一种润湿型锁水抑尘剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种润湿型锁水抑尘剂的制备方法，属于环境保护技术领域。本发明专利技术中改性沸石粉由于内部双电层结构的存在，用α‑淀粉酶的内切酶作用，以随机的方式从淀粉分子内部水解α‑1，4糖苷键，大豆分离蛋白沿着它的肽链骨架，含有很多极性基团，增大对空气中粉尘润湿和吸附，添加牛胆汁可提高抑尘剂的湿润度，降低水的表面张力，阻止水聚成水珠，降低挥发速率，吸水后膨胀的氧化糊精填充容量也得到提高，此外，氧化糊精暴露出的羟基等吸水性基团，构成的氢键作用力更大，本发明专利技术在氧化糊精中掺入的氯化钙可渗透在氧化糊精接枝产物的空间网络结构中，抑尘剂落在地面后氯化钙吸收二氧化碳可形成硬质的碳酸钙，可以控制粉尘的抑散，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种润湿型锁水抑尘剂的制备方法
本专利技术公开了一种润湿型锁水抑尘剂的制备方法，属于环境保护

技术介绍
扬尘污染危害环境和人体健康，已成为世界污染难题。随着我国工业化程度加深，扬尘污染问题越发严重，尘源主要有沙漠、公路、铁路、码头、矿山、煤场、采矿、采石、水泥厂、化工厂、火力发电厂及建设施工现场等。扬尘污染不仅造成大量资源损失，而且污染周边环境，影响人们正常生产和生活。随着环保意识的增强，人们对扬尘污染的治理日益重视，对有效防尘抑尘方法需求更为迫切。粉尘按颗粒大小可分为两类：直径大的称为降尘，份量重容易沉降，直径小的称为飘尘，它以气溶胶形式长期飘浮在空气中，人们肉眼看不到。粉尘中含有多种重金属，飘尘能够吸附各种有毒物质，其中有的是致癌物质。吸附着有毒物质的飘尘到处飘荡，严重污染我们所赖以生存的环境。抑尘剂是由新型多功能高分子聚合物组合而成。聚合物分子间的交联度会形成网状结构，同时分子间存在各种离子基团，能与离子之间产生较强的亲合力。它的作用机理是通过捕捉、吸附、团聚粉尘微粒，将其紧锁于网状结构之内，起到湿润、粘接、凝结、吸湿、防尘、防浸蚀和抗冲刷的作用。抑尘剂具有良好的成膜特性，可以有效的固定尘埃并在物料表面形成防护膜。可广泛应用于煤炭及各类金属、非金属采矿区、矿物粉渣堆料场、煤炭及矿粉运输、矿物土方储存卸载场、建筑物拆除、在建道路沿线、火电厂、水泥厂、钢铁厂、冶金厂、粉尘车间、人工沙滩和沙漠化地区等场所。目前我国最常用的抑尘方法是湿法喷雾喷射抑尘剂，作用主要在于湿润颗粒细小的干燥粉尘，增加粉尘含湿量，从而使其密度增大，并粘结成较大的颗粒，使之在外力作用下不能飞扬，洒水操作简单，但需浪费大量水资源，且大多数情况下，当水蒸发后，微尘含量会剧增600％，而且水分抗蒸发能力差，有效抑尘时间短（夏季高温不足半小时）。因此，专利技术一种润湿型锁水抑尘剂对环境保护
具有积极意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前利用湿法喷雾喷射抑尘剂控制粉尘时，水分只是润湿粉尘的表面，不能渗透到粉尘内部，这样就导致了水分蒸发快，洒水频率高，抑尘效果较差的缺陷，提供了一种润湿型锁水抑尘剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种润湿型锁水抑尘剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将100～120g铝土矿石放入装有70～80mL氢氧化钾溶液的三口烧瓶中，加热升温，保温反应直至矿石不再溶解，过滤去除滤渣，降温至室温后，向三口烧瓶加入30～40g白炭黑，以300～400r/min的转速搅拌混合，得到沸石凝胶；（2）按重量份数计，将60～70份丙烯酰胺、4～5份N，N-二甲基聚丙烯酰胺、0.8～1.0份过硫酸铵依次加入80～90份沸石凝胶中，搅拌反应，得到最终混合凝胶，将最终混合凝胶转移至反应釜中，密封静置加热升温，晶化反应，自然冷却至室温后，过滤分离去除滤液得到改性沸石粉；（3）按重量份数计，将70～80份粒径为80～100μm的硅藻土与水混合，得到硅藻土浆料，向硅藻土浆料中加入10～15份硫酸溶液和5～10份连二亚硫酸钠，酸浸反应得到酸浸硅藻土浆料；（4）将上述酸浸硅藻土浆料过滤，分离得到滤渣，将滤渣用水洗涤至洗涤液呈中性后，放入烘箱中，干燥，得到硅藻土粉末，将硅藻土粉、白炭黑、碳酸氢钠混合，放入煅烧炉中，加热升温，煅烧后，得到活化硅藻土，将活化硅藻土、牛胆汁、氯化钙溶液、玉米淀粉混合分散得到混合浆料，备用；（5）向三口烧瓶中加入6～8g丙烯酸，在氮气保护下，继续加热升温，引发30～35min，继续加入20～22g丙烯酰胺、18～20mL次氯酸钠溶液、0.8～1.0gα-淀粉酶，继续反应，得到接枝产物，将接枝产物放入烘箱中，干燥4～5h，再鼓风干燥，得到负载氧化糊精的保水剂；（6）将上述负载氧化糊精的保水剂置于带有搅拌器的水浴锅中，向水浴锅中加入40～50mL蒸馏水，加热升温，启动搅拌器，以90～100r/min的转速搅拌20～25min，得到凝胶液，将20～25份大豆分离蛋白水乳液、60～70份凝胶液倒入反应釜中，搅拌分散后再向反应釜中加入5～10份透明质酸和20～25份备用的混合浆料，加热升温，搅拌控制反应釜中胶液粘度，降温至室温后再添加10～15份碳酸氢铵，得到润湿型锁水抑尘剂。步骤（1）所述的氢氧化钾溶液的质量分数为40%，加热升温后温度为100～110℃，搅拌混合时间为1～2h，得到沸石凝胶。步骤（2）所述的搅拌反应时间为1～2h，加热升温后温度为120～150℃，晶化反应时间为15～18h。步骤（3）所述的硅藻土浆料的固体质量含量为20～30%，硫酸溶液的质量分数为25%，酸浸反应时间为10～15h。步骤（4）所述的烘箱设定温度为70～80℃，干燥时间为4～5h，，硅藻土粉、白炭黑、碳酸氢钠混合质量比为10︰3︰1，加热升温后温度为600～800℃，煅烧时间为3～4h，活化硅藻土、牛胆汁、氯化钙溶液、玉米淀粉混合质量比为4︰1︰10︰3，氯化钙溶液的质量分数为0.5%。步骤（5）所述的继续加热升温后温度为55～60℃，引发反应时间为30～35min，次氯酸钠溶液的质量分数为0.1%，继续反应时间为3～4h，烘箱温度为40～45℃，鼓风干燥温度为120～130℃。步骤（6）所述的加热升温后温度为40～45℃，大豆分离蛋白水乳液的质量分数为3%，透明质酸的质量分数为5%，加热升温后温度为50～55℃，控制反应釜中胶液粘度为200～300mPa·s。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术将铝土矿石置于氢氧化钾溶液中加热溶解，掺入白炭黑，得到沸石凝胶，以丙烯酰胺为单体在沸石凝胶中反应得到最终混合凝胶，经保温晶化、过滤干燥，研磨得到改性沸石粉，将硅藻土与水混合制成硅藻土浆料，向其中加入稀硫酸溶液、连二亚硫酸钠，经酸浸反应得到酸浸硅藻土浆料，将酸浸硅藻土浆料过滤分离得到滤渣，经洗涤干燥后得到硅藻土粉末，将硅藻土粉末、白炭黑、碳酸氢钠按一定质量比混合，煅烧得到活化硅藻土，将活化硅藻土、牛胆汁、氯化钙溶液、玉米淀粉混合分散得到混合浆料，利用次氯酸钠溶液和α-淀粉酶将淀粉氧化并糊化，与丙烯酸和丙烯酰胺接枝共聚，得到负载氧化糊精的保水剂，将负载氧化糊精的保水剂加热稀释得到凝胶液，最后将大豆分离蛋白水乳液、凝胶液、透明质酸、混合浆料等原料混合加热，调节粘度后添加碳酸氢铵，得到润湿型锁水抑尘剂，本专利技术中改性沸石粉由于内部双电层结构的存在，改性沸石粉喷射出去后空气摩擦会附带静电，使抑尘剂吸附粉尘的能力增强，用α-淀粉酶的内切酶作用，以随机的方式从淀粉分子内部水解α-1，4糖苷键，从而改变直链淀粉及支链淀粉直线性侧链的聚合度，使淀粉水解产生水溶性糊精，因此可通过水来稀释控制抑尘剂的粘度和浓度，在不同季节可使用不同浓度的抑尘剂，减少水资源的浪费；（2）本专利技术中所添加的大豆分离蛋白是一种表面活性剂，它既能降低水和油的表面张力，又能降低水和空气的表面张力，使抑尘剂可形成稳定的乳状液，由于大豆分离蛋白沿着它的肽链骨架，含有很多极性基团，所以具有吸水性、保水性和发泡性，并且分离蛋白的吸水能力强，几乎不受温度的影响，最高水分保持能力可达其质量的10倍以上，添加碳酸氢铵起到发泡作用，它可以分解产生二氧化碳和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种润湿型锁水抑尘剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将100～120g铝土矿石放入装有70～80mL氢氧化钾溶液的三口烧瓶中，加热升温，保温反应直至矿石不再溶解，过滤去除滤渣，降温至室温后，向三口烧瓶加入30～40g白炭黑，以300～400r/min的转速搅拌混合，得到沸石凝胶；（2）按重量份数计，将60～70份丙烯酰胺、4～5份N，N‑二甲基聚丙烯酰胺、0.8～1.0份过硫酸铵依次加入80～90份沸石凝胶中，搅拌反应，得到最终混合凝胶，将最终混合凝胶转移至反应釜中，密封静置加热升温，晶化反应，自然冷却至室温后，过滤分离去除滤液得到改性沸石粉；（3）按重量份数计，将70～80份粒径为80～100μm的硅藻土与水混合，得到硅藻土浆料，向硅藻土浆料中加入10～15份硫酸溶液和5～10份连二亚硫酸钠，酸浸反应得到酸浸硅藻土浆料；（4）将上述酸浸硅藻土浆料过滤，分离得到滤渣，将滤渣用水洗涤至洗涤液呈中性后，放入烘箱中，干燥，得到硅藻土粉末，将硅藻土粉、白炭黑、碳酸氢钠混合，放入煅烧炉中，加热升温，煅烧后，得到活化硅藻土，将活化硅藻土、牛胆汁、氯化钙溶液、玉米淀粉混合分散得到混合浆料，备用；（5）向三口烧瓶中加入6～8g丙烯酸，在氮气保护下，继续加热升温，引发30～35min，继续加入20～22g丙烯酰胺、18～20mL次氯酸钠溶液、0.8～1.0gα‑淀粉酶，继续反应，得到接枝产物，将接枝产物放入烘箱中，干燥4～5h，再鼓风干燥，得到负载氧化糊精的保水剂；（6）将上述负载氧化糊精的保水剂置于带有搅拌器的水浴锅中，向水浴锅中加入40～50mL蒸馏水，加热升温，启动搅拌器，以90～100r/min的转速搅拌20～25min，得到凝胶液，将20～25份大豆分离蛋白水乳液、60～70份凝胶液倒入反应釜中，搅拌分散后再向反应釜中加入5～10份透明质酸和20～25份备用的混合浆料，加热升温，搅拌控制反应釜中胶液粘度，降温至室温后再添加10～15份碳酸氢铵，得到润湿型锁水抑尘剂。...

【技术特征摘要】
1.一种润湿型锁水抑尘剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将100～120g铝土矿石放入装有70～80mL氢氧化钾溶液的三口烧瓶中，加热升温，保温反应直至矿石不再溶解，过滤去除滤渣，降温至室温后，向三口烧瓶加入30～40g白炭黑，以300～400r/min的转速搅拌混合，得到沸石凝胶；（2）按重量份数计，将60～70份丙烯酰胺、4～5份N，N-二甲基聚丙烯酰胺、0.8～1.0份过硫酸铵依次加入80～90份沸石凝胶中，搅拌反应，得到最终混合凝胶，将最终混合凝胶转移至反应釜中，密封静置加热升温，晶化反应，自然冷却至室温后，过滤分离去除滤液得到改性沸石粉；（3）按重量份数计，将70～80份粒径为80～100μm的硅藻土与水混合，得到硅藻土浆料，向硅藻土浆料中加入10～15份硫酸溶液和5～10份连二亚硫酸钠，酸浸反应得到酸浸硅藻土浆料；（4）将上述酸浸硅藻土浆料过滤，分离得到滤渣，将滤渣用水洗涤至洗涤液呈中性后，放入烘箱中，干燥，得到硅藻土粉末，将硅藻土粉、白炭黑、碳酸氢钠混合，放入煅烧炉中，加热升温，煅烧后，得到活化硅藻土，将活化硅藻土、牛胆汁、氯化钙溶液、玉米淀粉混合分散得到混合浆料，备用；（5）向三口烧瓶中加入6～8g丙烯酸，在氮气保护下，继续加热升温，引发30～35min，继续加入20～22g丙烯酰胺、18～20mL次氯酸钠溶液、0.8～1.0gα-淀粉酶，继续反应，得到接枝产物，将接枝产物放入烘箱中，干燥4～5h，再鼓风干燥，得到负载氧化糊精的保水剂；（6）将上述负载氧化糊精的保水剂置于带有搅拌器的水浴锅中，向水浴锅中加入40～50mL蒸馏水，加热升温，启动搅拌器，以90～100r/min的转速搅拌20～25min，得到凝胶液，将20～25份大豆分离蛋白水乳液、60～70份凝胶液倒入反应釜中，搅拌分散后再向反应釜...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘友玖，章红英，王素香，
申请(专利权)人：佛山陵朝新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44