[发明专利]一种环保型蒸汽爆破玉米秸秆结壳抑尘剂及其制备方法

说明书

本发明涉及扬尘污染治理领域，具体涉及一种环保型蒸汽爆破玉米秸秆结壳抑尘剂及其制备方法。针对现有抑尘剂存在结壳强度低，不易降解造成二次污染，生物相容性差等问题，本发明以玉米秸秆为原料，制备一种成本低廉，抑尘效果优良的环保型结壳抑尘剂。该抑尘剂制备方法包括以下步骤：玉米秸秆经蒸汽爆破处理之后，收集所得物料在水力筛中进行筛分，分离出长纤维，将剩余物料加水稀释，复配表面活性剂以及湿强剂，制得抑尘剂。本抑尘剂原料易得，成本低，无毒可降解，无二次污染。喷洒于物料表面可形成一层致密且韧性强的膜壳层；同时与喷洒区域植物和土壤环境生物相容性能好，能够与绿化植物共同应用于扬尘治理，实现化学抑尘和植物滞尘。

【技术领域】

本发明涉及扬尘污染治理领域，具体涉及一种环保型蒸汽爆破玉米秸秆结壳抑尘剂及其制备方法。

【背景技术】

近年来，随着我国工业发展和城市化进程加快，扬尘污染逐渐成为城市空气质量最为突出的问题之一。扬尘污染不仅会对大气环境质量产生重要影响，而且严重影响人体健康。如何采取措施经济有效地防治扬尘污染已成为环境保护领域研究的热点问题之一。现有的抑尘方法可分为物理抑尘法和化学抑尘法。物理抑尘法的适用范围有很大的局限性；化学抑尘法是通过在易扬尘区域表面喷洒化学抑尘剂，利用溶液中一些成分的物理化学作用，捕获空气中悬浮的细微颗粒，抑制粉尘颗粒的飞扬，使沉积粉尘固化稳定，减少扬尘的产生，从而有效消除或减轻粉尘对环境的污染。但是，现有的化学合成抑尘剂存在着不易生物降解的缺点，可能造成二次污染，进而对喷洒区域土壤生态环境造成破坏。鉴于现有抑尘剂存在的问题，研制一种无污染、低成本、与环境相容性好且可生物降解的环保型抑尘剂是十分必要的。

针对现有抑尘剂存在的问题和实际需求，本发明以玉米秸秆为原料，首先对其进行蒸汽爆破预处理，然后收集蒸汽爆破处理后的物料，对其进行筛分，分理出长纤维后，将得到的物料进行稀释，复配一定质量的表面活性剂以及湿强剂，混合均匀得到环保型蒸汽爆破玉米秸秆结壳抑尘剂。玉米秸秆是最丰富的农作物秸秆资源，具有明显的异质性结构，包括外皮和髓芯，外皮纤维较长，坚硬致密，髓芯纤维短，密度小，机械强度低。玉米秸秆经过蒸汽爆破预处理，其中的半纤维素部分降解，部分木素软化降解，并在瞬间减压放料过程中使得原料撕裂，长短纤维分离。玉米秸秆蒸汽爆破后产物主要为纤维状固体物料和蒸汽爆破液。其中，纤维状固体物料可通过筛分分离长短纤维，短纤维在干燥过程中能够相互缠绕，并在纤维之间形成氢键，从而实现抑尘作用。而蒸汽爆破液中成分复杂，主要包含半纤维素多糖的水溶性降解物，其分子链存在丰富的羟基、羧基等亲水官能团，具有较好的吸水及保湿作用，同时在脱水过程中具有粘结纤维作用，可以提高抑尘效果。

该抑尘剂使用玉米秸秆作为主要结壳材料，原料易得，成本较低。此外，玉米秸秆属于生物质，无毒无害，绿色环保，自然条件下易降解，没有二次污染。其中，抑尘剂中的汽爆半纤维素降解物分子链存在丰富的羟基、羧基等官能团，可以使分子之间产生作用力，表现为黏结性、结膜性、保湿性、润湿性、渗透性等。抑尘剂喷洒于物料表面可渗透物料并在表面形成一层致密且韧性强的固结层，具有很好的抑尘效果。

【发明内容】

本发明涉及一种环保型蒸汽爆破玉米秸秆结壳抑尘剂及其制备方法，采用玉米秸秆为原料，去除叶皮及玉米穗，用玉米秸秆切段机切至2-5cm后，对其进行汽爆预处理。收集汽爆处理后的物料，在水力筛中对其进行筛分。分离出长纤维后，将剩余物料加水稀释，再复配一定质量的表面活性剂以及湿强剂，混合均匀得到环保型蒸汽爆破玉米秸秆结壳抑尘剂。该抑尘剂使用玉米秸秆作为主要结壳材料，原料易得，成本较低。此外，玉米秸秆属于生物质，无毒无害，绿色环保。自然条件下易降解，没有二次污染。其包含天然多糖高分子和其它天然聚合物成分，分子链存在丰富的羟基、羧基等官能团，可以使分子之间产生作用力，表现为黏结性、结膜性、保湿性、润湿性、渗透性等。与喷洒区域植物和土壤环境生物相容性能好，能够与绿化植物共同应用于粉尘治理工作中，实现化学抑尘和植物滞尘的综合应用。抑尘剂喷洒于物料表面可渗透物料并在表面形成一层致密且韧性强的固结层，具有很好的抑尘效果。

本发明的具体步骤如下：