CN111635739A - 液体抑尘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液体抑尘剂及其制备方法，制备所述液体抑尘剂的原料包括如下重量百分含量的组分：粉体聚合物≤60％，有机膨润土1‑5％，乳化剂1‑10％，余量为油脂；所述油脂为矿物油、植物油中的一种或多种。本发明的液体抑尘剂以矿物油或植物油做为分散载体，利用乳化剂增加液体流动性增强粉体聚合物在油酯中的分散性，利用有机膨润土提供的悬浮性防止抑尘剂团聚，有机膨润土分散溶解于油脂，使得抑尘剂液体分散体长期均一稳定，不沉淀。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭运输技术领域，具体涉及一种应用于煤炭运输和固沙的结壳抑尘剂，以及该抑尘剂的制备方法。
背景技术
煤炭行业带来的粉尘污染一直是一个亟待解决的问题。煤炭的生产、堆存、破碎、运输、加工等各个作业段都会产生煤尘，煤炭扬尘造成经济损失，而且在煤炭运输沿线还会造成二次扬尘，对周边的生态环境造成污染，此外，吹落的煤尘对运输沿线的设备也会造成破坏，而传统的洒水、加盖和篷布遮盖的方式所能达到的抑尘效果差强人意。
目前，市场上的固体抑尘剂在使用时遇水易结团，难以溶解，因溶解时间长或者溶解不彻底导致抑尘效率降低，而且固体抑尘剂使用时粉尘多，对施工人员造成身体不适，而且会造成粉尘附着在现场设备等问题，不利于快捷使用。
发明内容
本发明提供一种液体抑尘剂，克服了现有中的缺陷，在水中溶解快，避免产生结团包裹的现象。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明一个方面提供了一种液体抑尘剂，制备所述液体抑尘剂的原料包括如下重量百分含量的组分：粉体聚合物≤60％，有机膨润土1-5％，乳化剂1-10％，余量为油脂；所述油脂为矿物油和/或植物油。
进一步地，所述矿物油为白矿油。
进一步地，所述植物油为大豆油、棉籽油、菜籽油中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述粉体聚合物为生物聚合物、植物聚合物、麦芽糊精中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述生物聚合物为黄原胶、温伦胶中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述植物聚合物为瓜尔豆胶、刺槐豆胶中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述乳化剂为失水山梨糖醇脂肪酸酯、失水山梨醇油酸三酯、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，制备所述液体抑尘剂的原料还包括重量百分含量为0.1％的醇溶液。优选地，所述醇溶液为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种，特别优选为乙醇。通过在液体抑尘剂中添加乙醇，在乙醇的作用下，有机膨润土快速、均匀地分散溶解于油脂，使得抑尘剂液体分散体长期均一稳定，不团聚、沉淀。
本发明的一个方面提供了上述的液体抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例称取原料；
(2)制备悬浮液：将油脂加入反应器中，边搅拌边加入乳化剂和有机膨润土，搅拌混合均匀，得到悬浮液；
(3)将粉体聚合物加入悬浮液中，继续搅拌1-3小时至将粉体聚合物在悬浮液中分散均匀。
具体地，上述的反应器为反应釜或混合器。
进一步地，所述制备悬浮液时的温度在10℃以上。如果加工环境温度低于10℃，搅拌过程过于黏稠，需要适当加温至30℃左右，降低原料粘度便于混合均匀。
进一步地，所述步骤(2)和所述步骤(3)中搅拌的速度不低于30转/分钟。
本发明的又一个方面提供了上述的液体抑尘剂在煤炭运输、固沙领域中的应用。
有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒的特性，通过离子交换技术插入有机覆盖剂制作而成。有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性。在有机介质中表现出溶胀性、高分散和触变性。
本发明中的粉体聚合物包括生物聚合物、植物聚合物、麦芽糊精以及其混合物等，具有优良的增稠性、悬浮性、乳化性和水溶性，并具有良好的热、酸碱稳定性，抗腐蚀、抗生物酶，对不溶性固体和油滴具有良好的悬浮作用，在低浓度条件下呈现出的高粘度状态。
本发明的液体抑尘剂以矿物油或植物油做为分散载体，利用乳化剂增加液体流动性增强粉体聚合物在矿物油中的分散性，利用有机膨润土提供的悬浮性防止抑尘剂团聚，有机膨润土分散溶解于油脂，使得抑尘剂液体分散体长期均一稳定，不沉淀。而且，本发明的液体抑尘剂将粉体聚合物、有机膨润土、乳化剂配合使用，能够显著降低水的表面张力，抑尘剂对煤的润湿性和渗透性增强，能够显著地抑制扬尘。
本发明的有益效果体现在：
(1)本发明的液体抑尘剂使用时按照使用比例直接与水混合，抑尘剂能够分散溶解在水中，抑尘剂中粉体聚合物快速溶解，使得抑尘剂整体粘度迅速增加，不会产生结团包裹现象，缩短配置抑尘剂溶液的时间，提高效率；
(2)抑尘剂为液体形态，使用时不会产生扬尘，不会对施工现场造成二次污染，健康环保；
(3)本发明的液体抑尘剂利用废矿物或植物油做原料，在废油和聚合物的作用下煤炭得到防护，最后完成防护后的抑尘剂随着煤炭燃烧释放能量；
(4)本发明液体抑尘剂中的油脂有利于减缓冬季低温时煤炭冻结于运输车厢的冻帮问题，便于装卸。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
下面的实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。
实施例1
本实施例提供了一种含5％粉体聚合物的液体抑尘剂，该低型号或低粘度的油脂主要用于冬季煤炭运输抑尘，可以减缓煤炭与车厢的冻结。制备该液体抑尘剂的原料包括如下重量百分含量的组分：粉体聚合物5％，有机膨润土4％，乳化液A 3％，乳化液B 6％，余量为油脂。其中，乳化液A为失水山梨糖醇脂肪酸酯，乳化液B为失水山梨醇油酸三酯和失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的混合物；粉体聚合物为黄原胶，油脂为白矿油。
制备上述液体抑尘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)按比例称取原料；
(2)将油脂加入反应釜中，在搅拌、循环状态下，将乳化剂、有机土均匀加入油脂，混合30分钟后进入下一工序；
(3)将称量好的粉体聚合物均匀加入制备好的悬浮液中，继续以不低于30转/分钟的速度搅拌循环3小时；取样检测粉体聚合物均匀分布于悬浮液、没有结团颗粒状态，5％成品抑尘剂液体分散体制备完成。
应用实例1
将5％成品抑尘剂液体分散体与水按照1：15比例混合溶解15分钟，配置的抑尘剂溶液使用粘度计检测粘度＞50cp。
实施例2
本实施例提供了一种液体抑尘剂，制备该液体抑尘剂的原料包括如下重量百分含量的组分：粉体聚合物10％，有机膨润土3％，乳化液A4％，乳化液B5％，余量为油脂。其中，乳化液A为失水山梨糖醇脂肪酸酯，乳化液B为失水山梨醇油酸三酯和失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的混合物；粉体聚合物为黄原胶，油脂为白矿油。
制备上述液体抑尘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)按比例称取原料；
(2)将油脂加入反应釜中，在搅拌、循环状态下，将乳化剂、有机土均匀加入油脂，混合30分钟后进入下一工序；
(3)将称量好的粉体聚合物均匀加入制备好的悬浮液中，继续以不低于30转/分钟的速度搅拌循环2小时；取样检测粉体聚合物均匀分布于悬浮液、没有结团颗粒状态，10％成品抑尘剂液体分散体制备完成。
应用实例2
将10％成品抑尘剂液体分散体与水按照1：23比例混合溶解15分钟，配置的抑尘剂溶液使用粘度计检测粘度＞50cp。
实施例3
本实施例提供了一种液体抑尘剂，制备该液体抑尘剂的原料包括如下重量百分含量的组分：粉体聚合物20％，有机膨润土5％，乳化液A3％，乳化液B7％，余量为油脂。其中，乳化液A为失水山梨糖醇脂肪酸酯，乳化液B为失水山梨醇油酸三酯和失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的混合物；粉体聚合物为温伦胶，油脂为大豆油。
制备上述液体抑尘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)按比例称取原料；
(2)将油脂加入反应釜中，在搅拌、循环状态下，将乳化剂、有机土均匀加入油脂，混合30分钟后进入下一工序；
(3)将称量好的粉体聚合物均匀加入制备好的悬浮液中，继续以不低于30转/分钟的速度搅拌循环3小时；取样检测粉体聚合物均匀分布于悬浮液、没有结团颗粒状态，20％成品抑尘剂液体分散体制备完成。
应用实例3
将20％成品抑尘剂液体分散体与水按照1：45比例混合溶解15分钟，配置的抑尘剂溶液使用粘度计检测粘度＞50cp。
实施例4
本实施例提供了一种液体抑尘剂，制备该液体抑尘剂的原料包括如下重量百分含量的组分：粉体聚合物30％，有机膨润土6％，乳化液A 2％，乳化液B8％，余量为油脂。其中，乳化液A为失水山梨糖醇脂肪酸酯，乳化液B为失水山梨醇油酸三酯和失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的混合物；粉体聚合物为瓜儿豆胶，油脂为白矿油。
制备上述液体抑尘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)按比例称取原料；
(2)将油脂加入反应釜中，在搅拌、循环状态下，将乳化剂、有机土均匀加入油脂，混合30分钟后进入下一工序；
(3)将称量好的粉体聚合物均匀加入制备好的悬浮液中，继续以不低于30转/分钟的速度搅拌循环2小时；取样检测粉体聚合物均匀分布于悬浮液、没有结团颗粒状态，30％成品抑尘剂液体分散体制备完成。
应用实例4
将30％成品抑尘剂液体分散体与水按照1：65比例混合溶解15分钟，配置的抑尘剂溶液使用粘度计检测粘度＞50cp。
实施例5
本实施例提供了一种液体抑尘剂，制备该液体抑尘剂的原料包括如下重量百分含量的组分：粉体聚合物40％，有机膨润土4％，乳化液A 4％，乳化液B6％，余量为油脂。其中，乳化液A为失水山梨糖醇脂肪酸酯，乳化液B为失水山梨醇油酸三酯和失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的混合物；粉体聚合物为黄原胶和麦芽糊精的混合物，质量比为3:7；油脂为白矿油。
制备上述液体抑尘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)按比例称取原料；
(2)将油脂加入反应釜中，在搅拌、循环状态下，将乳化剂、有机土均匀加入油脂，混合30分钟后进入下一工序；
(3)将称量好的粉体聚合物均匀加入制备好的悬浮液中，继续以不低于30转/分钟的速度搅拌循环1.5小时；取样检测粉体聚合物均匀分布于悬浮液、没有结团颗粒状态，40％成品抑尘剂液体分散体制备完成。
应用实例5
将40％成品抑尘剂液体分散体与水按照1：90比例混合溶解20分钟，配置的抑尘剂溶液使用粘度计检测粘度＞50cp。
实施例6
其与实施例5的区别在于，粉体聚合物的组分不同，具体为：粉体聚合物为温伦胶和麦芽糊精的混合物，质量比为3:7。
应用实例6
将40％成品抑尘剂液体分散体与水按照1：90比例混合溶解20分钟，配置的抑尘剂溶液使用粘度计检测粘度＞50cp。
实施例7
本实施例提供了一种液体抑尘剂，制备该液体抑尘剂的原料包括如下重量百分含量的组分：粉体聚合物50％，有机膨润土4％，乳化液A 4％，乳化液B5％，余量为油脂。其中，乳化液A为失水山梨糖醇脂肪酸酯，乳化液B为失水山梨醇油酸三酯和失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的混合物；粉体聚合物为质量比为3:7的黄原胶和麦芽糊精的混合物，油脂为白矿油。
制备上述液体抑尘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)按比例称取原料；
(2)将油脂加入反应釜中，在搅拌、循环状态下，将乳化剂、有机土均匀加入油脂，混合30分钟后进入下一工序；
(3)将称量好的粉体聚合物均匀加入制备好的悬浮液中，继续以不低于30转/分钟的速度搅拌循环3小时；取样检测粉体聚合物均匀分布于悬浮液、没有结团颗粒状态，50％成品抑尘剂液体分散体制备完成。
应用实例7
将50％成品抑尘剂液体分散体与水按照1：110比例混合溶解15分钟，配置的抑尘剂溶液使用粘度计检测粘度＞50cp。
实施例8
其与实施例7的区别在于，粉体聚合物的组分不同，具体为：粉体聚合物为温伦胶和麦芽糊精的混合物，质量比为3:7。
应用实例8
将50％成品抑尘剂液体分散体与水按照1：110比例混合溶解15分钟，配置的抑尘剂溶液使用粘度计检测粘度＞50cp。
实施例9
本实施例提供了一种液体抑尘剂，制备该液体抑尘剂的原料包括如下重量百分含量的组分：粉体聚合物60％，有机膨润土5％，乳化液A 5％，乳化液B5％，余量为油脂。其中，乳化液A为失水山梨糖醇脂肪酸酯，乳化液B为失水山梨醇油酸三酯和失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的混合物；粉体聚合物为黄原胶和麦芽糊精的混合物，质量比为3:7；油脂为白矿油。
制备上述液体抑尘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)按比例称取原料；
(2)将油脂加入反应釜中，在搅拌、循环状态下，将乳化剂、有机土均匀加入油脂，混合30分钟后进入下一工序；
(3)将称量好的粉体聚合物均匀加入制备好的悬浮液中，继续以不低于30转/分钟的速度搅拌循环3小时；取样检测粉体聚合物均匀分布于悬浮液、没有结团颗粒状态，60％成品抑尘剂液体分散体制备完成。
应用实例9
将60％成品抑尘剂液体分散体与水按照1：140比例混合溶解15分钟，配置的抑尘剂溶液使用粘度计检测粘度＞50cp。
测量本发明应用例的抑尘剂水溶液的粘度，结果如下表所示。
| 序号 | 抑尘剂粉体聚合物含量 | 水溶液抑尘剂含量 | 水溶液粘度(CP) |
| 实施例1 | 5％ | 6％-7％ | 78 |
| 实施例2 | 10％ | 4％ | 80 |
| 实施例3 | 20％ | 2％ | 83 |
| 实施例4 | 30％ | 1.5％ | 80 |
| 实施例5 | 40％ | 1％ | 60 |
| 实施例6 | 40％ | 1％ | 82 |
| 实施例7 | 50％ | 1％ | 88 |
| 实施例8 | 50％ | 1％ | 92 |
| 实施例9 | 60％ | 1％ | 96 |
本发明的液体抑尘剂使用时按照使用比例直接与水混合，抑尘剂能够分散溶解在水中，抑尘剂中粉体聚合物快速溶解，抑尘剂整体粘度迅速增大，不会产生结团包裹的现象，缩短配置抑尘剂溶液的时间，提高效率；本发明的液体抑尘剂利用废矿物或植物油做原料，在废油和聚合物的作用下煤炭得到防护，最后完成防护后的抑尘剂随着煤炭燃烧释放能量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.液体抑尘剂，其特征在于，制备所述液体抑尘剂的原料包括如下重量百分含量的组分：粉体聚合物≤60％，有机膨润土1-5％，乳化剂1-10％，余量为油脂；所述油脂为矿物油和/或植物油。
2.根据权利要求1所述的液体抑尘剂，其特征在于，所述矿物油为白矿油；所述植物油为大豆油、棉籽油、菜籽油中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的液体抑尘剂，其特征在于，所述粉体聚合物为生物聚合物、植物聚合物、麦芽糊精中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求3所述的液体抑尘剂，其特征在于，所述生物聚合物为黄原胶、温伦胶中的一种或两种以上的混合物；所述植物聚合物为瓜尔豆胶、刺槐豆胶中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的液体抑尘剂，其特征在于，所述乳化剂为失水山梨糖醇脂肪酸酯、失水山梨醇油酸三酯、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚中的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的液体抑尘剂，其特征在于，制备所述液体抑尘剂的原料还包括重量百分含量为0.1％的醇溶液；所述醇溶液为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种。
7.权利要求1-6任意一项所述的液体抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按比例称取原料；
(2)制备悬浮液：将油脂加入反应器中，边搅拌边加入乳化剂和有机膨润土，搅拌混合均匀，得到悬浮液；
(3)将粉体聚合物加入悬浮液中，继续搅拌1-3小时至将粉体聚合物在悬浮液中分散均匀。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备悬浮液时的温度在10℃以上。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)和所述步骤(3)中搅拌的速度不低于30转/分钟。
10.权利要求1-6任意一项所述的液体抑尘剂在煤炭运输、固沙领域中的应用。
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| CN202010558928.7A CN111635739A (zh) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | 液体抑尘剂及其制备方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112940681A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-06-11 | 山东章威生物科技有限公司 | 一种抑尘剂及其制备方法 |
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