CN111548769A - 一种环保固尘剂及其制备、使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环保固尘剂，包括以下重量份的组分：黄原胶18‑24份、羟丙基甲基纤维素25‑37份、变性淀粉16‑28份和田菁胶粉25‑40份，海藻酸铵4‑10份和海带纤维素2‑8份。本发明中各个原料有机配合、协同作用，可以保持路面润湿，粘结粉尘，有效抑尘时间长。本发明环保固尘剂无毒、无害、无腐蚀性，安全、环保，可有效防止散体飞溅。

Description

一种环保固尘剂及其制备、使用方法

技术领域

本发明涉及环境保护领域，具体涉及一种原材料中含有生物淀粉、天然纤维素的环保固尘剂及其制备、使用方法。

背景技术

为了解决道路，煤厂，沙场，建筑工地，拆迁工地，裸露土地等容易造成大气pm2.5pm10等污染的问题，经过研究，发明了环保固尘剂，只需在扬尘场所的表面按照比例喷洒一定用量的这种环保固尘剂，等8～16小时干燥后，喷洒得沙土表面在固尘剂粉作用下会凝结成一种坚硬的结壳，结壳后的沙土表面能够承受17.2米～20.6米每秒风，相当于8～9级风。抑尘率能够达到98.7％。解决了扬尘造成的空气污染问题，产品安全环保，在解决抑尘问题的同时，对于土壤的后续绿化，种植等完全不产生任何污染。

现有技术，如中国专利申请(申请号：CN2016112439235)公开一种铁路煤炭运输用抑尘剂及其使用方法，包括以下重量份的组分：黄原胶15～25份、羧甲基纤维素20～38份、变性淀粉10～28份和田菁胶粉25～40份；中国专利申请(申请号：CN2016112439292)公开一种环保固尘剂，包括以下重量份的组分：黄原胶18～24份、羟丙基甲基纤维素25～37份、变性淀粉16～28份和田菁胶粉25～40份；再如中国专利申请(申请号：CN2014106440043)公开环保覆盖固尘剂，包括下列组分重量份：无水氯化钙31-45份，氯化镁和环己基氨基磺酸钠各占50％的混合物1-2份，尿素1-4份，聚乙二醇2-5份，水50-651-2份；中国专利申请(申请号：CN2018105734137)公开一种绿色固尘剂及其制备方法，原料组分包括：预糊化淀粉10-60重量份、糊精5-50重量份、黄原胶1-5重量份、纤维素醚类衍生物1-10重量份、蔗糖10-80重量份、水500-3000重量份。中国专利申请(CN2016103621050)公开一种抑尘剂及其制备方法，包括多种有效成分组成及其重量份数配比；然而，上述现有技术虽然采用了部分相同的组成部分，然而，上述固尘剂依然存在如下缺陷：

1.环境污染大，目前市面上部分固尘剂的主要成分水性聚氨酯乳液、链烷醇胺、聚乙烯醇、丙烯酸、聚硅氧烷等作为主要原材料，对环境有一定的污染性。

2.渗透性差，部分固尘剂含有高分子的植物胶或化工胶粉，固尘剂溶液喷洒在煤层或土壤表面后具有比较强的表面活性作用，它会阻止固尘剂往煤层深处渗透造成结壳厚度较薄，起不到防风蚀和抑尘的作用。

3.干强度不够，目前大部分市场上的固尘剂产品原材料不同，质量参差不齐，以至于结壳强度很差，不能抵抗9级以上的风力，并且效果持续时间短，容易开裂失去使用效果。

因此，需要发明一种环保无污染、固尘效果佳、渗透性强、持续时间长、结壳强度大、防风等级高，便于制备施工、成本低廉，可同时解决分散性不好、渗透性差和干强度不够的问题的环保固尘剂。

此外，申请人经过检索后，发现诸如以下现有技术：CN106117444A、CN106190035A、CN106560500A、CN106833532A、CN106867459A、CN106893554A、CN107057644A、CN107746701A、CN107828378A、CN106957633A、CN108192570A、CN108485606A、CN108587568A等也存在上述不同程度的缺陷，其应用效果不理想。

发明内容

针对现有产品技术的不足，本发明提供一种环保固尘剂，通过各种原材料成分的共同作用，对沙尘起到湿润、结壳、凝聚等功能，可同时实现环保无污染、固尘效果佳、渗透性强、持续时间长、结壳强度大、防风等级高，便于制备施工、成本低廉，可同时解决分散性不好、渗透性差和干强度不够的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种环保固尘剂，包括以下重量份的组分：黄原胶18-24份、羟丙基甲基纤维素25-37份、变性淀粉16-28份和田菁胶粉25-40份，海藻酸铵4-10份和海带纤维素2-8份。

优选为：所述的环保固尘剂是由以下重量份的组分组成的：黄原胶19份、羟丙基甲基纤维素26份、变性淀粉17份和田菁胶粉28份，海藻酸铵6份和海带纤维素4份。

本发明还公开一种环保固尘剂制作方法，包括以下步骤：(1)将黄原胶19份、羟丙基甲基纤维素26份、变性淀粉17份和田菁胶粉28份先放入螺条式混合机内边搅拌边升温，温度升至65℃时停止加热，然后恒温搅拌2-3个小时后进行降温，待降温至室温时再加入海藻酸铵4份和海带纤维素2份室温下搅拌1个小时后得到环保固尘剂成品，螺条式混合机的型号为WJ-1800；(2)将步骤中的得到的环保固尘剂成品进行包装，每袋25Kg。

本发明还公开一种环保固尘剂的使用方法，将得到的环保固尘剂成品按照每平方米15-30g的用量均匀筛入盛有1Kg-3Kg水的水粉混合机中，制得环保固尘剂溶液。

优选为：所述的水粉混合机的型号为JD-S608，转速为3200r/min。

有益效果：

本发明中各个原料有机配合、协同作用，可以保持路面润湿，粘结粉尘，有效抑尘时间长。

本发明环保固尘剂无毒、无害、无腐蚀性，安全、环保、节，可有效防止散体飞溅。它不仅能有效抑制粉尘飞扬，而且能够吸水、锁水，使得粉尘较长时间保持润湿状态。另外，该抑尘剂易降解，对基体和粉料物无腐蚀，不含任何产生污染的成分，属于绿色环保产品。环保固尘剂采用多种纯天然植物胶和天然纤维素天然淀粉精制复配而成，结合使用方法中的快速溶解技术同时解决了上述分散性不好、渗透性差和干强度低的问题；由于结壳性好，可阻止粉尘中水分的蒸发，具有良好的抗蒸发性，使用寿命长，本环保固尘剂可在现场制成水溶液，方便运输及喷洒作业，便于现场操作，安全环保，并且由于环保固尘剂中各成分的协同作用，对粉尘起到具有润湿、粘结、凝聚功能，本发明的使用范围广泛，除了用于露天矿公路抑尘外，还可广泛用于城市道路建设、排土场、建筑工地、散体物料场等各种场地的防尘。，安全无毒、无腐蚀、不含污染物、绿色环保，对土壤植被无损害，使用方便，可根据使用场地和粘度要求，直接用水稀释，渗透性、保湿性和耐高温性良好；能快速渗透并润湿粉尘，快速结壳，具有良好的抑尘效果。

具体实施方式

下面结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

黄原胶：自然界含量丰富且来源广泛的一种天然有机化合物，无气味、有吸湿性，安全、无毒害，低浓度高粘性，具有良好的触变性、悬浮性、増稠性、乳化稳定性，以及对酸、碱、盐的高度稳定性的优点，具有超高分子量且在水溶液中发生分子间相互作用，从而呈现独特的刚性捧状构象，一种弱网络结构，这些网状结构能很好地控制水溶液的流动，导致黄原胶在水溶液具有较好的增粘性，在低剪切速率下，黄原胶水溶液弱网络结构不被破坏，保持较高粘度。

羟丙基甲基纤维素：水溶型聚合物，无嗅，无毒无味，具有增稠、粘合、分散、乳化、成膜、悬浮、吸附、胶凝、表面活性、保持水分和保护胶体的性能，可作为分散悬浮剂、增稠剂、乳化剂、稳定剂和胶粘剂。

变性淀粉：来源广泛,可生物降解,具有一定的粘结性和成膜性,掺混于煤料中不增加煤的灰分,是一种理想的固化剂原料，其粘度高，而且稳定，遇水迅速溶解，增稠及分散性强、其水溶液具有良好的粘性、稳定性、保护胶体性和成膜性，不易腐败变霉，在碱性和弱酸性条件下稳定。

田菁胶粉：分散在水中发生溶胀水合，形成高粘度的水溶液，具有较好的水溶性，很低的浓度即可产生高黏度的溶液，极少的量即有增黏、絮凝、沉清和浮选性能，它吸水经过交联形成凝胶后，即不再渗水，它水溶性好，能在常温下分散于冷水中，吸收很多倍于本身体积的水而溶胀和产生水合作用。

海藻酸钠：具有一定的吸湿保水性，具有强的水合性，使吸附于稳定剂的水分能进一步增强羟丙基甲基纤维素的性能。

海带纤维素：一种环保无毒的天然海带提取物，具有高度的黏接性，无嗅，无毒无味，有一定的柔韧性，并且有较高的抗磨性，具有增稠，黏合等作用，安全环保，增加结壳强度。

实施例1

本发明的技术方案是这样实现的：一种环保固尘剂，包括以下重量份的组分：黄原胶18-24份、羟丙基甲基纤维素25-37份、变性淀粉16-28份和田菁胶粉25-40份，海藻酸铵4-10份和海带纤维素2-8份。所述的环保固尘剂是由以下重量份的组分组成的：黄原胶19份、羟丙基甲基纤维素28份、变性淀粉19份和田菁胶粉28份，海藻酸铵6份和海带纤维素4份。

本发明还公开一种环保固尘剂制作方法，包括以下步骤：(1)将黄原胶19份、羟丙基甲基纤维素26份、变性淀粉17份和田菁胶粉28份先放入螺条式混合机内边搅拌边升温，温度升至65℃时停止加热，然后恒温搅拌2-3个小时后进行降温，待降温至室温时再加入海藻酸铵4份和海带纤维素2份室温下搅拌1个小时后得到环保固尘剂成品，螺条式混合机的型号为WJ-1800；(2)将步骤中的得到的环保固尘剂成品进行包装，每袋25Kg。

本发明还公开一种环保固尘剂使用方法：将得到的环保固尘剂成品按照每平方米15-30g的用量均匀筛入盛有1Kg-3Kg水的水粉混合机中，制得环保固尘剂溶液。所述的水粉混合机的型号为JD-S608，转速为3200r/min。

实施例2

实验效果：

1.实验编号20180508：将产品按照1:20比例喷洒至实验区域，经过48小时的干燥凝结，用鼓风机模拟到6级风左右，表面结壳开始破裂，风力达到7级时，结壳彻底破裂。结壳强度不够。产品中起到结壳凝结作用的主要为黄原胶和变性淀粉。

2.实验编号20180616：变形淀粉具有一定的粘结性和成膜性，掺混于煤料中不增加煤的灰分，是一种理想的固化剂原料，其粘度高，而且稳定，遇水迅速溶解，增稠及分散性强、其水溶液具有良好的粘性、稳定性、保护胶体性和成膜性，不易腐败变霉，在碱性和弱酸性条件下稳定。用50％的变形淀粉来保证结壳的硬度，黄原胶具有一定的粘结性和成膜性，掺混于煤料中不增加煤的灰分，是一种理想的固化剂原料，其粘度高，而且稳定，遇水迅速溶解，增稠及分散性强、其水溶液具有良好的粘性、稳定性、保护胶体性和成膜性，不易腐败变霉，在碱性和弱酸性条件下稳定。用50％的黄原胶来保证产品对于突然的粘结性。将产品按照1:100比例喷洒至实验区域，经过48小时的干燥凝结，表面有未于土壤结合的淀粉颗粒，土壤结壳处有缝隙，用鼓风机模拟到7级风，土壤结壳缝隙处的灰尘被吹出来。结壳凝结度不够。需要加强结壳硬度，加强土壤粘结力。

3.实验编号20180622：羟丙基甲基纤维素：水溶型聚合物，无嗅，无毒无味，具有增稠、粘合、分散、乳化、成膜、悬浮、吸附、胶凝、表面活性、保持水分和保护胶体的性能，可作为分散悬浮剂、增稠剂、乳化剂、稳定剂和胶粘剂。用20％的羟丙基甲基纤维素来强化变性淀粉的结壳成膜的硬度。田菁胶粉:分散在水中发生溶胀水合，形成高粘度的水溶液，具有较好的水溶性，很低的浓度即可产生高黏度的溶液，极少的量即有增黏、絮凝、沉清和浮选性能，它吸水经过交联形成凝胶后，即不再渗水，它水溶性好，能在常温下分散于冷水中，吸收很多倍于本身体积的水而溶胀和产生水合作用。用20％的田箐胶粉是弥补黄原胶的渗透性太好的缺点，让产品减少渗透到更深处，主要作用于土壤表面，加强效果，减少产品用量。节约成本。将产品按照1:100比例喷洒至实验区域，经过48小时的干燥凝结，土壤表面未发现有裂痕，用手轻轻按有坚硬结壳，用鼓风机模拟到9级风时，抑尘效果依然能达到95％以上。用电扇模拟大风天气长时间吹结壳表面时，结壳表面由于摩擦导致的结壳厚度下降，硬度变低。需要加强表面抗磨性，延长产品效果时长。

4.实验编号20180711：海藻酸钠:具有一定的吸湿保水性，并能进一步增强羟丙基甲基纤维素的性能。增加其粘结性，减少风长时间作用下的土壤结壳变薄的情况[0019]海带纤维素:一种环保无毒的用途非常广泛的的高分子，在加热条件下可以溶于水，具有高度的黏接性，它制备的高分子材料表面光滑，也有一定的柔韧性，并且有较高的抗磨性，且在一般的环境下不会溶于有机物质和水中、在一些反应中可以做为对异相原料的保护性物质，也可以把有些对反应有害的气体隔离开。用海藻纤维素的高抗磨性，来加强产品的效果时长。将产品按照1:100比例喷洒至实验区域，经过48小时的干燥凝结，土壤表面未发现有裂痕，用手轻轻按有坚硬结壳，用鼓风机模拟到9级风时，抑尘效果依然能达到97％以上。用电扇模拟大风天气长时间吹结壳表面时，结壳表面也为发现明显的厚度下降，硬度变低的情况。

5.实验编号20180718：将产品按照1:200比例喷洒至室外露天工地上，拉上警戒线，保持无人踩踏的情况下观察实验效果。经过3个月的观察，实验工地表面的的抑尘率从开始的97％下降到94％，未明显下降，结壳厚度未发现明显下降。产品按照1:200的比例混合均匀后至少能保持3个月的效果。

6.实验编号20180726：将产品按照1:100比例喷洒至室外露天工地上，拉上警戒线，保持无人踩踏的情况下观察实验效果。经过6个月的观察，实验工地表面的的抑尘率从开始的97％下降到92％，未明显下降，结壳厚度未发现明显下降。产品按照1:100的比例混合均匀后至少能保持6个月的效果。

通过上述实验数据，我们得出如下结论：采用本发明环保固尘剂的成分及其配比相对现有技术，如在粉状堆积物上使用，可在粉状堆积物上形成粘结板结层，对需固着物起到很好的保护作用，可有效防止粉尘飞扬。在有粉尘飞扬的工作场所，用本发明化成的溶液，进行雾状喷洒，可有效地吸附空气中的粉尘和飞扬物，将空气中的飞扬物吸附后沉降，起到净化空气的作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种环保固尘剂，包括以下重量份的组分：黄原胶18-24份、羟丙基甲基纤维素25-37份、变性淀粉16-28份和田菁胶粉25-40份，海藻酸铵4-10份和海带纤维素2-8份。

2.根据权利要求1所述的环保固尘剂，其特征为：所述的环保固尘剂是由以下重量份的组分组成的：黄原胶19份、羟丙基甲基纤维素26份、变性淀粉17份和田菁胶粉28份，海藻酸铵6份和海带纤维素4份。

3.一种环保固尘剂制备方法，包括以下步骤：

步骤1：选取黄原胶19份、羟丙基甲基纤维素26份、变性淀粉17份和田菁胶粉28份；

步骤2：将上述材料放入螺条式混合机内边搅拌边升温，温度升至65℃时停止加热，然后恒温搅拌2-3个小时后进行降温；

步骤3：待降温至室温时再加入海藻酸铵6份和海带纤维素4份室温下搅拌1个小时后得到环保固尘剂成品；

步骤4：得到的环保固尘剂成品进行包装，每袋25Kg。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征为：所述螺条式混合机的型号为WJ-1800。

5.一种环保固尘剂的使用方法，包括如权利要求3所述的环保固尘剂制备方法，其特征为：将得到的环保固尘剂成品按照每平方米15-30g的用量均匀筛入盛有1Kg-3Kg水的水粉混合机中，制得环保固尘剂溶液。

6.根据权利要求5所述的环保固尘剂的使用方法，其特征为：：所述的水粉混合机的型号为JD-S608，转速为3200r/min。