专利名称：油状防尘剂组合物、制备方法及其防止灰尘飞散的用途的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及一种防尘剂组合物、制备方法及其防止灰尘飞散的用途，具体涉及针对黄沙地区、地铁、矿山、煤炭储存场、沙子储存场、道路及建筑工地等产生的粉尘、粒状灰尘以及微细灰尘等灰尘的一种油状防尘剂组成物、制备方法以及该防尘剂组成物用于防止灰尘飞散的用途。
背景技术：
大气中飞散的较小物质被称为吹尘，其形状例如有粉尘、粒状以及微细灰尘。在黄沙、沙漠的沙子、金属摩擦、排气以及黄沙、建筑和土木工地的灰尘等产生飞散在大气中的物质。还从混凝土或煤炭、主材等中排出。这样的粉尘、粒状以及微细灰尘浮游在空气中，附着在植物的叶子上，堵塞叶子的气孔，遮挡阳关，妨碍同化作用(assimilation)、呼吸作用以及蒸腾作用(transpiration)等,给植物生长带来影响，并且,通过呼吸进入人体，附着于气管以及肺部。部分粒子沉积(deposition)于肺部等，积累后给人体带来有害影响。尤其是，作为对人体的影响，与气相状物质相比，粒相物质更加容易沉积于人体的肺部，因此，与其他大气污染物质相比，会给人体带来更加恶劣的影响。尤其是呼吸时，直径小于等于10 μ m的微小粒子容易通过呼吸器官到达肺部，并附着于肺部。在美国，基于该现象，在大气环境标准中添加了 PMlCKparticulate matter:atmospheric particulate matte 10 μ m)0基于粒子的大小来决定能够到达肺部的哪个部位，越小的微细粒子更加容易进入肺部深部，引发各种疾病。作为解决微细灰尘的方法，公开有吸尘器(dust extractor)等吸入灰尘来净化的装置，使用费用较高，对空间也有限制，另外，工业用风扇(fan)进行强行换气，这时，需要单独处理漏到外部的灰尘，产生二次污染。
成本最低的方法有喷洒或洒水(water sprinkling)的方法,但是在气温较低时，喷洒后结冰，反而给操作者增加摔伤等危险性，气温较高时，由于快速蒸发，需要连续喷洒，无法完全遮挡灰尘，灰尘较多的处理对象物(processing object)和水的结合,导致喷洒后的废水引发水质污染的二次污染。作为上述防尘剂的例子，在抑制未包装地面的飞散灰尘的灰尘施工方法以及该灰尘抑制剂(韩国专利10-0494538号)中混合氯化镁和水后进行多次撒布，氯化镁具有多种水化物结构，混合时离子化，并且，如果使用量过多，则增加土壤的盐分，妨碍植物生长，带来土壤酸化。并且，在粉尘飞散防止剂(韩国专利10-0853828号)中公开了利用聚乙烯醇和LAS类以及十二烷基(Lauryl)类阴离子表面活性剂的方法，但利用聚乙烯醇的水溶液的水溶化需要加温至60°C 70°C进行反应，根据聚乙烯醇的聚合度的不同，溶解性差异较大，并且，如果利用阴离子表面活性剂，则反应前后产生较大泡沫，施工较为困难，这样的泡沫有时防止极性的飞散灰尘与聚乙烯醇附着涂覆。为了解决上述问题进行研究的结果，基于如下事实公开本发明。
发明内容
发明所要解决的技术问题本发明的目的在于提供一种防尘剂组合物。本发明的另一目的在于提供一种防尘剂组合物的制备方法。本发明的另一目的在于提供该防尘剂组合物用于防止灰尘飞散的用途，其中，将所述防尘剂组合物稀释在水中后，喷洒在灰尘较多的黄沙地区、隧道、地铁、矿山、煤炭储存场、沙子储存场、道路及建筑工地。本发明的防尘剂组合物可以稀释在水中后，在黄沙地区、隧道、地铁、矿山、煤炭储存场、沙子储存场、道路及建筑工地等产生较多的粉尘、粒状及微细灰尘的场所进行喷洒或洒水，由于吸附、粘性、密度以及极性的差异，涂覆在飞散的灰尘表面上，防止灰尘，能够营造舒适的环境且能够确保附近地区居民和操作者健康。解决技术问题的手段为了实现上述目的，本发明的防尘剂组合物在油状溶液100重量份中含有:通过使丙烯酰胺类单体共聚而制备成的乳液状的丙烯酰胺类共聚高分子50重量份至80重量份、具有乳化及分散功能的表面活性剂2.0重量份至10.0重量份、具有分散性、水分蒸发抑制功能和吸湿性的油5.0重量份至30.0重量份以及一种或两种以上具有良好的灰尘粘着力或附着维持力的天然高分子0.2重量份至10.0重量份。本发明的防尘剂组合物的制备方法是上述防尘剂组合物的制备方法，包括:混合所述乳液状的丙烯酰胺类共聚高分子、所述具有乳化及分散功能的表面活性剂以及所述具有分散性、水分蒸发抑制功能和吸湿性的油的步骤；以及添加并混合一种或两种以上具有良好的灰尘粘着力或附着维持力的天然高分子的步骤。根据本发明的油状溶液，在灰尘较多的黄沙地区、隧道、地铁、矿山、煤炭储存场、沙子储存场、道理及建筑工地，在水中稀释并搅拌一定量后进行喷洒，从而由于吸附、粘性、密度以及极性的差异粘着涂覆于飞散的灰尘表面，防止灰尘飞散。发明效果根据本发明的组合物，根据灰尘较多的工地的作业条件进行喷洒，则由于吸附、粘性、密度以及极性的差异涂覆于飞散的灰尘表面，防止粉尘、粒状以及微细灰尘等灰尘飞散，能够保护装置以及设备等，并且能够营造舒适的环境且保护附近地区居民以及操作者健康。
图1是根据本发明制备的防尘剂组合物的喷洒前后照片，其中，图1的(I)是喷洒前照片，图1的(2)是喷洒后照片。
具体实施例方式根据本发明的防尘剂组合物利用使丙烯酰胺类单体共聚而制备成乳液状的丙烯酰胺类共聚高分子、油以及天然高分子和表面活性剂，混合而制备。本发明中采用的丙烯酰胺类共聚高分子使用乳液状丙烯酰胺类共聚高分子的制备方法制备的丙烯酰胺类共聚体，该方法的特征在于，在使丙烯酰胺类单体共聚，制备乳液状的丙烯酰胺类高分子时，在水中溶解丙烯酰胺类单体以及引发剂(initiator)之后，制备pH调整为3 4的水相以及包括HLB(hydrophile lipophile balence)4 5范围的表面活性剂的油相，乳化为水相中的纯水:油相中的矿物油的重量比为1:1 2:1，添加弓丨发剂，在未破坏乳化的情况下进行聚合，利用HLB 13 14的表面活性剂进行乳液转相(invertemulsion)。本发明中使用的具有水分蒸发抑制功能和吸湿性的油采用豆油、橄榄油、油菜花油、石腊(paraffin)油、娃、油酸(oleic acid)、葵花油、葡萄籽油、辣椒籽油。本发明所采用的具有乳化以及分散剂功能的表面活性剂有十二烷基硫酸钠(Sodium lauryl sulfate)、月桂醇聚醚横基玻拍酸酯二钠(Disodium Laurethsulfosuccinate)、月桂醇横基玻拍酸酯二钠(Disodium Lauryl sulfosuccinate)、椰油酸肌氨酸钠(Sodium cocoyl sarcosinate)、椰油酸基谷氨酸TEA盐(TEA cocoylglutamate)、月桂酰肌氨酸钠(Sodium lauroyl sarcosinate)、十二烧基硫酸铵(Ammonium lauryl sulfate)、月桂醇聚醚硫酸酯钠(Sodium laureth sulfate)、月桂基甜菜碱(lauryl betaine)、椰油酰胺丙基甜菜碱(Cocamidopropyl betaine)、月桂基二甲基轻横基甜菜喊(Lauryldimethylhydroxy sulfobetaine)、椰油酸两性基乙酸纳(Sodium cocoamphoacetate)、N-挪油酸胺基乙基N-轻乙基二乙酸二钠(Cocoamphocarboxyglycinate)、月桂酸两性基二乙酸二钠(Disodiumlauroamphodiacetate)、椰油酸两性基二乙酸二钠(Disodium cocoamphodiacetate)、司盘(Span )、吐温(Tween )。本发明所采用的具有良好微细灰尘粘着力或附着维持力的天然高分子有土豆或红薯淀粉(starch)、明胶、琼脂、普鲁兰糖(pulluran)、瓜尔胶(guar gum)、角叉菜胶(carrageenan)、海藻酸钠(Sodium Alginate)、葡甘露聚糖。本发明所采用的自由基引发剂选自偶氮二异丁腈(Azobisisobutyronitrile)、偶氮二异庚腈(Azobisisoheptonitrile)、过氧化二苯甲酰(Benzoyl Peroxide)、叔丁基过氧化氢(tert-butyl hydroperoxide)、过氧化甲基环己酮(methyl eye 1hexanoneperoxide)。根据本发明，优选丙烯酰胺类共聚高分子乳液的含量为50重量份至80重量份，具有良好的灰尘粘着力或附着维持力的天然高分子的含量为0.2重量份至10.0重量份。所选择的丙烯酰胺类共聚高分子和天然高分子的含量少，则与水混合时，降低粘性，因此涂覆效果不佳。具体地，针对灰尘的涂覆效果不佳，涂覆带来的防尘效果下降，所制备的防尘剂溶液的分散稳定性也下降，因此并不理想。并且，超过含量，则所制备的溶液的粘性过高，难以制备。根据本发明，优选具有乳化分散功能的表面活性剂的含量为2.0重量份至10.0重量份。可以使用所选择的一种表面活性剂，也可以混合两种以上使用。这时，当上述表面活性剂的含量小于2.0重量份时，乳化及分散效果不佳，超过10.0重量份时，由于产生过多的泡沫，难以实现商品化，并且，乳化及分散效果也会下降到一半。为此，优选包含成分整体100重量份中的2.0重量份至10.0重量份。另外，可以按 照下面的方法制备本发明的油状防尘剂组合物。
在使用丙烯酰胺类单体(丙烯酰胺(acrylamide, AAm)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(acryloy loxyethyl trimethyl-ammonium chloride, AETMAC)和丙烯酸氧乙基节基二甲基氯化铵(acryloyloxyethyl benzyl-dimethylammonium chloride, AEBDMAC))共聚，制备乳液状的丙烯酰胺类共聚高分子时，在水中溶解丙烯酰胺类单体以及引发剂之后，制备pH调整为3 4的水相以及包括HLB (hydrophile lipophile balance:亲水亲油平衡值)4 5范围的表面活性剂的油相，乳化为水相中的纯水:油相中的矿物油重量比为1:1 2:1,添加偶氮二异丁腈(AIBN:Azobisisobutyronitrile)作为引发剂,在没有破坏乳化的情况下进行聚合，之后利用HLB 13 14的表面活性剂，进行乳液转相为特征的乳液状的丙烯酰胺类共聚高分子。上述所制备的丙烯酰胺类共聚合体中添加油和表面活性剂以及天然高分子，充分混合搅拌，同时加温至25°C 50°C,充分高速分散搅拌。这时，一般情况下进行I 3个小时左右的高速搅拌，则可以获得具有粘性的防尘剂组合物。在灰尘较多的黄沙地区、隧道、地铁、矿山、煤炭储存场、沙子储存场、道路及建筑工地等产生粉尘、粒状以及微细灰尘等场所，通过喷洒或洒水，由于吸附、粘性、密度以及极性差异涂覆飞散的灰尘表面上，防止灰尘的防尘剂组合物。在现场的使 用方法是将少量的油状原液稀释于水中，300 1200倍，利用喷雾器或洒水车喷洒即可，使用者可以根据作业环境，选择适当粘性使用即可。下面的本发明的实施例用于具体说明本发明的一部分，本发明并不限定于此。实施例在常温下，在1.2吨搅拌器(stirrer)中0.65吨的上述所制备的乳液状丙烯酰胺类共聚高分子溶液中放入豆油0.18吨，再放入具有乳化分散功能的表面活性剂十二烷基硫酸钠(Sodium lauryl sulfate)0.08吨,搅拌30分钟。在这里,在慢慢滴加(Dropping)天然高分子、即土豆淀粉(starch)0.02吨，同时高速搅拌，滴加完成后，添加剩余的豆油，使其符合1.0吨标准，确认产生粘性之后，充分搅拌，制备了具有粘性的油状防尘剂组合物。<防尘剂喷洒实验>在水中稀释按照上述实施例制备的防尘剂，稀释500倍，进行了如下实验。利用高容量大气采样器(High Volume Air Sampler)方法，以过滤位置空气采用(air sampling)的方法测量了灰尘的质量。采用粒子的直径为10 μ m以下。实验条件为表I所示。表I
权利要求
1.一种防尘剂组合物，在油状溶液100重量份中含有 通过使丙烯酰胺类单体共聚而制备成的乳液状的丙烯酰胺类共聚高分子50重量份至80重量份、具有乳化及分散功能的表面活性剂2. O重量份至10. O重量份、具有分散性、水分蒸发抑制功能和吸湿性的油5. O重量份至30. O重量份以及一种或两种以上具有良好的灰尘粘着力或附着维持力的天然高分子O. 2重量份至10. O重量份。
2.根据权利要求I所述的防尘剂组合物，其中，所述乳液状的丙烯酰胺类共聚高分子的制备方法包括 在水中溶解丙烯酰胺类单体以及作为引发剂的自由基引发剂后，将PH调整为3 4，从而获得水相； 制备含有亲水亲油平衡HLB值为4 5范围的表面活性剂的油相； 将所述水相和所述油相乳化得到W/0型乳液，其中水相中的纯水油相中的矿物油重量比为I: I 2:1 ; 继续添加引发剂，在没有破坏乳化的情况下聚合；以及 利用亲水亲油平衡HLB值为13 14的表面活性剂进行乳液转相得到0/W型乳液。
3.根据权利要求2所述的防尘剂组合物，其中，所述自由基引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化甲基环己酮。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的防尘剂组合物，其中， 所述具有乳化及分散剂功能的表面活性剂选自以下物质中的一种或两种以上十二烷基硫酸钠、月桂醇聚醚磺基琥珀酸酯二钠、月桂醇磺基琥珀酸酯二钠、椰油酰肌氨酸钠、椰油酰基谷氨酸TEA盐、月桂酰肌氨酸钠、十二烷基硫酸铵、月桂醇聚醚硫酸酯钠、月桂基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂基二甲基羟磺基甜菜碱、椰油酰两性基乙酸钠、N-椰油酰胺基乙基N-羟乙基二乙酸二钠、月桂酰两性基二乙酸二钠、椰油酰两性基二乙酸二钠、司盘、吐温。
5.根据权利要求I至3中任一项所述的防尘剂组合物，其中， 所述具有良好的灰尘粘着力或附着维持力的天然高分子选自以下物质中的一种或两种以上土豆或红薯淀粉、明胶、琼脂、普鲁兰糖、瓜尔胶、角叉菜胶、海藻酸钠以及葡甘露聚糖。
6.根据权利要求I至3中任一项所述的防尘剂组合物，其中， 所述具有蒸发抑制功能和吸湿性的油选自以下物质中的一种或两种以上豆油、橄榄油、油菜花油、石蜡油、硅、油酸、葵花油、葡萄籽油、辣椒籽油。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的防尘剂组合物的制备方法，包括 混合所述乳液状的丙烯酰胺类共聚高分子、所述具有乳化及分散功能的表面活性剂以及所述具有分散性、水分蒸发抑制功能和吸湿性的油的步骤；以及 添加并混合一种或两种以上具有良好的灰尘粘着力或附着维持力的天然高分子的步骤。
8.根据权利要求I至7中任一项所述的防尘剂组合物用于防止灰尘飞散的用途，其中，将所述防尘剂组合物稀释在水中后，喷洒在灰尘较多的黄沙地区、隧道、地铁、矿山、煤炭储存场、沙子储存场、道路及建筑工地。
全文摘要
本发明提供了油状(oily liquid，oil state)防尘剂组合物、制备方法及其防止灰尘飞散的用途。该防尘剂组合物在油状溶液100重量份中含有通过使丙烯酰胺类单体共聚而制备成的乳液状的丙烯酰胺类共聚高分子50～80重量份、具有乳化及分散功能的表面活性剂2.0～10.0重量份、具有分散性、水分蒸发抑制功能和吸湿性的油5.0～30.0重量份以及一种或两种具有良好的灰尘粘着力或附着维持力的天然高分子0.2～10.0重量份。在灰尘较多的黄沙地区、隧道、地铁、矿山、煤炭储存场、沙子储存场、道路及建筑工地，将该防尘剂组合物在水中稀释并搅拌一定量后，进行喷洒，由于吸附、粘性、密度以及极性的差异涂覆于飞散的灰尘表面，防止粉尘、粒状灰尘以及微细灰尘等灰尘飞散。
文档编号C08F2/26GK103254872SQ20121033792
公开日2013年8月21日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者李炳祚 申请人:大韩精细陶瓷株式会社