一种防治建筑粉尘污染的高效抑尘剂及其制备方法

本发明涉及抑尘剂的制备，特别是指一种防治建筑粉尘污染的高效抑尘剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着各国对环境的重视，环境污染问题成为全球关注的焦点之一。其中空气污染问题与人类的生活息息相关，已成为全球性的重大环境问题。人类的生产活动通常会伴随着粉尘的产生，通过建筑活动产生的粉尘被称为“建筑粉尘”，占悬浮颗粒物总量的40%以上，是大气的主要污染物之一。施工现场产生的大量粉尘会向周围环境扩散，严重影响周边环境的空气质量，造成雾霾等恶劣天气。现场的施工人员由于长期暴露在高浓度的粉尘环境中，生命健康受到严重威胁，容易产生尘肺、肺癌和心脑血管疾病，其中肺纤维化和呼吸道感染等疾病的发病率超过25%。建筑粉尘的来源不同，对健康造成的影响也会有很大差异，建筑粉尘中的主要危害因素是二氧化硅，但除此之外，粉尘中含有的重金属元素也不容忽视。尽管目前有众多关于粉尘的研究成果，但多集中于煤尘、道路粉尘、工厂粉尘等领域，而关于建筑粉尘的研究还相对较少。

2、目前常用的抑尘方法包括洒水降尘和化学降尘。洒水降尘通过湿润粉尘表面，减少扬尘来达到抑尘效果，具有操作简单，价格低廉等优点，因此使用非常广泛。但洒水降尘的持续时间短，水分的快速蒸发导致除尘效果较差，面对更为复杂的环境条件时，降尘效果则更加有限，需要反复喷洒，不仅造成了水资源的浪费，且需要一定的人力物力，一定程度上也使得降尘的成本增加。化学降尘具有降尘效果显著，节约水资源等优点，是目前发展的主流方向。尽管化学降尘取得了众多的研究成果，但部分化学抑尘剂还存在着难以降解、固结强度不高等缺陷。因此开发出一种具有显著抑尘效果，同时对环境友好的抑尘剂对于防治建筑粉尘污染具有重要意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，为解决传统化学抑尘剂难以降解、固结强度不高等缺陷，本发明提供一种防治建筑粉尘污染的高效抑尘剂及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种防治建筑粉尘污染的高效抑尘剂，包括以下重量份数配比的原料：0.5%~1.0%聚丙烯酰胺、0.15%~0.30%果胶、0.15%~0.30%木质素磺酸钠、0.05%~0.15%引发剂、0.05%~0.10%交联剂、0.25%~2.5%保水剂、0.125%~1.125%表面活性剂，余量为水。

4、进一步地，所述引发剂为过硫酸钾。

5、进一步地，所述交联剂为n, n’-亚甲基双丙烯酰胺。

6、进一步地，所述保水剂为羧甲基壳聚糖。

7、进一步地，所述表面活性剂为3-磺丙基十四烷基二甲甜菜碱。

8、本发明第二方面提供了一种防治建筑粉尘污染的高效抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

9、s1：将果胶、木质素磺酸钠、水放置于烧杯中进行加热搅拌，使果胶和木质素磺酸钠充分溶解。

10、s2：向s1制备得到的溶液加入引发剂、交联剂和聚丙烯酰胺，继续加热搅拌，进行接枝反应。

11、s3：将s2中制备得到的溶液放在室温条件下进行冷却。

12、s4：向s3中冷却后的溶液加入保水剂和表面活性剂，并进行搅拌，混合均匀后得到高效抑尘剂溶液。

13、s5：将s4中制备得到的高效抑尘剂溶液装瓶储备。

14、进一步地，s1中搅拌温度为40~50℃，搅拌至果胶和木质素磺酸钠充分溶解。

15、进一步地，s2中接枝反应温度为60~80℃，接枝时间为1~2h。

16、进一步地，s3中的冷却时间为2.5~3.5h。

17、本发明的有益效果在于：

18、本发明提供的一种防治建筑粉尘污染的高效抑尘剂及其制备方法，选用为聚丙烯酰胺、木质素磺酸钠和果胶为主要原料，通过接枝共聚法进行制备，所用原料来源广泛，价格低廉，且制备条件简单。同时接枝材料木质素磺酸钠和果胶均为绿色材料，环保可降解，提高了抑尘剂的可降解性能。并且本发明的抑尘剂具有较好的粘结性，能够在粉尘表面形成抑尘膜，具有固结粉尘的作用，使粉尘具备一定的固结强度，并且抵抗强风侵蚀，从而有效避免粉尘被破碎而形成二次扬尘。通过加入保水剂和表面活性剂进一步了提高抑尘剂的保水性能和润湿性能，有效延长了抑尘剂的抑尘时间，提高粉尘的固结强度，使抑尘剂具有更好的抑尘效果。

技术特征：

1.一种防治建筑粉尘污染的高效抑尘剂，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：0.5%~1.0%聚丙烯酰胺、0.15%~0.30%果胶、0.15%~0.30%木质素磺酸钠、0.05%~0.15%引发剂、0.05%~0.10%交联剂、0.25%~2.5%保水剂、0.125%~1.125%表面活性剂，余量为水。

2.如权利要求1所述的高效抑尘剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾。

3.如权利要求1所述的高效抑尘剂，其特征在于，所述交联剂为n, n’-亚甲基双丙烯酰胺。

4.如权利要求1所述的高效抑尘剂，其特征在于，所述保水剂为羧甲基壳聚糖。

5.如权利要求1所述的高效抑尘剂，其特征在于，所述表面活性剂为3-磺丙基十四烷基二甲甜菜碱。

6.如权利要求1-5所述的防治建筑粉尘污染的高效抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，s1中搅拌温度为40~50℃，搅拌至果胶和木质素磺酸钠充分溶解。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，s2中接枝反应温度为60~80℃，接枝时间为1~2h。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，s3中的冷却时间为2.5~3.5h。

技术总结
本发明提供了一种防治建筑粉尘污染的高效抑尘剂及其制备方法，涉及抑尘剂的制备技术领域。本发明高效抑尘剂按重量份数配比的原料是0.5%~1.0%聚丙烯酰胺、0.15%~0.30%果胶、0.15%~0.30%木质素磺酸钠、0.05%~0.15%引发剂、0.05%~0.10%交联剂、0.25%~2.50%保水剂、0.125%~1.125%表面活性剂，余量为水。本发明的高效抑尘剂，制备原料来源广泛，制备条件简单，相较于水具有更高的粘度和润湿性能，保水性能强，能够有效提高粉尘的固结强度，具有较好的降尘效果。

技术研发人员：丁浩,黄志安,胡志丹,凌子为,许烨,李金洋,王宏升,刘前明,于荣霞,任甲泽,邸晓策,孟可盈,杨雍睿,王瑞祥
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23