CN113969527B - 一种汽车尾气吸收材料及其含该材料的排水沥青路面 - Google Patents

Abstract

一种汽车尾气吸收材料及其含该材料的排水沥青路面，该材料的制备原料包括：氢氧化钠1‑3重量份，氢氧化镁10‑20重量份，氢氧化铁50‑70重量份，聚氨酯胶粘剂2‑5重量份，壳聚糖5‑8重量份，少量水；获得粘稠状材料，然后置于挤出机中通过挤出工艺获得直径0.5mm—0.05mm小圆柱状颗粒料，然后置于聚醚共聚乙酰胺溶液中覆膜、干燥后获得本申请的汽车尾气吸收材料；本申请的上述方案具有不受到天气环境影响，能够提高尾气处理效果，并且无毒无害，作用时间长的优点。

Description

一种汽车尾气吸收材料及其含该材料的排水沥青路面

技术领域

本申请涉及汽车尾气吸收处理技术领域，具体是指一种汽车尾气吸收材料及其含该材料的排水沥青路面。

技术背景

现在汽车的保有量每年都在逐步的上升，汽车成为越来越多的家庭的标配，随之而来的是汽车尾气的排放量也逐年上升；目前汽车尾气主要的处理方式是通过从汽车本身的尾气排放系统进行控制，但是虽然起到一定的作用，还是会有大量的气体被排放到空气中，一辆轿车每年排出的有害废气比轿车自重大三倍，并且其中含有100多种有害物质，主要包括固体悬浮微粒、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、铅和黑烟等有害成份，这些被污染的空气正在危害着城市居民的身体健康；近年来，城市的肺癌发病率大于近郊，近郊区大于远郊区，而汽车尾气的危害可分为直接危害和间接危害；而如何能够有效的将汽车尾气进行吸收和转化，尽量减少其在空气中的存在量成为亟待解决的技术问题。

而路面是汽车尾气排放的第一接触场所，如果能够从该第一接触场所实现对尾气的吸收和处理，将会大大减少汽车尾气对周围环境和空气的影响；目前有采用将二氧化钛掺杂于沥青路面材料中，通过室外光线照射二氧化钛实现光催化的效果，从而对汽车尾气实现吸收功能。但是这种将二氧化钛掺杂于沥青材料中进行尾气吸收处理的方式存在一定的不足：首先，沥青材料在路面铺设使用过程需要保持良好的机械性能和使用性能，而二氧化钛的掺杂则会对沥青的性能造成影响，从而会导致路面使用过程出现问题；其次，二氧化钛在掺杂过程由于粒径小、为粉末状结构，会导致掺杂不均匀，分散不理想的情况发生，从而影响其使用效果；另外，二氧化钛的使用场景有限制，只有在室外光线照射调节下才能发挥作用，而雨天或者阴天的时候其性能就会产生影响；此外，由于二氧化钛在一开始就是和沥青料掺杂拌和使用的，而尾气的吸收往往只是在沥青路面表面与尾气的接触来实现，因此沥青内部的二氧化钛就会造成一定的浪费。

排水沥青是一种透水沥青(porous asphalt)，其压实后的空隙率在20％左右，是一种能够在混合料内部形成排水通道的新型沥青混凝土面层，其实质为单一粒径碎石按照嵌挤机理形成骨架－空隙结构的开级配沥青混合料。这种高空隙率的骨架－空隙结构如果能够应用于尾气的吸收和处理将会有效提高尾气处理的效率，并且也利于尾气在空隙中停留、吸附处理。因此，如何能提供一种在排水沥青的空隙填充，提高对汽车尾气处理效率的汽车尾气吸收材料，必然会为汽车尾气的有效处理提供一种新的途径。

发明内容

本申请针对现有技术的上述不足，提供一种不受到天气环境影响，能够提高尾气处理效果，并且无毒无害，作用时间长的汽车尾气吸收材料。

为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案为：一种汽车尾气吸收材料，该材料的制备原料包括：氢氧化钠1-3重量份，氢氧化镁10-20重量份，氢氧化铁50-70重量份，聚氨酯胶粘剂2-5重量份，壳聚糖5-8重量份，少量水；获得粘稠状材料，然后置于挤出机中通过挤出工艺获得直径0.5mm—0.05mm小圆柱状颗粒料，然后置于聚醚共聚乙酰胺溶液中覆膜、干燥后获得本申请的汽车尾气吸收材料。

进一步优选的，所述的汽车尾气吸收材料，该材料的制备原料包括：氢氧化钠1.5-2.5重量份，氢氧化镁12-18重量份，氢氧化铁55-65重量份，聚氨酯胶粘剂2.5-4.5重量份，壳聚糖5.5-7.5重量份，少量水。

本申请还提供一种含有上述汽车尾气吸收材料的排水沥青路面，该排水沥青路面包括排水沥青基层，所述的排水沥青基层中的空隙内填充有汽车尾气吸收材料，所述的汽车尾气吸收材料通过热吹风工艺填充于成型后的排水沥青基层中的空隙内。

进一步的，所述的热吹风工艺具体步骤包括：

(1)首先将制备的汽车尾气吸收材料摊铺于成型后的排水沥青路面上；

(2)然后采用罩盖将摊铺汽车尾气吸收材料的排水沥青路面罩住，罩盖上连通热空气入口，然后向罩盖内通入热空气，将汽车尾气吸收材料吹入至排水沥青基层中的空隙内；热空气的温度控制在70-90℃；

(3)停止吹气，让沥青基层冷却至室温，然后通过罩盖上的开口进行反向吸附，将没有与排水沥青基层粘附的汽车尾气吸收材料吸出。

进一步的，当所述的热空气自罩盖外侧的排水沥青路面吹出时，停止吹气。采用这种控制方式，可以保证足够多的吸收颗粒被粘附、填充于排水沥青的空隙内。

进一步的，所述的汽车尾气吸收材料在排水沥青基层中的空隙内的填充率为16-23％(空隙率前后的变化量与原始空隙率的比值)。

本申请的优点和有益效果：

1.本申请首次通过设置缓释颗粒的方式，将其填充于已经成型的排水沥青基层中的空隙内，获得一种空气尾气的吸收路面；这种缓释颗粒主要原料采用的是碱性物质，无毒性，无污染，而且通过特定的配比和涂覆缓释包膜层之后，可以长期的实现对尾气的吸收作用(缓释时间可以达到1年左右)；此外，更为重要的是，本申请采用碱性吸收材料能够实现对汽车尾气的有效吸收，特别是尾气中的SO₂，CO等很容易被吸收，并且被碱性材料中和，获得的物质也是无毒无害的盐类，不需要做特殊的后处理工艺，直接排放即可。

2.本申请是在已经成型的排水沥青基层中填充吸收材料，因此不会对排水沥青基层的性能产生任何影响；而且还可以充分利用排水沥青的高孔隙率的结构进行填充，充分利用空间，高孔隙率的存在也方便尾气进入这些空隙与吸收材料充分接触、被吸收处理。

3.本申请通过热空气的鼓吹的方式将吸收材料吹入至排水沥青基层的孔隙内，可以尽可能多的将材料填充进去，并且通过热空气加热的方式，可以对沥青实现一定程度的加热使其处于表面稍微粘结的状态，更利于吸收材料的吸附和附着，提高对尾气的吸收效果；而且热空气的吹入过程不会对吸收材料本身实现粘结，仅仅是对沥青空隙内壁实现粘结，因此不会造成吸收材料自身的堆积粘结而堵塞沥青空隙。

4.本申请通过在待填充的排水沥青路面上摊铺上吸收材料，然后再采用罩盖的方式进行盖合再进行热风的鼓入，可以有效提高吸收材料进入空隙的效率，而且还能防止吸收材料的损失，保证更多的材料别鼓入至空隙内。

5.本申请对材料的直径进行有效的限定，获得的颗粒料不会对排水沥青的空隙进行完全堵塞，仍然位置了排水沥青的排水效果；而且采用聚醚共聚乙酰胺作为材料的外层包膜，既能起到对吸收材料很好的保护作用，防止其快速流水，而且该材料无毒性，对环境污染少。

6.本申请在吹入尾气吸收材料之后，待整个体系冷却至室温之后，再将没有与沥青基层内的空隙内壁粘附的吸收材料吸出，该操作可以有效的防止沥青基层内部空隙的堵塞，仍然可以保持排水沥青材料的排水性能，同时也给予尾气与吸收材料之间进行充分接触留有足够的空间，实现更加理想的尾气吸收效果。

附图说明

图1本申请的排水沥青路面吸收材料附着用装置的剖视图结构示意图。

图2本申请的排水沥青路面吸收材料附着用装置的结构示意图。

如附图所示：1.沥青基层，2.罩盖，3.开口。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步详细描述本申请，但是本申请不仅仅局限于以下实施例：

如附图1-2所示，为申请用于将尾气吸收材料附着于排水沥青空隙内的装置，该装置包括一个盖设于沥青基层1上表面上的罩盖2(本申请的罩盖可以是透明的罩盖，方便观察内部吸收材料的吹入效果或吸出效果)；罩盖2的上部设置后开口3，所述的开口用于将热空气通入至罩盖内将吸收材料吹入沥青基层的空隙内，从而与空隙的内壁粘结附着；在附着完成后，冷却至室温在通过开口将没有粘附的吸收材料吸出，从而防止沥青基层内空隙被堵塞而影响拍摄效果；而且吸出之后还可以提供尾气与吸收材料接触的有效空间，更加理想的吸收尾气。

实施例1

汽车尾气吸收材料，该材料的制备原料包括：氢氧化钠2重量份，氢氧化镁15重量份，氢氧化铁65重量份，聚氨酯胶粘剂3重量份，壳聚糖6重量份，少量水(水的用量可以使得各种物料能够充分混合获得粘稠状态，方便后续挤出机挤出颗粒即可)；获得粘稠状材料，然后置于挤出机中通过挤出工艺获得直径0.3mm的小圆柱状颗粒料(长度不超过直径的两倍)，然后置于聚醚共聚乙酰胺溶液中覆膜(浸渍涂层法)、干燥后获得本申请的汽车尾气吸收材料。

含有上述汽车尾气吸收材料的排水沥青路面，该排水沥青路面包括排水沥青基层，所述的排水沥青基层中的空隙内填充有汽车尾气吸收材料，所述的汽车尾气吸收材料通过热吹风工艺填充于成型后的排水沥青基层中的空隙内；所述的热吹风工艺具体步骤包括：(1)首先将制备的汽车尾气吸收材料摊铺于成型后的排水沥青路面上；(2)然后采用罩盖将摊铺汽车尾气吸收材料的排水沥青路面罩住，罩盖上连通热空气入口，然后向罩盖内通入热空气，将汽车尾气吸收材料吹入至排水沥青基层中的空隙内；热空气的温度控制在80-85℃；(3)停止吹气，让沥青基层冷却至室温，然后通过罩盖上的开口进行反向吸附，将没有与排水沥青基层粘附的汽车尾气吸收材料吸出(吸出一段时间，就可以将吸出的表面吸收材料吹除，然后再接着吸出，直至表面无尾气吸收材料吸出为止)。

本申请实施例采用的排水沥青路面厚度为4—5cm，压实后空隙率在20％-24％，填充汽车尾气吸收材料后的孔隙率降低至16—18％，随着尾气吸收材料被消耗，后期排水沥青的空隙率又会提升。

缓释时间：1年左右。

实施例2

汽车尾气吸收材料，该材料的制备原料包括：氢氧化钠2重量份，氢氧化镁13重量份，氢氧化铁60重量份，聚氨酯胶粘剂4重量份，壳聚糖7重量份，少量水(水的用量可以使得各种物料能够充分混合获得粘稠状态，方便后续挤出机挤出颗粒即可)；获得粘稠状材料，然后置于挤出机中通过挤出工艺获得直径0.25mm的小圆柱状颗粒料(长度不超过直径的两倍)，然后置于聚醚共聚乙酰胺溶液中覆膜(浸渍涂层法)、干燥后获得本申请的汽车尾气吸收材料。

含有上述汽车尾气吸收材料的排水沥青路面，该排水沥青路面包括排水沥青基层，所述的排水沥青基层中的空隙内填充有汽车尾气吸收材料，所述的汽车尾气吸收材料通过热吹风工艺填充于成型后的排水沥青基层中的空隙内；所述的热吹风工艺具体步骤包括：(1)首先将制备的汽车尾气吸收材料摊铺于成型后的排水沥青路面上；(2)然后采用罩盖将摊铺汽车尾气吸收材料的排水沥青路面罩住，罩盖上连通热空气入口，然后向罩盖内通入热空气，将汽车尾气吸收材料吹入至排水沥青基层中的空隙内；热空气的温度控制在85-90℃；(3)停止吹气，让沥青基层冷却至室温，然后通过罩盖上的开口进行反向吸附，将没有与排水沥青基层粘附的汽车尾气吸收材料吸出(吸出一段时间，就可以将吸出的表面吸收材料吹除，然后再接着吸出，直至表面无尾气吸收材料吸出为止)。

下表1为本申请实施例制备的排水沥青路面进行汽车尾气浓度检测的结果：

表1汽车尾气浓度检测与对比

通过上述实施例的检测结果和现有普通沥青路面以及加了二氧化钛的沥青路面，对汽车尾气吸收的吸能检测比对，可以发现本申请制备的吸收材料可以大大提高三种其他的吸收降解效率，远远高于普通沥青路面以及加了二氧化钛的沥青路面对三种尾气平均降解率，充分说明本申请这种以排水沥青空隙内填充吸收材料的方式，可以有效提高尾气的吸收效率。

本申请实施例采用的排水沥青路面厚度为4—5cm，压实后空隙率在20％-24％，填充汽车尾气吸收材料后的孔隙率降低至16—19％，随着尾气吸收材料被消耗，后期排水沥青的空隙率又会提升。具体见下表2为不同粗细级配的排水沥青混合料的空隙特征：

表2不同粗细级配的排水沥青混合料空隙特征

通过上述实验数据可知，本申请的尾气吸收材料可以实现排水沥青空隙的粘附，并且粘附后的空隙率仍然在16-19％之间，不影响排水沥青的使用性能，并且随着后期吸收材料的消耗，空隙率还能得到释放。

Claims (4)

1.一种排水沥青路面，其特征在于：该排水沥青路面包括排水沥青基层，所述的排水沥青基层中的空隙内填充有汽车尾气吸收材料，所述的汽车尾气吸收材料通过热吹风工艺填充于成型后的排水沥青基层中的空隙内；该汽车尾气吸收材料的制备原料包括：氢氧化钠1-3重量份，氢氧化镁10-20重量份，氢氧化铁50-70重量份，聚氨酯胶粘剂2-5重量份，壳聚糖5-8重量份，少量水；获得粘稠状材料，然后置于挤出机中通过挤出工艺获得直径0.5mm—0.05mm小圆柱状颗粒料，然后置于聚醚共聚乙酰胺溶液中覆膜、干燥后获得汽车尾气吸收材料；所述的热吹风工艺具体步骤包括：(1)首先将制备的汽车尾气吸收材料摊铺于成型后的排水沥青路面上；(2)然后采用罩盖将摊铺汽车尾气吸收材料的排水沥青路面罩住，罩盖上连通热空气入口，然后向罩盖内通入热空气，将汽车尾气吸收材料吹入至排水沥青基层中的空隙内；热空气的温度控制在70-90℃；(3)停止吹气，让沥青基层冷却至室温，然后通过罩盖上的开口进行反向吸附，将没有与排水沥青基层粘附的汽车尾气吸收材料吸出。

2.根据权利要求1所述的排水沥青路面，其特征在于：所述的汽车尾气吸收材料，该材料的制备原料包括：氢氧化钠1.5-2.5重量份，氢氧化镁12-18重量份，氢氧化铁55-65重量份，聚氨酯胶粘剂2.5-4.5重量份，壳聚糖5.5-7.5重量份，少量水。

3.根据权利要求2所述的排水沥青路面，其特征在于：当所述的热空气自罩盖外侧的排水沥青路面吹出时，停止吹气。

4.根据权利要求3所述的排水沥青路面，其特征在于：所述的汽车尾气吸收材料在排水沥青基层中的空隙内的填充率为16-23％。