專利名稱：綠色環(huán)保型揚(yáng)塵覆蓋劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種綠色環(huán)保型揚(yáng)塵覆蓋劑及其制備方法屬于抑塵材料領(lǐng)域。
抑制揚(yáng)塵的措施有采用密布網(wǎng)、編織布覆蓋的方法，覆蓋法抑塵雖然簡(jiǎn)單有效，但成本較高，而且覆蓋物廢棄后又造成了新的環(huán)境污染。還可采用壓實(shí)或硬化處理以及播種綠化的方法，但壓實(shí)、硬化或綠化抑塵不適用于臨時(shí)性施工場(chǎng)地。另外還有灑水、噴灑抑塵類制劑的方法，相比較而言，采用灑水或噴灑抑塵類試劑的方法對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)等變動(dòng)性比較大的揚(yáng)塵場(chǎng)地而言，不失為一種有效、靈活方便的防塵措施。灑水防塵是一種傳統(tǒng)的防塵方法。由于此法簡(jiǎn)單方便，故至今許多國(guó)家還在沿用。但灑水抑塵一方面由于水分蒸發(fā)太快，有效抑塵時(shí)間短，很容易因?yàn)⑺患皶r(shí)而達(dá)不到抑塵的效果；另一方面，當(dāng)灑水不及時(shí)或?yàn)⑺坎划?dāng)?shù)那闆r下，抑塵場(chǎng)地處于干濕交接狀況，細(xì)微粉塵會(huì)增多，多數(shù)情況下，細(xì)微粉塵會(huì)增加60％，因此抑塵條件將更惡化；更重要的是，噴灑時(shí)的用水量大，這對(duì)我國(guó)這樣一個(gè)水資源緊缺的國(guó)家來(lái)說(shuō)是嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。抑塵類試劑主要是一類化學(xué)試劑?；瘜W(xué)抑塵劑分為潤(rùn)濕劑類、吸濕性鹽類、粘塵劑類、高分子吸水保水性材料類、復(fù)合型抑塵劑類、綠色環(huán)保類等多種類別其主要成分及性能特點(diǎn)如表1所示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的EEJL-1綠色環(huán)保型揚(yáng)塵覆蓋劑為無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)，無(wú)污染，同時(shí)可進(jìn)一步減少焚燒秸桿這一危害大氣環(huán)境的行為，成本低；可改善土壤質(zhì)量，增加土壤中腐殖質(zhì)，如果在制成的料漿中再加入少量草籽，經(jīng)過(guò)發(fā)芽、生長(zhǎng)后能更好的起到固土防風(fēng)的作用；具有較好的黏附性；同時(shí)有良好阻止粉塵散逸到大氣中的性能，包括粒徑較小的顆粒物。能經(jīng)受較惡劣的氣候條件；用量較??；對(duì)土壤、植物沒有影響；而且可以進(jìn)行修復(fù)，并能著色出各種顏色，以美化環(huán)境。
本發(fā)明提供的EEJL-1綠色環(huán)保型揚(yáng)塵覆蓋劑，其中按重量計(jì)，包括比例為100∶2～10∶0.5～8∶0.1～0.6∶0.1～0.6的水、秸稈、淀粉、石灰粉及添加劑。所述的添加劑可以為鈉、鉀、磷類無(wú)機(jī)化合物。
本發(fā)明提供的上述的EEJL-1綠色環(huán)保型揚(yáng)塵覆蓋劑的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟，其中所述的原料份數(shù)以重量計(jì)(1)、將2～10份秸稈加入到100份的水中，形成含秸稈的溶液；(2)、待上述含秸稈的溶液溫度上升到30～50攝氏度之后，加入0.5～8份的淀粉，形成含秸稈和淀粉的溶液；(3)、待上述含秸稈和淀粉的溶液溫度上升到60～100攝氏度后，加入0.1～0.6份石灰粉和0.1～0.6份添加劑，形成最終溶液；(4)、將上述的最終溶液攪拌20～60分鐘后，自然冷卻后得到最終產(chǎn)品。
上述方法是在不斷攪拌的條件下進(jìn)行的；其中所述的秸稈是干燥并切割成長(zhǎng)度為1～3mm長(zhǎng)的秸稈。
最終產(chǎn)品經(jīng)測(cè)定，其PH值在8～9之間，略顯堿性，對(duì)土壤和周圍環(huán)境基本無(wú)害。經(jīng)過(guò)在光滑表面上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其表干時(shí)間為3～4小時(shí)，因此在實(shí)際中更易于操作和管理。
在研制覆蓋劑的實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行了7種類型的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)效果。
1)黏附性實(shí)驗(yàn)將制成的覆蓋劑涂在清潔的玻璃上，以觀察該覆蓋劑在光滑的表面上的黏附程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見附

圖1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在光滑清潔的玻璃表面，覆蓋劑黏附效果明顯，經(jīng)過(guò)50天的觀察，仍舊有較好的附著能力。因此該覆蓋劑有良好的黏附性能。
2)室外覆蓋劑的實(shí)際性能的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)選擇了三種不同的土壤類型，第一種是普通的土丘，實(shí)驗(yàn)時(shí)間從2001年12月20日至2002年2月20日；第二種是較細(xì)的土壤，時(shí)間為2002年1月7日至2月27日；第三種是細(xì)沙，時(shí)間為2002年1月7日至2月27日；實(shí)驗(yàn)結(jié)果見附圖2、3和4，其中圖2為在土丘上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，圖3為在細(xì)土上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，圖4為在細(xì)沙上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)均是在室外進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷了40天以上，并經(jīng)歷了2001年12月至2002年2月以來(lái)的所有天氣，包括大風(fēng)(5-6級(jí))、小雪、小雨等較惡劣的天氣狀況。從這三種不同的土壤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出，無(wú)論土質(zhì)如何，該覆蓋劑均有良好的覆蓋效果，能有效地抵抗大風(fēng)的作用，噴灑的覆蓋劑并沒有因惡劣氣候條件而受到損害。
3)覆蓋劑用量實(shí)驗(yàn)為了使覆蓋劑能較好的使用和推廣，降低成本是非常重要的因素。實(shí)驗(yàn)中對(duì)單位面積的覆蓋劑所能消耗進(jìn)行了估測(cè)，同時(shí)對(duì)覆蓋劑的厚度時(shí)進(jìn)行了的實(shí)驗(yàn)。從對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，噴灑的厚度對(duì)覆蓋的效果是有影響的。不是噴灑的厚度越厚，效果就越好。當(dāng)厚度較厚時(shí)，覆蓋層將會(huì)導(dǎo)致龜裂，造成被覆蓋層的裸露，從而使覆蓋效果變差，并且使覆蓋劑用量增加。當(dāng)覆蓋劑噴灑較薄時(shí)，覆蓋劑分布容易均勻，干燥后不易發(fā)生開裂，實(shí)際為0.5-1.5kg/m2。4)使用覆蓋劑的種植實(shí)驗(yàn)為了使該覆蓋劑擴(kuò)大使用范圍，對(duì)用該覆蓋劑進(jìn)行了種植實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見附圖5，圖中為經(jīng)過(guò)30天后在噴灑覆蓋劑的土壤表面生長(zhǎng)出小草的圖片。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用該覆蓋劑對(duì)土壤沒有破壞作用，而且對(duì)植物生長(zhǎng)也沒有任何影響。
5)修復(fù)性實(shí)驗(yàn)估計(jì)到在實(shí)際使用過(guò)程中，由于覆蓋的基質(zhì)較軟，容易遭受破壞，根據(jù)該覆蓋劑的特性，進(jìn)行了修復(fù)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中采用噴水霧的方法來(lái)對(duì)被破壞的地方進(jìn)行修復(fù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見附圖6。從結(jié)果來(lái)看，該覆蓋劑是能用該法進(jìn)行修復(fù)的，并且效果良好。
6)對(duì)小粒徑粉塵覆蓋實(shí)驗(yàn)大氣中顆粒物60％是來(lái)自地面揚(yáng)塵，而對(duì)人體和環(huán)境有害的是微小的粒子。對(duì)微小粒子能否有效的覆蓋是減少危害的關(guān)鍵，因此實(shí)驗(yàn)中選取了中位徑為3.76微米，真密度為2.74的碳黑粉塵作為覆蓋對(duì)象。實(shí)驗(yàn)采取了兩種形式，一種是觀察實(shí)際現(xiàn)象，另一種是在室內(nèi)進(jìn)行模擬風(fēng)吹實(shí)驗(yàn)，在下風(fēng)向進(jìn)行采樣，與參照樣進(jìn)行比較，模擬吹風(fēng)速度為12米/秒，采樣儀為KB-120E型大氣采樣儀，采樣流量為100L/m3，采樣時(shí)間為20min。從實(shí)驗(yàn)觀察可以看出，對(duì)細(xì)小顆粒物的覆蓋效果良好，覆蓋劑表面上未發(fā)現(xiàn)有碳黑出現(xiàn)。下風(fēng)向采樣的結(jié)果與參照采樣的結(jié)果相差0.1毫克，說(shuō)明沒有被覆蓋的碳黑顆粒物吹出。兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)均說(shuō)明該覆蓋劑對(duì)粒徑較小的顆粒物覆蓋效果良好。結(jié)果見附圖7，圖7為實(shí)際中覆蓋劑對(duì)小粒徑粉塵的覆蓋結(jié)果。
7)覆蓋著色實(shí)驗(yàn)本覆蓋劑顏色為黃色，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后逐漸變成土色。為了美化環(huán)境，實(shí)驗(yàn)中采用了食品著色劑一果綠為顏色添加劑，用量在國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。
從以上7項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析，該覆蓋劑具有較好的黏附性；同時(shí)有良好阻止粉塵散逸到大氣中的性能，包括粒徑較小的顆粒物。能經(jīng)受較惡劣的氣候條件；用量較小；對(duì)土壤、植物沒有影響；而且可以進(jìn)行修復(fù)，并能著色出各種顏色，以美化環(huán)境。
北京市飲料及食品添加劑質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站于2002年5月13日對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行了檢驗(yàn)，該產(chǎn)品氟化物、砷、汞、鎘等四項(xiàng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，該產(chǎn)品為無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)。
經(jīng)北京市西城區(qū)房地局福綏境房管所和西城區(qū)二龍路街道辦事處城管科實(shí)際使用，該產(chǎn)品噴灑在地面上的覆蓋劑呈薄膜狀，黏結(jié)在松軟地面上；在無(wú)車輛、人踩的情況下，可維持40-50天；不怕雨水，2002年4月初下了一場(chǎng)雨，雨后觀察，覆蓋劑與地面的黏結(jié)強(qiáng)度及其顏色與初始狀態(tài)沒有大的改變；不怕風(fēng)，2002年3、4月間出現(xiàn)幾次大風(fēng)天氣，風(fēng)后觀察現(xiàn)場(chǎng)的覆蓋劑與其初始狀態(tài)沒有變化；價(jià)格便利，EEJL-1綠色環(huán)保型揚(yáng)塵覆蓋劑每平方米只需0.8元；通過(guò)試用，一致認(rèn)為此覆蓋劑對(duì)臨拆工地的覆蓋可起到較好的覆蓋效果，而且不用專人管理。
北京市西城區(qū)環(huán)境保護(hù)局監(jiān)測(cè)站于2002年3月8日對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用了該產(chǎn)品的北京市西城區(qū)環(huán)境保護(hù)局南面拆遷工地進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果為3.89mg/Nm3。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，具體實(shí)驗(yàn)方案見表2。1、將2克干燥后切碎到1mm長(zhǎng)的秸稈加入到100克水中，開始攪拌，溫度升到40℃后，加入1克淀粉，待溫度上升到80℃后，加入0.4克石灰和0.1克NaCl，攪拌20分鐘后，自然冷卻，即得所需產(chǎn)物，測(cè)得其PH值為8.5。
2、將2克干燥后切碎到1mm長(zhǎng)的秸稈加入到100克水中，開始攪拌，溫度上升到30℃后，加入1克淀粉，待溫度上升到70℃后，加入0.1克石灰和0.3克NaCl，攪拌40分鐘后，自然冷卻，即得所需產(chǎn)物，測(cè)得其PH值為8.3。
3、將5克干燥后切碎到2mm長(zhǎng)的秸稈加入到100克水中，開始攪拌，溫度上升到30℃后，加入0.5克淀粉，待溫度上升到60℃后，加入0.4克石灰和0.3克KCl，攪拌20分鐘后，自然冷卻，即得所需產(chǎn)物，測(cè)得其PH值為8.6。
4、將5克干燥后切碎到1mm長(zhǎng)的秸稈加入到100克水中，開始攪拌，溫度上升到50℃后，加入1克淀粉，待溫度上升到80℃后，加入0.4克石灰和0.1克NaOH，攪拌40分鐘后，自然冷卻，即得所需產(chǎn)物，測(cè)得其PH值為8.6。
5、將10克干燥后切碎到3mm長(zhǎng)的秸稈加入到100克水中，開始攪拌，溫度上升到30℃后，加入0.5克淀粉，待溫度上升到60℃后，加入0.1克石灰和0.3克NaCl，攪拌40分鐘后，自然冷卻，即得所需產(chǎn)物，測(cè)得其PH值為8.2。
6、將10克干燥后切碎到1mm長(zhǎng)的秸稈加入到100克水中，開始攪拌，溫度上升到50℃后，加入8克淀粉，待溫度上升到90℃后，加入0.6克石灰和0.6克NaCl，攪拌20分鐘后，自然冷卻，即得所需產(chǎn)物，測(cè)得其PH值為8.8。
7、將5克干燥后切碎到2mm長(zhǎng)的秸稈加入到100克水中，開始攪拌，溫度上升到50℃后，加入8克淀粉，待溫度上升到100℃后，加入0.6克石灰和0.1克(NH4)3PO4，攪拌60分鐘后，自然冷卻，即得所需產(chǎn)物，測(cè)得其PH值為8.7。
表1

表2

權(quán)利要求
1.一種EEJL-1綠色環(huán)保型揚(yáng)塵覆蓋劑，其中按重量計(jì)，包括比例為100∶2～10∶0.5～8∶0.1～0.6∶0.1～0.6的水、秸稈、淀粉、石灰粉及添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑為鈉、鉀、磷類無(wú)機(jī)化合物。
3.一種上述的EEJL-1綠色環(huán)保型揚(yáng)塵覆蓋劑的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟，其中所述的原料份數(shù)以重量計(jì)(1)、將2～10份秸稈加入到100份的水中，形成含秸稈的溶液；(2)、待上述含秸稈的溶液溫度上升到30～50攝氏度之后，加入0.5～8份的淀粉，形成含秸稈和淀粉的溶液；(3)、待上述含秸稈和淀粉的溶液溫度上升到60～100攝氏度后，加入0.1～0.6份石灰粉和0.1～0.6份添加劑，形成最終溶液；(4)、將上述的最終溶液攪拌20～60分鐘后，自然冷卻后得到最終產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的的制備方法，其特征在于，上述方法是在不斷攪拌的條件下進(jìn)行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的的制備方法，其中所述的秸稈是干燥并切割成長(zhǎng)度為1～3mm長(zhǎng)的秸稈。
全文摘要
一種EEJL－1綠色環(huán)保型揚(yáng)塵覆蓋劑及其制備方法，屬于抑塵材料領(lǐng)域。本發(fā)明的覆蓋劑包括水、秸稈、淀粉、石灰粉及添加劑，比例為100∶2～10∶0.5～8∶0.1～0.6∶0.1～0.6(重量比)。本發(fā)明的制備方法包括以下步驟，其中所述的原料份數(shù)以重量計(jì)將2～10份秸稈加入到100份的水中，并開始攪拌，溫度上升到30～50℃后，在不斷攪拌的條件下，加入0.5～8份的淀粉，溫度上升到60～100℃后，加入0.1～0.6份石灰粉和0.1～0.6份添加劑后攪拌20～40分鐘，自然冷卻后得到無(wú)污染，抑塵效果好，且成本低的揚(yáng)塵覆蓋劑。由于大量使用秸稈，可進(jìn)一步減少焚燒秸稈危害大氣環(huán)境的行為，同時(shí)可改善土壤質(zhì)量，增加土壤中腐殖質(zhì)含量；其pH值在8～9之間，表干時(shí)間為3～4小時(shí)，在實(shí)際中易于操作和管理。
文檔編號(hào)C09K17/52GK1450143SQ0312113
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2003年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月28日
發(fā)明者金毓峑, 李堅(jiān), 梁文俊, 李建中, 鄭偉英, 王春林, 胡軍, 趙維平, 楊昭祥, 沈鈺 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)