CN103980860B

CN103980860B - 环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂及制备方法

Info

Publication number: CN103980860B
Application number: CN201410227517.4A
Authority: CN
Inventors: 肖继君; 李孟倩; 耿耀宗
Original assignee: Hebei University of Science and Technology
Current assignee: Hebei University of Science and Technology
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2034-05-27
Also published as: CN103980860A

Abstract

本发明公开了一种环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂及制备方法，该环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂按照重量百分比包括：物理变性淀粉40％～65％、化学变性淀粉25％～45％、交联剂2％～5％、防冻剂3％～5％、润湿剂3％～4％、分散剂2％～4％、增稠剂3％～4％、渗透剂2％～3％；该环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂制备方法包括：将抑尘剂的组分按照重量百分比分别称量放入球磨机中；混合均匀并经高速剪切球磨粉碎至1250目以上，即得纯保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂。本发明采用物理改性淀粉和化学改性淀粉复合、无机胶凝材料的添加、多种助剂配制而制造超细粉体材料，施工效果煤层润湿效果好、渗透层厚，固化速度快，渗透层凝结强度大，抑尘效果好。

Description

环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂及制备方法

技术领域

本发明属于抑尘剂技术领域，尤其涉及一种环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂及制备方法。

背景技术

散煤在铁路运输中常采用敞车运输。运输过程中，由于路基、道岔和路轨设施造成的颠簸，列车快速加上风吹,特别是当列车进入有一定长度的隧道时,由于“活塞风”的作用，会形成瞬间强大的扰动气流，结果使车辆中煤层表面的煤粉散落地面,不仅造成能源的浪费而且还造成严重的环境煤尘污染。

铁路煤炭运输和封存抑尘剂已有许多专利申请，但传统的铁路煤炭运输抑尘剂多半是利用合成水溶性聚合物，添加有关助剂及大量的水构成(CN200810212291.5)，合成水溶性聚合物往往涉及到石油化工产品，往往在不同程度上造成一定的环境污染；所含大量的水不仅给远距离使用造成运输上的浪费，而且给冬季施工及储存带来困难。当然，也发现少量专利是以固体的形式提供产品，如生态路面抑尘剂(CN03128148.3)，但它是由羧甲基淀粉、硅酸钠和丙三醇三种独立的组分构成，实施前用水做溶剂制备成相应配比的溶液给施工造成繁琐和不便。也曾有专利(CN200910143448.8)提出组成为：粉状速溶聚乙烯醇40～60％；淀粉醚10～20％；K120.5～5％；高分子量聚丙烯酰胺10～30％；抗紫外线剂0.1～1％。使用前用冷水冲洗200-400倍即可。显然本专利仍然没有离开典型合成水溶性聚合物及石油化工产品，并且不适应当前环保低碳生活的要求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂及制备方法，旨在解决现有的铁路煤炭运输和封存抑尘剂存在的污染环境，使用复杂的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂制备方法，该环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂制备方法包括以下步骤：

步骤一，将物理变性淀粉40％～65％、化学变性淀粉25％～45％、交联剂2％～5％、防冻剂3％～5％、润湿剂3％～4％、分散剂2％～4％、增稠剂3％～4％、渗透剂2％～3％分别称量放入球磨机中；

步骤二，混合均匀并经高速剪切球磨粉碎至1250目以上，即得纯保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂。

进一步，该环纯保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂以任何比例溶于冷水，随时进行喷洒使用。

进一步，该环纯保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂用冷水配制成一定浓度1.2％的液体产品。

进一步，该环纯保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂制备方法包括：

分别称量20克马铃薯淀粉、80克白糊精、5克氯化钙、0.75克硅酸钠、1克十二烷基苯磺酸钠、2克羟乙基纤维素、1克拉开粉和0.5克硼砂逐个加入粉碎机中，粉碎15分钟至细度合格后，混合均匀并经高速剪切球磨粉碎至1250目以上，即得纯保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂。

进一步，该环纯保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂制备方法包括：实

分别称量30克木薯淀粉、50克玉米氧化淀粉、5克氯化钙、0.75克硅酸钾、1克十二烷基磺酸钠、2克羟乙基纤维素、1克拉开粉和0.5克硼酸逐个加入粉碎机中，粉碎15分钟至细度合格后，混合均匀并经高速剪切球磨粉碎至1250目以上，即得纯保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂。

本发明实施例的另一目的在于提供一种环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂，该环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂按重量百分含量计包括：

物理变性淀粉40％～65％、化学变性淀粉25％～45％、交联剂2％～5％、防冻剂3％～5％、润湿剂3％～4％、分散剂2％～4％、增稠剂3％～4％、渗透剂2％～3％。

进一步，物理变性淀粉包括红薯改性淀粉、马铃薯改性淀粉、木薯改性淀粉；化学改性淀粉包括：羧甲基淀粉、氧化淀粉、阳离子淀粉、交联淀粉及瓜尔胶改性淀粉。

进一步，防冻剂包括：氯化钙、氯化镁、氯化钠；交联剂包括：硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硼砂及硼酸；润湿剂包括：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、粉末润湿剂WETOLATP530、WETOLATP588。

进一步，渗透剂包括拉开粉；增稠剂包括羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯醇。

本发明提供的环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂及制备方法，按重量百分含量计包括：植物类变性淀粉占75％～85％，其中物理变性淀粉占40％～65％、化学变性淀粉25％～45％；助剂占15％～25％，其中包括交联剂占2％～5、防冻剂占3％～5％、润湿剂3％～4％、分散剂2％～4％、增稠剂3％～4％、渗透剂2％～3％。本发明采用物理改性淀粉和化学改性淀粉复合、无机胶凝材料的添加、多种助剂配制而制造超细粉体材料，其施工效果煤层润湿效果好、渗透层厚，固化速度快，渗透层凝结强度大，抑尘效果好。本发明能和任何比例的自来水相溶解，其溶液具有良好的储存稳定性，可以液态形式的产品供近途煤场使用；也可直接配成使用浓度直接进行喷洒使用；在使用浓度下具有低的表面张力(35.68mN/m)和高的渗透速率；渗透层可以快速交联固化，形成较厚凝固层和表面层，有效地抑制煤粉飞扬。

附图说明

图1是本发明实施例提供的环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂制备方法流程图；

图2是本发明实施例提供的实施例2表面张力测试结果示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

本发明实施例的环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂包括：按重量百分含量计：植物类变性淀粉占75％～85％，其中物理变性淀粉占40％～65％、化学变性淀粉25％～45％；助剂占15％～25％，其中交联剂占2％～5％、防冻剂占3％～5％、润湿剂3％～4％、分散剂2％～4％、增稠剂3％～4％、渗透剂2％～3％；

具体包括：

本发明所提供的纯环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂所涉及的物理变性淀粉包括红薯改性淀粉、马铃薯改性淀粉、木薯改性淀粉其中使用效果较好的有木薯PGS-10、木薯PGS-9、木薯AP-24、预糊化淀粉；所涉及到的化学改性淀粉有羧甲基淀粉、氧化淀粉、阳离子淀粉、交联淀粉及瓜尔胶改性淀粉，其中使用较好的有瑞士POLYCOL公司的WP-05、WP-10、WP-15，美国Εconomy公司的CET-1CET-3CET-5；玉米氧化淀粉、黄糊精、白糊精、木薯阳离子改性淀粉LS-2、木薯阴离子改性淀粉CS-8。

本发明所提供的环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂所涉及的防冻剂有氯化钙、氯化镁、氯化钠，所涉及的交联剂包括硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硼砂及硼酸；所涉及到的润湿剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、粉末润湿剂WETOLATP530、WETOLATP588；所涉及到的渗透剂包括拉开粉；所涉及到的增稠剂包括羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯醇。

如图1所示，本发明实施例的环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂制备方法包括以下步骤：

S101：将物理变性淀粉40％～65％、化学变性淀粉25％～45％、交联剂2％～5％、防冻剂3％～5％、润湿剂3％～4％、分散剂2％～4％、增稠剂3％～4％、渗透剂2％～3％分别准确称量放入球磨机中；

S102：混合均匀并经高速剪切球磨粉碎至1250目以上，即得纯保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂。

本发明的工作原理：

本发明的目的在于提供一种无污染可再生的不同植物类变性淀粉为粘合料，加有关助剂构成了一种环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂，但一般变性淀粉无论成膜强度以及表面性能都不具备做铁路煤炭运输抑尘剂的基本条件，本发明的特征在于选择了一系列的助剂特别是无机胶凝固化系统作为交联剂，使本铁路煤炭运输和封存抑尘剂具有固化迅速，固化效果好，而且由于多种助剂的加入使本铁路煤炭运输和封存抑尘剂，较高的渗透速率和渗透层厚度；本铁路煤炭运输和封存抑尘剂和传统抑尘剂相比，另一个明显特征在于直接制备成一种超细冷水速溶的粉体材料，它可以任何比例迅速和冷水溶解，不仅可以通过任何直接喷淋使用，而且可以形成任何浓度的二次产品，适合不同运输路程和不同设备条件下应用。

本发明的实施例：

实施例1(Y－1)：

分别称量20克马铃薯淀粉、80克白糊精、5克氯化钙、0.75克硅酸钠、1克十二烷基苯磺酸钠、2克羟乙基纤维素、1克拉开粉和0.5克硼砂逐个加入粉碎机中，粉碎15分钟至细度合格后，测定有关性能。

实施例2(Y－2)：

分别称量30克木薯淀粉、50克玉米氧化淀粉、5克氯化钙、0.75克硅酸钾、1克十二烷基磺酸钠、2克羟乙基纤维素、1克拉开粉和0.5克硼酸逐个加入粉碎机中，粉碎15分钟至细度合格后，测定有关性能。

通过对比实例对本发明的应用效果做进一步的说明：

对比例3，按(CN200810212291.5)所示，将水溶性聚乙烯醇5份和水溶性聚丙烯酸钠100份混合均匀构成复配物。将95份常温水(20～30℃)放入反应釜中，加入5份复配物搅拌至全部溶解后缓慢加入1份羧甲基纤维素，再搅拌至全部溶解，即得对比样品。

实施例和对比例性能指标对比一览表：

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂制备方法，其特征在于，该环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂制备方法包括：

分别称量20克马铃薯淀粉、80克白糊精、5克氯化钙、0.75克硅酸钠、1克十二烷基苯磺酸钠、2克羟乙基纤维素、1克拉开粉和0.5克硼砂逐个加入粉碎机中，粉碎15分钟至细度合格后，混合均匀并经高速剪切球磨粉碎至1250目以上，即得环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂。

2.一种环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂，其特征在于，该环保型超细粉体铁路煤炭运输和封存抑尘剂按重量百分含量计包括：

物理变性淀粉40％～65％、化学变性淀粉25％～45％、交联剂2％～5％、防冻剂3％～5％、润湿剂3％～4％、分散剂2％～4％、增稠剂3％～4％、渗透剂2％～3％；各组分重量百分数之和等于百分之一百；

物理变性淀粉为红薯改性淀粉、马铃薯改性淀粉、木薯改性淀粉；化学改性淀粉为：羧甲基淀粉、氧化淀粉、阳离子淀粉、交联淀粉及瓜尔胶改性淀粉；

防冻剂为：氯化钙、氯化镁、氯化钠；交联剂为：硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硼砂及硼酸；润湿剂为：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、粉末润湿剂METOLATP530、METOLATP588；

渗透剂为拉开粉；增稠剂为羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯醇。