CN112175579A - 一种用于建设工地上绿色环保水溶性抑尘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于工地扬尘治理的绿色环保高效抑尘剂及其制备方法，其原料成分为：结冷胶：0.01～0.1％；甘油：2～10％；三乙醇胺(A‑2)：0.5～2％；黏结剂：0.1～5％；聚乳酸：0.5～2％；十二碳醇酯：0.02～0.5％；壳聚糖：0.1～1％；脂肪胺聚氧乙烯醚硫酸铵：0.1～1％；环保颜料：0.1～2％；剩余为水配置而成。本发明的优点为选材均为一些常见物质，高效环保，无二次污染。制备简单、成本低，便于推广和应用；将粘结成膜、保湿、显色有效结合，抑尘时间长，性价比高。此抑尘剂用于城市裸露地面、市政建设、煤矿运输、堆场等裸露场地抑尘，几乎不受使用场地的限制。

Description

一种用于建设工地上绿色环保水溶性抑尘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于建设工地上绿色环保水溶性抑尘剂及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展与人民生活水平的日益提高，人们对于环境的关注度也在与日俱增。城市化进程中造成大量扬尘污染，这些粉尘由于粒径小，会随着风力作用，车辆的行进而带起成为扬尘，造成大气环境污染，危害居民身体健康和财产安全。因此，对大气扬尘得控制是刻不容缓的。

20世纪20年代开始，化学抑尘剂最开始是被用在煤矿井中，来抑制矿井煤尘。从此化学抑尘剂开始应用在扬尘严重区域，如矿井，矿山资源的开采、市政建设、裸露地面、运输储存等。随着现代化学工艺以及高分子材料的不断创新发展，越来越多的材料和方法被应用到抑尘剂的创新发展中。到目前为止，抑尘剂抑尘机理有三种，包括润湿机理、凝并机理以及固结机理。中国专利 CN109810673A公开了一种抑尘保湿剂及其制备方法,包括原料：抑尘剂21-23％、保湿剂31-33％、纤维素17-19％、工业石蜡17-19％、聚乙烯醇2％、丙烯酸酯 2％、醋酸钙镁2％、三乙醇胺2％、环氧树脂2％。制备的抑尘保湿剂，不仅具有良好的吸湿性和保湿性效果，还能吸收空气中的硫化氢和其他有毒气体，同时使用方便,能达到很好的降尘抑尘，防止土壤被风蚀的效果。中国专利 CN106701024B公开了一种道路抑尘剂及其制备和施工方法,属于环保抑尘领域。所述道路抑尘剂由以下重量百分比组分组成：可分散乳胶粉0.1-2％、乳液 0.1-10％、吸湿保湿剂0.2-5％、吸附剂0.01-0.5％、防冻剂2-10％、润湿剂0.1-0.2％、填料1-25％、余量为水。本发明能够有效降低道路上可吸入颗粒物及氮氧化物、硫化物等有害物质,具有环境好、吸湿保湿性强、对车辆和路面的腐蚀性弱,不会造成道路安全隐患的特点。中国专利CN110194947A提供了一种多功能型露天矿山路面抑尘剂，包括如下质量百分数的组分：乳酸钙镁盐15％～30％，木质素磺酸钙接枝聚丙烯酰胺0.1％～0.3％，椰油酰胺丙基甜菜碱0.01％～0.15％，甘油0.2％～1％，余量为去离子水。本发明提供的抑尘剂不仅能够大量减少矿山运输路面扬尘、改善矿区环境、降尘效率高于92％、有效抑尘时间超过6天，还能极大的节省水资源和劳动力，且对环境无害，无二次污染。

虽然近年来国内不断推出各种类型的抑尘剂，但或多或少存在一些具体的使用问题，目前的化学抑尘剂主要有以下缺陷成膜效果差、存在二次污染、时效性差。大部分化学抑尘剂是应用于铁路运输领域，该类抑尘剂主要纤维素衍生物、淀粉类为主，其结壳不持久、耐水性差。现有的抑尘剂应用在市政建设成果较少，能够进行商业使用的更少，而且很多抑尘剂成膜粘结层为透明无色，在建筑施工场地喷洒抑尘剂后，实施前后目测观察无区分，不便于建设现场扬尘区分管理。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于建设工地上绿色环保水溶性抑尘剂，颜料加入明显区分喷洒前后，便于监管降低成本。此抑尘剂用于城市裸露地面、市政建设、堆场等裸露场地抑尘等，几乎不受使用场地的限制，降低环境污染，减少资源浪费，与国内同类产品相比，同时还解决了国内一些产品存在的腐蚀性高、亲水性差、有毒性、成本较高等问题。

1、为实现上述目的，本发明提供了一种用于建设工地上绿色环保水溶性抑尘剂，其原料成分按质量百分数为：

结冷胶：0.01～0.1％，优选0.01～0.04％；

甘油：2～10％，优选0.01～0.04％；

三乙醇胺(A-2)：0.5～2％，优选0.5～1％；

黏结剂：0.1～5％，优选0.1～1％；

聚乳酸：0.5～2％，优选0.5～1.5％；

十二碳醇酯0.02～0.5％，优选0.04～0.3％；

壳聚糖：0.1～1％；优选0.1～0.7％；

脂肪胺聚氧乙烯醚硫酸铵：0.1～1％，优选0.2～0.8％；

环保颜料：0.1～2％，优选0.1～1％；

剩余水。

进一步的，所述黏结剂是一种或多种海藻酸钠、阿拉伯树胶、黄原胶、明胶、甲基纤维素和聚丙烯酰胺。

进一步的，所述环保颜料是绿色食品级颜料。

本发明还提出一种用于扬尘治理的黏结型抑尘剂的制备方法，其制备方法为如下步骤：

(1)将水分为A、B两部分，A加热至40～60℃，B加热至30～40℃。其中 A:B的质量比为1:1；

(2)先加热A部水，将结冷胶、聚乳酸、黏结剂、壳聚糖、三乙醇胺边加入边搅拌，转速200～300rpm/min下搅拌30min后冷却至室温；

(3)将甘油、脂肪胺聚氧乙烯醚硫酸铵、十二碳醇酯、环保颜料加入B部分水，转速100～200rpm/min下搅拌30min后冷却至室温，得到水溶液b；

(4)转速150～200rpm/min下搅拌水溶液b，并缓慢加入水溶液a，搅拌10min 后即得成品。

本发明提供的抑尘剂为油包水的乳浊液，上述乳浊液喷洒后，其中的有效成分与粉尘进行吸附和络合，将细小易扬尘的粉尘粘合，团聚为粒径较大的不扬尘颗粒，从根本上实现了抑尘的目的。

本发明的有益效果是，本发明环保抑尘剂中三乙醇胺充当吸湿剂，使粉尘表面保持较长时间的湿润；甘油具有保湿效果，降低扬尘表面水分流失，同时甘油与吸湿剂结合使用，可以使扬尘表面抑尘保湿效果更加持久，在不同地区环境中，保证抑尘效果；脂肪胺聚氧乙烯醚硫酸铵属于表面活性剂，是增强抑尘剂对粉尘的侵润，加快其渗透速度，该产品可生物降解，生产过程可实现清洁生产；结冷胶作为可作为增稠剂、稳定剂。加热即溶解成透明的溶液，冷却后，形成透明且坚实的凝胶，用量小；黏结剂使得粉尘之间的作用力加强，最终形成的结合物具有较强的材料强度；增加抑尘剂的粘度，使抑尘剂成膜强度加强，具有更强的抗侵蚀性，同时更好保护颜料，使其不会沉淀到土壤，同时加强成膜强度和抗蚀性；聚乳酸在自然界中能被微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，加强成膜抗拉强度，增强其抗侵蚀性，同时具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性；壳聚糖具有生物降解性、生物相容性、无毒性、抑菌；十二碳醇酯有助于抑尘剂成膜，膜流平性、展色性好，凝固点低，水解稳定性好；几种原材料进行复配，会使抑尘剂溶液内部会产生网状结构，使其抑尘效果更佳，同时环保颜料在抑尘剂溶液，被包裹在网格结构中，使其不会沉淀到土壤里去，更好的覆盖表层。

本发明的有益效果是：

(1)成膜抗拉强度大，抗侵蚀性强；

(2)抑尘时效长(3～6个月)，抑尘效率高；

(3)满足标准《中国铁道行业标准TB/T 3210.1-2009》对固化层厚度的要求；

(4)环保颜料的加入，在喷洒市政建设场地能够明显区分，便于监督与管理；

(5)便于生产、运输，成本低，环保无污染，非常适合用于建筑工地、煤矿运输、堆场等场所的扬尘污染治理，为改善大气环境和减轻雾霾污染提供一种有效可靠的解决途径。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例提供一种高效抑尘剂，所述抑尘剂由以下质量份数的组分构成结冷胶：0.01％、聚乳酸：0.4％、海藻酸钠：0.1％、甘油：5％、甲基纤维素：0.2％，三乙醇胺：0.3％、脂肪胺聚氧乙烯醚硫酸铵：0.2％、壳聚糖：0.01％、十二碳醇酯：0.05％、环保颜料：0.3％、剩余为水。

其中，所述甘油的规格为95％

其中，所述甲基纤维素的型号是为M-450

其中，所述环保颜料为食品级颜料

其中，所述抑尘材料经过充分溶解后，喷洒使用。

实施例2

本实施例提供一种高效抑尘剂，所述抑尘剂由以下质量份数的组分构成结冷胶：0.02％、聚乳酸：0.1％、海藻酸钠：0.2％、甘油：3％、聚丙烯酰胺：0.3％，三乙醇胺：0.2％、脂肪胺聚氧乙烯醚硫酸铵：0.1％、壳聚糖：0.02％、十二碳醇酯：0.1％、环保颜料：0.4％、剩余为水。

其中，所述甘油的规格为95％

其中，所述聚丙烯酰胺的分子量是为1600万

其中，所述环保颜料为食品级颜料

其中，所述抑尘材料经过充分溶解后，喷洒使用。

实施例3

本实施例提供一种高效抑尘剂，所述抑尘剂由以下质量份数的组分构成结冷胶：0.03％、聚乳酸：0.2％、海藻酸钠：0.3％、甘油：8％、明胶：0.3％，三乙醇胺：0.31％、脂肪胺聚氧乙烯醚硫酸铵：0.3％、壳聚糖：0.04％、十二碳醇酯： 0.2％、环保颜料：0.2％、剩余为水。

其中，所述甘油的规格为95％

其中，所述环保颜料为食品级颜料

其中，所述抑尘材料经过充分溶解后，喷洒使用。

实施例4

本实施例提供一种高效抑尘剂，所述抑尘剂由以下质量份数的组分构成结冷胶：0.05％、聚乳酸：0.2％、海藻酸钠：0.4％、甘油：9％、阿拉伯树胶：0.5％，三乙醇胺：0.4％、脂肪胺聚氧乙烯醚硫酸铵：0.5％、壳聚糖：0.02％、十二碳醇酯：0.1％、环保颜料：0.4％、剩余为水。

其中，所述甘油的规格为95％

其中，所述环保颜料为食品级颜料

其中，所述抑尘材料经过充分溶解后，喷洒使用。

由于篇幅有限，我们以实施例1作为对比例

对比例1

本实施例提供一种高效抑尘剂，所述抑尘剂由以下质量份数的组分构成本实施例提供一种高效抑尘剂，所述抑尘剂由以下质量份数的组分构成聚乳酸：0.4％、海藻酸钠：0.1％、甘油：5％、三乙醇胺：0.3％、脂肪胺聚氧乙烯醚硫酸铵：0.2％、壳聚糖：0.01％、十二碳醇酯：0.05％、环保颜料：0.3％、剩余为水。

其中，所述环保颜料为食品级颜料

其中，所述抑尘材料经过充分溶解后，喷洒使用。

对比例2

本实施例提供一种高效抑尘剂，所述抑尘剂由以下质量份数的组分构成本实施例提供一种高效抑尘剂，所述抑尘剂由以下质量份数的组分构成结冷胶：0.01％、聚乳酸：0.4％、海藻酸钠：0.1％、甘油：5％、甲基纤维素：0.2％，三乙醇胺： 0.3％、环保颜料：0.3％、剩余为水。

其中，所述甘油的规格为95％

其中，所述甲基纤维素的型号是为M-450

其中，所述抑尘材料经过充分溶解后，喷洒使用。

对比例3

本实施例提供一种高效抑尘剂，所述抑尘剂由以下质量份数的组分构成本实施例提供一种高效抑尘剂，所述抑尘剂由以下质量份数的组分构成结冷胶：0.01％、聚乳酸：0.4％、海藻酸钠：0.1％、甘油：5％、甲基纤维素：0.2％，三乙醇胺： 0.3％、脂肪胺聚氧乙烯醚硫酸铵：0.2％、壳聚糖：0.01％、十二碳醇酯：0.05％、剩余为水。

其中，所述甘油的规格为95％

其中，所述环保颜料为食品级颜料

其中，所述抑尘材料经过充分溶解后，喷洒使用。

对7组例子所制抑尘剂进行测试

表1

最后应当说明的是以上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较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1.一种用于建设工地上绿色环保水溶性抑尘剂，其原料成分按质量百分数为：

结冷胶：0.01～0.1％；

甘油：2～10％；

三乙醇胺(A-2)：0.5～2％；

黏结剂：0.1～5％；

聚乳酸：0.5～2％；

十二碳醇酯0.02～0.5％；

壳聚糖：0.1～1％；

脂肪胺聚氧乙烯醚硫酸铵：0.1～1％；

环保颜料：0.1～2％；

剩余为水。

2.根据权利要求1所述的水溶性抑尘剂，其特征在于，所述黏结剂是选自海藻酸钠、阿拉伯树胶、黄原胶、明胶、甲基纤维素、聚丙烯酰胺的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的水溶性抑尘剂，其特征在于，所述环保颜料是绿色食品级颜料。

4.一种用于建设工地上绿色环保水溶性抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将水分为A、B两部分，A加热至40～60℃，B加热至30～40℃；其中A:B的质量比为1:1；

(2)先加热A部水，将结冷胶、聚乳酸、黏结剂、壳聚糖、三乙醇胺边加入边搅拌，转速200～300rpm/min下搅拌30min后冷却至室温；

(3)将甘油、脂肪胺聚氧乙烯醚硫酸铵、十二碳醇酯、环保颜料加入B部分水，转速100～200rpm/min下搅拌30min后冷却至室温，得到水溶液b；

(4)转速150～200rpm/min下搅拌水溶液b，并缓慢加入水溶液a，搅拌10min后即得成品。