CN114133816A - 一种粘结型阻尘剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粘结型阻尘剂，该阻尘剂由以下质量百分比的组分组成：增稠剂0.5‑1.9％，粘结剂5‑8％，成膜剂6‑10％，成膜助剂0.15‑0.35％，防冻剂0.8‑1.2％，其余为水；所述成膜剂选自丙烯酸酯类共聚物、烷基苯磺酸钠、烷基糖苷、月桂醇硫酸钠中的一种或多种，所述成膜助剂选自十二烷基二甲基甜菜碱和EO/PO嵌段聚醚。使用时，通过喷淋的方式喷洒到作业区表面，形成防护膜，起到润湿、粘结、防风、防尘的作用。本发明提供的阻尘剂具有良好的成膜特性，可有效固定尘埃并在物料表面形成防护膜，抑尘功能显著，该阻尘剂是一种完全可生物降解的产品，无毒无害无异味，不污染环境，对工作人员无害，应用场所广泛。
Description
技术领域
本发明属于环保材料领域，具体涉及一种粘结型阻尘剂。
背景技术
近年来，煤矿开采深度不断增加，机械化水平也逐步提高，大功率采煤机、刮板输送机的使用，使井下产尘源增多，粉尘浓度增加。据实测，综采工作面产尘量占据矿井总尘量的60％以上，尤其是进行采煤机割煤、移架平行作业时，个别矿井作业场所瞬间粉尘浓度高达4000～6000mg/m3，即使采取物理防尘措施，作业环境依然相当恶劣。高浓度粉尘对井下作业人员的身心健康带来了极大的威胁，降低工作场所能见度，增加事故发生率，同时也缩短了采煤机、液压支架等仪器设备的使用年限。
目前应用在矿物粉尘治理领域的化学阻尘技术已经在国外迅速发展。阻尘剂按作用机理可以分为润湿型、粘结型、凝聚型、复合型四类，其中粘结型阻尘剂根据原料不同进一步分为粘结型有机阻尘剂和粘结型无机阻尘剂。粘结型有机阻尘剂一般由原油、石油渣油、石蜡、石蜡油、树脂、聚合物等组分复合复配淀粉系、纤维素系、木质素系、合成树脂系四类化合物形成。粘结型无机阻尘剂主要包括卤化物、氧化钙、粉煤灰、黏土、石膏等。
发明内容
本发明的目的是提供一种粘结型阻尘剂，可有效固定尘埃。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种粘结型阻尘剂，由以下质量百分比的组分组成：增稠剂0.5-1.9％，粘结剂5-8％，成膜剂6-10％，成膜助剂0.15-0.35％，防冻剂0.8-1.2％，其余为水；所述成膜剂选自丙烯酸酯类共聚物、烷基苯磺酸钠、烷基糖苷、月桂醇硫酸钠中的一种或多种，所述成膜助剂选自十二烷基二甲基甜菜碱和EO/PO嵌段聚醚。
优选的，所述粘结型阻尘剂，由以下质量百分比的组分组成：增稠剂0.9％，粘结剂5.5％，成膜剂8.5％，成膜助剂0.3％，防冻剂1％，其余为水；所述成膜剂选自丙烯酸酯类共聚物，所述成膜助剂选自十二烷基二甲基甜菜碱和EO/PO嵌段聚醚。
优选的，所述十二烷基二甲基甜菜碱和EO/PO嵌段聚醚的质量比为1：2-5。
优选的，所述增稠剂选自羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、淀粉磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的至少三种。
更优选的，所述增稠剂选自羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素，且羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素的质量比为1-6：3-7：1-6。
优选的，所述粘结剂选自硅溶胶。
优选的，所述防冻剂选自甘油、乙二醇、丙二醇中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供的阻尘剂是一种完全可生物降解的产品，无毒无害无异味，不污染环境，对工作人员无害；
(2)本发明提供的阻尘剂为中性，不腐蚀喷洒机械设备；
(4)本发明提供的阻尘剂具有良好的成膜特性，可有效固定尘埃并在物料表面形成防护膜，抑尘功能显著；
(5)本发明提供的阻尘剂有较强的粘结力，可使粘结层牢固粘附作业区；
(6)本发明提供的阻尘剂可广泛应用于煤炭及各类金属、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、土建施工，广场、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。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
对比例1
原料：羧甲基纤维素5份，聚丙烯酰胺3份，羟丙基甲基纤维素2份，硅溶胶50份，丙烯酸酯类共聚物80份，甘油10份，水850份。
制备方法：搅拌罐中加入850份水，然后依次加入羧甲基纤维素5份，聚丙烯酰胺3份，羟丙基甲基纤维素2份，硅溶胶50份，丙烯酸酯类共聚物80份，甘油10份，搅拌溶解均匀后，得到阻尘剂。
使用方法：将所述阻尘剂与水按照重量比为1:20混合均匀，即可使用。
对比例2
原料：羧甲基纤维素4份，聚丙烯酰胺3份，羟丙基甲基纤维素2份，硅溶胶55份，丙烯酸酯类共聚物85份，甘油10份，水841份。
制备方法：搅拌罐中加入841份水，然后依次加入羧甲基纤维素4份，聚丙烯酰胺3份，羟丙基甲基纤维素2份，硅溶胶55份，丙烯酸酯类共聚物85份，甘油10份，搅拌溶解均匀后，得到阻尘剂。
使用方法：将所述阻尘剂与水按照重量比为1:20混合均匀，即可使用。
实施例1
原料：羧甲基纤维素4份，聚丙烯酰胺3份，羟丙基甲基纤维素2份，硅溶胶55份，丙烯酸酯类共聚物85份，甘油10份，十二烷基二甲基甜菜碱1份，EO/PO嵌段聚醚2份，水839份。
制备方法：搅拌罐中加入839份水，然后依次加入羧甲基纤维素4份，聚丙烯酰胺3份，羟丙基甲基纤维素2份，硅溶胶55份，丙烯酸酯类共聚物85份，甘油10份，十二烷基二甲基甜菜碱1份，EO/PO嵌段聚醚2份，搅拌溶解均匀后，得到阻尘剂。
使用方法：将所述阻尘剂与水按照重量比为1:20混合均匀，即可使用。
实施例2
原料：羧甲基纤维素4份，聚丙烯酰胺3份，羟丙基甲基纤维素2份，硅溶胶55份，丙烯酸酯类共聚物85份，甘油10份，十二烷基二甲基甜菜碱0.5份，EO/PO嵌段聚醚2.5份，水839份。
制备方法：搅拌罐中加入839份水，然后依次加入羧甲基纤维素4份，聚丙烯酰胺3份，羟丙基甲基纤维素2份，硅溶胶55份，丙烯酸酯类共聚物85份，甘油10份，十二烷基二甲基甜菜碱0.5份，EO/PO嵌段聚醚2.5份，搅拌溶解均匀后，得到阻尘剂。
使用方法：将所述阻尘剂与水按照重量比为1:20混合均匀，即可使用。
实施例3
原料：羧甲基纤维素1份，聚丙烯酰胺3份，羟丙基甲基纤维素1份，硅溶胶80份，丙烯酸酯类共聚物60份，乙二醇8份，十二烷基二甲基甜菜碱0.5份，EO/PO嵌段聚醚1份，水845.5份。
制备方法：搅拌罐中加入845.5份水，然后依次加入羧甲基纤维素1份，聚丙烯酰胺3份，羟丙基甲基纤维素1份，硅溶胶80份，丙烯酸酯类共聚物60份，乙二醇8份，十二烷基二甲基甜菜碱0.5份，EO/PO嵌段聚醚1份，搅拌溶解均匀后，得到阻尘剂。
使用方法：将所述阻尘剂与水按照重量比为1:20混合均匀，即可使用。
实施例4
原料：羧甲基纤维素6份，聚丙烯酰胺7份，羟丙基甲基纤维素6份，硅溶胶50份，十二烷基糖苷100份，甘油12份，十二烷基二甲基甜菜碱1.5份，EO/PO嵌段聚醚2份，水802份。
制备方法：搅拌罐中加入802份水，然后依次加入羧甲基纤维素6份，聚丙烯酰胺7份，羟丙基甲基纤维素6份，硅溶胶50份，十二烷基糖苷100份，甘油12份，十二烷基二甲基甜菜碱1.5份，EO/PO嵌段聚醚2份，搅拌溶解均匀后，得到阻尘剂。
使用方法：将所述阻尘剂与水按照重量比为1:20混合均匀，即可使用。
实施例5
原料：羧甲基纤维素6份，聚丙烯酰胺3份，羟丙基甲基纤维素1份，硅溶胶65份，十二烷基糖苷90份，乙二醇11份，十二烷基二甲基甜菜碱1份，EO/PO嵌段聚醚2份，水821份。
制备方法：搅拌罐中加入821份水，然后依次加入羧甲基纤维素6份，聚丙烯酰胺3份，羟丙基甲基纤维素1份，硅溶胶65份，十二烷基糖苷90份，丙二醇11份，十二烷基二甲基甜菜碱1份，EO/PO嵌段聚醚2份，搅拌溶解均匀后，得到阻尘剂。
使用方法：将所述阻尘剂与水按照重量比为1:20混合均匀，即可使用。
下面通过实验来考察本发明阻尘剂的作用效果，上述数据为测试5次的平均值；
采用对比例1-2和实施例1-5制备的阻尘剂对测试点进行结壳厚度、壳体强度、风蚀率实验测试，结果显示均可以有效地将粉尘进行结壳，但是与对比例相比，本发明实施例1-5的阻尘剂阻尘效果好，效果可长时间保持，说明在实施例中添加十二烷基二甲基甜菜碱和EO/PO嵌段聚醚两大成膜助剂后，通过组分间的相互协同而使得该阻尘剂表现出优异的性能，增加了阻尘剂的稳定性，提高了阻尘效果。其中在实施例2中添加0.5份十二烷基二甲基甜菜碱和2.5份的EO/PO嵌段聚醚时，阻尘效果最佳，说明在此比例下，各组分协同作用最强，搭配最佳。
本发明提供的阻尘剂可广泛应用于煤炭及各类金属、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、土建施工，广场、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。
在喷洒本阻尘剂前，根据物料性质及粒径大小，初步试验确定合适的稀释浓度。具体施工时，
一、配料
(1)确定洒水车水箱、蓄水池或其他储存容器容积。
(2)按照1％～5％的比例称量出阻尘剂的添加量，加入到容器中。
(3)向容器内加满水，混合形成混合液。
(4)建议每平米溶液喷洒量为1.5公斤。
二、喷洒施工
各类型水雾喷洒装置均可直接用于喷洒阻尘剂溶液。
第一步：调试喷洒设备，调整雾化效果及喷洒距离，确保喷洒质量。
第二步：喷洒阻尘剂前，先用水喷洒一遍，湿润厚度5毫米以上。此步骤可以省略，仅为获得更好的阻尘效果及减少阻尘剂用量。
第三步：喷洒阻尘剂溶液，把握“不流、不漏”的原则，确保均匀喷洒，阻尘剂湿润厚度3-5毫米。
第四步：对已喷洒区域进行检查，对局部未覆盖区域进行复喷。
Claims (7)
1.一种粘结型阻尘剂，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：增稠剂0.5-1.9％，粘结剂5-8％，成膜剂6-10％，成膜助剂0.15-0.35％，防冻剂0.8-1.2％，其余为水；所述成膜剂选自丙烯酸酯类共聚物、烷基苯磺酸钠、烷基糖苷、月桂醇硫酸钠中的一种或多种，所述成膜助剂选自十二烷基二甲基甜菜碱和EO/PO嵌段聚醚。
2.根据权利要求1所述的一种粘结型阻尘剂，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：增稠剂0.9％，粘结剂5.5％，成膜剂8.5％，成膜助剂0.3％，防冻剂1％，其余为水；所述成膜剂选自丙烯酸酯类共聚物，所述成膜助剂选自十二烷基二甲基甜菜碱和EO/PO嵌段聚醚。
3.根据权利要求1或2所述的一种粘结型阻尘剂，其特征在于，所述十二烷基二甲基甜菜碱和EO/PO嵌段聚醚的质量比为1：2-5。
4.根据权利要求1或2所述的一种粘结型阻尘剂，其特征在于，所述增稠剂选自羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、淀粉磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的至少三种。
5.根据权利要求4所述的一种粘结型阻尘剂，其特征在于，所述增稠剂选自羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素，且羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素的质量比为1-6：3-7：1-6。
6.根据权利要求1或2所述的一种粘结型阻尘剂，其特征在于，所述粘结剂选自硅溶胶。
7.根据权利要求1或2所述的一种粘结型阻尘剂，其特征在于，所述防冻剂选自甘油、乙二醇、丙二醇中的一种或多种。
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