CN106867459A

CN106867459A - 一种抑尘剂及其制备方法

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Publication number: CN106867459A
Application number: CN201710112006.1A
Authority: CN
Inventors: 韦尧天
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2017-06-20

Abstract

本发明提供一种抑尘剂及其制备方法，涉及环境污染治理技术领域，所述抑尘剂由如下原料制成：木质素磺酸钠、羧甲基纤维素钠、双乙酸钠、甘油、氯化钙、聚乳酸、海藻酸钠、聚丙烯酰胺、天然植物纤维、淀粉、蓖麻油和去离子水。本发明的抑尘剂原料配比科学合理，由12种原料制成，不仅能够显著降低粉尘的表面张力，快速润湿粉尘使其迅速凝聚沉降以达到抑尘目的，而且可在粉尘表面形成一层具有一定强度和韧性的固化膜，有效地防止粉尘对环境造成污染，另外，本发明的抑尘剂在制备过程中简单可控，成本低，便于推广和应用，生产过程对机器以及生产环境无污染，符合绿色环保的生态理念。

Description

一种抑尘剂及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及环境污染治理技术领域，具体涉及一种抑尘剂及其制备方法。

【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)，对于周围空气中的细菌没有明显的抑制作用，而且其耐寒性能差，在寒冬季节使用会出现冻结现象，喷洒在物料表层会结冰变脆甚至无法喷洒，抑尘效果减弱，另外，还有些高分子抑尘剂不可降解，会对环境造成二次污染。

因此，制备出一种抑尘以及抑菌效果佳、抗冻结，可降解，对环境不造成二次污染的抑尘剂迫在眉睫。

【发明内容】

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抑尘剂及其制备方法，本发明的抑尘剂原料配比科学合理，由12种原料制成，不仅能够显著降低粉尘的表面张力，快速润湿粉尘使其迅速凝聚沉降以达到抑尘目的，而且可在粉尘表面形成一层具有一定强度和韧性的固化膜，有效地防止粉尘对环境造成污染，另外，还能有效地解决抑尘剂冬季冻结问题，杀死粉尘周围空气中的有害细菌，而且采用的原料具有易降解性，抑尘效果显著，制备简单，适用范围广，不会造成二次污染，另外，本发明的抑尘剂在制备过程中简单可控，成本低，便于推广和应用，生产过程对机器以及生产环境无污染，符合绿色环保的生态理念。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种抑尘剂，所述抑尘剂由如下重量份的原料制成：木质素磺酸钠15-25份、羧甲基纤维素钠10-15份、双乙酸钠5-10份、甘油5-10份、氯化钙5-10份、聚乳酸5-10份、海藻酸钠2-8份、聚丙烯酰胺2-8份、天然植物纤维5-10份、淀粉2-8份、蓖麻油1-3份和去离子水80-120份。

进一步地，所述抑尘剂由如下重量份的原料制成：木质素磺酸钠20份、羧甲基纤维素钠12份、双乙酸钠7份、甘油7份、氯化钙7份、聚乳酸7份、海藻酸钠5份、聚丙烯酰胺5份、天然植物纤维57份、淀粉5份、蓖麻油2份和去离子水100份。

进一步地，所述天然植物纤维选自于木质纤维、草纤维、蛋白质纤维、蔴纤维、纸纤维中的任意一种或一种以上的任意组合，其中，所述纤维长度为0.5-7mm。

进一步地，所述淀粉为绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉和玉米淀粉中的任意一种。

进一步地，所述淀粉为木薯淀粉。

本发明还提供上述抑尘剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)原材料准备：按所述重量份数称取原料；

(2)制备物料A：将称取的海藻酸钠、淀粉、羧甲基纤维素钠、天然植物纤维和木质素磺酸钠倒入真空乳化机的水锅中，加入80-120重量份的去离子水，以100-120r/min的转速在80-90℃条件下充分搅拌60-80min，得到物料A备用；

(3)制备物料B：将所称取的甘油、双乙酸钠、聚乳酸和聚丙烯酰胺倒入真空乳化机的油锅中，以100-120r/min的转速在75-85℃条件下充分搅拌30-40min，得到物料B备用；

(4)制备抑尘液：将步骤(2)所得物料A与步骤(3)所得物料B混合后抽入真空乳化机的乳化锅中，再向乳化锅中加入氯化钙，然后以600-800r/min的转速在60-70℃条件下充分搅拌20-30min，得到抑尘液备用；

(5)制备消泡分散液：将蓖麻油分散于适量的水中，连续搅拌5-30min至混匀，再加入剩余的水，连续搅拌5-30min至混匀，再静置5-10min后，制得消泡分散液备用；

(6)将步骤(5)所得消泡分散液加入到抑尘液中，启动真空装置，以800-1200r/min的转速在负压0.07-0.09MPa的真空状态下搅拌20-30min，即可得到所述抑尘剂。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的抑尘剂采用海藻酸钠作为成膜剂和粘结剂，海藻酸钠是一种高粘性的高分子化合物，具有羧基，是β﹣D甘露糖醛酸的醛基以苷键形成的高聚糖醛酸，其水溶液具有良好的成膜性、吸湿性和黏性，所形成的固化膜韧性好；添加的淀粉具有良好的水溶性、亲水性和保水性，其流动性好，黏度和冻融稳定性高，成膜性好，与海藻酸钠配合使用，能在粉尘表面形成连续均匀的固化膜，有效阻止粉尘中水分的蒸发；加入天然植物纤维，其具有强大的交联功能并可以天然降解，在抑尘剂喷洒到物料表面之后，其中的天然植物纤维能够与物料混合，在物料表层相互搭连成三维空间结构，可将相当于自重5-8倍的水分锁在其间，同时，天然植物纤维还与聚丙烯酰配合使用能有效吸附微小颗粒的粉尘，使其凝并成大颗粒，从而增大粉尘颗粒的相对密度，使其迅速凝聚沉降。

2、本发明的抑尘剂本发明所述抑尘剂采用双乙酸钠作为杀菌剂，主要是通过有效地渗透入霉菌的细胞壁而干扰酶的相互作用，抑制霉菌的产生，从而有效地杀死粉尘周围空气中的有害细菌，对人体和植物无损害，属于绿色环保产品；以木质素磺酸钠作为分散剂，木质素磺酸钠既是一种天然高分子聚合物，也是一种阴离子型表面活性剂，具有很强的分散性和吸湿性；采用氯化钙作为防冻剂，其水溶液冰点低，与甘油配合使用，可有效地解决抑尘剂冬季冻结问题；另外，添加蓖麻油作为消泡剂，能降低泡沫局部的表面张力，起到消泡作用，可以消除抑尘剂中的泡沫或者保持抑尘剂中的泡沫适度，保证抑尘剂的均质性、稳定性和对粉尘的润湿性能；本发明所述抑尘剂的各原料配合使用，起到了良好的协同作用，使得所述抑尘剂具有多重的作用效果。

综上所述，本发明的抑尘剂原料配比科学合理，由12种原料制成，不仅能够显著降低粉尘的表面张力，快速润湿粉尘使其迅速凝聚沉降以达到抑尘目的，而且可在粉尘表面形成一层具有一定强度和韧性的固化膜，有效地防止粉尘对环境造成污染，另外，还能有效地解决抑尘剂冬季冻结问题，杀死粉尘周围空气中的有害细菌，而且采用的原料具有易降解性，抑尘效果显著，制备简单，适用范围广，不会造成二次污染，另外，本发明的抑尘剂在制备过程中简单可控，成本低，便于推广和应用，生产过程对机器以及生产环境无污染，符合绿色环保的生态理念。

【具体实施方式】

下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。

实施例1

本实施例所提供的一种抑尘剂由以下重量份的原料制成：木质素磺酸钠15份、羧甲基纤维素钠10份、双乙酸钠5份、甘油5份、氯化钙5份、聚乳酸5份、海藻酸钠2份、聚丙烯酰胺2份、天然植物纤维5份、淀粉2份、蓖麻油1份和去离子水80份；其中，所述天然植物纤维为木质纤维、草纤维以及蛋白质纤维按照1：2：1的质量比例混合而成，所述纤维长度为0.5mm；所述淀粉为玉米淀粉。

本实施例还提供上述一种抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)原材料准备：按所述重量份数称取原料；

(2)制备物料A：将称取的海藻酸钠、淀粉、羧甲基纤维素钠、天然植物纤维和木质素磺酸钠倒入真空乳化机的水锅中，加入80重量份的去离子水，以100r/min的转速在80℃条件下充分搅拌60min，得到物料A备用；

(3)制备物料B：将所称取的甘油、双乙酸钠、聚乳酸和聚丙烯酰胺倒入真空乳化机的油锅中，以100r/min的转速在75℃条件下充分搅拌30min，得到物料B备用；

(4)制备抑尘液：将步骤(2)所得物料A与步骤(3)所得物料B混合后抽入真空乳化机的乳化锅中，再向乳化锅中加入氯化钙，然后以600r/min的转速在60℃条件下充分搅拌20min，得到抑尘液备用；

(5)制备消泡分散液：将蓖麻油分散于适量的水中，连续搅拌5min至混匀，再加入剩余的水，连续搅拌5min至混匀，再静置5min后，制得消泡分散液备用；

(6)将步骤(5)所得消泡分散液加入到抑尘液中，启动真空装置，以800r/min的转速在负压0.07MPa的真空状态下搅拌20min，即可得到所述抑尘剂。

实施例2

本实施例所提供的一种抑尘剂由以下重量份的原料制成：木质素磺酸钠20份、羧甲基纤维素钠12份、双乙酸钠7份、甘油7份、氯化钙7份、聚乳酸7份、海藻酸钠5份、聚丙烯酰胺5份、天然植物纤维57份、淀粉5份、蓖麻油2份和去离子水100份；其中，所述天然植物纤维为木质纤维，所述纤维长度为4.5mm；所述淀粉为木薯淀粉。

(1)原材料准备：按所述重量份数称取原料；

(2)制备物料A：将称取的海藻酸钠、淀粉、羧甲基纤维素钠、天然植物纤维和木质素磺酸钠倒入真空乳化机的水锅中，加入100重量份的去离子水，以110r/min的转速在85℃条件下充分搅拌70min，得到物料A备用；

(3)制备物料B：将所称取的甘油、双乙酸钠、聚乳酸和聚丙烯酰胺倒入真空乳化机的油锅中，以110r/min的转速在80℃条件下充分搅拌35min，得到物料B备用；

(4)制备抑尘液：将步骤(2)所得物料A与步骤(3)所得物料B混合后抽入真空乳化机的乳化锅中，再向乳化锅中加入氯化钙，然后以700r/min的转速在65℃条件下充分搅拌25min，得到抑尘液备用；

(5)制备消泡分散液：将蓖麻油分散于适量的水中，连续搅拌15min至混匀，再加入剩余的水，连续搅拌15min至混匀，再静置7min后，制得消泡分散液备用；

(6)将步骤(5)所得消泡分散液加入到抑尘液中，启动真空装置，以1000r/min的转速在负压0.08MPa的真空状态下搅拌25min，即可得到所述抑尘剂。

实施例3

本实施例所提供的一种抑尘剂由以下重量份的原料制成：木质素磺酸钠25份、羧甲基纤维素钠15份、双乙酸钠10份、甘油10份、氯化钙10份、聚乳酸10份、海藻酸钠8份、聚丙烯酰胺8份、天然植物纤维10份、淀粉8份、蓖麻油3份和去离子水120份；其中，所述天然植物纤维为草纤维、蛋白质纤维、蔴纤维、纸纤维按照1：2：1：3的质量比例混合而成，所述纤维长度为7mm；；所述淀粉为红薯淀粉。

(1)原材料准备：按所述重量份数称取原料；

(2)制备物料A：将称取的海藻酸钠、淀粉、羧甲基纤维素钠、天然植物纤维和木质素磺酸钠倒入真空乳化机的水锅中，加入120重量份的去离子水，以120r/min的转速在90℃条件下充分搅拌80min，得到物料A备用；

(3)制备物料B：将所称取的甘油、双乙酸钠、聚乳酸和聚丙烯酰胺倒入真空乳化机的油锅中，以120r/min的转速在85℃条件下充分搅拌40min，得到物料B备用；

(4)制备抑尘液：将步骤(2)所得物料A与步骤(3)所得物料B混合后抽入真空乳化机的乳化锅中，再向乳化锅中加入氯化钙，然后以800r/min的转速在70℃条件下充分搅拌30min，得到抑尘液备用；

(5)制备消泡分散液：将蓖麻油分散于适量的水中，连续搅拌30min至混匀，再加入剩余的水，连续搅拌30min至混匀，再静置10min后，制得消泡分散液备用；

(6)将步骤(5)所得消泡分散液加入到抑尘液中，启动真空装置，以1200r/min的转速在负压00.09MPa的真空状态下搅拌30min，即可得到所述抑尘剂。

对比实验

一、效果验证

按照标准TB/T 3210.1-2009对实施例1-3制得的抑尘剂进行性能检测，测试结果取平均值，结果为：粘度(25℃，mPa·s)：300-500；pH(25℃)：7-9；适用温度(℃)：-35-40；保湿率(％，70℃鼓风干燥，2h失水率)：≤20.15；成膜时间(25℃，min)：35-50；成膜厚度(25℃，mm)：≥10；抑菌率(25℃，％)：≥90。

二、对比分析

取25kg过40目标准筛的煤粉2份作为试验样品，放置于室外环境中，试验组采用本发明的抑尘剂，对照组采用洒水的方式，两组试验条件相同，符合试验标准。

试验组：实施例2所述抑尘剂；

对照组：通过将木质素磺酸钠62％、天然乳胶22％和表面活性剂10％加入到混料器中进行充分搅拌混合后得到的抑尘剂。

试验方法：将抑尘剂用水稀释成粘度为300-500mPa·s的抑尘剂水溶液，注入喷洒器后按1.5-2.0L/m²的用量均匀地喷洒于所选取的试验煤样表面，每隔一天测一次抑尘率，周期为21天，抑尘率＝(测试后样品重量+抑尘剂重量)/(测试前样品重量+抑尘剂重量)。

测定结果如表1所示：

表1 抑尘剂抑尘效果测定情况

根据表格中记录的数据得到：试验组使用本发明抑尘剂的抑尘率在72h内可保持在99％以上，抑尘率在21天还可保持在88％以上，而对照组采用的抑尘剂，抑尘率在21天时只保持在63.3％，对比可知，使用本发明抑尘剂的抑尘效果显著，值得推广应用。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种抑尘剂，其特征在于，所述抑尘剂由如下重量份的原料制成：木质素磺酸钠15-25份、羧甲基纤维素钠10-15份、双乙酸钠5-10份、甘油5-10份、氯化钙5-10份、聚乳酸5-10份、海藻酸钠2-8份、聚丙烯酰胺2-8份、天然植物纤维5-10份、淀粉2-8份、蓖麻油1-3份和去离子水80-120份。

2.根据权利要求1所述的一种抑尘剂，其特征在于，所述抑尘剂由如下重量份的原料制成：木质素磺酸钠20份、羧甲基纤维素钠12份、双乙酸钠7份、甘油7份、氯化钙7份、聚乳酸7份、海藻酸钠5份、聚丙烯酰胺5份、天然植物纤维57份、淀粉5份、蓖麻油2份和去离子水75份。

3.根据权利要求1所述的一种抑尘剂，其特征在于，所述天然植物纤维选自于木质纤维、草纤维、蛋白质纤维、蔴纤维、纸纤维中的任意一种或一种以上的任意组合，其中，所述纤维长度为0.5-7mm。

4.根据权利要求1所述的一种抑尘剂，其特征在于，所述淀粉为绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉和玉米淀粉中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种抑尘剂，其特征在于，所述淀粉为木薯淀粉。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)原材料准备：按所述重量份数称取原料；