CN105542717B - 一种复合改性棕竹茎制备可降解抑尘剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合改性棕竹茎制备可降解抑尘剂的方法,属于清洁材料制备技术领域。本发明针对目前传统的除尘方法,受温度影响大,寿命短,且成本高,同时不易降解,易造成二次污染的问题,本发明通过对棕竹茎进行预处理,去除表面杂质,再将其进行膨化,使其内部纤维细化及淀粉糊化,增加其内部空间结构,然后通过混合酶降解棕竹茎内的有毒物质,随后通过卵磷脂等助剂,在紫外灯下,对其进行表面改性增加其保湿性能,最后与聚乙烯等物质混合反应,制备出一种高保湿性、易降解且对环境无污染的抑尘剂。

Description

一种复合改性棕竹茎制备可降解抑尘剂的方法
技术领域
本发明公开了一种复合改性棕竹茎制备可降解抑尘剂的方法,属于清洁材料制备技术领域。
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。
国内外一般对开放性尘源的防治对策主要有洒水抑尘、苫盖抑尘、设置挡风抑尘墙抑尘、建造封闭式结构、化学抑尘等。洒水抑尘不仅造成大量水资源的浪费,而且由于我国北方地区夏季气温高,蒸发快(一般喷洒一次只能保持10min左右),而冬季气温低,易结冰,因此,其实际应用受到很大限制;散料的苫盖编织布强度低、光滑、重量轻、易兜风,使用寿命短,成本高,不仅造成了资源的浪费,而且苫盖和拆剁的工序麻烦,不利于作业的提速增效;挡风抑尘墙和建造封闭式结构抑尘一次性投资巨大,且不能捕捉漂浮在空气中的粉尘,对于不断有新的粉尘产生的作业区,其抑尘能力有限。
发明内容
本发明主要解决的技术问题:针对目前传统的除尘方法,受温度影响大,寿命短,且成本高,同时不易降解,易造成二次污染的问题,本发明通过对棕竹茎进行预处理,去除表面杂质,再将其进行膨化,使其内部纤维细化及淀粉糊化,增加其内部空间结构,然后通过混合酶降解棕竹茎内的有毒物质,随后通过卵磷脂等助剂,在紫外灯下,对其进行表面改性增加其保湿性能,最后与聚乙烯等物质混合反应,制备出一种高保湿性、易降解且对环境无污染的抑尘剂。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
(1)取700~900g新鲜的棕竹茎,使用无水乙醇浸泡棕竹茎1~2min后,用蒸馏水将其表面冲洗2~4次,然后将其进行自然晾晒,待其含水量低于15%时,将棕竹茎放入气流粉碎机中进行粉碎,过标准筛得50~80目棕竹茎颗粒;
(2)将上述所得的棕竹茎颗粒放入挤压膨化机中,转速设定为180~200r/min,蒸汽压力设定为9~12kgf/cm,温度设定为200~250℃,膨化30~50s后,将其取出放入粉碎机中进行粉碎,过筛得190~210目膨化棕竹茎颗粒,然后将其放入容器中,向其中加入质量分数为5~10%的氢氧化钠溶液浸泡颗粒物;
(3)向上述容器中加入20~40g混合酶,控制温度为40~45℃,以转速110~130r/min,缓慢搅拌40~50min后过滤,收集过滤物,然后将过滤物放入容器中,按固液比1:2,向其中加入质量分数为30%的乙醇溶液,随后向其中加入40~60g卵磷脂及20~30g邻羟基苯甲酸苯酯,搅拌直至溶解后,将容器移至紫外灯下,波长设定为340~360nm,静置10~15min,所述混合酶为过氧化物酶及漆酶按质量比1:1混合而成;
(4)待上述静置结束后,将容器内的液体放入反应釜内,再分别向其中加入质量分数为20%的聚乙烯醇水溶液,加入量为容器内液体体积的60~70%,再向其中加入60~90mL丙烯酸,然后使用氮气保护,设定转速为160~180r/min,温度设定为55~60℃,搅拌40~50min,若在搅拌过程中出现团聚现象,向其中加入羟甲基纤维素钠,消除团聚现象;
(5)待上述搅拌结束后出料,将所得的出料物自然冷却至室温,然后再向其中加入6~10g偏硅酸钠,搅拌均匀,即可得到可降解抑尘剂。
本发明的应用方法:将本发明所制得的抑尘剂与水按体积比1:50,进行均匀混合,然后将其喷洒与建设施工现场,喷洒量为8~15kg/m2,5~10min后检测,所喷洒的物体表面形成厚度为1~3cm的固化层,5天后颗粒的含水量大于4.2%,20~25天后检测,抑尘剂的含量低于0.2%。
本发明的有益效果:
(1)本发明所制得的抑尘剂,比传统的抑尘剂相比,保湿性提高了40~50%,水稳性提高了30~45%;
(2)本发明所制得的抑尘剂成本低,易于操作。
具体实施方式
取700~900g新鲜的棕竹茎,使用无水乙醇浸泡棕竹茎1~2min后,用蒸馏水将其表面冲洗2~4次,然后将其进行自然晾晒,待其含水量低于15%时,将棕竹茎放入气流粉碎机中进行粉碎,过标准筛得50~80目棕竹茎颗粒;将上述所得的棕竹茎颗粒放入挤压膨化机中,转速设定为180~200r/min,蒸汽压力设定为9~12kgf/cm,温度设定为200~250℃,膨化30~50s后,将其取出放入粉碎机中进行粉碎,过筛得190~210目膨化棕竹茎颗粒,然后将其放入容器中,向其中加入质量分数为5~10%的氢氧化钠溶液浸泡颗粒物;向上述容器中加入20~40g混合酶,控制温度为40~45℃,以转速110~130r/min,缓慢搅拌40~50min后过滤,收集过滤物,然后将过滤物放入容器中,按固液比1:2,向其中加入质量分数为30%的乙醇溶液,随后向其中加入40~60g卵磷脂及20~30g邻羟基苯甲酸苯酯,搅拌直至溶解后,将容器移至紫外灯下,波长设定为340~360nm,静置10~15min,所述混合酶为过氧化物酶及漆酶按质量比1:1混合而成;待上述静置结束后,将容器内的液体放入反应釜内,再分别向其中加入质量分数为20%的聚乙烯醇水溶液,加入量为容器内液体体积的60~70%,再向其中加入60~90mL丙烯酸,然后使用氮气保护,设定转速为160~180r/min,温度设定为55~60℃,搅拌40~50min,若在搅拌过程中出现团聚现象,向其中加入羟甲基纤维素钠,消除团聚现象;待上述搅拌结束后出料,将所得的出料物自然冷却至室温,然后再向其中加入6~10g偏硅酸钠,搅拌均匀,即可得到可降解抑尘剂。
实例1
取800g新鲜的棕竹茎,使用无水乙醇浸泡棕竹茎2min后,用蒸馏水将其表面冲洗3次,然后将其进行自然晾晒,待其含水量低于15%时,将棕竹茎放入气流粉碎机中进行粉碎,过标准筛得70目棕竹茎颗粒;将上述所得的棕竹茎颗粒放入挤压膨化机中,转速设定为190r/min,蒸汽压力设定为10kgf/cm,温度设定为220℃,膨化40s后,将其取出放入粉碎机中进行粉碎,过筛得200目膨化棕竹茎颗粒,然后将其放入容器中,向其中加入质量分数为8%的氢氧化钠溶液浸泡颗粒物;向上述容器中加入30g混合酶,控制温度为42℃,以转速120r/min,缓慢搅拌45min后过滤,收集过滤物,然后将过滤物放入容器中,按固液比1:2,向其中加入质量分数为30%的乙醇溶液,随后向其中加入50g卵磷脂及25g邻羟基苯甲酸苯酯,搅拌直至溶解后,将容器移至紫外灯下,波长设定为350nm,静置12min,所述混合酶为过氧化物酶及漆酶按质量比1:1混合而成;待上述静置结束后,将容器内的液体放入反应釜内,再分别向其中加入质量分数为20%的聚乙烯醇水溶液,加入量为容器内液体体积的65%,再向其中加入70mL丙烯酸,然后使用氮气保护,设定转速为170r/min,温度设定为55℃,搅拌45min,若在搅拌过程中出现团聚现象,向其中加入羟甲基纤维素钠,消除团聚现象;待上述搅拌结束后出料,将所得的出料物自然冷却至室温,然后再向其中加入8g偏硅酸钠,搅拌均匀,即可得到可降解抑尘剂。
将本发明所制得的抑尘剂与水按体积比1:50,进行均匀混合,然后将其喷洒与建设施工现场,喷洒量为8kg/m2,5min后检测,所喷洒的物体表面形成厚度为1cm的固化层,5天后颗粒的含水量为4.5%,20天后检测,抑尘剂的含量为0.1%。
实例2
取900g新鲜的棕竹茎,使用无水乙醇浸泡棕竹茎2min后,用蒸馏水将其表面冲洗4次,然后将其进行自然晾晒,待其含水量低于15%时,将棕竹茎放入气流粉碎机中进行粉碎,过标准筛得80目棕竹茎颗粒;将上述所得的棕竹茎颗粒放入挤压膨化机中,转速设定为200r/min,蒸汽压力设定为12kgf/cm,温度设定为250℃,膨化50s后,将其取出放入粉碎机中进行粉碎,过筛得210目膨化棕竹茎颗粒,然后将其放入容器中,向其中加入质量分数10%的氢氧化钠溶液浸泡颗粒物;向上述容器中加入40g混合酶,控制温度为45℃,以转速130r/min,缓慢搅拌50min后过滤,收集过滤物,然后将过滤物放入容器中,按固液比1:2,向其中加入质量分数为30%的乙醇溶液,随后向其中加入60g卵磷脂及30g邻羟基苯甲酸苯酯,搅拌直至溶解后,将容器移至紫外灯下,波长设定为360nm,静置15min,所述混合酶为过氧化物酶及漆酶按质量比1:1混合而成;待上述静置结束后,将容器内的液体放入反应釜内,再分别向其中加入质量分数为20%的聚乙烯醇水溶液,加入量为容器内液体体积的70%,再向其中加入90mL丙烯酸,然后使用氮气保护,设定转速为180r/min,温度设定为60℃,搅拌50min,若在搅拌过程中出现团聚现象,向其中加入羟甲基纤维素钠,消除团聚现象;待上述搅拌结束后出料,将所得的出料物自然冷却至室温,然后再向其中加入10g偏硅酸钠,搅拌均匀,即可得到可降解抑尘剂。
将本发明所制得的抑尘剂与水按体积比1:50,进行均匀混合,然后将其喷洒与建设施工现场,喷洒量为15kg/m2,10min后检测,所喷洒的物体表面形成厚度为3cm的固化层,5天后颗粒的含水量为4.3%,25天后检测,抑尘剂的含量为0.01%。
实例3
取700g新鲜的棕竹茎,使用无水乙醇浸泡棕竹茎1min后,用蒸馏水将其表面冲洗2次,然后将其进行自然晾晒,待其含水量低于15%时,将棕竹茎放入气流粉碎机中进行粉碎,过标准筛得50目棕竹茎颗粒;将上述所得的棕竹茎颗粒放入挤压膨化机中,转速设定为180r/min,蒸汽压力设定为9kgf/cm,温度设定为200℃,膨化30s后,将其取出放入粉碎机中进行粉碎,过筛得190目膨化棕竹茎颗粒,然后将其放入容器中,向其中加入质量分数为5%的氢氧化钠溶液浸泡颗粒物;向上述容器中加入20g混合酶,控制温度为40℃,以转速110r/min,缓慢搅拌40min后过滤,收集过滤物,然后将过滤物放入容器中,按固液比1:2,向其中加入质量分数为30%的乙醇溶液,随后向其中加入40g卵磷脂及20g邻羟基苯甲酸苯酯,搅拌直至溶解后,将容器移至紫外灯下,波长设定为340nm,静置10min,所述混合酶为过氧化物酶及漆酶按质量比1:1混合而成;待上述静置结束后,将容器内的液体放入反应釜内,再分别向其中加入质量分数为20%的聚乙烯醇水溶液,加入量为容器内液体体积的60%,再向其中加入60mL丙烯酸,然后使用氮气保护,设定转速为160r/min,温度设定为55℃,搅拌40min,若在搅拌过程中出现团聚现象,向其中加入羟甲基纤维素钠,消除团聚现象;待上述搅拌结束后出料,将所得的出料物自然冷却至室温,然后再向其中加入6g偏硅酸钠,搅拌均匀,即可得到可降解抑尘剂。
将本发明所制得的抑尘剂与水按体积比1:50,进行均匀混合,然后将其喷洒与建设施工现场,喷洒量为12kg/m2,8min后检测,所喷洒的物体表面形成厚度为2cm的固化层,5天后颗粒的含水量为4.8%,22天后检测,抑尘剂的含量为0。

Claims (1)

1.一种复合改性棕竹茎制备可降解抑尘剂的方法,其特征在于具体制备方法为:
(1)取700~900g新鲜的棕竹茎,使用无水乙醇浸泡棕竹茎1~2min后,用蒸馏水将其表面冲洗2~4次,然后将其进行自然晾晒,待其含水量低于15%时,将棕竹茎放入气流粉碎机中进行粉碎,过标准筛得50~80目棕竹茎颗粒;
(2)将上述所得的棕竹茎颗粒放入挤压膨化机中,转速设定为180~200r/min,蒸汽压力设定为9~12kgf/cm,温度设定为200~250℃,膨化30~50s后,将其取出放入粉碎机中进行粉碎,过筛得190~210目膨化棕竹茎颗粒,然后将其放入容器中,向其中加入质量分数为5~10%的氢氧化钠溶液浸泡颗粒物;
(3)向上述容器中加入20~40g混合酶,控制温度为40~45℃,以转速110~130r/min,缓慢搅拌40~50min后过滤,收集过滤物,然后将过滤物放入容器中,按固液比1:2,向其中加入质量分数为30%的乙醇溶液,随后向其中加入40~60g卵磷脂及20~30g邻羟基苯甲酸苯酯,搅拌直至溶解后,将容器移至紫外灯下,波长设定为340~360nm,静置10~15min,所述混合酶为过氧化物酶及漆酶按质量比1:1混合而成;
(4)待上述静置结束后,将容器内的液体放入反应釜内,再分别向其中加入质量分数为20%的聚乙烯醇水溶液,加入量为容器内液体体积的60~70%,再向其中加入60~90mL丙烯酸,然后使用氮气保护,设定转速为160~180r/min,温度设定为55~60℃,搅拌40~50min,若在搅拌过程中出现团聚现象,向其中加入羟甲基纤维素钠,消除团聚现象;
(5)待上述搅拌结束后出料,将所得的出料物自然冷却至室温,然后再向其中加入6~10g偏硅酸钠,搅拌均匀,即可得到可降解抑尘剂。
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