CN103351479B - 生物质抑尘剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质抑尘剂的制备方法，其步骤为：①取羧甲基淀粉及羧甲基纤维素一定比例混合，用86%浓度的酒精配制成悬浮液，在一定温度下，加交联剂进行交联反应，过滤、干燥、粉碎制得抑尘剂原料A；②将氧化淀粉配制成一定浓度水溶液，采用滚筒干燥机进行糊化、干燥处理，再经粉碎制得抑尘剂原料B；③取抑尘剂原料A及抑尘剂原料B按一定比例混合均匀后，即得固体生物质抑尘剂；再将其配制成水溶液，即得液体生物质抑尘剂。本发明生物质抑尘剂同时具有吸湿和粘结作用，有效抑尘期长，且原料来源广泛，工艺简单，产品绿色环保可降解，应用范围广；具有无腐蚀、无污染、可生物降解，能够有效的减少粉尘危害，降低并减少物料损耗的特点。
Description
技术领域
本发明属于清洁技术领域，具体地说涉及一种以变性淀粉和改性纤维素为原料制备生物质抑尘剂的方法。
背景技术
扬尘污染危害环境和人体健康，已成为世界污染难题。随着我国工业化程度加深，扬尘污染问题越发严重，尘源主要有沙漠、公路、铁路、码头、矿山、煤场、采矿、采石、水泥厂、化工厂、火力发电厂及建设施工现场等。扬尘污染不仅造成大量资源损失，而且污染周边环境，影响人们正常生产和生活。随着环保意识的增强，人们对扬尘污染的治理日益重视，对有效防尘抑尘方法需求更为迫切。
目前我国最常用的抑尘方法是洒水抑尘法，洒水防尘的作用主要在于湿润颗粒细小的干燥粉尘，增加粉尘含湿量，从而使其密度增大，并粘结成较大的颗粒，使之在外力作用下不能飞扬，洒水操作简单，但需浪费大量水资源，且大多数情况下，当水蒸发后，微尘含量会剧增600％，而且水分抗蒸发能力差，有效抑尘时间短(夏季高温不足半小时)，耐寒性能差容易冻结。
随着本领域技术的不断发展，近年来，化学抑尘技术得到发展，化学抑尘剂主要分为湿润剂、粘接剂和凝聚剂三大类 ；①润湿型抑尘剂一般由非极性亲油碳氢链部分和极性亲水基团共同构成，采用湿润型化学抑尘剂缺点是同一种湿润剂的适用范围小，有引起二次污染的可能，而且不具有较强的粘结粉尘能力。②粘结型抑尘剂主要包括油类产品和造纸 、酒精工业的废液、 废渣等有机粘性材料； 但由于这类抑尘剂种类稀少， 有异味， 可能还会排放有害成分，而引起土壤、地下水及周围环境污染，并存在加工工艺复杂以及成本较高等缺陷。③凝聚剂即聚合高分子抑尘剂采用简单有机合成方法，原料可分为淀粉类、纤维素类和合成树脂类等，作为特殊功能高分子材料，它具有良好的吸水、保水、 吸湿、 保湿、 放湿和粘性等特性， 因此可作为有效抑尘剂，且具有溶解性能良好，可作为更加安全、性质稳定、对环境友好的抑尘剂。复合型化学抑尘剂是将两种或多种以上的抑尘剂复合， 从而将湿润、 粘结凝并及吸湿保水等功能共同起作用。 因此，复合型抑尘剂具有抑尘效果优越、 适用范围广泛等特点，复合型抑尘剂的研究是今后发展的方向。
发明内容
鉴于已有技术的不足之处，本发明的目的是提供一种利用羧甲基淀粉、羧甲基纤维素及预糊化氧化淀粉为原料，制备生物质抑尘剂的方法；该方法所得产品无腐蚀、无污染、可生物降解，能够有效的减少粉尘危害，降低并减少物料损耗。
实现解决技术问题的技术方案是：生物质抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：
A、按质量百分比选取取代度在0.35～0.5之间的羧甲基淀粉20～40%，取代度在0.5～0.7之间的羧甲基纤维素60～80%，混合均匀后，用85～90%浓度的酒精配制成质量比浓度为30～35%的悬浮液，在50～55℃温度下，加入交联剂，交联剂质量为羧甲基淀粉和羧甲基纤维素混合物质量总量的0.1～0.3%，搅拌反应1～2小时，过滤、干燥、粉碎即得抑尘剂原料a；
B、将羧基含量在0.05～0.2%之间的氧化淀粉加水配制成质量比浓度为36～40%的水溶液，在蒸汽压力为0.3～0.6MPa下采用滚筒干燥机进行糊化、干燥处理，再经粉碎即得抑尘剂原料b；
C、按质量百分比取抑尘剂原料a70～80%，抑尘剂原料b 20～30%，将两者混合均匀后，即得固体生物质抑尘剂，将固体生物质抑尘剂加水配制成质量比浓度为6～10%的水溶液，充分搅拌至完全溶解，即得液体生物质抑尘剂。
所述步骤A中的羧甲基淀粉以玉米淀粉或木薯淀粉为原料。
所述步骤A中的羧甲基纤维素以玉米、小麦、水稻、芦苇秸杆中的一种或几种混合物为原料。
所述步骤A中的交联剂为环氧氯丙烷、三氯氧磷、三偏磷酸钠中的一种。
所述步骤B中的氧化淀粉以木薯淀粉为原料。
本发明相比现有技术的显著效果是：
1）生物质抑尘剂原料a为羧甲基淀粉和羧甲基纤维素交联反应后得到的，为凝聚型抑尘剂，具有良好的吸水、保水、 吸湿、 保湿、 放湿和粘性等特性；吸水保水性能优良，在一定压力下也不会释放水分；可根据温度释放或吸收水分，吸湿放湿过程反复进行，因而其有效抑尘期长，经一次喷施后，有效抑尘期内只需重复洒水，就能使料堆保持较高的含水量。
2）生物质抑尘剂原料b为氧化淀粉，粘结性强，其粘结作用，使粉尘团聚增大粒径，沉降在路面、料堆等尘源表面，起到抑尘作用。
3）本发明将两种原料混合制备的生物质抑尘剂，即为复合型抑尘剂，同时具有吸湿和粘结作用，有效抑尘期长，且原料来源广泛，工艺简单，产品绿色环保可降解，且应用范围广；可应用于煤炭及矿物开采、运输、装卸、堆放的露天料场；建筑物拆除、土建施工及周边道路，在建道路沿线、集运站、储运站、储煤场、渣料场；煤矿、矿山、港口、码头、电厂、水泥厂、钢铁厂、焦化厂、洗煤厂、冶炼厂、冶金厂、粉尘车间等易产生浮尘的场所。
4）制得的产品无腐蚀、无污染、可生物降解，能够有效的减少粉尘危害，降低并减少物料损耗。
具体实施方式
下面结合实施例对该技术方案作进一步描述
实施例1
1、将取代度为0.35的羧甲基淀粉40kg，取代度为0.5的羧甲基纤维素60kg，混合均匀后，用90%浓度的酒精配制成质量比浓度为30%的悬浮液，在55℃温度下，添加入环氧氯丙烷0.3kg，搅拌反应2小时，过滤、干燥、粉碎制得抑尘剂原料A。
2、将羧基含量在0.2%的氧化淀粉50kg，加水配制成质量比浓度为36%的水溶液，在蒸汽压力为0.6MPa下采用滚筒干燥机进行糊化、干燥处理，再经粉碎即得抑尘剂原料B。
3、取抑尘剂原料A 80kg，抑尘剂原料B 20kg，将两者混合均匀后，即得固体生物质抑尘剂，再将固体生物质抑尘剂加水配制成质量比浓度为6%的水溶液，充分搅拌至完全溶解，即得液体生物质抑尘剂。
实施例2
1、将取代度为0.4的羧甲基淀粉30kg，取代度为0.6的羧甲基纤维素70kg，混合均匀后，用90%浓度的酒精配制成质量比浓度为30%的悬浮液，在50℃温度下，添加入三氯氧磷0.2kg，搅拌反应2小时，过滤、干燥、粉碎制得抑尘剂原料A。
2、将羧基含量在0.1%的氧化淀粉50kg，加水配制成质量比浓度为38%的水溶液，在蒸汽压力为0.5MPa下采用滚筒干燥机进行糊化、干燥处理，再经粉碎制得抑尘剂原料B。
3、取抑尘剂原料A 75kg，抑尘剂原料B 25kg，将两者混合均匀后，即得固体生物质抑尘剂，再将固体生物质抑尘剂加水配制成质量比浓度为8%的水溶液，充分搅拌至完全溶解，即得液体生物质抑尘剂。
实施例3
1、将取代度为0.5的羧甲基淀粉40kg，取代度为0.7的羧甲基纤维素60kg，混合均匀后，用85%浓度的酒精配制成质量比浓度为35%的悬浮液，在55℃温度下，添加入三偏磷酸钠0.3kg，搅拌反应1小时，过滤、干燥、粉碎制得抑尘剂原料A。
2、将羧基含量在0.05%的氧化淀粉50kg，加水配制成质量比浓度为40%的水溶液，在蒸汽压力为0.3MPa下采用滚筒干燥机进行糊化、干燥处理，再经粉碎制得抑尘剂原料B。
3、取抑尘剂原料A 70kg，抑尘剂原料B 30kg，将两者混合均匀后，即得固体生物质抑尘剂，再将固体生物质抑尘剂加水配制成质量比浓度为10%的水溶液，充分搅拌至完全溶解，即得液体生物质抑尘剂。
实施例4
1、将取代度为0.35的羧甲基淀粉20kg，取代度为0.7的羧甲基纤维素80kg，混合均匀后，用85%浓度的酒精配制成质量比浓度为35%的悬浮液，在50℃温度下，添加入环氧氯丙烷0.2kg，搅拌反应1.5小时，过滤、干燥、粉碎制得抑尘剂原料A。
2、将羧基含量在0.1%的氧化淀粉50kg，加水配制成质量比浓度为38%的水溶液，在蒸汽压力为0.4MPa下采用滚筒干燥机进行糊化、干燥处理，再经粉碎制得抑尘剂原料B。
3、取抑尘剂原料A 80kg，抑尘剂原料B 20kg，将两者混合均匀后，即得固体生物质抑尘剂，再将固体生物质抑尘剂加水配制成质量比浓度为6%的水溶液，充分搅拌至完全溶解，即得液体生物质抑尘剂。
实施例5
1、将取代度为0.5的羧甲基淀粉40kg，取代度为0.5的羧甲基纤维素60kg，混合均匀后，用90%浓度的酒精配制成质量比浓度为30%的悬浮液，在55℃温度下，添加入三氯氧磷0.1kg，搅拌反应1.5小时，过滤、干燥、粉碎制得抑尘剂原料A。
2、将羧基含量在0.15%的氧化淀粉50kg，加水配制成质量比浓度为38%的水溶液，在蒸汽压力为0.5MPa下采用滚筒干燥机进行糊化、干燥处理，再经粉碎制得抑尘剂原料B。
3、取抑尘剂原料A 75kg，抑尘剂原料B 25kg，将两者混合均匀后，即得固体生物质抑尘剂，再将固体生物质抑尘剂加水配制成质量比浓度为6%的水溶液，充分搅拌至完全溶解，即得液体生物质抑尘剂。
实施例1—5中所述步骤1中的羧甲基淀粉均以玉米淀粉或木薯淀粉为原料。
所述步骤1中的羧甲基纤维素均以玉米、小麦、水稻、芦苇秸杆中的一种或几种混合物为原料。
所述步骤2中的氧化淀粉均以木薯淀粉为原料。
除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式；凡采用等同替换或等效变换形式的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (5)
1.生物质抑尘剂的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
A、按质量百分比选取取代度在0.35～0.5之间的羧甲基淀粉20～40%，取代度在0.5～0.7之间的羧甲基纤维素60～80%，混合均匀后，用85～90%浓度的酒精配制成质量比浓度为30～35%的悬浮液，在50～55℃温度下，加入交联剂，交联剂质量为羧甲基淀粉和羧甲基纤维素混合物质量总量的0.1～0.3%，搅拌反应1～2小时，过滤、干燥、粉碎即得抑尘剂原料a；
B、将羧基含量在0.05～0.2%之间的氧化淀粉加水配制成质量比浓度为36～40%的水溶液，在蒸汽压力为0.3～0.6MPa下采用滚筒干燥机进行糊化、干燥处理，再经粉碎即得抑尘剂原料b；
C、按质量百分比取抑尘剂原料a70～80%，抑尘剂原料b 20～30%，将两者混合均匀后，即得固体生物质抑尘剂，将固体生物质抑尘剂加水配制成质量比浓度为6～10%的水溶液，充分搅拌至完全溶解，即得液体生物质抑尘剂。
2.根据权利要求1所述的生物质抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤A中的羧甲基淀粉以玉米淀粉或木薯淀粉为原料。
3.根据权利要求1所述的生物质抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤A中的羧甲基纤维素以玉米、小麦、水稻、芦苇秸杆中的一种或几种混合物为原料。
4.根据权利要求1所述的生物质抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤A中的交联剂为环氧氯丙烷、三氯氧磷、三偏磷酸钠中的一种。
5.根据权利要求1所述的生物质抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤B中的氧化淀粉以木薯淀粉为原料。
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Denomination of invention: Preparation method of biomass dust suppression agent Effective date of registration: 20170427 Granted publication date: 20150819 Pledgee: Dingxi Anding Fengcheng Construction Management Co., Ltd. Pledgor: GANSU SHENGDAFANGZHOU POTATO MODIFIED STARCH Co.,Ltd. Registration number: 2017620000013 |
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