量的水中，过滤；

3）将上述1）和2）得到的产物搅拌混合均匀，得到挂壁防冻液成品。

本发明挂壁防冻液的各项技术指标为：粘度（20℃），8～18mPa·s；pH值，6.5～10.5；冰点（℃），≤-56；其它指标符合铁道部行业标准TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》要求。

本发明的挂壁防冻液使用普通的铁路运输防冻液喷洒装置进行喷洒即可，喷洒量一般为0.5～2.0Kg/m²，根据喷洒时的气温和湿度进行调整，以达到经济使用的目的。

本发明的挂壁防冻液适合于散装颗粒物料的铁路运输防冻使用，可以很好地解决运煤列车到港后车帮粘煤、冻车，难于卸车等问题，以提高列车周转率，减少到港后煤的损失，避免因列车冻煤造成的事故，节约运煤成本，提高经济效益。

在中煤平朔安家岭矿选煤厂装车点使用本发明的挂壁防冻液进行了实际应用试验，通过到秦皇岛港和京唐港的现场计量和观察，使用本发明挂壁防冻液后无任何粘煤现象，达到了不粘帮、不冻车的目的。且与使用现有防冻液对比，本发明挂壁防冻液不亏吨。经对冬季长达三个月的应用进行核算，共减少煤炭损失18.42万吨，以每吨煤500元计，仅减少煤炭损失一项就可获利9210万元。

具体实施方式

实施例1。

取1.5Kg羧甲基纤维素钠，加入10Kg水中，溶胀约2小时后，加热至50℃，搅拌溶解20分钟备用。

将50Kg二水氯化钙搅拌下溶解在40Kg水中，然后加入20Kg甘油和2.5Kg苯丙三氮唑，搅拌溶解均匀，真空过滤。

将上述两种溶液搅拌混合均匀，得到挂壁防冻液成品。

产品主要技术指标：密度（20℃，g/cm³）：1.33；粘度（20℃，mPa·s）：11.87；pH值：6.71；冰点（℃）：-60；其它指标符合铁道部行业标准TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》要求。

实施例2。

取1Kg聚乙烯醇，加入10Kg水中，溶胀约2小时，加热至95℃，搅拌溶解30分钟备用。

将50Kg二水氯化钙搅拌下溶解在40Kg水中，然后加入10Kg甘油、5Kg尿素和2Kg硼砂，搅拌溶解均匀，真空过滤。

将上述两种溶液搅拌混合均匀，得到挂壁防冻液成品。

产品主要技术指标：密度（20℃，g/cm³）：1.31；粘度（20℃，mPa·s）：10.82；pH值：6.81；冰点（℃）：-58；其它指标符合铁道部行业标准TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》要求。

实施例3。

取0.15Kg羟丙基甲基纤维素，加入5Kg水中，溶胀约2小时，加热至65℃，搅拌溶解20分钟备用。

将30Kg六水氯化镁和30Kg四水硝酸钙搅拌下溶解在30Kg水中，然后加入5Kg甲醇、5Kg甘油和2.5Kg亚硝酸钠，搅拌溶解均匀，真空过滤。

将上述两种溶液搅拌混合均匀，得到挂壁防冻液成品。

产品主要技术指标：密度（20℃，g/cm³）：1.28；粘度（20℃，mPa·s）：13.2；pH值：6.6；冰点（℃）：-60；其它指标符合铁道部行业标准TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》要求。

实施例4。

取0.1Kg羧甲基淀粉，0.05Kg甲基纤维素，加入10Kg水中，溶胀约2小时，加热至60℃，搅拌溶解30分钟备用。

将30Kg二水氯化钙和20Kg四水硝酸钙搅拌下溶解在35Kg水中，然后加入8Kg甘油、0.5Kg硼砂和1Kg苯并三氮唑，搅拌溶解均匀，真空过滤。

将上述两种溶液搅拌混合均匀，得到挂壁防冻液成品。

产品主要技术指标：密度（20℃，g/cm³）：1.367；粘度（20℃，mPa·s）：12.0；pH值：6.80；冰点（℃）：-61；其它指标符合铁道部行业标准TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》要求。

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，加热至95℃，搅拌溶解25分钟备用。

将25Kg六水氯化镁和35Kg六水硝酸镁搅拌下溶解在25Kg水中，然后加入5Kg甘油、5Kg甲醇、0.5Kg亚硝酸钠和1Kg苯并三氮唑，搅拌溶解均匀，真空过滤。

将上述两种溶液搅拌混合均匀，得到挂壁防冻液成品。

产品主要技术指标：密度（20℃，g/cm³）：1.35；粘度（20℃，mPa·s）：9.15；pH值：6.85；冰点（℃）：-61.5；其它指标符合铁道部行业标准TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》要求。

实施例6。

取0.2Kg聚丙烯酰胺，加入10Kg水中，溶胀约2小时，加热至50℃，搅拌溶解20分钟备用。

将20Kg四水硝酸钙和40Kg六水硝酸镁搅拌下溶解在20Kg水中，然后加入5Kg甘油、2.5Kg苯丙三氮唑和5Kg甲醇，搅拌溶解均匀，真空过滤。

将上述两种溶液搅拌混合均匀，得到挂壁防冻液成品。

产品主要技术指标：密度（20℃，g/cm³）：1.37；粘度（20℃，mPa·s）：13.3；pH值：7.0；冰点（℃）：-63；其它指标符合铁道部行业标准TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》要求。

以上实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求的范围之内。

Claims (8)

1.一种挂壁防冻液，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%

具低冰点特性的无机盐　　　　　　　　　　　35～60%

防腐剂　　　　　　　　　　　　　　　　　　1～5%

具低冰点特性的水溶型有机物　　　　　　　　5～20%

水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　余量。

2.根据权利要求1所述的挂壁防冻液，其特征是所述水溶性高分子聚合物为可溶性纤维素衍生物、可溶性淀粉衍生物、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所述的挂壁防冻液，其特征是所述的可溶性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；所述的可溶性淀粉衍生物包括醚化淀粉、糊精、糖浆、黄原胶、羧甲基淀粉、羟丙基淀粉。

4.根据权利要求1所述的挂壁防冻液，其特征是所述具低冰点特性的无机盐为二水氯化钙、六水氯化镁、四水硝酸钙、六水硝酸镁或硅酸钠。

5.根据权利要求1所述的挂壁防冻液，其特征是所述具低冰点特性的水溶性有机物为尿素、三乙醇胺或有机醇的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求5所述的挂壁防冻液，其特征是所述有机醇为丙三醇、丁二醇、甲醇、聚乙二醇、丙二醇、已二醇、木糖醇、聚丙二醇或山梨糖醇。

7.根据权利要求1所述的挂壁防冻液，其特征是所述防腐剂为硼砂、钼酸钠、亚硝酸钠、苯丙三氮唑中的一种或几种的混合物。

8.权利要求1所述挂壁防冻液的制备方法，包括：

1）将所述水溶性高分子聚合物加入到部分水中溶胀1～5小时后，加热至50～95℃搅拌溶解；

2）将所述具低冰点特性的无机盐、具低冰点特性的水溶型有机物和防腐剂搅拌溶解在剩余量的水中，过滤；

3）将上述1）和2）得到的产物搅拌混合均匀，得到挂壁防冻液成品。