[发明专利]一种防冻型液体抑尘剂及其制备方法

说明书

本发明涉及煤炭运输抑尘技术领域，具体涉及一种防冻型液体抑尘剂及其制备方法，采用纯有机物为防冻剂，与氧化高直链淀粉和低分子量水溶性酚醛树脂的协同作用下，防冻性能好，液体抑尘剂原液和稀释后的溶液在‑30℃下都不结冰，解决了无机物为防冻剂产生的煤炭表面因盐渍析出而变白，影响煤炭的外观和使用效果等问题；本发明的防冻型抑尘剂具有成膜性能、润湿性能、固化结壳性能和粘结性能，固化层厚、结壳层强度高、韧性强，防冻性能好，是一种多功能抑尘剂；发明采用生物酶抑制剂为防腐剂，添加量少而效果好，避免使用苯甲酸钠等类型的防腐剂对煤炭品质产生不良影响。

技术领域

本发明涉及煤炭运输抑尘技术领域，具体涉及一种防冻型液体抑尘剂及其制备方法。

背景技术

我国煤炭的储量相对比较丰富，占世界储量的11.6 %，是世界第一产煤大国，煤炭是我国最主要的基础能源，是关系国民经济发展和人民生活的重要物质。我国煤炭资源具有“北多南少，西富东贫”的显著特点，煤炭资源分布和产业布局的不平衡，因此形成“北煤南运，西煤东运”的基本格局，运量大、运距长是我国煤炭运输的显著特点，由于铁路运输具有速度快、运量大、成本低、受天气影响小的优点，是煤炭运输的主要途径，通过铁路运输的煤炭占全国总煤炭运量的近80 %。在铁路煤炭运输过程中，由于路基、道岔和路轨设施造成的颠簸或经过隧道时产生的扰动气流使煤粉、煤粒飞落，产生环境污染和运输安全等问题。喷洒煤炭抑尘剂，在煤炭表面形成一层厚度10-20 mm结壳层，列车行驶中固化层不会剥离，很好地抑制了煤粉、煤粒的飞落，起到很好的抑尘效果；该方法施工简单、效果好、省时省工，成本低、容易实施，是一种解决铁路煤炭抑尘比较可行的方法。在北方地区的冬季由于气温较低，液体抑尘剂的原液和稀释后抑尘剂溶液常常结冰，导致不能正常使用和损坏抑尘设备，因此需要使用防冻型抑尘剂，在低温天气下抑尘剂原液和稀释后的抑尘剂溶液不结冰，保证抑尘作业正常开展。但是现用防冻型煤炭抑尘剂大多采用无机盐为防冻剂，无机盐的防冻效果较为理想，但抑尘效果不佳，需要增加用量来达到满意的效果。但是，随着无机盐用量的增加，混入了无机盐的煤炭燃烧时，放热量会降低，同时无机盐不会燃烧，混到煤渣中，很难分离，造成环境污染。另外，大量的无机盐喷洒于煤炭表面，固化后，煤炭表面因盐渍析出而变白，影响煤炭的外观和使用效果。

因此，提供一种高性能的防冻型抑尘剂，解决铁路煤炭运输引起的环境污染、交通运输安全等问题刻不容缓，为实现“绿色运输”提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种防冻型液体抑尘剂及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种防冻型液体抑尘剂，包括以下组分及各组分混合质量配比按重量份计为：防冻剂80-90份、成膜剂15-20份、粘结剂5-15份和功能助剂0.3-1.2份，所述防冻剂包括丙三醇、甲基丙二醇、缩二乙二醇和二缩三乙二醇任意两个的混合液，所述成膜剂包括羧基含量为6-10 %的氧化高直链淀粉，所述粘结剂包括聚合度为3-8的中低分子量水溶性酚醛树脂，所述功能助剂包括固化剂和防腐剂，所述固化剂为乙二胺、三乙烯四胺或己二胺，含量为0.2-0.6份，所述防腐剂为N-(5-氟吡啶)-D-吡喃葡萄糖胺，含量为0.1-0.6份。

一种防冻型液体抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：S1：防冻剂调配：将丙三醇、甲基丙二醇、缩二乙二醇和二缩三乙二醇任意两个的混合液加入到反应釜中，搅拌均匀，得到防冻剂；S2：成膜剂配制：向步骤S1中防冻剂溶液中加入氧化高直链淀粉，然后加入碱性溶液调节溶液pH为6-10，升温使反应釜中溶液的温度20-60℃，反应时间为20-120 min，得到乳白色的混合溶液；S3：粘结剂配制：向步骤S2中的混合溶液中加入低分子量水溶性酚醛树脂，保持反应釜中溶液温度20-50℃，反应时间为10-30 min，得到浅黄色的混合溶液；S4：功能助剂的配制：向步骤S3的混合溶液中加入固化剂和防腐剂，保持反应釜中溶液温度20-60℃，反应时间为20-60 min，得到浅黄色的粘稠溶液；S5：将反应釜中的混合物冷却至室温，得到防冻型液体抑尘剂。