CN104861638A - 一种铁路煤炭运输抑尘剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铁路煤炭运输抑尘剂，其由成膜组分、润湿组分、凝并组分、助剂组分以及配制用水组成；成膜组分为乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯、聚乳酸树脂和瓜尔多胶按照0.01:0.01:1～0.12:0.08:1的重量比混合得到；润湿组分为TMDD、十二烷基苯磺酸钠和润湿剂ST-83按照0.02:1:0.01～0.04:1:0.02的重量比混合配制得到；凝并组分为阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、羟丙基甲基纤维素按照0.1:0.2:1～0.2:0.5:1的重量比混合配制得到。上述抑尘剂喷洒后能在煤炭表面快速形成高强度膜，且保湿性能好，能够完全降解。

Description

一种铁路煤炭运输抑尘剂
技术领域
本发明涉及环保领域，具体涉及一种铁路煤炭运输抑尘剂。
背景技术
煤炭是我国重要的能源资源，开采出来的煤炭被运输到全国各地用于生产生活。煤炭在运输过程中，很容易随风扬起，扬尘不仅污染空气，危害人体健康，而且也会引起煤炭流失，使企业蒙受经济损失。目前针对上述问题，主要采用运输前在煤炭的表面喷洒抑尘剂进行解决，抑尘剂在煤炭的表面形成一层壳体，从而避免扬尘。目前市场上的抑尘剂种类繁多，组分也各不相同，其均存在下述不同缺陷。如：煤尘与分子之间的结合力弱，在运输过程中，经风吹日晒，水分快速蒸发，使得抑尘效果被消弱；抑尘剂的粘度过大，喷洒的速度慢且容易堵塞喷洒装置，粘度过小，无法在煤炭的表面形成致密的保护膜，膜强度低；另外，抑尘剂的成膜时间长，影响使用效率，抑尘剂的降解性能低，易造成二次污染。
发明内容
本发明的目的就是提供一种铁路煤炭运输抑尘剂，其可有效解决上述问题，喷洒后能在煤炭表面快速形成高强度膜，且保湿性能好，能够完全降解。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种铁路煤炭运输抑尘剂，其由以下重量份的原料组成：4～5重量份的成膜组分、2～2.5重量份的润湿组分、0.5～1.2重量份的凝并组分、0.2～0.5重量份的助剂组分以及配制用水，总重为100重量份；
所述成膜组分为乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯、聚乳酸树脂和瓜尔多胶按照0.01:0.01:1～0.12:0.08:1的重量比混合得到；
所述润湿组分为TMDD、十二烷基苯磺酸钠和润湿剂ST-83按照0.02:1:0.01～0.04:1:0.02的重量比混合配制得到；
所述凝并组分为阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、羟丙基甲基纤维素按照0.1:0.2:1～0.2:0.5:1的重量比混合配制得到；
所述的助剂组分为硅铝酸钠、亚硝酸钠、碳酸钠中的一种或几种得到。
乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯、聚乳酸树脂和瓜尔多胶组成的成膜组分，喷洒量较少时即可在煤炭的表面快速形成膜，且膜的强度大，快速形成具有一定强度和硬度的壳体以抵抗风力等外力因素的破坏。因此可以配置浓度较稀的抑尘剂，使得抑尘剂的粘度与喷洒装置快速喷洒的最适粘度相吻合，提高喷洒速率。润湿剂ST-83(EASYTECH ST-83)具有优秀快速润湿性能，亲水性好，在对煤炭进行快速喷涂时，进行快速的润湿，使得成膜组分在煤炭表面快速成膜，缩短成膜时间。TMDD具体可为TMDD-E(由50％TMDD+50％乙二醇组成)，TMDD的动态表面张力与静态时变化不大，具有较低的动/静态表面张力，能够迅速降低体系的动/静态表面张力并快速向表面迁移，保证基材的良好润湿，保证煤炭车移动过程中抑尘剂的快速喷涂。同时，上述特殊组成的润湿剂，其保水性能强，使被抑尘面始终保持一定的湿度，有效防止水分快速蒸发，延长抑尘剂的抑尘周期。另外，上述凝并组分可以使得细小扬尘颗粒凝聚成大颗粒从而达到快速沉降的目的。助剂的主要作用是调节PH、调节抑尘剂的分散性能以及缩短成膜时间。
优选的方案为：成膜组分为乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯、聚乳酸树脂(由热固性反应树脂PME和聚乳酸PLA反应制得，粘度高、拉伸强度高)和瓜尔多胶按照0.05:0.02:1的重量比混合得到；润湿组分为TMDD、十二烷基苯磺酸钠和润湿剂ST-83按照0.02:1:0.02的重量比混合配制得到；凝并组分为阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、羟丙基甲基纤维素按照0.1:0.3:1的重量比混合配制得到；助剂组分为硅铝酸钠、亚硝酸钠和碳酸钠按照0.5:1:0.2的重量比混合配制得到。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
其中实施例1～4中所用的原料如无特别说明，均是通过商业途经购买得到。润湿剂ST-83的生产厂家为上海桑井化工有限公司。
实施例1
分别称取各原料，然后混合配制成：成膜组分、润湿组分、凝并组分和助剂组分，再将成膜组分、润湿组分、凝并组分、助剂组分和配制用水混匀配制成抑尘剂，所得抑尘剂的具体组成如下：
4重量份的成膜组分、2.5重量份的润湿组分、0.5重量份的凝并组分、0.5重量份的助剂组分以及92.5重量份配制用水；成膜组分为乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯、聚乳酸树脂和瓜尔多胶按照0.01:0.01:1的重量比混合得到；润湿组分为TMDD、十二烷基苯磺酸钠和润湿剂ST-83按照0.04:1:0.02的重量比混合配制得到；凝并组分为阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、羟丙基甲基纤维素按照0.1:0.2:1的重量比混合配制得到；助剂组分为硅铝酸钠、亚硝酸钠和碳酸钠按照0.5:1:0.2的重量比混合配制得到。
实施例2
分别称取各原料，然后混合配制成：成膜组分、润湿组分、凝并组分和助剂组分，再将成膜组分、润湿组分、凝并组分、助剂组分和配制用水混匀配制成抑尘剂，所得抑尘剂的具体组成如下：
5重量份的成膜组分、2重量份的润湿组分、1.2重量份的凝并组分、0.2重量份的助剂组分以及91.6重量份配制用水；成膜组分为乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯、聚乳酸树脂和瓜尔多胶按照0.12:0.08:1的重量比混合得到；润湿组分为TMDD、十二烷基苯磺酸钠和润湿剂ST-83按照0.02:1:0.01的重量比混合配制得到；凝并组分为阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、羟丙基甲基纤维素按照0.2:0.5:1的重量比混合配制得到；助剂组分为硅铝酸钠、亚硝酸钠和碳酸钠按照0.5:1:0.2的重量比混合配制得到。
实施例3
分别称取各原料，然后混合配制成：成膜组分、润湿组分、凝并组分和助剂组分，再将成膜组分、润湿组分、凝并组分、助剂组分和配制用水混匀配制成抑尘剂，所得抑尘剂的具体组成如下：
4.5重量份的成膜组分、2重量份的润湿组分、0.8重量份的凝并组分、0.4重量份的助剂组分以及92.3重量份的配制用水；成膜组分为乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯、聚乳酸树脂和瓜尔多胶按照0.01:0.08:1的重量比混合得到；润湿组分为TMDD-E、十二烷基苯磺酸钠和润湿剂ST-83按照0.04:1:0.01的重量比混合配制得到；凝并组分为阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、羟丙基甲基纤维素按照0.1:0.5:1的重量比混合配制得到；助剂组分为硅铝酸钠、亚硝酸钠和碳酸钠按照0.5:1:0.2的重量比混合配制得到。
实施例4
分别称取各原料，然后混合配制成：成膜组分、润湿组分、凝并组分和助剂组分，再将成膜组分、润湿组分、凝并组分、助剂组分和配制用水混匀配制成抑尘剂，所得抑尘剂的具体组成如下：
4.5重量份的成膜组分、2.5重量份的润湿组分、1重量份的凝并组分、0.4重量份的助剂组分以及91.6重量份配制用水；成膜组分为乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯、聚乳酸树脂和瓜尔多胶按照0.05:0.02:1的重量比混合得到；润湿组分为TMDD-E、十二烷基苯磺酸钠和润湿剂ST-83按照0.02:1:0.02的重量比混合配制得到；凝并组分为阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、羟丙基甲基纤维素按照0.1:0.3:1的重量比混合配制得到；助剂组分为硅铝酸钠、亚硝酸钠和碳酸钠按照0.5:1:0.2的重量比混合配制得到。
实施例5
按照标准TB/T 3210.1-2009对实施例1～4中制取的抑尘剂进行粘度、成膜时间、表面张力进行检测(测定温度25℃)，检测结果如表1所示：
表1实施例1～4中制得的抑尘剂的性能测试结果
实施例/项目 粘度(mN/m) 成膜时间(min) 表面张力(mPa/s)
实施例1 14.2 58 35.02
实施例2 15.6 55 33.65
实施例3 14.8 57 34.27
实施例4 15.3 52 33.24
取10目～30目的煤样，在烘箱中70℃的条件下烘4h，除去水分，将脱水后的煤置于各托盘中，使得煤堆满托盘，各托盘分别喷洒实施例1～4中制取的抑尘剂(喷洒量0.25kg/m2)，然后放置于室外环境中，50天后测定抑尘率。
实施例/项目 50天后的抑尘率 煤壳厚度(mm) 单位面积抗压强度
实施例1 94.78％ 14.2 4765
实施例2 94.28％ 15.3 4874
实施例3 95.06％ 14.8 4822
实施例4 95.77％ 16.3 4884
单位面积抗压强度：是指在10cm×10cm大小的煤壳上放置刚性受力块，依次增加重物，直至煤壳表面破裂为止，计算出煤壳破裂时的极限抗压强度即为单位面积抗压强度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本发明中记载内容后，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种铁路煤炭运输抑尘剂，其由以下重量份的原料组成：4～5重量份的成膜组分、2～2.5重量份的润湿组分、0.5～1.2重量份的凝并组分、0.2～0.5重量份的助剂组分以及配制用水，总重为100重量份；
所述成膜组分为乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯、聚乳酸树脂和瓜尔多胶按照0.01:0.01:1～0.12:0.08:1的重量比混合得到；
所述润湿组分为TMDD、十二烷基苯磺酸钠和润湿剂ST-83按照0.02:1:0.01～0.04:1:0.02的重量比混合配制得到；
所述凝并组分为阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、羟丙基甲基纤维素按照0.1:0.2:1～0.2:0.5:1的重量比混合配制得到；
所述的助剂组分为硅铝酸钠、亚硝酸钠、碳酸钠中的一种或几种得到。
2.根据权利要求1所述的铁路煤炭运输抑尘剂，其特征在于：成膜组分为乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯、聚乳酸树脂和瓜尔多胶按照0.05:0.02:1的重量比混合得到。
3.根据权利要求1或2所述的铁路煤炭运输抑尘剂，其特征在于：润湿组分为TMDD、十二烷基苯磺酸钠和润湿剂ST-83按照0.02:1:0.02的重量比混合配制得到。
4.根据权利要求3所述的铁路煤炭运输抑尘剂，其特征在于：凝并组分为阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、羟丙基甲基纤维素按照0.1:0.3:1的重量比混合配制得到。
5.根据权利要求4所述的铁路煤炭运输抑尘剂，其特征在于：助剂组分为硅铝酸钠、亚硝酸钠和碳酸钠按照0.5:1:0.2的重量比混合配制得到。
6.根据权利要求5所述的铁路煤炭运输抑尘剂，其特征在于：TMDD为TMDD-E。
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