一種保溼型多用途防塵抑塵劑及其製備工藝的製作方法

2023-12-04 19:57:56

本發明涉及防塵抑塵技術領域，具體是一種保溼型多用途防塵抑塵劑及其製備工藝。

背景技術：

揚塵顆粒物的粒徑雖然小，但是造成城市顆粒物汙染的首要因素。PM10、PM2.5的顆粒雖小，但比表面積大，易受到各種汙染，更易積累大量有害元素，危害人體健康。露天採礦及堆場、建築工地揚塵、建築材料堆場、沙漠等都是產生粉塵的主要場所，是世界公害之一。隨著霧霆等汙染問題的頻發，受影響的地區越來越多，嚴重影響到了人們的正常生活和身體健康。2013年9月10口，國務院印發了《大氣汙染防治行動計劃》的通知。明確了具體指標「到2017年全國地級以上城市可吸入顆粒物濃度比2012年下降10％，極大整治力度，加強施工揚塵監管，積極推進綠色施工，煤場、堆場加強防風抑塵措施」。標誌著我國大氣汙染防治工作將建築施工、煤場、堆場的揚塵抑塵納入了重點監管和整治的範圍。

當前各地的防塵方法是基本還是灑水和覆蓋保護物等。灑水的方法雖然簡便易行，但由於揚塵與水分之間的結合力很弱，水分很容易蒸發，滿足不了長期有效抑塵的需求維持時間短且要求噴施頻率高，對高溫天氣和乾旱缺水地區不方便造成防塵效果不好並且成本高。對於長時間堆放的土料和長距離運輸的散體起塵貨物也起不到防塵和防飛濺的作用；覆蓋防塵的方式，常用的防塵網二次利用率低，並且降解速度慢造成二次汙染，還容易破損使用效果差，也不能解決二次揚塵的問題。目前，抑塵劑在我國已得到越來越多的研究和應用，但仍有許多不完善的地方，急需開發出價格低廉，使用方便、能保溼效果且持續時間長，抑塵、固化效果好的保溼型防塵抑塵劑。

現有的防塵抑塵劑，一般分為兩類，一類是堆場(煤場)、鐵路運輸抑塵的結殼型，專利號20101080552.7《抑塵劑及其使用方法》、專利號201310175832.2《雙組分潤溼單組分固化型煤炭運輸及儲藏用抑塵劑》其原理均是在表面構結1-2cm後的殼，從而使風吹不起來，後者加入了三甘醇等保溼劑，但在強度上沒做更深研究；另一類是針對建築工地的及道路的溼潤型抑塵劑，主要是通過高分子保溼材料使水在浮土中保持較長時間，已達到防止揚塵的目的。專利號200610130475.8《一種溼潤型抑塵劑及其製備方法和用途》、專利號201210130914.0《道路抑塵劑》、201310194118.8《一種新型環保路面抑塵劑》雖側重點主要針對道路防塵抑塵，但均是一保溼為主要手段，作為建築工地由於施工車輛的反覆碾壓，因此防塵時間較短(最多10天左右)，需要多次噴施，才能保證效果。

因此，從應用領域來看，作為大規模建設的建築工地急需要一種通用型的防塵抑塵劑，便於施工作業，從性能上來說，一方面要能結殼，另一方面需要有一定保溼效果，更重要的是能經得起施工車輛的來回碾壓而不需要經常噴施，從而降低成本。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種保溼性好、表面強度高、抗凍性好、抑塵時間長、耐碾壓的保溼型多用途防塵抑塵劑及其製備工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種保溼型多用途防塵抑塵劑，由以下按照質量份的原料組成：

本發明另一目的是提供一種保溼型多用途防塵抑塵劑的製備工藝，包含以下步驟：

1)將去離子水加入反應釜中加熱至90-100℃，緩慢加入聚乙烯醇、矽酸鈉、氟矽酸鎂恆溫攪拌反應不少於1h時間；

2)降溫至60-70℃，在攪拌下加入羥丙基甲基纖維素、十二烷基硫酸鈉、過硫酸銨或過硫酸鉀反應攪拌不少於0.5h；

3)冷卻到35℃，加入醇酯十二、乙二醇、丙三醇、聚丙烯醯胺攪拌0.5h，然後過濾，得成品。

作為本發明進一步的方案：步驟1)中，加熱達到95℃，攪拌反應時間不少於1h，且為恆溫反應時間。

作為本發明進一步的方案：步驟2)中，反應的溫度在65℃，攪拌時間0.5-1h。

作為本發明進一步的方案：步驟3)中，醇酯十二為淨含量95％以上溶液，乙二醇為純度99％溶液，聚丙烯醯胺分子量在1800萬單位以上。

作為本發明進一步的方案：反應釜為攪拌式反應釜，攪拌速度不低於150rpm/min。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明提供的防塵抑塵劑具有保溼性好、表面強度高、抗凍性好、抑塵時間長，經得起施工車輛的反覆碾壓，不僅可為礦區、碼頭、電廠等容易起灰揚塵的區域進行固塵抑塵而且可對建築工地的堆場、道路的揚塵具有長時間的有效控制。本發明具有製備工藝簡單、造價低廉、使用方便容易掌握等特點。本發明屬於環保型材料，使用後不會形成二次汙染。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例1

本發明實施例中，一種保溼型多用途防塵抑塵劑，包括以下按重量份數計的原料：聚乙烯醇15份，矽酸鈉8份，氟矽酸鎂8份，羥丙基甲基纖維素10份，十二烷基硫酸鈉2份，醇酯十二1份，過硫酸銨或過硫酸鉀1份，乙二醇1份，丙三醇3份，聚丙烯醯胺2份，去離子水49份。

上述保溼型多用途防塵抑塵劑的製備方法，包括以下步驟：

將所需要的水加入反應釜中加熱至95℃，緩慢加入所需量的聚乙烯醇、矽酸鈉、氟矽酸鎂恆溫攪拌反應1h時間；降溫至65℃，在攪拌下加入所需量的羥丙基甲基纖維素、十二烷基硫酸鈉、過硫酸銨或過硫酸鉀反應攪拌0.8h；緩慢冷卻到35℃，加入上述所需量的醇酯十二、乙二醇、丙三醇、聚丙烯醯胺攪拌0.5h，然後過濾，得成品。

實施例2

本發明實施例中，一種保溼型多用途防塵抑塵劑，包括以下按重量份數計的原料：聚乙烯醇18份，矽酸鈉8份，氟矽酸鎂8份，羥丙基甲基纖維素12份，十二烷基硫酸鈉2份，醇酯十二1份，過硫酸銨或過硫酸鉀0.5份，乙二醇0.5份，丙三醇2份，聚丙烯醯胺2份，去離子水46份。

上述保溼型多用途防塵抑塵劑的製備方法，包括以下步驟：

將所需要的水加入反應釜中加熱至95℃，緩慢加入所需量的聚乙烯醇、矽酸鈉、氟矽酸鎂恆溫攪拌反應1h時間；降溫至65℃，在攪拌下加入所需量的羥丙基甲基纖維素、十二烷基硫酸鈉、過硫酸銨或過硫酸鉀反應攪拌0.6h；緩慢冷卻到35℃，加入上述所需量的醇酯十二、乙二醇、丙三醇、聚丙烯醯胺攪拌0.5h，然後過濾，得成品。

實施例3

本發明實施例中，一種保溼型多用途防塵抑塵劑，包括以下按重量份數計的原料：聚乙烯醇20份，矽酸鈉8份，氟矽酸鎂10份，羥丙基甲基纖維素10份，十二烷基硫酸鈉2份，醇酯十二1份，過硫酸銨或過硫酸鉀0.5份，乙二醇0.5份，丙三醇2份，聚丙烯醯胺2份，去離子水45份。

上述保溼型多用途防塵抑塵劑的製備方法，包括以下步驟：

將所需要的水加入反應釜中加熱至95℃，緩慢加入所需量的聚乙烯醇、矽酸鈉、氟矽酸鎂恆溫攪拌反應1h時間；降溫至65℃，在攪拌下加入所需量的羥丙基甲基纖維素、十二烷基硫酸鈉、過硫酸銨或過硫酸鉀反應攪拌1h；緩慢冷卻到35℃，加入上述所需量的醇酯十二、乙二醇、丙三醇、聚丙烯醯胺攪拌0.5h，然後過濾，得成品。

實施例4

本發明實施例中，一種保溼型多用途防塵抑塵劑，包括以下按重量份數計的原料：聚乙烯醇20份，矽酸鈉10份，氟矽酸鎂9份，羥丙基甲基纖維素15份，十二烷基硫酸鈉1.5份，醇酯十二0.8份，過硫酸銨或過硫酸鉀1份，乙二醇1份，丙三醇3份，聚丙烯醯胺3份，去離子水50份。

上述保溼型多用途防塵抑塵劑的製備方法，包括以下步驟：

將所需要的水加入反應釜中加熱至95℃，緩慢加入所需量的聚乙烯醇、矽酸鈉、氟矽酸鎂恆溫攪拌反應1h時間；降溫至65℃，在攪拌下加入所需量的羥丙基甲基纖維素、十二烷基硫酸鈉、過硫酸銨或過硫酸鉀反應攪拌0.5h；緩慢冷卻到35℃，加入上述所需量的醇酯十二、乙二醇、丙三醇、聚丙烯醯胺攪拌0.5h，然後過濾，得成品。

實施應用例

本發明堆場使用劑量為0.3-0.5kg/m2，道路使用劑量為0.5-0.8kg/m2，經試驗檢測該保溼型多用途防塵抑塵劑，無味、無雜質，環保生態，可生物降解，不損害植被，無腐蝕性，無毒性，粘度＞10mPa.s，pH值7，未檢出汞、鉻、鎳、鉛、砷等金屬離子，未檢出甲醛等有害機物。抗風能力8級以下，有效控塵時間＞30天，保水率＞20％，表面強度＞0.2MPa。

應用例1

2016年5月，使用上述發明的保溼型多用途防塵抑塵劑在西北某新區園區建設中的土料堆場進行了應用的試驗：試驗面積5000m2，使用本發明防塵抑塵劑按照每平方0.3kg的劑量，共1500kg防塵抑塵劑與5000kg的水進行充分稀釋，邊攪拌邊稀釋，攪拌10分鐘後，採用車載式噴施設備將稀釋後的水溶液採用噴灑設備均勻地將其噴灑在堆料表面，每平方噴施約1kg稀釋液，浸入表層約2cm的土層。5h時間後，明顯可見表面結殼。3個月後保持仍然較好，且固化後柔韌性好，潮溼時表面不滑。經歷兩次大雨也沒有被雨水衝走，不受大雨影響。

應用例2

2015年11月，使用本發明保溼型多用途防塵抑塵劑在西北某新區園區建設中的施工便道進行路面灰塵控制試驗：試驗路段寬8m，長度2km。通行車輛一般為60-80噸渣土運輸車、水泥罐車、鋼筋運輸車及其他施工車輛，日通行量大於500臺次。使用本發明防塵抑塵劑按照每平方0.6kg的劑量，防塵抑塵劑9600kg與32000kg的水進行充分稀釋，邊攪拌邊稀釋，攪拌10分鐘後，採用車載式噴施設備將稀釋後的水溶液採用噴灑設備每隔3h時間分三次均勻地將其噴灑在道路表面，使稀釋液滲透至路面3-4cm位置，噴施10天後，路面有一定的保溼度，沒有出現因碾壓造成的浮土，可見固化後形成了強固路基的一部分。試驗認為：本發明的防塵抑塵劑具有明顯的保水吸溼性，能使路面塵土成團聚集成塊，具有越壓越緊的效果，不受溫度的影響在零下20℃的環境下不影響其效果，抗凍融、抗風蝕、抗雨水衝蝕。解決了施工車輛來回碾壓的揚塵問題，降低了揚塵帶來的設備維護和環境汙染的問題。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。