CN111408221A - 一种抗雾霾剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种抗雾霾剂及其制备方法，本发明涉及大气污染治理技术领域，具体涉及一种抗雾霾剂及制备方法。本发明由以下质量百分比的原料组成：高取代阳离子淀粉10～60％、二乙基羟胺5.0～40％、去离子水5.0～50％、助溶剂0.5～10％、抗氧剂0.1～1.0％、防腐剂0.1～1.2％、低碳多元醇1.0～20％、甲缩醛0.1～2.2％、螯合剂0.2～10％、无水乙醇2.0～30％。本发明主要针对目前市场空缺，以及大气污染治理需求，研发一种能喷洒在严重雾霾(PM2.5超标)的大气中，通过带阳离子电荷物质，破乳带负电荷气溶胶雾霾，产生吸附聚集成大颗粒物质，将雾霾沉积下来，达到消除雾霾，还原透明清新空气目的，以满足人们对健康和环保需求。

Description

一种抗雾霾剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及大气污染治理技术领域，具体涉及一种抗雾霾剂及制备方法。

背景技术

美国在1997年提出PM2.5标准，主要为监测对人体有害的PM2.5颗粒物，PM2.5指数已经成为测控空气污染程度的重要指数。致命“杀手”产生气溶胶超细粒子，来源分为自然和人类活动产生两种：自然来源包括火山喷发的烟尘、被风吹起的土壤颗粒以及流星燃烧所产生的细小微粒和宇宙尘埃等；而最主要的来源则是人为，煤炭、石油及其他矿物燃烧产生的工业废气，以及机动车产生的尾气排放，包括散播到空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子，经过一系列光化学反应形成了二次污染物。

加拿大科学家根据美国国家航空航天局(NASA)的卫星数据绘制而成的全球污染颗粒PM2.5浓度地图发布，中国华北、华东为世界污染浓度最深区域，这表明，中国的空气污染已经到了异常严重的程度。

近年来我国雾霾天气增多的成因是人类社会经济活动产生的人为影响因素和气候变化带来的气候因素影响相结合的结果。雾霾天气会给气候、环境、健康、经济等方面造成显著的负面影响，因此亟需引起各方重视，采取有效措施加以控制。

PM2.5主要成分是元素氮、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐等，其它的还包括钠、镁、钙、铝、铁等元素，也有铅、锌、镉、铜等主要源自于人类污染的重金属元素。虽然自然运动中也会产生PM2.5，但是主要来源还是人为排放，比如煤、汽油、柴油的燃烧，焚烧垃圾，道路粉尘，工业污染，森林火灾，花粉细菌等等。

我国目前主要防止雾霾有：加快能源结构调整；解决煤炭燃烧污染问题；加强钢铁、炼油等排放管理；加大机动车污染治理；加强环境污染监管工作等办法治理。

查阅专利1、一种防治雾霾的口罩-201510778911.1申请人：无锡桥阳机械制造有限公司-申请日：2015-11-13-主分A62B9/06(2006.01)I，发明公开了一种防治雾霾的口罩，所述口罩具备催化剂结构层。雾霾空气经过本发明所述口罩之后，PM2.5颗粒、氮氧化物及硫氧化物都降低到极低水平，有效保护了呼吸健康。

查阅专利2、[发明]一种防治雾霾的空气净化器-201510781158.1申请人：无锡桥阳机械制造有限公司-申请日：2015-11-13-主分类号：F24F1/02(2011.01)I，发明公开了一种空气净化器，包括壳体和设置在壳体内的净化部件，空气净化器还包括与净化部件固定连接的活动侧壁，净化部件还包括第一过滤网和第二过滤网，第二过滤网设置在第一过滤网远离进风口的一侧，第一过滤网和第二过滤网可滑动地设置在滑槽中，所述第一过滤网和第二过滤网之间夹有催化剂层。雾霾空气经过本发明所述空气净化器之后，PM2.5颗粒、氮氧化物及硫氧化物都降低到极低水平，有效净化了车内空气，保护了室内人员的呼吸系统健康。

通过对以上专利查阅，各种治雾霾主要集中在卫生用品(口罩)、涂料吸附、空气净化器、以及各种催化剂催化分解等领域，属于局部预防措施，特别针对受雾霾污染的大气，还没有具体办法，科研力量还相对落后，特别针对空气中消除雾霾剂研究的的专利很少，也基本上停留在科研阶段。

市场上急需一种产品，能对产生严重雾霾污染的空气进行除去的有效产品和方法，本发明专利就是针对此而研发的。

发明目的

本发明主要针对目前市场缺陷以及空气污染治理迫切需求，一种能喷洒在雾霾严重的大气中，使带负离子电荷的PM2.5气溶胶破乳，集成大颗粒沉积下来，从而改善空气质量，有效控制雾霾，以满足人们对健康和环保需求。

技术方案

本发明主要针对现有技术不足，提供一种全新的抗雾霾剂及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种抗雾霾剂及其制备方法，由以下质量百分比原料组成：

其中，所述助溶剂为吐温-80、吐温-60、吐温-20、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、平平加、司盘-80、司盘-60、司盘-50、TX-10、AEO9、十二烷基氧化胺、十六烷基苄基氯化铵中的一种或一种以上按等同比例混合的混合物。

其中，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂混合物：其中，主抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚、1，1，3三(2甲基-4羟基-5叔丁基苯基)丁烷、1，3，5三甲基2，4，6三(3，5二叔丁基-4羟基)苯、4-羟基十二烷酸酰替苯胺、2，2′-甲撑双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-二叔辛基二苯胺；其中，辅抗氧剂为亚磷酸酯类、硫代二丙酸酯类和硫醇类。

优选地，主抗氧剂和辅抗氧剂的质量比为3～5∶1；进一步地，主抗氧剂1，1，3三(2甲基-4羟基-5叔丁基苯基)丁烷与其余5种物质以质量比为2∶1的比例混合而成；或者是主抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚与其余5种物质以质量比为2∶1的比例混合而成；辅抗氧剂为上述三种物质中的任意两种以质量比为1∶1的比例混合制成；或者是，辅抗氧剂为上述三种物质以质量比为1∶1∶1的比例混合制成。

优选地，所述低碳多元脂肪醇为乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、四氢呋喃中的一种或一种以上以任意比例混合的混合物。

具体地，低碳多元醇为乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、四氢呋喃中的任意两种以1∶1的比例混合而成；或者是，低碳多元醇为乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、四氢呋喃中的任意三种以1∶1∶1的比例混合而成。

所述甲缩醛在配方中具有增溶作用，减少乳化剂和其他助剂的使用量。增强制品的使用效果，减少配方中增溶剂和无水乙醇用量。

优选地，使用含量为≥99.5％甲缩醛。

一种抗雾霾剂及其制备方法，由以下质量百分比的原料组成：

其中，所述螯合剂具体指乙二胺、2，2′-联吡啶、1，10-二氮菲、草酸根，乙二胺四乙酸(EDTA)中的一种或一种以上以任意比例混合的混合物。

具体地，螯合剂乙二胺、2，2′-联吡啶、1，10-二氮菲、草酸根，乙二胺四乙酸(EDTA)任意两种以1∶1的比例混合而成；或者是，乙二胺、2，2′-联吡啶、1，10-二氮菲、草酸根，的任意三种以1∶1∶1的比例混合而成。

其中，所述防腐剂具体指尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯、苯甲酸钠、戊二醛、苯乙醇、氯化苯甲烃铵、氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷铵中的一种或一种以上以任意比例混合的混合物。

具体地，防腐剂尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯、苯甲酸钠、戊二醛、苯乙醇、氯化苯甲烃铵、氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷铵任意两种以1∶1的比例混合而成；或者是尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯、苯甲酸钠、戊二醛、苯乙醇、氯化苯甲烃铵、氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷铵的任意三种以1∶1∶1的比例混合而成。

优选地，所述无水乙醇为食用级无水乙醇，含量≥99.5％。

其中，所述高取代度阳离子淀粉(DS)是取代度≥0.07阳离子淀粉，它是利用淀粉葡萄糖残基中的伯羟基同醚化剂(叔胺基化合物、季胺基化合物及亚胺基化合物)在碱的催化作用下反应得到的，淀粉与阳离子试剂的反应主要发生在葡萄糖基的2，3，6位活性羟基上，以6位较多。

所述高取代度阳离子淀粉有淀粉叔氨基烷基醚、季铵淀粉醚、亚胺基淀粉醚；

优选地，高取代度的阳离子淀粉主要用叔氨基烷基醚、季铵淀粉醚中的一种或两种以1∶1的比例混合。

其中，所述二乙基羟胺在配方中作还原剂使用，光化学烟雾抑制剂、稳定剂。

具体地要求二乙基羟胺含量≥95％，水份≤5％，工业级。

一种抗雾霾剂及其制备方法，包括以下加工步骤：

步骤A、、在不锈钢带搅拌均质的反应釜中，加入无水乙醇、低碳多元醇、抗氧剂、螯合剂、二乙羟胺，开动搅拌至溶解。

步骤B、在搅拌下缓缓加去离子水，然后依次加入甲缩醛、螯合剂、助溶剂、防腐剂，搅拌至溶解。

步骤C、在搅拌下缓缓加入高取代度阳离子淀粉，打开均质系统，均质速率调整至3000rpm/min，均质5分钟后停止，继续搅拌至反应物溶解至完全透明，即可得到成品。

有益效果

本发明是一种抗雾霾剂及其制备方法，该产品喷洒(雾化)在严重雾霾(PM2.5超标)的大气中，破坏带负电荷气溶胶雾霾，产生破乳聚集成大颗粒物质，重力沉降下来，达到消除雾霾，还原透明清新空气目的，以满足人们对健康和环保需求。

另外，本发明还具有如下优点：

1、成品外观清澈透明，稳定性好，黏度低。

2、溶于水，可与水以任何比率互溶，适合不同PM2.5指标条件下调配不同浓度使用，可操作性强。

3、使用便利：可通过人工水炮喷雾方式喷洒；无人机空中喷洒或靶向炮弹技术(类似人工降雨技术)喷洒；喷洒中利用超声波技术形成雾状液滴效果更好。

4、产品无毒无刺激性，对土壤、植物、动物、水、人体无影响，不会形成二次污染，环境友好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种抗雾霾剂及其制备方法，由以下质量百分比的原料组成：

其中，高取代度的阳离子淀粉主要用叔氨基烷基醚；二乙基羟胺含量≥95％，水份≤5％，工业级；助溶剂为吐温-20；抗氧剂2，6-二叔丁基对甲酚和亚磷酸酯按质量比5∶1混合物；防腐剂氯化十六烷基吡啶；低碳多元醇为乙二醇；甲缩醛用含量99.5％；螯合剂所选乙二胺四乙酸(EDTA)；无水乙醇为食用级含量≥99.5％。

一种抗雾霾剂及其制备方法，包括以下加工步骤：

在1000L不锈钢带搅拌均质的反应釜中，加入100g无水乙醇、50g低碳多元醇、5g抗氧剂、3g螯合剂、270g二乙羟胺，开动搅拌至溶解。

在搅拌下缓缓加100g去离子水，然后依次加入20甲缩醛、3g螯合剂、50g助溶剂、2g防腐剂，搅拌至溶解。

在搅拌下缓缓加入400g高取代度阳离子淀粉，打开均质系统，均质速率调整至3000rpm/min，均质5分钟后停止，继续搅拌至反应物溶解至完全透明，即可得到成品。

实施例2

一种抗雾霾剂及其制备方法，由以下质量百分比的原料组成：

其中，高取代度的阳离子淀粉主要用叔氨基烷基醚和季铵淀粉醚两种以1∶1的比例混合；二乙基羟胺含量≥95％，水份≤5％，工业级；助溶剂为平平加；抗氧剂用2，2′-甲撑双(4-甲基-6-叔丁基苯酚和亚磷酸酯按质量比4∶1混合物；防腐剂溴化十六烷铵；低碳多元醇为丙二醇；甲缩醛用含量99.5％；螯合剂所选乙二胺；无水乙醇为食用级含量≥99.5％。

本实施例的加工步骤与实施例1相同，这里不再赘述。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离发明技术方案的实质和范围。

Claims (12)

1.一种抗雾霾剂及其制备方法，其特征在于所述产品由以下质量百分比的原料组成：

。

2.根据权利要求1所述，其特征在于：助溶剂为吐温-80、吐温-60、吐温-20、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、平平加、司盘-80、司盘-60、司盘-50、TX-10、AEO9、十二烷基氧化胺、十六烷基苄基氯化铵中的一种或二种按任意比例混合的混合物。

3.根据权利要求1所述，其特征在于：抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按3～5∶1的混合物；其中主抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚、1，1，3三(2甲基-4羟基-5叔丁基苯基)丁烷、1，3，5三甲基2，4，6三(3，5二叔丁基-4羟基)苯、4-羟基十二烷酸酰替苯胺、2，2′-甲撑双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-二叔辛基二苯胺中的一种或二种按任意比例混合的混合物；辅抗氧剂为亚磷酸酯类、硫代二丙酸酯类和硫醇类中的一种或二种按任意比例混合的混合物。

4.根据权利要求1所述，其特征在于：低碳多元脂肪醇为乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、四氢呋喃中的一种或二种以任意比例混合的混合物。

5.根据权利要求1所述，其特征在于：甲缩醛在配方中具有增溶作用，甲缩醛含量为≥99.5％。

6.根据权利要求1所述一种抗雾霾剂及其制备方法，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：

。

7.根据权利要求1所述，其特征在于：螯合剂为乙二胺、2，2′-联吡啶、1，10-二氮菲、草酸根，乙二胺四乙酸(EDTA)任意两种以1∶1的比例混合而成；或者是，乙二胺、2，2′-联吡啶、1，10- 二氮菲、草酸根中的任意三种以1∶1∶1的比例混合而成。

8.根据权利要求1所述，其特征在于：防腐剂尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯、苯甲酸钠、戊二醛、苯乙醇、氯化苯甲烃铵、氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷铵中的一种或一种以上以任意比例混合的混合物。

9.根据权利要求1所述，其特征在于：高取代度阳离子淀粉(DS)指取代度≥0.07阳离子淀粉，高取代度阳离子淀粉有淀粉叔氨基烷基醚、季铵淀粉醚、亚胺基淀粉醚。

10.根据权利要求1所述，其特征在于：高取代度的阳离子淀粉，是用叔氨基烷基醚、季铵淀粉醚中的一种或两种以1∶1的比例混合。

11.根据权利要求1所述，其特征在于：二乙基羟胺含量≥95％，水份≤5％，工业级。

12.根据权利要求1所述一种抗雾霾剂及其制备方法，其特征在于：包括以下加工步骤：

步骤A、在带均质、搅拌的不锈钢反应釜中，加入无水乙醇、低碳多元醇、抗氧剂、二乙羟胺，开动搅拌至溶解。

步骤B、在搅拌下缓缓加去离子水，然后依次加入甲缩醛、螯合剂、助溶剂、防腐剂，搅拌至溶解。

步骤C、在搅拌下缓.缓加入高取代度阳离子淀粉，加完后，打开均质系统，均质速率控制在3000rpm/min，均质5分钟后停止，继续搅拌至反应物溶解至完全透明，即可得到成品。