[发明专利]使用增塑纤维素醚的灰尘抑制剂

说明书

技术领域

本发明涉及灰尘的抑制；更具体地，本发明涉及出乎意料有效的可溶性纤维素醚、增塑剂和一种或多种表面活性剂的水溶液，并且混合起尘材料(dusting material)和所述水溶液，由此来降低或消除起尘材料在常规操作期间产生灰尘的能力。

背景技术

在材料的运输和操作期间的灰尘的产生长久以来被视为经济损失和健康危害。通常，有四种使用化学溶液阻止灰尘产生的方法。两种是暂时性的：使用泡沫来形成在材料上的物理屏蔽，其常见于输送带上；或者使用水中的表面活性剂来润湿起尘材料并且通过多处理位点(point)防止灰尘的产生。只有所述泡沫保持完整或所述材料保持湿润才能持续这些补救措施。另外两种方法着重于长期的灰尘控制。它们涉及向储料堆或有轨车(railcar)的表面施加化学粘合剂以形成外壳，从而阻止风化损失，或者用粘合剂处理整个材料堆，从而使较小的灰尘颗粒粘结成半永久性(on a semi-permanent basis)的较大颗粒。前一种方法，视所选择的粘合剂而定，可形成保持一整年的外壳。后一种，视所选择的粘合剂而定，能够在数日至数月的时间内有效地使起尘材料不起尘。本文中，我们介绍的是对后一种技术的改进。

在数十年内，已经有许多组合物被推荐用于解决上述问题。这些中的大多数以处理煤为中心。早在1931年，Wallace(美国专利1,910,975号)教导了将吸湿性含糖材料例如糖蜜应用于阻止在煤中的起尘。更值得注意的是，1940年Work等人(美国专利2,250,287号)认识到：“…坚固的、耐磨蚀的涂层…”作为用于煤的防尘试剂是优选的。尽管先前已经教导了氯化钙和其它吸湿性盐在保持煤的水分方面的用途，但是在1943年，Kleinicke等人(美国专利2,436,146号)添加有机凝胶例如淀粉、明胶或琼脂来增强这些盐的性能。更近一些，Trechock等人(美国专利3,711,318)教导了使用包括硅酸钠、沥青、煤焦油和糖蜜的成膜组合物来大幅降低焦炭块(coke briquettes)上小于325目的灰尘的产生。在1974年，Salyer等人(美国专利3,954,662)教导了使用乙烯基酯和不饱和的二羧酸及酸酐的共聚物和润湿剂来抑制煤上的粉尘。Beck等人(美国专利4,055,471号)报道了在将煤送入炼焦炉之前使用亚硫酸盐废液(木素磺酸盐)来抑制煤上的粉尘。值得注意的是，大约在同一时间，Callahan等人(美国专利4,369,121号)报道了使用水溶性非离子型纤维素醚在料堆表面上形成堆密封，然而，他既没有教导使用该组合物作为用于处理聚集物块(the bulk of the aggregate)的防尘剂，也没有教导该组合物包含增塑剂。随后，Shimizu等人(美国专利4,428,984号)教导了使用多羟基醇(优选丙三醇)和润湿剂作为减尘处理。Fenton(美国专利4,469,612号)教导了使用聚丙烯酸酯和丙烯酸类的共聚物作为特别用于源自油页岩的细粒的灰尘聚集剂。Kittle(美国专利4,561,905号)教导了使用泡沫化重石油(工艺用油)(process oil)来抑制煤尘。几乎在同一时间，Siddoway等人(美国专利4,582,511号)教导了使用糖或糖蜜作为主要处理(body treatment)来抑制煤尘。Yan(美国专利4,462,196号)的胶凝淀粉应用阐述了又一种可能的用于抑制煤尘的组合物。Roberts等人(美国专利4.650,598号)教导了将少量的聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯加入水包油乳液中的煤油，以对煤进行灰尘控制。这极其相似于Roe(美国专利4,780,233号)的教导：使用聚异丁烯来增强水包油乳液中的油用于粉尘控制的有效性。这两篇已有的专利教导了煤油或矿物基油的应用，并且和Zinkan(美国专利4,801,635号)的使用阴离子型和非离子型的水溶性(非纤维素的)聚合物和润湿剂的方法形成对比。回到石油基组合物，Wajer等人(美国专利5,192,337号)教导了使用经矿物油稀释的石油树脂来减少在煤上的起尘。大致在同一时间，Roe等人(美国专利5,194,174号)教导了将聚乙烯醇与交联剂、润湿剂和增塑剂一起用于灰尘控制。特别值得注意的是Winstanley等人的工作(美国专利5,223,165号)，其教导了使用烷基糖苷来控制灰尘。尽管烷基糖苷是润湿剂且是该专利的焦点，但是其教导组合使用包含纤维素衍生物的亲水性粘合剂和润湿剂。另外，其没有提到使用增塑剂来增强灰尘抑制。Roe(美国专利5,271,859号)讨论了在高温(即大于250°F)下使用非离子型纤维素醚的灰尘控制方法。还有其它关于使用多种粘合剂以使材料不起尘的专利。包括在该列表中的教导涉及以下应用：阳离子型聚合物(Roes，美国专利5,256,444号)；木素磺酸盐和添加剂(Bennet，美国专利5,310,494号；美国专利5,578,239号)；水合的粒状胚乳(Roger等人，美国专利5,658,486号)；来自1,6-己二醇制造的蒸馏底沉积物(McNabb等人，美国专利5,820,787号)；以及糖蜜和油或简单的糖蜜蛋白质(Rahm等人，美国专利6,086,647号；Wolff等人，美国专利6,790,245号)。