一種軟膜型可降解抑塵劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軟膜型可降解抑塵劑的制備方法，屬于抑塵劑制備領(lǐng)域。該方法先從甘草根中提取富含羧基的甘草皂苷作改性劑，再將玉米秸稈擠壓膨化后調(diào)漿，與甘草皂苷混合并輔以復(fù)合酶制劑進(jìn)行生物改性，出料后即得乳膠狀的軟膜型可降解抑塵劑，本發(fā)明制得的抑塵劑施用后成在物料表面形成一層軟膜，具有極強(qiáng)的潤濕性和吸附性，并且不含腐蝕性的吸濕無機(jī)鹽，解決了傳統(tǒng)硬殼型抑塵劑易碎裂從而影響抑塵效果的問題，并且制備材料為純生物質(zhì)，容易降解，又彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的硬殼黏結(jié)型抑塵劑不易降解，殘留率高，容易造成二次污染的不足，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種軟膜型可降解抑塵劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種軟膜型可降解抑塵劑的制備方法，屬于抑塵劑制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]世界公害污染中粉塵已成為第一大污染源。針對人類的許多活動(dòng)，尤其是露天開采煤礦、沙石煤炭運(yùn)輸、城市裸露地面和堆放垃圾廢料等都將形成粉塵污染。近些年來，采礦業(yè)的大力發(fā)展、煤炭運(yùn)輸業(yè)的增多、城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及垃圾廢料的長久堆放，都使揚(yáng)塵污染變?nèi)遮厙?yán)重。造成揚(yáng)塵污染的來源是多方面的，其主要污染源來自煤炭在鐵路運(yùn)輸過程中由于風(fēng)速和顛簸使部分煤塵進(jìn)入大氣，造成了空氣污染和鐵路沿線環(huán)境惡化。建筑工地、礦粉、灰、沙、石等易揚(yáng)塵物料，在運(yùn)輸和貯存過程中造成的揚(yáng)塵污染。生活垃圾等在運(yùn)輸和貯存過程中造成的揚(yáng)塵污染不可忽視。垃圾堆放場附近不僅臭氣熏天，而且垃圾漫天飛舞現(xiàn)象隨處可見，嚴(yán)重影響了環(huán)境與人體健康。這些污染源點(diǎn)多面廣，又有利于形成揚(yáng)塵的氣候和自然條件(我國多數(shù)北方城市，年平均溫度較低、降水量偏少、氣候寒冷、空氣干燥、風(fēng)力較強(qiáng)、蒸發(fā)量大)，更加重了揚(yáng)塵污染，因此很難統(tǒng)一治理。
[0003]隨著科技進(jìn)步和人民生活水平不斷提高，人類對居住環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，如何減少降塵對環(huán)境的污染已引起人們高度重視，減少揚(yáng)塵有多種方式，常用的處理方法有抑塵劑、濕法防塵、設(shè)置防風(fēng)林防風(fēng)網(wǎng)，建造封閉式結(jié)構(gòu)(機(jī)械加蓋法、篷布遮蓋法、塑料薄膜覆蓋法、集裝箱專用列車法)、灑水法。抑塵劑與其他方式相比，具有成本低廉、便于作業(yè)、實(shí)用性強(qiáng)、有效期長、防塵效果明顯并且符合環(huán)保要求等特征。
[0004]目前，研發(fā)多功能、多組分、環(huán)保型的復(fù)合型高分子抑塵劑是國內(nèi)外的主要研究方向。但目前市售的抑塵劑大多為硬殼型，在物料運(yùn)輸過程中，受到震蕩后易碎裂，從而失去抑塵作用，因此研制軟膜型抑塵劑符合市場需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題，針對目前傳統(tǒng)的硬殼黏結(jié)型抑塵劑不易降解，殘留率高，容易造成二次污染，且在受到震蕩后易碎裂，失去抑塵效果的缺陷，提供了一種軟膜型可降解抑塵劑的制備方法。該方法先從甘草根中提取富含羧基的甘草皂苷作改性劑，再將玉米秸桿擠壓膨化后調(diào)漿，與甘草皂苷混合并輔以復(fù)合酶制劑進(jìn)行生物改性，出料后即得乳膠狀的軟膜型可降解抑塵劑，本發(fā)明制得的抑塵劑施用后成在物料表面形成一層軟膜，具有極強(qiáng)的潤濕性和吸附性，并且不含腐蝕性的吸濕無機(jī)鹽，解決了傳統(tǒng)硬殼型抑塵劑易碎裂從而影響抑塵效果的問題，并且制備材料為純生物質(zhì)，容易降解，又彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的硬殼黏結(jié)型抑塵劑不易降解，殘留率高，容易造成二次污染的不足，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(I)取晾干后的甘草根粉碎后過60目標(biāo)準(zhǔn)篩，向得到的甘草根粉末中加入其質(zhì)量8?10倍的無水乙醇，混合均勻后放入80?90°C水浴鍋中，保溫醇提I?2h后分離得到提取液，將提取液真空減壓濃縮至固含量為30?40%，得濃縮液； (2)將上述濃縮液移入臥式離心機(jī)，以5000?7000r/min轉(zhuǎn)速離心分離10?15min，得到下層沉淀物，最后將沉淀物放入烘箱，在40?50 °C下干燥4?5h，即得甘草皂苷，備用；
(3)取玉米秸桿用秸桿粉碎機(jī)機(jī)械粉碎并過40目篩，將過篩后的秸桿粉末轉(zhuǎn)入雙螺桿擠壓膨化機(jī)中并升溫至120?130°C，在0.5?0.6MPa的工作壓力和400?500r/min的轉(zhuǎn)速下擠壓膨化處理2?3h，得預(yù)處理柱狀秸桿顆粒；
(4)將上述柱狀秸桿顆粒二次粉碎并過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，按固液比為1:5將過篩秸桿顆粒和去離子水混合，移入超聲分散機(jī)中，以300?400W功率超聲分散15?20min，得到均勻懸浮液；
(5)將上述得到的懸浮液裝入陶瓷酶解罐中，再按固液比為1:6向酶解罐中加入備用的甘草皂苷混合均勻得反應(yīng)底物，再加入底物總量10%的復(fù)合酶制劑，常溫酶解I?2天，得生物改性原液，其中復(fù)合酶制劑是由葡聚糖酶、葡萄糖苷酶和淀粉酶按質(zhì)量比為1: 2:1復(fù)配制得；
(6)將上述得到的生物改性原液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，加入改性原液總質(zhì)量5?8%的鋰輝石，啟動(dòng)攪拌器在50?60°C下反應(yīng)5?7h，出料后即得乳膠狀的軟膜型可降解抑塵劑。
[0007]本發(fā)明的應(yīng)用方法:將本發(fā)明制得的抑塵劑和蒸餾水按體積比為1:5進(jìn)行混合后裝入噴霧器，均勻的噴灑在煤礦堆上即可，經(jīng)檢測本發(fā)明抑塵劑固含量為28?30%，可稀釋使用，在25°C時(shí)，其粘度可達(dá)55?60mPa.s，保濕時(shí)間可達(dá)72h以上，經(jīng)本發(fā)明抑塵劑噴灑后的煤礦堆礦灰顆粒損失率為0.5?0.7g/m2，抑塵效率達(dá)到99%以上，經(jīng)歷7?8級大風(fēng)，覆蓋軟膜層無破裂現(xiàn)象，耐壓能力達(dá)3?5MPa，軟膜層遇水沖刷不迀移，自然干燥后可繼續(xù)使用。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明制得的抑塵劑施用后成在物料表面形成一層軟膜，具有極強(qiáng)的潤濕性和吸附性，并且不含腐蝕性的吸濕無機(jī)鹽，解決了傳統(tǒng)硬殼型抑塵劑易碎裂從而影響抑塵效果的問題，并且制備材料為純生物質(zhì)，容易降解，又彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的硬殼黏結(jié)型抑塵劑不易降解，殘留率高，容易造成二次污染的不足，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0009]取晾干后的甘草根粉碎后過60目標(biāo)準(zhǔn)篩，向得到的甘草根粉末中加入其質(zhì)量8?10倍的無水乙醇，混合均勻后放入80?90°C水浴鍋中，保溫醇提I?2h后分離得到提取液，將提取液真空減壓濃縮至固含量為30?40%，得濃縮液;將上述濃縮液移入臥式離心機(jī)，以5000?7000r/min轉(zhuǎn)速離心分離10?15min，得到下層沉淀物，最后將沉淀物放入烘箱，在40?50 V下干燥4?5h，即得甘草皂苷，備用；取玉米秸桿用秸桿粉碎機(jī)機(jī)械粉碎并過40目篩，將過篩后的秸桿粉末轉(zhuǎn)入雙螺桿擠壓膨化機(jī)中并升溫至120?130°C，在0.5?0.6MPa的工作壓力和400?500r/min的轉(zhuǎn)速下擠壓膨化處理2?3h，得預(yù)處理柱狀秸桿顆粒;將上述柱狀秸桿顆粒二次粉碎并過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，按固液比為1:5將過篩秸桿顆粒和去離子水混合，移入超聲分散機(jī)中，以300?400W功率超聲分散15?20min，得到均勻懸浮液;將上述得到的懸浮液裝入陶瓷酶解罐中，再按固液比為1:6向酶解罐中加入備用的甘草皂苷混合均勻得反應(yīng)底物，再加入底物總量10%的復(fù)合酶制劑，常溫酶解I?2天，得生物改性原液，其中復(fù)合酶制劑是由葡聚糖酶、葡萄糖苷酶和淀粉酶按質(zhì)量比為I: 2:1復(fù)配制得;將上述得到的生物改性原液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，加入改性原液總質(zhì)量5?8%的鋰輝石，啟動(dòng)攪拌器在50?60 °C下反應(yīng)5?7h，出料后即得乳膠狀的軟膜型可降解抑塵劑。
[0010]實(shí)例I
取晾干后的甘草根粉碎后過60目標(biāo)準(zhǔn)篩，向得到的甘草根粉末中加入其質(zhì)量8倍的無水乙醇，混合均勻后放入80°C水浴鍋中，保溫醇提Ih后分離得到提取液，將提取液真空減壓濃縮至固含量為30%，得濃縮液;將上述濃縮液移入臥式離心機(jī)，以5000r/min轉(zhuǎn)速離心分離1min，得到下層沉淀物，最后將沉淀物放入烘箱，在40°C下干燥4h，即得甘草皂苷，備用；取玉米秸桿用秸桿粉碎機(jī)機(jī)械粉碎并過40目篩，將過篩后的秸桿粉末轉(zhuǎn)入雙螺桿擠壓膨化機(jī)中并升溫至120°C，在0.5MPa的工作壓力和400r/min的轉(zhuǎn)速下擠壓膨化處理2h，得預(yù)處理柱狀秸桿顆粒;將上述柱狀秸桿顆粒二次粉碎并過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，按固液比為1:5將過篩秸桿顆粒和去離子水混合，移入超聲分散機(jī)中，以300W功率超聲分散15min，得到均勻懸浮液;將上述得到的懸浮液裝入陶瓷酶解罐中，再按固液比為1:6向酶解罐中加入備用的甘草皂苷混合均勻得反應(yīng)底物，再加入底物總量10%的復(fù)合酶制劑，常溫酶解I天，得生物改性原液，其中復(fù)合酶制劑是由葡聚糖酶、葡萄糖苷酶和淀粉酶按質(zhì)量比為1:2:1復(fù)配制得;將上述得到的生物改性原液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，加入改性原液總質(zhì)量5%的鋰輝石，啟動(dòng)攪拌器在50°C下反應(yīng)5h，出料后即得乳膠狀的軟膜型可降解抑塵劑。
[0011]本發(fā)明的應(yīng)用方法:將本發(fā)明制得的抑塵劑和蒸餾水按體積比為1:5進(jìn)行混合后裝入噴霧器，均勻的噴灑在煤礦堆上即可，經(jīng)檢測本發(fā)明抑塵劑固含量為28%，可稀釋使用，在25°C時(shí)，其粘度可達(dá)55mPa.s，保濕時(shí)間可達(dá)75h，經(jīng)本發(fā)明抑塵劑噴灑后的煤礦堆礦灰顆粒損失率為0.5g/m2，抑塵效率達(dá)到99.2%，經(jīng)歷7級大風(fēng)，覆蓋軟膜層無破裂現(xiàn)象，耐壓能力達(dá)3MPa，軟膜層遇水沖刷不迀移，自然干燥后可繼續(xù)使用。
[0012]實(shí)例2
取晾干后的甘草根粉碎后過60目標(biāo)準(zhǔn)篩，向得到的甘草根粉末中加入其質(zhì)量9倍的無水乙醇，混合均勻后放入85°C水浴鍋中，保溫醇提Ih后分離得到提取液，將提取液真空減壓濃縮至固含量為35%，得濃縮液;將上述濃縮液移入臥式離心機(jī)，以6000r/min轉(zhuǎn)速離心分離13min，得到下層沉淀物，最后將沉淀物放入烘箱，在45°C下干燥4h，即得甘草皂苷，備用；取玉米秸桿用秸桿粉碎機(jī)機(jī)械粉碎并過40目篩，將過篩后的秸桿粉末轉(zhuǎn)入雙螺桿擠壓膨化機(jī)中并升溫至125°C，在0.5MPa的工作壓力和450r/min的轉(zhuǎn)速下擠壓膨化處理2h，得預(yù)處理柱狀秸桿顆粒;將上述柱狀秸桿顆粒二次粉碎并過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，按固液比為1:5將過篩秸桿顆粒和去離子水混合，移入超聲分散機(jī)中，以350W功率超聲分散18min，得到均勻懸浮液;將上述得到的懸浮液裝入陶瓷酶解罐中，再按固液比為1:6向酶解罐中加入備用的甘草皂苷混合均勻得反應(yīng)底物，再加入底物總量10%的復(fù)合酶制劑，常溫酶解I天，得生物改性原液，其中復(fù)合酶制劑是由葡聚糖酶、葡萄糖苷酶和淀粉酶按質(zhì)量比為1:2:1復(fù)配制得;將上述得到的生物改性原液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，加入改性原液總質(zhì)量7%的鋰輝石，啟動(dòng)攪拌器在55°C下反應(yīng)6h，出料后即得乳膠狀的軟膜型可降解抑塵劑。
[0013]本發(fā)明的應(yīng)用方法:將本發(fā)明制得的抑塵劑和蒸餾水按體積比為1:5進(jìn)行混合后裝入噴霧器，均勻的噴灑在煤礦堆上即可，經(jīng)檢測本發(fā)明抑塵劑固含量為29%，可稀釋使用，在25°C時(shí)，其粘度可達(dá)58mPa.s，保濕時(shí)間可達(dá)77h，經(jīng)本發(fā)明抑塵劑噴灑后的煤礦堆礦灰顆粒損失率為0.6g/m2，抑塵效率達(dá)到99.4%，經(jīng)歷7級大風(fēng)，覆蓋軟膜層無破裂現(xiàn)象，耐壓能力達(dá)4MPa，軟膜層遇水沖刷不迀移，自然干燥后可繼續(xù)使用。
[0014]實(shí)例3 取晾干后的甘草根粉碎后過60目標(biāo)準(zhǔn)篩，向得到的甘草根粉末中加入其質(zhì)量10倍的無水乙醇，混合均勻后放入90°C水浴鍋中，保溫醇提2h后分離得到提取液，將提取液真空減壓濃縮至固含量為40%，得濃縮液;將上述濃縮液移入臥式離心機(jī)，以7000r/min轉(zhuǎn)速離心分離15min，得到下層沉淀物，最后將沉淀物放入烘箱，在50°C下干燥5h，即得甘草皂苷，備用；取玉米秸桿用秸桿粉碎機(jī)機(jī)械粉碎并過40目篩，將過篩后的秸桿粉末轉(zhuǎn)入雙螺桿擠壓膨化機(jī)中并升溫至130°C，在0.6MPa的工作壓力和500r/min的轉(zhuǎn)速下擠壓膨化處理3h，得預(yù)處理柱狀秸桿顆粒;將上述柱狀秸桿顆粒二次粉碎并過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，按固液比為1:5將過篩秸桿顆粒和去離子水混合，移入超聲分散機(jī)中，以400W功率超聲分散20min，得到均勻懸浮液;將上述得到的懸浮液裝入陶瓷酶解罐中，再按固液比為1:6向酶解罐中加入備用的甘草皂苷混合均勻得反應(yīng)底物，再加入底物總量10%的復(fù)合酶制劑，常溫酶解2天，得生物改性原液，其中復(fù)合酶制劑是由葡聚糖酶、葡萄糖苷酶和淀粉酶按質(zhì)量比為1:2:1復(fù)配制得;將上述得到的生物改性原液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，加入改性原液總質(zhì)量8%的鋰輝石，啟動(dòng)攪拌器在60°C下反應(yīng)7h，出料后即得乳膠狀的軟膜型可降解抑塵劑。
[0015]本發(fā)明的應(yīng)用方法:將本發(fā)明制得的抑塵劑和蒸餾水按體積比為1:5進(jìn)行混合后裝入噴霧器，均勻的噴灑在煤礦堆上即可，經(jīng)檢測本發(fā)明抑塵劑固含量為30%，可稀釋使用，在25 0C時(shí)，其粘度可達(dá)60mPa.s，保濕時(shí)間可達(dá)SOh，經(jīng)本發(fā)明抑塵劑噴灑后的煤礦堆礦灰顆粒損失率為0.7g/m2，抑塵效率達(dá)到99.8%，經(jīng)歷8級大風(fēng)，覆蓋軟膜層無破裂現(xiàn)象，耐壓能力達(dá)5MPa，軟膜層遇水沖刷不迀移，自然干燥后可繼續(xù)使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軟膜型可降解抑塵劑的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)取晾干后的甘草根粉碎后過60目標(biāo)準(zhǔn)篩，向得到的甘草根粉末中加入其質(zhì)量8?10倍的無水乙醇，混合均勻后放入80?90°C水浴鍋中，保溫醇提I?2h后分離得到提取液，將提取液真空減壓濃縮至固含量為30?40%，得濃縮液； (2)將上述濃縮液移入臥式離心機(jī)，以5000?7000r/min轉(zhuǎn)速離心分離10?15min，得到下層沉淀物，最后將沉淀物放入烘箱，在40?50 °C下干燥4?5h，即得甘草皂苷，備用； (3)取玉米秸桿用秸桿粉碎機(jī)機(jī)械粉碎并過40目篩，將過篩后的秸桿粉末轉(zhuǎn)入雙螺桿擠壓膨化機(jī)中并升溫至120?130°C，在0.5?0.6MPa的工作壓力和400?500r/min的轉(zhuǎn)速下擠壓膨化處理2?3h，得預(yù)處理柱狀秸桿顆粒； (4)將上述柱狀秸桿顆粒二次粉碎并過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，按固液比為1:5將過篩秸桿顆粒和去離子水混合，移入超聲分散機(jī)中，以300?400W功率超聲分散15?20min，得到均勻懸浮液； (5)將上述得到的懸浮液裝入陶瓷酶解罐中，再按固液比為1:6向酶解罐中加入備用的甘草皂苷混合均勻得反應(yīng)底物，再加入底物總量10%的復(fù)合酶制劑，常溫酶解I?2天，得生物改性原液，其中復(fù)合酶制劑是由葡聚糖酶、葡萄糖苷酶和淀粉酶按質(zhì)量比為1: 2:1復(fù)配制得； (6)將上述得到的生物改性原液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，加入改性原液總質(zhì)量5?8%的鋰輝石，啟動(dòng)攪拌器在50?60°C下反應(yīng)5?7h，出料后即得乳膠狀的軟膜型可降解抑塵劑。
【文檔編號】C09K3/22GK106010451SQ201610469463
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月25日
【發(fā)明人】丁玉琴, 林大偉
【申請人】丁玉琴