一種降塵除霾劑的制作方法
【專利摘要】一種降塵除霾劑，屬于化工產品介紹禮儀，旨在解決現有的霧霾降塵劑其除霾降塵效果差，浪費水、費工費力的問題。它是采用的按重量配比為：萘磺酸甲醛聚合物16～23份：聚羧酸18～26份：有機陰離子丙烯酰胺7～14份：無機陽離子聚合氯化鋁8～14份：水37～53份所組合制成降塵除霾劑。其配方簡單實用，除霾降塵效果好，耗水量低，保水性、滲透性、分散性、凝結性、工藝技術先進、性能優良，適用于沙塵暴后空氣嚴重污染、250㎡PM2.5嚴重污染的空氣環境中、城市舊城區改造、爆破粉塵覆蓋、凈化大氣空氣環境質量，長久保持城市種植花草樹木保水狀態等。
【專利說明】一種降塵除霾劑
【技術領域】
[0001]本發明屬于化工產品【技術領域】中一種消除霧霾PM2.5減降浮沉劑。
【背景技術】
[0002]霧霾主要由二氧化硫，氮氧化物揮發性可熔膠和可吸入微塵懸浮顆粒等主成，霾也稱灰霾，煙霧是由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等氣浮質組成的氣溶膠系統。它也能使大氣渾濁，尤其是近來頻頻且長時間出現的大面積霧霾天氣和大范圍霧霾環境，造成環境污染，也直接影響到人們的身體健康。隨著人們生活水品的日益提高和環保、保健意識的不斷增強，也對霧霾和空氣污染的治理提出了更高的技術要求，當今空氣污染是最大的民生問題。在公知技術中，現有進行霧霾和空氣污染的治理所用的除霾塵劑主要是水，也有用于采煤坑道的水中加入了表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉等配成的泡沫液。通常是用灑水車、噴水泵向舊城區改造中老房屋拆除、建筑中的揚塵物、城市路面、碼頭儲料場、煤礦集煤區域等多次噴灑水，通過水吸收空氣中的親水性微細顆粒物，憎水性的氣浮質也就不能有效去除，其除霾效果差，浪費水亦費工費力。因此，迫切需要在積極遏制污染源的同時，亟待開發一系列新型產品用于霧霾和空氣污染的治理。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術的不足，解決現有的霧霾降塵劑其除霾降塵效果差，浪費水、費工費力的問題。本發明之目的是提供一種配方簡單實用，除霾降塵效果好，耗水量低，保水性和滲透性能好，使用簡便的新型降塵除霾劑。
[0004]本發明解決上述問題所采用的技術方案是:
[0005]一種降塵除霾劑，它是由如下組分:萘磺酸甲醛聚合物、聚羧酸、有機陰離子丙烯酰胺、無機陽離子聚合氯化鋁、水，按重量配比為:萘磺酸甲醛聚合物16?23份:聚羧酸18?26份:有機陰離子丙烯酰胺7?14份:無機陽離子聚合氯化鋁8?14份:水37?53份所組合制成降塵除霾劑。
[0006]上述的一種降塵除霾劑所述萘磺酸甲醛聚合物包括:三聚氰胺甲醛聚合物、氨基萘磺酸甲醛聚合物、羥基萘磺酸甲醛聚合物的任一種，以及其他適用的萘磺酸甲醛聚合物。
[0007]上述的一種降塵除霾劑，所述有機陰離子丙烯酰胺為聚合表面活性劑2—丙烯酰胺基十二烷基磺酸鈉(NaAMC12S)、2—丙烯酰胺基十四烷基磺酸鈉(NaAMC14S)的一種，或其他適用的有機陰離子丙烯酰胺。
[0008]上述的一種降塵除霾劑，其制作方法是，按照設計要求，將上述配方中的原料制備、稱量，加入到攪拌釜，在溫度40?50°C下加定量水攪拌均勻，經檢驗合格后，產品分別按:10kg、25kg、50kg、100kg、200kg、500kg?It分裝到包裝容器中；根據需要儲存到其他容量的容器中，儲存于陰涼、通風、干燥處，5°C以上的環境中；產品包裝應離地面、側墻大約20cm環境中備用。
[0009]本發明的降塵除霾劑使用時，根據實際需要，應用噴霧器械如由空氣壓縮機10?12kg壓力，霧化狀直接進行噴霧作業即可，其中的聚羧酸也作為流化泵送劑，使用時泵送摩擦阻力小，便于泵送噴霧。
[0010]化學降塵除霾劑主要是通過特殊化學物質的應用，能夠消除大氣中微塵粒子以及霧霾PM2.5的懸浮，捕獲大氣中的微塵粒子，消除或減輕大氣中微塵粒子及霧霾PM2.5對環境的污染以達到保障人們身體健康之目的。為達到上述目的，本發明的降塵除霾劑組方中采用的有機陰離子丙烯酰胺表面活性劑和無機陽離子聚合氯化鋁表面活性劑，并采用了萘磺酸甲醛聚合物和聚羧酸為觸媒劑、保水劑和濕潤劑相配伍，尤其是選擇的兩性離子型表面活性劑為基礎組合成緩釋高分子聚合物電解質。
[0011]其中:有機陰離子表面活性劑的技術機理是在吸收水分后，極性很強，離解后有機陰離子兩端性質不一，其一端為憎水基團(R)，帶有正電荷，為有機鏈；另一端為親水基團
(SO)有較強的親水性，帶有負電荷；由于(R)基團的憎水性，把“尾部”暴露在空氣中。
[0012]如圖1所示降塵除霾劑向水面移動的視圖:
[0013]有機陰離子表面活性劑在吸附水分子微塵懸浮顆粒后，會出現:
[0014]1、有機陰離子表面活性劑的“尾部”通過負電荷吸附在微塵顆粒的表面，有利于微塵顆粒不會集中，使其表面積比較大，有利于微塵顆粒不會集中，增大微塵粒子的流動性。與此同時，被包圍在微塵絮片中的水分，也易釋放出來。這兩種現象同時發生(如圖2降塵除霾劑對微塵顆粒絮片的作用)便提高了微塵顆粒的流動性。
[0015]2、截留在懸浮空氣中的微塵顆粒很快排放出來。因為表面活性劑的定向排列阻止了空氣對微塵顆粒的接近，如圖3所示降塵除霾劑對氣泡的排斥，陰離子表面活性劑高分子在較長時間保持濕潤的環境狀態下有機陰離子借助分子間的引力，通過帶有正電荷和負電荷的高分子有機陰離子親水基團的吸附，分子間纏繞包裹的作用下，降低減小了微塵顆粒的表面張力，改變了界面狀態；使微塵顆粒之間排斥力加大，這樣可以使微塵顆粒表面積增大。
[0016]分子中有機鏈的分子借助于分子間的引力和微塵顆粒的作用，使其平鋪吸附在微塵顆粒的表面上；吸引力的大小與鏈中的分子的多少有關；分子越多，吸附力越大；也就是表面活性劑的穩定性越強。
[0017]3、在有機陰離子表面活性劑高分子陰離子的憎水基團解離作用下，改變了微塵顆粒因靜電或范德瓦爾引力聚集成離子團的狀態；正、負電荷相互吸附，改變微塵顆粒和細顆粒物(PM2.5)空中電位狀態；在濕潤的大氣環境中微塵粒子間形成架橋成鏈；使無數個、數百個微塵粒子粘接成一條連接鏈，使之成為膠體粒子，逐漸增大到顆粒聚集成大塊兒絮狀物。
[0018]4、如圖4所示，分子間即集聚又相互排斥、相互吸附的布朗運動，在有機陰離子表面活性劑的有機陰離子和微塵粒子、細顆粒物(PM2.5)會形成雙層電位，由固相從氣相中分離出來，失穩而無重力懸浮到絮凝，集結形成表面積比較大的絮狀凝結物而加速分散快速沉降下來。
[0019]5、在全范圍的高分子量低離子度的陽離子聚合物，分子中的活性基團吸附于微塵粒子界面后，分子間形成大量氫鍵，使空氣中懸浮微塵粒子鏈相互連接，集聚成為絮凝團而漂浮、流動、分散、沉降。
[0020]由于本發明設計采用了上述技術方案，經過上百次研究實驗室試驗、優選、改進加實際應用檢測(見附圖4)。
[0021]檢測結果:
[0022]除霾劑-2013-2-5;
[0023]核體數為9 ；
[0024]除霾劑-2013-12-6;
[0025]核體數為12。
[0026]降塵除霾劑與顆粒流動度，測試結果(見附圖5):
[0027]1、起泡性的測定，實際測定結果見附圖6:
[0028]測定方法:取10毫升10%的降塵除霾劑溶液，倒入25毫升的比色管中，量期原始高度。
[0029]激烈震蕩20次，靜置，迅速量出泡沫最高點的高度，兩次高度差即為發泡高度，并用秒表計時，由靜置始至泡沫退至露出水面為消泡時間。此法可直接比較出降塵除霾劑對微塵顆粒的引氣量的大小。
[0030]2、表面張力的測定，測試結果(見圖7所示公式和圖8測試結果):
[0031]降塵除霾劑水溶液的表面張力的大小，可以定量的看出它對氣泡的穩定性，表面張力越低，越容易產生氣泡。
[0032]測定方法:用毛細管測定。將毛細管在垂直固定于10%降塵除霾劑水溶液中，向毛細管中吸氣。使其液面上升高度超出自然上升高度，20分鐘后量取液面在毛細管中的上升高度。再用分析天平秤取10%降塵除霾劑水溶液的密度。
[0033]注:室溫下測定，查表知20攝氏度時之水表面張力為72.75。相對比較，看出降塵除霾劑水溶液表面張力接近于水。
[0034]3、降塵除霾劑對微塵顆粒沉降實驗
[0035]實驗方法用分析天平準確秤取降塵除霾劑30毫克，放在25毫升的比色管中，加蒸餾水30毫升,待完全溶解后,加入6克600*水泥,較快震蕩均勻，上下翻動30次靜置30分鐘，用手快速震蕩200次，靜置，定時幾下渾濁液面下沉的尺寸。
[0036]此方法克一宏觀的看出降塵除霾劑對水泥漿的分解性能，其性能愈好，沉降速度越快。此方法可以定量的衡量出該種降塵除霾劑的分散性能，核體數大小及分散效果。
[0037]4、ph值用ph計(酸度計)測定5% nf水溶液即得。
[0038]作圖，得出降塵除霾劑用量與微塵顆粒流動關系曲線圖(見圖9)，從圖9中看出降塵除霾劑摻入量以0.25% -0.1%為宜。
[0039]結論
[0040]由于本發明設計采用了上述技術方案，亦經44鍋次的工業批量試產后，又有優選法進行篩選，生產工藝定型，產品質量達到性能指標。它有效地解決了現有的降塵劑其除霾降塵效果差，浪費水、費工費力的問題。經過百次試驗使用檢測結果表明:它與現有的離子表面活性劑加水泡沫液相比，具有配方簡單實用，除霾降塵效果好，耗水量低，保水性、滲透性、分散性、凝結性、工藝技術先進、性能優良，PH值中性，不含有對人身體和生存環境構成傷害的氯、苯、蒽、甲醛等化學成分。具有高耐久性、和易性、抗泌水、抗離析、安定性能穩定的優良性能。耐酸堿及不受硬水影響，保濕性能優可大于5倍水，且不會造成二次污染，使用簡便。適用于沙塵暴后空氣嚴重污染、250 m2 PM2.5嚴重污染的空氣環境中、城市舊城區改造、拆遷、拆除；爆破粉塵覆蓋；軍隊坦克裝甲、運輸車輛、直升機升降的演習場區域的粉塵覆蓋；煤礦堆集，防止煤堆自燃；車站、碼頭、礦山個礦物原料轉運場、儲料場的粉塵覆蓋。能夠將微塵顆粒PM2.5聚集、分散、凝結、沉降，充分治理霧霾危害，減少大氣環境粉塵污染；凈化大氣空氣環境質量；具有優良的保濕性能，可長久保持城市種植花草樹木保水狀態，防止水分過早流失。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0041]圖1是本發明實施例降塵除霾劑向水面移動的示意圖。
[0042]圖2是本發明實施例降塵除霾劑對微塵顆粒絮片的作用示意圖。
[0043]圖3是本發明降塵除霾劑對氣泡的排斥示意圖。
[0044]圖4是本發明降塵除霾劑在全范圍的高分子量低離子度的陽離子聚合物，分子中的活性基團吸附于微塵粒子界面后，分子間形成大量氫鍵，使空氣中懸浮微塵粒子鏈相互連接，集聚成為絮凝團而漂浮、流動、分散、沉降的實際應用檢測圖。
[0045]圖5是本發明的降塵除霾劑與顆粒流動度測試結果表。
[0046]圖6是本發明的降塵除霾劑起泡高度和起泡時間測試結果表。
[0047]圖7是本發明的降塵除霾劑表面張力的測定公式。
[0048]圖8是本發明的降塵除霾劑表面張力的實際測定結果表。
[0049]圖9是本發明的降塵除霾劑與微塵顆粒流動關系曲線圖。
【具體實施方式】
[0050]下面結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0051]實施例1:
[0052]按照配比(重量)計:萘磺酸甲醛聚合物20kg:聚羧酸22kg:有機陰離子丙烯酰胺為可聚合表面活性劑2—丙烯酰胺十二烷基磺酸鈉(NaAMC12S) Ilkg:無機陽離子聚合氯化鋁9.6kg，進行原料制備、稱量。將50kg水，在溫度45°C，加入攪拌釜，攪拌均勻，經檢驗合格后制得產品分別按25kg分裝到包裝容器中，儲存于5°C以上環境中，陰涼、通風、干燥處。產品包裝應離地面、側墻大于20cm環境中備用。
[0053]實施例2
[0054]按照配比(重量計);萘磺酸甲醛聚合物10kg:聚羧酸106kg:有機陰離子丙烯酰胺為可聚合表面活性劑2—丙烯酰胺基十二烷基磺酸鈉(NaAMC12S) 52kg:無機陽離子聚合氯化鋁49kg，進行原料制備、稱量，將270kg水在溫度45°C加入到攪拌釜中攪拌均勻，經檢驗合格后，產品分別按50kg分裝到包裝容器中。儲存于5°C以上環境中陰涼、通風、干燥處，產品包裝應離地面、側墻大于20cm環境中備用。
[0055]實施例3
[0056]按照配比(重量計)萘磺酸甲醛聚合物為60kg:聚羧酸64kg:有機陰離子丙烯酰胺為可聚合表面活性劑2—丙烯酰胺基十四烷基磺酸鈉(NaAMC14S) 33kg:無機陽離子聚合氯化鋁30kg，進行原料制備稱量。將160kg水在溫度45°C加入攪拌釜，攪拌均勻，經檢驗合格后制得產品分別按25kg分裝到包裝容器中。儲存于5°C以上環境中陰涼、通風、干燥處，產品包裝應離地面、側墻大于20cm環境中備用。
[0057]實施例4
[0058]按照配比(重量計):萘磺酸甲醛聚合物為10kg:聚羧酸105kg:有機陰離子丙烯酰胺為可聚合表面活性劑2—丙烯酰胺基十二烷基磺酸鈉(NaAMC12S) 57kg:無機陽離子聚合氯化鋁55kx進行原料制備稱量，將500kg水在溫度45°C加入攪拌釜攪拌均勻。經檢驗合格后，制得產品分別按10kg分裝到包裝容器中，儲存于5°C以上環境中陰涼、通風、干燥處，產品包裝應離地面、側墻大于20cm環境中備用。
[0059]實施例5:
[0060]按照配比(重量計):萘磺酸甲醛聚合物50kg:聚羧酸54kg:有機陰離子丙烯酰胺為可聚合表面活性劑2—丙烯酰胺基十二烷基磺酸鈉(NaAMC12S) 26kg:無機陽離子聚合氯化鋁24kg，進行原料制備、稱量，將130kg水在溫度45°C加入攪拌釜中攪拌均勻。經檢驗合格后，制得產品分別按1kg分裝到包裝容器中，儲存于5°C以上環境中陰涼、通風、干燥處，產品包裝應離地面、側墻大于20cm環境中備用。
【權利要求】
1.一種降塵除霾劑，其特征在于，它是由如下組分:萘磺酸甲醛聚合物、聚羧酸、有機陰離子丙烯酰胺、有機陽離子聚合氯化鋁、水，按重量配比為:萘磺酸甲醛聚合物16?23份:聚羧酸18?26份:有機陰離子丙烯酰胺7?14份:無機陽離子聚合氯化鋁8?14份:水37?53份所組合制成降塵除霾劑。
2.根據權利要求1所述的一種降塵除霾劑其特征在于萘磺酸甲醛聚合物包括:三聚氰胺甲醛聚合物、氨基萘磺酸甲醛聚合物、羥基萘磺酸甲醛聚合物的任一種。
3.根據權利要求1所述的一種降塵除霾劑，其特征在于，有機陰離子丙烯酰胺為可聚合表面活性劑2—丙烯酰胺基十二烷基磺酸鈉NaAMC12S、2—丙烯酰胺基十四烷基磺酸鈉NaAMC14S 的一種。
4.根據權利要求1所述的一種降塵除霾劑，其特征在于，該降塵除霾劑的制作方法是:將上述配方中的原料制備、稱量，加入到攪拌釜，在溫度40?50°C下加定量水攪拌均勻，經檢驗合格后，產品分別按:10kg、25kg、50kg、100kg、200kg、500kg?It分裝到包裝容器中，根據需要儲存到其他容量的容器中，儲存于陰涼、通風、干燥處，5°C以上的環境中，產品包裝應離地面、側墻大約20cm環境中備用。
【文檔編號】C09K3/22GK104043304SQ201410223218
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月26日 優先權日:2014年5月26日
【發明者】李寶明, 李斯, 姜博文, 薛晶, 單巖斌, 牛保國 申請人:大連健賜寶建材有限公司, 李寶明, 李斯