CN110835519A - 一种具有自发光功能的环保抑尘剂 - Google Patents
一种具有自发光功能的环保抑尘剂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种具有自发光功能的环保抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：水溶性高分子0.1～20％，多元醇0～10％，水溶性改性植物多糖0.01～15％，分散助剂0.01～15％，发光组分0.1～30％，防腐剂0.01～5％，余量为水。本发明的具有自发光功能的环保抑尘剂产品，抑尘效果优异，颜色均一，无刺激性气味，水不溶物含量较小，无块状或絮状沉淀物，方便生产，而且发光亮度较高，余晖时间长，可反复被激发，作为施工工地的路基或挡风墙警示，可避免车辆夜晚作业刮蹭，提高夜间作业安全性。同时，本发明提供的环保抑尘剂，对钢材的腐蚀性以及对植物种子的危害性都非常小，能够满足煤炭矿山等施工场所夜晚作业警示的使用要求。
Description
技术领域
本发明属于扬尘防治技术领域，具体涉及一种自发光环保抑尘剂。
背景技术
来自于建筑工地、施工工地裸土、渣土、土料堆等的扬尘是PM2.5和PM10的重要来源，进而形成雾霾，严重威胁着人们的生命健康。以往，这些易产生扬尘污染的场所，主要采用绿色防尘网进行遮盖的方式来抑制扬尘。然而，这种绿色防尘网遮盖的方式，抑尘效果不好，起风时尘土仍然可以透过网眼产生扬尘，而且防尘网容易破损，既不方便回收，又有可能形成二次污染。
随着科技的不断发展与进步，人们发现，使用化学抑尘剂是一种有效的抑尘方式，在市政道路、煤炭运输等方面已经取得了良好的应用效果和经济社会效益。根据应用场所的不同，抑尘剂可以分为道路抑尘剂、煤炭抑尘剂等。目前，市场上的抑尘产品，常含有水性聚氨酯或者苯并乳液等组分，在生态系统中的自然降解速度相对较慢，长期大量使用会对生态环境造成一定的影响。此外，常规的抑尘剂只有抑尘功能，在特定的施工区域，夜间安全标识非常重要。只用一种材料，在保证抑尘效果的同时还兼具夜间安全标示功能，既能控制扬尘污染，又能提示夜间作业安全性，目前具有自发光功能的抑尘剂产品未见报道。因此，一方面为了扩大抑尘剂的使用范围，同时更好的满足环保要求，另一方面提升抑尘剂的附加功能和产品价值，开发了一种具有自发光功能的环保抑尘剂。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有自发光功能的环保抑尘剂。本发明提供的技术方案如下：
一种具有自发光功能的环保抑尘剂，包括以下重量份数的组分：水溶性高分子0.1～20％，多元醇0～10％，水溶性改性植物多糖0.01～15％，分散助剂0.01～15％，发光组分0.1～30％，防腐剂0.01～5％，余量为水。
进一步的，所述具有自发光功能的环保抑尘剂，包括以下重量份数的组分：水溶性高分子0.1～10％，多元醇0～8％，水溶性改性植物多糖0.01～12％，分散助剂0.01～10％，发光组分0.1～20％，防腐剂0.01～4％，余量为水。
进一步的，所述具有自发光功能的环保抑尘剂，包括以下重量份数的组分：水溶性高分子1～8％，多元醇0～5％，水溶性改性植物多糖0.1～10％，分散助剂0.5～10％，发光组分3～20％，防腐剂0.01～3％，余量为水。
进一步的，所述具有自发光功能的环保抑尘剂，至少满足下列中的一项：
所述水溶性高分子选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸醋酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚乙二醇中的任意一种或至少两种的组合；所述多元醇选自丙三醇、丙二醇、乙二醇、丁二醇中的一种或至少两种的组合；
所述水溶性改性植物多糖选自水溶性淀粉、酯化淀粉和/或预糊化淀粉、瓜尔胶、羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素、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、羧乙基纤维素钠中的任意一种或至少两种的组合；
所述分散助剂包括无机分散剂及有机分散剂中的一种或两种；
所述发光组分为光致储能长余辉荧光粉；
所述防腐剂选自山梨酸及其盐类、苯甲酸及其盐类、脱氢乙酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类、双乙酸钠中的任意一种或至少两种的组合。
进一步的，所述聚乙烯醇的粘度为18～30mPa·s，所述聚乙烯醇的醇解度≥60.0％。
进一步的，所述聚乙烯醇的粘度为20.0～26.5mPa·s，所述聚乙烯醇的醇解度为86.0～90.0％。
进一步的，所述多元醇是丙三醇或丙二醇。
优选的，所述多元醇为丙三醇。
进一步的，所述无机分散助剂包括滑石粉、白炭黑、钛白粉、纳米二氧化硅、硅溶胶、水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、有机膨润土、无机膨润土中的任意一种或至少两种的组合，所述有机分散助剂包括十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、海藻酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯中的任意一种或至少两种的组合。
进一步的，所述具有自发光功能的环保抑尘剂，由以下方法制得：按上述任一技术方案所述的配比，分别将水溶性高分子、水溶性改性植物多糖、分散助剂和防腐剂加入到水中，搅拌15～30分钟混合均匀，加入多元醇和发光组分，搅拌均匀，即得一种具有自发光功能的环保抑尘剂。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的一种具有自发光功能的环保抑尘剂，抑尘效果优异，无刺激性气味，水不溶物含量较小，无块状或絮状沉淀物，方便生产；
(2)本发明提供的一种具有自发光功能的环保抑尘剂，颜色均一，发光亮度较高，余晖时间长，可反复被激发，作为施工工地的路基或挡风墙警示，可避免车辆夜晚作业刮蹭，提高夜间作业安全性，能够满足煤炭矿山等施工场所夜晚作业警示的使用要求。
(3)本发明提供的一种具有自发光功能的环保抑尘剂，对钢材的腐蚀性以及对植物种子的危害性都非常小，不含水性聚氨酯、苯并乳液等带有芳香基团的高聚物组分，降解速度相对较高，对环境的影响较小。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进行清楚、完整的描述，应该理解的是，下面所述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为对本发明保护范围的限制。基于本发明，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中，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。
聚乙烯醇(PVA1788)：平均聚合度1650～1850，醇解度(摩尔分数)86.0～90.0％，粘度(25℃)20.0～26.5mPa·s，中国石化集团四川维尼纶厂。
聚乙烯醇(PVA2488)：平均聚合度2400～2500，醇解度(摩尔分数)86.0～90.0％，粘度(25℃)45～55mPa·s，上海美梦佳化工科技有限公司。
羧甲基纤维素钠，黏度900～3100mPa·s。
水溶性淀粉(工业级)：pH(5％溶液,25.0℃)5.0-7.0，能够溶于冷水，溶解后成透明状，赵县裕丰淀粉制品有限公司。
实施例1
具有自发光功能的环保抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：聚乙烯醇(PVA1788)3％、羧甲基纤维素钠0.6％、水溶性淀粉3％、钛白粉5％、滑石粉5％、光致储能长余辉荧光粉5％、防腐剂(山梨酸钾)0.5％、水余量；
制备方法：按上述配比，分别将聚乙烯醇、水溶性淀粉、羧甲基纤维素钠、钛白粉、滑石粉、防腐剂加入到水中，搅拌30分钟，加入光致储能长余辉荧光粉，搅拌均匀，即得具有自发光功能的环保抑尘剂。
实施例2
具有发光功能的环保抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：聚乙烯醇(PVA1788)5％、羟丙基甲基纤维素0.4％、水溶性淀粉3％、白炭黑8％、光致储能长余辉荧光粉8％、甘油2％、防腐剂(山梨酸钾)0.5％、水余量；
制备方法：按上述配比，分别将聚乙烯醇、水溶性淀粉、羟丙基甲基纤维素、白炭黑、防腐剂加入到水中，搅拌30分钟，加入甘油、发光粉，搅拌均匀，即得具有自发光功能的环保抑尘剂。
实施例3
具有自发光功能的环保抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：聚乙烯醇(PVA1788)5％、羟丙基甲基纤维素0.5％、水溶性淀粉8％、气相二氧化硅7％、光致储能长余辉荧光粉5％、甘油2％、防腐剂(山梨酸钾)0.5％、水余量；
制备方法：按上述配比，分别将聚乙烯醇、水溶性淀粉、羟丙基甲基纤维素、气相二氧化硅、防腐剂加入到水中，搅拌30分钟，加入甘油、光致储能长余辉荧光粉，搅拌均匀，即得具有自发光功能的环保抑尘剂。
实施例4
具有自发光功能的环保抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：聚乙烯醇(PVA1788)6％、羧甲基纤维素钠0.5％、水溶性淀粉3％、中性硅溶胶6％、光致储能长余辉荧光粉5％、防腐剂(山梨酸钾)0.5％、水余量；
制备方法：按上述配比，分别将聚乙烯醇、水溶性淀粉、羧甲基纤维素钠、中性硅溶胶、防腐剂加入到水中，搅拌30分钟，加入光致储能长余辉荧光粉，搅拌均匀，即得具有自发光功能的环保抑尘剂。
实施例5
具有自发光功能的环保抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：聚乙烯醇(PVA1788)6％、羧甲基纤维素钠0.5％、水溶性淀粉5％、中性硅溶胶6％、光致储能长余辉荧光粉5％、防腐剂(山梨酸钾)0.5％、水余量；
制备方法：按上述配比，分别将聚乙烯醇、水溶性淀粉、羧甲基纤维素钠、中性硅溶胶、防腐剂加入到水中，搅拌30分钟，加入光致储能长余辉荧光粉，搅拌均匀，即得具有自发光功能的环保抑尘剂。
实施例6
具有自发光功能的环保抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：聚乙烯醇(PVA1788)6％、羧甲基纤维素钠0.5％、水溶性淀粉3％、中性硅溶胶6％、光致储能长余辉荧光粉10％、防腐剂(山梨酸钾)0.5％、水余量；
制备方法：按上述配比，分别将聚乙烯醇、水溶性淀粉、羧甲基纤维素钠、中性硅溶胶、防腐剂加入到水中，搅拌30分钟，加入光致储能长余辉荧光粉，搅拌均匀，即得具有自发光功能的环保抑尘剂。
实施例7
具有自发光功能的环保抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺10％、聚乙烯吡咯烷酮3％、水溶性淀粉6％、无机膨润土12％、光致储能长余辉荧光粉4％、防腐剂(山梨酸钾)0.5％、水余量；
制备方法：按上述配比，分别将聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、水溶性淀粉、无机膨润土、防腐剂加入到水中，搅拌30分钟，加入光致储能长余辉荧光粉，搅拌均匀，即得具有自发光功能的环保抑尘剂。
实施例8
具有自发光功能的环保抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺10％、水溶性淀粉10％、无机膨润土12％、光致储能长余辉荧光粉20％、防腐剂(山梨酸钾)0.5％、水余量；
制备方法：按上述配比，分别将聚丙烯酰胺、水溶性淀粉、无机膨润土、防腐剂加入到水中，搅拌30分钟，加入光致储能长余辉荧光粉，搅拌均匀，即得具有自发光功能的环保抑尘剂。
实施例9
具有自发光功能的环保抑尘剂，包括以下质量百分比的组分：聚乙烯醇10％、水溶性淀粉8％、无机膨润土12％、光致储能长余辉荧光粉10％、防腐剂(山梨酸钾)0.5％、水余量；
制备方法：按上述配比，分别将聚乙烯醇、水溶性淀粉、无机膨润土、防腐剂加入到水中，搅拌30分钟，加入光致储能长余辉荧光粉，搅拌均匀，即得具有自发光功能的环保抑尘剂。
实施例10～18
用预糊化淀粉替换实施例1～9中的水溶性淀粉，其他条件不变，得到具自发光功能的环保抑尘剂。
对比例1
用聚乙烯醇(PVA2488)替换实施例9中的聚乙烯醇(PVA1788)，，其他条件不变。
通过以下实验例，来说明本发明的有益效果。
试验例1感官检测
对本发明的自发光功能的环保抑尘剂进行感官检测，结果见表1。
表1感官检测结果
上述试验结果表明，本发明的具有自发光功能的环保抑尘剂为均一液体，无刺激性气味。
试验例2理化检测
对本发明的具有自发光功能的环保抑尘剂进行理化检测，以对比例作为对照，结果见表2。
检测方法：
GB/T 13025.4-2012制盐工业通用试验方法水不溶物的测定
GB/T 11896-1989水质氯化物的测定硝酸银滴定法
GB/T 6912.1-2006锅炉用水和冷却水分析方法硝酸盐和亚硝酸盐的测定
GB/T 6912-2008锅炉用水和冷却水分析方法亚硝酸盐的测定
SL327.2-2005水质汞的测定原子荧光光度法
SL327.1-2005水质砷的测定原子荧光光度法
GB/T23942-2009化学试剂电感耦合等离子体原子发射光谱法通则
余辉时间根据黑暗状态下观察得到
表2理化检测结果
上述试验结果表明，本发明的具有自发光功能的环保抑尘剂，水不溶物含量较小，不会产生块状沉淀物，方便生产及使用，具有较长的余辉时间，从而可以起到安全警示的作用，同时氯化物、硝酸盐氮含量、亚硝酸盐氮含量以及重金属含量都在规定的低值范围内；而对比例的组合物，粘度较大，导致其水不溶物含量很大，这不仅会造成原材料的浪费，而且容易因块状沉淀物而堵塞管路，操作和处理起来都较为复杂和繁琐，可生产性不强。
试验例3性能检测
对本发明的自发光功能的环保抑尘剂进行性能检测，以对比例作为对照，结果见表3。
检测方法：
风蚀率、固化层厚度：TB/T 3210.1-2009铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分：抑尘剂
钢材平均腐蚀速率：JB/T 7901-2001金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法
植物种子相对受害率：DB11/T 161-2012融雪剂
GB/T 21604-2008化学品急性皮肤刺激性腐蚀性试验方法
GB/T 21605-2008化学品急性吸入毒性试验方法
GB/T 21603-2008化学品急性经口毒性试验方法
表3性能检测结果
上述试验结果表明，本发明自发光功能的环保抑尘剂的抑尘效果优良，喷洒后能够形成大于10mm厚度的固化层，在风速30m/s条件下吹蚀5分钟的风蚀率不超过0.2％，远高于标准＜1％的规定，而且，本发明自发光功能的环保抑尘剂对钢材的腐蚀性以及对植物种子的危害性都非常小，同时，也没有皮肤刺激性，吸入毒性和经口毒性都较小(LC50、LD50的值越大，表示相应的毒性越小)，安全、环保，非常适合推广使用，在抑制施工场所粉尘的同时可以起到警示及照明等作用。
当然，本发明还可以有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种具有自发光功能的环保抑尘剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：水溶性高分子0.1～20％，多元醇0～10％，水溶性改性植物多糖0.01～15％，分散助剂0.01～15％，发光组分0.1～30％，防腐剂0.01～5％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的具有自发光功能的环保抑尘剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：水溶性高分子0.1～10％，多元醇0～8％，水溶性改性植物多糖0.01～12％，分散助剂0.01～10％，发光组分0.1～20％，防腐剂0.01～4％，余量为水。
3.根据权利要求2所述的具有自发光功能的环保抑尘剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：水溶性高分子1～8％，多元醇0～5％，水溶性改性植物多糖0.1～10％，分散助剂0.5～10％，发光组分3～20％，防腐剂0.01～3％，余量为水。
4.根据权利要求1～3任一项所述的具有自发光功能的环保抑尘剂，其特征在于，至少满足下列中的一项：
所述水溶性高分子选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸醋酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚乙二醇中的任意一种或至少两种的组合；
所述多元醇选自丙三醇、丙二醇、乙二醇、丁二醇中的一种或至少两种的组合；
所述水溶性改性植物多糖选自水溶性淀粉、酯化淀粉和/或预糊化淀粉、瓜尔胶、羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素、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、羧乙基纤维素钠中的任意一种或至少两种的组合；
所述分散助剂包括无机分散剂及有机分散剂中的一种或两种；
所述发光组分为光致储能长余辉荧光粉；
所述防腐剂选自山梨酸及其盐类、苯甲酸及其盐类、脱氢乙酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类、双乙酸钠中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求4所述的具有自发光功能的环保抑尘剂，其特征在于，所述聚乙烯醇的粘度为18～30mPa·s，所述聚乙烯醇的醇解度≥60.0％。
6.根据权利要求5所述的具有自发光功能的环保抑尘剂，其特征在于，所述聚乙烯醇的粘度为20.0～26.5mPa·s，所述聚乙烯醇的醇解度为86.0～90.0％。
7.根据权利要求4所述的具有自发光功能的环保抑尘剂，其特征在于，所述多元醇是丙三醇或丙二醇。
8.根据权利要求4所述的具有自发光功能的环保抑尘剂，其特征在于，所述无机分散助剂包括滑石粉、白炭黑、钛白粉、纳米二氧化硅、硅溶胶、水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、有机膨润土、无机膨润土中的任意一种或至少两种的组合，所述有机分散助剂包括十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、海藻酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯中的任意一种或至少两种的组合。
9.权利要求1～3任一项所述的具有自发光功能的环保抑尘剂，其特征在于，由以下方法制得：按权利要求1～3任一项所述的配比，分别将水溶性高分子、水溶性改性植物多糖、分散助剂和防腐剂加入到水中，搅拌15～30分钟混合均匀，加入多元醇和发光组分，搅拌均匀，即得一种具有自发光功能的环保抑尘剂。
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