一种用于装卸过程的抑尘剂及其使用方法
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202311283165.X | 申请日 | 2023-10-07 |
| 公开(公告)号 | CN117327471A | 公开(公告)日 | 2024-01-02 |
| 申请人 | 兰州天际环境保护有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 王浩; 蔡觉先; 李永强; | 第一发明人 | 王浩 |
| 权利人 | 兰州天际环境保护有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 兰州天际环境保护有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：甘肃省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：甘肃省兰州市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：甘肃省兰州市城关区张苏滩579号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：730070 |
| 主IPC国际分类 | C09K3/22 | 所有IPC国际分类 | C09K3/22 ; E01H3/00 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 8 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 深圳市君牧知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 孔祥健; |
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用于装卸过程的抑尘剂及其使用方法，涉及环境污染治理技术领域，所述抑尘剂的原料组分及重量份数为： 表面活性剂 10‑15份、消泡剂1‑3份、 保湿剂 5‑8份、结壳剂20‑30份、助剂3‑5份，60‑80份 水 。所述表面活性剂包括 质量 比为3:1的十八酰胺基丙基甜菜 碱 和槐糖脂，所述消泡剂为乳化 硅 油，所述结壳剂为质量比为3:2的 橡胶 乳胶与田菁胶，所述保湿剂包括质量比为2:2:1壳聚糖、羧甲基 纤维 素和氯化镁，所述助剂包括质量比为2:2:1的可溶性 淀粉 、糊精和 氯化铵 。本发明的抑尘剂具备湿润、黏结、凝聚功能，同时还具备优异的抗冻、抗压性能，属于多功能型抑尘剂，具有抑尘效率高、成本低廉、无毒无害、无 腐蚀 性、可 生物 降解 ，不会造成环境的二次污染等优点。 | ||
| 权利要求 | 1.一种用于装卸过程的抑尘剂，其特征在于：所述抑尘剂的原料组分及重量份数为：表面活性剂10‑15份、消泡剂1‑3份、保湿剂5‑8份、结壳剂20‑30份、助剂3‑5份，60‑80份水。 |
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| 说明书全文 | 一种用于装卸过程的抑尘剂及其使用方法技术领域[0001] 本发明涉及环境污染治理技术领域，具体涉及一种用于装卸过程的抑尘剂及其使用方法。 背景技术[0003] 随着煤炭装卸作业趋向于成组化、机械化、批量化，多车同时进行煤炭的装卸车作业时会产生大量煤尘，因扬尘动力较大，每平米粉尘浓度可达上千毫克，不仅给煤炭装卸地周边的大气环境和民用设施等造成不同程度的污染，也给现场职工和周边居民的身体健康和生产生活带来较大影响。同时，煤尘长期大量堆积还会影响装卸机械设备的运转性能，且当空气中的粉尘达到一定浓度时，很容易发生粉尘爆炸事故，存在严重的安全隐患。 [0004] 抑尘剂可以通过润湿、黏结、凝聚等方式降低煤炭、渣土等扬尘的风险。化学抑尘剂具有抑尘效果好、抑尘周期长等优点，但普遍存在功能单一、价格昂贵、有毒、有腐蚀性以及二次污染等问题，是本领域人员亟需解决的技术问题。 发明内容[0005] 本发明针对上述问题，提供了一种用于装卸过程的抑尘剂及其使用方法。 [0006] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下： [0010] 进一步地，所述结壳剂为质量比为3:2的橡胶乳胶与田菁胶。 [0013] 进一步地，所述抑尘剂的制备方法为：按质量份数比准备原料，将表面活性剂、保湿剂加入水中，搅拌使其混合均匀后得到混合液；将助剂、结壳剂、消泡剂依次加入到混合液中，搅拌均匀后，调节pH至6.5‑7.5，得到抑尘剂。 [0014] 本发明还提供了一种上述用于装卸过程的抑尘剂的使用方法，具体包括如下步骤： [0015] S1：将抑尘剂用水稀释100‑120倍，得到抑尘剂稀释液； [0017] S3：在装卸现场周边用抑尘剂稀释液喷洒在路面上，喷洒量为0.8‑1.0L/m2。 [0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果： [0019] 本发明中，通过选用十八酰胺基丙基甜菜碱和槐糖脂作为表面活性剂，可以有效润湿、渗透和改善颗粒黏结以及减少水分蒸发，提高了抑尘剂的浸润能力；通过选用橡胶乳胶与田菁胶作为结壳剂，增强了抑尘剂的湿润与黏结性能，可在粉尘表面形成成膜结壳现象，提高了抑尘效率；通过选用壳聚糖、羧甲基纤维素和氯化镁作为保湿剂，提高了抑尘剂的湿润与凝聚性能，同时还可延长抑尘剂的作用时间、增强抑尘剂的抗冻融性能；通过选用可溶性淀粉、糊精和氯化铵作为助剂，一方面可作为成膜助剂促进抑尘剂在煤粉尘表面形成一层膜结构，抑制煤粉尘的扩散，另一方面可以保护结壳剂本身不发生黏结和团聚；此外本发明中的抑尘剂所选用的材料均为成本低廉、无毒无害、无腐蚀性、可生物降解的材料。本发明的抑尘剂具备湿润、黏结、凝聚功能，同时还具备优异的抗冻、抗压性能，属于多功能型抑尘剂，具有抑尘效率高、成本低廉、无毒无害、无腐蚀性、可生物降解，不会造成环境的二次污染等优点。 具体实施方式[0020] 为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0021] 以下实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下列实施例中所涉及的实验方法、检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法、检测方法等。 [0022] 本实施例中所用煤粉尘样采集自兰州市红古区炭洞沟煤矿装卸现场，每次装卸结2 束后采样一次，共收集约10m的煤粉尘样，进行称重为5kg，使用干燥器在35℃条件下烘干后过100目筛，得到实验用煤粉尘样。 [0023] 本实施例中所用仪器：鼓风干燥箱(DHG‑9023A，上海齐欣)、pH计(FE28，上海梅特勒‑托利多)、精密电子天平(JA50001，天津天马)、喷雾器(3WBD‑16，浙江顺航)、邵氏硬度计(LX‑A，扬州昌哲试验机械有限公司)、大功率吹风机(DS‑207GF‑AC，无锡奥拓曼)。 [0024] 实施例1 [0025] 本实施例提供了一种用于装卸过程的抑尘剂，抑尘剂的原料组分及重量份数为：表面活性剂10份、消泡剂1份、保湿剂5份、结壳剂20份、助剂3份，60份水。 [0026] 其中： [0027] 表面活性剂包括质量比为3:1的十八酰胺基丙基甜菜碱和槐糖脂。 [0028] 消泡剂为乳化硅油。 [0029] 结壳剂为质量比为3:2的橡胶乳胶与田菁胶。 [0030] 保湿剂包括质量比为2:2:1壳聚糖、羧甲基纤维素和氯化镁。 [0031] 助剂包括质量比为2:2:1的可溶性淀粉、糊精和氯化铵。 [0032] 该抑尘剂的制备方法为：按质量份数比准备原料，将表面活性剂、保湿剂加入水中，搅拌使其混合均匀后得到混合液；将助剂、结壳剂、消泡剂依次加入到混合液中，搅拌均匀后，调节pH至6.5，得到抑尘剂。 [0033] 本实施例还提供了一种上述用于装卸过程的抑尘剂的使用方法，具体包括如下步骤： [0034] S1：将抑尘剂用水稀释100倍，得到抑尘剂稀释液； [0035] S2：装卸作业结束后，在装卸现场用抑尘剂稀释液喷洒煤炭堆表层及煤粉尘表面，2 喷洒量为1.2L/m； [0036] S3：在装卸现场周边用抑尘剂稀释液喷洒在路面上，喷洒量为0.8L/m2。 [0037] 实施例2 [0038] 本实施例提供了一种用于装卸过程的抑尘剂，抑尘剂的原料组分及重量份数为：表面活性剂12份、消泡剂2份、保湿剂6.5份、结壳剂25份、助剂4份，70份水。 [0039] 其中： [0040] 表面活性剂包括质量比为3:1的十八酰胺基丙基甜菜碱和槐糖脂。 [0041] 消泡剂为乳化硅油。 [0042] 结壳剂为质量比为3:2的橡胶乳胶与田菁胶。 [0043] 保湿剂包括质量比为2:2:1壳聚糖、羧甲基纤维素和氯化镁。 [0044] 助剂包括质量比为2:2:1的可溶性淀粉、糊精和氯化铵。 [0045] 该抑尘剂的制备方法为：按质量份数比准备原料，将表面活性剂、保湿剂加入水中，搅拌使其混合均匀后得到混合液；将助剂、结壳剂、消泡剂依次加入到混合液中，搅拌均匀后，调节pH至7.0，得到抑尘剂。 [0046] 本实施例还提供了一种上述用于装卸过程的抑尘剂的使用方法，具体包括如下步骤： [0047] S1：将抑尘剂用水稀释110倍，得到抑尘剂稀释液； [0048] S2：装卸作业结束后，在装卸现场用抑尘剂稀释液喷洒煤炭堆表层及煤粉尘表面，2 喷洒量为1.35L/m； [0049] S3：在装卸现场周边用抑尘剂稀释液喷洒在路面上，喷洒量为0.9L/m2。 [0050] 实施例3 [0051] 本实施例提供了一种用于装卸过程的抑尘剂，抑尘剂的原料组分及重量份数为：表面活性剂15份、消泡剂1‑3份、保湿剂8份、结壳剂30份、助剂5份，80份水。 [0052] 其中： [0053] 表面活性剂包括质量比为3:1的十八酰胺基丙基甜菜碱和槐糖脂。 [0054] 消泡剂为乳化硅油。 [0055] 结壳剂为质量比为3:2的橡胶乳胶与田菁胶。 [0056] 保湿剂包括质量比为2:2:1壳聚糖、羧甲基纤维素和氯化镁。 [0057] 助剂包括质量比为2:2:1的可溶性淀粉、糊精和氯化铵。 [0058] 该抑尘剂的制备方法为：按质量份数比准备原料，将表面活性剂、保湿剂加入水中，搅拌使其混合均匀后得到混合液；将助剂、结壳剂、消泡剂依次加入到混合液中，搅拌均匀后，调节pH至7.5，得到抑尘剂。 [0059] 本实施例还提供了一种上述用于装卸过程的抑尘剂的使用方法，具体包括如下步骤： [0060] S1：将抑尘剂用水稀释120倍，得到抑尘剂稀释液； [0061] S2：装卸作业结束后，在装卸现场用抑尘剂稀释液喷洒煤炭堆表层及煤粉尘表面，2 喷洒量为1.5L/m； [0062] S3：在装卸现场周边用抑尘剂稀释液喷洒在路面上，喷洒量为1.0L/m2。 [0063] 对上述实施例1‑3的抑尘剂的毒理指标等进行检测，结果见表1。 [0064] 表1本实施例1‑3的抑尘剂的毒理指标检测结果 [0065] [0066] 由表1的结果可以看出，本实施例1‑3的抑尘剂相比较《生活饮用水卫生标准》(GB 5749‑2006)(毒理标准：As‑0.01mg/L，Pb‑0.01mg/L)，各元素检测结果如Pb、As的含量均低于标准值，0.003mg/L的铅、0.001mg/L的砷在与人体皮肤接触时不会对人体产生负面影响。 基于此可以得出，本实施例1‑3的抑尘剂无毒无害、对皮肤无急性刺激。 [0067] 对比例1 [0068] 凝聚型抑尘剂(购于济南鑫诺化工有限公司)，使用方法同实施例1。 [0069] 对比例2 [0070] 湿润型抑尘剂(购于河南宸耀环保科技有限公司)，使用方法同实施例1。 [0071] 对比例3 [0072] 黏结性抑尘剂(购于山东中利石油化工科技有限公司)，使用方法同实施例1。 [0073] 将上述实施例1‑3及对比例1‑3的抑尘剂分别进行如下性能测试： [0074] 1、防滑性能测试 [0075] 设置初速度斜坡、模拟路面板(以混凝土材料制作)、模拟小车、刻度尺，初速度斜坡用于给模拟小车提供初速度刻度尺用于直观测量滑行距离。分别在不进行喷洒操作的模拟路面板、喷洒水的模拟路面板、喷洒抑尘剂的模拟路面板三种不同路面条件下，测试防滑2 情况(滑行距离)，其中，水和抑尘剂的喷洒量均相同(1.0L/m)，平行测定3次取平均值，测试结果见表2。 [0076] 表2防滑性能测试结果 [0077] [0078] 由表2中的结果可以看出，未经处理的模拟路面板的平均滑行距离为20.53cm，经过喷水的模拟路面板的平均滑行距离为37.47cm，喷洒本实施例1‑3的抑尘剂的模拟路面板的平均滑行距离为22.9‑23.6cm，喷洒对比例1‑3的抑尘剂的模拟路面板的平均滑行距离为28.5‑42.43cm。由此可见，相比于水和对比例1‑3的抑尘剂，本实施例1‑3的抑尘剂防滑性能更好。 [0079] 2、抗蒸发性能测试 [0080] 抗蒸发性是衡量道路抑尘剂保水性的主要标准之一。制备好实施例1‑3及对比例1‑3的抑尘剂稀释液，分别称取6份相同质量为煤粉尘样，倒入培养皿中，在培养皿中分别均匀喷洒同样体积的实施例1‑3及对比例1‑3的抑尘剂稀释液，然后置于50℃的恒温干燥箱内 4小时后取出，称重并计算蒸发量。蒸发量计算公式为：E＝(M1‑M2)/S，其中，E为蒸发量，M1和M2分别为蒸发前、后的质量；S为蒸发体的蒸发面积。平行实验3次取平均值，结果见表3。 [0081] 表3抗蒸发性能测试结果 [0082] [0083] 由上述表3的结果可以看出，在50℃时，本实施例1‑3的蒸发量为0.78‑0.88kg/m2，2 对比例1‑3的抑尘剂的蒸发量为1.18‑1.41kg/m。由此可以得出，本实施例1‑3的抑尘剂的蒸发性能优于对比例1‑3的抑尘剂，在高温条件下，本实施例1‑3的抑尘剂抗蒸发性能好，保水性好。 [0084] 3、抗雨蚀性能测试 [0085] 抗雨蚀性是衡量道路抑尘剂长效性的重要指标之一。在煤粉尘样分别喷洒实施例1‑3及对比例1‑3的抑尘剂稀释液备用，在实验室设置自动喷雾装置，喷淋流量为3mL· 2 m·/s，将喷淋头垂直朝向煤粉尘样，模拟自然降水进行喷淋，总共喷淋3次，每次持续时间为10min，喷淋后风干煤粉尘样进行称重并计算质量损失率，每组实验平行测定3次，取平均值。质量损失率的计算公式为W＝(M1‑M2)×100％/M1。结果见表4. [0086] 表4抗雨蚀性能测试(平均值) [0087] [0088] [0089] 由表4的结果可以看出，第一次喷淋后，经过本实施例1‑3的抑尘剂处理过的尘样质量损失率为6.25‑7.12％，经过对比例1‑3的抑尘剂处理过的尘样质量损失率为8.23‑12.50％；第二次喷淋后，经过本实施例1‑3的抑尘剂处理过的尘样质量损失率为12.34‑ 14.35％，经过对比例1‑3的抑尘剂处理过的尘样质量损失率为15.67‑23.74％；第三次喷淋后，经过本实施例1‑3的抑尘剂处理过的尘样质量损失率为21.57‑23.33％，经过对比例1‑3的抑尘剂处理过的尘样质量损失率为25.51‑41.42％。由此可以得出，本实施例1‑3的抑尘剂相对于对比例1‑3具有更好的抗雨蚀性能。 [0090] 4、抗冻融性能测试 [0091] 抗冻融性是衡量道路抑尘剂在秋冬季效能实现的重要指标之一。在6个玻璃皿内分别布满煤粉尘样，均匀地喷洒实施例1‑3和对比例1‑3的抑尘剂稀释液，然后将玻璃皿分别放置在0℃、‑5℃、‑8℃、‑12℃、‑15℃的冰箱内，观察冻融情况，平行实验3次。结果见表5。 [0092] 表5抗冻融性能测试结果 [0093] [0094] [0095] 由表5的结果可以看出，本实施例1‑3的抑尘剂在‑12℃的情况下为冰水混合物，而对比例1‑3分别在‑8℃、‑5℃、‑8℃。由此可见，本实施例1‑3的抑尘剂具有较好的抗冻融性能。 [0096] 5、抗压强性能测试 [0097] 抗压性能是道路抑尘剂实现应用重要指标之一。分别在6个5cm×5cm×3cm的煤粉尘样堆上均匀喷洒实施例1‑3及对比例1‑3的抑制剂稀释液，待全部干燥后，在尘样堆表面放置一块刚性受力块，并逐渐增加它的自重，直到尘样堆表面产生裂纹或裂缝时，称量受力块的重量和受力面积，计算得到尘样表面的抗压强度。计算公式为P＝mg/S，其中，g＝9.8N/kg，每组实验平行测定3次，结果见表6。 [0098] 表6抗压强性能测试 [0099] [0100] 由表6的结果可以看出，用实施例1‑3的抑尘剂喷洒过的尘样的抗压强度平均为137.77‑138.42KPa，对比例1‑3的抑尘剂喷洒过的尘样的抗压强度平均为101.54‑ 2 130.17KPa。假设一辆轿车的质量为2000kg，单个轮胎与路面接触面积为0.05m ，则对地面的压力为98KPa，则本实施例1‑3的抑尘剂喷洒过的尘样的抗压强度是车辆对地面压强的 1.41倍。由此可以得出，在喷洒完本实施例的抑尘剂待其固化后，客体表层强度足够支撑车辆正常行驶，不会出现破裂造成二次污染进而影响抑尘效果。 [0101] 6、抗风蚀性能测试 [0102] 抗风蚀性是道路抑尘剂核心效率的直观认定性能。在玻璃皿中平铺煤粉尘样，均匀地喷洒实施例1‑3及对比例1‑3的抑尘剂稀释液并称重M1；待其充分渗透后，将尘样烘干，利用风机来模拟自然风，切换风机不同档位(0级、3‑4级、5‑6级)来调节风速，由风速计记录检测,，将尘样放置在距离风机30cm的位置，持续吹风30min，称重M2，测量3次取平均值，以此来计算抑尘效率。计算公式为抑尘效率＝M2/M1×100％。结果见表7。 [0103] 表7抗风蚀性能测试结果(抑尘效率) [0104] [0105] 由表7的结果可以看出，无风情况下，本实施例1‑3及对比例1‑3的抑尘效率均较好；在风力达到3‑4级(3.4‑7.9m/s)时，实施例1‑3的抑尘剂的抑尘效率为95.86‑96.07％，对比例1‑3的为92.41‑94.67％；当风力达到5‑6级(8‑13.8m/s)时，实施例1‑3的抑尘剂的抑尘效率为93.27‑93.55％，对比例1‑3的为87.33‑90.19％。由此可见，随着风力不断增加，实施例1‑3的抑尘剂的抑尘效率明显高于对比例1‑3的，说明实施例1‑3的抑尘剂的抗风蚀性能强、抑尘效率高。 [0106] 由上述实施例的内容及性能测试结果可知，本实施例中，通过选用十八酰胺基丙基甜菜碱和槐糖脂作为表面活性剂，可以有效润湿、渗透和改善颗粒黏结以及减少水分蒸发，提高了抑尘剂的浸润能力；通过选用橡胶乳胶与田菁胶作为结壳剂，增强了抑尘剂的湿润与黏结性能，可在粉尘表面形成成膜结壳现象，提高了抑尘效率；通过选用壳聚糖、羧甲基纤维素和氯化镁作为保湿剂，提高了抑尘剂的湿润与凝聚性能，同时还可延长抑尘剂的作用时间、增强抑尘剂的抗冻融性能；通过选用可溶性淀粉、糊精和氯化铵作为助剂，一方面可作为成膜助剂促进抑尘剂在煤粉尘表面形成一层膜结构，抑制煤粉尘的扩散；另一方面可以保护结壳剂本身不发生黏结和团聚；此外本实施例中的抑尘剂所选用的材料均为成本低廉、无毒无害、无腐蚀性、可生物降解的材料。 [0107] 综上所述，本实施例的抑尘剂具备湿润、黏结、凝聚功能，同时还具备优异的抗冻、抗压性能，属于多功能型抑尘剂，具有抑尘效率高、成本低廉、无毒无害、无腐蚀性、可生物降解，不会造成环境的二次污染等优点，可广泛应用于各种装卸过程中产生的粉尘污染。 |
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