CN103497736B - 一种用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂及其制备方法，所述抑尘剂的原料包括聚乙烯醇、淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、天然植物胶、表面活性剂、防冻助剂、抑菌剂；使用本发明制成的抑尘剂，不仅能够抑制散状物料在铁路运输过程中带来的扬尘污染问题，特别是针对PM2.5的抑制，还能够解决抑尘剂在冬天使用时的防冻问题，达到安全环保的目的。

Description

一种用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂及其制备方法

技术领域

本发明属于环境保护领域，涉及一种抑尘剂，特别是一种用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂及其制备方法。 

背景技术

散状物料在铁路运输过程中，容易遗撒，从而引起扬尘污染问题，给铁路沿线的环境和居民身心健康都带来较大危害。近些年，国内外对铁路运输沿线的扬尘污染防治问题也进行了一些研究，取得了一定成果。然后，随着人们环保意识的增强，对扬尘污染防治问题也提出了更高的要求。中国专利申请《铁路矿粉、煤炭运输用抑尘剂及其制备方法》（申请号：2001210001909.X，申请日：2012年1月25日，公开日：2012年7月18日，公开号：CN102585770A）公开了一种铁路矿粉、煤炭运输用抑尘剂及其制备方法，该抑尘剂由水溶性高分子聚合物、改性纤维素类水溶性聚合物或木质素磺酸钠、防冻辅助添加剂和水溶性改善添加剂。该抑尘剂的制备方法为，将上述原料混合后，采用捏合机捏合混制，混合好的成品与常温水按质量比1:100配制而成。该抑尘剂及其制备方法还存在以下缺陷：容易引起细菌滋生，不易储藏、运输。 

因而，急需一种高效便捷的抑尘方法，不仅能够很好地解决散状物料在铁路运输过程中带来的环境污染问题，特别是针对PM2.5的控制，而且还能够在北方较寒冷的冬季正常使用，达到环保安全的目的。 

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂及其制备方法，可以达到高效抑尘，特别是针对PM2.5的控制，并且能够在冬天寒冷地区正常使用的目的。 

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案： 

一种用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂，所述抑尘剂包含重量份数比如下的成分：

聚乙烯醇             10~15

淀粉                 10~20

聚丙烯酰胺           1~5

羧甲基纤维素         15~20

天然植物胶           10~15

表面活性剂           1~5

防冻助剂             3~5

抑菌剂               0.5~1。

进一步的，所述的淀粉为：薯类淀粉、谷类淀粉、豆类淀粉中的一种或几种的混合物。 

进一步的，所述的天然植物胶为：田箐胶、阿拉伯胶、桃胶中的一种或几种的混合物。 

进一步的，所述的表面活性剂为：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一种或几种的混合物。 

进一步的，所述的防冻助剂为：氯化钙、氯化钠、硅酸钠中的一种或几种的混合物。 

进一步的，所述的抑菌剂为：苯甲酸钠。 

本发明的目的是由以下另一技术方案实现的： 

一种用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂的制备方法，所述抑尘剂包含重量份数比如下的成分：

聚乙烯醇             10~15

淀粉                 10~20

聚丙烯酰胺            1~5

羧甲基纤维素         15~20

天然植物胶           10~15

表面活性剂            1~5

防冻助剂             3~5

抑菌剂              0.5~1；

所述制备方法包括以下步骤：

（1）按比例称取所述的聚乙烯醇、淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、天然植物胶、表面活性剂、防冻助剂、抑菌剂；

（2）将称取的淀粉进行糊化，糊化温度为55~75℃，糊化时间为30~50min； 

（3）将所述聚乙烯醇、糊化淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、天然植物胶、表面活性剂、防冻助剂、抑菌剂混合均匀，得到混合物，向所述混合物中加入去离子水进行搅拌，混合物与去离子水的质量百分比1：100，搅拌时间为20~30min，即可得到所述抑尘剂。

本发明与现有技术相比的有益效果为：

1、本发明是一种用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂，无毒、无害、无刺激性、无腐蚀性、工艺简单、成本低廉，可有效地防治散状物料在铁路运输过程中的扬尘污染问题，特别是能够有效地控制了PM2.5的污染；

2、本发明的抑尘剂由于添加了防冻助剂，能够在北方较寒冷的季节使用，具有较好的经济效益和社会效益；

3、本发明的抑尘剂由于添加了抑菌剂，能够抑制多种细菌滋生，有效增长了所述抑尘剂的有效期，具有良好的经济效益。

具体实施方式

实施例1

一种用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂，所述抑尘剂包含重量份数比如下的成分：

聚乙烯醇             10~15

淀粉                 10~20

聚丙烯酰胺            1~5

羧甲基纤维素         15~20

天然植物胶           10~15

表面活性剂            1~5

防冻助剂              3~5

抑菌剂               0.5~1。

进一步的，所述的淀粉为：薯类淀粉、谷类淀粉、豆类淀粉中的一种或几种的混合物。 

进一步的，所述的天然植物胶为：田箐胶、阿拉伯胶、桃胶中的一种或几种的混合物。 

进一步的，所述的表面活性剂为：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一种或几种的混合物。 

进一步的，所述的防冻助剂为：氯化钙、氯化钠、硅酸钠中的一种或几种的混合物。 

进一步的，所述的抑菌剂为：苯甲酸钠。 

所述抑尘剂的制备方法包括以下步骤： 

（1）按比例称取所述的聚乙烯醇、淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、天然植物胶、表面活性剂、防冻助剂、抑菌剂；

（2）将称取的淀粉进行糊化，糊化温度为55~75℃，糊化时间为30~50min； 

（3）将所述聚乙烯醇、糊化淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、天然植物胶、表面活性剂、防冻助剂、抑菌剂混合均匀，得到混合物，向所述混合物中加入去离子水进行搅拌，混合物与去离子水的质量百分比1：100，搅拌时间为20~30min，即可得到所述抑尘剂。

本实施例所用重量单位为千克，也可以为克； 

本实施例中所述的各个原料均为工业级；

在本实施例中，所述的中的各原料可以在给出的配比范围内灵活组合，在此不一一枚举。

实施例2

本实施例是实施例1的基础上进行的改进，本实施例中与实施例1相同的部分，请参照实施例1中公开的内容进行理解，实施例1公开的内容也应当作为本实施例的内容，此处不做重复描述。

本实施例的抑尘剂的各原料的重量份数比为： 

聚乙烯醇                   12

木薯淀粉                   16

聚丙烯酰胺                  2

羧甲基纤维素               18

田箐胶                     13

十二烷基苯磺酸钠            3

氯化钠                      3

苯甲酸钠                  0.7

所述抑尘剂的制备方法包括以下步骤：

（1）按比例称取聚乙烯醇、木薯淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、田箐胶、十二烷基苯磺酸钠、氯化钠、苯甲酸钠；

（2）将称取的木薯淀粉进行糊化，糊化温度为65℃；糊化时间30min，即得到糊化淀粉；

（3）将聚乙烯醇、糊化淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、田箐胶、十二烷基苯磺酸钠、氯化钠、苯甲酸钠混合均匀，得到混合物，向所述混合物中加入去离子水进行搅拌，混合物与去离子水的质量百分比1：100，搅拌时间为20min，即可得到所述抑尘剂。

为了检测所述抑尘剂的性能，申请人委托铁道部产品质量监督检验中心铁路运输包装检验站，对所述抑制剂进行了产品质量检测。检测项目包括：外观与感官特性（气味、色泽、杂志）、密度、黏度、pH值、固形物、皮肤刺激度、闪电、急性经口毒性试验、抑尘效果（风蚀率、固化层厚度）、对煤炭性能的影响（高位发热量的减少量、低位发热量的减少量）、腐蚀性（钢材、铝合金、TCS不锈钢、车辆橡胶管均匀腐蚀、车辆醇酸油漆片均匀腐蚀）、毒理指标（总汞、总镉、总铅、总铬、总砷、甲醛）。上述检测方法请参见TB/T 3210.1-2009《铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂》，其检测结果参见表1： 

                                                    

实施例3

本实施例是实施例1的基础上进行的改进，本实施例中与实施例1相同的部分，请参照实施例1中公开的内容进行理解，实施例1公开的内容也应当作为本实施例的内容，此处不做重复描述。

本实施例的抑尘剂的各原料的重量份数比为： 

聚乙烯醇                   14

玉米淀粉                   16

聚丙烯酰胺                  4

羧甲基纤维素               18

阿拉伯胶                   13

十二烷基苯磺酸钠            2

十二烷基硫酸钠              1

氯化钠                      2

硅酸钠                      1

苯甲酸钠                   0.7。

   所述抑尘剂的制备方法请参见实施例2。 

为了检测所述抑尘剂的性能，申请人委托铁道部产品质量监督检验中心铁路运输包装检验站，对所述抑制剂进行了产品质量检测。检测项目包括：外观与感官特性（气味、色泽、杂志）、密度、黏度、pH值、固形物、皮肤刺激度、闪电、急性经口毒性试验、抑尘效果（风蚀率、固化层厚度）、对煤炭性能的影响（高位发热量的减少量、低位发热量的减少量）、腐蚀性（钢材、铝合金、TCS不锈钢、车辆橡胶管均匀腐蚀、车辆醇酸油漆片均匀腐蚀）、毒理指标（总汞、总镉、总铅、总铬、总砷、甲醛）。上述检测方法请参见TB/T 3210.1-2009《铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂》，其检测结果参见表2： 

实施例4

本实施例是实施例1的基础上进行的改进，本实施例中与实施例1相同的部分，请参照实施例1中公开的内容进行理解，实施例1公开的内容也应当作为本实施例的内容，此处不做重复描述。

本实施例的抑尘剂的各原料的重量份数比为： 

聚乙烯醇                   13

木薯淀粉                    5

玉米淀粉                   10

聚丙烯酰胺                  3

羧甲基纤维素               19

桃胶                       13

十二烷基硫酸钠              2

氯化钙                      3

苯甲酸钠                    1。

    所述抑尘剂的制备方法请参见实施例2。 

所述抑尘剂的制备方法包括以下步骤： 

（1）按比例称取聚乙烯醇、木薯淀粉、玉米淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、桃胶、十二烷基硫酸钠、氯化钙、苯甲酸钠；

（2）将称取的木薯淀粉和玉米淀粉进行糊化，糊化温度为75℃，糊化时间40min，即得到糊化淀粉；

   （3）将聚乙烯醇、糊化淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、桃胶、十二烷基硫酸钠、氯化钙、苯甲酸钠混合均匀，得到混合物，向所述混合物中加入去离子水进行搅拌，混合物与去离子水的质量百分比1：100，搅拌时间为25min，即可得到所述抑尘剂。

为了检测所述抑尘剂的性能，申请人委托铁道部产品质量监督检验中心铁路运输包装检验站，对所述抑制剂进行了产品质量检测。检测项目包括：外观与感官特性（气味、色泽、杂志）、密度、黏度、pH值、固形物、皮肤刺激度、闪电、急性经口毒性试验、抑尘效果（风蚀率、固化层厚度）、对煤炭性能的影响（高位发热量的减少量、低位发热量的减少量）、腐蚀性（钢材、铝合金、TCS不锈钢、车辆橡胶管均匀腐蚀、车辆醇酸油漆片均匀腐蚀）、毒理指标（总汞、总镉、总铅、总铬、总砷、甲醛）。上述检测方法请参见TB/T 3210.1-2009《铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂》，其检测结果参见表3： 

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限定。

Claims (8)

1.一种用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂，其特征在于：所述抑尘剂包含重量份数比如下的成分：

聚乙烯醇             10~15

淀粉                 10~20

聚丙烯酰胺           1~5

羧甲基纤维素         15~20

天然植物胶           10~15

表面活性剂           1~5

防冻助剂             3~5

抑菌剂               0.5~1；

所述的淀粉为：薯类淀粉、谷类淀粉、豆类淀粉中的一种或几种的混合物；

所述的天然植物胶为：田箐胶、阿拉伯胶、桃胶中的一种或几种的混合物。

2.根据权利要求1所述的用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂，其特征在于：所述的表面活性剂为：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一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂，其特征在于：所述的防冻助剂为：氯化钙、氯化钠、硅酸钠中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂，其特征在于：所述的抑菌剂为：苯甲酸钠。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂，其特征在于：所述抑尘剂包含重量份数比如下的成分：

聚乙烯醇                   12

木薯淀粉                   16

聚丙烯酰胺                  2

羧甲基纤维素               18

田箐胶                     13

十二烷基苯磺酸钠            3

氯化钠                      3

苯甲酸钠                  0.7。

6.根据权利要求1~4中任一项所述的用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂，其特征在于：所述抑尘剂包含重量份数比如下的成分：

聚乙烯醇                   14

玉米淀粉                   16

聚丙烯酰胺                  4

羧甲基纤维素               18

阿拉伯胶                   13

十二烷基苯磺酸钠            2

十二烷基硫酸钠              1

氯化钠                      2

硅酸钠                      1

苯甲酸钠                  0.7。

7.根据权利要求1~4中任一项所述的用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂，其特征在于：所述抑尘剂包含重量份数比如下的成分：

聚乙烯醇                   13

木薯淀粉                    5

玉米淀粉                   10

聚丙烯酰胺                  3

羧甲基纤维素               19

桃胶                       13

十二烷基硫酸钠              2

氯化钙                      3

苯甲酸钠                    1。

8.一种用于散状物料铁路运输过程中的抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述抑尘剂包含重量份数比如下的成分：

聚乙烯醇             10~15

淀粉                 10~20

聚丙烯酰胺           1~5

羧甲基纤维素         15~20

天然植物胶           10~15

表面活性剂           1~5

防冻助剂             3~5

抑菌剂               0.5~1；

所述制备方法包括以下步骤：

（1）按比例称取所述的聚乙烯醇、淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、天然植物胶、表面活性剂、防冻助剂、抑菌剂；

（2）将称取的淀粉进行糊化，糊化温度为55~75℃，糊化时间为30~50min；

（3）将所述聚乙烯醇、糊化淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、天然植物胶、表面活性剂、防冻助剂、抑菌剂混合均匀，得到混合物，向所述混合物中加入去离子水进行搅拌，混合物与去离子水的质量百分比1：100，搅拌时间为20~30min，即可得到所述抑尘剂。