CN111471434A

CN111471434A - 一种可降解型环保扬尘抑制剂及其制备方法

Info

Publication number: CN111471434A
Application number: CN202010320557.9A
Authority: CN
Inventors: 李焕强
Original assignee: Daocheng Environmental Technology Shandong Co ltd
Current assignee: Daocheng Environmental Technology Shandong Co ltd
Priority date: 2020-04-21
Filing date: 2020-04-21
Publication date: 2020-07-31

Abstract

本发明涉及扬尘抑制剂技术领域，具体涉及可降解型环保扬尘抑制剂。所述可降解型环保扬尘抑制剂的制备方法，包括以下步骤：S1将聚乳酸、聚碳酸酯加热至完全熔融，然后以100～120r/min的转速搅拌45～60min，得到聚合物A1；S2将植物高分子溶解于水中，形成重量浓度为35～45wt％的高分子溶液，然后加入pH调节剂调节高分子溶液的pH为8～10，接着醋酸酐，在30～35℃下搅拌反应1～3h，得到复合物A2；S3在聚合物A1中加入复合物A2，真空搅拌1～2h，接着在30～45KHz下超声30～45min，得到改性植物高分子材料；S4将改性植物高分子材料、植物油、表面活性剂、锯末粉、粘稠剂在水中混合均匀。本发明提供的扬尘抑制剂在喷洒后，能够迅速成膜，且膜层保水性好、强度高，还能够快速降解，对环境友好。

Description

一种可降解型环保扬尘抑制剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及扬尘抑制剂技术领域，具体涉及可降解型环保扬尘抑制剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着石化工业的发展，环境污染异常严重。随着雾霾天气的频繁出现，环境尘埃越来越影响了人民的日常生活。因此扬尘抑制剂的研究，尤其显得重要，而且抑尘剂使用与应用也非常广泛。

传统的抑尘方式如洒水、防尘网等已越来越不适应当今抑尘要求，抑尘剂具有较好的环境效益和经济效益，有极其广阔的发展前景，因而受到广泛关注。抑尘剂也向着复合型、专用型、环保型方向发展，国内外竞相针对此类抑制剂开展研究。虽然抑尘剂已广泛应用于散料堆场、建筑工地、港口等地，但仍存在一些不足。化学抑尘剂往往直接添加化工原料，制备工艺复杂，条件苛刻，不便于工业化利用，且有时直接添加化工原料，对环境造成一定影响。专利CN104694083A公布了一种以聚乙二醇、硫酸钠、明胶等为主要原料在超低温-40℃到-30℃冻干后，多次粉碎后制得复合型化学抑尘剂。CN102212337A公布了一种以废纸为原料经过碱化、醚化反应制备得到煤尘抑制剂。专利CN105542717A公布了一种以棕竹茎为原料，经过膨化、纤维化，再经反应制备得到抑尘剂。上述抑尘剂在制备过程中工艺复杂，并会产生大量的含酸含碱废水，难以处理，造成对环境的影响。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一是提供可降解型环保扬尘抑制剂及其制备方法，通过该方法制备得到的扬尘抑制剂具有成膜性好、稳定性高且容易降解的优点。

为实现上述目的，本发明提供一种可降解型环保扬尘抑制剂的制备方法，包括以下步骤：

S1将聚乳酸、聚碳酸酯加热至完全熔融，然后以100～120r/min的转速搅拌45～60min，得到聚合物A1；

S2将植物高分子溶解于水中，形成重量浓度为35～45wt％的高分子溶液，然后加入pH调节剂调节高分子溶液的pH为8～10，接着醋酸酐，在30～35℃下搅拌反应1～3h，得到复合物A2；

S3在聚合物A1中加入复合物A2，真空搅拌1～2h，接着在30～45KHz下超声30～45min，得到改性植物高分子材料；

S4将改性植物高分子材料、植物油、表面活性剂、锯末粉、粘稠剂在水中混合均匀，得到所述的扬尘抑制剂；

其中，所述植物高分子选自纤维素、淀粉、木质素和天然橡胶中的至少一种。

本发明中，通过采用聚合物对植物高分子材料进行改性，使得扬尘剂喷洒后能够快速捕捉环境中的灰尘，并吸附在灰尘表面，使灰尘迅速沉降，起到很好的降尘作用，沉降后的灰尘能够在地面形成一层覆盖疏水膜，不仅能有效避免水溶性高分子在吸湿溶胀或干燥收缩的过程中由于体积变化而导致壳体破坏的现象，而且能更有效地防止土体水分蒸发，耐雨水冲刷性更好，耐久性更好，而扬尘剂的主要成分为改性植物高分子材料，聚碳酸酯与聚乳酸作为主要的改性剂能够快速进行生物降解而不会导致碎片残留，对环境起到较好的保护效果，而植物高分子材料能够加速菌体增殖，加快生物降解过程。

为了提高所述扬尘抑制剂对灰尘的抑制效果，优选条件下，以所述扬尘抑制剂的总重量为基准，所述扬尘抑制剂包括：改性植物高分子材料10-25重量份％、植物油1-5重量份％、表面活性剂5-10重量份％、锯末粉15-28重量份％、粘稠剂2～4重量份％，其余为水。更优选的，以所述扬尘抑制剂的总重量为基准，所述扬尘抑制剂包括：改性植物高分子材料15-20重量份％、植物油2-3重量份％、表面活性剂6-8重量份％、锯末粉20-25重量份％、粘稠剂2～4重量份％，其余为水。

优选条件下，所述植物油选自棕榈油、大豆油、棉籽油、花生油、松节油、樟树油、桉树油、玉桂油和山苍子油中的至少一种。

优选条件下，所述表面活性剂选自表面糖类表面活性剂、脂肪酸单甘油酯和皂苷类表面活性剂中的至少一种。

优选条件下，所述粘稠剂选自大豆蛋白、聚乙烯醇、聚乙二醇和瓜尔胶中的至少一种。

优选条件下，所述改性植物高分子材料、所述植物油和所述表面活性剂的重量比例为1:0.1～0.2:0.1～0.5。

优选条件下，所述改性植物高分子材料、所述植物油和所述表面活性剂的重量比例为1:0.11～0.15:0.38～0.4。

优选条件下，在步骤S1中，所述聚乳酸与所述聚碳酸酯的重量比为1.5～5:1。

优选条件下，在步骤S3中，所述聚合物A1与所述复合物A2的重量比为1:1.2～3。

通过上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

本发明通过采用聚合物对植物高分子材料进行改性，使得扬尘剂喷洒后能够快速捕捉环境中的灰尘，并吸附在灰尘表面，使灰尘迅速沉降，起到很好的降尘作用，沉降后的灰尘能够在地面形成一层覆盖疏水膜，不仅能有效避免水溶性高分子在吸湿溶胀或干燥收缩的过程中由于体积变化而导致壳体破坏的现象，而且能更有效地防止土体水分蒸发，耐雨水冲刷性更好，耐久性更好，而扬尘剂的主要成分为改性植物高分子材料，聚碳酸酯与聚乳酸作为主要的改性剂能够快速进行生物降解而不会导致碎片残留，对环境起到较好的保护效果，而植物高分子材料在能够加速菌体增殖，加快生物降解过程。

本发明提供的扬尘抑制剂在喷洒后，能够迅速成膜，且膜层保水性好、强度高，还能够快速降解，对环境友好。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是根据本发明的环保扬尘抑制剂A1～A5和B1～B3分别喷洒与煤场后，煤场10天内的粉尘浓度值。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

实施例1

一种可降解型环保扬尘抑制剂的制备方法，包括以下步骤：

S1将30重量份聚乳酸、10重量份聚碳酸酯加热至完全熔融，然后以100～120r/min的转速搅拌45～60min，得到聚合物A1；

S2将100重量份淀粉溶解于水中，形成重量浓度为35～45wt％的高分子溶液，然后加入pH调节剂调节高分子溶液的pH为8～10，接着加入12重量份醋酸酐，在30～35℃下搅拌反应1.5h，得到复合物A2；

S3在聚合物A1中加入90重量份复合物A2，真空搅拌1.2h，接着在40KHz下超声30～45min，得到改性淀粉；

S4将18重量份％改性淀粉、2重量份％棕榈油、7重量份％无患子皂苷、22重量份％锯末粉、3重量份％大豆蛋白在48重量份％水中混合均匀；得到可降解型环保扬尘抑制剂A1。

实施例2

一种可降解型环保扬尘抑制剂的制备方法，包括以下步骤：

S1将25重量份聚乳酸、10重量份聚碳酸酯加热至完全熔融，然后以100～120r/min的转速搅拌45～60min，得到聚合物A1；

S2将100重量份木质素溶解于水中，形成重量浓度为35～45wt％的高分子溶液，然后加入pH调节剂调节高分子溶液的pH为8～10，接着加入15重量份醋酸酐，在30～35℃下搅拌反应2h，得到复合物A2；

S3在聚合物A1中加入75重量份复合物A2，真空搅拌1.5h，接着在40KHz下超声30～45min，得到改性木质素；

S4将15重量份％改性木质素、2重量份％棕榈油、6重量份％无患子皂苷、20重量份％锯末粉、2重量份％聚乙二醇在55重量份％水中混合均匀；得到可降解型环保扬尘抑制剂A2。

实施例3

一种可降解型环保扬尘抑制剂的制备方法，包括以下步骤：

S1将40重量份聚乳酸、10重量份聚碳酸酯加热至完全熔融，然后以100～120r/min的转速搅拌45～60min，得到聚合物A1；

S2将100重量份纤维素溶解于水中，形成重量浓度为35～45wt％的高分子溶液，然后加入pH调节剂调节高分子溶液的pH为8～10，接着加入10重量份醋酸酐，在30～35℃下搅拌反应3h，得到复合物A2；

S3在聚合物A1中加入80重量份复合物A2，真空搅拌2h，接着在30KHz下超声30～45min，得到改性纤维素；

S4将20重量份％改性纤维素、3重量份％大豆油、8重量份％无患子皂苷、25重量份％锯末粉、4重量份％瓜尔胶在40重量份％水中混合均匀；得到可降解型环保扬尘抑制剂A3。

实施例4

一种可降解型环保扬尘抑制剂的制备方法，包括以下步骤：

S1将15重量份聚乳酸、10重量份聚碳酸酯加热至完全熔融，然后以100～120r/min的转速搅拌45～60min，得到聚合物A1；

S2将100重量份纤维素溶解于水中，形成重量浓度为35～45wt％的高分子溶液，然后加入pH调节剂调节高分子溶液的pH为8～10，接着加入18重量份醋酸酐，在30～35℃下搅拌反应1.8h，得到复合物A2；

S3在聚合物A1中加入75重量份复合物A2，真空搅拌2h，接着在45KHz下超声30～45min，得到改性纤维素；

S4将10重量份％改性纤维素、1重量份％樟树油、5重量份％无患子皂苷、28重量份％锯末粉、4重量份％大豆蛋白在42重量份％水中混合均匀；得到可降解型环保扬尘抑制剂A4。

实施例5

一种可降解型环保扬尘抑制剂的制备方法，包括以下步骤：

S1将50重量份聚乳酸、10重量份聚碳酸酯加热至完全熔融，然后以100～120r/min的转速搅拌45～60min，得到聚合物A1；

S2将100重量份淀粉溶解于水中，形成重量浓度为35～45wt％的高分子溶液，然后加入pH调节剂调节高分子溶液的pH为8～10，接着加入12重量份醋酸酐，在30～35℃下搅拌反应1h，得到复合物A2；

S3在聚合物A1中加入72重量份复合物A2，真空搅拌1h，接着在45KHz下超声30～45min，得到改性淀粉；

S4将25重量份％改性淀粉、5重量份％大豆油、10重量份％无患子皂苷、15重量份％锯末粉、2重量份％瓜尔胶在43重量份％水中混合均匀；得到可降解型环保扬尘抑制剂A5。

对比例1

按照实施例1的方法，不同的是，不含有步骤S1，具体步骤如下：

S1将100重量份淀粉溶解于水中，形成重量浓度为35～45wt％的高分子溶液，然后加入pH调节剂调节高分子溶液的pH为8～10，接着加入12重量份醋酸酐，在30～35℃下搅拌反应1.5h，得到改性淀粉；

S2将18重量份％改性淀粉、2重量份％棕榈油、7重量份％无患子皂苷、22重量份％锯末粉、3重量份％大豆蛋白在48重量份％水中混合均匀；得到可降解型环保扬尘抑制剂B1。

对比例2

按照实施例1的方法，不同的是，不含有步骤S2，具体步骤如下：

S2在聚合物A1中加入90重量份复合物A2，真空搅拌1.2h，接着在40KHz下超声30～45min，得到改性植物高分子材料；

S3将18重量份％改性淀粉、2重量份％棕榈油、7重量份％无患子皂苷、22重量份％锯末粉、3重量份％大豆蛋白在48重量份％水中混合均匀；得到可降解型环保扬尘抑制剂B2。

对比例3

按照实施例1的方法，不同的是，扬尘抑制剂中不含有棕榈油，具体步骤如下：

S2将100重量份植物高分子溶解于水中，形成重量浓度为35～45wt％的高分子溶液，然后加入pH调节剂调节高分子溶液的pH为8～10，接着12重量份醋酸酐，在30～35℃下搅拌反应1.5h，得到复合物A2；

S3在聚合物A1中加入90重量份复合物A2，真空搅拌1.2h，接着在40KHz下超声30～45min，得到改性植物高分子材料；

S4将18重量份％改性淀粉、7重量份％无患子皂苷、22重量份％锯末粉、3重量份％大豆蛋白在50重量份％水中混合均匀；得到可降解型环保扬尘抑制剂B3。

检测例

将环保扬尘抑制剂A1～A5和B1～B3分别喷洒与煤场中，，其10天内的粉尘浓度值如图1所示。

如图1所示，通过环保扬尘抑制剂A1～A5和B1～B3的喷洒效果可以看出，本发明提供的扬尘抑制剂在喷洒后，能够迅速降低环境中灰尘的浓度。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种可降解型环保扬尘抑制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S2将植物高分子溶解于水中，形成重量浓度为35～45wt％的高分子溶液，然后加入pH调节剂调节高分子溶液的pH为8～10，接着加入醋酸酐，在30～35℃下搅拌反应1～3h，得到复合物A2；

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以所述扬尘抑制剂的总重量为基准，所述扬尘抑制剂包括：改性植物高分子材料10-25重量份％、植物油1-5重量份％、表面活性剂5-10重量份％、锯末粉15-28重量份％、粘稠剂2～4重量份％，其余为水。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，以所述扬尘抑制剂的总重量为基准，所述扬尘抑制剂包括：改性植物高分子材料15-20重量份％、植物油2-3重量份％、表面活性剂6-8重量份％、锯末粉20-25重量份％、粘稠剂2～4重量份％，其余为水。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述植物油选自棕榈油、大豆油、棉籽油、花生油、松节油、樟树油、桉树油、玉桂油和山苍子油中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂选自表面糖类表面活性剂、脂肪酸单甘油酯和皂苷类表面活性剂中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述粘稠剂选自大豆蛋白、聚乙烯醇、聚乙二醇和瓜尔胶中的至少一种。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述改性植物高分子材料、所述植物油和所述表面活性剂的重量比例为1:0.1～0.2:0.1～0.5。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述改性植物高分子材料、所述植物油和所述表面活性剂的重量比例为1:0.11～0.15:0.38～0.4。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述聚乳酸与所述聚碳酸酯的重量比为1.5～5:1。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述聚合物A1与所述复合物A2的重量比为1:1.2～3。