CN108192570A

CN108192570A - 抑尘剂及其制备方法、使用方法与应用

Info

Publication number: CN108192570A
Application number: CN201810058426.0A
Authority: CN
Inventors: 李紫隆
Original assignee: Tianjin Saint Clean Environmental Technology Co Ltd
Current assignee: Tianjin Saint Clean Environmental Technology Co Ltd
Priority date: 2018-01-22
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2018-06-22

Abstract

本发明公开了一种抑尘剂及其制备方法、使用方法与应用，涉及抑尘剂技术领域。所述抑尘剂主要由以下重量百分比的组分制成：结壳剂0.15～6％、助分散剂0.05～5％、辅料0～2％和余量的水；所述结壳剂包括天然高分子聚合物；所述助分散剂包括聚氧乙烯型非离子型表面活性剂。本发明抑尘剂环境友好且抑尘效率高、持续时间长，具有较高的保湿率和优良的成膜性，路面干燥后抑尘作用也可持续，还兼顾运输成本低、使用便捷等特性。本发明抑尘剂的制备方法和使用方法简便易行，制备方法便于操作和控制，能耗小、成本低，非常适合产业化生产。使用时用水稀释喷洒即可，使用方便、效果好。

Description

抑尘剂及其制备方法、使用方法与应用

技术领域

本发明涉及抑尘剂技术领域，具体而言，涉及一种抑尘剂及其制备方法、使用方法与应用。

背景技术

近年来我国空气质量面临严峻挑战，国家相关职能部门亦出台措施积极应对。PM_2.5和PM₁₀是近年来雾霾天气的主要颗粒物成分，而道路扬尘是颗粒物污染源之一。国家对环保日益重视，加大了大气污染雾霾的防治力度。作为大气污染源之一的道路扬尘，现有治理手段主要为街道清扫以及洒水车降尘。通过对路面喷淋，增加路面湿度从而抑制道路扬尘，抑或在洒水车中添加无机盐类抑尘剂，从而增加路面湿润的时间，以此来延长抑尘效果。

路面洒水降尘，在路面湿润的情况下可以抑制扬尘，然而水分蒸发后，灰尘又会在车轮碾压以及气流的作用下进入大气中，即路面干燥后抑尘效果不可持续。长期保持路面湿润会大大增加人工成本和用水量，同时增加喷洒频率也会提高化石燃料的用量。无机盐类抑尘剂(CaCl₂、MgCl₂等)造价低廉，被广泛用作道路抑尘剂，但过度使用该类抑尘剂会导致土壤盐碱化、铺装道路腐蚀等不利后果。后来出现了石油乳液、聚合物乳液型抑尘剂。该类抑尘剂多使用石油化工原料，或伴有简易化学合成，残留化学物质(特别是有机小分子化学物质)会对土壤地下水造成二次污染问题。后来第三代环境友好型抑尘剂脱颖而出成为主流，该类抑尘剂具有无毒无害、环境友好、生物可降解等特性，目前有粉末制剂或可直接喷洒的溶液态制剂。在后期使用中，现有产品具有以下缺点：干粉态原料对使用者操作技术及相关操作资质要求较高，特别是使用前溶解过程存在一定难度，操作稍有不慎将形成大范围固化导致储存或喷洒设备堵塞损坏；而成品为可直接用于喷洒的产品，将耗费大量成本用于稀释用水的储存运输。

因此，为了解决上述问题，需要开发一种环境友好且抑尘效率高、持续时间长，还兼顾运输成本低、使用便捷等特性的抑尘剂。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种抑尘剂，该抑尘剂环境友好且抑尘效率高、持续时间长，具有较高的保湿率和优良的成膜性，路面干燥后抑尘作用也可持续，还兼顾运输成本低、使用便捷等特性。

本发明的目的之二在于提供一种上述抑尘剂的制备方法，制备方法简便易行，便于操作和控制，能耗小、成本低，非常适合产业化生产。

本发明的目的之三在于提供一种上述抑尘剂的使用方法，使用时用水稀释喷洒即可，使用方便、效果好。

本发明的目的之四在于提供一种上述抑尘剂在减少道路扬尘或裸土扬尘中的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种抑尘剂，所述抑尘剂主要由以下重量百分比的组分制成：结壳剂0.15～6％、助分散剂0.05～5％、辅料0～2％和余量的水；

所述结壳剂包括天然高分子聚合物；所述助分散剂包括聚氧乙烯型非离子型表面活性剂。

优选地，在本发明技术方案的基础上，所述抑尘剂主要由以下重量百分比的组分制成：结壳剂0.15～4.5％、助分散剂0.05～2％、辅料0.1～1.8％和余量的水；所述结壳剂包括天然高分子聚合物；所述助分散剂包括聚氧乙烯型非离子型表面活性剂；

优选地，所述抑尘剂主要由以下重量百分比的组分制成：结壳剂1.5～4.5％、助分散剂0.1～2％、辅料0.5～1.5％和余量的水；所述结壳剂包括天然高分子聚合物；所述助分散剂包括聚氧乙烯型非离子型表面活性剂。

优选地，在本发明技术方案的基础上，所述天然高分子聚合物包括海藻酸钠、瓜尔胶及其衍生物、明胶、改性纤维素及其盐类或改性淀粉及其盐类中的一种或至少两种的组合，优选海藻酸钠；

优选地，瓜尔胶及其衍生物包括瓜尔胶、羟乙基瓜尔胶或羟丙基瓜尔胶中一种或至少两种的组合；

优选地，改性纤维素及其盐类包括羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素或羧乙基纤维素钠中的一种或至少两种的组合；

优选地，改性淀粉及其盐类包括氧化淀粉、羟甲基淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、羧甲基淀粉、羧甲基淀粉钠、羧丙基淀粉或羧丙基淀粉钠中的一种或至少两种的组合。

优选地，在本发明技术方案的基础上，所述天然高分子聚合物为高粘度海藻酸钠；

优选地，所述高粘度海藻酸钠的粘度为450～650cps。

优选地，在本发明技术方案的基础上，所述聚氧乙烯型非离子型表面活性剂包括Tween、Triton系列或Brij系列表面活性剂中的一种或至少两种的组合；

优选地，所述聚氧乙烯型非离子型表面活性剂包括Brij35、Brij30、Tween80或Triton X100中的一种或至少两种的组合，优选Brij35。

优选地，在本发明技术方案的基础上，辅料包括香料、pH调节剂、颜料、防冻剂、防腐剂或消泡剂中的一种或至少两种的组合；

优选地，pH调节剂包括乙酸、胺盐溶液、酒石酸、盐酸、硫酸、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、氨水或尿素中的一种或至少两种的组合；

优选地，防腐剂包括山梨酸及其盐类、苯甲酸及其盐类、脱氢乙酸及盐类、对羟基苯甲酸酯类或双乙酸钠中的一种或至少两种的组合，优选为山梨酸钾；

优选地，消泡剂包括矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂或聚醚类消泡剂中的一种或至少两种的组合，优选为矿物油类消泡剂。

第二方面，本发明提供了一种抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

将结壳剂、助分散剂、水以及任选的辅料混匀，即得抑尘剂。

优选地，所述抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

(a)将配方量的结壳剂分批加入50～70℃的部分水中，得到溶液A；

(b)将配方量的助分散剂分批加入剩余水中，得到溶液B；

(c)溶液A与溶液B分批混合，加入任选的辅料混匀，得到抑尘剂；

优选地，步骤(a)加入后搅拌速率为60～100rad/min，步骤(b)加入后搅拌速率为30～60rad/min；

优选地，步骤(c)将溶液A分批加入溶液B中，或，将溶液B分批加入溶液A中；

优选地，步骤(b)和步骤(c)中分批加入时每次均混合至均相且泡沫褪去后再加入下一批。

第三方面，本发明提供了一种抑尘剂的使用方法，将所述抑尘剂用0.1～100倍重量份数的水稀释后进行喷洒；

优选地，将所述抑尘剂用1～20倍重量份数的水稀释，优选用5～10倍重量份数的水稀释；

优选地，稀释后喷洒于路面，每平方米覆盖2～3L。

第四方面，本发明提供了一种抑尘剂在减少道路扬尘或裸土扬尘中的应用；

优选地，所述抑尘剂用于减少PM_2.5、PM₁₀、氮氧化物和/或总悬浮微粒所引起的扬尘。

与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明抑尘剂采用的结壳剂中包括天然高分子聚合物，利用天然高分子聚合物的多氢键网状结构原理，使用抑尘剂稀释溶液干燥后天然高分子聚合物会形成立体网状结构覆盖在路表面，包裹灰尘微粒同时锁住水分，相当于给路面铺上一层抑尘膜。在水车中添加一定比例的抑尘剂然后进行喷洒作业，由于该产品的特性，即使路面干燥后，抑尘作用也可持续。同时本发明提供的助分散剂包括聚氧乙烯型非离子型表面活性剂(例如Triton、Brij类)常温下为极粘液体或膏状物，喷洒后能较好辅助形成覆膜，对摩擦性能影响较小，同时此类皆为无电性表面活性剂，助分散同时不会对结壳剂分子间作用产生较大影响，可以保证结壳剂分子高效用于生成网状结构。天然高分子聚合物结壳剂与聚氧乙烯型非离子型表面活性剂助分散剂按比例混合，通过各成分的相互配合，得到的抑尘剂的抑尘效率高、持续性强，具有优良的保湿性能和成膜性。

(2)本发明原料来源安全环保、生物友好、无毒无害，没有腐蚀性，是一种环境友好型抑尘剂。

(3)本发明抑尘剂具有十分优良的抑尘效果，经过实验室喷洒以及模拟车轮碾压的测试，道路抑尘剂在干燥后对PM_2.5的抑尘率达到87.5％以上，对PM₁₀的抑尘率达到92.53％以上，高于国家标准，更有利于环境的改善和保护，在减少道路扬尘方面具有广阔的应用前景。

(4)本发明抑尘剂还兼具运输成本低、使用便捷等特性，实际使用中仅需加水稀释喷洒即可。

(5)本发明抑尘剂的制备方法和使用方法简便易行，便于操作和控制，能耗小、成本低，非常适合产业化生产。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

根据本发明的第一个方面，提供了一种抑尘剂，主要由以下重量百分比的组分制成：结壳剂0.15～6％、助分散剂0.05～5％、辅料0～2％和余量的水；所述结壳剂包括天然高分子聚合物；所述助分散剂包括聚氧乙烯型非离子型表面活性剂。

以抑尘剂为计算基准，本发明抑尘剂包括0.15～6％的结壳剂、0.05～5％的助分散剂、0～2％的辅料以及余量的水。

结壳剂

本发明结壳剂包括天然高分子聚合物。

典型但非限制性的天然高分子聚合物例如为海藻酸钠、瓜尔胶及其衍生物、明胶、改性纤维素及其盐类或改性淀粉及其盐类等。

结壳剂中还可以包括其他成分，例如醋酸纤维酯、醋酸乙烯酯、醋酸丙烯酯等。

结壳剂典型但非限制性的重量百分比，例如为0.15％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、2％、3％、4％、5％或6％。

采用的结壳剂中包括天然高分子聚合物，利用天然高分子聚合物的多氢键网状结构原理，形成立体网状结构覆盖在基体表面，包裹灰尘微粒同时锁住水分，相当于给路面铺上一层抑尘膜。天然高分子聚合物具有良好的粘结强度和成膜性，使抑尘剂在粉尘表面迅速成膜，从而提高抑尘剂的固土防尘性能。

助分散剂

本发明助分散剂包括聚氧乙烯型非离子型表面活性剂。

聚氧乙烯型非离子型表面活性剂是由高级脂肪醇、高级脂肪酸、烷基酚和多元醇酯等与环氧乙烷加成而制得，包括醚类、脂肪酰胺类、脂肪酸脂类、混合型等。

典型但非限制性的聚氧乙烯型非离子型表面活性剂例如为Tween、Triton系列或Brij系列表面活性剂等。

助分散剂中还可以包括其他成分，例如木糖等。

助分散剂典型但非限制性的重量百分比，例如为0.05％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、2％、3％、4％或5％。

目前抑尘剂中多使用聚乙烯基磺酸钠类表面活性剂，该类表面活性剂性状类似日用洗衣粉，离子性物质对水分蒸发抑制作用也较大，铺洒后对道路摩擦特性将产生潜在的不良影响。同时，离子型表面活性剂与主体结壳剂分子间静电作用较强，将减弱结壳剂分子间形成网状所需的分子相互作用力。

本发明选择的助分散剂包括聚氧乙烯型非离子型表面活性剂(例如Triton、Brij类)常温下为极粘液体或膏状物，喷洒后能较好辅助形成覆膜，对摩擦性能影响较小，同时此类皆为无电性表面活性剂，助分散同时不会对结壳剂分子间作用产生较大影响，可以保证结壳剂分子高效用于生成网状结构，使抑尘剂具有很好的成膜性。

辅料

辅料作为可选组分，可根据实际需要选择添加。

典型但非限制性的辅料，例如包括香料、pH调节剂、颜料、防冻剂、防腐剂或消泡剂。

根据气候情况，如有需要，可酌情添加防冻类助剂以降低冰点，配合冬季使用。

防腐剂能够延长抑尘剂的使用寿命。

消泡剂降低表面张力，抑制泡沫产生防止抑尘剂产生泡沫而影响其性能。

添加辅料典型但非限制性的重量百分比，例如为0.01％、0.1％、0.2％、0.5％、1％或2％。

本发明所述的“主要由”，意指抑尘剂的组分除结壳剂、助分散剂、任选的辅料和水外，还可以包括其他任选的组分，这些其他组分赋予所述抑尘剂不同的特性。除此之外，本发明所述的“主要由”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。

需要注意的是，余量为水，指本发明抑尘剂的组分中除去结壳剂、助分散剂、任选地辅料以及任选地其他组分之外的余量为水，水与结壳剂、助分散剂、任选地辅料以及任选地其他组分的质量百分含量之和为100％。

本发明抑尘剂主要由天然高分子聚合物结壳剂与聚氧乙烯型非离子型表面活性剂助分散剂按比例混合，通过各成分的相互配合，得到的抑尘剂的抑尘效率高、持续性强，具有优良的保湿性能和成膜性。使用该防冻抑尘剂具有十分优良的抑尘效果，PM_2.5的抑尘率达到87.5％以上，对PM₁₀的抑尘率达到92.53％以上，高于国家标准，更有利于环境的改善和保护，在减少道路扬尘方面具有广阔的应用前景。

应当注意的是，本发明各组分之间的比例并不是任意的，而是经过反复探索确定的，各组分之间的比例对抑尘剂性能有重要影响。例如，若结壳剂、助分散剂和水用量不合理，抑尘剂抑尘效果和保湿性能均达不到较高水平。另外，本发明所选用的各组分用量更加合理，可以将原料成本控制在较低范围内。

在一种优选的实施方式中，抑尘剂主要由以下重量百分比的组分制成：结壳剂0.15～4.5％、助分散剂0.05～2％、辅料0.1～1.8％和余量的水。

在一种优选的实施方式中，抑尘剂主要由以下重量百分比的组分制成：结壳剂1.5～4.5％、助分散剂0.1～2％、辅料0.5～1.5％和余量的水。

通过进一步优化各组分配比，能够进一步提升抑尘剂的抑尘效率和综合性能。

在一种优选的实施方式中，天然高分子聚合物包括海藻酸钠、瓜尔胶及其衍生物、明胶、改性纤维素及其盐类或改性淀粉及其盐类中的一种或至少两种的组合，优选海藻酸钠；

在一种优选的实施方式中，天然高分子聚合物优选海藻酸钠，进一步优选为高粘度海藻酸钠；

优选地，高粘度海藻酸钠的粘度为450～650cps。

粘度表示液体的自身流动阻力，单位cps是布氏粘度单位，用布氏粘度计测出。

海藻酸钠的粘度典型但非限制性的例如为450cps、500cps、550cps、600cps或650cps。

采用450～650cps高粘度的海藻酸钠得到的抑尘剂的粘结强度和吸湿保水性能更加优良。

优选地，高粘度海藻酸钠的粘度为500～600cps。

在一种优选的实施方式中，聚氧乙烯型非离子型表面活性剂包括Tween、Triton系列或Brij系列表面活性剂中的一种或至少两种的组合；

优选地，聚氧乙烯型非离子型表面活性剂包括Brij35、Brij30、Tween80或TritonX100中的一种或至少两种的组合，优选Brij35。

优选地，一种典型的抑尘剂包括以下重量百分比的组分：海藻酸钠0.15～6％、Brij35 0.05～5％、辅料0～2％和余量的水，优选海藻酸钠1.5％、Brij35 0.3％和余量的水。

通过海藻酸钠和Brij35制得的抑尘剂抑尘效率高，且成膜性和保湿性好。

在一种优选的实施方式中，辅料包括香料、pH调节剂、颜料、防冻剂、防腐剂或消泡剂中的一种或至少两种的组合；

通过加入不同辅料，能够进一步改善抑尘剂的综合性能。

根据本发明的第二个方面，提供了一种抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

本发明抑尘剂的制备方法简便易行，便于操作和控制，能耗小、成本低，非常适合产业化生产。

优选地，抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

(b)将配方量的助分散剂分批加入剩余水中，得到溶液B；

水温度典型但非限制性的例如为50℃、52℃、55℃、60℃、65℃或70℃。

步骤(a)加入后搅拌速率例如为60rad/min、70rad/min、80rad/min、90rad/min或100rad/min；

步骤(b)加入后搅拌速率例如为30rad/min、40rad/min、50rad/min或60rad/min；

一种典型的抑尘剂的制备方法包括以下步骤：

(a)取部分水加热至50～70℃恒温，机械搅拌下分批加入结壳剂搅拌至溶液中无固态或粘胶状物质后再加入下一批结壳剂继续搅拌，得到结壳剂溶液；

(b)维持恒温，另取助分散剂加入剩余水中搅拌至溶解后静置等待泡沫消去，得到助分散剂溶液；

(c)搅拌下分批将结壳剂溶液加入分散剂溶液，每次均搅拌至均相且泡沫褪去后再加入下一批，混合完毕后搅拌均匀，得到抑尘剂。

另一种典型的抑尘剂的制备方法包括以下步骤：

(a)取部分水加入助分散剂，室温搅拌至溶液内无固体，静置至气泡消失后，得到助分散剂溶液；

(b)取剩余水加热至50～70℃恒温，机械搅拌下分批加入结壳剂搅拌至溶液中无固态或粘胶状物质后再加入下一批结壳剂继续搅拌，得到结壳剂溶液；

(c)撤去加热后，搅拌下在结壳剂溶液中分次滴入分散剂溶液，滴加搅拌至无气泡与浮沫时加入下一批，滴加完毕后撤去搅拌，得到抑尘剂。

根据本发明的第三个方面，提供了一种抑尘剂的使用方法，将抑尘剂用0.1～100倍重量份数的水稀释后进行喷洒；

优选地，将所述抑尘剂用1～20倍重量份数的水稀释，优选用5～10倍重量份数的水稀释。

本发明抑尘剂的使用方法使用时用水稀释喷洒即可，使用方便、效果好。

将抑尘剂原液进行稀释后喷洒使用，稀释使加入0.1～100倍重量份数的水，例如0.1倍重量份水(稀释1.1倍)、1倍重量份水(稀释2倍)、2倍重量份水(稀释3倍)、5倍重量份水(稀释6倍)、9倍重量份水(稀释10倍)、10倍重量份水(稀释11倍)、19倍重量份水(稀释20倍)、49倍重量份水(稀释50倍)、50倍重量份水(稀释51倍)、99倍重量份水(稀释100倍)、100倍重量份水(稀释101倍)。

优选地，稀释后喷洒于路面，每平方米覆盖2～3L，例如2L、2.1L、2.2L、2.3L、2.4L、2.5L、2.6L、2.7L、2.8L、2.9L或3L。

覆盖2～3L的稀释溶液能够起到很好的抑尘效果。

根据本发明的第四个方面，提供了一种抑尘剂在减少道路扬尘或裸土扬尘中的应用；

将抑尘剂用于道路扬尘中，特别是用于减少PM_2.5、PM₁₀、氮氧化物和/或总悬浮微粒所引起的扬尘中能够起到显著的抑尘效果，道路抑尘剂在干燥后对PM_2.5的抑尘率达到87.5％以上，对PM₁₀的抑尘率达到92.53％以上，有利于环境的改善和保护，在减少道路扬尘方面具有广阔的应用前景。

为了进一步了解本发明，下面结合具体实施例对本发明方法和效果做进一步详细的说明。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例涉及到的原料信息如下：

海藻酸钠：粘度500～600cps。

实施例1

一种抑尘剂，按重量百分比计，包括：

海藻酸钠1.5％、Brij35 0.3％、pH调节剂盐酸0.05％、消泡剂(DF568)0.05％，水余量；

抑尘剂的制备方法包括以下步骤：

(1)取80％重量的水加热至50～70℃恒温，机械搅拌下分10批加入海藻酸钠，每次加入后搅拌至溶液中无固态或粘胶状物质后再加入下一批海藻酸钠继续搅拌，得到海藻酸钠溶液；

(2)维持恒温，另取Brij35加入剩余20％重量的水中搅拌至溶解后静置等待泡沫消去，得到Brij35溶液；

(3)搅拌下分10批将海藻酸钠溶液加入Brij35溶液中，每次加入后均搅拌至均相且泡沫褪去后再加入下一批，混合完毕后搅拌均匀，最后加入pH调节剂和消泡剂混匀，得到抑尘剂原液。

实施例2

一种抑尘剂，按重量百分比计，包括：

海藻酸钠0.15％、Brij35 5％、pH调节剂碳酸钠0.1％、消泡剂(DF568)0.1％，水余量；

抑尘剂的制备方法包括以下步骤：

实施例3

一种抑尘剂，按重量百分比计，包括：

海藻酸钠6％、Brij35 0.05％、pH调节剂0.2％、防冻剂0.1％、消泡剂(DF568)0.1％，水余量；

抑尘剂的制备方法包括以下步骤：

实施例4

一种抑尘剂，按重量百分比计，包括：

海藻酸钠2％、Brij30 0.1％、pH调节剂氢氧化钠1％、消泡剂(DF568)0.05％，水余量；

抑尘剂的制备方法包括以下步骤：

(1)取20％重量的水加入Brij30，室温搅拌至溶液内无固体，静置至气泡消失后，得到Brij30溶液；

(2)取剩余80％重量的水加热至50～70℃恒温，机械搅拌下分10批加入海藻酸钠，每次加入后搅拌至溶液中无固态或粘胶状物质后再加入下一批海藻酸钠继续搅拌，得到海藻酸钠溶液；

(3)撤去加热后，搅拌下在海藻酸钠溶液中分次滴入Brij30溶液，滴加搅拌至无气泡与浮沫时加入下一批，滴加完毕后撤去搅拌，最后加入pH调节剂和消泡剂混匀，得到抑尘剂原液。

实施例5

一种抑尘剂，按重量百分比计，包括：

海藻酸钠4.5％、Brij30 2％、pH调节剂氨水0.1％、防冻剂0.5％、消泡剂(DF568)0.2％，水余量；

抑尘剂的制备方法包括以下步骤：

实施例6

一种抑尘剂，按重量百分比计，包括：

海藻酸钠3％、醋酸纤维酯1％、Brij30 3％、pH调节剂胺盐溶液0.05％、消泡剂(DF568)0.2％，水余量；

抑尘剂的制备方法包括以下步骤：

实施例7

一种抑尘剂，将海藻酸钠替换为瓜尔胶，其余组分和含量与实施例1相同。

制备方法除将海藻酸钠替换为瓜尔胶外，其余与实施例1相同，得到抑尘剂原液。

实施例8

一种抑尘剂，将海藻酸钠替换为羧甲基纤维素，其余组分和含量与实施例1相同。

制备方法除将海藻酸钠替换为羧甲基纤维素外，其余与实施例1相同，得到抑尘剂原液。

实施例9

一种抑尘剂，将海藻酸钠替换为羧丙基淀粉钠，其余组分和含量与实施例1相同。

制备方法除将海藻酸钠替换为羧丙基淀粉钠外，其余与实施例1相同，得到抑尘剂原液。

实施例10

一种抑尘剂，将Brij35替换为Tween80，其余组分和含量与实施例2相同。

制备方法除将Brij35替换为Tween80外，其余与实施例2相同，得到抑尘剂原液。

对比例1

一种抑尘剂，将海藻酸钠替换为丙烯酸树脂，其余组分和含量与实施例1相同。

制备方法除将海藻酸钠替换为丙烯酸树脂外，其余与实施例1相同，得到抑尘剂原液。

对比例2

一种抑尘剂，将Brij35替换为聚苯乙烯磺酸钠，其余组分和含量与实施例1相同。

制备方法除将Brij35替换为聚苯乙烯磺酸钠外，其余与实施例1相同，得到抑尘剂原液。

对比例3

一种抑尘剂，其中不含Brij35，其余组分和含量与实施例1相同。

制备方法除不含Brij35外，其余与实施例1相同，得到抑尘剂原液。

对比例4

一种抑尘剂，按重量百分比计，包括：

海藻酸钠10％、Brij35 0.1％、pH调节剂盐酸1.5％、消泡剂(DF568)2％，水余量；

制备方法与实施例1相同，得到抑尘剂原液。

通过以下试验例，来说明本发明防冻抑尘剂的有益效果。

试验例1、保湿率和成膜性试验

保湿率是抑尘剂测试的一项重要指标，具有较高的保湿率，有利于抑尘效果的发挥。通常情况下，保湿率在25％以上就可以达到良好的抑尘效果，特别是，保湿率在30％以上时，其抑尘效果更优。

成膜性，是衡量喷洒抑尘剂溶液或其它液体之后粉体(如：土、粉煤等)表面固结成膜能力的性能指标；喷洒抑尘剂溶液或其它液体之后，如果粉体表面能够固结成膜形成块体，有效避免二次扬尘，则表示该溶液或液体的成膜性为优，如果粉体表面仍然是松散的，则表示该溶液或液体的成膜性为差。

土样预处理：选取10目及以下的土样，50℃下烘干300min，除去水分，放入干燥器备用。

测试方法：称取一定质量的上述土样(已预处理)平铺在培养皿中，然后将一定量的抑尘剂溶液均匀喷洒到土样表面，待其渗透入到土样中后，将培养皿放入40℃的恒温干燥箱中干燥，每隔一个小时称量一次培养皿的质量，根据下述公式(1)计算样品的保湿率：

其中，

η为保湿率，％；

m为未滴加抑尘剂溶液时培养皿的质量，g；

m₀为滴加抑尘剂溶液后培养皿的质量，g；

m_i为烘干至第i小时培养皿的质量，g；

通常，以i＝6作为保湿率的测试评价结果。

通过上述方法，分别测试本发明实施例1-10所得抑尘剂原液用水稀释3倍后(即加入2倍重量的水)的保湿性能，并同时考察喷洒抑尘剂溶液之后土样表面的成膜性，以水作为对照，结果见表1。

表1 保湿率和成膜性

表1结果表明，本发明抑尘剂具有优良的保湿性能，保湿率在23％以上，同时还具有优良的成膜性，能够固结成膜形成块体，有效避免二次扬尘。

对比例1与实施例1相比，将海藻酸钠替换为丙烯酸树脂，抑尘剂的成膜性不好。对比例2与实施例1相比，将Brij35替换为聚苯乙烯磺酸钠，抑尘剂的成膜性不好，这是由于聚苯乙烯磺酸钠是一种离子型表面活性剂，不利于抑尘剂成膜。对比例3与实施例1相比，不含Brij35，抑尘剂的保湿性能和成膜性能下降，同时成膜性下降。对比例4与实施例1相比，海藻酸钠和Brij35配比不在本发明范围内，得到的抑尘剂也不能获得较好的保湿性和成膜性。

进一步分析，实施例1与实施例7-9相比，使用的天然高分子聚合物种类不同，结果发现采用海藻酸钠得到的抑尘剂的保湿性能和成膜性能更好。实施例2与实施例10相比，使用的助分散剂种类不同，结果发现使用Brij35得到的抑尘剂的成膜性更好。

试验例2、抑尘效率的测试

抑尘效率是抑尘剂最重要的性能指标之一。抑尘效率的值越大，表明抑尘效果越好。参考中国环境保护产业协会标准《T/CAEPI 7-2017水溶性道路抑尘剂》，当抑尘效率≥80％时，就会被认为抑尘效果良好，也表明该抑尘剂具有良好的抑尘性能。

参照中国环境保护产业协会标准《T/CAEPI 7-2017水溶性道路抑尘剂》附录A-抑尘效率的测试方法，试验设备采用美国TSI扬尘检测仪，粉尘采用亚利桑那ISO 12103-1 A₂细粒试验粉尘，分别测试本发明实施例1-10所得抑尘剂原液用水稀释3倍后(即加入2倍重量的水)的抑尘效率，每个样品进行三次试验，分别求得平均PM_2.5抑尘效率(％)、PM₁₀抑尘效率(％)，结果见表2。

表2 PM_2.5抑尘效率和PM₁₀抑尘效率

表2结果表明，本发明抑尘剂具有十分优良的抑尘效果，PM_2.5抑尘效率达到92％以上，PM₁₀抑尘效率都达到87％以上，更有利于环境的改善和保护。

对比例1与实施例1相比，将海藻酸钠替换为丙烯酸树脂，对比例2与实施例1相比，将Brij35替换为聚苯乙烯磺酸钠，抑尘剂的抑尘效率有所下降。对比例3与实施例1相比，不含Brij35，对比例4与实施例1相比，海藻酸钠和Brij35配比不在本发明范围内，得到的抑尘剂抑尘效率不好，由此可见采用特定配比的海藻酸钠和Brij35，可以获得抑尘效率更高的抑尘剂。

进一步分析，实施例1与实施例7-9相比，使用的天然高分子聚合物种类不同，实施例2与实施例10相比，使用的助分散剂种类不同，结果发现使用海藻酸钠与Brij35得到的抑尘剂的抑尘效率更高。

综上所述，本发明通过各组分之间的相互配合，得到的抑尘剂抑尘效率高、持续时间长，具有较高的保湿率和优良的成膜性，路面干燥后抑尘作用也可持续，还兼顾运输成本低、使用便捷等特性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种抑尘剂，其特征在于，所述抑尘剂主要由以下重量百分比的组分制成：结壳剂0.15～6％、助分散剂0.05～5％、辅料0～2％和余量的水；

2.根据权利要求1所述的抑尘剂，其特征在于，所述抑尘剂主要由以下重量百分比的组分制成：结壳剂0.15～4.5％、助分散剂0.05～2％、辅料0.1～1.8％和余量的水；所述结壳剂包括天然高分子聚合物；所述助分散剂包括聚氧乙烯型非离子型表面活性剂；

3.根据权利要求1或2所述的抑尘剂，其特征在于，所述天然高分子聚合物包括海藻酸钠、瓜尔胶及其衍生物、明胶、改性纤维素及其盐类或改性淀粉及其盐类中的一种或至少两种的组合，优选海藻酸钠；

4.根据权利要求1或2所述的抑尘剂，其特征在于，所述天然高分子聚合物为高粘度海藻酸钠；

优选地，所述高粘度海藻酸钠的粘度为450～650cps。

5.根据权利要求1或2所述的抑尘剂，其特征在于，所述聚氧乙烯型非离子型表面活性剂包括Tween、Triton系列或Brij系列表面活性剂中的一种或至少两种的组合；

优选地，所述聚氧乙烯型非离子型表面活性剂包括Brij35、Brij30、Tween80或TritonX100中的一种或至少两种的组合，优选Brij35。

6.根据权利要求1或2所述的抑尘剂，其特征在于，辅料包括香料、pH调节剂、颜料、防冻剂、防腐剂或消泡剂中的一种或至少两种的组合；

7.权利要求1-6任一项所述的抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(b)将配方量的助分散剂分批加入剩余水中，得到溶液B；

9.权利要求1-6任一项所述的抑尘剂或权利要求7-8任一项所述的抑尘剂的制备方法得到的抑尘剂的使用方法，其特征在于，将所述抑尘剂用0.1～100倍重量份数的水稀释后进行喷洒；

优选地，稀释后喷洒于路面，每平方米覆盖2～3L。

10.权利要求1-6任一项所述的抑尘剂在减少道路扬尘或裸土扬尘中的应用；