一种新型抑尘剂及其配制工艺制造技术

本发明专利技术涉及环境保护和劳动卫生领域的一种新型抑尘剂及其配制工艺，它是由具有较大电荷密度分子链的功能性树脂，形成能有效地提高粉尘颗粒的粘合性的新型抑尘剂。混合入水中喷洒后，它能将粉尘颗粒互锁得更好，凝结作用增强，从而抑制粉尘颗粒分散和运移。是一种既能抑制扬尘，又能吸水、保湿、耐蒸发、具有较长持久性的新型节水抑尘产品。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境保护和劳动卫生领域的一种新型抑尘剂及其配制工艺，它是由具有较大电荷密度分子链的功能性树脂，形成能够改变并提高的粉尘颗粒物理和化学性质、有效地提高粉尘颗粒的粘合性的新型抑尘剂。混合入水中喷洒后，它能将粉尘颗粒互锁得更好，凝结作用增强，从而抑制粉尘颗粒分散和运移。是一种既能抑制扬尘，又能吸水、保湿、耐蒸发、具有较长持久性的新型节水抑尘产品。在我国多数城市，可吸入颗粒物，即空气动力学当量直径小于或等于10微米的悬浮颗粒已成为主要污染物，它与城市扬尘有着直接关系。加强环境保护，减轻粉尘污是提高国民素质的基本保证，也是我国实现可持续性发展的一项基本国策。我国政府在《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书》中把可持续发展确定为国家现代化建设的一个重大战略，再次强调要控制人口、节约资源、保护环境，把环境保护作为我国实现可持续发展的重要保证之一。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，国家对环境保护和劳动卫生标准不断提出了严格要求，屋顶除尘器、抑尘剂、移动通风槽分别是二次烟尘治理、开放性扬尘抑制、移动尘源控制的新技术措施；风量调节与控制、气力输灰技术在除尘系统中得到广泛应用；在除尘设备方面，长袋低压脉冲袋式除尘技术和“表面过滤”技术成为袋式除尘新技术，设备大型化将成为发展方向，当前，我国工业防尘技术在理论和实践方面都取得了长足进步。目前环境质量虽然得以明显改善，但积重难返的污染现状仍不容乐观，1994～1997年在我国开展的固体废物申报登记结果显示，粉尘、烟尘等污染被列为12种中国主要危害污染。《1997年中国环境状况公报》公布的数据表明我国当年工业粉尘的排放总量为1505万吨。因此加强生产作业的劳动保护，改善环境，减少粉尘污染，降低职业疾病的发病率，是劳动卫生工作中的重点。现阶段抑尘技术的应用也逐步转向大城市，主要解决建筑业施工作业面、路面、煤场、灰渣堆场等开放区域的尘土飞扬问题。降低扬尘，改善空气质量，更是近几年来各级政府施重力解决的问题。最初的洒水降尘、设置工地围挡等防尘措施目前正在向高新技术转轨。原因显而易见，一是为了节省资源。可想而知，所有的工地如果一天喷三次水，耗水量巨大。二是城市环保越来越为社会各界关注，相关的研究应运而生。三是环保大环境孕育出市场经济下环保产业长远的发展前景。传统的喷水抑尘装置对于存放周期较短的粉尘、料堆有较好的降尘效果，但它对在5级以上风力、存放周期长的料堆则其效果不尽理想，防尘期短，喷水工作量大，因而导致相对成本高，管理难度较大。工业用粉料自然风化后易产生呼吸性粉尘，如果遇上暴雨，会造成料堆坍塌，影响工作效率。因此，运用新型抑尘剂对粉尘、料堆进行治理已迫在眉睫。
技术介绍
扬尘是以气体为分散介质，固态细微颗料为分散相的分散系统。其扬尘因素主要是1，粉尘源干燥，易氧化，使表面颗粒变小而成粉末状；2，处于裸露和自然风化状态；3，外界无防风阻挡装置，受风力影响。常见的灰尘主要由工业建筑粉尘、矿物微粒、粉尘微粒、生物残核微粒、生活垃圾粉尘等有机粒子共同构成，其产生的扬尘量与多种因素有关，如粒径分布、含水量、空气湿度、风速、料流量、落差等。粉尘在尘源处产生后，在环境中的气流带动下向尘源周围扩散形成粉尘污染。由于扬尘的主要原因是尘源的细微粒子具有极易在空中悬浮的属性，因而，针对上述情况，抓住抑制细微粒子遇外界空气湿度、风速、料流量、落差等因素变化而悬浮的关键，以现代高科技手段制造细微粒子的大面积深程度连接机制，从而有效地将其牢牢地固化成一体，使其不再游离出地表、料堆结构组织之外，即可杜绝和减少扬尘。喷水抑尘的原理一是增加原料的含水量，特别是表层颗粒的含水量，最好使含水量达到6％～8％，以增加颗粒的重量；二是改变尘源表面层的粒径分布，主要是微尘粒子的分布，由水滴或雾滴对微尘粒子捕集或附聚。粉尘吸湿会导致凝聚，影响颗粒的分散程度，试验表明，试验粉尘粒径不同吸湿率也不同，小于3.5μm粉尘的吸湿率则随粒径的变小而急剧增加。试验粉尘的粘性随粒度增大而变小。当然，捕集和附聚的过程及效果与液体的表面张力，喷雾液滴大小，喷嘴的型式和数量，喷射压力等因素有关。粉尘中的吸附水是以水膜的形式包覆在粉尘颗粒的表面上的，实际上它已是粉尘颗粒的一个组成部分。水膜以极大的吸力包覆在粉尘胶体的表面，这种力最大可达到10000个大气压(142000psi)。但由于环境温度可以改变这种水的含量，干燥挥发后又迅速恢复原型，成为尘源，所以喷水抑尘防尘期短，喷水用量及工作量较大，抑尘效果不尽理想。目前，市场上国内外抑尘剂产品分二类一类是使路面、料堆表面保湿，不起尘；另一类是使料堆表面结壳，不起灰。使用时视现场具体情况确定抑尘剂成份和比例。抑尘剂兑入水中，可实现对料堆表层覆盖保护作用，防尘剂可给裸露的土地、开挖的土方、堆煤场、堆灰场等扬尘源喷上“发胶”，有效提高空气质量。相应的喷洒技术和设备也已成套，有多种型式供用户选择，一般可达到抑制扬尘10天以上，但成本相当高，限制了其在实际应用范围的推广。因此，研究开发综合成本较低、功能更加完善的抑尘剂，具有明显的经济及社会效益。高吸水树脂是一种新型功能高分子材料。它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，并且保水性能优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来。因此，它在日常生活、工农业生产、土木建筑等各个领域都有广泛用途。高吸水树脂是一类含有亲水基团和交联结构的大分子，最早由Fanta等采用淀粉接枝聚丙烯腈再经皂化制得。按原料划分，有淀粉系(接枝物、羧甲基化等)、纤维素系(羧甲基化、接枝物等)、合成聚合物系(聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系等)几大类。其中聚丙烯酸系高吸水树脂较淀粉系及纤维素系相比，具有生产成本低、工艺简单、生产效率高、吸水能力强、产品保质期长等一系列优点，成为当前该领域的研究热点。目前世界高吸水树脂生产中，聚丙烯酸系占到80％。当树脂与水混合时，依靠离子基团如COO-和COOH基团的亲水性以及Na+在树脂与水的界面上产生的渗透作用进行吸水，这就是高吸水性树脂吸收大量水的原因。同时，由于交联作用使树脂形成空间网状结构，即使吸收大量水分也不发生溶解，并在很长时间内保持足够的强度。
技术实现思路
鉴于上述分析，采用吸水性树脂作抑尘剂的同时必须考虑粉尘的粉尘颗粒物理和化学性质，必须满足“吸水、保水、抑尘”几大功能，也即有利于其节水、节能、提高工效。在前期探索实验基础上，我们提出研究使用高吸水性树脂生产新型抑尘剂的新思路。树脂在粉尘中与粉尘中的微粘粒发生相互作用，特别是吸附作用。由于微粒表面多呈负电性，如果在树脂分子链上引入一定量的有机阳离子基团，强化树脂与粘土微粒间的吸附作用，那么既可以使聚电解质树脂具有较大的持久性，需要量减少，又可以使粉尘的水化、膨胀和分散作用被抑制，这就起到了抑尘的功效。研究树脂与粉尘的相互作用是其次，高吸水性树脂最直接的功能是保水。利用其吸水耐蒸发、在自然环境下可周期性吸湿放湿的特性，可设计出吸水、保湿用于抑尘的新型功能性树脂。树脂在使用过程中随着吸水过程的进行，只要水的量不超过吸水率极限，水便“固化”在树脂网络结构中，“保水”功能抑制了粉尘中水的运动，而水的运动是粉尘固相移动流失的主要原因，这就本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型抑尘剂，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的新型抑尘剂：超高分子量聚丙烯酰胺 ５～２０ｋｇ偏硼酸三甲酯 １～３ｋｇ油本正丁酯硫酸酯钠盐 １～３ｋｇＣ１４～Ｃ１８烷基磺酸钠 １～２ｋｇ氯化钾 １～２ｋｇ水 １００～１０００ｋｇ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗萌，
申请(专利权)人：罗萌，
类型：发明
国别省市：66[中国|海南]