专利名称：一种用于粉煤运输的防冻液膜及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防冻液膜及其制备方法，特别是一种粉煤物料在冬季运输过程中应用的防冻液膜及其制备方法或应用。
背景技术：
位于北部地区的产煤区，冬季比较寒冷，水洗煤在冬季运输过程中极易发生冻结现象，产生冻车、挂壁以及粘底，从而造成卸车困难，严重影响铁路运输用车的正常周转，干扰了整体运输能力的充分发挥，同时也使货主和铁路的效益因运输效率的降低而受到直接影响，给铁路、煤矿、港口和煤炭用户造成巨大经济损失。目前，铁路运输装车时，普遍采用向运输车辆的车帮、车底及含水煤炭等散堆装货物中喷洒防冻液的办法解决冻车问题。
公开号为CN102146297A公开了 “一种煤炭铁路运输用防冻液及其制备方法”，主要以氯化钙、苯并三氮唑、三乙醇胺、亚硝酸钠和乙酸钠等为原料，混合配制成40 44%的水溶液作为铁路运煤用防冻液。此种防冻液在常温状态下即可配制完成，无需任何其它加温设备。在常温下将其配制的防冻液喷洒或涂敷于运输煤炭列车的车厢厢壁和煤炭上，能有效防止煤炭在寒冷的天气情况下冻结。公开号为CN102153993A公开了 “一种散装颗粒货物堆放和运输用防冻液及其制备方法”，主要以氯化钙、苯并三氮唑、三乙醇胺、亚硝酸钠、乙酸钠、EDTA、硝酸铈和相对分子质量大于500万的阳离子聚丙烯酰胺等为原料，混合配制成41 45%的水溶液作为铁路煤炭运输用防冻液。在常温下将其配制的防冻液喷洒或涂敷于运输煤炭列车的车厢壁和煤炭上，能够有效的防止煤炭在寒冷的天气冻结。公开号为CN1560173A公开了 “一种车皮防冻液及其配制方法”，主要以氯化钙、乙醇和亚硝酸钠为主要原料，将以上物料混合配制成30 60%的水溶液作为车皮防冻液，此防冻液可确保在露天条件下10个小时内不和含水散装物相冻结，从而不必进入解冻室解冻即可顺利卸车，节省了能源，缩短了车皮运输周转时间，降低了运输成本。此外，乔治忠在《煤炭中喷洒防冻液最佳用量的探索》中，介绍了煤炭防冻液的最佳用量试验结果，指出合理地确定防冻液喷洒量不仅可以解决冬季生产中煤炭冻结问题，而且会给企业带来巨大的效益，选煤技术，2004，NO. I。胡艳霞，赵立仁等在《高效防冻液的应用研究》中，探索利用化学防冻液来解决冻煤卸车问题，大大降低煤的冻结强度，对解决冬季煤炭或粒状货物运输十分有效，中国铁路，2006. NO. 4。以上公开的解决运输防冻的防冻液及防冻方法均采用单一的防冻液，该类防冻液具有无污染，人体接触无毒性，对煤质冶炼无影响，长期存放不失效，而且具有使用方便、经济等优点。但是，上述防冻液在使用过程中也存在一些缺陷，一是当防冻液喷洒或涂敷于运输煤炭列车的车厢壁面时，防冻液会向车底流淌，即使在防冻液中加入增粘剂，向下流淌的现象也不会消除，导致车厢壁面上的防冻液越来越少，防冻液层越来越薄，从而降低防冻液的使用效果和时效；二是水洗煤中含有8 15%甚至更多的水份，这些水份随着列车的颠簸运输过程中，会向车厢厢壁扩散，从而进一步会稀释车厢壁面的防冻液；同样也会明显降低防冻液的使用效果和时效；三是在车厢厢底会聚集较多的防冻液，造成防冻液的浪费，长时间聚集会对车厢厢底造成一定的破坏。有些防冻液中加入增稠剂，也克服不了上述缺陷的存在。本发明提供一种运输用防冻液及其制备方法和应用，制备一种冬季煤炭运输用，并防止在运输车厢厢壁表面上结冰的防冻液，该防冻液通过喷涂方法完成，在车厢厢壁表面上喷涂防冻液的同时，在防冻液表面形成一种膜层，该膜层的存在即可防止与厢体直接接触的防冻液向下流淌，也可阻止煤炭中的水份向车厢厢壁扩散而导致防冻液有效浓度的降低，在卸车时该膜层又可连同煤炭一起卸下，不会粘附在车厢厢体上，该防冻液具有无污染，对煤质无影响，使用方便等特点。
发明内容
本发明针对粉煤在运输过程中使用防冻液存在的问题，利用双组分并通过喷涂在车厢厢壁表面形成一种防冻液膜来实现良好的粉煤运输防冻目的，提供一种用于粉煤运输的防冻液膜及其制备方法和应用。为实现上述目的，本发明采用一种用于粉煤运输的防冻液膜及其制备方法和应用，其中
本发明一种用于粉煤运输的防冻液膜，其所述粉煤运输用防冻液膜是由A组分和B组分构成；
其所述A组分的组成及其含量按质量份数如下
工业氯化钙26 30份；苯甲酸钠0. I 0. 3份；磷酸氢二钠0. 2 0. 7份；亚硝酸钠0. 5 I. 5份；三乙醇胺0. 2 0. 5份；乙醇3 6份；工业水70 61份；
其所述B组分的组成及其含量按质量份数如下
质量含量为45 50%乳化石油浙青70份；质量含量为49 51%乳化氯丁胶乳I 5份；质量含量为49 51 %乳化丁苯胶乳0 5份；消泡剂BYK-024 0. I 0. 3份；工业水28. 9 19. 7份；
本发明一种用于粉煤运输的防冻液膜的制备方法，其所述方法是由A组分和B组分的制备方法组成；其所述A组分的具体制备方法按质量份数如下
取工业水70 61份置于一带搅拌混合器中，然后依次加入工业氯化钙26 30份，苯甲酸钠0. I 0. 3份，磷酸氢二钠0. 2 0. 7份，亚硝酸钠0. 5 I. 5份,三乙醇胺0. 2
0.5份，乙醇3 6份，将以上物料于常温下搅拌溶解混合均匀，即制得防冻液A组分； 其所述B组分的具体制备方法按质量份数如下
取质量含量为45 50%乳化石油浙青70份置于一带搅拌的混合器中，然后加入质量含量为49 51 %乳化氯丁胶乳I 5份，质量含量为49 51 %的乳化丁苯胶乳0 5份，消泡剂BYK-024 0. I 0. 3份，工业水28. 9 19. 7份，将以上物料于常温下搅拌混合均匀，即制得防冻液B组分。本发明一种用于粉煤运输的防冻液膜的制备方法所制备的防冻液膜的应用，其所述应用是在粉煤运输的车厢厢壁面上，其所述方法是将上述制备方法中所制得的A组分和B组分按质量比为100 :9 18，分别同时由喷枪在车厢厢体上进行喷涂，后B组分遇到A组分自动沉析成固体浙青聚合物膜层，并附着于A组分防冻液层上，形成运输用防冻液膜。其中，所述粉煤是经水洗后含水量在8 15%的粉煤。在上述的技术方案中，其所述附加的技术特征在于所述质量含量为45 50%的乳化石油浙青是90 120号石油浙青的阴离子型乳液；所述质量含量为49 51%乳化氯丁胶乳是阴离子型通用氯丁胶乳；所述质量含量为49 51%乳化丁苯胶乳是阴离子型通用丁苯胶乳。实现本发明上述的一种运输用防冻液膜及其制备方法和应用，与现有技术相比，其突出的特点在于本发明利用B组分成膜剂遇到A组分防冻液时，会迅速沉析成固体浙青聚合物膜层的原理，在向车厢厢体上喷涂防冻液A组分的同时，固体浙青聚合物膜层会附着于A组分防冻液层上，形成防冻液膜，该防冻液膜的实现，克服了现有单一组分防冻液在使用过程中，防冻液在车厢厢壁表面上向车底流淌；运输煤炭中的水份会向车厢厢壁扩散，稀释车厢厢壁表面的防冻液；随着列车长时间颠簸运行，防冻液在车厢厢底会大量聚集等不足现象。与现有技术相比也减少了防冻液的用量，明显提高了防冻液的使用效果。由于 浙青聚合物膜层和车厢厢壁间有一层防冻液层存在，因此在卸车时该膜层又可连同煤炭一起卸下，不会粘附在车厢厢体上。该A组分防冻液冰点<一 46°C，具有无毒无味、无污染，对皮肤刺激很弱，符合铁道部TB/T3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液的技术性能指标》要求，B组分所形成的浙青聚合物膜层对煤质和人体无影响，该种运输用防冻液膜成型容易，使用方便，节省了能源，缩短了车皮运输周转时间，降低了运输成本。
图I是本发明方法喷涂时的状态说明图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明的具体实施方式
作出进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施本发明所提供一种运输用防冻液及其制备方法，其所述运输用防冻液的A组分是以工业氯化钙、苯甲酸钠、磷酸氢二钠、亚硝酸钠、三乙醇胺、乙醇、等为原料，混合配制成固含量为30 39%的水溶液作为防冻液组分，该组分也是B组分的沉析剂；其所述运输用防冻液的B组分是阴离子型乳化石油浙青为主要原料，辅助以阴离子型乳化氯丁胶乳、阴离子型乳化丁苯胶乳等混合组成成膜剂组分。当将A、B两组分以较宽范围的比例先后喷涂在车厢厢壁上时，A组分会附着在车厢厢壁表面起到防冻作用，同时又会使B组分沉析，在防冻液层表面形成一种浙青聚合物膜层，该膜层的存在即可防止与厢体直接接触的防冻液向下流淌，也可阻止煤炭中的水份向车厢厢壁扩散，在卸车站卸车时该膜层又可连同煤炭一起卸下，不会粘附在车厢厢体上，节省了能源，缩短了车皮运输周转时间，降低了运输成本，该防冻液/膜具有无污染，对煤质无影响，使用方便等特点。本发明在下述的实施方式中，实施运输用防冻液的技术方案，其组成及其含量均按质量份数如下
A组分工业氯化钙26 30份；苯甲酸钠0. I 0. 3份；磷酸氢二钠0. 2 0. 7份；亚硝酸钠0. 5 I. 5份；三乙醇胺0. 2 0. 5份；乙醇3 6份；工业水70 61份。B组分质量含量为45 50%乳化石油浙青70份；质量含量为49 51 %乳化氯丁胶乳I 5份；质量含量为49 51 %乳化丁苯胶乳0 5份；消泡剂BYK-024 0. I 0.3份；工业水28. 9 19. 7份。
具体实施方式
I
实施本发明运输用防冻液的制备方法，其组成及其含量均按质量份数如下
A组分取工业水70份置于一带搅拌的混合器中，然后依次加入工业氯化钙26份，苯甲酸钠0. I份，磷酸氢二钠0. 2份，亚硝酸钠0. 5份，三乙醇胺0. 2份，乙醇3份，将以上物料于常温下搅拌溶解混合均匀，即制得防冻液A组分。B组分取质量含量为45 50%乳化石油浙青70份置于一带搅拌的混合器中，然后加入质量含量49 51%乳化氯丁胶乳I份，质量含量49 51%乳化丁苯胶乳I份，消泡剂BYK-024 0. I份，工业水27. 9份；，将以上物料于常温下搅拌混合均匀，即制得浙青聚合物成膜剂B组分。将上述A、B组分控制质量比A :B = 100 :9，将A、B组分分别各自用独立的喷枪在车厢厢壁上进行喷涂，在喷涂防冻液A组分的同时，将B组分以雾化状同时喷涂在防冻液层上，当B组分遇到A组分时会自动沉析成固体浙青聚合物膜层并附着于A组分防冻液层上，形成运输用防冻液膜。
具体实施方式
2
实施本发明运输用防冻液的制备方法，其组成及其含量均按质量份数如下
A组分取工业水61份置于一带搅拌的混合器中，然后依次加入工业氯化钙30份，苯甲酸钠0. 3份，磷酸氢二钠0. 7份，亚硝酸钠I. 5份，三乙醇胺0. 5份，乙醇6份，将以上物料于常温下搅拌溶解混合均匀，即制得防冻液A组分。B组分取质量含量45 50%阴离子型乳化石油浙青70份置于一带搅拌的混合器中，然后加入质量含量49 51%乳化氯丁胶乳5份，质量含量49 51%乳化丁苯胶乳5份，消泡剂BYK-024 0. 3份，工业水19. 7份，将以上物料于常温下搅拌混合均匀，即制得浙青聚合物成膜剂B组分。将上述A、B组分控制质量比A :B = 100 :12，将A、B组分分别各自用独立的喷枪在车厢厢壁上进行喷涂，在喷涂防冻液A组分的同时，将B组分以雾化状同时喷涂在防冻液层表面，当B组分遇到A组分时会自动沉析成固体浙青聚合物膜层并附着于A组分防冻液层上，形成运输用防冻液膜。
具体实施方式
3
实施本发明运输用防冻液的制备方法，其组成及其含量均按质量份数如下
A组分取工业水64. 6份置于一带搅拌的混合器中，然后依次加入工业氯化钙28份，苯甲酸钠0. 2份，磷酸氢二钠0. 6份，亚硝酸钠I. 3份，三乙醇胺0. 3份，乙醇5份，将以上物料于常温下搅拌溶解混合均匀，即制得防冻液A组分。B组分取质量含量45 50%阴离子型乳化石油浙青70份置于一带搅拌的混合器中，然后加入49 51 %乳化氯丁胶乳4份，质量含量49 51 %乳化丁苯胶乳4份，消泡剂BYK-024 0. 2份，工业水21. 8份，将以上物料于常温下搅拌混合均匀，即制得浙青聚合物成膜剂B组分。
将上述A、B组分控制质量比A :B = 100 :15，将A、B组分分别各自用独立的喷枪在车厢厢壁上进行喷涂，在喷涂防冻液A组分的同时，将B组分以雾化状同时喷出，当B组分遇到A组分时会自动沉析成固体浙青聚合物膜层并附着于A组分防冻液层上，形成运输用防冻液膜。
具体实施方式
4
实施本发明运输用防冻液的制备方法，其组成及其含量均按质量份数如下
A组分取工业水65. I份置于一带搅拌的混合器中，然后依次加入工业氯化钙29份，苯甲酸钠0. 2份，磷酸氢二钠0. 4份，亚硝酸钠I. 0份，三乙醇胺0. 3份，乙醇4份，将以上物料于常温下搅拌溶解混合均匀，即制得防冻液A组分。B组分取质量含量45 50%乳化石油浙青70份置于一带搅拌的混合器中，然后加入质量含量49 51%乳化氯丁胶乳2份，质量含量49 51 %乳化丁苯胶乳2份，消泡剂BYK-024 0. 2份，工业水25. 8份，将以上物料于常温下搅拌混合均匀，即制得浙青聚合 物成膜剂B组分。将上述A、B组分控制质量比A :B = 100 :17，将A、B组分分别各自用独立的喷枪在车厢厢壁上进行喷涂，在喷涂防冻液A组分的同时，将B组分以雾化状同时喷出在防冻液层表面，当B组分遇到A组分时会自动沉析成固体浙青聚合物膜层状并附着于A组分防冻液层上，形成运输用防冻液膜。
具体实施方式
5
实施本发明运输用防冻液的制备方法，其组成及其含量均按质量份数如下
A组分取工业水67. 2份置于一带搅拌的混合器中，然后依次加入工业氯化钙27份，苯甲酸钠0. I份，磷酸氢二钠0. 4份，亚硝酸钠0. 9份，三乙醇胺0. 4份，乙醇4份，将以上物料于常温下搅拌溶解混合均匀，即制得防冻液A组分。B组分取质量含量45 50%阴离子型乳化石油浙青70份置于一带搅拌的混合器中，然后加入质量含量49 51%阴离子型乳化氯丁胶乳3份，质量含量49 51%阴离子型乳化丁苯胶乳3份，消泡剂BYK-024 0. 3份，工业水23. 7份，将以上物料于常温下搅拌混合均匀，即制得浙青聚合物成膜剂B组分。将上述A、B组分控制质量比A :B = 100 :18，将A、B组分分别各自用独立的喷枪在车厢厢壁上进行喷涂，在喷涂防冻液A组分的同时，将B组分以雾化状同时喷出在防冻液层表面，当B组分遇到A组分时会自动沉析成固体浙青聚合物膜层状并附着于A组分防冻液上，形成运输用防冻液膜。
具体实施方式
6
实施本发明运输用防冻液的制备方法，其组成及其含量均按质量份数如下
A组分取工业水64. 8份置于一带搅拌的混合器中，然后依次加入工业氯化钙29. 5份，苯甲酸钠0. 2份，磷酸氢二钠0. 6份，亚硝酸钠I. 4份，三乙醇胺0. 5份，乙醇3份，将以上物料于常温下搅拌溶解混合均匀，即制得防冻液A组分。B组分取质量含量为45 50%阴离子型乳化石油浙青70份置于一带搅拌的混合器中，然后加入质量含量为49 51 %阴离子型乳化氯丁胶乳I份，质量含量为49 51 %的阴离子型乳化丁苯胶乳0份，消泡剂BYK-024 0. 2份，工业水28. 8份，将以上物料于常温下搅拌混合均匀，即制得浙青聚合物成膜剂B组分。
将上述A、B组分控制质量比A :B = 100 :15，将A、B组分分别各自用独立的喷枪在车厢厢壁上进行喷涂，在喷涂防冻液A组分的同时，将B组分以雾化状同时喷出防冻液层表面，当B组分遇到A组分时会自动沉析成固体浙青聚合物膜层状并附着于A组分防冻液上，形成运输用防冻液膜。
具体实施方式
7
实施本发明运输用防冻液的制备方法，其组成及其含量均按质量份数如下
A组分取工业水63. 6份置于一带搅拌的混合器中，然后依次加入工业氯化钙29. 5份，苯甲酸钠0. 2份，磷酸氢二钠0. 7份，亚硝酸钠I. 5份，三乙醇胺0. 5份，乙醇4份，将以上物料于常温下搅拌溶解混合均匀，即制得防冻液A组分。B组分取质量含量为45 50%阴离子型乳化石油浙青70份置于一带搅拌的混合器中，然后加入质量含量为45 50%阴离子型乳化氯丁胶乳3份,质量含量为45 50%的阴离子型乳化丁苯胶乳0份，消泡剂BYK-024 0. 3份，工业水26. 7份，将以上物料于常温下搅拌混合均匀，即制得浙青聚合物成膜剂B组分。将上述A、B组分控制质量比A :B = 100 :12，将A、B组分分别各自用独立的喷枪在车厢厢壁上进行喷涂，在喷涂防冻液A组分的同时，将B组分以雾化状同时喷出防冻液层表面，当B组分遇到A组分时会自动沉析成固体浙青聚合物膜层状并附着于A组分防冻液上，形成运输用防冻液膜。按以上实施例中的配比及喷涂方法，将A、B组分喷涂到长60cm、宽30cm、高30cm的铁质厢体内壁上，然后将含水8 15%水洗煤倒入相体中，在煤层表面再喷入少了防冻液，最后将厢体放入一 50°C的低温冰箱中保持24小时、48小时、72小时，分别观测厢壁结冰情况、煤炭倾倒时的粘壁情况和箱底底部防冻液的聚集情况，经72小时测试，厢壁无结冰现象，煤炭倾倒时无粘壁现象，箱底底部防冻液仅有极少量聚集现象出现，浙青聚合物膜层明显起到了阻止厢壁防冻液向下流淌和煤炭中水份向厢壁防冻液中扩散的现象发生。按实施方式5配制的A组分防冻液，pH值为7、粘度5 mPa s (20°C)，密度I. 17g/cm3,闪点> 61 °C，沸点101°C，冰点<一 46°C，具有无毒无味、无污染，对皮肤刺激很弱，符合铁道部TB/T3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液的技术性能指标》要求，B组分pH值为6. 5，密度I. 008g/cm3,粘度36mPa s (20°C), B组分所形成的浙青聚合物膜层对煤质和人体无影响，该种运输用防冻液膜成型容易，使用方便，节省了能源，缩短了车皮运输周转时间，降低了运输成本。应当明白，本发明上述所列具体实施方式
，均是针对运输粉煤列车车厢箱壁面进行防冻液膜使用的，而且是针对北方地区洗煤厂所洗料含水量在8 15%进行的，其它粉状物料或者是含水量在本发明所列范围之外的液均可使用，也同样会取得满意的效果。
权利要求
1.一种用于粉煤运输的防冻液膜，其所述防冻液膜是由A组分和B组分构成；其所述A组分的组成及其含量按质量份数如下 工业氯化钙26 30份；苯甲酸钠0. I 0. 3份；磷酸氢二钠0. 2 0. 7份；亚硝酸钠0. 5 I. 5份；三乙醇胺0. 2 0. 5份；乙醇3 6份；工业水70 61份； 其所述B组分的组成及其含量按质量份数如下 质量含量为45 50%乳化石油浙青70份；质量含量为49 51%乳化氯丁胶乳I 5份；质量含量为49 51 %乳化丁苯胶乳0 5份；消泡剂BYK-024 0. I 0. 3份；工业水28. 9 19. 7份。
2.一种如权利要求I所述的用于粉煤运输的防冻液膜的制备方法，其所述方法是由A组分和B组分的制备方法组成；其A组分的具体制备方法按质量份数如下 取工业水70 61份置于一带搅拌混合器中，然后依次加入工业氯化钙26 30份，苯甲酸钠0. I 0. 3份，磷酸氢二钠0. 2 0. 7份，亚硝酸钠0. 5 I. 5份,三乙醇胺0. 2 0. 5份，乙醇3 6份，将以上物料于常温下搅拌溶解混合均匀，即制得防冻液A组分； 其B组分的具体制备方法按质量份数如下 取质量含量为45 50%乳化石油浙青70份置于一带搅拌的混合器中，然后加入质量含量为49 51 %乳化氯丁胶乳I 5份，质量含量为49 51 %的乳化丁苯胶乳0 5份，消泡剂BYK-024 0. I 0. 3份，工业水28. 9 19. 7份，将以上物料于常温下搅拌混合均匀，即制得防冻液B组分。
3.如权利要求I或2所述的制备方法，其所述质量含量为45 50%的乳化石油浙青是90 120号石油浙青的阴离子型乳液。
4.如权利要求I或2所述的制备方法，其所述质量含量为49 51%乳化氯丁胶乳是阴离子型通用氯丁胶乳。
5.如权利要求I或2所述的制备方法，其所述质量含量为49 51%乳化丁苯胶乳是阴离子型通用丁苯胶乳。
6.一种如权利要求2所述的用于粉煤运输的防冻液膜的应用方法，其所述应用方法是将上述制备方法中所制得的A组分和B组分按质量比为100 9 18，分别同时由喷枪在车厢厢壁面进行喷涂，当B组分遇到A组分时自动沉析成固体浙青聚合物膜层，并附着于A组分的防冻液层上，形成运输用防冻液膜。
7.如权利要求6所述的用于粉煤运输的防冻液膜的应用，其所述粉煤是经水洗后含水量在8 15%的粉煤。
全文摘要
一种运输用防冻液膜及其制备方法和应用是以工业氯化钙、苯甲酸钠、磷酸氢二钠、亚硝酸钠、三乙醇胺和乙醇为原料制得防冻液A组分；以阴离子型乳化石油沥青、阴离子型乳化氯丁胶乳、阴离子型乳化丁苯胶乳、消泡剂和工业水为原料制得沥青聚合物成膜剂B组分；将A、B组分分别用喷枪在车厢厢壁面进行喷涂，当B组分遇到A组分时会自动沉析成固体沥青聚合物膜层并附着于A组分防冻液层上，形成运输用防冻液膜。该防冻液膜有效地防止了防冻液在车厢厢壁表面上向车底流淌，阻止了运输煤炭中的水份向车厢厢壁扩散，减少了防冻液在车厢厢底大量聚集等现象，该防冻液的使用节省了能源，缩短了车皮运输周转时间，降低了运输成本。
文档编号C09D5/00GK102676060SQ201210107918
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者刘芝平, 李万捷, 梁镇海, 赵志军, 钟丽萍 申请人:太原理工大学