CN111662682A

CN111662682A - 一种速溶型环保抑尘剂

Info

Publication number: CN111662682A
Application number: CN202010685089.5A
Authority: CN
Inventors: 杨旭东; 朱绍银; 刘宁; 王征
Original assignee: Sichuan Ruihongxing Applied Technology Research Co ltd; Qingdao Ruihongxin Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Sichuan Ruihongxing Applied Technology Research Co ltd; Qingdao Ruihongxin Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-16
Filing date: 2020-07-16
Publication date: 2020-09-15

Abstract

本发明公开了一种速溶型环保抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：水溶性高分子0.01～50%，水溶性改性植物多糖0.01～50%，增溶剂0～50%，表面活性剂0.01～10%，消泡剂0.01～10%。本发明提出的速溶型环保抑尘剂产品，抑尘效果优异，无刺激性气味，可直接加入到洒水车中使用，溶于水后不粘结成团，水不溶物含量较小，不分层、无块状或絮状沉淀物，溶解速度显著高于一般液体抑尘剂在水中的扩散速度，有效解决了传统粉料抑尘剂施工时繁琐、长时间的溶解过程，同时本发明提供的环保抑尘剂，对道路及车辆无腐蚀性，对动植物及人体的危害性都非常小，能够满足固体料在洒水车中即加即用的使用要求。

Description

一种速溶型环保抑尘剂

技术领域

本发明涉及一种抑尘剂，尤其是一种速溶型环保抑尘剂。

背景技术

抑尘剂是由新型多功能高分子聚合物组合而成，聚合物分子间进行交联会形成网状结构，同时分子间存在各种离子基团，能与离子之间产生较强的亲合力，其作用机理是通过捕捉、吸附、团聚粉尘微粒，将其紧锁于网状结构之内，起到湿润、粘接、凝结、吸湿、防尘、防浸蚀和抗冲刷的作用，抑尘剂具有良好的成膜特性，可以有效地固定尘埃并在物料表面形成防护膜；抑尘剂可广泛地应用于煤炭以及各类金属、非金属采矿区、矿物粉渣堆料场、煤炭及矿粉运输、矿物土方储存卸载场、建筑物拆除、在建道路沿线、火电厂、水泥厂、钢铁厂、冶金厂、粉尘车间、人工沙滩和沙漠化地区等场所。

现有的工厂区域的扬尘问题普遍采用洒水车洒水的方式进行解决，洒水的方式虽简单易行，但水蒸发的速度较快，并且在炎热的晴热天气每天需要进行多次洒水，耗费成本高并且对水资源造成一定的浪费，近年来，向水中加入卤素无机盐等制成的吸湿型化学抑尘剂以及以及吸水树脂溶胶制成的超强吸水型抑尘剂也见于城市道路进行抑尘，但是仍然存在耗水量大、环境友好性差、溶解性差以及抑尘效果差等诸多的问题，因此，本发明提出一种速溶型环保抑尘剂，能够克服以上缺陷，制备出溶解性强且溶解迅速、绿色环保的抑尘剂。

发明内容

为了克服现有技术中存在的抑尘剂耗水量大、环境友好性差、溶解性能差以及抑尘效果差等诸多缺陷，本发明提供了一种速溶型环保抑尘剂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种速溶型环保抑尘剂，包括以下重量份数的组分：水溶性高分子0.01～50%，水溶性改性植物多糖0.01～50%，增溶剂0～50%，表面活性剂0.01～10%，消泡剂0.01～10%。

上述的速溶型环保抑尘剂，包括以下重量份数的组分：水溶性高分子0.01～40%，水溶性改性植物多糖0.01～40%，增溶剂0～45%，表面活性剂0.01～8%，消泡剂0.01～8%。

上述的速溶型环保抑尘剂，包括以下重量份数的组分：水溶性高分子1～35%，水溶性改性植物多糖1～35%，增溶剂3～45%，表面活性剂0.01～5%，消泡剂0.01～5%。

上述的速溶型环保抑尘剂，所述的速溶型环保抑尘剂可以为粉状、片状、块状、颗粒状或者其他不规则形状的固体。

上述的速溶型环保抑尘剂，所述水溶性高分子选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或至少两种的组合；所述水溶性改性植物多糖选自水溶性淀粉、酯化淀粉、预糊化淀粉、瓜尔胶、海藻酸钠、羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素、羧乙基纤维素钠中的任意一种或至少两种的组合；所述增溶剂为多元醇、聚山梨脂类及聚氧化乙烯脂肪酸酯类的任意一种或至少两种的组合；所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂及其他具有表面活性功能的助剂中的一种或至少两种的组合；所述消泡剂为矿物油类、醇类、脂肪酸及脂肪酸酯类、酰胺类、磷酸酯类、有机硅类、聚醚类、聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂中的一种或至少两种的组合，消泡剂状态为液体或粉料。

上述的速溶型环保抑尘剂，所述聚乙烯醇的粘度为18～30 mPa•s，所述聚乙烯醇的醇解度≥60.0%。

上述的速溶型环保抑尘剂，所述的多元醇选自丙三醇、丙二醇、乙二醇、丁二醇、聚乙二醇中的一种或至少两种的组合；其中所述的聚乙二醇的分子量范围为200~8000。

上述的速溶型环保抑尘剂由以下方法制得：按上述任一项所述的配比，分别将固体粉料加入到粉料搅拌设备，搅拌15 min，即得一种速溶型环保抑尘剂；当组分原料中存在液体时，首先将固体粉料搅拌均匀，然后边搅拌边喷洒液体原料，搅拌15～30 min混合均匀，即得一种速溶型环保抑尘剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益性技术效果：

（1）本发明的速溶型环保抑尘剂直接加入水中，在不搅拌的条件下，很短时间内即可溶解分散成为均匀状态，无粘结，无块状沉淀，无刺激性气味，方便生产及使用；

（2）本发明提出的速溶型环保抑尘剂的抑尘效果优良，喷洒后能够形成大于10 mm厚度的固化层，在风速30 m/s条件下吹蚀5 min的风蚀率不超过0.2%，符合标准＜1%的规定，此外本发明速溶型环保抑尘剂对钢材的腐蚀性以及对植物种子的危害性都非常小，同时也没有皮肤刺激性，吸入毒性和经口毒性都较小，安全、环保，另外，其操作使用简单，非常适合扬尘领域推广使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为速溶型环保抑尘剂直接加入水中溶解分散10 min的状态与非速溶型抑尘剂直接加入水中分散2 h的状态对比图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

本发明中，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；而聚乙烯醇、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、水溶性淀粉的使用规格如下：

聚乙烯醇（PVA1788）：平均聚合度1650～1850，醇解度（摩尔分数）86.0～90.0%，粘度（25 ^oC）20.0～26.5 mPa•s，中国石化集团四川维尼纶厂。

聚乙烯醇（PVA2488）：平均聚合度2400～2500，醇解度（摩尔分数）86.0～90.0%，粘度（25 ^oC）45～55 mPa•s，上海美梦佳化工科技有限公司。

聚乙二醇：分子量200~8000，巴斯夫化工有限公司。

羧甲基纤维素钠的黏度为900~3100 mPa·s。

工业级水溶性淀粉：pH(5%溶液，25.0 ^oC)值为5.0~7.0，能够溶于冷水，溶解后成透明状，赵县裕丰淀粉制品有限公司。

【实施例1】

一种速溶型环保抑尘剂，由以下质量百分比的组分制备而成：聚乙烯醇30%、丙三醇17%、羧甲基纤维素钠15%、水溶性淀粉15%、聚山梨脂15%、十二烷基磺酸钠3%，消泡粉5%；其中聚乙烯醇为PVA1788，聚山梨脂为吐温-20。

所述速溶型环保抑尘剂的制备方法为：按上述质量百分配比进行物料的称重，分别将聚乙烯醇、水溶性淀粉、羧甲基纤维素钠、聚山梨脂、消泡粉、十二烷基磺酸钠加入到粉料搅拌设备，边搅拌边喷洒丙三醇，搅拌30min混合均匀，即得速溶型环保抑尘剂。

【实施例2】

一种速溶型环保抑尘剂，由以下质量百分比的组分制备而成：聚乙烯基吡咯烷酮25%、乙二醇25%、羟丙基甲基纤维素18%、聚氧化乙烯脂肪酸酯25%、十二烷基磺酸钠3%，消泡粉4%；

所述速溶型环保抑尘剂的制备方法为：按上述质量百分配比进行物料的称重，分别将聚乙烯基吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素、聚氧化乙烯脂肪酸酯、消泡粉、十二烷基磺酸钠加入到粉料搅拌设备，边搅拌边喷洒乙二醇，搅拌30min混合均匀，即得速溶型环保抑尘剂。

【实施例3】

一种速溶型环保抑尘剂，由以下质量百分比的组分制备而成：聚乙烯醇20%、聚乙烯基吡咯烷酮20%、聚乙二醇20%、海藻酸钠20%、聚山梨脂15%、十二烷基磺酸钠2%，消泡粉3%；其中聚乙烯醇为PVA1788，聚山梨脂为吐温-20。

所述速溶型环保抑尘剂的制备方法为：按上述质量百分配比进行物料的称重，然后分别将聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、海藻酸钠、聚山梨脂吐温-20、消泡粉、十二烷基磺酸钠加入到粉料搅拌设备，边搅拌边喷洒乙二醇，搅拌30min混合均匀，即得速溶型环保抑尘剂。

【实施例4】

一种速溶型环保抑尘剂，由以下质量百分比的组分制备而成：聚乙烯醇20%、聚丙烯酰胺10%、聚乙二醇20%、瓜而胶25%、聚山梨脂20%、十二烷基磺酸钠2%，消泡粉3%；其中所述聚乙烯醇为PVA1788，所述聚山梨脂为吐温-40。

所述速溶型环保抑尘剂的制备方法为：按上述质量百分配比进行物料的称重，然后分别将聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、瓜而胶、聚山梨脂吐温-40、消泡粉、十二烷基磺酸钠加入到粉料搅拌设备，边搅拌边喷洒聚乙二醇，搅拌30min混合均匀，即得速溶型环保抑尘剂。

【实施例5】

一种速溶型环保抑尘剂，由以下质量百分比的组分制备而成：聚乙烯醇40%、聚乙二醇20%、海藻酸钠20%、聚山梨脂15%、甜菜碱2%，消泡粉3%；其中聚乙烯醇为PVA1788，聚山梨脂为吐温-40。

所述速溶型环保抑尘剂的制备方法为：按上述质量百分配比进行物料的称重，分别将聚乙烯醇PVA1788、海藻酸钠、聚山梨脂吐温-40、消泡粉、甜菜碱加入到粉料搅拌设备，然后边搅拌边喷洒聚乙二醇，搅拌30min混合均匀，即得速溶型环保抑尘剂。

【实施例6】

一种速溶型环保抑尘剂，由以下质量百分比的组分制备而成：聚乙烯醇40%、聚乙二醇20%、海藻酸钠20%、聚山梨脂15%、甜菜碱2%，消泡粉3%；其中聚乙烯醇为PVA2488，聚山梨脂为吐温-80。

所述速溶型环保抑尘剂的制备方法为：按上述质量百分配比进行物料的称重，分别将聚乙烯醇、海藻酸钠、聚山梨脂吐温-80、消泡粉、甜菜碱加入到粉料搅拌设备，然后边搅拌边喷洒聚乙二醇，搅拌30min混合均匀，即得速溶型环保抑尘剂。

对比例1：去掉实施例1中增溶剂聚山梨脂吐温-20，其他组分相对比例不变：聚乙烯醇（PVA1788）34%、羧甲基纤维素钠28%、水溶性淀粉28%、十二烷基磺酸钠4%，消泡粉6%，制备方法不变。

通过以下实验例的一系列的性能检测来说明本发明的有益效果。

对本发明的速溶型环保抑尘剂进行溶解性能检测，将固体抑尘剂直接加入水中，不需搅拌，记录其溶解时间及观察溶解后状态，结果见表1及附图1。

表1 溶解性能检测结果

上述试验结果表明，本发明的速溶型环保抑尘剂直接加入水中，在不搅拌的条件下，很短时间内即可溶解分散成为均匀状态，无粘结，无块状沉淀，无刺激性气味，方便生产及使用；而对比例1的组合物，溶于水时不搅拌情况下很长时间也不会溶解，会产生粘结现象，有块状不溶物产生，这不仅会造成原材料的浪费，而且容易因块状沉淀物而堵塞管路，操作和处理起来都较为复杂和繁琐，应用性不强。

对本发明的速溶型环保抑尘剂进行理化检测，以对比例1作为对照组，结果见表2。

理化测试中所使用的检测方法以及标准如下：

GB/T 11896-1989 水质氯化物的测定硝酸银滴定法

GB/T 6912.1-2006 锅炉用水和冷却水分析方法硝酸盐和亚硝酸盐的测定

GB/T 6912-2008 锅炉用水和冷却水分析方法亚硝酸盐的测定

SL327.2-2005 水质汞的测定原子荧光光度法

SL327.1-2005 水质砷的测定原子荧光光度法

GB/T23942-2009 化学试剂电感耦合等离子体原子发射光谱法通则

表2 理化检测结果

上述试验结果表明，本发明的速溶型高效环保可降解抑尘剂，氯化物、硝酸盐氮含量、亚硝酸盐氮含量以及重金属含量都在规定的低值范围内。

利用下列检测方法对本发明的速溶型高效环保可降解抑尘剂进行性能检测，以对比例1作为对照，结果见表3。

风蚀率、固化层厚度：TB/T 3210.1-2009 铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂

钢材平均腐蚀速率：JB/T 7901-2001 金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法

植物种子相对受害率：DB11/T 161-2012 融雪剂

GB/T 21604-2008 化学品急性皮肤刺激性腐蚀性试验方法

GB/T 21605-2008 化学品急性吸入毒性试验方法

GB/T 21603-2008 化学品急性经口毒性试验方法

表3 性能检测结果

检测项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							风蚀率/%	0.11	0.09	0.07	0.05	0.06	0.08
固化层厚度/mm	10.50	11.63	11.55	12.01	12.13	11.60
							钢材平均腐蚀速率/（mm/a）	0.021	0.020	0.032	0.026	0.022	0.017
植物种子相对受害率/%	23	21	22	23	21	20
							急性皮肤刺激性/腐蚀性	无刺激性	无刺激性	无刺激性	无刺激性	无刺激性	无刺激性
小鼠急性吸入毒性（LC<sub>50</sub>，mg/m<sup>3</sup>）	3722	3546	3705	3134	3237	3732
							小鼠急性经口毒性（LD<sub>50</sub>，g/kg）	7.45	7.58	7.52	7.12	5.28	6.33
检测项目	对比例1	------	------	------	------	------
							风蚀率/%	5.52	------	------	------	------	------
固化层厚度/mm	3.65	------	------	------	------	------
							钢材平均腐蚀速率/（mm/a）	0.029	------	------	------	------	------
植物种子相对受害率/%	17	------	------	------	------	------
							急性皮肤刺激性/腐蚀性	无刺激性	------	------	------	------	------
小鼠急性吸入毒性（LC<sub>50</sub>，mg/m<sup>3</sup>）	4235	------	------	------	------	------
							小鼠急性经口毒性（LD<sub>50</sub>，g/kg）	9.17	------	------	------	------	------

通过表3中所得到的试验结果表明，本发明速溶型高效环保可降解抑尘剂的抑尘效果优良，喷洒后能够形成大于10 mm厚度的固化层，在风速30 m/s条件下吹蚀5 min的风蚀率不超过0.2%，符合标准＜1%的规定，而对比例1由于部分抑尘剂未溶解，导致有效成分降低，喷洒后固化层厚度仅为3.65 mm，风蚀率达到5.52%，未满足TB/T 3210.1-2009标准中的规定；并且本发明速溶型高效环保可降解抑尘剂对钢材的腐蚀性以及对植物种子的危害性都非常小，同时也没有皮肤刺激性，其中LC₅₀、LD₅₀的值越大，表示相应的毒性越小，吸入毒性和经口毒性都较小，安全、环保，此外其制备过程操作使用简单，非常适合进行工业推广使用。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种速溶型环保抑尘剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：水溶性高分子0.01～50%，水溶性改性植物多糖0.01～50%，增溶剂0～50%，表面活性剂0.01～10%，消泡剂0.01～10%；所述水溶性高分子选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或至少两种的组合，所述水溶性改性植物多糖选自水溶性淀粉、酯化淀粉、预糊化淀粉、瓜尔胶、海藻酸钠、羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素、羧乙基纤维素钠中的任意一种或至少两种的组合，所述增溶剂为多元醇、聚山梨脂类及聚氧化乙烯脂肪酸酯类的任意一种或至少两种的组合，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂及其他具有表面活性功能的助剂中的一种或至少两种的组合，所述消泡剂为矿物油类、醇类、脂肪酸及脂肪酸酯类、酰胺类、磷酸酯类、有机硅类、聚醚类、聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂中的一种或至少两种的组合，并且所述消泡剂状态为液体或粉料。

2.根据权利要求1所述的速溶型环保抑尘剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：水溶性高分子0.01～40%，水溶性改性植物多糖0.01～40%，增溶剂0～45%，表面活性剂0.01～8%，消泡剂0.01～8%。

3.根据权利要求2所述的速溶型环保抑尘剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：水溶性高分子1～35%，水溶性改性植物多糖1～35%，增溶剂3～45%，表面活性剂0.01～5%，消泡剂0.01～5%。

4.根据权利要求1～3任一项所述的速溶型环保抑尘剂，其特征在于，所述的速溶型环保抑尘剂为粉状、片状、块状、颗粒状及不规则形状的固体。

5.根据权利要求1所述的速溶型环保抑尘剂，其特征在于，所述聚乙烯醇的粘度为18～30 mPa•s，所述聚乙烯醇的醇解度≥60.0%。

6.根据权利要求1所述的速溶型环保抑尘剂，其特征在于，所述的多元醇选自丙三醇、丙二醇、乙二醇、丁二醇、聚乙二醇中的一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求6所述的速溶型环保抑尘剂，其特征在于，所述的聚乙二醇的分子量范围为200~8000。

8.权利要求1～3任一项所述的速溶型环保抑尘剂，其特征在于，所述速溶型环保抑尘剂均由以下方法制得：按权利要求1～3任一项所述的配比，称取各组分原料，当各组分原料均为固体时，分别将固体粉料加入到粉料搅拌设备，搅拌15 min，即得一种速溶型环保抑尘剂；当组分原料中存在液体原料时，先将固体粉料搅拌均匀，然后边搅拌边喷洒液体原料，搅拌15～30 min混合均匀，即得一种速溶型环保抑尘剂。