CN113604197A

CN113604197A - 一种低粘度的速溶结壳抑尘剂

Info

Publication number: CN113604197A
Application number: CN202110913057.0A
Authority: CN
Inventors: 刘永伟; 张英磊; 张平敏; 霍茂清; 胡闰杰
Original assignee: Beijing First Atmospheric Environment Technology Co ltd
Current assignee: Beijing First Atmospheric Environment Technology Co ltd
Priority date: 2021-08-10
Filing date: 2021-08-10
Publication date: 2021-11-05

Abstract

本发明涉及一种低粘度的速溶结壳抑尘剂，包括5～7重量份的可生物降解复配高分子植物胶固化剂、3～4重量份的保湿剂、0.9～1.1重量份的分散剂，还包括占速溶结壳抑尘剂总重量3～4‰的防腐剂；使用时，所述速溶结壳抑尘剂与水的重量配比为1：(65～99)，在常温以及大于60转/min转速的搅拌下，完全分散于水中的时间小于30分钟；溶水稀释后的液态抑尘剂在5～25℃时的旋转粘度为5～45mpa·s，且被喷洒物料表面的固结层厚度大于10mm。由于具有较低的粘度，对喷洒装置要求更低，效率高，能够形成更为稳固的固结层，从而能够长时间、高效率地提升抑尘效果。同时由于具有优异的速溶性能，能够快速配制且配制抑尘剂，降低了使用条件和时间的限制。

Description

一种低粘度的速溶结壳抑尘剂

技术领域

本发明涉及一种抑尘剂，特别是涉及一种低粘度的速溶结壳抑尘剂。

背景技术

近年来，随着我国工业发展和城市化进程加快，大气颗粒物污染逐渐成为城市空气质量最为突出的问题之一。大气颗粒物不仅严重影响人体健康，而且对大气环境质量也产生重要影响。随着城市化进程的推进，房地产及公共设施等基础建设正不断加快。建筑工地、市政工地、城区裸露地面等扬尘已成为重要的大气颗粒物污染源。

扬尘是危害人体健康、影响城市空气质量、降低大气能见度的重要污染源。抑尘剂的使用是改善扬尘问题、优化建筑施工扬尘、土石料堆等工作环境、保护工人健康行之有效的方案。

对于建筑工地、沙石堆料场、市政工地、各类露天堆场、城区裸露地面、堆料等环境，这些场景下使用抑尘剂需要具备润湿保湿、粘结吸附、固化结壳等功能。而且通常现有抑尘剂的粘度较大，喷洒后，在物料表面容易“成团”，即易结成团状固液混合物，分散能力较弱。其溶解时间长，并且喷洒需要专用设备，严重制约抑尘剂的应用。

另外，对于抑尘剂使用而言，往往在使用时难以做到现用现配且用量正好够用，因此往往需要配制一次抑尘剂能够多次、多天使用。而这对于抑尘剂的速溶就有了更高的要求。

因此，迫切需要提供一种新型的针对扬尘的低粘度的速溶结壳抑尘剂，才能满足复杂的环境下土壤扬尘的抑制需求，降低使用条件和时间的限制，扩大抑尘剂的应用范围。

发明内容

本发明的目的是提出一种低粘度的速溶结壳抑尘剂，具备快速溶解、润湿保湿、粘结吸附、固化结壳等性能，以解决复杂的工况下扬尘抑制难题，用于治理建筑工地、沙石堆料场、市政工地、各类露天堆场、城区裸露地面、堆料等环境扬尘，降低环境污染，减少资源浪费。

为实现上述目的，本发明提供了一种低粘度的速溶结壳抑尘剂，包括5～7重量份的可生物降解复配高分子植物胶固化剂、3～4重量份的保湿剂、0.9～1.1重量份的分散剂，所述速溶结壳抑尘剂还包括占速溶结壳抑尘剂总重量3～4‰的防腐剂；使用时，所述速溶结壳抑尘剂与水的重量配比为1：(65～99)，所述速溶结壳抑尘剂在常温以及大于60转/min转速的搅拌下，完全分散于水中的时间小于30分钟；所述速溶结壳抑尘剂溶水稀释后的液态抑尘剂在5～25℃时的旋转粘度为5～45mpa·s，且被喷洒物料表面的固结层厚度大于10mm。

优选地，所述速溶结壳抑尘剂喷洒于土壤扬尘上的TSP抑制效率≥95％，PM10抑制效率≥95％，PM2.5抑制效率≥95％。

优选地，所述速溶结壳抑尘剂喷洒于堆场扬尘上的TSP抑制效率≥90％，PM10抑制效率≥95％，PM2.5抑制效率≥90％。

优选地，所述分散剂为脂肪酸类或乳酸钠。

优选地，所述可生物降解复配高分子植物胶固化剂包括聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素或木质素；所述保湿剂包括甲酸钾、硅酸钠或聚乙二醇；所述防腐剂包括苯甲酸钠、双乙酸钠、卡松、山梨酸钾或壳聚糖或溴硝醇。

基于上述技术方案，本发明的优点是：

本发明提供的速溶结壳抑尘剂为稳定的悬浊液，上述悬浊液喷洒后，其中的有效成分与土壤或堆料粉进行吸附和络合，将细小易扬尘的土壤或堆料粉粘合，团聚为粒径较大的不易扬尘颗粒，并在土壤或堆料粉表面形成一定厚度和韧性的结壳层，从而减少了在由外力扰动引起的扬尘，从根本上实现了抑尘的目的。

本发明的速溶结壳抑尘剂依据于建筑工地、沙石堆料场、市政工地、各类露天堆场、城区裸露地面、堆料等复杂环境，其核心原料具有很好的水溶性，在水中不结团不成块，配制稀释无需专用设备，溶解时间短，可使用多种设备进行喷洒作业。与传统的喷水、覆盖网抑尘技术相比，抑尘效率可达99％，结壳周期30～45天，且应用场景广泛，喷洒空间不受限制。由植物胶等天然高分子添加剂以及其他有机材料复配而成，其安全环保，易降解，无二次污染问题，符合生态环保理念。该抑尘剂具备快速溶解、润湿保湿、粘结吸附、固化结壳等性能，是解决复杂的工况下扬尘的有效手段。

本发明的速溶结壳抑尘剂由于具有较低的粘度，使得喷洒抑尘剂不需要专用设备，对喷洒装置要求更低，喷洒时易被雾化，不仅节能，而且喷洒效率高，能够形成更为稳固的固结层，从而能够长时间、高效率地提升抑尘效果。同时由于具有优异的速溶性能，能够快速配制且配制抑尘剂，降低了使用条件和时间的限制，扩大了抑尘剂的应用范围。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为结壳抑尘剂30分钟溶解分散照片。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明提供了一种低粘度的速溶结壳抑尘剂，通过在建筑工地、沙石堆料场、市政工地、各类露天堆场、城区裸露地面、堆料等表面喷洒结壳抑尘剂，有效降低对人体有害的颗粒物PM10和细颗粒物PM2.5浓度；改善了工作环境，减少了环卫作业次数，节约了大量宝贵的水资源；同时喷洒后形成的结壳层具有强透水性，既保障降雨可快速通过结壳层渗透到下层，利于植被的自然恢复，有效地增加环境、社会及企业的经济效益。

具体地，所述低粘度的速溶结壳抑尘剂包括5～7重量份的可生物降解复配高分子植物胶固化剂、3～4重量份的保湿剂、0.9～1.1重量份的分散剂，所述速溶结壳抑尘剂还包括占速溶结壳抑尘剂总重量3～4‰的防腐剂；使用时，所述速溶结壳抑尘剂与水的重量配比为1：(65～99)，所述速溶结壳抑尘剂在常温以及大于60转/min转速的搅拌下，完全分散于水中的时间小于30分钟；所述速溶结壳抑尘剂溶水稀释后的液态抑尘剂在5～25℃时的旋转粘度为5～45mpa·s，且被喷洒物料表面的固结层厚度大于10mm。

优选地，所述可生物降解复配高分子植物胶固化剂包括聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、羟丙基纤维素羧甲基纤维素、木质素；所述保湿剂包括甲酸钾、硅酸钠、聚乙二醇；所述防腐剂包括苯甲酸钠、双乙酸钠、卡松、山梨酸钾、壳聚糖、溴硝醇。所述分散剂为脂肪酸类或乳酸钠。

所述速溶结壳抑尘剂90天后被完全降解。速溶结壳抑尘剂采用天然植物为原料无毒无害，自然条件下易降解，其包含天然多糖高分子和其它天然聚合物成分，分子链存在丰富的羟基、羧基等官能团，并通过化学改性接枝不同种类带电基团，使分子之间产生作用力，表现为黏结性、结膜性、保湿性、润湿性、渗透性等这样可使配制的抑尘剂达到迅速捕捉微粒粉尘并吸附颗粒，抑尘剂稀释液喷洒物料表面可渗透物料并形成网状结构致密且韧性强固结层，保持很好的抑尘效果。

更优选地，所述结壳抑尘剂包括6重量份的可生物降解复配高分子植物胶固化剂、3重量份的保湿剂、1重量份的分散剂、总重量3‰份防腐剂。所述速溶结壳抑尘剂喷洒于土壤扬尘上的TSP抑制效率≥95％，PM10抑制效率≥95％，PM2.5抑制效率≥95％。所述速溶结壳抑尘剂喷洒于堆场扬尘上的TSP抑制效率≥90％，PM10抑制效率≥95％，PM2.5抑制效率≥90％。

现有抑尘剂的粘度较大，喷洒后，在物料表面容易“成团”，即易结成团状固液混合物，分散能力较弱。而本发明的速溶结壳抑尘剂在溶水稀释后，以液态抑尘剂形式喷洒于物料表面上，更加易于分散于物料之中，从而能够长时间、高效率地提升抑尘效果。

实际应用中，粘度因素对溶液铺展和渗透速度有显著影响，粘度值(5～60mpa.s)对喷洒装置要求更低，喷洒时易被雾化，溶液分散均匀，形成更为稳固的固结层。而本发明中所述速溶结壳抑尘剂在5～25℃时的旋转粘度为5～45mpa·s，具有优异的粘度指标。且被喷洒物料表面的固结层厚度大于10mm，能够形成更为稳固的固结层。

在低温环境时，本发明的速溶结壳抑尘剂粘度值测试数据如下：(聚丙烯酸钠、羟丙基纤维素按照比例复配添加防腐剂和保湿进行稀释，测定稀释粘度值)

在常温放置72小时，所述速溶结壳抑尘剂稀释液粘度值如下表所示：(聚丙烯酸钠、羟丙基纤维素按照比例复配添加防腐剂和保湿进行稀释，测定稀释粘度值)

粘度变化	样品1	样品2	样品3
				0时	18.4	28.1	12.2
24时	19.3	27.8	12.4
				48小时	18.9	28.5	13.0
72小时	20.1	29.7	12.7

进一步，本发明的速溶结壳抑尘剂稀释液粘度值与固结层厚度测试数据如下：

实验室材料：

本发明抑尘剂A(粘度为：25)、某市售抑尘剂B(粘度为：85)

实验器具：

煤粉、电动喷壶、鼓风干燥箱

实验结果：

相同面积喷洒抑尘剂稀释液，喷洒时间：无明显变化，溶液喷洒到煤粉表面，延展性较差。

相同面积，喷洒量相同、抑尘剂喷洒稀释液，固结层厚度：A:12mm；B:11mm。

产品类型	粘度mpa.s	固结层厚度＞10mm
			速溶结壳抑尘剂	14	13
速溶结壳抑尘剂	16	12
			速溶结壳抑尘剂	39	11
速溶结壳抑尘剂	85	10

依据送检抑尘剂检测报告分析：粘度值与固结层关联，粘度较低形成固结层较厚。上述测试试验中，样品按GB/T 6679中固体化工产品采样通则执行。

因此，本发明的速溶结壳抑尘剂在喷洒后，能够形成更为稳固的固结层。由于具有较低的粘度，使得喷洒抑尘剂不需要专用设备，对喷洒装置要求更低，喷洒时易被雾化，不仅节能，而且喷洒效率高，能够形成更为稳固的固结层，从而能够长时间、高效率地提升抑尘效果。

溶解分散能力指溶解物质的能力，即溶质被分散和被溶解的能力。具体地，本发明的速溶结壳抑尘剂溶解分散能力测试数据如下：

仪器设备：

a)精密电动搅拌器(搅拌叶半径2.5cm)；

b)计算器：精密度1s；

c)天平，精度0.01g；

d)2000ml烧杯和量筒等。

分析步骤：

按以下步骤配制溶液

a)用分析天平(精度为0.01g)称取固体抑尘剂产品10.0g备用；

b)用1000ml量筒量取940ml自来水，将其中800ml倒入2000ml的烧杯中，并将烧杯置于电动搅拌器的正下方，使搅拌头位于烧杯正中，下边缘与烧杯400ml处平行；

c)开启电动搅拌器，调整转速至(400r/min)开始计时，并用60秒的时间均匀的向烧杯内加10g抑尘剂粉末，调整转速至1000转/分钟，将剩余140ml自来水加入到烧杯内并继续搅拌40min后关闭电动搅拌器，取出烧杯，将溶液静置放置20分钟，备用。(可根据检测标准对溶液进行粘度、pH值、密度检测)。

d)关毕电动搅拌器电源，清洗搅拌头。

评价方法：

溶液均匀，无明显可见块状物。

实验结果如图1中照片所示，实验结果表明：所述速溶结壳抑尘剂在常温以及大于60转/min转速的搅拌下，完全分散于水中的时间小于30分钟，此时溶液均匀，无明显可见块状物。

在使用时，先在容器中加入2.5T水，然后加入50kg结壳抑尘剂，之后以至少60转/min的转速搅拌，并且在搅拌的同时再加入2.5T水，所述速溶结壳抑尘剂完全分散于水中的时间小于30分钟，能够实现快速配制进行使用。

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其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种低粘度的速溶结壳抑尘剂，其特征在于：包括5～7重量份的可生物降解复配高分子植物胶固化剂、3～4重量份的保湿剂、0.9～1.1重量份的分散剂，所述速溶结壳抑尘剂还包括占速溶结壳抑尘剂总重量3～4‰的防腐剂；使用时，所述速溶结壳抑尘剂与水的重量配比为1：(65～99)，所述速溶结壳抑尘剂在常温以及大于60转/min转速的搅拌下，完全分散于水中的时间小于30分钟；所述速溶结壳抑尘剂溶水稀释后的液态抑尘剂在5～25℃时的旋转粘度为5～45mpa·s，且被喷洒物料表面的固结层厚度大于10mm。

2.根据权利要求1所述的速溶结壳抑尘剂，其特征在于：所述速溶结壳抑尘剂喷洒于土壤扬尘上的TSP抑制效率≥95％，PM10抑制效率≥95％，PM2.5抑制效率≥95％。

3.根据权利要求1所述的速溶结壳抑尘剂，其特征在于：所述速溶结壳抑尘剂喷洒于堆场扬尘上的TSP抑制效率≥90％，PM10抑制效率≥95％，PM2.5抑制效率≥90％。

4.根据权利要求1所述的速溶结壳抑尘剂，其特征在于：所述分散剂为脂肪酸类或乳酸钠。

5.根据权利要求1所述的速溶结壳抑尘剂，其特征在于：所述可生物降解复配高分子植物胶固化剂包括聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素或木质素；所述保湿剂包括甲酸钾、硅酸钠或聚乙二醇；所述防腐剂包括苯甲酸钠、双乙酸钠、卡松、山梨酸钾、壳聚糖或溴硝醇。