阅读说明：本技术 长效尘土封闭剂及其制备方法 (Long-acting dust sealing agent and preparation method thereof ) 是由 李刚 张振伟 于 2019-11-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种长效尘土封闭剂及其制备方法,属于尘土封闭剂技术领域。解决了现有尘土封闭剂抑尘周期短、容易破坏土壤等问题,其由植物纤维素30-50份、聚己内酯10-30份、木质素磺酸钠13-18份、海藻酸盐、聚富马酸、淀粉接枝丙烯酸盐、碳酸钠、淀粉改性聚丙烯酰胺以及羧甲基淀粉、去离子水组成。制备方法：将木质素磺酸钠加入去离子水中调节溶液pH值至8-9；将植物纤维素和聚己内酯加入溶液中,再依次加入聚富马酸、淀粉接枝丙烯酸盐、碳酸钠以及淀粉改性聚丙烯酰胺,混合均匀后调节pH值至中性,然后加入羧甲基淀粉；所得溶液经微滤膜过滤后喷雾干燥即可。本发明可用于道路、矿区等扬尘严重的场所。(The invention discloses a long-acting dust sealing agent and a preparation method thereof, and belongs to the technical field of dust sealing agents. The dust blocking agent solves the problems that the existing dust blocking agent is short in dust suppression period and easy to damage soil, and the like, and is composed of 30-50 parts of plant cellulose, 10-30 parts of polycaprolactone, 13-18 parts of sodium lignosulfonate, alginate, polyfumaric acid, starch graft acrylate, sodium carbonate, starch modified polyacrylamide, carboxymethyl starch and deionized water. The preparation method comprises the following steps: adding sodium lignosulfonate into deionized water to adjust the pH value of the solution to 8-9; adding plant cellulose and polycaprolactone into the solution, sequentially adding polyfumaric acid, starch grafted acrylate, sodium carbonate and starch modified polyacrylamide, uniformly mixing, adjusting the pH value to be neutral, and then adding carboxymethyl starch; filtering the obtained solution with microfiltration membrane, and spray drying. The invention can be used in places with serious dust emission, such as roads, mining areas and the like.)

长效尘土封闭剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种长效尘土封闭剂及其制备方法，属于尘土封闭剂技术领域。

背景技术

粉尘污染是世界公害之一，对人类和环境的影响是多方面的，如对人造成毒害和刺激，降低能见度，引起设备磨损腐蚀，对农作物、草原、牲畜造成危害，对环境卫生影响也十分突出。降尘是一个城市清洁度的标志，不仅影响老百姓的生活，还直接影响空气环境质量。

建筑工地、矿区、道路是粉尘污染的高发区，现有的尘土封闭剂种类众多，但是还存在多方面的缺点，如生物纳膜抑尘，虽然尘封效果好，能降解、无污染，但是尘封周期短，基本两天就自动降解了；抑尘结壳剂，虽然也能达到很好的抑尘效果，但是会导致土壤结块，严重影响土壤性质；还有某些高分子聚合物尘封剂存在透水性较差，尘封效果受人为环境和自然环境影响较大等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种长效尘土封闭剂，具有尘封效果好，透水保湿性好以及尘封周期长等优点。

本发明同时还提供了一种长效尘土封闭剂的制备方法。

所述的尘土封闭剂，由以下重量份的原料组成：植物纤维素30-50份、聚己内酯10-30份、木质素磺酸钠13-18份、海藻酸盐10-15份、聚富马酸3-5份、淀粉接枝丙烯酸盐1-3份、碳酸钠2-5份、淀粉改性聚丙烯酰胺5-12份、羧甲基淀粉1-3份，去离子水120-150份。

本发明利用接枝共聚技术对植物纤维素进行化学改性，并将链状结构的海藻酸盐交联穿插在网状结构中，在尘埃表面形成一层密闭的薄膜，不仅能够有效阻止水分挥发，还可以防止尘粒与外界的接触。

优选的，所述的尘土封闭剂由以下重量份的原料组成：植物纤维素40份、聚己内酯20份、木质素磺酸钠15份、海藻酸盐12份、聚富马酸4份、淀粉接枝丙烯酸盐2份、碳酸钠3份、淀粉改性聚丙烯酰胺8份、羧甲基淀粉2份，去离子水140份。

优选的，所述的植物纤维素是经过二甲氧基丙酸酐活化处理的。反应前先用二甲氧基丙酸酐对植物纤维素进行预处理，可以提高纤维丝表面活性，活性聚合对分子量的可控性更强.

优选的，所述的海藻酸盐的粘度为8000-10000mPa·s。

优选的，所述聚富马酸分子量范围为3800-10000。

所述的长效尘土封闭剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将木质素磺酸钠加入去离子水中搅拌均匀，然后调节溶液pH值至8-9；

(2)将植物纤维素和聚己内酯加入溶液中，搅拌混合均匀后加入海藻酸盐，搅拌反应3-4h后加入聚富马酸、淀粉接枝丙烯酸盐、碳酸钠以及淀粉改性聚丙烯酰胺，混合均匀后调节溶液pH值至中性，然后加入羧甲基淀粉；

(3)所得溶液经微滤膜过滤后喷雾干燥即得所述长效尘土封闭剂。

使用时，将长效尘土封闭剂和水按照1:150-200的质量比混合溶解即可，每公斤长效尘土封闭剂可以尘封60-100平方米。现有的尘封剂原料和水的比例一般1：50-100，每公斤原料的尘封面积在20-30平方米。本发明制备具有半互穿网络结构的高分子材料，相对于一般的网状结构水凝胶具有更好的流动性和吸水性，而且形成的薄膜具有一定的黏性，可以粘住落在薄膜上的粉尘，防治粉尘再次进入空气当中，因此用量少，尘封效果更好。

本发明长效尘土封闭剂一次喷洒能够尘封120天左右。本发明中聚富马酸做促进剂，在尘封剂喷洒干燥的过程中与淀粉改性聚丙烯酰胺、木质素磺酸钠等粘结剂物质固化交联，从而增强粘结剂的粘结效果，使得粉尘之间的作用力加强，最终形成的结合物具有优异的强度，可以抵抗较大程度上车辆对于路面的剪切力与压力，强化尘封，延长尘封周期。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明通过捕捉、吸附、粘结粉尘微粒，将粉尘拦截在网状结构之内，起到很好的尘封作用，本发明同时还具有吸湿保水的性能，可起到润湿覆盖土地的作用，防治扬尘。本发明用量少、尘封效果好、尘封周期长，尘封成本不到现有产品的一半，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。本发明产品已经通过国家环保部相关部门测试，无毒无害、无污染、不伤害土壤和植物、不影响堆积物质量、安全可靠、使用方便、操作简单。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

所述的长效尘土封闭剂，由以下重量份的原料组成：经过二甲氧基丙酸酐活化的植物纤维素30份、聚己内酯10份、木质素磺酸钠13份、粘度为8000mPa·s的海藻酸盐10份、分子量为3800的聚富马酸3份、淀粉接枝丙烯酸盐1份、碳酸钠2份、淀粉改性聚丙烯酰胺5份、羧甲基淀粉1份，去离子水120份。

所述的长效尘土封闭剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将木质素磺酸钠加入去离子水中搅拌均匀，然后调节溶液pH值至8；

(2)将植物纤维素和聚己内酯加入溶液中，搅拌混合均匀后加入海藻酸盐，搅拌反应3h后加入聚富马酸、淀粉接枝丙烯酸盐、碳酸钠以及淀粉改性聚丙烯酰胺，混合均匀后调节溶液pH值至中性，然后加入羧甲基淀粉；

(3)所得溶液经微滤膜过滤后喷雾干燥即得所述长效尘土封闭剂。

使用时，将长效尘土封闭剂和水按照1:150的质量比混合溶解即可，每公斤长效尘土封闭剂可以尘封60平方米。

实施例2

所述的长效尘土封闭剂，由以下重量份的原料组成：经过二甲氧基丙酸酐活化的植物纤维素50份、聚己内酯30份、木质素磺酸钠18份、粘度为10000mPa·s的海藻酸盐15份、分子量为10000的聚富马酸5份、淀粉接枝丙烯酸盐3份、碳酸钠5份、淀粉改性聚丙烯酰胺12份、羧甲基淀粉3份，去离子水150份。

所述的长效尘土封闭剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将木质素磺酸钠加入去离子水中搅拌均匀，然后调节溶液pH值至9；

(2)将植物纤维素和聚己内酯加入溶液中，搅拌混合均匀后加入海藻酸盐，搅拌反应4h后加入聚富马酸、淀粉接枝丙烯酸盐、碳酸钠以及淀粉改性聚丙烯酰胺，混合均匀后调节溶液pH值至中性，然后加入羧甲基淀粉；

(3)所得溶液经微滤膜过滤后喷雾干燥即得所述长效尘土封闭剂。

使用时，将长效尘土封闭剂和水按照1:200的质量比混合溶解即可，每公斤长效尘土封闭剂可以尘封100平方米。

实施例3

所述的长效尘土封闭剂，由以下重量份的原料组成：经过二甲氧基丙酸酐活化的植物纤维素40份、聚己内酯20份、木质素磺酸钠15份、粘度为9000mPa·s的海藻酸盐12份、分子量为5000的聚富马酸4份、淀粉接枝丙烯酸盐2份、碳酸钠3份、淀粉改性聚丙烯酰胺8份、羧甲基淀粉2份，去离子水140份。

所述的长效尘土封闭剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将木质素磺酸钠加入去离子水中搅拌均匀，然后调节溶液pH值至8.5；

(2)将植物纤维素和聚己内酯加入溶液中，搅拌混合均匀后加入海藻酸盐，搅拌反应3.5h后加入聚富马酸、淀粉接枝丙烯酸盐、碳酸钠以及淀粉改性聚丙烯酰胺，混合均匀后调节溶液pH值至中性，然后加入羧甲基淀粉；

(3)所得溶液经微滤膜过滤后喷雾干燥即得所述长效尘土封闭剂。

使用时，将长效尘土封闭剂和水按照1:180的质量比混合溶解即可，每公斤长效尘土封闭剂可以尘封80平方米。

实验：

一、测试本发明实施例1-3中长效尘土封闭剂的毒理指标：

注：MDL为检出限，ND为未检出。

本发明产品已经通过国家环保部相关部门测试，无毒无害、无污染、不伤害土壤和植物、不影响堆积物质量、安全可靠、使用方便、操作简单。

二、测试本发明实施例1-3中长效尘土封闭剂的尘封效果。

由此可见，最初使用时本产品尘封率和现有的市售产品尘封率接近，但是现有的市售产品尘封效果一般能够维持5天左右，而本申请可维持120多天。