剝離型壓制去汙劑的製作方法

2023-05-06 05:46:36

專利名稱：剝離型壓制去汙劑的製作方法
所屬技術領本發明屬於工程去汙技術領域，主要涉及的是一種剝離型壓制去汙劑。
背景技術：
伴隨著核能的發展和應用，放射性汙染日益受到人們的關注，在核電站事故、核打擊或準核打擊等非常情況下，放射性物質會大量洩露到外界環境中，對空氣、水、土壤等環境造成汙染，嚴重危害動植物和人群的生存環境，使汙染區人體在短時間內受到放射性物質照射劑量超標，將導致放射性損傷或死亡。
在核汙染大面積去汙技術領域通常採用將沉降於物體表面的放射性灰塵轉移至安全地貯存或掩埋的方法來消除核汙染即物理法。通常採用的方法有以下幾種(1)水衝法；(2)真空吸塵法；(3)鏟土法；(4)深耕法；但是這些傳統去汙技術的弊端主要有以下幾個方面(1)去汙不徹底；(2)易造成次生或二次汙染；(3)廢物量大，運輸、儲存或處置費用高；(4)作業效率低，處置周期長，人員受照劑量大，需要笨重的防護設備；這些弊端大大限制了傳統去汙技術在大面積核應急工程去汙領域中的應用。
目前，較為先進的核汙染去汙技術是剝離型膜體去汙技術，它以其適用範圍廣、對環境影響小、去汙效率高、無二次汙染或次生汙染等優良技術性能從各種去汙技術中脫穎而出，受到各國的青睞。但是，目前的研究成果還有很大的局限性。如1986年車諾比核電站發生嚴重放射性洩露事故後前蘇聯研製開發的幹法消除劑以及目前俄羅斯研製開發的幹法消除塗料應用範圍較狹窄，僅適用於鬆軟土壤，野外大面積推廣應用價格高、操作複雜且由於施工技術質量等方面的原因無法達到預想的去汙效果，同時需要專門的設備予以噴塗，成膜性差不能使用機械回收，清除效率很低。
在我國，剝離型膜體去汙技術方面的研究起步較晚，主要集中於建築物內部或核設施內部的汙染清除。中國輻射防護研究院、原子能科學研究院、清華大學等機構先後開展了剝離型膜體去汙材料的研究，並取得了一定的科研成果，這些成果在金屬容器表面、光滑牆體表面獲得了應用，且去汙效果較好，防化研究院也開展了有關去汙劑的研究，主要集中於水中放射性顆粒的吸附和降解。但由於這些研究成果主要應用於室內特殊介質表面或處於實驗室階段，在野外複雜環境條件下應用存在以下缺陷(1)對去汙對象表面光潔度要求比較苛刻；(2)需要專用噴塗設備；(3)不具備壓制、吸附空氣中放射性氣溶膠的能力；(4)單位面積去汙成本太高，性價比不具有野外大面積應用價值；(5)形成的膜體需人工剷除，作業效率低，勞動強度大，人員受照劑量高；因此，受材料的性能限制，現有成果在核事故應急或其它大面積放射性汙染清除過程中難以推廣。
發明的目的本發明的任務即是研究開發一種適用野外複雜環境條件和介質表面的可清除放射性汙染的壓制去汙劑。該去汙劑克服現有成果的缺陷，廢物量少，作業效率高，可壓制、吸附空氣中和地面的放射性顆粒，能形成可機械化剝離的包裹放射性顆粒的連續膜體，從而通過機械化剝離回收，運輸處置，達到現場放射性汙染清除的目的。
為完成上述任務，本發明採取的技術方案是本發明由A組分和B組分構成，A組分包括成膜材料和增塑劑，B組分包括增稠劑和填料，各組分的用量重量為成膜材料75-90，增塑劑3-5，增稠劑2-5，填料2-10。
本發明B組分中還可加入快幹劑，其用量重量為10以下。
本發明組分中，採用的成膜材料為水基膠粘劑，主要包含丙烯酸乳液、醋酸乙烯基乳液、苯丙乳液、聚乙烯醇乳液等；其在材料中的作用主要是成膜、吸附、溶解固體材料；成膜材料的用量對膜體的滲透深度、溶液粘度、去汙率、以及材料的成膜性影響很大，當成膜材料的用量降低時，材料的滲透深度增大，去汙率增大，但成膜性降低，膜體柔韌性、延伸率、可剝離性降低，當成膜材料的用量增大時，材料的滲透深度減小，但成膜性提高很大，膜體柔韌性、延伸率增大，膜體與基面粘附力增大，不利於機械剝離。經過試驗對比，成膜材料的用量在75-90時為好，膜體的各項性能都比較合適。增塑劑為表面活性劑，主要包含臨苯二甲酸脂類增塑劑、脂肪族二元酸脂類增塑劑、磷酸脂類增塑劑，增塑劑的用量是影響膜體韌性的主要因素，當增塑劑的用量降低時，膜體的韌性和拉伸強度降低，使膜體變的硬脆而無彈性，當增塑劑的用量增大時，膜體的韌性增強，伸長率增大，經過試驗對比，增塑劑的用量在3-5時為好。增稠劑為纖維素醚類增稠劑，增稠劑的加入可以在減少成膜材料用量的情況下獲得較好的成膜性，其用量過低則無法起到減少成膜材料用量，降低材料成本的作用，用量過高，也會對材料的成膜性構成一定的影響，使材料的成膜性變差。增稠劑的用量是影響粘度的主要因素，粘度隨增稠劑用量的增加而增大，用量過大則使材料粘度過大，降低了材料的可噴灑性，增大了作業難度以及與現有裝備的適配性。增稠劑也是影響漿液穩定性的主要因素，隨著增稠劑用量增加漿液穩定性變差。綜合考慮增稠劑的用量對減少成膜材料用量，降低材料成本的作用，對粘度、漿液穩定性的影響等因素，其用量以2-5為宜。填料主要為改性粘土如膨潤土、廢紙漿，在材料中加入填料多是為了有效降低成本，吸附放射性顆粒，增加材料中的纖維含量。填料的用量也會對材料粘度和漿液穩定性造成一定的影響，填料用量的增大可以有效降低材料的成本，但會使材料的粘度大大提高，降低了可噴灑性，增大作業難度，漿液穩定性也有所降低，使材料的儲存時間縮短，通過試驗，填料的用量在2-10時，材料的性價比較好，且對材料的粘度和穩定性影響不大。快幹劑為水泥、活性碳粉及其它吸水材料，其作用是發生水化反應消耗體系中的水分或吸收材料中的水分，縮短體系的固化時間。但用量過大時，對材料的韌性有一定的影響，使材料變脆，膜體表面龜裂現象嚴重，剝離性降低且材料漿液穩定性差，易出現沉澱物，經過試驗對比，快幹劑的用量必須控制在10以下。
本發明提出的去汙劑具有壓制和去汙雙重功用，清除的汙染物主要為空氣中的放射性氣溶膠和地面上非固定性放射性沉降物。通過對氣溶膠和沉降物的衝刷、潤溼、擴散、吸附、粘結和乾燥凝結等過程後形成連續的膜體，利用機械將膜體回收達到將汙染物清除的目的。其噴灑於地面，在對放射性顆粒的吸附完成後，放射性顆粒與齊聚體共同形成齊聚體膠團。在自然環境條件下，溶劑不斷蒸發，或者不斷與壓制去汙劑中的快幹劑發生水化反應而消耗大量的水分子發出熱量，膠團周圍的水化層減薄，加劇了膠團(吸附有沉降物顆粒)之間的布朗運動，使得齊聚體膠團之間碰撞機率不斷提高而導致齊聚體的相互聚結而形成齊聚體鏈網，最後形成汙染物質與材料黏結一起的連續膜體，且形成的連續膜體的力學性能指標滿足機械化回收的要求。適用於野外各種複雜地面(混凝土表面、水泥和瀝青路面、中密土壤、農田與砂土以及森林、多植被地面)上的核汙染清除。
本發明具有以下特點(1)去汙性能好，在各種基面上的去汙率可達95％以上；(2)適用範圍廣，不僅可用於室內規則光滑表面，還適用於野外複雜地質表面的放射性汙染清除，另外還適用於空氣中100米以下低空的放射性氣溶膠的清除；(3)適配性好，可滿足國內現有裝備和大型專用噴灑設備的噴灑要求；(4)廢物量少，綜合去汙成本低；
(5)在溫度為25℃左右、溼度為40％時，成膜時間約為6～12h，但溫度、溼度對成膜時間均有較大的影響，隨溫度降低、溼度增加，成膜時間均相應延長；(6)成膜性好，且材料成膜後剝離強度較低，其拉伸強度大於粘結強度，便於機械化揭膜回收作業；(7)具有一定的耐久性，在鬆散土層上成膜後一個月內膜體的各項性能指標無顯著變化，在混凝土地面上三個月內膜體的各項性能無顯著變化；(8)該材料在0℃以上使用時，除成膜時間、粘結強度隨溫度降低有所改變外，溫度降低對其他性能無明顯影響；該材料可在0℃以下的環境中成膜(但配料、噴灑應在正溫下進行)，但不應在0℃以下環境中揭膜，應待環境溫度回升至0℃以上並持續一段時間後再揭膜回收；(9)該材料在噴灑6～8h後可經受雨水衝刷，材料成膜性能除成膜時間延長外其他不受影響；該材料可在潮溼基面上使用，但基面潮溼會顯著延長材料的成膜時間，也會降低用於鬆散土層配方材料成膜後的力學性能；材料成膜後長期泡水雖對去汙率無太大影響，但由於會顯著降低膜體的力學性能，會給機械連續起卷回收造成一定困難；本發明的基本性能如下表

本發明的適用範圍如下表

具體實施方式
本發明的實施例如下實施例1本實施例由A組分和B組分構成，A組分包括成膜材料和增塑劑，B組分包括增稠劑和填料。A組分中的成膜材料為水基膠粘劑，如丙烯酸、醋酸乙烯基乳液、苯丙乳液、聚乙烯醇乳液等；增塑劑為表面活性劑，如含臨苯二甲酸脂類增塑劑、脂肪族二元酸脂類增塑劑、磷酸脂類增塑劑；B組分中的增稠劑主要為纖維素醚類增稠劑；填料為改性粘土，如膨潤土、廢紙漿，各組分的用量為成膜材料75-90，增塑劑3-5，增稠劑2-5，填料2-10。
為了提高本實施例壓制去汙劑生產調製的規模，充分發揮裝備的原有功能，使壓制去汙劑形成系列產品，增加壓制去汙劑在使用時的可操作性、延長材料的保質期和保存時限，經過研究和調製，實施例為雙組分包裝，其中主劑A組分為溶液，輔劑B組分為粉劑，使用時將A、B組分混合併攪拌均勻，即可實施噴灑作業。
實施例2本實施例由A組分和B組分構成，A組分包括成膜材料和增塑劑，B組分包括增稠劑、填料和快幹劑。成膜材料為水基膠粘劑，主要包含丙烯酸乳液、醋酸乙烯基乳液、苯丙乳液、聚乙烯醇乳液等；增塑劑為表面活性劑，如含臨苯二甲酸脂類增塑劑、脂肪族二元酸脂類增塑劑、磷酸脂類增塑劑；B組分中的增稠劑主要為纖維素醚類增稠劑；填料為改性粘土如膨潤土、廢紙漿；快幹劑為水泥快幹劑為水泥、活性碳粉。各組分的用量為成膜材料75-90，增塑劑3-5，增稠劑2-5，填料2-10，快幹劑10以下。
權利要求
1.一種剝離型壓制去汙劑，其特徵在於其由A組分和B組分構成，A組分包括成膜材料和增塑劑，B組分包括增稠劑、填料和快幹劑，各組分的用量為成膜材料75-90，增塑劑3-5，增稠劑2-5，填料2-10，快幹劑10以下。
2.根據權利要求1所述的剝離型壓制去汙劑，其特徵在於所述B組分還中還可加入快幹劑，其用量為10以下。
2.根據權利要求1所述的剝離型壓制去汙劑，其特徵在於所述成膜材料為水基膠粘劑，主要包含丙烯酸乳液、醋酸乙烯基乳液、苯丙乳液、聚乙烯醇乳液等
3.根據權利要求1所述的剝離型壓制去汙劑，其特徵在於所述增塑劑為表面活性劑，主要包含臨苯二甲酸脂類增塑劑、脂肪族二元酸脂類增塑劑、磷酸脂類增塑劑。
4.根據權利要求1所述的剝離型壓制去汙劑，其特徵在於所述增稠劑為纖維素醚類增稠劑。
5.根據權利要求1所述的剝離型壓制去汙劑，其特徵在於所述填料為改性粘土如膨潤土、廢紙漿。
6.根據權利要求2所述的剝離型壓制去汙劑，其特徵在於所述快幹劑為水泥、活性碳粉。
全文摘要
本發明屬於工程去汙技術領域，主要涉及的是一種剝離型壓制去汙劑。其由主劑A組分和輔劑B組分構成，主劑A組分包括成膜材料和增塑劑，輔劑B組分包括增稠劑、填料和快幹劑，各組分的用量為成膜材料75－90，增塑劑3－5，增稠劑2－5，填料2－10，快幹劑10以下。本發明具有壓制和去汙雙重功用，清除的汙染物主要為空氣中的放射性氣溶膠和地面上非固定性放射性沉降物。通過對氣溶膠和沉降物的衝刷、潤溼、擴散、吸附、粘結和乾燥凝結等過程後形成連續的膜體，利用機械將膜體回收達到將汙染物清除的目的。其形成的連續膜體的力學性能指標滿足機械化回收的要求。適用於野外各種複雜地面(混凝土表面、水泥和瀝青路面、中密土壤、農田與砂土以及森林、多植被地面)上的放射性汙染清除。
文檔編號C09K3/00GK1760992SQ20041006057
公開日2006年4月19日 申請日期2004年10月15日 優先權日2004年10月15日
發明者王天運, 雷志良, 劉家洛, 王振中, 劉水江, 劉國強, 張羚耀 申請人:中國人民解放軍總參謀部工程兵科研三所