CN109943288A

CN109943288A - 一种生态绿色抑尘剂及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN109943288A
Application number: CN201910173812.9A
Authority: CN
Inventors: 杨旭东
Original assignee: Qingdao Ruihongxin Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Qingdao Ruihongxin Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2019-03-08
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2019-06-28

Abstract

本发明提供了一种绿色抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯树脂0.5～8％，聚乙烯醇0.2～2.5％，冷水可溶淀粉0.05～0.8％，绿色颜料3～20％，消泡剂0.01～0.5％，余量为水。本发明的绿色抑尘剂产品，颜色均一，无刺激性气味，水不溶物含量较小，不会产生块状沉淀物，方便生产，而且色度较高，能够满足裸土堆喷洒着色的要求，从而可以有效替代绿色防尘网，而且，具有优良的抑尘效果，喷洒后能够形成大于10mm厚度的固化层，在风速30m/s条件下吹蚀5分钟的风蚀率不超过0.2％，远高于标准＜1％的规定，同时，对钢材的腐蚀性以及对植物种子的危害性都非常小，能够满足建筑工地裸土堆的使用要求。

Description

一种生态绿色抑尘剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于环保产品领域，具体涉及一种生态绿色抑尘剂及其制备方法与应用。

背景技术

雾霾，对于我国乃至全世界来说都是一个非常严峻的问题，严重威胁着人们的生命健康。研究显示，人类死亡率的增加与雾霾中的细颗粒物PM_2.5、可吸入颗粒物PM₁₀等有关，它会引起畸形、突变、癌症等健康方面的问题。

引起雾霾的原因，研究人员已初步探明主要是由PM_2.5、PM₁₀等空气污染物所造成的，而PM_2.5、PM₁₀主要来自建筑工地、施工工地的裸土、渣土、土料堆等，这些场所的尘土很容易被风吹起产生扬尘。以往，这些易产生扬尘污染的场所，为了便于环保部门现场或利用无人机进行空中巡查和监管，主要是采用绿色防尘网进行遮盖的方式来抑制扬尘。然而，这种绿色防尘网遮盖的方式，抑尘效果不好，起风时尘土可以透过网眼产生扬尘，而且防尘网容易破损，且既不方便回收，又有可能形成二次污染。

随着科技的不断发展与进步，人们发现，使用抑尘剂进行抑尘，是一种新颖且有效的方式，在市政道路、煤炭运输等方面已取得了良好的应用效果和经济社会效益。根据应用场所的不同，抑尘剂可以分为道路抑尘剂、煤炭抑尘剂等，它们分别能够满足市政道路、煤炭运输的抑尘要求，但不适合用于建筑工地、施工工地的裸土、渣土等。

目前，市面上的抑尘剂产品大多为道路抑尘剂或煤炭抑尘剂，而适用于建筑工地、施工工地等场所的绿色抑尘剂产品则较少，如中国专利CN 109181645A公开的一种建筑工地抑尘剂，包括天然高分子粘料、可控交联固化稳定剂、改性纤维素、水性抗阻燃材料和色素，质量比为60-90：1-20：15-30：1-20：1-10，其中，所述的色素为天然色素，包括叶绿酸或叶绿素或叶绿素铜络盐或叶绿素铜或叶绿素铜钠或叶绿酸铁钠盐或叶绿素锌钠或茶绿树或绿茶粉或竹叶色素或菠菜色素或草莓绿色素。

为了进一步丰富绿色抑尘剂的产品种类，更好地满足客户需求，需要开发一种新的绿色抑尘剂产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的绿色抑尘剂产品。

本发明提供的技术方案如下：

一种绿色抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯树脂0.5～8％，聚乙烯醇0.2～2.5％，冷水可溶淀粉0.05～0.8％，绿色颜料3～20％，消泡剂0.01～0.5％，余量为水。

上述任一技术方案中，进一步的，所述绿色抑尘剂包括以下质量百分比的组分：

水性聚氨酯树脂0.5～5％，优选的，水性聚氨酯树脂0.6～1％；

聚乙烯醇0.2～2.5％，优选的，聚乙烯醇0.2～0.5％；

冷水可溶淀粉0.05～0.8％，优选的，冷水可溶淀粉0.05～0.45％；

绿色颜料3～20％，优选的，绿色颜料3～5％；

消泡剂0.01～0.5％，优选的，消泡剂0.01～0.2％；

余量为水。

上述任一技术方案中，进一步的，所述水性聚氨酯树脂的固含量≥20wt％；优选的，所述水性聚氨酯树脂的固含量为30～50wt％。

上述任一技术方案中，进一步的，所述水性聚氨酯树脂的粘度为5～800mPa·s；优选的，所述水性聚氨酯树脂的粘度为10～500mPa·s。

上述任一技术方案中，进一步的，所述聚乙烯醇的平均聚合度为1500～2000；优选的，所述聚乙烯醇的平均聚合度为1650～1850。

上述任一技术方案中，进一步的，所述聚乙烯醇的粘度为18～30mPa·s，所述聚乙烯醇的醇解度≥84.0％；优选的，所述聚乙烯醇的粘度为20.0～26.5mPa·s，所述聚乙烯醇的醇解度为86.0～90.0％。

上述任一技术方案中，进一步的，至少满足下列中的一项：

所述冷水可溶淀粉选自水溶性淀粉和/或预糊化淀粉；

所述绿色颜料选自氧化铁绿、钴绿、亮绿、美术绿、酞菁绿、孔雀石绿中的至少一种，优选的，所述绿色颜料为氧化铁绿；

所述消泡剂选自矿物油类非离子型消泡剂、有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂中的至少一种。

上述任一技术方案中，进一步的，所述氧化铁绿的Fe₂O₃质量分数≥83％。

本发明还提供了上述绿色抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配比，分别将聚乙烯醇、冷水可溶淀粉、消泡剂加入到水中，搅拌15～30分钟，加入水性聚氨酯树脂、绿色颜料，搅拌均匀，即得绿色抑尘剂。

本发明还提供了上述绿色抑尘剂的应用，所述绿色抑尘剂用于抑制裸土、渣土和/或土料堆引起的扬尘；优选的，用于抑制建筑工地上裸土、渣土和/或土料堆引起的扬尘。

本发明提供的一种新的绿色抑尘剂产品，颜色均一，无刺激性气味，水不溶物含量较小，不会产生块状沉淀物，方便生产，而且色度较高，能够满足裸土堆喷洒着色的要求，从而可以有效替代绿色防尘网，而且，具有优良的抑尘效果，喷洒后能够形成大于10mm厚度的固化层，在风速30m/s条件下吹蚀5分钟的风蚀率不超过0.2％，远高于标准＜1％的规定，同时，对钢材的腐蚀性以及对植物种子的危害性都非常小，能够满足建筑工地裸土堆的使用要求。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明进行清楚、完整的描述，本领域技术人员将会理解，下面所述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为对本发明保护范围的限制。

本发明中，未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

水性聚氨酯树脂：乳白色，固含量40±1wt％，粘度(25℃)10～500mPa·s，烟台万华聚氨酯股份有限公司。

苯丙乳液：乳白色，固含量46～50wt％，粘度(25℃)500～1500mPa·s，南通生达化工有限公司。

聚乙烯醇(PVA1788)：平均聚合度1650～1850，醇解度(摩尔分数)86.0～90.0％，粘度(25℃)20.0～26.5mPa·s，中国石化集团四川维尼纶厂。

聚乙烯醇(PVA2488)：平均聚合度2400～2500，醇解度(摩尔分数)86.0～90.0％，粘度(25℃)44～50mPa·s，中国石化集团四川维尼纶厂。

冷水可溶淀粉：是指能够溶于冷水(0.5～20℃)的变性淀粉，包括水溶性淀粉、预糊化淀粉等。

水溶性淀粉(工业级)：能够溶于冷水，溶解后成透明状，赵县裕丰淀粉制品有限公司。

氧化铁绿：Fe₂O₃质量分数≥83％，着色力(与标样比)98％～102％，河北奥明颜料制造有限公司。

DF-568：矿物油类非离子型消泡剂。

实施例1

本发明绿色抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯树脂0.75％、聚乙烯醇(PVA1788)0.40％、水溶性淀粉0.15％、氧化铁绿4.2％、消泡剂(DF-568)0.1％、水余量；

制备方法：按上述配比，分别将聚乙烯醇、水溶性淀粉、消泡剂加入到水中，搅拌30分钟，加入水性聚氨酯树脂、氧化铁绿，搅拌均匀，即得绿色抑尘剂。

实施例2

本发明绿色抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯树脂3.05％、聚乙烯醇(PVA1788)1.85％、水溶性淀粉0.36％、氧化铁绿16.0％、消泡剂(DF-568)0.1％、水余量；

实施例3

本发明绿色抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯树脂2.50％、聚乙烯醇(PVA1788)1.12％、水溶性淀粉0.45％、氧化铁绿17.0％、消泡剂(DF-568)0.1％、水余量；

实施例4

本发明绿色抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯树脂5.0％、聚乙烯醇(PVA1788)2.25％、水溶性淀粉0.45％、氧化铁绿16.0％、消泡剂(DF-568)0.1％、水余量；

实施例5

本发明绿色抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯树脂4.50％、聚乙烯醇(PVA1788)2.25％、水溶性淀粉0.58％、氧化铁绿17.0％、消泡剂(DF-568)0.1％、水余量；

实施例6

本发明绿色抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯树脂2.80％、聚乙烯醇(PVA1788)1.60％、水溶性淀粉0.45％、氧化铁绿17.0％、消泡剂(DF-568)0.1％、水余量；

实施例7

本发明绿色抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯树脂0.60％、聚乙烯醇(PVA1788)0.28％、水溶性淀粉0.10％、氧化铁绿3.4％、消泡剂(DF-568)0.1％、水余量；

实施例8

用预糊化淀粉替换实施例1中的水溶性淀粉，其他条件不变，得到绿色抑尘剂。

实施例9～10

分别用有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂替换实施例7中的消泡剂(DF-568)，其他条件不变，得到绿色抑尘剂。

实施例11～12

分别用有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂替换实施例7中的消泡剂(DF-568)，同时用预糊化淀粉替换实施例7中的水溶性淀粉，其他条件不变，得到绿色抑尘剂。

对比例1

用苯丙乳液替换实施例7中的水性聚氨酯树脂，其他条件不变。

对比例2

用聚乙烯醇(PVA2488)替换实施例7中的聚乙烯醇(PVA1788)，其他条件不变。

通过以下试验例，来说明本发明的有益效果。

试验例1感官检测

对本发明的绿色抑尘剂进行感官检测，以对比例作为对照，结果见表1。

表1感官检测结果

上述试验结果表明，本发明的绿色抑尘剂，颜色均一，无刺激性气味。

试验例2理化检测

对本发明的绿色抑尘剂进行理化检测，以对比例作为对照，结果见表2。

检测方法：

GB/T 13025.4-2012制盐工业通用试验方法水不溶物的测定

GB/T 11896-1989水质氯化物的测定硝酸银滴定法

GB/T 6912.1-2006锅炉用水和冷却水分析方法硝酸盐和亚硝酸盐的测定

GB/T 6912-2008锅炉用水和冷却水分析方法亚硝酸盐的测定

色度检测：稀释倍数法

SL327.2-2005水质汞的测定原子荧光光度法

SL327.1-2005水质砷的测定原子荧光光度法

GB/T23942-2009化学试剂电感耦合等离子体原子发射光谱法通则

表2理化检测结果

上述试验结果表明，本发明的绿色抑尘剂，水不溶物含量较小，不会产生块状沉淀物，方便生产，而且色度较高，能够满足裸土堆喷洒着色的要求，从而可以有效替代绿色防尘网，同时氯化物、硝酸盐氮含量、亚硝酸盐氮含量以及重金属含量都在规定的低值范围内；而对比例的组合物，容易产生块状沉淀物，导致其水不溶物含量很大，这不仅会造成原材料的浪费，而且容易因块状沉淀物而堵塞管路，操作和处理起来都较为复杂和繁琐，可生产性不强，同时，对比例组合物的色度也较低，难以满足替代绿色防尘网的要求。

试验例3性能检测

对本发明的绿色抑尘剂进行性能检测，以对比例作为对照，结果见表3。

检测方法：

风蚀率、固化层厚度：TB/T 3210.1-2009铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂

钢材平均腐蚀速率：JB/T 7901-2001金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法

植物种子相对受害率：DB11/T 161-2012融雪剂

GB/T 21604-2008化学品急性皮肤刺激性腐蚀性试验方法

GB/T 21605-2008化学品急性吸入毒性试验方法

GB/T 21603-2008化学品急性经口毒性试验方法

表3性能检测结果

上述试验结果表明，本发明绿色抑尘剂的抑尘效果优良，喷洒后能够形成大于10mm厚度的固化层，在风速30m/s条件下吹蚀5分钟的风蚀率不超过0.2％，远高于标准＜1％的规定，而且，本发明绿色抑尘剂对钢材的腐蚀性以及对植物种子的危害性都非常小，能够满足建筑工地裸土堆的使用要求，同时，也没有皮肤刺激性，吸入毒性和经口毒性都较小(LC₅₀、LD₅₀的值越大，表示相应的毒性越小)，安全、环保，非常适合推广使用，用于抑制建筑工地上裸土、渣土和/或土料堆引起的扬尘，从而逐步替代绿色防尘网。

综上所述，本发明提供的一种新的绿色抑尘剂产品，颜色均一，无刺激性气味，水不溶物含量较小，不会产生块状沉淀物，方便生产，而且色度较高，能够满足裸土堆喷洒着色的要求，从而可以有效替代绿色防尘网，而且，具有优良的抑尘效果，喷洒后能够形成大于10mm厚度的固化层，在风速30m/s条件下吹蚀5分钟的风蚀率不超过0.2％，远高于标准＜1％的规定，同时，对钢材的腐蚀性以及对植物种子的危害性都非常小，能够满足建筑工地裸土堆的使用要求。

当然，本发明还可以有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种绿色抑尘剂，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯树脂0.5～8％，聚乙烯醇0.2～2.5％，冷水可溶淀粉0.05～0.8％，绿色颜料3～20％，消泡剂0.01～0.5％，余量为水。

2.根据权利要求1所述的绿色抑尘剂，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：

聚乙烯醇0.2～2.5％，优选的，聚乙烯醇0.2～0.5％；

绿色颜料3～20％，优选的，绿色颜料3～5％；

消泡剂0.01～0.5％，优选的，消泡剂0.01～0.2％；

余量为水。

3.根据权利要求1或2所述的绿色抑尘剂，其特征在于，所述水性聚氨酯树脂的固含量≥20wt％；优选的，所述水性聚氨酯树脂的固含量为30～50wt％。

4.根据权利要求1或2所述的绿色抑尘剂，其特征在于，所述水性聚氨酯树脂的粘度为5～800mPa·s；优选的，所述水性聚氨酯树脂的粘度为10～500mPa·s。

5.根据权利要求1或2所述的绿色抑尘剂，其特征在于，所述聚乙烯醇的平均聚合度为1500～2000；优选的，所述聚乙烯醇的平均聚合度为1650～1850。

6.根据权利要求1或2所述的绿色抑尘剂，其特征在于，所述聚乙烯醇的粘度为18～30mPa·s，所述聚乙烯醇的醇解度≥84.0％；优选的，所述聚乙烯醇的粘度为20.0～26.5mPa·s，所述聚乙烯醇的醇解度为86.0～90.0％。

7.根据权利要求1或2所述的绿色抑尘剂，其特征在于，至少满足下列中的一项：

所述冷水可溶淀粉选自水溶性淀粉和/或预糊化淀粉；

8.根据权利要求7所述的绿色抑尘剂，其特征在于，所述氧化铁绿的Fe₂O₃质量分数≥83％。

9.权利要求1～8任意一项所述绿色抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配比，分别将聚乙烯醇、冷水可溶淀粉、消泡剂加入到水中，搅拌15～30分钟，加入水性聚氨酯树脂、绿色颜料，搅拌均匀，即得绿色抑尘剂。

10.权利要求1～8任意一项所述绿色抑尘剂的应用，其特征在于，所述绿色抑尘剂用于抑制裸土、渣土和/或土料堆引起的扬尘；优选的，用于抑制建筑工地上裸土、渣土和/或土料堆引起的扬尘。