專利名稱：一種環保降解型抑塵劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種抑塵劑，尤其涉及一種環保降解型抑塵劑及其制備方法。
背景技術：
隨著國民經濟的高速發展，揚塵污染已經成為影響我國環境的一個重要因素，給經濟發展和環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境，而且也帶來了巨大的經濟損失，據估算，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、道路和工業生產揚塵等。而且我國大多數處于北方的城市，空氣干燥且風大，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，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。現有的解決辦法可分為物理抑塵法和化學抑塵法。物理抑塵法是利用防塵網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。化學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的殼體以抵抗風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，抑塵劑的技術開發也得到了持續穩定的發展。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相繼在許多的抑塵領域中發揮了重要作用。在取得這些進展的同時，我們也應看到一些不足之處，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，而且易導致土壤的鹽漬化；高分子吸水性樹脂易導致土壤發生板結，不利于植物的生長；還有些高分子抑塵劑不可降解，會對環境造成二次污染。所以研制一種無灰、無毒性、無腐蝕性、 可生物降解、無二次污染的環保型抑塵劑是十分必要的
發明內容
針對上述現有技術，本發明提供一種環保降解型抑塵劑及其制備方法。本發明抑塵劑擁有成膜、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完整，堅固并具有韌性的殼膜，使粉塵限制于殼內，避免空氣污染，減少物料流失。同時可以抵御風力、雨水及一般外力的作用。本發明的一種環保降解型抑塵劑，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構，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選為0.05-0.2%，或者天然乳膠的含量優選為0. 2-0.4%。本發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，其中最優選的是十二烷基苯磺酸鈉。本發明的抑塵劑中，優選的天然植物纖維選自于木質纖維、草纖維、蔴纖維、紙纖維中的任何一種或一種以上，最優選的是木質纖維，其纖維長度為 0. 5-7mm。制備本發明的環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完整，堅固并具有韌性的殼膜，使粉塵限制于殼內，避免空氣污染，減少物料流失。同時可以抵御風力、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明。
實施例1按重量百分比取天然乳膠0.2%，木質纖維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，制成本發明抑塵劑。實施例2按質量百分比取天然乳膠0.3%，木質纖維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，制成本發明抑塵劑。實施例3按重量百分比取天然乳膠0. 3 %，木質纖維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，制成本發明抑塵劑。實施例4按重量百分比取天然乳膠0.4%，木質纖維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，制成本發明抑塵劑。實施例5 按重量百分比取天然乳膠0. 1 %，木質纖維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，制成本發明抑塵劑。應用實施例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制備的本發明抑塵劑，在烘箱中50°C的條件下烘 120min后放入風洞中，在煤層表面風速為35m/s的條件下進行5min的吹蝕，未見任何揚塵現象，以稱重法測定其揚塵量為0。應用實施例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，煤垛表面開始結膜，整體結殼效果好。M小時后觀察，表面有2 IOmm的結膜，膜下煤塵呈濕潤狀態。3天后觀察，結膜完整，膜底仍保持濕潤狀態。通過實驗得出本發明抑塵劑的優點為1.防風性能好。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后放入風洞中，在煤層表面風速為35m/s的條件下進行5min的吹蝕，未見任何揚塵現象，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，經過60天風吹、日曬和雨淋后，重復上述1中所做的吹風試驗，仍未見任何揚塵現象，以稱重法測定其揚塵量仍為0。3.結膜速度快，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，煤垛表面開始結膜，整體結殼效果好。M小時后觀察，表面有2 IOmm的結膜，膜下煤塵呈濕潤狀態。3天后觀察，不但結膜完整，膜底仍保持濕潤狀態。
權利要求
1.一種環保降解型抑塵劑，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.根據權利要求1所述的環保降解型抑塵劑，其中天然植物纖維的含量是 0. 05-0. 2%。
3.根據權利要求1所述的環保降解型抑塵劑，其中天然乳膠的含量是0.2-0. 4%。
4.根據權利要求1所述的環保降解型抑塵劑，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.根據權利要求4所述的環保降解型抑塵劑，其中的表面活性劑是十二烷基苯磺酸鈉。
6.根據權利要求1所述的環保降解型抑塵劑，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.根據權利要求1所述的環保降解型抑塵劑，其中的天然植物纖維選自于木質纖維、 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.制備如權利要求1所述的環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
本發明公開了一種環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完整、堅固并具有韌性的殼膜，使粉塵限制于殼內，避免空氣污染，減少物料流失。可抵御風力、雨水及一般外力的作用。本發明適用于路面、煤堆、礦石堆、建筑工地、火電廠和鋼廠及煤炭火車運輸的揚塵治理，具有廣泛的社會效益和經濟效益。
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 優先權日2011年6月15日
發明者寧岱 申請人:寧岱