CN114350319B - 一种铁路煤炭运输用抑尘剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铁路煤炭运输用抑尘剂及制备方法，其中铁路煤炭运输用抑尘剂，包括以下重量份的各组分：粘结成膜剂0.3‑1.0份，增稠剂0.1‑0.8份，润湿剂0.1‑0.5份，缓蚀剂0.2‑0.4份，杀菌剂0.1‑0.3份，消泡剂0‑0.1份，水96.9‑99.2份。本发明所述的铁路煤炭运输用抑尘剂，不含氯元素，水溶性、稳定性、粘结成膜性良好，具有吸湿、润湿、缓蚀、粘结成膜等功能，对施工设备、煤炭质量均没有影响，在火车煤炭表面喷洒后，可形成具有一定厚度、韧性、抗雨淋能力的固化层，可有效解决铁路煤炭运输过程中的环境污染和损失。
Description
技术领域
本发明属于粉尘治理技术领域，尤其涉及一种铁路煤炭运输用抑尘剂及制备方法。
背景技术
煤炭在开采、运输、储存的过程中会产生非常多的扬尘，扬尘不仅危害现场人员的身体健康，还会造成环境污染、资源浪费，甚至引发安全事故。
抑制扬尘的方法通常有：修建挡风墙、覆盖防尘网、采用封闭结构、洒水和采用化学抑尘剂等。修建挡风墙成本巨大，抑尘效果有限。覆盖防尘网抑尘的成本较高、易兜风，而且安装、拆除的时间较长。采用封闭结构抑尘的成本也较高，并且无法捕获空气中的扬尘。洒水抑尘浪费水资源，水蒸发快，抑尘有效时间短。由于化学抑尘剂的有效性和新颖性越来越受到人们的高度重视，在市政、煤炭开采、运输及堆存等领域得到广泛的发展及应用，是解决扬尘的最佳方法。
在煤炭运输及堆存过程中，抑尘剂工作原理为表面粘结固定原理。在火车煤炭表面喷洒抑尘剂一定时间后，就会在煤炭表面形成具有一定强度和韧性的固化层，防止煤炭逸洒，达到抑尘的目的。铁路煤炭运输抑尘剂应具有绿色环保、良好的粘结性、良好的抗雨淋和防冻性等性能。
但发明人发现，现有抑尘剂功能单一的居多，多功能复合型的抑尘剂报道较少，并且具有凝聚、润湿功能的抑尘剂大多含有氯元素，对施工设备、煤炭质量具有一定的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种铁路煤炭运输用抑尘剂，该抑尘剂不含氯元素，水溶性、稳定性、粘结成膜性良好，具有吸湿、润湿、缓蚀、粘结成膜等功能，对施工设备、煤炭质量均没有影响，在火车煤炭表面喷洒后，可形成具有一定厚度、韧性、抗雨淋能力的固化层，可有效解决铁路煤炭运输过程中的环境污染和损失。
本发明的第二个目的在于提出一种铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种铁路煤炭运输用抑尘剂，包括以下重量份的各组分：粘结成膜剂0.3-1.0份，增稠剂0.1-0.8份，润湿剂0.1-0.5份，缓蚀剂0.2-0.4份，杀菌剂0.1-0.3份，消泡剂0-0.1份，水96.9-99.2份。
本发明实施例的铁路煤炭运输用抑尘剂，该抑尘剂不含氯元素，水溶性、稳定性、粘结成膜性良好，具有吸湿、润湿、缓蚀、粘结成膜等功能，对施工设备、煤炭质量均没有影响，在火车煤炭表面喷洒后，可形成具有一定厚度、韧性、抗雨淋能力的固化层，可有效解决铁路煤炭运输过程中的环境污染和损失。
另外，根据本发明上述实施例提出的铁路煤炭运输用抑尘剂，还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述的铁路煤炭运输用抑尘剂，包括以下重量份的各组分：粘结成膜剂0.6份，增稠剂0.5份，润湿剂0.1份，缓蚀剂0.2份，杀菌剂0.1份，消泡剂0.1份，溶剂98.4份。
在本发明的一些实施例中，所述粘结成膜剂为聚乙烯醇。
在本发明的一些实施例中，所述增稠剂为水溶性纤维素高分子。
在本发明的一些实施例中，所述润湿剂为非离子表面活性剂。
在本发明的一些实施例中，所述缓蚀剂为硫酸锌、聚磷酸盐、磷酸盐、8-羟基喹啉、苯并三氮唑和苯甲酸钠中的一种或两种以上；
在本发明的一些实施例中，所述杀菌剂为过氧化氢、季铵盐类和杀菌剂BK中的一种。
在本发明的一些实施例中，所述消泡剂为聚硅氧烷。
在本发明的一些实施例中，所述粘结成膜剂为PVA 24-88或PVA 17-88，增稠剂为羧甲基纤维素钠，润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，缓蚀剂为苯甲酸钠，杀菌剂为杀菌剂BK，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法，包括：将粘结成膜剂于20-30℃搅拌1-10min的步骤；将增稠剂和润湿剂于80-100℃搅拌0.5-1.5h的步骤；将缓蚀剂于80-100℃搅拌1-10min的步骤；将杀菌剂于30-50℃搅拌1-10min的步骤。
在本发明的一些实施例中，所述的铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法，还包括将缓蚀剂于80-100℃搅拌1-10min的步骤。
在本发明的一些实施例中，所述的铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法为：先将粘结成膜剂加入水中，于20-30℃搅拌1-10min；再将溶液温度升高至80-100℃，加入增稠剂和润湿剂，搅拌0.5-1.5h，随后加入缓蚀剂，继续搅拌1-10min；接着将溶液体系的温度降至30-50℃，加入杀菌剂搅拌1-10min，最后再加入消泡剂搅拌20-40min，即得成品。
本发明实施例的铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法，工艺简单，操作方便。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及器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是本发明实施例1的铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法的工艺流程图，其中T1为25℃，T2为80℃，T3为50℃。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例的铁路煤炭运输用抑尘剂的发明构思为：
TB/T 3210.1-2020《铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂》规定抑尘剂的固化层厚度≥10mm，风蚀率＜1％。在煤炭运输及堆存过程中，抑尘剂工作原理为表面粘结固定原理。在火车煤炭表面喷洒抑尘剂一定时间后，就会在煤炭表面形成具有一定强度和韧性的固化层，防止煤炭逸洒，达到抑尘的目的，因此需要在抑尘剂中添加一定含量的粘结成膜剂。TB/T 3210.1-2020《铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂》还规定抑尘剂的粘度(25℃)应大于5mPa·s，固形物的含量应不低于0.5％，因此，综合考虑原料来源、成本等因素，抑尘剂中需要添加一定含量的增稠剂。此外，若需使抑尘剂具有润湿和粘结成膜的功能，就需要在其中添加表面活性剂。表面活性剂是一种疏水基和亲水基组成的化合物，当抑尘剂溶于水时，疏水基团彼此靠近、聚集以避开水，朝向空气中，产生疏水效应；而亲水基与水亲和，被水分吸引，使得抑尘剂的分子在水溶液表面形成紧密的界面吸附层，水与空气的接触面积减小，水的表面张力下降，与空气接触的疏水基团和扬尘之间的吸附作用，把扬尘吸入水溶液中润湿。同时，TB/T 3210.1-2020《铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂》对抑尘剂的腐蚀性进行了规定，因此需要在抑尘剂中添加一定含量的缓蚀剂。TB/T3210.1-2020《铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂》规定抑尘剂的pH值为6.0-10.5，抑尘剂使用的环境温度为(-45)-50℃，由于抑尘剂中的有机组分比较多，在此条件下容易滋生细菌，导致抑尘剂变色、变质，因此需要在其中添加杀菌剂。最后，由于铁路煤炭运输抑尘剂含有增稠剂、粘结成膜剂及润湿剂，在生产过程及施工时需要搅拌和喷洒，容易产生泡沫，因此需要在其中添加消泡剂。
当然，在本发明的另一些实施例中，如果存贮和使用条件许可，也可以不添加消泡剂。
基于以上发明构思，本发明实施例的铁路煤炭运输用抑尘剂，包括以下重量份的各组分：粘结成膜剂0.3-1.0份，增稠剂0.1-0.8份，润湿剂0.1-0.5份，缓蚀剂0.2-0.4份，杀菌剂0.1-0.3份，消泡剂0-0.1份，水96.9-99.2份。
较佳的，铁路煤炭运输用抑尘剂，包括以下重量份的各组分：粘结成膜剂0.6份，增稠剂0.5份，润湿剂0.1份，缓蚀剂0.2份，杀菌剂0.1份，消泡剂0.1份，溶剂98.4份。
本发明实施例的铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法为：先将粘结成膜剂加入水中，于20-30℃搅拌1-10min；再将溶液温度升高至80-100℃，加入增稠剂和润湿剂，搅拌0.5-1.5h，随后加入缓蚀剂，继续搅拌1-10min；接着将溶液体系的温度降至30-50℃，加入杀菌剂搅拌1-10min，最后再加入消泡剂搅拌20-40min，即得成品。
需要说明的是，在抑尘剂中不含消泡剂时，可以相应的在制备方法中去除相应的操作步骤。
需要说明的是，以粘结成膜剂PVA 24-88为例，聚乙烯醇PVA 24-88是一种性能优异的粘结成膜剂，由于常温条件下，PVA 24-88在水中分散时起泡较少，因此生产时首先加入水中溶解。以增稠剂采用水溶性纤维素高分子、润湿剂采用AEO-9、缓蚀剂采用苯甲酸钠的情形为例，在温度低于80℃时抑尘剂外观浑浊，而在80℃以上时外观清澈。因此，需要将温度升高至80-100℃，再加入增稠剂、润湿剂和缓蚀剂。而又根据杀菌剂及消泡剂在50℃以上时性能下降的规律，本发明实施例溶解杀菌剂和消泡剂温度需控制在50℃以下，但温度太低也不利于溶解，故选择30-50℃。同时，由于杀菌剂及消泡剂在50℃以上时性能下降的规律，其加入水中的顺序应位于最后，若位于增稠剂、润湿剂和缓蚀剂之前，则会造成杀菌剂、消泡剂性能的下降。若位于粘结成膜剂之前，则同样无法避免前述问题。
其中，粘结成膜剂为聚乙烯醇，优选PVA 24-88或PVA 17-88，更优选为PVA 24-88。聚乙烯醇(PVA)为有机化合物，呈白色片状、絮状或粉末状固体，无味。聚乙烯醇是重要的化工原料，用于制造织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂、胶水等，是优良的粘结成膜剂，在铁路煤炭运输抑尘剂中能将火车表面的煤粒粘结在一起，形成一层坚固的固化膜，从而达到抑治扬尘的目的。PVA 17-88、PVA 24-88两种产品均为粉末状晶体，在水中容易分散(尤其是PVA 24-88起泡较少)，它们的聚合度分别为1700、2400，聚合度越大，水溶液的粘度越大，成膜后的强度和耐溶剂性提高。
其中，增稠剂为水溶性纤维素高分子，优选羧甲基纤维素钠(CMC)。水溶性纤维素高分子是天然纤维素与苛性碱及一氯醋酸反应后制得的一种阴离子型高分子化合物，属于天然纤维素改性，为白色或乳白色纤维状粉末或颗粒，密度为0.5-0.7g/cm3，无臭，具有吸湿性。易于分散在水中成透明胶状溶液，在乙醇等有机溶媒中不溶。1％水溶液pH为6.5-8.5，当pH>10或<5时，胶浆粘度显著降低，在pH＝7时性能最佳。对热稳定，在20℃以下粘度迅速上升，45℃时变化较慢，80℃以上长时间加热可使其胶体变性而粘度和性能明显下降。易溶于水，溶液透明；在碱性溶液中很稳定，遇酸则易水解，pH值为2-3时会出现沉淀，遇多价金属盐也会反应出现沉淀。需要说明的是，发明人也尝试了使用β-环状糊精、瓜儿豆胶、改性淀粉高分子、聚丙烯酰胺、海藻酸钠作为本发明实施例抑尘剂的增稠剂，但结果都不理想，具体的：β-环糊精溶液在本发明实施例抑尘剂中增稠剂的含量范围内加入自来水，其动力粘度不符合TB/T 3210.1-2020的标准要求；瓜儿胶在分散的过程中容易出现团聚现象；阳离子型聚丙烯酰胺分散性较差，阴离子型聚丙烯酰胺在水中分散后容易发生团聚现象，不能形成均一稳定的体系，并且容易出现“拉丝”现象；海藻酸钠在水中的溶解性较差，难溶解于水，水溶液具有一定的粘度，但是具有平滑的外观，容易发生团聚并且与其它添加剂相容性不好。
其中，润湿剂采用非离子表面活性剂，优选为脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，可以提高抑尘剂的润湿性能和抗硬水能力。需要说明的是，发明人在研发过程中也尝试了阳离子型表面活性剂和两性表面活性剂，但这两种表面活性剂种类较少、价格较高、容易起泡、易生成沉淀，虽然也能用于本发明实施例的抑尘剂，但性能稍差一些。
其中，缓蚀剂可以采用通过电化学反应在金属表面生成沉淀膜的沉淀膜型缓蚀剂，比如硫酸锌、聚磷酸盐、磷酸盐、8-羟基喹啉、苯并三氮唑和苯甲酸钠中的一种或两种以上的混合物，但优选苯甲酸钠。杀菌剂原则上只要不含氯即可，在此前提下，本发明的实施例可以选择过氧化氢、季铵盐类和杀菌剂BK中的一种，优选杀菌剂BK。
其中，消泡剂采用聚硅氧烷，优选聚二甲基硅氧烷。
下面结合附图来描述本发明的具体实施例。
本发明以下具体实施例中的各种原料，如无特别说明，均为市售产品。
一、实施例1-24和对比例
实施例1
本实施例提供一种铁路煤炭运输用抑尘剂，由如下重量份的各组分组成：PVA 24-88 0.6份，羧甲基纤维素钠0.5份，AEO-9 0.1份，苯甲酸钠0.2份，杀菌剂BK 0.1份，聚二甲基硅氧烷0.1份，水98.4份。
如图1所示，本实施例同时提供上述铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：先将PVA 24-88加入水中，于25℃搅拌5min；再将溶液温度升高至80℃，加入水溶性纤维素高分子和AEO-9，搅拌1h，随后加入苯甲酸钠，继续搅拌5min；接着将溶液体系的温度降至50℃，加入杀菌剂BK搅拌5min，最后再加入消泡剂搅拌30min，即得成品。
实施例2
与实施例1不同的是，PVA 24-88的含量为0.3重量份，水98.7重量份。
实施例3
与实施例1不同的是，PVA 24-88的含量为0.4重量份，水98.6重量份。
实施例4
与实施例1不同的是，PVA 24-88的含量为0.5重量份，水98.5重量份。
实施例5
与实施例1不同的是，PVA 24-88的含量为0.7重量份，水98.3重量份。
实施例6
与实施例1不同的是，PVA 24-88的含量为0.8重量份，水98.2重量份。
实施例7
与实施例1不同的是，PVA 24-88的含量为0.9重量份，水98.1重量份。
实施例8
与实施例1不同的是，PVA 24-88的含量为1.0重量份，水98.0重量份。
实施例9
与实施例1不同的是，羧甲基纤维素钠的含量为0.1重量份，水98.8重量份。
实施例10
与实施例1不同的是，羧甲基纤维素钠的含量为0.2重量份，水98.7重量份。
实施例11
与实施例1不同的是，羧甲基纤维素钠的含量为0.3重量份，水98.6重量份。
实施例12
与实施例1不同的是，羧甲基纤维素钠的含量为0.4重量份，水98.5重量份。。
实施例13
与实施例1不同的是，羧甲基纤维素钠的含量为0.6重量份，水98.3重量份。
实施例14
与实施例1不同的是，羧甲基纤维素钠的含量为0.7重量份，水98.2重量份。
实施例15
与实施例1不同的是，羧甲基纤维素钠的含量为0.8重量份，水98.1重量份。
实施例16
与实施例1不同的是，AEO-9的含量为0.2重量份，水98.3重量份。
实施例17
与实施例1不同的是，AEO-9的含量为0.3重量份，水98.2重量份。
实施例18
与实施例1不同的是，AEO-9的含量为0.4重量份，水98.1重量份。
实施例19
与实施例1不同的是，AEO-9的含量为0.5重量份，水98.0重量份。
对比例
与实施例1不同的是，苯甲酸钠的含量为0.1重量份，水98.5重量份。
实施例20
与实施例1不同的是，苯甲酸钠的含量为0.3重量份，水98.3重量份。
实施例21
与实施例1不同的是，不包括消泡剂聚二甲基硅氧烷，水98.5重量份。
本实施例提供的上述铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：先将PVA24-88加入水中，于25℃搅拌5min；再将溶液温度升高至80℃，加入水溶性纤维素高分子羧甲基纤维素钠和AEO-9，搅拌1h，随后加入苯甲酸钠，继续搅拌5min；接着将溶液体系的温度降至50℃，加入杀菌剂BK搅拌5min，即得成品。
实施例22
本实施例提供一种铁路煤炭运输用抑尘剂，由如下重量份的各组分组成：PVA 24-88 0.4份，羧甲基纤维素钠0.7份，AEO-9 0.3份，苯甲酸钠0.2份，杀菌剂BK 0.2份，聚二甲基硅氧烷0.05份，水98.15份。
本实施例同时提供上述铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：先将PVA 24-88加入水中，于22℃搅拌7min；再将溶液温度升高至90℃，加入羧甲基纤维素钠和AEO-9，搅拌0.7h，随后加入苯甲酸钠，继续搅拌3min；接着将溶液体系的温度降至40℃，加入杀菌剂BK搅拌5min，最后再加入聚二甲基硅氧烷搅拌30min，即得成品。
实施例23
本实施例提供一种铁路煤炭运输用抑尘剂，由如下重量份的各组分组成：PVA 24-88 0.8份，羧甲基纤维素钠0.4份，AEO-9 0.2份，苯甲酸钠0.3份，杀菌剂BK 0.25份，聚二甲基硅氧烷0.03份，水98.02份。
本实施例同时提供上述铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：先将PVA 24-88加入水中，于28℃搅拌9min；再将溶液温度升高至85℃，加入羧甲基纤维素钠和AEO-9，搅拌1.2h，随后加入苯甲酸钠，继续搅拌8min；接着将溶液体系的温度降至35℃，加入杀菌剂BK搅拌7min，最后再加入聚二甲基硅氧烷搅拌25min，即得成品。
实施例24
本实施例提供一种铁路煤炭运输用抑尘剂，由如下重量份的各组分组成：PVA 17-88 0.8份，羧甲基纤维素钠0.4份，AEO-9 0.2份，苯并三氮唑0.2份，过氧化氢0.15份，聚二甲基硅氧烷0.03份，水98.22份。
本实施例同时提供上述铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：先将PVA 24-88加入水中，于22℃搅拌7min；再将溶液温度升高至80℃，加入羧甲基纤维素钠和AEO-9，搅拌1h，随后加入苯并三氮唑，继续搅拌6min；接着将溶液体系的温度降至45℃，加入过氧化氢搅拌5min，最后再加入聚二甲基硅氧烷搅拌30min，即得成品。
二、性能测试：
1、各组分的添加量对抑尘剂吸能的影响
(1)粘结成膜剂添加量对抑尘剂性能的影响
实施例1-8中不同添加量粘结成膜剂聚乙烯醇PVA 24-88对抑尘剂的性能影响主要体现在对固化层抗压强度的影响，具体测试方法为：在喷淋抑尘剂的煤堆表面，取一块已经固化的平面壳体，测量壳体的面积。将平面煤壳放置在玻璃平面上，用一个面积大于壳体面积的玻璃片(厚度3mm)放置在煤壳体的上面，逐渐往玻璃圆片上加砝码，直至煤壳表面破裂为止。以此方法来衡量固化层所能承受的压强，其结果如表1所示。
表1聚乙烯醇的添加量与固化层抗压强度的关系
由表1可知，随着聚乙烯醇PVA 24-88含量的增加，固化层所能承受的压强也在提高，当添加量达到0.6重量份时，固化层的抗压强度由10KPa增加到27KPa，此后不再增加。
(2)增稠剂的添加量对抑尘剂性能的影响
实施例1、实施例9-15中不同添加量的增稠剂水溶性纤维素高分子羧甲基纤维素钠对抑尘剂的性能影响主要体现在对抑尘剂粘度的影响，测试实施例1、实施例9-15中添加不同含量增稠剂水溶性纤维素高分子羧甲基纤维素钠时抑尘剂的粘度，其结果如表2所示。
表2水溶性纤维素高分子的添加量与抑尘剂粘度的关系
由表2可知，随着水溶性纤维素高分子羧甲基纤维素钠含量的增加，其粘度值也迅速增大。
(3)润湿剂的添加量对抑尘剂性能的影响
实施例1、实施例16-19中不同添加量的润湿剂AEO-9对抑尘剂的影响主要体现在抑尘剂的蒸发速率方面。用实施例1、实施例16-19添加不同含量AEO-9的抑尘剂喷淋在煤样上，间隔一定时间称量煤样的质量，得到各个煤样质量的损失量随时间的变化关系，算出溶液的蒸发速率，如表3所示。
表3含不同重量份AEO-9的抑尘剂配方喷淋后的蒸发速率
由表3可知，随着AEO-9加入量的增加，抑尘剂喷淋煤粉后，水份的蒸发速率不断降低，这表明，加入AEO-9可提高抑尘剂的润湿性。随着AEO-9含量的增加，抑尘剂在生产和施工过程中容易产生过量的泡沫，给生产和施工造成不必要的麻烦。
(4)缓蚀剂的添加量对抑尘剂吸能的影响
实施例1、对比例和实施例20中不同添加量的缓蚀剂苯甲酸钠主要影响抑尘剂的金属腐蚀性。参照TB/T 3210.1-2020《铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂》测定实施例1、对比例和实施例20的抑尘剂的金属腐蚀性，结果如表4所示。
表4苯甲酸钠的添加量与抑尘剂金属腐蚀性的关系
由表4可以看出，苯甲酸钠的添加量在0.1重量份(对比例)时，抑尘剂的金属腐蚀性不符合标准要求，苯甲酸钠的添加量为0.2重量份(实施例1)和0.3重量份(实施例20)时，抑尘剂的腐蚀性符合标准要求，从性能和成本方面综合考虑苯甲酸钠的添加量在0.2重量份时比较合理。
2、抑尘剂的外观与感官特性、溶液稳定性
参照TB/T 3210.1-2020《铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂》考察实施例1-24中抑尘剂的外观与感官特性、溶液稳定性，结果如表5所示。
表5实施例1-24中抑尘剂的外观与感官特性、溶液稳定性
可见，实施例1-24中抑尘剂的外观与感官特性、溶液稳定性均符合TB/T 3210.1-2020的技术要求。
3、抑尘剂的性能指标
按照TB/T 3210.1-2020《铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂》的相关要求，依据相应标准对产品的性能指标，如：抑尘效果(风蚀率、固化层厚度)、密度、粘度、pH值、固形物、闪点、甲醛含量、金属腐蚀性、重金属含量、皮肤刺激度、急性经口毒性试验、抑尘剂对铁路货车车辆用橡胶管的影响、抑尘剂对铁路货车用醇酸漆的影响、抑尘剂对煤炭性能的影响等性能指标进行测试。
其中，风蚀率的测定方法按照TB/T 3210.1-2020《铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂》中7.5抑尘效果-7.5.2风蚀率-7.5.2.1Ⅰ型抑尘剂部分的测试方法进行。
经测试，实施例1中抑尘剂的性能指标如表6所示。
表6实施例1中抑尘剂的性能指标
由表6可以看出，实施例1中抑尘剂的性能指标均满足TB/T 3210.1-2020的技术要求。
4、抑尘剂的使用效果
将实施例1的抑尘剂量产装车后，在火车煤炭表面均匀喷洒，喷洒量为2.5L/m2，喷洒后在火车煤炭表面形成厚度12mm的固化层。运煤列车在环境温度(-15)-30℃运行500km后，整个固化层完整，固化层随煤体整体下降，没有形成空壳。运煤列车运行过程中，固化层虽然会产生裂纹，由于具有一定的韧性和粘结性，不会被风吹起。测试表明，使用该抑尘剂可减少煤炭损失(200-300)kg/车，且在铁路煤炭运输过程中使用该抑尘剂能有效避免列车在运输过程中的扬尘。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种铁路煤炭运输用抑尘剂，其特征在于，包括以下重量份的各组分：粘结成膜剂0.3-1.0份，增稠剂0.1-0.8份，润湿剂0.1-0.5份，缓蚀剂0.2-0.4份，杀菌剂0.1-0.3份，消泡剂0-0.1份，水96.9-99.2份；
所述增稠剂为水溶性纤维素高分子；
所述杀菌剂为过氧化氢、季铵盐类和杀菌剂BK中的一种；
所述润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；
所述缓蚀剂为硫酸锌、聚磷酸盐、磷酸盐、8-羟基喹啉、苯并三氮唑和苯甲酸钠中的一种或两种以上；
所述粘结成膜剂为PVA 24-88或PVA 17-88，增稠剂为羧甲基纤维素钠，杀菌剂为杀菌剂BK，消泡剂为聚二甲基硅氧烷；
所述铁路煤炭运输用抑尘剂的制备方法，包括：
先将粘结成膜剂加入水中，于20-30℃搅拌1-10min；再将溶液温度升高至80-100℃，加入增稠剂和润湿剂，搅拌0.5-1.5h，随后加入缓蚀剂，继续搅拌1-10min；接着将溶液体系的温度降至30-50℃，加入杀菌剂搅拌1-10min，最后再加入消泡剂搅拌20-40min，即得成品；
所述铁路煤炭运输用抑尘剂的使用环境为-45℃至50℃。
2.根据权利要求1所述的铁路煤炭运输用抑尘剂，其特征在于，包括以下重量份的各组分：粘结成膜剂0.6份，增稠剂0.5份，润湿剂0.1份，缓蚀剂0.2份，杀菌剂0.1份，消泡剂0.1份，溶剂98.4份。
3.根据权利要求1或2所述的铁路煤炭运输用抑尘剂，其特征在于，所述缓蚀剂为苯甲酸钠。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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