一种可降解环保高效抑尘剂及其制备方法和使用方法与流程

文档序号:20265293发布日期:2020-04-03 18:18阅读:594来源:国知局

本发明涉及一种可降解环保高效抑尘剂及其制备方法和使用方法,属于防止粉尘扩散技术和环境保护领域。



背景技术:

近年来,随着经济的高速发展,粉尘污染已成为大气污染中较难控制的主要污染物。开放性尘源的扬尘污染是粉尘污染中的较大来源。例如:煤炭、矿产的堆放和运输、矿石的生产加工、建筑工地、裸露地面、道路等都是易产生扬尘的源头。

目前针对开放性尘源的普遍处理措施是通过苫盖网布、洒水抑尘、设置挡风墙抑尘、化学抑尘等,但这些方式都存在各种问题。苫盖网布成本较高,有效期短,铺设效率低;洒水抑尘有一定的效果但是夏天水分蒸发快,需不断的喷洒浪费水资源,冬天低温易结冰造成各种不便;设置挡风墙投入大且效果不明显,特别是大型堆料场和工地,密闭空间影响大型车辆和设备的搬运效率;化学抑尘相比效果明显,没有上述传统抑尘的缺点,但是传统的无机盐类和重油类化学抑尘剂容易造成二次污染,普通高分子抑尘剂会有化学物质残留在料堆里,影响后续的使用。

随着人们环保意识的逐渐提高,性能不完善、存在环境污染隐患的抑尘剂逐渐被淘汰,可生物降解、环境友好型抑尘剂也逐渐成为研究的热点。



技术实现要素:

本发明旨在提供一种可降解环保高效抑尘剂及其制备方法,可以克服传统抑尘中存在的问题。

本发明中,通过利用多种单一性能凸出的材料进行合理的组合改性,得到综合性能优异的抑尘材料。改性淀粉和水性可降解型材料搭配使用,克服了普通聚合物或者聚合物乳液不环保、不易降解和单一淀粉成膜后的低强度、不耐水、不耐光解的缺点,耐受性好,抗风蚀能力强,减少抑尘费用支出。

本发明提供了一种可降解环保高效抑尘剂,包括以下重量百分比的原料:

水性可降解型乳液6~10%

改性淀粉1~3%

改性纤维素0.3~0.8%

分散剂0.2~0.6%

润湿剂0.1~0.5%

水86~92%。

上述水性可降解型乳液:该类型乳液优选端羟基聚乳酸乳液,其次选择化学键键能较小且容易在太阳光下辐射老化分解的水性高分子乳液,以及端羟基聚乳酸乳液和其他水性高分子乳液的复合乳液。

上述抑尘剂中,所述改性淀粉是羧甲基淀粉、羟丙基淀粉、过氧化氢氧化淀粉、醋酸酯淀粉中的一种或者几种。

上述抑尘剂中,所述改性纤维素为纤维素无机酸酯、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、微晶纤维素中的一种或者几种。

上述抑尘剂中,所述分散剂为聚羧酸钠盐、部分饱和羧酸酯、聚烷氧基化合物、多聚磷酸盐中的一种。

上述抑尘剂中,所述润湿剂为烷基芳基磺酸钠、脂肪醇与环氧乙烷的缩合物、磷酸酯、聚醚多元醇中的一种。

本发明提供了上述可降解环保高效抑尘剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照比例称量各组分,将一半的水加热至30~35℃,开启搅拌100~200r/min,慢慢加入改性淀粉,搅拌5~8min;搅拌均匀后,将转速调整至80~120r/min,逐渐升温至60~75℃,颜色逐渐从白色变成透明,搅拌3~5min,即得到改性淀粉糊;

(2)将称量好的端羟基聚乳酸乳液或其他水性可降解型乳液和剩余水放在搅拌器中,开启搅拌,转速100~200r/min,然后分别加入称量好的改性纤维素、分散剂、润湿剂,保持转速搅拌10~15min;然后将转速调整到80~120r/min,加入步骤(1)制得的改性淀粉糊,搅拌5~10min,确保混合均匀,出料即得到可降解环保高效抑尘剂。

本发明提供了上述可降解环保高效抑尘剂的使用方法,施工时用喷雾器直接将液体喷淋在尘源表面即可。

本发明的有益效果:

(1)该抑尘剂采用淀粉和聚乳酸等水性可降解材料作为主要原材料,两者达到使用寿命后会自行降解,不会产生污染环境的残留物,避免二次污染,是环境友好型材料;

(2)所使用端羟基聚乳酸乳液或其他水性可降解型乳液,与水的相容性优异,可以任意比与水互溶,使得整个水性环保体系的材料稳定性更强。

(3)由于较多细微颗粒物是疏水的,因润湿剂的引入,当液体材料喷洒到固体尘源表面后,固体表面气体均被液体所置换,使用时材料更容易铺展开和往下渗。有效提高了材料的浸湿性和渗透性,直接体现在固化层厚度指标提升。

(4)该材料是复合有机体系,搭配适当的分散剂,增强各组分的相容性,使得体系更加稳定;增加材料的流动性,结合润湿剂的易铺展性,使得材料固化后成膜更均匀,保水能力更好,有效的抑尘,减少环境污染。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明,但不局限于以下实施例。

实施例1:

称取440g水加热至30℃,开启搅拌150r/min,慢慢加入羟丙基淀粉30g,搅拌7min。均匀后,将转速调整至110r/min,逐渐升温至73℃,颜色逐渐从白色变成透明,搅拌3min,即得到改性淀粉糊。

称取端羟基聚乳酸乳液80g和440g水放在搅拌器中,开启搅拌,转速150r/min,然后分别加入3g羧甲基纤维素、3g聚羧酸钠盐、烷基芳基磺酸钠4g,保持转速搅拌15min。将转速调整到120r/min,逐渐加入上述制得的改性淀粉糊470g,搅拌10min,确保混合均匀,出料即得到。

施工时用喷雾器直接将液体喷淋在尘源表面即可。

实施例2

称取445g水加热至32℃,开启搅拌180r/min,慢慢加入30g改性淀粉(羟丙基淀粉与羧甲基淀粉混合物,比例为1:1~1:1.5),搅拌8min。均匀后,将转速调整至120r/min,逐渐升温至70℃,颜色逐渐从白色变成透明,搅拌5min,即得到改性淀粉糊。

称取称可降解型醋酸乙烯乳液90g和445g水放在搅拌器中,开启搅拌,转速130r/min,然后分别加入4g改性纤维素(羟丙基甲基纤维素与甲基纤维素混合物,比例是1:1~1:1.8)、3g聚烷氧基化合物、磷酸酯3g,保持转速搅拌12min。将转速调整到100r/min,逐渐加入上述制得的改性淀粉糊475g,搅拌6min,确保混合均匀,出料即得到。

施工时用喷雾器直接将液体喷淋在尘源表面即可。

实施例3

称取436.5g水加热至35℃,开启搅拌120r/min,慢慢加入20g改性淀粉(羟丙基淀粉与醋酸酯淀粉混合物,比例是1:1~1:1.5),搅拌5min。均匀后,将转速调整至80r/min,逐渐升温至64℃,颜色逐渐从白色变成透明,搅拌5min,即得到改性淀粉糊。

称取称取端羟基聚乳酸乳液等可降解型乳液组合物100g和475g水放在搅拌器中,开启搅拌,转速200r/min,然后分别加入5g改性纤维素(纤维素无机酸酯与微晶纤维素混合物,比例是1:1~1:1.8)、1g部分饱和羧酸酯、聚醚多元醇1g,保持转速搅拌10min。将转速调整到80r/min,逐渐加入上述制得的改性淀粉糊456.5g,搅拌8min,确保混合均匀,出料即得到。

施工时用喷雾器直接将液体喷淋在尘源表面即可。

市场某些具备抑尘作用的产品与发明产品的性能指标进行对比,测试如下:

从上述数据中可以看出,不同类型的抑尘剂都有一定的抑尘效果,其中最主要的两个抑尘指标风蚀率和固化层厚度区别最大,也最能体现抑尘剂性能的优异性;在同等固形物含量的前提下,对以上三类性能比较得出:

1、本发明抑尘剂产品风蚀率很低,说明被风破坏作用大幅减弱,减少了抑尘剂使用过程中的弱化,其次固化层厚度可达15mm,让抑尘面集结成坚固表层,具备适宜的抗风侵蚀效果;固化层固话完毕后用水浸润不会丧失粘结力,且经过60天自然光照后开始逐步分解,最后恢复土壤影响,不会造成环境污染;

2、高分子乳液,也可以水互溶,但是抗风蚀能力明显减弱,同时,固化层厚度徘徊在符合国家标准边缘;固化完毕后用水浸润,耐水性良好,经过60天自然光照不分解,特别是经过300天的连续照射依然没有分解,造成土壤功能的部分丧失,影响环境;

3、冷溶聚乙烯醇粉末,按照同样固含量稀释成溶液后喷洒到对比样品,抗风蚀性能明显不足,且固化层厚度也没有达到行业标准,干燥成型后再次用水浸润固化效果消失,经过10天自然光照已开始出现分解,失去抑尘效果。

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