專利名稱：一種環(huán)保降解型抑塵劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抑塵劑，尤其涉及一種環(huán)保降解型抑塵劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，揚塵污染已經(jīng)成為影響我國環(huán)境的一個重要因素，給經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境治理都帶來了巨大的負面影響。例如，煤炭、礦物散料運輸引起的揚塵污染不僅影響鐵路周邊環(huán)境，而且也帶來了巨大的經(jīng)濟損失，據(jù)估算，在運輸過程中有1-2 %的煤炭因為揚塵而白白損失掉。對于一條年運輸量為1億噸的運煤專用線來講，每年就要損失大約1-2百萬噸煤炭。在我國的煤炭運輸專用港口，每年由于揚塵而損失的煤炭和礦粉也在左右。同時，揚塵也是我國許多城市，尤其是北方城市的主要污染物。造成城市揚塵污染的因素很多，主要有自然塵、建筑、市政工程、城市裸地、道路和工業(yè)生產(chǎn)揚塵等。而且我國大多數(shù)處于北方的城市，空氣干燥且風(fēng)大，更加重了揚塵污染。例如，近幾年的沙塵暴既嚴重影響了我國北方城市的空氣質(zhì)量，又影響許多南方城市，甚至波及到韓國和日本等國家。另外，揚塵污染對人民的身體健康也有極大的危害，因為粒徑較大的顆粒物大部分會被阻擋在上呼吸道，而粒徑小于10 μ m的顆粒則能進入到下呼吸道，尤其是粒徑小于 2. 5 μ m的顆粒更能沉積于肺泡內(nèi)，不能被人體排出。若長期生活在揚塵污染的空氣中，則極易引發(fā)塵肺病和重金屬中毒。所以揚塵的治理是非常緊迫而必要的?，F(xiàn)有的解決辦法可分為物理抑塵法和化學(xué)抑塵法。物理抑塵法是利用防塵網(wǎng)和蓬布等材料對散料堆進行遮擋和覆蓋來達到抑塵的目的。但是使用蓬布會降低工作效率，而且回收困難，成本高。而防塵網(wǎng)也只適用于某些特定的場所和位置。所以物理抑塵法的適用范圍有很大的局限性?；瘜W(xué)抑塵法是將抑塵劑噴灑到散料堆表面，形成有效的防護層來達到抑塵的目的。通常抑塵劑具有成膜、潤濕、凝并三種性能(或其中之一種到兩種)。成膜就是使被抑塵面形成具有一定強度和硬度的連續(xù)的殼體以抵抗風(fēng)力等外力因素的破壞；潤濕是使被抑塵面始終保持一定的濕度，這時揚塵顆粒密度必然增加，其沉降速度也會增大。據(jù)文獻報道，若塵土含水量大于4%，可保證揚塵濃度低于ang/m3 ；凝并作用可使細小揚塵顆粒凝聚成大顆粒從而達到快速沉降的目的。抑塵劑所具有的這些性能，使得其自問世以來，逐漸成為了治理揚塵污染的主要手段，抑塵劑的技術(shù)開發(fā)也得到了持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。例如，水玻璃氯化鈣、焦油、電石渣、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、高分子吸水性樹脂等為主要原料的抑塵劑已經(jīng)相繼在許多的抑塵領(lǐng)域中發(fā)揮了重要作用。在取得這些進展的同時，我們也應(yīng)看到一些不足之處，如商化物抑塵劑對金屬具有一定的腐蝕性；無機類抑塵劑會增加灰份，而且易導(dǎo)致土壤的鹽漬化；高分子吸水性樹脂易導(dǎo)致土壤發(fā)生板結(jié)，不利于植物的生長；還有些高分子抑塵劑不可降解，會對環(huán)境造成二次污染。所以研制一種無灰、無毒性、無腐蝕性、 可生物降解、無二次污染的環(huán)保型抑塵劑是十分必要的
發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種環(huán)保降解型抑塵劑及其制備方法。本發(fā)明抑塵劑擁有成膜、潤濕、凝并三大功能，而且同時具有無灰、無毒性、無腐蝕性、無二次污染、可生物降解、制備工藝簡單、成本低廉的特點。抑塵劑噴灑到物料表面之后，會在表面形成一層連續(xù)完整，堅固并具有韌性的殼膜，使粉塵限制于殼內(nèi)，避免空氣污染，減少物料流失。同時可以抵御風(fēng)力、雨水及一般外力的作用。本發(fā)明的一種環(huán)保降解型抑塵劑，由以下組份按重量百分比組成天然乳膠0.1-0.6%，天然植物纖維 0-0.2%，丙三醇0.2-0.85%，
表面活性劑 0. 05-0. 2 %，余量由水補齊。在上述抑塵劑中，天然膠乳是一種可天然降解的乳白色的流動液體，橡膠烴含量占總量的20 %-40 %，它具有良好的成膜性能，可以在物料表面形成一層連續(xù)完整，堅固并具有韌性的殼膜，由于橡膠烴是不溶于水的，所以殼膜也可以有效地防止雨水的侵蝕；天然植物纖維具有強大的交聯(lián)功能并可以天然降解，在抑塵劑噴灑到物料表面之后，其中的天然植物纖維能夠與物料混合，在物料表層相互搭連成三維空間結(jié)構(gòu)，可將相當于自重5 8 倍的水分鎖在其間，同時，天然植物纖維還會吸附微小顆粒的粉塵，使其凝并成大顆粒；丙三醇具有優(yōu)良的保濕性，可以從空氣中吸收水分，在物料表面的殼膜下形成一層保水層，從而起到潤濕的作用。在上述抑塵劑中，天然植物纖維的含量優(yōu)選為0.05-0.2%，或者天然乳膠的含量優(yōu)選為0. 2-0.4%。本發(fā)明的抑塵劑中所用的表面活性劑選自于十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十四烷基苯磺酸鈉、十五烷基苯磺酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉、十七烷基苯磺酸鈉、十八烷基苯磺酸鈉、聚乙二醇月桂酸酯、磷脂類、糖脂類可生物降解的乳化劑中的任何一種，其中最優(yōu)選的是十二烷基苯磺酸鈉。本發(fā)明的抑塵劑中，優(yōu)選的天然植物纖維選自于木質(zhì)纖維、草纖維、蔴纖維、紙纖維中的任何一種或一種以上，最優(yōu)選的是木質(zhì)纖維，其纖維長度為 0. 5-7mm。制備本發(fā)明的環(huán)保降解型抑塵劑的方法依次由以下步驟組成(1)將天然乳膠、天然植物纖維、丙三醇、表面活性劑加入到混料器中進行充分地攪拌混合；(2)將上述混合好的物料緩緩加入水中，充分攪拌制成所述的抑塵劑；上述各步驟均在常溫和常壓下進行。本發(fā)明的抑塵劑擁有成膜、潤濕、凝并三大功能，而且同時具有無灰、無毒性、無腐蝕性、無二次污染、可生物降解、制備工藝簡單、成本低廉的特點。抑塵劑噴灑到物料表面之后，會在表面形成一層連續(xù)完整，堅固并具有韌性的殼膜，使粉塵限制于殼內(nèi)，避免空氣污染，減少物料流失。同時可以抵御風(fēng)力、雨水及一般外力的作用。
具體實施例方式從以下說明性實施例將進一步理解本發(fā)明。
實施例1按重量百分比取天然乳膠0.2%，木質(zhì)纖維0.2%，丙三醇0.5%，十二烷基苯磺酸鈉0. 1% ；用水補足至100%。在常溫常壓下，按上述配比將天然乳膠、木質(zhì)纖維、丙三醇、 十二烷基苯磺酸鈉加入到混料器中進行充分地攪拌混合，將混合好的物料緩緩加入水中充分攪拌，制成本發(fā)明抑塵劑。實施例2按質(zhì)量百分比取天然乳膠0.3%，木質(zhì)纖維0.1%，丙三醇0.5%，十二烷基苯磺酸鈉0. 1%，用水補足至100%。在常溫常壓下，按上述配比將天然乳膠、木質(zhì)纖維、丙三醇、 十二烷基苯磺酸鈉加入到混料器中進行充分地攪拌混合，將混合好的物料緩緩加入水中充分攪拌，制成本發(fā)明抑塵劑。實施例3按重量百分比取天然乳膠0. 3 %，木質(zhì)纖維0. 05 %，丙三醇0. 3 %，十二烷基苯磺酸鈉0. 15%，用水補足至100%。在常溫常壓下，按上述配比將天然乳膠、木質(zhì)纖維、丙三醇、十二烷基苯磺酸鈉加入到混料器中進行充分地攪拌混合，將混合好的物料緩緩加入水中充分攪拌，制成本發(fā)明抑塵劑。實施例4按重量百分比取天然乳膠0.4%，木質(zhì)纖維0.2%，丙三醇0.8%，十二烷基苯磺酸鈉0.2%，用水補足至100%。在常溫常壓下，按上述配比將天然乳膠、木質(zhì)纖維、丙三醇、 十二烷基苯磺酸鈉加入到混料器中進行充分地攪拌混合，將混合好的物料緩緩加入水中充分攪拌，制成本發(fā)明抑塵劑。實施例5 按重量百分比取天然乳膠0. 1 %，木質(zhì)纖維0. 05 %，丙三醇0. 3 %，十二烷基苯磺酸鈉0.05%，用水補足至100%。在常溫常壓下，按上述配比將天然乳膠、木質(zhì)纖維、丙三醇、十二烷基苯磺酸鈉加入到混料器中進行充分地攪拌混合，將混合好的物料緩緩加入水中充分攪拌，制成本發(fā)明抑塵劑。應(yīng)用實施例1選取10-30目的煤樣盛放于(300_X200_X30mm)的托盤中，使煤層表面與盤口平齊，按1. 5Kg/m2噴灑通過上述實施例1制備的本發(fā)明抑塵劑，在烘箱中50°C的條件下烘 120min后放入風(fēng)洞中，在煤層表面風(fēng)速為35m/s的條件下進行5min的吹蝕，未見任何揚塵現(xiàn)象，以稱重法測定其揚塵量為0。應(yīng)用實施例2在煤炭儲運場，利用灑水車上的水炮將通過上述實施例2制備的本發(fā)明抑塵劑， 噴灑在煤垛表面，抑塵劑噴灑量為2. Okg/m2。噴灑面積為2000m2。1小時后觀察，煤垛表面開始結(jié)膜，整體結(jié)殼效果好。M小時后觀察，表面有2 IOmm的結(jié)膜，膜下煤塵呈濕潤狀態(tài)。3天后觀察，結(jié)膜完整，膜底仍保持濕潤狀態(tài)。通過實驗得出本發(fā)明抑塵劑的優(yōu)點為1.防風(fēng)性能好。選取10-30目的煤樣盛放于一托盤(300_X200_X30mm)中，使煤層表面與托盤口基本平齊，按1. 5Kg/m2噴灑通過上述實施例2制備的抑塵劑，在烘箱中 50°C的條件下烘120min后放入風(fēng)洞中，在煤層表面風(fēng)速為35m/s的條件下進行5min的吹蝕，未見任何揚塵現(xiàn)象，以稱重法測定其揚塵量為0。2.長效性好。將上述1中帶有樣品的托盤放置于室外，經(jīng)過60天風(fēng)吹、日曬和雨淋后，重復(fù)上述1中所做的吹風(fēng)試驗，仍未見任何揚塵現(xiàn)象，以稱重法測定其揚塵量仍為0。3.結(jié)膜速度快，保濕性能好。在煤炭儲運場，利用灑水車上的水炮將通過上述實施例2制備的抑塵劑噴灑在煤垛表面，抑塵劑噴灑量為2. Okg/m2，噴灑面積為2000m2 ；1小時后觀察，煤垛表面開始結(jié)膜，整體結(jié)殼效果好。M小時后觀察，表面有2 IOmm的結(jié)膜，膜下煤塵呈濕潤狀態(tài)。3天后觀察，不但結(jié)膜完整，膜底仍保持濕潤狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保降解型抑塵劑，其特征在于由以下組份按重量百分比組成 天然乳膠0.1-0.6%，天然植物纖維0-0.2%， 丙三醇0.2-0.85%，表面活性劑0.05-0.2%， 余量由水補齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保降解型抑塵劑，其中天然植物纖維的含量是 0. 05-0. 2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保降解型抑塵劑，其中天然乳膠的含量是0.2-0. 4%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保降解型抑塵劑，其中的表面活性劑選自于十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十四烷基苯磺酸鈉、十五烷基苯磺酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉、十七烷基苯磺酸鈉、十八烷基苯磺酸鈉中的任何一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)保降解型抑塵劑，其中的表面活性劑是十二烷基苯磺酸鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保降解型抑塵劑，其中的表面活性劑選自于聚乙二醇月桂酸酯、磷脂類、糖脂類可生物降解的乳化劑中的任何一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保降解型抑塵劑，其中的天然植物纖維選自于木質(zhì)纖維、 草纖維、蔴纖維、紙纖維中的任何一種或一種以上，其纖維長度為0. 5-7mm。
8.制備如權(quán)利要求1所述的環(huán)保降解型抑塵劑的方法，其特征在于該方法由以下步驟組成(1)將天然乳膠、天然植物纖維、丙三醇、表面活性劑加入到混料器中進行充分地攪拌混合；(2)將上述混合好的物料緩緩加入水中，充分攪拌制成所述的抑塵劑； 上述各步驟均在常溫和常壓下進行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保降解型抑塵劑及其制備方法，該抑塵劑是通過將天然乳膠、天然植物纖維、丙三醇、表面活性劑加入到混料器中進行充分地攪拌混合；然后將上述混合好的物料緩緩加入水中，充分攪拌制成的。本發(fā)明抑塵劑具有成膜、潤濕、凝并功能，及無灰、無毒性、無腐蝕性、無二次污染、可生物降解、制備工藝簡單、成本低廉的特點。抑塵劑噴灑到物料表面后會形成一層連續(xù)完整、堅固并具有韌性的殼膜，使粉塵限制于殼內(nèi)，避免空氣污染，減少物料流失?？傻钟L(fēng)力、雨水及一般外力的作用。本發(fā)明適用于路面、煤堆、礦石堆、建筑工地、火電廠和鋼廠及煤炭火車運輸?shù)膿P塵治理，具有廣泛的社會效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號C09K3/22GK102277135SQ201110160998
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者寧岱 申請人:寧岱