使用增塑纤维素醚的灰尘抑制剂的制作方法_2

文档序号:9203850阅读:来源:国知局
, OOOcPs 之间的粘度。非离子型纤维素醚可以是羟丙基甲基纤维素醚。非离子型纤维素醚的百分比 不超过水溶液的20重量%。增塑剂在水溶液中的百分比可以不超过非离子型纤维素醚的 2〇〇重量%。
[0010] 本发明的另一方面涉及处理起尘材料的多个细粒以防止由所述起尘材料散发灰 尘的方法。所述方法包括以下步骤:(1)提供包括水溶性纤维素醚、增塑剂和表面活性剂的 混合物的水溶液;(2)将所述水溶液施用于包含多个细粒的起尘材料,以形成经处理的起 尘材料;和(3)在施用步骤之后,使起尘材料的多个细粒积聚成起尘材料堆,其中所述水溶 液基本均匀地分布在整个经处理的起尘材料堆的内部。所述方法还可以包括步骤(1)混合 所述起尘材料和所述水溶液以使所述水溶液涂覆所述多个细粒,和或(2)在施用步骤期间 转移所述起尘材料,其中在施用所述水溶液于所述多个细粒时,将所述起尘材料从第一位 置转移至第二位置。
[0011] 所述水溶液可具有一种或多种单独或任何合理组合的以下性质。所述非离子型 纤维素醚为烷基取代的纤维素醚。所述增塑剂可以选自由多元醇、二醇、糖类、脂肪酸、月旨 肪酸酯或多羟基醇组成的纤维素醚增塑剂组。所述增塑剂可以选自由二乙二醇、丙二醇、 丙三醇、三乙醇胺、葡萄糖、和季戊四醇组成的组。所述表面活性剂可以选自由已知的对待 处理的起尘材料有效的表面活性剂组成的组。所述非离子型纤维素醚可以是至少部分取 代的羟基-烷基纤维素醚。所述羟基-烷基纤维素醚可以是羟丙基纤维素醚或羟乙基纤维 素醚。所述增塑剂可以选自由已知的纤维素醚增塑剂组成的组。所述增塑剂可以选自由亚 烷基二醇、二亚烷基二醇(dialkylene glycol)、糖类和丙三醇组成的组。所述增塑剂可选 自丙二醇、二乙二醇和丙三醇。所述表面活性剂可以选自由烷基苯磺酸盐、二烷基磺基琥珀 酸酯、脂肪酸酰胺、季铵化合物、有机磷酸酯、环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物、非离子型脂 肪酸醇乙氧基化物、非离子型脂肪醇混合乙氧基化物-丙氧基化物(nonionic fatty acid alcohol mixed ethoxylate-propoxylates)、合成醇乙氧基化物、和合成醇混合乙氧基化 物-丙氧基化物的溶液组成的组。所述表面活性剂可选自由烷基苯磺酸盐、二烷基磺基琥 珀酸酯、非离子型脂肪酸醇乙氧基化物、和合成醇乙氧基化物的溶液组成的组。可将交联剂 加入制剂配制物中。所述交联剂可为己二醛或戊二醛。
[0012] 本发明的另一方面涉及处理起尘材料的多个细粒以防止由所述起尘材料散发灰 尘的方法。该方法包括以下步骤:(1)提供包括溶解性非离子型纤维素醚、增塑剂和表面活 性剂的混合物的水溶液;(2)将所述水溶液施用于包含多个细粒的起尘材料,以形成经处 理的起尘材料;(3)在施用步骤期间转移所述起尘材料,其中在施用所述水溶液于所述多 个细粒时,将所述起尘材料从第一位置转移至第二位置;(4)混合所述起尘材料和所述水 溶液以使所述水溶液涂覆所述多个细粒;以及(5)在施用步骤之后,使经处理的起尘材料 的多个细粒积聚成经处理的起尘材料堆,其中所述水溶液基本均匀地分布在整个经处理的 起尘材料堆的内部。
[0013] 以上所述的本发明的这些方面包括使用非离子型纤维素醚溶液以及增塑剂和表 面活性剂来长时间地减少或消除起尘材料产生灰尘的能力,例如在运输和操作期间和/或 当运输和操作在处理后的若干周进行时。可以0. 005加仑/吨至0. 2加仑/吨、优选0. 02~ 0. 03加仑/吨的比率施用所述溶液。
[0014] 结合以下附图,本发明的其它特征和优点将由下文的说明书变得显而易见的。
【附图说明】
[0015] 为了理解本发明,现在参照附图以示例的方式进行描述,其中:
[0016] 图1是起尘材料的多个细粒的示意图,此时其沿着传送带从第一位置被转移至第 二位置,同时用本发明的水溶液对其进行处理、并且在施用该水溶液之后其被积聚成非起 尘材料堆,其中所述水溶液基本均匀地分布于整个非起尘材料堆的内部。
【具体实施方式】
[0017] 虽然本发明可以具有多种不同形式的实施方式,在附图中显示并且在本文中详细 描述了本发明优选的实施方式,要理解,本公开内容视为本发明原理的示例并且不意图将 本发明宽的方面限定至所阐述的实施方式。
[0018] 本发明涉及处理起尘材料堆以在操作和储存期间抑制灰尘从中产生的意想不到 的有效方法,在处理之前所述起尘材料堆具有在常规操作期间产生灰尘的倾向。所述方法 包括向所述起尘材料施用包括溶解性纤维素醚、增塑剂和一种或多种表面活性剂的混合物 的水溶液,并且将起尘材料和水溶液充分混合,由此来降低或消除起尘材料在常规操作期 间产生灰尘的能力。
[0019] 本文所描述的发明是使用水溶性纤维素醚产生的在水基灰尘控制处理的强度方 面的显著的且意想不到的改进。先前的工作,特别是R0e在'859专利中教导了使用水溶性 纤维素醚作为粘合剂,尽管是在比本申请所预期的温度更高的温度下。如上所讨论的,只会 预期到增塑剂的加入弱化了粘结剂,并因此已经将增塑剂的使用视为是对灰尘控制制剂的 可获得的最佳粘合强度的危害。然而,与预期相反,加入增塑剂实际上反而强化了这些应用 中所形成的颗粒与颗粒的粘合性。发现,含增塑剂和表面活性剂的水溶性纤维素醚制剂比 不含增塑剂的类似制剂在强度和起尘减少方面提供了显著改进。
[0020] 本工作的大部分已经针对煤来进行。然而,本领域技术人员会认识到,本发明同样 适用于大范围的起尘块材料(dusting bulk material),其实例包括但不限于:铁燧岩、石 灰石、碎石、砾石、沙子、石膏、水泥、灰分(ash)、石油和冶金焦碳、木肩、和多种工业矿石。
[0021] 本发明涉及使用水溶性纤维素醚以在将其施用于多种材料时粘合灰尘。通常,将 水溶性纤维素醚分散于水中并搅拌至完全水合,从而制造均质溶液。在制造步骤过程中的 任何点加入增塑剂和表面活性剂,并且通常稀释所述材料并且将其喷洒在起尘材料的流动 堆上。
[0022] 第一步骤,可以以多种方式实现分散和水合纤维素醚,详见"Methocel Cellulose Ethers Technical Handbook",可从从以下 Dow 的网站获取:(http://www. dow. com/ webapps/lit/litorder. asp ? filepath = /pdfs/noreg/192_01062· pdf&pdf = true)。发 现使用粉末喷射器,例如由Compatible Components (www. cccmix. com)提供的装置来分散 纤维素醚粉末是极其方便的。
[0023] 纤维素醚的类别包括甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟 乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和常见的羟烷基甲基纤维素(例如由Dow Chemical Corporation出售的商品名为METHOCEL?的那些)。发现甲基纤维素在这种技术中是 非常有效的,并且尤其是在2. 5重量%下会形成粘度为4, OOOcPs的溶液的中等粘度材料。 同时,较低粘度的羟丙基甲基纤维素、例如在2. 5重量%下会形成400cPs溶液的材料,如果 以稍大的浓度来使用的话也是同样有效的。通常使用纤维素醚的粘度来定义不同的分子 量。因此,400cPs的甲基纤维素醚在2. 5%的浓度下会具有400cPs的粘度,并且4,000cPs 的甲基纤维素醚在2. 5%的浓度下会具有4, OOOcPs的粘度。较低的浓度会具有较低的粘 度。已发现,增塑剂的强化效果不能延伸至阴离子型羧甲基纤维素。
[0024] 已经测试了多种不同的增塑剂,包括二乙二醇、丙二醇、丙三醇、三乙醇胺、葡萄糖 和季戊四醇,并且均表明这是在这种应用中所有增塑剂的常见现象。从经济的角度看,显而 易见的是,这些增塑剂中的一些会更加节省成本。具体地,已经发现丙三醇是有效的且在目 前市场上是丰富的,因为它是来自生物柴油制造的副产物。随着市场变化,并且尤其是随着 丙三醇成为优选的化学原料,我们预期二乙二醇和葡萄糖仍然是丙三醇的经济上可行的替 代物。
[0025] 已经验证了将交联剂乙二醛应用于这些体系,并且以这种方式产生且观察到外壳 强度的进一步增加。这使预期的,并且会进一步预期使用其它交联体系例如硼酸盐或锆盐 基交联体系对强度的类似改进。
[0026] 润湿剂对于确保所述纤维素醚溶液在所述起尘材料上的有效覆盖是必要的。本 领域技术人员熟知所述灰尘控制的区域,在过去,烷基苯磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸酯、月旨 肪酸酰胺、季铵化合物、有机磷酸酯、非离子型脂肪酸醇乙氧基化物和混合乙氧基化物-丙 氧基化物(mixed ethoxylate-propoxylates),以及合成醇乙氧基化物和混合乙氧基化 物-丙氧基化物的溶液已经全部被使用。
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