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1、(10)申请公布号 CN 102295915 A (43)申请公布日 2011.12.28 CN 102295915 A *CN102295915A* (21)申请号 201110280627.3 (22)申请日 2011.09.20 C09K 3/22(2006.01) (71)申请人 北京中盛益世环保科技有限公司 地址 101300 北京市顺义区顺通路28号A座 (72)发明人 叶镇波 芦斌 黄振创 (74)专利代理机构 北京康盛知识产权代理有限 公司 11331 代理人 张良 (54) 发明名称 抑尘剂 (57) 摘要 本发明公开了一种抑尘剂， 包括以下重量百 分比的原料 ： 植物种子胶。
2、 0.6 0.8、 改性纤维 素 0.1 0.3、 分散剂 0.05 0.09和余量的 水。 本发明采用植物种子胶、 改性纤维素、 交联剂、 分散剂和增强剂的混合水溶液， 在常温状态下， 使 用普通搅拌设备即可配制完成 ； 配制完成后喷洒 于车厢煤炭的表面， 能使煤炭在表面形成一层固 化膜， 该膜黏度高， 风蚀率低， 避免煤炭在铁路运 输过程中对沿线的扬尘污染和煤炭的扬尘损失。 除用于铁路煤炭运输抑尘外， 还可用于矿山道路、 城市道路、 建筑工地、 车站码头等粉尘的抑制， 几 乎不受场地限制， 具有广泛的应用性。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申。
3、请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 CN 102295919 A1/1 页 2 1. 一种抑尘剂， 包括以下重量百分比的原料 ： 2. 如权利要求 1 所述的抑尘剂， 其特征在于 ： 该抑尘剂还包括有重量百分比如下的原 料 ： 交联剂 0.05 0.1。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的抑尘剂， 其特征在于 ： 该抑尘剂还包括有重量百分比如下 的原料 ： 增强剂 0.03 0.1。 4. 如权利要求 1 所述的抑尘剂， 其特征在于 ： 所述植物种子胶选自田菁胶、 瓜尔胶、 刺 槐豆胶、 葫芦巴胶、 胡麻胶中的一种或多种。 5. 如权利要求 1 所述的抑尘剂， 其特征在于 ： 所述改性纤。
4、维素选自甲基纤维素、 羟丙基 纤维素、 羟乙基纤维素、 羟丙基甲基纤维素、 羧甲基纤维素、 羧甲基羟乙基纤维素中的一种 或多种。 6. 如权利要求 2 所述的抑尘剂， 其特征在于 ： 所述交联剂选自氯化铝、 硼酸、 四硼酸钠、 五硼酸钠中的一种或多种。 7. 如权利要求 1 所述的抑尘剂， 其特征在于 ： 所述分散剂选自葡萄糖、 糊精、 二氧化硅、 硅铝酸钠中的一种或多种。 8. 如权利要求 3 所述的抑尘剂， 其特征在于 ： 所述增强剂选自聚乙烯醇、 黄原胶、 硬葡 聚糖、 羧甲基淀粉、 壳聚糖中的一种或多种。 权 利 要 求 书 CN 102295915 A CN 102295919 A1。
5、/4 页 3 抑尘剂 技术领域 0001 本发明涉及防治粉尘扩散的技术领域， 尤其是用于抑制粉尘扩散的抑尘剂。 背景技术 0002 目前铁路、 公路采用各类机车运输各种矿物质， 这些机车包括铁路运输中的轨道 机车、 公路运输中的汽车， 运输如煤炭、 金精矿、 铁精矿、 铜精矿等散体物料一般都采用敞车 运输， 在运输过程中， 由于路基、 道岔和路轨设施造成的颠簸， 再加上风力作用， 特别是当列 车进入隧道时， 会形成瞬间强大的扰动气流， 致使细度小于 30 目标准筛的细小的矿物颗粒 易被吹离车体， 落洒到路面， 再经过后续车辆的碾压， 形成粒径更小、 浓度更高的二次扬尘， 导致矿物的损失和沿线的。
6、粉尘污染。 0003 尤其是在铁路的煤炭运输中问题更严重 ： 第一对沿线环境造成严重污染， 散落在 沿线的煤粉尘， 能使铁路两侧 50 100m 以内的农田内庄稼、 树木正常生长受到影响， 并对 经过的其它车辆车体也产生严重污染 ； 第二对沿线设备影响非常大， 煤尘严重污染了铁道 线路的道床， 加剧了板结程度， 在污染严重的区段， 煤尘已经埋没了扣件、 轨枕板等零部件， 给工务部门日常的养护维修带来相当大的困难， 对钢轨和扣件的腐蚀严重， 造成安全隐患 ； 第三， 对行车安全构成威胁， 列车通过隧道时， 即便在装载货物高度低于车厢 100 150mm 情况下， 直径较大如 20 50mm 的煤。
7、粒也能吹出车外。煤粒的厚度在隧道进口处以每月约 200 300mm 的速度增加， 隧道内的煤尘浓度令人窒息， 能见度不足 10 15m， 不仅严重影 响了机车乘务员的视线， 而且由于煤尘堵塞了机车散热网， 使机车内的电器设备工作环境 温度升高， 经常引起设备故障， 使其完好率和安全度降低， 严重威胁着列车的运行安全 ； 第 四， 潜藏着严重的安全隐患， 据测算， 若隧道内的煤尘浓度达到其粉尘爆炸浓度范围 ( 煤粉 尘爆炸浓度下限为 114mg/m3)， 一旦遇明火 ( 如接触网放电、 下坡道列车制动发生火花等 ) 就可能引起爆炸事故， 严重威胁行车和人身安全。不仅如此， 由于运输过程中煤的大量。
8、损 失， 使客户的经济利益也受到巨大损害。 据统计， 每车皮精煤在运输过程中每千米平均损失 0.3 0.5 吨， 这对中国的能源也是一种巨大的浪费。同时， 铁路部门为了清洗沿线的煤尘 污染每年需要耗费大量的人力物力。 0004 目前， 常规防止煤炭等粉尘散落的方法包括如下几种 ： 车体加盖法、 蓬布遮盖法、 喷水抑尘法。前两种方法由于很难和现有的自动化生产线相匹配， 因此无法实施。喷水抑 尘法由于蒸发迅速， 无法满足实际要求。因此， 提供一种天然环保， 成本低廉， 方便生产， 便 于作业实施的粉尘抑尘剂就成为本技术领域急需要解决的技术难题。 发明内容 0005 本发明针对不足， 提出一种抑尘剂。
9、， 能有效地抑制由于空气流动导致的粉尘扩散。 0006 为了实现上述发明目的， 本发明提供以下技术方案 ： 一种抑尘剂， 包括以下重量百 分比的原料 ： 0007 说 明 书 CN 102295915 A CN 102295919 A2/4 页 4 0008 优选的， 该抑尘剂还包括有重量百分比如下的原料 ： 0009 交联剂 0.05 0.1。 0010 优选的， 该抑尘剂还包括有重量百分比如下的原料 ： 0011 增强剂 0.03 0.1。 0012 优选的， 所述植物种子胶选自田菁胶、 瓜尔胶、 刺槐豆胶、 葫芦巴胶、 胡麻胶中的一 种或多种。 0013 优选的， 所述改性纤维素选自甲基。
10、纤维素、 羟丙基纤维素、 羟乙基纤维素、 羟丙基 甲基纤维素、 羧甲基纤维素、 羧甲基羟乙基纤维素中的一种或多种。 0014 优选的， 所述交联剂选自氯化铝、 硼酸、 四硼酸钠、 五硼酸钠中的一种或多种。 0015 优选的， 所述分散剂选自葡萄糖、 糊精、 二氧化硅、 硅铝酸钠中的一种或多种。 0016 优选的， 所述增强剂选自聚乙烯醇、 黄原胶、 硬葡聚糖、 羧甲基淀粉、 壳聚糖中的一 种或多种。 0017 与现有技术相比， 本发明采用植物种子胶、 改性纤维素、 交联剂、 分散剂和增强剂 的混合水溶液， 在常温状态下， 使用普通搅拌设备即可配制完成 ； 配制完成后喷洒于车厢煤 炭的表面， 能。
11、使煤炭在表面形成一层固化膜， 该膜黏度高， 风蚀率低， 避免煤炭在铁路运输 过程中对沿线的扬尘污染和煤炭的扬尘损失。 0018 其中本发明抑尘剂中各原料的作用分别如下所述 ： 0019 植物种子胶， 分子式 C6H7O2(OH)3n， 是由瓜尔豆、 田菁豆、 葫芦巴等豆科植物的胚 乳磨碎得到， 化学组成由半乳糖和甘露糖两种结构单元组成， 两者的比例接近 1 2 的关 系， 分子量为 30 300 万， 主链是 -D- 吡喃甘露糖通过 1， 4 苷键相连的直链多糖， 侧链是 -D-吡喃半乳糖通过1， 6苷键与主链吡喃甘露糖的C6相连， 侧链是均匀地间隔配置。 植物 胶是天然交替的共聚物， 化学结。
12、构中邻位顺式羟基的存在决定了其良好的亲水性、 增稠性、 交联性、 成膜性， 水溶液具有较高的粘度、 强度、 韧性， 为抑尘剂的成膜性提供了基础。 0020 纤维素的分子式 (C6H10O5)n， 由 D- 葡萄糖以 -1， 4 糖苷键组成的大分子多糖， 分 子量 5 250 万， 相当于 300 15000 个葡萄糖基。不溶于水及一般有机溶剂。改性纤维 素是工业上重要的水溶性聚合物， 由已经是聚合物的天然纤维素经化学改性得到。改性纤 维素以羧甲基纤维素使用最为广泛， 一般商品羧甲基取代度在0.71.2之间， 水溶液在pH 值412稳定， 除具有优良的水溶性， 还具有增稠、 粘结、 成膜、 保水。
13、、 分散稳定性等特性， 与 植物胶共同为抑尘剂的成膜性提供了基础。 0021 分散剂的作用， 在配制溶液时， 可以使植物种子胶和改性纤维素松散流动， 分散均 匀地加入水中， 不抱团， 没有胶团产生， 促使溶液粘度快速释放。 0022 交联剂的作用， 可以使植物种子胶和改性纤维素分子中邻位顺式羟基与体系中的 某些金属离子形成三位网状凝胶， 溶液粘度比原胶液高 30 50 倍， 成膜后强度提高 10 说 明 书 CN 102295915 A CN 102295919 A3/4 页 5 20 倍。 0023 增强剂的作用， 由于其本身具有高达2500万的超高分子量、 聚合度高达10万的超 长主链以及。
14、大量支链， 可以使成膜后强度提高 5 10 倍。 具体实施方式 0024 下面结合具体实施例对本发明进行详细描述， 本部分的描述仅是示范性和解释 性， 不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。 0025 实施例 1 0026 在制备罐中首先加入 98.82g 自来水， 开启搅拌， 然后加入 0.7g 田菁胶， 0.3g 羧甲 基纤维素钠， 0.05g 氯化铝， 0.08g 硅铝酸钠， 0.05g 羧甲基淀粉钠， 搅拌 1h 使各物料充分溶 解即可得成品。 0027 实施例 2 0028 在制备罐中首先加入 98.79g 自来水， 开启搅拌， 然后加入 0.8g 田菁胶， 0.2g 羧甲 基纤维。
15、素钠， 0.06g 氯化铝， 0.09g 硅铝酸钠， 0.06g 羧甲基淀粉钠， 搅拌 0.5h 使各物料充分 溶解即可得成品。 0029 实施例 3 0030 在制备罐中首先加入 98.80g 自来水， 开启搅拌， 然后加入 0.75g 瓜尔胶， 0.25g 羟 丙基甲基纤维素钠， 0.05g 四硼酸钠， 0.09g 二氧化硅， 0.06g 聚乙烯醇， 搅拌 0.5h 使各物料 充分溶解即可得成品。 0031 实施例 4 0032 在制备罐中首先加入 98.85g 自来水， 开启搅拌， 然后加入 0.75g 黄原胶， 0.25g 羟 丙基甲基纤维素钠， 0.04g 四硼酸钠， 0.07g 二。
16、氧化硅， 0.04g 聚乙烯醇， 搅拌 0.5h 使各物料 充分溶解即可得成品。 0033 实施例 5 0034 在制备罐中首先加入 96.85g 自来水， 开启搅拌， 然后加入 0.85g 黄原胶， 0.45g 羧 甲基纤维素， 0.06g 二氧化硅， 搅拌 0.8h 使各物料充分溶解即可得成品。 0035 实施例 6 0036 在制备罐中首先加入 96.85g 自来水， 开启搅拌， 然后加入 0.75g 瓜尔胶， 0.25g 羧 甲基羟乙基纤维素， 0.04g 五硼酸钠， 0.07g 硅铝酸钠， 搅拌 0.6h 使各物料充分溶解即可得 成品。 0037 试验实施例 0038 1、 本发明的。
17、抑尘剂溶液在常温状态下用冷水即可配比完成， 无需任何其它加温设 备。 0039 对上述实施例制得的产品进行粘度和 pH 值检测， 其中粘度试验方法采用 GB/T 10247， pH 值试验方法采用 GB/T 14518 ； 结果见下表 1 ： 0040 表 1 产品的粘度和 pH 值 0041 说 明 书 CN 102295915 A CN 102295919 A4/4 页 6 0042 由上表 1 可知， 本发明产品的粘度高， 易形成固化膜结构 ； 并且 pH 值为弱碱性， 对 环境无污染。 0043 2、 在常温下将其配制完成后喷洒或涂敷于车厢煤炭的表面， 能使煤炭在表面形成 一固化层。 。
18、0044 对上述实施例产品使用后进行风蚀率和固化层厚度检测， 其中检测方法分别为 ： 0045 2.1 风蚀率试验方法 ： 选取 10 目 30 目的煤样， 在烘箱中 50的条件下烘 300min， 除去水分。取适当量的煤分别盛放于 2 个 (300mm210mm30mm) 搪瓷托盘， 使煤 层表面与托盘平齐， 并分别进行称重， 其中煤的质量为w1。 将两个托盘中按比例分别喷洒抑 尘剂， 在烘箱中 50的条件下烘 120min 之后分别放入风洞中， 煤层表面风速为 30m/s 的条 件下进行 5min 的吹蚀， 然后分别进行称重， 剩余煤的质量为 w2。用 w1 减去 w2， 再除以 w1， 。
19、即得样品风蚀率， 取其平均值。 0046 2.2 固化层厚度试验方法 ： 按每平方米煤面积上喷洒 0.1kg 抑尘剂进行喷洒， 任意 取 4 处固化层， 用刻度尺测其厚度， 取其平均值。 0047 上述实施例产品实施后的检测结果见下表 2 ： 0048 表 2 风蚀率和固化层厚度 0049 实施例 1 实施例 2 实施例 3 实施例 4 实施例 5 实施例 6 风蚀率 ( ) 0.28 0.25 0.27 0.30 0.26 0.29 固化层厚度 (mm) 10.68 10.62 10.59 10.56 10.61 10.57 0050 由上表 2 可知， 本发明抑尘剂风蚀率很低， 也就是说采。
20、用本发明抑尘剂喷洒在煤 表面上， 能有效地抑制煤尘飞扬 ； 而从固化层厚度可知， 本发明抑尘剂能在煤表面形成较厚 的固化层， 防止煤尘与大气接触。 0051 另外， 本发明的抑尘剂除了用于在铁路运输过程中抑制煤尘扩散外， 还可用于公 路运输、 船舶运输过程中抑制其它小颗粒物质的粉尘扩散， 或用于空气流动快、 自然环境恶 劣、 粉尘扩散严重的场所， 如堆放颗粒较小的煤炭、 矿土或沙土的工地、 码头、 货场等场所。 0052 以上仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来 说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 如将上述实施例产品应用 于矿山道路、 城市道路、 建筑工地、 车站码头等粉尘的抑制， 这些改进和润饰也应视为本发 明的保护范围。 说 明 书 CN 102295915 A 。