CN112898951A - 具有指示功能的煤炭抑尘剂、制备方法和煤炭抑尘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有指示功能的煤炭运输抑尘剂及其制备方法。所述的抑尘剂组分按质量比计，包括水溶性高分子5‑50份，水溶性多糖10‑50份，具有指示作用的隐色染料0.01‑0.1份，乙醇0.1‑0.5份，质量百分比浓度为2‑8%的氢氧化钠水溶液0.04‑5份。将以上所述的具有指示功能的煤炭抑尘剂均匀喷洒于煤炭表面，操作人员根据煤炭表面是否有颜色显示判断该区域是否已喷洒。本发明提供的抑尘剂可以有效指示车厢或煤堆表面喷洒覆盖情况，使抑尘剂喷洒均匀，并可减少抑尘剂使用过程中过量喷洒带来的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护领域，具体地说是涉及一种煤炭抑尘剂，可用于铁路煤炭运输、公路煤炭运输和煤场存储时抑尘。
背景技术
我国煤炭储量分布严重不均，存在南少北多格局，但经济发展恰恰相反，因此，煤炭必须从北方运往南方，因此在运输过程中会产生扬尘等污染，给环境保护带来了压力。常用的方法是在火车车皮上喷洒抑尘剂，但是目前使用的抑尘剂为无色的，没有指示功能，有的时候作业人员无法判断是否喷洒过，会造成重复喷洒，对抑尘剂造成一定的浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有指示功能的煤炭运输抑尘剂及其制备方法，该抑尘剂可以有效指示车厢或煤堆表面喷洒覆盖情况，使抑尘剂喷洒均匀，并可减少抑尘剂使用过量带来的浪费。
为解决以上技术问题，根据本发明的一个方面，提供的一种具有指示功能的煤炭抑尘剂，组分按质量比计，包括：水溶性高分子5-50份，水溶性多糖10-50份，具有指示作用的隐色染料0.01-0.1份，乙醇 0.1-0.5份，质量百分比浓度为2-8%的氢氧化钠水溶液0.04-5份。
进一步地，所述水溶性高分子选自冷水速溶型聚乙烯醇 2488、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或多种的组合。
进一步地，所述的水溶性多糖为水溶性淀粉、水溶性预糊化淀粉、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或聚阴离子纤维素中的一种。
进一步地，所述具有指示作用的隐色染料是三芳甲烷类隐色染料。
进一步地，所述的三芳甲烷类隐色染料选自酚酞或百里酚酞中的一种。
根据本发明的另一方面，提供一种制备以上所述的具有指示功能的煤炭抑尘剂的方法，包括：
步骤一，按照组分配比将水溶性高分子和水溶性多糖混合均匀得煤炭抑尘剂干料，备用；
步骤二，在高速搅拌下，将步骤一获得的煤炭抑尘剂干料溶解于水中，分散均匀后得到水溶性分散溶液；
步骤三，用乙醇溶解具有指示作用的隐色染料，备用；
步骤四，将步骤三制备的具有指示作用的隐色染料的乙醇溶液加入步骤二所得的水溶性分散溶液中，搅拌分散均匀获得混合液；
步骤五，取氢氧化钠溶解于适量水中，将其加入到步骤四获得的混合液中，搅拌后即获得具有指示功能的水性煤炭抑尘剂。
根据本发明的另一方面，还要求保护一种煤炭抑尘方法，是将以上所述的具有指示功能的煤炭抑尘剂均匀喷洒于煤炭表面，操作人员根据煤炭表面是否有颜色显示判断该区域是否已喷洒。
与现有的煤炭抑尘剂相比，本发明的提供的抑尘剂具有显色指示功能，可以有效指示车厢或煤堆表面喷洒覆盖情况，使抑尘剂喷洒均匀，并可减少抑尘剂使用过程中过量喷洒带来的浪费，具有节能环保的优势。同时，颜色可在较短时间内自动褪色，不影响使用效果。目前而言，这种具有指示功能的煤炭抑尘剂还未见报道。
具体实施方式
本发明的基本构思是在抑尘剂中加入隐色染料，根据所显示的颜色有效定位喷洒部位，减少抑尘剂使用过程中过量喷洒带来的浪费。基于此，本发明提供一种具有指示功能的煤炭抑尘剂、制备方法和抑尘方法。
具有指示功能的煤炭抑尘剂的组成
组分按质量比计，包括：水溶性高分子5-50份，水溶性多糖10-50份，具有指示作用的隐色染料0.01-0.1份，乙醇 0.1-0.5份，质量百分比浓度为2-8%的氢氧化钠水溶液0.04-5份。
上述组成中水溶性高分子优选是冷水速溶型高分子，有良好的粘结成膜能力，是良好的黏结成膜剂，能与煤炭作用有效形成固化层。水溶性多糖由于分子结构含有特定的亲水性基团，具有较高的吸水性和保水性，具有良好的粘结能力，特别具有抗震弹性作用，进一步增强固化层抗龟裂的能力。隐色染料的作用是指示定位喷洒部位的功能。少量的乙醇主要用于溶解隐色染料。一定量氢氧化钠水溶液的存在可以使抑尘剂中的隐色染料在制备过程中即时显色，并在喷洒结束后较短时间内颜色自动褪去。
在进行喷洒作业时，将所述具有指示功能的煤炭抑尘剂均匀喷洒于煤炭表面，可以看到红色（或蓝色）的抑尘剂均匀覆盖于煤炭表面，大约10-30分钟后，红色（或蓝色）消失。操作人员根据煤炭表面是否有颜色显示判断该区域是否已喷洒。
本发明提供的抑尘剂具有指示功能，可有效定位喷洒部位，减少抑尘剂使用过程中过量喷洒带来的浪费，具有节能环保的优势。
在优选的实施方式中，所述水溶性高分子选自冷水速溶型聚乙烯醇 2488、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或多种的组合。
在优选的实施方式中，所述的水溶性多糖为水溶性淀粉、水溶性预糊化淀粉、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或聚阴离子纤维素中的一种。
在优选的实施方式中，所述具有指示作用的隐色染料是三芳甲烷类隐色染料，优选采用酚酞或百里酚酞中的一种。
制备方法
以上所述的具有指示功能的煤炭抑尘剂的方法，包括：
步骤一，按照组分配比将水溶性高分子和水溶性多糖混合均匀得煤炭抑尘剂干料，备用；
步骤二，在高速搅拌下，将步骤一获得的煤炭抑尘剂干料溶解于水中，分散均匀后得到水溶性分散溶液；
步骤三，用乙醇溶解具有指示作用的隐色染料，备用；
步骤四，将步骤三制备的具有指示作用的隐色染料的乙醇溶液加入步骤二所得的水溶性分散溶液中，搅拌分散均匀获得混合液；
步骤五，取氢氧化钠溶解于适量水中，将其加入到步骤四获得的混合液中，搅拌后即获得具有指示功能的水性煤炭抑尘剂。
下面通过一些实施例对本发明要求保护的技术方案作进一步说明。但是，实施例是用于解释本发明实施方案，并不超出本发明主题的范围，本发明保护范围不受所述实施例的限定。除非另作特殊说明，本发明中所用材料、试剂均可从本领域商业化产品中获得。
实施例1
由以下质量份数的组分制备煤炭抑尘剂干料：水溶性聚乙烯醇30kg，羟丙基甲基纤维素10kg，水溶性淀粉40kg，将三种原料混匀得到所述的煤炭抑尘剂干料。本实施例所选原料均为水溶性的，得到的抑尘剂干料成品按照1：85的质量比用冷水溶解，制得抑尘剂水溶性分散溶液，备用。称取0.02kg的酚酞，用0.2kg乙醇溶解，备用；将酚酞乙醇溶液加入水溶性分散溶液中，搅拌分散均匀获得混合液；取适量氢氧化钠溶解于水中，配成质量百分浓度为2%的氢氧化钠溶液，备用。取0.8kg上述氢氧化钠溶液，加入到混合液中，搅拌10分钟，即可得到具有指示功能的水性煤炭抑尘剂。
将该抑尘剂均匀喷洒于煤炭表面，可以看到红色的抑尘剂均匀覆盖于煤炭表面，大约15分钟后，红色消失。
实施例2
由以下质量份数的组分制备煤炭抑尘剂干料：水溶性聚乙烯醇30kg，羧甲基纤维素20kg，水溶性预糊化淀粉30kg，将三种原料混匀得到所述的煤炭抑尘剂干料。 本实施例所选原料均为水溶性的，得到的抑尘剂干料成品按照1：85的质量比用冷水溶解，制得抑尘剂水溶性分散溶液，备用。称取0.05kg的百里酚酞，用0.2kg乙醇溶解，备用；将百里酚酞乙醇溶液加入水溶性分散溶液中，搅拌分散均匀获得混合液。取适量氢氧化钠溶解于水中，配成质量百分浓度为4%的氢氧化钠溶液，备用。取1kg上述氢氧化钠溶液，加入到混合液中，搅拌10分钟，即可得到具有指示功能的水性煤炭抑尘剂。
将该抑尘剂均匀喷洒于煤炭表面，可以看到蓝色的抑尘剂均匀覆盖于煤炭表面，大约24分钟后，蓝色消失。
实施例3
由以下质量份数的组分制备煤炭抑尘剂干料：水溶性聚乙烯醇30kg，聚丙烯酸钠10kg，聚丙烯酰胺5kg，水溶性预糊化淀粉34.5kg，将四种原料混匀得到所述的煤炭抑尘剂干料。本实施例所选原料均为水溶性的，得到的抑尘剂干料成品按照1：85的质量比用冷水溶解，制得抑尘剂水溶性分散溶液，备用。称取0.04kg酚酞，用0.3kg乙醇溶解，备用；酚酞乙醇溶液加入水溶性分散溶液中，搅拌分散均匀获得混合液。取适量氢氧化钠溶解于水中，配成质量百分浓度为2%的氢氧化钠溶液，备用。取1kg上述氢氧化钠溶液，加入到混合液中，搅拌10分钟，即可得到具有指示功能的水性煤炭抑尘剂。
将该抑尘剂均匀喷洒于煤炭表面，可以看到蓝色的抑尘剂均匀覆盖于煤炭表面，大约21分钟后，蓝色消失。
实施例4
由以下质量份数的组分制备煤炭抑尘剂干料：水溶性聚乙烯醇25kg，聚乙烯基吡咯烷酮20kg，羟丙基甲基纤维素5kg，水溶性预糊化淀粉44.5kg，将四种原料混匀得到所述的煤炭抑尘剂干料。本实施例所选原料均为水溶性的，得到的抑尘剂干料成品按照1：85的质量比用冷水溶解，制得抑尘剂水溶性分散溶液，备用。称取0.06kg百里酚酞，用0.4kg乙醇溶解，备用；将百里酚酞乙醇溶液加入水溶性分散溶液中，搅拌分散均匀获得混合液。取适量氢氧化钠溶解于水中，配成质量百分浓度为3%的氢氧化钠溶液，备用。取1.2kg上述氢氧化钠溶液，加入到混合液中，搅拌10分钟，即可得到具有指示功能的水性煤炭抑尘剂。将该抑尘剂均匀喷洒于煤炭表面，可以看到蓝色的抑尘剂均匀覆盖于煤炭表面，大约26分钟后，蓝色消失。
实施例5
由以下质量份数的组分制备煤炭抑尘剂干料：水溶性聚乙烯醇5kg，羧甲基纤维素钠10kg、羟乙基纤维素35kg，将三种原料混匀得到所述的煤炭抑尘剂干料。 本实施例所选原料均为水溶性的，得到的抑尘剂干料成品按照1：85的质量比用冷水溶解，制得抑尘剂水溶性分散溶液，备用。称取0.02kg的酚酞，用0.1kg乙醇溶解，备用；将酚酞乙醇溶液加入水溶性分散溶液中，搅拌分散均匀获得混合液；取适量氢氧化钠溶解于水中，配成质量百分浓度为2%的氢氧化钠溶液，备用。取0.06kg上述氢氧化钠溶液，加入到混合液中，搅拌10分钟，即可得到具有指示功能的水性煤炭抑尘剂。
将该抑尘剂均匀喷洒于煤炭表面，可以看到红色的抑尘剂均匀覆盖于煤炭表面，大约16分钟后，红色消失。
实施例6
由以下质量份数的组分制备煤炭抑尘剂干料：水溶性聚乙烯醇15kg，聚丙烯酸酯30kg，羟丙基甲基纤维素28kg，将三种原料混匀得到所述的煤炭抑尘剂干料。 本实施例所选原料均为水溶性的，得到的抑尘剂干料成品按照1：85的质量比用冷水溶解，制得抑尘剂水溶性分散溶液，备用。称取0.03kg的酚酞，用0.5kg乙醇溶解，备用；将酚酞乙醇溶液加入水溶性分散溶液中，搅拌分散均匀获得混合液；取适量氢氧化钠溶解于水中，配成质量百分浓度为3%的氢氧化钠溶液，备用。取0.2kg上述氢氧化钠溶液，加入到混合液中，搅拌10分钟，即可得到具有指示功能的水性煤炭抑尘剂。
将该抑尘剂均匀喷洒于煤炭表面，可以看到红色的抑尘剂均匀覆盖于煤炭表面，大约12分钟后，红色消失。
本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种具有指示功能的煤炭抑尘剂，其特征在于，组分按质量比计，包括：水溶性高分子5-50份，水溶性多糖10-50份，具有指示作用的隐色染料0.01-0.1份，乙醇 0.1-0.5份，质量百分比浓度为2-8%的氢氧化钠水溶液0.04-5份。
2.根据权利要求1所述的具有指示功能的煤炭抑尘剂，其特征在于：所述水溶性高分子选自冷水速溶型聚乙烯醇 2488、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的具有指示功能的煤炭抑尘剂，其特征在于：所述的水溶性多糖为水溶性淀粉、水溶性预糊化淀粉、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或聚阴离子纤维素中的一种。
4.根据权利要求1所述的具有指示功能的煤炭抑尘剂，其特征在于：所述具有指示作用的隐色染料是三芳甲烷类隐色染料。
5.根据权利要求4所述的具有指示功能的煤炭抑尘剂，其特征在于：所述的三芳甲烷类隐色染料选自酚酞或百里酚酞中的一种。
6.制备如权利要求1-5任意一项所述的具有指示功能的煤炭抑尘剂的方法，其特征在于，包括：
步骤一，按照组分配比将水溶性高分子和水溶性多糖混合均匀得煤炭抑尘剂干料，备用；
步骤二，在高速搅拌下，将步骤一获得的煤炭抑尘剂干料溶解于水中，分散均匀后得到水溶性分散溶液；
步骤三，用乙醇溶解具有指示作用的隐色染料，备用；
步骤四，将步骤三制备的具有指示作用的隐色染料的乙醇溶液加入步骤二所得的水溶性分散溶液中，搅拌分散均匀获得混合液；
步骤五，取氢氧化钠溶解于适量水中，将其加入到步骤四获得的混合液中，搅拌后即获得具有指示功能的水性煤炭抑尘剂。
7.一种煤炭抑尘方法，其特征在于：将权利要求1-5中任意一项所述具有指示功能的煤炭抑尘剂均匀喷洒于煤炭表面，操作人员根据煤炭表面是否有颜色显示判断该区域是否已喷洒。
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