本發(fā)明涉及一種環(huán)境友好型抑塵劑的制備方法，屬于抑塵劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

粉塵是指懸浮在空氣中的固體微粒，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定，粒徑小于75μm的固體懸浮物被定義為粉塵。粉塵來(lái)源繁多，如城鎮(zhèn)擴(kuò)建、采礦采石、煤炭運(yùn)輸、金屬冶煉等一系列與人類(lèi)活動(dòng)和工業(yè)發(fā)展息息相關(guān)的領(lǐng)域，都在一定程度上不可避免的產(chǎn)生大量粉塵；同時(shí)，對(duì)植被的人為破壞造成土地沙化，繼而形成風(fēng)沙天氣也是一個(gè)非常重要的原因。土壤和巖石風(fēng)化后分裂成許多細(xì)小顆粒物，隨著花粉、孢子以及其他有機(jī)顆粒漂浮在空中形成粉塵；煙囪和內(nèi)燃機(jī)排放的廢氣中含有粉塵；面粉、采石場(chǎng)等的作業(yè)也很容易引起粉塵；沉積的粉塵由于振動(dòng)或氣流運(yùn)動(dòng)，重又浮游于空氣中產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。粉塵中含有多種重金屬，飄塵能夠吸附各種有毒物質(zhì)，其中有的是致癌物質(zhì)。吸附著有毒物質(zhì)的飄塵到處飄蕩，嚴(yán)重污染我們所賴(lài)以生存的環(huán)境。利用化學(xué)抑塵劑抑制顆粒物進(jìn)入大氣是改善我國(guó)大氣污染現(xiàn)狀的重要措施。

抑塵劑是由新型多功能高分子聚合物組合而成。聚合物分子間的交聯(lián)度會(huì)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)分子間存在各種離子基團(tuán)，能與離子之間產(chǎn)生較強(qiáng)的親合力。它的作用機(jī)理是通過(guò)捕捉、吸附、團(tuán)聚粉塵微粒，將其緊鎖于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之內(nèi)，起到濕潤(rùn)、粘接、凝結(jié)、吸濕、防塵、防浸蝕和抗沖刷的作用。抑塵劑具有良好的成膜特性，可以有效的固定塵埃并在物料表面形成防護(hù)膜。

但是，目前市售抑塵劑大多數(shù)具有腐蝕性，對(duì)植物和土壤有一定危害，或不易降解，殘留率高，易造成二次污染。因此，對(duì)于抑塵劑環(huán)保性能的研究顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)目前市售抑塵劑大多數(shù)具有腐蝕性，對(duì)植物和土壤有一定危害，或不易降解，殘留率高，易造成二次污染的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種環(huán)境友好型抑塵劑的制備方法，本發(fā)明以蔗渣為原料，添加二氧化硫作為催化劑，通過(guò)蒸汽爆破處理，水解半纖維素，木質(zhì)素等，再經(jīng)溶解除雜，制得蔗渣纖維素，并將其與丙烯酰胺接枝改性，提高其潤(rùn)濕性和成膜性能，最后與豆粕粉，十二烷基苯磺酸鈉，聚乙烯醇等混合，制得環(huán)境友好型抑塵劑。本發(fā)明制備的環(huán)境友好型抑塵劑，噴灑后易在土壤表面形成一層薄膜，可起到保護(hù)表層土壤的作用，常溫下使用時(shí)具有較好的黏結(jié)性能，保濕時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)80h 以上，具有良好的保濕性，且能夠有效抗擊雨水沖刷，具有較好的水穩(wěn)性，有效提高了抑塵效率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）稱(chēng)取3～5kg蔗渣，自然風(fēng)干后加入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)100目篩，將過(guò)篩后的蔗渣粉末裝入蒸汽爆破罐中，并通入20～30L二氧化硫，再加熱至190～210℃，隨后向蒸汽爆破罐中通入水蒸汽至罐內(nèi)壓力為1.6～1.9MPa，保持壓力5～8min后，打開(kāi)蒸汽爆破罐閥門(mén)泄壓，泄壓至常壓后過(guò)濾，并用70～80℃去離子水洗滌濾渣3～5次，得蒸汽爆破處理后的蔗渣粉末；

（2）稱(chēng)取100～200g上述蒸汽爆破處理后的蔗渣粉末，浸泡在500～600mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%過(guò)氧化氫溶液中，在70～80℃恒溫水浴下反應(yīng)1～2h，得混合液，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合液pH為11～12，在80～85℃恒溫水浴下反應(yīng)2～3h，隨后真空抽濾，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%乙醇溶液洗滌濾餅至洗滌液呈中性，將洗滌后的濾餅轉(zhuǎn)入105～110℃干燥箱中干燥至恒重，得蔗渣纖維；

（3）稱(chēng)取30～50g上述蔗渣纖維，加入500～600mL去離子水中，以300～400r/min攪拌10～20min，再加入1.2～1.5g過(guò)硫酸鉀，0.5～0.6g交聯(lián)劑N，N﹣亞甲基雙丙烯酰胺，40～60g丙烯酰胺，在60～65℃恒溫水浴下，反應(yīng)3～5h，得接枝改性蔗渣纖維；

（4）稱(chēng)取50～80g豆粕，加入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)120目篩，將過(guò)篩后的豆粕粉末加入300～400mL去離子水中，并加熱至沸騰蒸煮30～40min，降溫至65～75℃后，再加入0.2～0.3g十二烷基苯磺酸鈉，以200～300r/min攪拌10～15min，隨后加入20～30g上述接枝改性蔗渣纖維，80～100mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%聚乙烯醇水溶液，并以2000～3000r/min攪拌40～60min，自然冷去至室溫后，得環(huán)境友好型抑塵劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將本發(fā)明制備的高效可生物降解固沙抑塵劑加入霧化器中，噴灑在交通路面和建筑工地地面，抑塵效率可達(dá)98～99%，滲透速度保持在0.03～0.04cm/s，在室溫下噴灑80 h 后土層仍含有20～30% 的水分，能夠抗擊4～5次雨水沖刷。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備的環(huán)境友好型抑塵劑，穩(wěn)定性、水溶性、滲透性、保濕性和耐高溫性良好；

（2）本發(fā)明制備的環(huán)境友好型抑塵劑，提供了一種蔗渣，豆粕等廢棄物利用的途徑，達(dá)到了資源的有效利用。

具體實(shí)施方式

稱(chēng)取3～5kg蔗渣，自然風(fēng)干后加入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)100目篩，將過(guò)篩后的蔗渣粉末裝入蒸汽爆破罐中，并通入20～30L二氧化硫，再加熱至190～210℃，隨后向蒸汽爆破罐中通入水蒸汽至罐內(nèi)壓力為1.6～1.9MPa，保持壓力5～8min后，打開(kāi)蒸汽爆破罐閥門(mén)泄壓，泄壓至常壓后過(guò)濾，并用70～80℃去離子水洗滌濾渣3～5次，得蒸汽爆破處理后的蔗渣粉末；稱(chēng)取100～200g上述蒸汽爆破處理后的蔗渣粉末，浸泡在500～600mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%過(guò)氧化氫溶液中，在70～80℃恒溫水浴下反應(yīng)1～2h，得混合液，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合液pH為11～12，在80～85℃恒溫水浴下反應(yīng)2～3h，隨后真空抽濾，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%乙醇溶液洗滌濾餅至洗滌液呈中性，將洗滌后的濾餅轉(zhuǎn)入105～110℃干燥箱中干燥至恒重，得蔗渣纖維；稱(chēng)取30～50g上述蔗渣纖維，加入500～600mL去離子水中，以300～400r/min攪拌10～20min，再加入1.2～1.5g過(guò)硫酸鉀，0.5～0.6g交聯(lián)劑N，N﹣亞甲基雙丙烯酰胺，40～60g丙烯酰胺，在60～65℃恒溫水浴下，反應(yīng)3～5h，得接枝改性蔗渣纖維；稱(chēng)取50～80g豆粕，加入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)120目篩，將過(guò)篩后的豆粕粉末加入300～400mL去離子水中，并加熱至沸騰蒸煮30～40min，降溫至65～75℃后，再加入0.2～0.3g十二烷基苯磺酸鈉，以200～300r/min攪拌10～15min，隨后加入20～30g上述接枝改性蔗渣纖維，80～100mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%聚乙烯醇水溶液，并以2000～3000r/min攪拌40～60min，自然冷去至室溫后，得環(huán)境友好型抑塵劑。

實(shí)例1

稱(chēng)取3kg蔗渣，自然風(fēng)干后加入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)100目篩，將過(guò)篩后的蔗渣粉末裝入蒸汽爆破罐中，并通入20L二氧化硫，再加熱至190℃，隨后向蒸汽爆破罐中通入水蒸汽至罐內(nèi)壓力為1.6MPa，保持壓力5min后，打開(kāi)蒸汽爆破罐閥門(mén)泄壓，泄壓至常壓后過(guò)濾，并用70℃去離子水洗滌濾渣3次，得蒸汽爆破處理后的蔗渣粉末；稱(chēng)取100g上述蒸汽爆破處理后的蔗渣粉末，浸泡在500mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%過(guò)氧化氫溶液中，在70℃恒溫水浴下反應(yīng)1h，得混合液，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合液pH為11，在80℃恒溫水浴下反應(yīng)2h，隨后真空抽濾，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%乙醇溶液洗滌濾餅至洗滌液呈中性，將洗滌后的濾餅轉(zhuǎn)入105℃干燥箱中干燥至恒重，得蔗渣纖維；稱(chēng)取30g上述蔗渣纖維，加入500mL去離子水中，以300r/min攪拌10min，再加入1.2g過(guò)硫酸鉀，0.5g交聯(lián)劑N，N﹣亞甲基雙丙烯酰胺，40g丙烯酰胺，在60℃恒溫水浴下，反應(yīng)3h，得接枝改性蔗渣纖維；稱(chēng)取50g豆粕，加入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)120目篩，將過(guò)篩后的豆粕粉末加入300mL去離子水中，并加熱至沸騰蒸煮30min，降溫至65℃后，再加入0.2g十二烷基苯磺酸鈉，以200r/min攪拌10min，隨后加入20g上述接枝改性蔗渣纖維，80mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%聚乙烯醇水溶液，并以2000r/min攪拌40min，自然冷去至室溫后，得環(huán)境友好型抑塵劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將本發(fā)明制備的高效可生物降解固沙抑塵劑加入霧化器中，噴灑在交通路面和建筑工地地面，抑塵效率可達(dá)98%，滲透速度保持在0.03cm/s，在室溫下噴灑80 h 后土層仍含有20% 的水分，能夠抗擊4次雨水沖刷。

實(shí)例2

稱(chēng)取4kg蔗渣，自然風(fēng)干后加入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)100目篩，將過(guò)篩后的蔗渣粉末裝入蒸汽爆破罐中，并通入25L二氧化硫，再加熱至200℃，隨后向蒸汽爆破罐中通入水蒸汽至罐內(nèi)壓力為1.8MPa，保持壓力7min后，打開(kāi)蒸汽爆破罐閥門(mén)泄壓，泄壓至常壓后過(guò)濾，并用75℃去離子水洗滌濾渣4次，得蒸汽爆破處理后的蔗渣粉末；稱(chēng)取160g上述蒸汽爆破處理后的蔗渣粉末，浸泡在560mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%過(guò)氧化氫溶液中，在75℃恒溫水浴下反應(yīng)1.5h，得混合液，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合液pH為11.5，在82℃恒溫水浴下反應(yīng)2.5h，隨后真空抽濾，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%乙醇溶液洗滌濾餅至洗滌液呈中性，將洗滌后的濾餅轉(zhuǎn)入108℃干燥箱中干燥至恒重，得蔗渣纖維；稱(chēng)取40g上述蔗渣纖維，加入550mL去離子水中，以360r/min攪拌10～20min，再加入1.3g過(guò)硫酸鉀，0.5g交聯(lián)劑N，N﹣亞甲基雙丙烯酰胺，50g丙烯酰胺，在62℃恒溫水浴下，反應(yīng)4h，得接枝改性蔗渣纖維；稱(chēng)取60g豆粕，加入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)120目篩，將過(guò)篩后的豆粕粉末加入360mL去離子水中，并加熱至沸騰蒸煮35min，降溫至70℃后，再加入0.2g十二烷基苯磺酸鈉，以250r/min攪拌12min，隨后加入25g上述接枝改性蔗渣纖維，90mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%聚乙烯醇水溶液，并以2700r/min攪拌50min，自然冷去至室溫后，得環(huán)境友好型抑塵劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將本發(fā)明制備的高效可生物降解固沙抑塵劑加入霧化器中，噴灑在交通路面和建筑工地地面，抑塵效率可達(dá)98%，滲透速度保持在0.03cm/s，在室溫下噴灑80 h 后土層仍含有27% 的水分，能夠抗擊4次雨水沖刷。

實(shí)例3

稱(chēng)取5kg蔗渣，自然風(fēng)干后加入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)100目篩，將過(guò)篩后的蔗渣粉末裝入蒸汽爆破罐中，并通入30L二氧化硫，再加熱至210℃，隨后向蒸汽爆破罐中通入水蒸汽至罐內(nèi)壓力為1.9MPa，保持壓力8min后，打開(kāi)蒸汽爆破罐閥門(mén)泄壓，泄壓至常壓后過(guò)濾，并用80℃去離子水洗滌濾渣5次，得蒸汽爆破處理后的蔗渣粉末；稱(chēng)取200g上述蒸汽爆破處理后的蔗渣粉末，浸泡在600mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%過(guò)氧化氫溶液中，在80℃恒溫水浴下反應(yīng)2h，得混合液，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合液pH為12，在85℃恒溫水浴下反應(yīng)3h，隨后真空抽濾，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%乙醇溶液洗滌濾餅至洗滌液呈中性，將洗滌后的濾餅轉(zhuǎn)入110℃干燥箱中干燥至恒重，得蔗渣纖維；稱(chēng)取50g上述蔗渣纖維，加入600mL去離子水中，以400r/min攪拌20min，再加入1.5g過(guò)硫酸鉀，0.6g交聯(lián)劑N，N﹣亞甲基雙丙烯酰胺，60g丙烯酰胺，在65℃恒溫水浴下，反應(yīng)5h，得接枝改性蔗渣纖維；稱(chēng)取80g豆粕，加入粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)120目篩，將過(guò)篩后的豆粕粉末加入400mL去離子水中，并加熱至沸騰蒸煮40min，降溫至75℃后，再加入0.3g十二烷基苯磺酸鈉，以300r/min攪拌15min，隨后加入30g上述接枝改性蔗渣纖維，100mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%聚乙烯醇水溶液，并以3000r/min攪拌60min，自然冷去至室溫后，得環(huán)境友好型抑塵劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將本發(fā)明制備的高效可生物降解固沙抑塵劑加入霧化器中，噴灑在交通路面和建筑工地地面，抑塵效率可達(dá)99%，滲透速度保持在0.04cm/s，在室溫下噴灑80 h 后土層仍含有30% 的水分，能夠抗擊5次雨水沖刷。