專利名稱：生態(tài)環(huán)保型粉塵抑制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉塵抑制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是生態(tài)環(huán)保型粉塵抑制劑，用于鐵路煤炭、礦粉運(yùn)輸中粉塵抑制，還可廣泛應(yīng)用于礦山道路、城市道路、建筑工地、車站碼頭等粉塵的抑制。
背景技術(shù)：
中國鐵路煤炭、礦粉運(yùn)輸一般都采用敞車運(yùn)輸，由于路基、道岔和路軌設(shè)施造成的顛簸，加之風(fēng)力作用，細(xì)度小于30 40目標(biāo)準(zhǔn)篩的細(xì)小的粉粒被吹離車體，落灑到路面，再經(jīng)過后續(xù)車輛的碾壓，形成粒徑更小濃度更高的二次揚(yáng)塵，導(dǎo)致煤炭、礦粉的損失和沿線的污染。第一，對(duì)沿線環(huán)境造成嚴(yán)重污染，散落在沿線的粉塵，在后續(xù)列車經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，形成一條污染帶，使鐵路兩側(cè)30 80m以內(nèi)的農(nóng)田內(nèi)莊稼、樹木正常生長受到影響，并對(duì)經(jīng)過的其它車輛車體也產(chǎn)生嚴(yán)重污染。第二，對(duì)行車安全構(gòu)成威脅，列車通過隧道時(shí)，即便在裝載貨物高度低于車廂100 150mm情況下，直徑較大如30 50mm的粉粒也能吹出車外。煤粉、礦粉的厚度在隧道進(jìn)口處以每月約200 300mm的速度增加，隧道內(nèi)的煤塵濃度令人窒息，能見度不足10 20m,不僅嚴(yán)重影響了機(jī)車乘務(wù)員的視野，而且由于粉塵堵塞了機(jī)車散熱網(wǎng)，使機(jī)車內(nèi)的電器設(shè)備工作環(huán)境溫度升高，經(jīng)常引起設(shè)備故障，嚴(yán)重威脅著列車的運(yùn)行安全。第三，對(duì)沿線設(shè)備影響非常大，粉塵嚴(yán)重污染了鐵道線路的道床，加劇了板結(jié)程度，在污染嚴(yán)重的區(qū)段，粉塵己經(jīng)埋沒了扣件、軌枕板等零部件，給工務(wù)部門日常的養(yǎng)護(hù)維修帶來相當(dāng)大的困難，對(duì)鋼軌和扣件的腐蝕嚴(yán)重，造成安全隱患。因此，對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)拿禾?、礦粉的表面進(jìn)行固化和粉塵抑制的研究，有重要的現(xiàn)實(shí)意義，提供一種天然環(huán)保，成本低廉，方便生產(chǎn)，便于作業(yè)實(shí)施的煤炭粉塵抑制劑就成為本技術(shù)領(lǐng)域急需要解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)不足，提出一種生態(tài)環(huán)保型粉塵抑制劑，能有效地抑制粉塵揚(yáng)起。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:一種生態(tài)環(huán)保型粉塵抑制劑，由重量比如下的成分構(gòu)成:變性淀粉0.5 ~ 0.8
微生物多糖膠0.05 ~ 0.10 纖維素衍生物0.1 ~ 0.3 網(wǎng)狀促進(jìn)劑0.05 ~ 0.10
流動(dòng)分散劑0.05-0.15 成膜劑0.01 ~ 0.10 氷98.0~1川 O。優(yōu)選的，所述變性淀粉、微生物多糖膠、纖維素衍生物、網(wǎng)狀促進(jìn)劑、流動(dòng)分散劑、成膜劑的純度均為99%以上。優(yōu)選的，所述變性淀粉為羥乙基淀粉、預(yù)糊化淀粉、羧甲基淀粉、陽離子淀粉、氧化淀粉、交聯(lián)淀粉中一種或多種混合。優(yōu)選的，所述微生物多糖膠為結(jié)冷膠、葡聚糖、黃原膠、普魯蘭糖、凝結(jié)多糖中一種或多種混合。 優(yōu)選的，所述纖維素衍生物為羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、羧甲基羥乙基纖維素中一種或多種混合。優(yōu)選的，所述網(wǎng)狀促進(jìn)劑為氯化鋁、鈦酸鈉、四氯化鈦、硼酸、四硼酸鈉、五硼酸鈉中一種或多種混合。優(yōu)選的，所述流動(dòng)分散劑為滑石粉、葡萄糖、糊精、氣相二氧化硅、硅鋁酸鈉中一種或多種混合。優(yōu)選的，所述成膜劑為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇、殼聚糖中一種或多種混
口 ο本發(fā)明產(chǎn)品中各成分的主要作用如下:1、變性淀粉是一種價(jià)格低廉、資源豐富、易得且應(yīng)用廣泛的可再生天然綠色資源，已成為重要的工業(yè)原料。其分子的基本結(jié)構(gòu)為葡萄糖單元，如葡萄糖失水縮合的方式不同，分為直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉是葡萄糖通過α-(1，4)糖苷鍵縮合而成，支鏈淀粉除含有α-(1，4)糖苷鍵，還含有α-(1，6)糖苷鍵和少量的α-(1，3)糖苷鍵，變性淀粉能夠在冷水中膨脹溶解，具有良好的水溶性和粘度穩(wěn)定性，可形成穩(wěn)定的粘稠狀膠體，具有較強(qiáng)的粘結(jié)力，較好的韌性和較好的增稠效果，為粉塵抑制劑的成膜性提供了基礎(chǔ)。2、纖維素衍生物的分子式(C6HltlO5)n,由D-葡萄糖以β_1，4糖苷鍵組成的大分子多糖，分子量5 250萬，相當(dāng)于300 15000個(gè)葡萄糖基，不溶于水及一般有機(jī)溶劑。纖維素衍生物是工業(yè)上重要的水溶性聚合物，由已經(jīng)是聚合物的天然纖維素經(jīng)化學(xué)改性得到。纖維素衍生物以羧甲基纖維素使用最為廣泛，一般商品羧甲基取代度在0.7 1.2之間，水溶液在PH值4 12穩(wěn)定，除具有優(yōu)良的水溶性，還具有增稠、粘結(jié)、成膜、保水、分散穩(wěn)定性等特性，與微生物多糖膠共同為粉塵抑制劑的成膜性提供了基礎(chǔ)。3、流動(dòng)分散劑，在配制溶液時(shí)，使變性淀粉、微生物多糖膠和纖維素衍生物松散流動(dòng)，分散均勻地加入水中，不結(jié)團(tuán)，不起球，沒有膠團(tuán)產(chǎn)生，促使溶液粘度快速釋放。4、網(wǎng)狀促進(jìn)劑，使變性淀粉、微生物多糖膠和纖維素衍生物分子中鄰位順式羥基與體系中的某些金屬離子形成網(wǎng)狀凝膠，溶液粘度比原膠液高40 55倍，成膜后強(qiáng)度提高15 25倍。5、成膜劑，由于其本身具 有高達(dá)500 1500萬的超高分子量、聚合度高達(dá)1000 10000的長主鏈以及大量支鏈，可以使成膜后強(qiáng)度提高15 30倍，6、微生物多糖膠，是由微生物產(chǎn)生的相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)數(shù)百萬的生物聚合物。通常由D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、乙?；捅峤M成，分子摩爾比為28:3:2:17:0.57，相對(duì)分子質(zhì)量200 5000萬之間。其一級(jí)結(jié)構(gòu)是由β-(1 —4)鍵連接的葡萄糖基主鏈與三塘單位的側(cè)鏈組成；二級(jí)結(jié)構(gòu)是側(cè)鏈繞主鏈骨架反向纏繞，通過氫鍵維系形成棒狀雙螺旋結(jié)構(gòu)；三級(jí)結(jié)構(gòu)是棒狀雙螺旋結(jié)構(gòu)間靠微弱的非極性共價(jià)鍵結(jié)合形成的螺旋復(fù)合體。微生物多糖膠具有良好水溶性和增稠性，理想的乳化穩(wěn)定性以及對(duì)酸、堿、鹽、熱的穩(wěn)定性，水溶液具有較高的粘度、強(qiáng)度、韌性，為粉塵抑制劑的成膜性提供了基礎(chǔ)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明粉塵抑制劑溶液在常溫狀態(tài)下用冷水即可配制完成。本發(fā)明產(chǎn)品具有以下性能:粘度試驗(yàn)方法采用GB/T10247，結(jié)果為25°C，1200 1500mPa.S。pH值試驗(yàn)方法采用GB/T14518，結(jié)果為6.5 7.0。密度值試驗(yàn)方法采用GB/T13354，結(jié)果為1.06 1.08。固形物值試驗(yàn)方法采用GB/T2793，結(jié)果為2.5 2.7。在常溫下將本發(fā)明產(chǎn)品噴灑或涂敷于車廂煤炭的表面，能使煤炭在表面形成一固化層；依照上述使用方法進(jìn)行風(fēng)蝕率和固化層厚度檢測(cè)，如下:⑴、風(fēng)蝕率試驗(yàn)方法:選取10目 30目的煤粉或者礦粉，在烘箱中50°C的條件下烘300min,除去水分。取適當(dāng)量的樣品分別盛放于3個(gè)(300mmX2IOmmX30mm)托盤,使樣品表面與托盤平齊，并分別進(jìn)行稱重，其中樣品的質(zhì)量為wl。將兩個(gè)托盤中按比例分別噴灑粉塵抑制劑，80°C的溫度條件下在烘箱中烘ISOmin之后分別放入風(fēng)洞中，樣品表面風(fēng)速為30m/s的條件下進(jìn)行5min的吹蝕，然后分別進(jìn)行稱重，剩余樣品的質(zhì)量為w2。按下列公式分別計(jì)算樣品風(fēng)蝕率，取其平均值，結(jié)果為0.05 0.08%。E = ifiZ^ix]00%
Wi式中:E—樣品風(fēng)蝕率；W1—吹蝕前礦物樣品的質(zhì)量；W2—吹蝕后礦物樣品的質(zhì)量。⑵、固化層厚度試驗(yàn)方法:分別在托盤中取四處的固化層，用游標(biāo)卡尺測(cè)其厚度，取其平均值，結(jié)果為24.50 26.50mm。本發(fā)明的粉塵抑制劑在常溫狀態(tài)下，使用普通攪拌設(shè)備即可配制完成；配制完成后噴灑于車廂煤炭、礦粉的表面，能使煤炭、礦粉在表面形成一層固化膜，該膜黏度高，風(fēng)蝕率低，避免煤炭、礦粉在鐵路運(yùn)輸過程中對(duì)沿線的揚(yáng)塵污染和揚(yáng)塵損失，對(duì)鐵路運(yùn)輸和煤炭、礦粉客戶既有巨大的經(jīng)濟(jì)效益也有環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益。本發(fā)明的有益之處在于，各組成成分及其溶液無任何毒副作用和腐蝕作用，粉塵抑制作用期過后能在自然界很快生化降解，無任何二次污染，并可適當(dāng)改良土壤。此抑制劑可用于礦山道路、城市道路、建筑工地、車站碼頭、鐵路煤炭、礦粉運(yùn)輸?shù)确蹓m的抑制，幾乎不受場(chǎng)地限制，具有廣泛的應(yīng)用性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。實(shí)施例1在制備罐中首 先加入439.7kg自來水，開啟攪拌，然后加入3.5kg預(yù)糊化淀粉，0.4kg結(jié)冷膠，1.0kg羧甲基纖維素鈉,0.25kg氯化招,0.4kg娃招酸鈉,0.25kg聚乙烯醇,攪拌1.5h使各物料充分溶解即可得成品。實(shí)施例2在制備罐中首先加入494.05kg自來水，開啟攪拌，然后加入3.0kg預(yù)糊化淀粉，0.35kg黃原膠，1.5kg羥乙基纖維素鈉，0.35kg鈦酸鈉，0.45kg葡萄糖，0.30kg聚丙烯酰胺，攪拌1.5h使各物料充分溶解即可得成品。實(shí)施例3在制備罐中首先加入493.55kg自來水，開啟攪拌，然后加入4.0kg預(yù)糊化淀粉，0.25kg普魯蘭糖，1.25kg羥丙基甲基纖維素鈉，0.25kg四硼酸鈉，0.4kg氣相二氧化硅，
0.3kg聚乙烯醇，攪拌1.5h使各物料充分溶解即可得成品?，F(xiàn)有粉塵抑制劑產(chǎn)品中使用的膠一般為植物種子膠，在與本發(fā)明中所使用的微生物多糖膠性能相比，具有以下區(qū)別:
權(quán)利要求
1.一種生態(tài)環(huán)保型粉塵抑制劑，由重量比如下的成分構(gòu)成:變性淀粉0.5 ~ 0.8 微生物多糖膠0.05-0.10 纖維素衍生物 0.1 ~0.3網(wǎng)狀促進(jìn)劑 0.05-0.10流動(dòng)分散劑0.05-0.15成膜劑0.01-0.107K98_0 99_0、
2.如權(quán)利要求1所述的粉塵抑制劑，其特征在于:所述變性淀粉、微生物多糖膠、纖維素衍生物、網(wǎng)狀促進(jìn)劑、流動(dòng)分散劑、成膜劑的純度均為99%以上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的粉塵抑制劑，其特征在于:所述變性淀粉為羥乙基淀粉、預(yù)糊化淀粉、羧甲基淀粉、陽離子淀粉、氧化淀粉、交聯(lián)淀粉中一種或多種混合。
4.如權(quán)利要求1或2所述的粉塵抑制劑，其特征在于:所述微生物多糖膠為結(jié)冷膠、葡聚糖、黃原膠、普魯蘭糖、凝結(jié)多糖中一種或多種混合。
5.如權(quán)利要求1或2所述的粉塵抑制劑，其特征在于:所述纖維素衍生物為羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、羧甲基羥乙基纖維素中一種或多種混合。
6.如權(quán)利要求1或2所述的粉塵抑制劑，其特征在于:所述網(wǎng)狀促進(jìn)劑為氯化鋁、鈦酸鈉、四氯化鈦、硼酸、四硼酸鈉、五硼酸鈉中一種或多種混合。
7.如權(quán)利要求1或2所述的粉塵抑制劑，其特征在于:所述流動(dòng)分散劑為滑石粉、葡萄糖、糊精、氣相二氧化硅、硅鋁酸鈉中一種或多種混合。
8.如權(quán)利要求1或2所述的粉塵抑制劑，其特征在于:所述成膜劑為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇、殼聚糖中一種或多種混合。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生態(tài)環(huán)保型粉塵抑制劑，由重量比如下的成分構(gòu)成變性淀粉0.5～0.8、微生物多糖膠0.05～0.10、纖維素衍生物0.1～0.3、網(wǎng)狀促進(jìn)劑0.05～0.10、流動(dòng)分散劑0.05～0.15、成膜劑0.01～0.10、水98.0～99.0。本發(fā)明產(chǎn)品能使煤炭、礦粉在表面形成一層固化膜，該膜黏度高，風(fēng)蝕率低，避免煤炭、礦粉在鐵路運(yùn)輸過程中對(duì)沿線的揚(yáng)塵污染和揚(yáng)塵損失，對(duì)鐵路運(yùn)輸和煤炭、礦粉客戶既有巨大的經(jīng)濟(jì)效益也有環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益；且其各組成成分及其溶液無任何毒副作用和腐蝕作用，粉塵抑制作用期過后能在自然界很快生化降解，無任何二次污染，并可適當(dāng)改良土壤。
文檔編號(hào)C09K3/22GK103184034SQ20131000148
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者胡冰 申請(qǐng)人:北京陽光溢彩科技有限公司