專利名稱：一種速滲型煤炭粉塵抑制劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉塵抑制劑和制備方法，特別是涉及ー種速滲型的煤炭粉塵抑制劑和制備方法，屬于對(duì)煤炭資源的節(jié)約和對(duì)大氣環(huán)境的保護(hù)治理等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
化石能源是目前全球消耗的最主要能源，2006年全球消耗的能源中化石能源占比高達(dá)87. 9%，我國(guó)的比例高達(dá)93. 8%。但隨著人類的不斷開(kāi)采，化石能源的枯竭是不可避免的，大部分化石能源本世紀(jì)將被開(kāi)采殆近。能源問(wèn)題業(yè)已越來(lái)越引起我國(guó)政府的高度關(guān)注，煤炭是地球上不可再生的三大化石能源之一，我國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)量雖說(shuō)相對(duì)豐富，但從中長(zhǎng)期來(lái)看，仍面臨諸如儲(chǔ)存條件、勘探水平、運(yùn)輸條件、安全因素等多方面的限制，能被有效開(kāi)發(fā)利用的煤炭資源量明顯不足。此外，我國(guó)煤炭能源的利用途徑、方式仍較傳統(tǒng)，這又直接造成了對(duì)能源的利用率低，損失、浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題。煤炭在開(kāi)采、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用等過(guò)程中生 成煤灰的流失不但引起了能源上的巨大浪費(fèi)，造成國(guó)家經(jīng)濟(jì)上的龐大損失，而且對(duì)空氣環(huán)境也造成了嚴(yán)重的污染。粉塵隨風(fēng)四起，危害人體健康。粉塵遇阻沉積于輸電線纜等容易引發(fā)自燃、引起火災(zāi)，沉積于車(chē)輛設(shè)備等容易造成設(shè)備故障、操作失靈等安全事故的發(fā)生。因此，采取措施控制煤炭粉塵的生成，不論是對(duì)能源節(jié)約，還是對(duì)環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)都十分必要。目前，有關(guān)固體粉塵的控制方法主要有物理遮蓋、表面灑水和噴灑抑塵劑三種。物理遮蓋就是用篷布、苫網(wǎng)等直接將物料進(jìn)行覆蓋以避免風(fēng)刮損失，該法操作不便、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、成本較高。表面灑水雖然操作簡(jiǎn)便、成本低廉，但是其有效抑塵期短、效果較差。向粉塵表面噴灑抑塵劑已成為人們進(jìn)行固體粉塵控制的首選方法，但現(xiàn)有抑塵劑的配方或多或少都存在著某些不足之處，如抗風(fēng)能力差、有效抑塵期短、滲透慢、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)等。專利CN101003721公開(kāi)了ー種潤(rùn)濕型抑塵劑及其制備方法，潤(rùn)濕型抑塵劑通?？癸L(fēng)能力較差，又則該抑塵劑的有效物含量過(guò)低，所以無(wú)論是產(chǎn)品的抑塵效果還是有效期都較短，只適合短期抑塵的場(chǎng)合。專利CN 100537696和CN 101508884分別公開(kāi)了以高分子聚合物和多羥基的大分子化合物為主體的兩種固結(jié)型抑塵劑及制備方法，二者的抑塵效果和有效期較前ー專利有所提高，但其缺點(diǎn)是產(chǎn)品滲透性差、成膜后的固化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。 為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述諸多不足之處，本發(fā)明g在提供ー種無(wú)毒無(wú)公害，制備和使用方便，成本低，滲透迅速，固結(jié)時(shí)間短，成膜厚且韌性強(qiáng)，有效抑塵期長(zhǎng)的復(fù)合型煤炭粉塵抑制劑及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以聚こ烯醇、羧甲基纖維素、甘油和非離子表面活性劑為主要成分制備ー種速滲型煤炭粉塵抑制劑。產(chǎn)品安全環(huán)保、配方科學(xué)、制備和使用方便、成本低、效果好。
聚こ烯醇是本發(fā)明中的主成膜劑，其水溶液具有很好的粘結(jié)性和成膜性，所形成的膜經(jīng)固結(jié)后韌性較強(qiáng)且耐水沖刷。羧甲基纖維素是本發(fā)明中的副成膜劑，具有良好的保水性、分散性和優(yōu)良的剪切稀化性。甘油具有一定的吸濕性、滲透性，同時(shí)對(duì)聚こ烯醇和羧甲基纖維素所形成的固化膜還具有較好的增塑功能。非離子表面活性劑JFC是ー類滲透性能極強(qiáng)的高效滲透劑，它可以促使高粘度的聚こ烯醇、羧甲基纖維素等大分子化合物的水溶液快速地滲透到煤炭粉塵微粒之間空隙當(dāng)中。本發(fā)明涉及一種速滲型煤炭粉塵抑制劑，其具體組成為(重量百分比)
聚こ烯醇PVA0. 5-5
羧甲基纖維素CMC0.1-5
甘油0. 3-3
非離子表面活性劑0. 1-2
自來(lái)水85-99
本發(fā)明所述的速滲型煤炭粉塵抑制劑，其特征為所述的聚こ烯醇PVA為分子量6-12萬(wàn)，醇解度大于98%。所述的羧甲基纖維素CMC為優(yōu)選的造紙エ業(yè)用CMC。所述的非離子表面活性劑選自于滲透劑JFC (脂肪醇聚氧こ烯醚)、滲透劑JFC-I (烷基酚聚氧こ烯醚)、滲透劑JFC-2 (脂肪醇與環(huán)氧こ烷的縮合物)、滲透劑JFC-S (聚氧こ烯醚化合物)、滲透劑JFC-E(脂肪醇聚氧こ烯醚)等滲透劑JFC系列中的任意ー種或多種。其中的非離子表面活性劑優(yōu)選滲透劑JFC-2、滲透劑JFC-S和滲透劑JFC-E，最優(yōu)選滲透劑JFC-E。本發(fā)明所述的速滲型煤炭粉塵抑制劑，其具體制備方法為首先用90 100°C熱水將PVA完全溶解，用30 40°C溫水將CMC完全溶解，然后將二者的水溶液混合，加入甘油、非離子表面活性剤，攪勻即可。實(shí)施方式 實(shí)施例I
(1)把2份PVA加入適量的水中，邊攪拌邊將其升溫到100°C，待PVA完全溶解后，靜置待用；
(2)把I份CMC加入適量的水中，保溫30°C條件下攪拌，將其完全溶解，然后待用；
(3)將(I)、(2)混合，加入I份甘油和I份JFC-E，補(bǔ)水至總重量百分組成為100份，攪勻后制得本發(fā)明速滲型煤炭粉塵抑制劑。實(shí)施例2
(1)把I.5份PVA加入適量的水中，邊攪拌邊將其升溫到90°C，待PVA完全溶解后，靜
置待用；
(2)把I.5份CMC加入適量的水中，保溫40°C條件下攪拌，將其完全溶解，然后待用；
(3)將(I)、(2)混合，加入0.3份甘油和2份JFC-2，補(bǔ)水至總重量百分組成為100份，攪勻后制得本發(fā)明速滲型煤炭粉塵抑制劑。上述實(shí)施例可現(xiàn)場(chǎng)配制，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，現(xiàn)配現(xiàn)用。制備的煤炭粉塵抑制劑為乳白色半透明均一溶液，無(wú)刺激性氣味，無(wú)可見(jiàn)性機(jī)械雜質(zhì)。制備的煤炭粉塵抑制劑對(duì)金屬、車(chē)輛橡膠管、車(chē)輛醇酸油漆片腐蝕性等試驗(yàn)結(jié)果均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)皮膚不刺激。上述實(shí)施例所制備煤炭粉塵抑制劑對(duì)干燥后10-30目散煤樣，以2000mL/m2噴灑量均勻噴灑于其表面，溶液即刻下滲，表面迅速成膜。將噴灑抑制劑的煤樣在烘箱中50°C條件下烘120 min之后放入風(fēng)洞，控制煤層表面風(fēng)速為30 m/s條件下吹蝕5 min，結(jié)果煤樣風(fēng)蝕率均小于1%，測(cè)量 其固化層厚度均大于10 mm。
權(quán)利要求
1.一種速滲型煤炭粉塵抑制劑，其重量百分比組成為 聚乙烯醇PVA0.5-5 羧甲基纖維素CMC0.1-5甘油0.3-3。 非離子表面活性劑0.1-2 來(lái)水85-99
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述速滲型煤炭粉塵抑制劑，其特征在于所述的聚乙烯醇PVA為分子量6-12萬(wàn),醇解度大于98%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述速滲型煤炭粉塵抑制劑，其特征在于所述的羧甲基纖維素CMC為優(yōu)選的造紙工業(yè)用CMC。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述速滲型煤炭粉塵抑制劑，其特征在于所述的非離子表面活性劑選自于滲透劑JFC(脂肪醇聚氧乙烯醚)、滲透劑JFC-I(烷基酚聚氧乙烯醚)、滲透劑JFC-2(脂肪醇與環(huán)氧乙烷的縮合物)、滲透劑JFC-S (聚氧乙烯醚化合物)、滲透劑JFC-E (脂肪醇聚氧乙烯醚)等滲透劑JFC系列中的任意一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述速滲型煤炭粉塵抑制劑，其特征在于非離子表面活性劑優(yōu)選滲透劑JFC-2、滲透劑JFC-S和滲透劑JFC-E，最優(yōu)選滲透劑JFC-E。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述速滲型煤炭粉塵抑制劑，其制備特征在于首先用90 100°C熱水將聚乙烯醇PVA完全溶解，用30 40°C溫水將羧甲基纖維素CMC完全溶解，然后將二者的水溶液混合，再加入甘油、非離子表面活性劑，攪勻即可。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種速滲型煤炭粉塵抑制劑及其制備方法，其組成特征在于重量百分比為聚乙烯醇PVA0.5-5，羧甲基纖維素CMC0.1-5，甘油0.3-3，非離子表面活性劑0.1-2，自來(lái)水85-99。其制備特征在于首先用90～100℃熱水將PVA完全溶解，用30～40℃溫水將CMC完全溶解，然后將二者的水溶液混合，加入甘油、非離子表面活性劑，攪勻即可。本發(fā)明無(wú)毒無(wú)公害，原料簡(jiǎn)單易得，成本低，制備、使用方便，產(chǎn)品滲透迅速，成膜快、膜厚且韌性強(qiáng)，抑塵效果好。適用于煤炭的開(kāi)采、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用等過(guò)程中容易產(chǎn)生粉塵的各種情況。
文檔編號(hào)C09K3/22GK102766437SQ20121016033
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者劉心建, 景素琴, 王澤云, 蘇剛, 許濤 申請(qǐng)人:南風(fēng)化工集團(tuán)股份有限公司