一种环保泡沫制剂及其制备方法与流程

文档序号:18091570发布日期:2019-07-06 10:47阅读:212来源:国知局

本发明涉及粉尘处理领域,具体是一种环保泡沫制剂。



背景技术:

粉尘是我国矿山的主要自然灾害之一。工人长期吸入粉尘,尤其是呼吸性粉尘将会给工人的身心健康带来严重危害。近年来,随着机械化作业的普及,粉尘轻度也随之加大,给矿山安全生产带来潜在威胁。据卫生部的不完全统计,截至2016年底,全国矿山业尘肺病患者近80万人,占全国尘肺病患者50%以上,平均每年死亡2500人左右。尘肺病给矿山工人及其家庭带来了极大的痛苦和灾难,也给企业和国家造成了巨大的经济损失。除此之外,粉尘还是产生爆炸的主要灾害源,据不完全统计,从2005年以来,我国矿山行业发生特大粉尘爆炸事故12次,造成632人死亡。

为了防治矿山粉尘,国内外广泛采用的防治措施有矿层注水、喷水雾降尘、通风除尘等,这些除尘技术虽然对降低粉尘浓度起到了重要作用,但也都存在着各种各样的缺点。

采用岩层注水技术:设备复杂,注水前多为先进行岩层的打孔处理,在打孔过程中粉尘量瞬间猛增,增加作业的困难度,作业岩层需要大量的注水孔才能发挥其注水效果,对于松动岩层空洞过密会导致岩层坍塌;岩层弱硬度过大,则影响吸水效果,水很难渗透岩层内部,不能实现预期的降尘目的;另一方面是耗水量大,恶化井下工作环境,有些地区的岩层与地面属于石灰质结构,水量过大后会导致地面泥浆化,由于采矿设备大多体积庞大且重量大,泥化后设备无法移动,造成工作进度缓慢,以及设备损坏,需要耗费更多人员进行设备救援。

采用水喷雾除尘:目前大多机械化的采矿设备都设计有喷雾装置,水喷雾装置为细微孔径的喷头密布于设备的前端迎头,设备前端迎头为直接接触岩层部位,且需要深入岩层才能实现岩石的开采,由于喷头的孔径细微,使用过程中喷头容易堵塞并失效,因此对呼吸性粉尘除尘起不到相应作用。

采用风机除尘:最初国内矿山行业的风机除尘设备依靠进口,价格昂贵、维护困难、自身结构复杂、体积庞大、处理风量有限;风机除尘主要靠电机驱动风轮实现粉尘控制,因此粉尘需要大量的滤芯进行过滤,一台风机配备的滤芯数量庞大,少则100套,多则300套,后期更换滤芯的成本较高;综合以上缺陷,风机除尘不宜作为矿山行业除尘的首选。

采用静电除尘器除尘:静电除尘器的工作原理:含有粉尘颗粒的气体,在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时,由于阴极发生电晕放电、气体被电离,此时,带负电的气体离子,在电场力的作用下,向阳板运动,在运动中与粉尘颗粒相碰,则使尘粒荷以负电,荷电后的尘粒在电场力的作用下,亦向阳极运动,到达阳极后,放出所带的电子,尘粒则沉积于阳极板上,而得到净化的气体排出防尘器外。设备比较复杂,要求设备调运和安装以及维护管理水平高。对粉尘比电阻有一定要求,所以对粉尘有一定的选择性,不能使所有粉尘都的获得很高的净化效率。受气体温、温度等的操作条件影响较大,同是一种粉尘如在不同温度、湿度下操作,所得的效果不同,有的粉尘在某一个温度、湿度下使用效果很好,而在另一个温度、湿度下由于粉尘电阻的变化几乎不能使用电除尘器了。一次投资较大,卧式的电除尘器占地面积较大,实际使用效果达不到设计要求。

人们在进行矿山降尘方面的试剂的研究。



技术实现要素:

本发明实施例的目的在于提供一种环保泡沫制剂,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:

一种环保泡沫制剂,包括以下重量份的原料:明胶0.8-1.25份、芦荟提取液13-16.6份、胶基0.75-1.3份、烷基糖苷0.8-1.2份、聚醚0.9-1.18份、二氧化钛0.4-0.66份、酰胺0.08-0.13份和纯化水76-85份。

作为本发明实施例进一步的方案:聚醚采用脂肪醇聚醚。

作为本发明实施例进一步的方案:芦荟提取液为将芦荟捣浆成芦荟叶汁后进行过滤和离心,进行循环浓缩后得芦荟浓缩汁,向芦荟浓缩汁中加入其重量6-9倍的质量分数为95%的乙醇,常温下充分搅拌,静置1-3小时,过滤、减压回收乙醇得到。

作为本发明实施例进一步的方案:二氧化钛采用粒径为80-150纳米的纳米二氧化钛。

所述环保泡沫制剂的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将明胶、芦荟提取液和烷基糖苷混合搅拌均匀,得到第一混合物;

步骤二,将胶基、聚醚和酰胺混合搅拌均匀,得到第二混合物;

步骤三,向第一混合物中加入部分纯化水并且搅拌均匀,得到第三混合物;

步骤四,向第二混合物中加入剩余的纯化水并且搅拌均匀,得到第四混合物;

步骤五,将第三混合物与第四混合物搅拌,边搅拌边匀速加入二氧化钛,完全加入完毕后继续搅拌50-80分钟,静置40-80分钟,即得到成品。

作为本发明实施例进一步的方案:步骤五中二氧化钛的加入时间不少于5分钟。

作为本发明实施例进一步的方案:步骤一和步骤二中搅拌转速为270-420rpm,搅拌温度为25-38摄氏度。

作为本发明实施例进一步的方案:纯化水在加入前进行磁化处理。

与现有技术相比,本发明实施例的有益效果是:

本产品原料来源广泛,多采用食用级别的清洁化工原料,无毒无害,对人、水、空气环境及物料无伤害;

本产品黏附能力和水兼容能力强,发泡速度快,发泡倍数达到50倍以上,形成细微的泡沫,能够无空隙的覆盖,从根本上阻止粉尘向外扩散,并且形成泡沫后扩散时间慢,泡沫在2-5小时才能缓慢降解,泡沫的比重大,不会随风飞散,保证了降尘效果;

本产品形成泡沫后,总体积和总表面积大幅度增大,增加了与粉尘的碰撞机率,增大了降尘效率。

本产品使用方法简单,能大幅度降低水的表面张力,迅速增加粉尘被湿润的速度,具有广阔的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种环保泡沫制剂,包括以下原料:明胶0.8公斤、芦荟提取液13公斤、胶基0.75公斤、烷基糖苷0.8公斤、脂肪醇聚醚0.9公斤、二氧化钛0.4公斤、酰胺0.08公斤和纯化水76公斤。

二氧化钛采用粒径为90纳米的纳米二氧化钛。

所述环保泡沫制剂的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将明胶、芦荟提取液和烷基糖苷混合搅拌均匀,得到第一混合物;

步骤二,将胶基、脂肪醇聚醚和酰胺混合搅拌均匀,得到第二混合物;

步骤三,向第一混合物中加入部分纯化水并且搅拌均匀,得到第三混合物;

步骤四,向第二混合物中加入剩余的纯化水并且搅拌均匀,得到第四混合物;

步骤五,将第三混合物与第四混合物搅拌,边搅拌边在8分钟内匀速加入90纳米的纳米二氧化钛二氧化钛,完全加入完毕后继续搅拌60分钟,静置55分钟,即得到成品。

实施例2

一种环保泡沫制剂,包括以下原料:明胶0.95公斤、芦荟提取液14.2公斤、胶基0.88公斤、烷基糖苷0.9公斤、聚醚0.94公斤、二氧化钛0.46公斤、酰胺0.09公斤和纯化水78.7公斤。

芦荟提取液为将芦荟捣浆成芦荟叶汁后进行过滤和离心,进行循环浓缩后得芦荟浓缩汁,向芦荟浓缩汁中加入其重量8倍的质量分数为95%的乙醇,常温下充分搅拌,静置2小时,过滤、减压回收乙醇得到。

所述环保泡沫制剂的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将明胶、芦荟提取液和烷基糖苷在30摄氏度以330rpm的转速混合搅拌均匀,得到第一混合物;

步骤二,将胶基、聚醚和酰胺在28摄氏度以300rpm的转速混合搅拌均匀,得到第二混合物;

步骤三,向第一混合物中加入部分纯化水并且搅拌均匀,得到第三混合物;

步骤四,向第二混合物中加入剩余的纯化水并且搅拌均匀,得到第四混合物;

步骤五,将第三混合物与第四混合物搅拌,边搅拌边匀速加入二氧化钛,完全加入完毕后继续搅拌70分钟,静置40分钟,即得到成品。

实施例3

一种环保泡沫制剂,包括以下原料:明胶1公斤、芦荟提取液15公斤、胶基1公斤、烷基糖苷1公斤、脂肪醇聚醚1公斤、二氧化钛0.5公斤、酰胺0.1公斤和纯化水80公斤。

芦荟提取液为将芦荟捣浆成芦荟叶汁后进行过滤和离心,进行循环浓缩后得芦荟浓缩汁,向芦荟浓缩汁中加入其重量8倍的质量分数为95%的乙醇,常温下充分搅拌,静置2小时,过滤、减压回收乙醇得到。

二氧化钛采用粒径为120纳米的纳米二氧化钛。

所述环保泡沫制剂的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将明胶、芦荟提取液和烷基糖苷在26摄氏度下以390rpm的转速混合搅拌均匀,得到第一混合物;

步骤二,将胶基、脂肪醇聚醚和酰胺在35摄氏度下以360rpm的转速混合搅拌均匀,得到第二混合物;

步骤三,将纯化水进行磁化处理,向第一混合物中加入部分磁化后的纯化水并且搅拌均匀,得到第三混合物;

步骤四,向第二混合物中加入剩余磁化后的纯化水并且搅拌均匀,得到第四混合物;

步骤五,将第三混合物与第四混合物搅拌,边搅拌边在10分钟内匀速加入二氧化钛采用粒径为120纳米的纳米二氧化钛,完全加入完毕后继续搅拌72分钟,静置60分钟,即得到成品。

实施例4

一种环保泡沫制剂,包括以下原料:明胶1.12公斤、芦荟提取液15.8公斤、胶基1.2公斤、烷基糖苷1.1公斤、聚醚1.06公斤、二氧化钛0.55公斤、酰胺0.12公斤和纯化水83.4公斤。

所述环保泡沫制剂的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将明胶、芦荟提取液和烷基糖苷在29摄氏度下以330rpm的转速混合搅拌均匀,得到第一混合物;

步骤二,将胶基、聚醚和酰胺在35摄氏度下以420rpm的转速混合搅拌均匀,得到第二混合物;

步骤三,将纯化水进行磁化,向第一混合物中加入部分磁化后的纯化水并且搅拌均匀,得到第三混合物;

步骤四,向第二混合物中加入剩余磁化后的纯化水并且搅拌均匀,得到第四混合物;

步骤五,将第三混合物与第四混合物搅拌,边搅拌边匀速加入二氧化钛,完全加入完毕后继续搅拌75分钟,静置80分钟,即得到成品。

实施例5

一种环保泡沫制剂,包括以下原料:1.25公斤、芦荟提取液16.6公斤、胶基1.3公斤、烷基糖苷1.2公斤、脂肪醇聚醚1.18公斤、二氧化钛0.66公斤、酰胺0.13公斤和纯化水85公斤。

芦荟提取液为将芦荟捣浆成芦荟叶汁后进行过滤和离心,进行循环浓缩后得芦荟浓缩汁,向芦荟浓缩汁中加入其重量6倍的质量分数为95%的乙醇,常温下充分搅拌,静置2.5小时,过滤、减压回收乙醇得到。

所述环保泡沫制剂的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将明胶、芦荟提取液和烷基糖苷混合搅拌均匀,得到第一混合物;

步骤二,将胶基、聚醚和酰胺混合搅拌均匀,得到第二混合物;

步骤三,向第一混合物中加入部分纯化水并且搅拌均匀,得到第三混合物;

步骤四,向第二混合物中加入剩余的纯化水并且搅拌均匀,得到第四混合物;

步骤五,将第三混合物与第四混合物搅拌,边搅拌边在8分钟内匀速加入二氧化钛,完全加入完毕后继续搅拌60分钟,静置60分钟,即得到成品。

将实施例1的产品在长城五矿1302n回风巷使用,使用时将成品与水按照1:1.5-2的重量比混合均匀即可,净断面积为17.8m2,使用前的数据见表1,使用后的数据见表2。

表1使用前的测尘数据

表2使用后的测尘数据

从表1和表2中可以看出,本发明实施例1的产品降尘效率达到80%以上,具有良好的降尘效果。

本产品的原料多为可食用级别的清洁化工原料,无毒无害,对人、水、空气环境及物料无伤害;本产品黏附能力和水兼容能力强,发泡速度快,发泡倍数达到50倍以上,形成细微的泡沫,能够无空隙的覆盖综掘机切割滚筒,使切割在泡沫体内完成,从根本上阻止粉尘向外扩散,并且形成泡沫后扩散时间慢,泡沫在2-5小时才能缓慢降解,泡沫的比重大,不会随风飞散。

本产品形成泡沫后,总体积和总表面积大幅度增大,增加了与粉尘的碰撞机率,增大了降尘效率。

本产品能大幅度降低水的表面张力,迅速增加粉尘被湿润的速度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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