CN110845994A

CN110845994A - 一种降尘剂及其制备方法

Info

Publication number: CN110845994A
Application number: CN201911344896.4A
Authority: CN
Inventors: 张景; 欧千慧
Original assignee: SHENZHEN TIANDEYI ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN TIANDEYI ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2020-02-28

Abstract

本发明公开一种降尘剂及其制备方法，所述降尘剂包括以下质量分数的组分：0.5～2％的表面活性剂、0.5～3％的粘结助剂、0.01～0.1％的防腐剂以及94.9～98.99％的水。本发明以表面活性大、润湿性强的表面活性剂作为润湿组分，并辅以粘结助剂和防腐剂，得到的降尘剂可以使水的表面张力大大减小，使水能在微小颗粒上铺展开来，从而快速充分的润湿微细粉尘、疏水粉尘等，提高了水对粉尘的润湿能力和降尘效果，减少了防尘用水量，同时还加快了粉尘沉降的速度。

Description

一种降尘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及降尘产品技术领域，具体涉及一种降尘剂及其制备方法。

背景技术

近年来，我国以可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)为重要特征之一的区域性大气污染问题日益突出。严重的大气污染已经威胁到各相关区域人民的身心健康，因此治理此类大气污染迫在眉睫。

研究表明，在大型城市环境中，机动车及交通污染是大气污染尤其是PM2.5污染的贡献因素之一。此外交通道路扬尘也是大气污染的重要因素之一。我国部分地区多次出现PM10、PM2.5含量过高的情况，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响很大。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物(PM2.5)，一旦排放超过大气循环能力和承载度，微细颗粒物浓度将持续积聚，此时如果受静稳天气等影响，极易出现大范围的雾霾。粒径1μm的微细颗粒物沉降到地面需要数十天，粒径0.5μm以下的粉尘可长时间漂浮在空气中而不沉降。所以为了保护人类健康与改善大气环境质量，采取相应措施降低PM10、PM2.5含量是非常有必要的。

传统的降尘方法是在道路、工地等场所定期用洒水车洒水，但通常情况下，水的表面张力较高，另外细小的粉尘微粒所带的静电荷与水雾颗粒所带的电荷性质相同，它们之间相互排斥，因此微细粉尘、疏水性粉尘不易被水迅速、有效地润湿。所以提高喷雾洒水的综合使用效果成为了行业发展亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种降尘剂及其制备方法，旨在通过降尘剂的添加提高水对粉尘的润湿能力，改善对粉尘的沉降效果。

为实现上述目的，本发明提出一种降尘剂，所述降尘剂包括以下质量分数的组分：

0.5～2％的表面活性剂、0.5～3％的粘结助剂、0.01～0.1％的防腐剂以及94.9～98.99％的水。

可选地，所述表面活性剂包括阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和两性表面活性剂中的至少一种。

可选地，所述阴离子表面活性剂包括月桂醇硫酸钠、月桂醇醚磷酸酯钾盐、月桂醇柠檬酸酯磺基琥珀酸酯二钠、椰子油脂肪酸钾皂、鲸蜡醇酸酯钾中的至少一种。

可选地，所述非离子型表面活性剂包括烷基糖苷、椰子油酸二乙醇酰胺、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇中的至少一种。

可选地，所述两性表面活性剂包括十二烷基肌氨酸钠、十二烷基二甲基甜菜碱、椰子油酰胺丙基氧化铵、月桂酰两性基二乙酸二钠中的至少一种。

可选地，所述粘结助剂包括海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酸钠中的至少一种。

可选地，所述防腐剂包括山梨酸钾、尼珀金乙酯钠、焦磷酸钠、苯甲酸钠、D-抗坏血酸钠中的至少一种。

本发明还提出一种如上所述的降尘剂的制备方法，包括以下步骤：

将表面活性剂和防腐剂与部分质量的水搅拌混合，形成混合料；

向所述混合料中加入粘结助剂和剩余质量的水，搅拌至溶解形成溶液，制得降尘剂。

可选地，所述部分质量的水占原材料中水的总质量的70～90％。

本发明提供的技术方案中，以表面活性大、润湿性强的表面活性剂作为润湿组分，并辅以粘结助剂和防腐剂，得到的降尘剂可以使水的表面张力大大减小，使水能在微小颗粒上铺展开来，从而快速充分的润湿微细粉尘、疏水粉尘等，提高了水对粉尘的润湿能力和降尘效果，减少了防尘用水量，同时还加快了粉尘沉降的速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的降尘剂的制备方法的一实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

鉴于此，本发明提出一种降尘剂，能够大大降低水的表面张力，进而改善降尘效果，在本发明提供的降尘剂的一实施例中，所述降尘剂包括以下质量分数的组分：0.5～2％的表面活性剂、0.5～3％的粘结助剂、0.01～0.1％的防腐剂以及94.9～98.99％的水。

通过选用表面活性大、润湿性强的表面活性剂作为润湿组分，可大大减少水的表面张力，有效快速捕捉空气中的疏水性微细粉尘，同时减小雾化液滴的尺寸，在低压下也可以达到合适的雾化效果，降低了雾化的难度，提高了液滴和尘粒之间的碰撞概率。具体地，在本实施例中，所述表面活性剂可选用阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和两性表面活性剂中的至少一种，既可以是上述三种表面活性剂中的任意一种，也可以是其中两种或三种的混合物。

进一步地，所述阴离子表面活性剂可选用月桂醇硫酸钠、月桂醇醚磷酸酯钾盐、月桂醇柠檬酸酯磺基琥珀酸酯二钠、椰子油脂肪酸钾皂、鲸蜡醇酸酯钾中的至少一种。所述非离子型表面活性剂包括烷基糖苷、椰子油酸二乙醇酰胺、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇中的至少一种。所述两性表面活性剂包括十二烷基肌氨酸钠、十二烷基二甲基甜菜碱、椰子油酰胺丙基氧化铵、月桂酰两性基二乙酸二钠中的至少一种。

所述粘结助剂用以与所述表面活性剂配合使用，可使润湿后的粉尘团聚、凝并成较大粒子，加快粉尘沉降的速度，避免出现粉尘被润湿但未达到沉降条件而造成再次扬起的情况，改善了降尘效果。在本实施例中，所述粘结助剂可选用海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酸钠中的至少一种，既可以是上述物质中的任意一种，也可以是其中两种或两种以上的混合物。

所述降尘剂中包括的所述防腐剂可选用山梨酸钾、尼珀金乙酯钠、焦磷酸钠、苯甲酸钠、D-抗坏血酸钠中的至少一种，既可以是上述物质中的任意一种，也可以是其中两种或两种以上的混合物。本发明提供的降尘剂主要通过所述表面活性剂和粘结助剂相结合的方式，有效润湿粉尘的同时，促进含尘液滴的碰撞和沉降，进一步地，通过所述防腐剂的添加，一方面可以延长所述降尘剂的货架期限，另一方面可以与所述表面活性剂和粘结助剂配合使用，进一步改善降尘效果。

基于上述提供的降尘剂，本发明还提出一种降尘剂的制备方法，图1所示为本发明提供的降尘剂的制备方法的一实施例。请参阅图1，在本实施例中，所述降尘剂的制备方法包括以下步骤：

步骤S10、将表面活性剂和防腐剂与部分质量的水搅拌混合，形成混合料；

步骤S20、向所述混合料中加入粘结助剂和剩余质量的水，搅拌至溶解形成溶液，制得降尘剂。

本实施例在具体实施时，可以选用例如搅拌器等设备进行，向搅拌器中加入部分质量的水，然后启动搅拌器，在搅拌作用下，向搅拌器中依次加入按比例称量好的表面活性剂和防腐剂，搅拌至混合均匀后，再向搅拌器中缓慢的加入按比例称量好的粘结助剂，然后逐步加入剩余质量的水，添加完毕后继续搅拌约1h至所有的固体物质都完全溶解而形成溶液，即制成所述降尘剂。其中，原材料中的水采用分次添加的方式，更有利于各原材料的有效混合和溶解，制成均一的溶液，具体地，在本实施例中，步骤S10中所述部分质量的水占原材料中水的总质量的70～90％。

采用本发明提供的方法制得的降尘剂，为浓缩水型，可减少防尘用水，同时降低了雾炮机的工作能耗，降低了使用成本，且对比粉剂类产品，使用起来更为方便，在使用时按照降尘剂和水的质量比为1:25的比例进行稀释，即可装入雾炮机中使用。

以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

(1)原料配比：表面活性剂(十二烷基二甲基甜菜碱)2wt％、粘结助剂(海藻酸钠)3wt％、防腐剂(山梨酸钾)0.1wt％和水94.9wt％。

(2)向搅拌器中加入总水量的80％，启动搅拌器，然后依次加入表面活性剂和防腐剂，搅拌均匀获得混合料；

(3)向获得的混合料中缓慢加入粘结助剂，再加入总水量剩余20％的水，搅拌约1h至完全溶解形成均一的溶液，制得降尘剂。

实施例2

(1)原料配比：表面活性剂(椰子油脂肪酸钾皂)1.5wt％、粘结助剂(羧甲基纤维素钠)2wt％、防腐剂(尼珀金乙酯钠)0.05wt％和水96.45wt％。

实施例3

(1)原料配比：表面活性剂(椰子油酸二乙醇酰胺)1wt％、粘结助剂(羟丙基甲基纤维素)1wt％、防腐剂(焦磷酸钠)0.08wt％和水97.92wt％。

实施例4

(1)原料配比：表面活性剂(失水山梨醇脂肪酸酯和聚乙二醇，质量比1:1)0.5wt％、粘结助剂(聚丙烯酸钠)0.5wt％、防腐剂(苯甲酸钠)0.01wt％和水98.99wt％。

实施例5

(1)原料配比：表面活性剂(烷基糖苷和十二烷基肌氨酸钠，质量比1:2)0.8wt％、粘结助剂(海藻酸钠和羧甲基纤维素钠，质量比1:1)1.5wt％、防腐剂(D-抗坏血酸钠)0.06wt％和水97.64wt％。

实施例6

(1)原料配比：表面活性剂(月桂醇醚磷酸酯钾盐、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和月桂酰两性基二乙酸二钠，质量比1:1:1)1.2wt％、粘结助剂(羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和聚丙烯酸钠，质量比1:2:3)2.5wt％、防腐剂(山梨酸钾、苯甲酸钠)0.03wt％和水96.27wt％。

以水作为对比例，测试本发明实施例制得的降尘剂对粉尘的润湿能力(本发明实施例制得的降尘剂在测试时，按照1:25的质量比加水稀释后使用)，方法和结果如下：

根据Walker沉降实验，将一定量的粉尘轻轻堆放于溶液表面，使其自然沉入溶液中，记录粉尘完全没入页面所需时间，以此时间长短或以单位时间内沉入的粉尘量来评价溶液对粉尘的润湿能力，溶液使用量为50～100mL，粉尘使用量为0.3～05g，测试结果如下表1所示。

表1实施例制得的降尘剂和水对粉尘的润湿能力测试结果

由表1中的测试结果可知，本发明实施例制备的降尘剂与水相比，粉尘的沉降时间显著缩短，粉尘的平均沉降速度显著增大，对粉尘的润湿能力大大提高，提高率约达到800％左右，说明本发明实施例制备的降尘剂极大的提高了对粉尘的润湿能力，从而有效改善对粉尘的沉降效果。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种降尘剂，其特征在于，所述降尘剂包括以下质量分数的组分：

2.如权利要求1所述的降尘剂，其特征在于，所述表面活性剂包括阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和两性表面活性剂中的至少一种。

3.如权利要求2所述的降尘剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂包括月桂醇硫酸钠、月桂醇醚磷酸酯钾盐、月桂醇柠檬酸酯磺基琥珀酸酯二钠、椰子油脂肪酸钾皂、鲸蜡醇酸酯钾中的至少一种。

4.如权利要求2所述的降尘剂，其特征在于，所述非离子型表面活性剂包括烷基糖苷、椰子油酸二乙醇酰胺、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇中的至少一种。

5.如权利要求2所述的降尘剂，其特征在于，所述两性表面活性剂包括十二烷基肌氨酸钠、十二烷基二甲基甜菜碱、椰子油酰胺丙基氧化铵、月桂酰两性基二乙酸二钠中的至少一种。

6.如权利要求1所述的降尘剂，其特征在于，所述粘结助剂包括海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酸钠中的至少一种。

7.如权利要求1所述的降尘剂，其特征在于，所述防腐剂包括山梨酸钾、尼珀金乙酯钠、焦磷酸钠、苯甲酸钠、D-抗坏血酸钠中的至少一种。

8.一种如权利要求1至7任意一项所述的降尘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的降尘剂的制备方法，其特征在于，所述部分质量的水占原材料中水的总质量的70～90％。