CN100584917C - 用于抑制粉尘的组合物和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于抑制短时粉尘排放的组合物,以及通过应用含表面活性剂、润湿剂和丙烯酸共聚物的水溶液来抑制粉尘排放的方法。本发明的组合物有效用于润湿、渗透和改善颗粒粘结和减少水的蒸发。它们也可用作气载粉尘的降低剂,和用于最小化土壤和粉尘侵蚀,从道路及块状固体的吹尘和损失,矿物浮选法,废物管理应用和作为粘合剂。
Description
技术领域
本发明涉及用于抑制短时粉尘排放的组合物,以及通过应用含表面活性剂、润湿剂和丙烯酸共聚物的水溶液来抑制粉尘排放的方法。本发明的组合物有效用于润湿、渗透和改善颗粒粘结和减少水的蒸发。它们也可用作气载粉尘的降低剂(knockdown agent),和用于最小化土壤和粉尘侵蚀,从道路及块状固体的吹尘和损失,控制煤尘,矿物浮选法,废物管理应用和作为粘合剂。
背景技术
粉尘的散播在许多环境中造成安全、健康和环境问题。已知吸入性(最高达30μ)和呼吸性(最高达10μ)的粉尘颗粒污染食物和水,并且当吸入时,可造成严重的呼吸疾病。在其他情况中,煤尘的存在有可能造成自燃。在产生烟、尘、灰和其他颗粒性物质的其他采矿、化学、钢铁和废品工业中也有类似的顾虑。在筑路和通过火车或卡车运输煤炭或粉碎矿物的过程中也有粉尘排放的问题。
减少粉尘的通常方法是用固定或移动加压的喷淋系统、重力自动进料分布或通过水炮来进行喷水。水罐车常用于例如矿山运输道路、采石场通路、筑路工地、未封路以及其他类型的产生粉尘区的交通中。使用喷水的主要问题在于,取决于环境条件,粉尘中仅在短时期内得到控制。在筑路过程中尤其如此,必须以高达每小时或更短的频率不断重复使用喷水以有效控制粉尘。即使这样,减少粉尘的效果依然差,并且需要便利取水,这在干旱条件下是尤其困难的。
目前已采用多种方法来减少抑制粉尘剂和粉尘散播。经常在喷水中引入吸湿性的盐例如氯化钙或氯化镁,目的在于在粉尘表面上保持湿气,但是由于盐的高使用速率、湿气清除性和设备的腐蚀,该方法常常是不利的。油或油基乳液、松脂妥尔油、和作为造纸厂副产品的木素磺酸盐已用于粉尘控制目的。参见例如美国专利4,417,992,其公开了使用包括轻质石蜡溶剂、水和交联聚合物的含油乳液来控制粉尘。美国专利4,746,543公开了使用含水溶性丙烯酸聚合物和水溶性非离子二醇类聚合物和磺酸酯非离子表面活性剂及共活性剂的混合物的水溶液作为粉尘控制剂。美国专利4,594,268公开了使用甲基丙烯酸酯的水乳液作为粉尘控制剂。美国专利5,194,174公开了使用包括聚乙烯醇和硼酸的非粘性水基溶液来抑制粉尘。美国专利4,801,635公开了水溶性阴离子丙烯酸聚合物与在水性介质中的水溶性非离子二醇类聚合物以及磺酸酯表面活性剂的组合来控制粉尘向环境中的排放。美国专利5,256,444描述了通过应用水溶性阳离子聚合物溶液和起泡剂来控制短时粉尘排放。欧洲专利0134106描述了通过应用丙烯酸均聚物和共聚物和包括表面活性剂与润湿剂的多碱盐的水乳液,用于处理干燥粉尘土壤表面并稳定表面土壤的组合物。
虽然已有多种抑制粉尘组合物和方法,但是仍需要新的、改进的或至少是可替换的抑制粉尘组合物,用来在筑路、废物控制、采矿、运输及相关工业中减少气载粉尘并控制短时粉尘排放。例如,筑路公司经常恢复使用简单但通常低效的喷水,而不用具有持久粉尘控制效果的含水抑制剂组合物。
发明概述
本发明涉及新型的、改进的或至少是可替换的方法和组合物,其适于控制从块状、颗粒或粉状固体的短时粉尘排放。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于抑制粉尘的浓缩物,其包括:
(a)阴离子表面活性剂;
(b)脂肪酸烷基酯;和
(c)丙烯酸基共聚物乳液。
根据本发明的另一方面,提供了一种抑制粉尘方法,包括使产生固体颗粒粉尘的物质与抑制粉尘量的处理组合物相接触,所述处理组合物包括用水稀释的本发明的浓缩物。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于抑制粉尘的处理组合物,其包括用水稀释的本发明的浓缩物。
根据另一方面,本发明的组合物可用作气载粉尘的降低剂,用于最小化土壤和粉尘侵蚀,从道路及块状固体的吹尘和损失,控制煤尘,矿物浮选法,废物管理应用和作为粘合剂。
根据本发明的又一方面,提供了脂肪酸烷基酯在用于改善丙烯酸基共聚物乳液的短时抑制粉尘或降低性能中的用途。
本发明的这些和其他方面从随后的说明书和权利要求中是显而易见的。
发明详述
根据本发明,所述抑制粉尘浓缩物适于道路、地下通道、明挖矿上的、矿物储备堆上的粉尘,控制包含在开放运输车内的碎煤和矿物堆的表面以及其他具有易起尘的细分颗粒的表面的粉尘及风蚀。
本发明的处理组合物有效用于产生土壤颗粒粘结和减少气载粉尘。该组合物进一步用于润湿、渗透和改善土壤颗粒聚集,并降低水从这样处理的土壤和颗粒中蒸发。在例如地下采矿操作、运输道路、地上传输交换区、采石场、筑路操作、料堆、料尖和垃圾堆这样的地点,这些性质协助抑制粉尘。
本发明的抑制粉尘组合物出人意料地显示阴离子表面活性剂、脂肪酸烷基酯和丙烯酸基共聚物乳液之间的良好的协同作用。该组合物的效果超过了已知抑制剂的润湿、渗透、持久性和控制性。
本发明所用的阴离子表面活性剂典型地是具有长的疏水性“尾”和带负电荷的“头”的长链分子。这些表面活性剂广为使用是因为它们良好的起沫性、清洁性和表面活性。在一个优选实施方案中,磺化表面活性剂优选是脂肪族单磺化或多磺化的脂肪酸,其表面张力值低于30dynes/cm。
优选脂肪族单磺化或多磺化的脂肪酸,例如在脂肪酸脂族链中含有8-20个,更优选8-16个碳原子的那些。可用于磺化脂肪酸的烷基的例子包括辛基、壬基、癸基、十二烷基(月桂基)、二十烷基、二十一烷基(nicosyl)、二十二烷基、二十三烷基和二十四烷基。可用的烷酰基是上述那些的单不饱和类似物,即,辛烯基、壬烯基等。
优选链烷醇胺和链烷醇酰胺磺化脂肪酸,例如含C1-C10烷基的那些。这些化合物是脂族脂肪酸和羟基烷基胺的缩合产物。链烷醇胺和链烷醇酰胺磺化脂肪酸的参考示例包括单-、二-和三-链烷醇胺和链烷醇酰胺缩合物。脂肪酸二乙醇酰胺和二乙醇胺是广泛通用的表面活性剂。这些复合物的脂肪酸组分的例子包括蓖麻油酸、月桂酸、罂酸、妥尔油、可可、油酸、硬脂酸、癸酸和异硬脂酸(isosteric acid),所有这些均描述于Kirk-Othmer Encyclepedia of Chemical Technology 3rdEdition,Volume 22,Table 24,在此全文引入作为参考。
根据本发明,最优选的磺化脂肪酸是可商购的月桂基硫酸乙醇胺,特别是月桂基硫酸二乙醇胺。
脂肪酸月桂基硫酸乙醇胺,以及其他磺化脂肪酸表面活性剂,由于它们的表面活性及清洁性而是有用的。但并不是证明所有的硫酸酯表面活性剂在本发明的组合物国都是非常有效的。其他表面活性剂例如乙氧基化十二烷基苯磺酸酯和二辛基硫代琥珀酸表面活性剂,虽然对降低表面张力和改善润湿和向土壤颗粒的渗透,但是已发现由于凝结而不与聚乙烯丙烯酸乳液共聚物特别相容。
脂肪酸烷基酯用于为本发明的处理组合物提供低的表面张力。本发明优选的酯是源自玉米和大豆的乳酸酯和豆油脂肪酸酯。可参考Vertec Biosolvents生产的以商标名Vertec Gold销售的天然乳酸乙酯/豆油脂肪酸甲酯混合物。该脂肪酸烷基酯混合物是由源自玉米的乳酸乙酯和源自豆油的豆油脂肪酸甲酯的混合物生产的。该酯类混合物具有低粘度(5cp)、低表面张力(21.1dynes & 0.1%sln),并且用作脱脂应用和清除涂鸦中的溶剂。其也配制以与其他产品例如洗手剂、除墨剂和脱漆剂共混。该酯类混合物降低处理组合物的表面张力,以改善润湿和渗透,减少蒸发(因为是油基的),降低粘度以改善倾泄和混合,降低表面活性剂的过度起泡,并且据信与丙烯酸共聚物形成原纤以在较低的应用浓度下改善固体颗粒粘结。另外,该烷基酯由于其源自天然而被USB(United Soybean Board)认可为生物能的天然衍生物,用于清洁和粘合功能。
虽然特别优选天然乳酸乙酯/豆油脂肪酸甲酯混合物,但是应理解其他这类天然或合成的脂肪酸烷基酯及其混合物可用于本发明的处理组合物和方法。脂肪酸酯典型地是C8-C18脂肪酸的甲基酯,其通常用作用于金属切割流体、高温研磨和瓷釉涂鸦的清除的润滑剂。乳酸酯通常用作硝化纤维、醋酸纤维素、树脂、油漆、涂料和清漆的溶剂。所述复合物的表面张力优选低于30dynes/cm,更优选为约23dynes/cm。
已知丙烯酸基共聚物用于土壤稳定、抑制粉尘和再植被项目的用途。典型地,丙烯酸聚合物是作为水性共聚物乳液混合,并在使用前用水稀释至预定的固体含量。该乳液共聚物可用于涂覆土壤和沙,当以足够的浓度使用时以清晰柔软的膜或外皮将颗粒粘结在一起。该屏障通过例如由风或水造成的移动,来帮助防止土壤的侵蚀和短时粉尘排放。该丙烯酸共聚物还倾向于降低土壤表面上的湿气蒸发。一旦干燥,该复合物产生疏水性屏障,以锁定土地中存在和共施用的混气,因而降低进一步应用的频率、量和需求。
本发明所用的丙烯酸基共聚物包括为丙烯酸和一种或多种不饱和脂族羧酸或可与丙烯酸共聚的不饱和化合物的那些,所述不饱和脂族羧酸例如2-氯代丙烯酸、2-溴代丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、甲基丙烯酸、中康酸等,所述可与丙烯酸共聚的不饱和化合物例如丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、衣康酸甲酯、苯乙烯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯等。适用于本发明的处理组合物的聚乙烯丙烯酸共聚物可从多种渠道获得,包括ReclamareCompany,Seattle,USA供应的作为MARLOC销售的那种。该聚乙烯丙烯酸共聚物当在光、热或催化剂的存在下聚合时,具有不可逆的弹性体特性。
另一种非常优选的丙烯酸共聚物是ACROCRYL,由NuplexIndustries Australia供应的一种苯乙烯丙烯酸共聚物乳液。已发现采用ACROCRYL制备的本发明的组合物显示了尤其在约40-50℃下的较高温度稳定性,从而协助浓缩物的储存以及稀释后的应用。
本发明的处理组合物设计为以较低浓度应用丙烯酸共聚物粘合剂。本发明的组合物迄今是未知的,并且与先前已知的用于抑制粉尘的聚合物乳液相比,其所获得的优点是出人意料的。该组合物一经应用可渗透表面,阻止蒸发并保存湿气。
改善本发明制剂的稳定性、可操作性和表面活性的其他试剂可以引入浓缩物中。例如,可以引入稠化剂例如亲水性聚糖,以辅助产品在低浓度下的稳定性,并且参与土壤或粉尘颗粒粘结的有效性。亲水性聚糖是本领域熟知的,可具体提及黄原胶例如由CP Kelco生产的Kelzan。
黄原胶进一步提供了有用的性质,例如增稠、发酵稳定、悬浮能力、流动控制、泡沫稳定、涂层和薄膜的形成以及原本质量及改性。亲水性聚糖可以任意形式使用,例如作为从发酵肉汤中分离的,或作为重组干燥产物。
还可向本发明的处理组合物和浓缩物中引入其他的土壤润湿剂。代表性的土壤润湿剂包括非离子表面活性剂,例如乙氧基化的烷基苯酚和聚环氧乙烷单月桂酸酯。
保湿剂例如氯化镁或氯化钙可以配制入所述浓缩物和处理组合物中。这些氯化物一经应用于土壤或粉尘颗粒基体,便帮助保持处理组合物中的湿气。其他添加剂包括防腐剂、缓冲剂和pH调节剂、着色剂、配制剂等,若适合,可用于本发明的浓缩物。
所述处理组合物优选作为浓缩物来提供,其在应用前被稀释。该浓缩物易溶于水,可通过控制性添加水流或通过加入大量水如一罐水,来稀释应用。处理组合物的浓度可为约0.01~20%,但是优选如从0.05%到1.0%的低浓度,更优选为从约0.1%溶液(1g/L水)到1.0%溶液(10g/L水)。用于稀释本发明浓缩物的水可以是普通自来水、灰水、微咸(盐水)水(例如来自矿井)或硬水(最高达30克令(grain)的CaCO3)。当与单独组分并列对比时,该组合物显示了无以伦比的效率和协同性,并且特别是在优选的约0.1%溶液的低浓度下更是如此。
所述浓缩物和经稀释的溶液是不可燃的,并且易被土壤微生物降解。然而与水或简单的抑制配方相比,所述的处理组合物和方法提供了有效的残留或长期的粉尘控制,从几小时或一天(在低于0.1%的浓度下)到最高7天或更长(在高于0.1%的浓度下)。
在野外试验中,当在起尘道路上使用时,与仅用水相比,已发现本发明的组合物提供3-4倍更多的湿气保养。该结果表明,当与在相同的应用速率和暴露时间及条件下使用水相比时,本发明的组合物在0.2%的浓度下有效地减少77%的能呼吸性粉尘量和78%的吸入性粉尘量。
由于表面活性剂组合物的清洁作用,本发明的组合物也适于矿物浮选法,分离和矿物洗涤。
所述组合物也可用作种子发芽控制的粘合剂,其中种子被固定于它们的播种位置直至发芽。
应当理解,如本领域技术人员熟知的或能够确认的,根据所需的粉尘控制、所遇到的基体或土壤类型等,可以监控不同的浓度、应用速率和方式、优选的水的类型、流速和喷嘴施用器的大小以及添加剂和稀释剂。
现在将结合非限制性实施例来描述本发明,该非限制性实施例仅为说明性目的,而不是限制本发明的范围。
实施例
1.浓缩物
本发明的抑制粉尘浓缩物通过所需的混合顺序来制备,以避免结块和凝结以及老化稳定性。用阴离子表面活性剂(Gardinol DA)乳化脂肪酸烷基酯(Vertec Gold)至少30分钟。然后向vortex中加入稠化剂(聚糖黄原胶),以分散入乳化的酯和表面活性剂中至少30分钟。一旦黄原胶润湿并膨胀,加入水以使分散体变稀。作为最后步骤,加入丙烯酸基共聚物(MARLOC或ACROCRYL),以提供约40-55%的固体浓度,和约27-29dynes/cm的表面张力。最终的均化进行最少一小时。下面表1给出了代表性的浓缩物:
表1:示例性的配方和范围(wt.%)
组分 | 商标 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 范围 | |
1. | DEA烷基硫酸酯 | GardinolDA | 10 | 10 | 12 | 12 | 12 | 12 | 2-20 |
2. | 豆油脂肪酸甲酯/乳酸乙酯混合物 | Vertec Gold | 10 | 6 | 10 | 6.2 | 6.25 | 6.35 | 5-20 |
3. | 黄原胶 | Kelzan | 2 | - | 3 | 0.1 | 0.05 | 0.05 | 0-3.0 |
4. | 水 | Tap | - | - | - | 2 | 5 | 2 | 0-10 |
5. | 聚乙烯丙烯酸共聚物 | MARLOC | 78 | 84 | 75 | 79.7 | 76.7 | - | 30-95 |
6. | 苯乙烯丙烯酸共聚物 | ACROCRYL | - | - | - | - | - | 79.6 | 30-95 |
2.处理组合物
通过1/1,000的浓缩物与水稀释来制备抑制粉尘组合物。通过将30ml整份的0.1%溶液加入到在开口直径为70mm的1L罐中的100g地表土,来评价处理组合物作为抑制粉尘剂的效率。同时制备对比实施例,并在相同的0.1%浓度下与每种单独的组分进行对比。
罐中装有地表土,向其中加入处理组合物,然后在21℃的温度和35%的相对湿度下,在8立方米通风橱中于高通风下不受触动地暴露。蒸发36小时后,在60rpm下翻滚该罐30分钟。
通过观察饼碎裂为松散的土壤颗粒来评价处理组合物的效率。观察发现,对于包括聚乙烯丙烯酸共聚物(MARLOC)的各种成分,土饼在翻滚作用下碎裂为松散的粉末。该松散的粉末具有地表土的反向一致性(reversed consistency),其在湍流下变得气载。与之相较,发现本发明的处理组合物在60rpm下于30分钟后仍保持饼的原状。下面的表2给出了翻滚测试的结果。
表2:36小时蒸发后对比翻滚测试结果
产品 | 化学品 | 固体浓度 | PH 0.1%@22℃ | 表面张力0.1% | 蒸发翻滚测试0.1% |
水 | 自来水 | 无 | 7.1 | 59.5 | 3/3失败 |
Marloc | 聚乙烯丙烯酸 | 60% | 6.6 | 35.0 | 3/3失败 |
Duskil | 松脂乳液 | 35% | 6.9 | 27.3 | 3/3失败 |
MgCl<sub>2</sub> | 无机盐 | 100% | 7.2 | 42.4 | 3/3失败 |
3M抑制粉尘剂 | 实施例4&实施例5 | 40-55% | 6.5 | 27.1 | 3/3合格 |
已发现本发明的浓缩物和处理组合物在多种环境和条件下对抑制粉尘均有效。已发现处理组合物有效用于润湿,渗透和改善颗粒粘结以及减少水的蒸发。在例如地下采矿操作、运输道路、地上传输交换区、采石场、筑路操作、料堆这样的地点,所获得的性质协助抑制粉尘。处理组合物显示了三种主要组分即阴离子表面活性剂、脂肪酸烷基酯和聚乙烯丙烯酸乳液共聚物强烈的协同作用。
用自来水以各种低浓度来稀释含苯乙烯丙烯酸酯共聚物ACROCRYL的实施例6的浓缩物。低于30dynes/cm的表面张力值为基体提供了良好的润湿。与自来水(参照)约52dynes/cm的表面张力相比,从0.012到0.10范围内的所有较低浓度下,所得处理组合物的表面张力均低于30dynes/cm。组合物对水的较高浓度同样具有远低于30dynes/cm,更优选低于26dynes/cm的表面张力。也就是说,即使在高稀释(因此低浓度)下,浓缩物产物仍使处理组合物在稀释后具有低于30dynes/cm的表面张力。因此,处理组合物显示优良的润湿能力。下面的表3给出了该结果。
表3:得自实施例6的浓缩物在自来水中的低浓度处理组合物的表面张力研究(dynes/cm)
%浓度实施例6 | 表面张力 |
- | 52.0(水) |
0.012 | 29.7 |
0.025 | 27.7 |
0.050 | 27.6 |
0.075 | 27.3 |
0.10 | 26.2 |
3.野外试验
在Blue Mountains National Park,New Sough Wales,Australia的Nepean Gorge Lookout路具有一碎石路,其是蓝铜锍和覆盖粘土致密土壤的粉状粉尘的混合物。路上的过往车辆是吸入性和呼吸性粉尘排放的主要来源。
Penrith City Council提供了一个7000升水车,其配备有淋水条、淋浴头和由机动泵驱动的水炮。用水以及用水稀释至2∶1,000(0.2%)的本发明的实施例6组合物,在约8-10L/m2的应用速率和10km/h的卡车速度下,间隔10分钟经过6次,来进行测试。在第2天和第3天,将应用量分别减少为一半和四分之一。最后一次应用后三天,以40-50km/h沿道路驾驶卡车10次,以产生用于收集的粉尘。
通过在7000升水车中稀释14L浓缩物来就地制备抑制粉尘处理组合物。在驾驶卡车约200m后于正常搅动后通过自混合完成(competed)了溶解。在低速下,突然的刹车动作进一步帮助混合。
罐中的样品显示了良好的混合,该组合物的pH为约7.1,表面张力为约28.5dynes/cm。
在应用前一天,从未处理区域的轮胎印中取出干燥土壤。用撬棍将表面挖至约2.5Gm深,将土壤收集到塑料小瓶中并密封用于湿度分析。在应用水或经稀释的浓缩物后,以类似方式在24、48和72小时以及10天时如上所述继续取样。天气条件是晴朗至部分多云和阴天,轻风至和风,最高温度为约25-32℃。
按照Australian Standards通过Coal Services Health EnvironmentalMonitoring进行粉尘量的记录用于观察重力重量的增加。采用Duponnt空气取样泵将粉尘颗粒送入Cassella Cyclone监测器(呼吸性粉尘)和IOM 25mm开放面取样器(吸入性粉尘)。
在标准条件下,使用强迫通风在100C下,在24、48和72小时以及10天后对经处理的和未处理的土壤进行保湿性分析。下面的表4给出了结果:
表4:保湿性分析(%平均湿度)
测试产品 | 24h | 48h | 72h | 10天 |
水 | 2.14 | 2.22 | 2.51 | 2.34 |
实施例6(0.2%)在水中 | 6.06 | 6.41 | 10.7 | 3.71 |
与仅用水相比,发现本发明的组合物对于保湿非常有效。24小时后观察到2.8倍的改进,48小时后2.9倍的改进,72小时后显著的4.3倍的改进。甚至在10天后还观察到相对于仅用水时约1.6倍的改进。
这些结果说明了本发明的组合物的显著的抑制粉尘结果。表5给出了对于处理后3天(72小时)土壤的起尘研究结果。
表5:在72小时的起尘研究结果(mg/m3)
测试产品 | 吸入性 | 呼吸性 |
水 | 8.9 | 1.9 |
实施例6(0.2%)在水中 | 5.1 | 1.1 |
发现本发明的组合物对于抑制吸入性和呼吸性粉尘的有效性比仅用水时高约1.7倍。
在首次大量应用后,对于常规道路和表面润湿步骤,定期应用本发明的组合物(约一次或两次每天到每两天一次)将节省水、劳力和设备费用。典型的应用方案是:
第一周:第1天:以最高6-8次和10分钟间隔,在8-10L/m2下应用0.2%的组合物
第2-7天:每天连续2次
第二周:每周两个连续2次
第三周(及以后):每周一个连续2次或按需要
该组合物极大地协助了保湿和保存以及颗粒聚集。平均而言,本发明的组合物具有比仅用水时高约3倍的保湿活性,比仅用水时至少高50%的粉尘减少能力。在本发明的组合物中使用聚乙烯丙烯酸共聚物乳液,例如由实施例4和5的测试给出类似的抑制粉尘和降低结果。
与类似的已知的抑制粉尘剂相比,本发明的组合物也显示了改进的处理性和活性。该组合物易于处理,与各种来源的水易混溶,并且不需预先稀释。
本领域所属技术人员将能理解,本文记载的本发明除了详细描述的那些之外还可进行变换和改变。应当理解本发明包括所有这些变换和改变。本发明还包括在本说明书中单独或共同指出或暗示的所有步骤、特征、组合物和复合物,以及任意两个或更多个所述步骤或特征的任意及所有组合。
在本说明书中对任何现有技术的参考,不是也不应被认为是认可了或以任何形式提示了该现有技术构成本领域的公知常识。
Claims (31)
1.一种用于抑制粉尘的浓缩物,其包括:
(a)阴离子表面活性剂;
(b)脂肪酸烷基酯;和
(c)丙烯酸基共聚物乳液。
2.如权利要求1的浓缩物,其中阴离子表面活性剂是链烷醇胺磺化脂肪酸。
3.如权利要求1的浓缩物,其中链烷醇胺磺化脂肪酸是月桂基硫酸二乙醇胺。
4.如权利要求1的浓缩物,其中阴离子表面活性剂的表面张力低于30dynes/cm。
5.如权利要求1的浓缩物,其中脂肪酸烷基酯包括乳酸乙酯和豆油脂肪酸甲酯。
6.如权利要求1的浓缩物,其中脂肪酸烷基酯的表面张力低于30dynes/cm。
7.如权利要求6的浓缩物,其中脂肪酸烷基酯的表面张力低于23dynes/cm。
8.如权利要求1的浓缩物,其中丙烯酸基共聚物乳液是亲水的和可生物降解的复合物,其经蒸发或干燥后聚合成为不可逆的弹性体结构。
9.如权利要求1的浓缩物,其中丙烯酸基共聚物乳液是聚乙烯丙烯酸共聚物乳液。
10.如权利要求1的浓缩物,其中丙烯酸基共聚物乳液是苯乙烯丙烯酸酯共聚物乳液。
11.如权利要求1的浓缩物,其还包括聚糖稠化剂。
12.如权利要求11的浓缩物,其中聚糖稠化剂是黄原胶。
13.一种用于抑制粉尘的浓缩物,其包括:
(a)2-20wt.%的阴离子表面活性剂;
(b)5-20wt.%的脂肪酸烷基酯;
(c)30-95wt.%的丙烯酸基共聚物乳液;
(d)0-3wt.%的聚糖稠化剂;和
(e)0-10wt.%的水。
14.如权利要求13的浓缩物,其中阴离子表面活性剂是链烷醇胺磺化脂肪酸。
15.如权利要求13的浓缩物,其中脂肪酸烷基酯包括乳酸乙酯和豆油脂肪酸甲酯。
16.如权利要求13的浓缩物,其中丙烯酸基共聚物乳液是聚乙烯基丙烯酸共聚物乳液。
17.如权利要求13的浓缩物,其中丙烯酸基共聚物乳液是苯乙烯丙烯酸酯共聚物乳液。
18.一种抑制粉尘的方法,包括使产生固体颗粒粉尘的物质与抑制粉尘量的处理组合物相接触,该处理组合物包括用水稀释的如权利要求1-17中任一项的浓缩物。
19.一种用于抑制粉尘的处理组合物,其包括用水稀释的如权利要求1-17中任一项的浓缩物。
20.如权利要求19的处理组合物,其中的浓度为0.01至20%。
21.如权利要求20的处理组合物,其中的浓度为0.05至1.0%。
22.如权利要求21的处理组合物,其中的浓度为0.1至1.0%。
23.如权利要求19的处理组合物,其中水是普通自来水、灰水、咸水或硬水。
24.如权利要求19的处理组合物,其表面张力低于30dynes/cm。
25.如权利要求24的处理组合物,其表面张力为26dynes/cm或更低。
26.权利要求1或13的浓缩物或者权利要求19的处理组合物在用于润湿,渗透和改善颗粒粘结或减少水的蒸发,矿物浮选法,分离和矿物洗涤,用于最小化土壤和粉尘侵蚀,从道路及块状固体的吹尘和损失,废物管理应用和作为粘合剂中的用途。
27.脂肪酸烷基酯在用于改善丙烯酸基共聚物乳液的短时抑制粉尘或降低性能中的用途。
28.如权利要求27的用途,其中脂肪酸烷基酯包括乳酸酯和豆油脂肪酸酯。
29.如权利要求28的用途,其中脂肪酸烷基酯包括乳酸乙酯和豆油脂肪酸甲酯。
30.如权利要求27的用途,其中丙烯酸基共聚物乳液是聚乙烯丙烯酸共聚物乳液。
31.如权利要求27的用途,其中丙烯酸基共聚物乳液是苯乙烯丙烯酸酯共聚物乳液。
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US8124231B2 (en) * | 2009-02-09 | 2012-02-28 | 3M Innovative Properties Company | Dust suppressants |
US8210769B2 (en) | 2009-03-31 | 2012-07-03 | Midwest Industrial Supply, Inc. | Method and composition for modifying soil and dust control |
US8033750B2 (en) * | 2009-03-31 | 2011-10-11 | Midwest Industrial Supply, Inc. | Method and composition for modifying soil and dust control |
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WO2011072330A1 (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-23 | Rainstorm Dust Control Pty Ltd | Road and soil treatment applications |
US20110160919A1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-06-30 | Orr David C | Mobile fluid delivery control system and method |
US8360343B2 (en) | 2010-04-30 | 2013-01-29 | Caterpillar Inc. | Methods and systems for executing fluid delivery mission |
MX2012012786A (es) * | 2010-05-07 | 2013-02-07 | Midwest Ind Supply Inc | Metodo y composicion para la construccion de caminos y superficies. |
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US10059847B2 (en) | 2012-07-27 | 2018-08-28 | Cal-West Specialty Coatings, Inc. | Protective dust suppression coating systems for paint booths |
US20150296721A1 (en) * | 2012-12-10 | 2015-10-22 | Allen M. Bissell | Methods and Apparatus for Affecting an Atmospheric Cyclone |
US8702343B1 (en) | 2012-12-21 | 2014-04-22 | Midwest Industrial Supply, Inc. | Method and composition for road construction and surfacing |
US9458718B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-10-04 | Wright-Mix Material Solutions, Llc | Aerated rock dust |
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KR101781282B1 (ko) | 2013-04-25 | 2017-10-23 | 미드웨스트 인더스트리얼 써플라이, 인코포레이티드 | 산화를 방지하기 위한 방법 및 조성물 |
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US20150119301A1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-04-30 | Preferred Technology, Llc | Flash Coating Treatments For Proppant Solids |
US9353301B2 (en) | 2013-11-25 | 2016-05-31 | Ecolab Usa Inc. | Composition for dust control |
US9623454B2 (en) * | 2014-02-15 | 2017-04-18 | Ecolab Usa Inc. | Method and composition for dust control |
US9790422B2 (en) | 2014-04-30 | 2017-10-17 | Preferred Technology, Llc | Proppant mixtures |
US9416245B2 (en) | 2014-08-28 | 2016-08-16 | Metcalf Excavation, Inc. | Chemical composition for dust suppression and soil stabilization |
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US9862881B2 (en) | 2015-05-13 | 2018-01-09 | Preferred Technology, Llc | Hydrophobic coating of particulates for enhanced well productivity |
CA2986236A1 (en) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Dust control in oil field applications |
BR112018008307B1 (pt) * | 2015-11-06 | 2022-07-26 | Ecolab Usa Inc. | Método, sistema para controlar tensão de superfície em um inibidor de poeira, e, uso de um tensiômetro |
CN105694814A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-22 | 阜阳市国辰环保科技有限公司 | 一种新型多功能抑尘剂 |
US10112207B2 (en) | 2016-10-31 | 2018-10-30 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Mist generating apparatus |
US11208591B2 (en) | 2016-11-16 | 2021-12-28 | Preferred Technology, Llc | Hydrophobic coating of particulates for enhanced well productivity |
US10696896B2 (en) | 2016-11-28 | 2020-06-30 | Prefferred Technology, Llc | Durable coatings and uses thereof |
CN106701024B (zh) * | 2017-02-21 | 2019-04-19 | 济南大学 | 道路抑尘剂及其制备和施工方法 |
US20190017229A1 (en) * | 2017-07-17 | 2019-01-17 | Investment Bikers, LLC d/b/a Petraviam | Method and system for strengthening and hardening unpaved surfaces |
US11236258B2 (en) | 2018-01-17 | 2022-02-01 | Trican Well Service Ltd. | Aqueous based dust control compositions and methods |
NL2023148B1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-12-01 | W&C Holding B V | Composition for dust suppression |
WO2021133717A1 (en) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | Aggrebind Inc. | Compositions and methods for dust control |
CN110982493B (zh) * | 2019-12-25 | 2022-06-28 | 鞍钢集团矿业有限公司 | 一种低冰点润湿型抑尘剂及其制备方法 |
CN111004608B (zh) * | 2019-12-25 | 2022-06-28 | 鞍钢集团矿业有限公司 | 一种用于道路扬尘的润湿型抑尘剂及其制备方法 |
CN114015413B (zh) * | 2021-10-22 | 2023-09-19 | 河北交规院瑞志交通技术咨询有限公司 | 建筑施工用耐雨蚀抑尘剂及其制备方法与应用 |
CN115141604B (zh) * | 2022-08-03 | 2023-09-01 | 北方民族大学 | 复合抑尘剂及其制备方法和抑尘方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4417992A (en) * | 1981-07-30 | 1983-11-29 | Nalco Chemical Company | Dust control |
US4610311A (en) * | 1983-02-15 | 1986-09-09 | Sanitek Products, Inc. | Method for reducing the aerial drift of aqueous preparations |
US4592931A (en) * | 1983-07-28 | 1986-06-03 | Exxon Research & Engineering Co. | Method for soil stabilization and fugitive dust control |
BR8403770A (pt) | 1983-07-28 | 1985-07-02 | Exxon Research Engineering Co | Concentrado,composicao de tratamento de materiais do solo e processo para o tratamento de materiais do solo |
US4551261A (en) * | 1984-05-07 | 1985-11-05 | Dearborn Chemical Co. | Dust suppression with elastomer-containing foam |
US4650598A (en) * | 1985-03-18 | 1987-03-17 | Calgon Corporation | Method and emulsions for the control of dust |
US4594268A (en) * | 1985-03-29 | 1986-06-10 | Calgon Corporation | Method for the control of dust using methacrylate containing emulsions and compositions |
US4801635A (en) * | 1985-12-10 | 1989-01-31 | Zinkan Enterprises, Inc. | Composition and method for dust control |
US4746543A (en) * | 1985-12-10 | 1988-05-24 | Zinkan Enterprises, Inc. | Composition and method for dust control |
US4897218A (en) * | 1987-04-24 | 1990-01-30 | Betz Laboratories, Inc. | Methods for suppressing cement clinker dust emissions |
AU6949091A (en) * | 1990-06-18 | 1991-12-19 | Betz International, Inc. | Methods for suppressing fugitive dust emissions |
US5256444A (en) * | 1990-08-29 | 1993-10-26 | Betz Laboratories, Inc. | Method for suppressing dust emissions from bulk solids |
US6132638A (en) * | 1997-06-04 | 2000-10-17 | Colgate-Palmolive Co. | Dust control composition |
US6514332B2 (en) * | 2001-02-15 | 2003-02-04 | Arr-Maz Products, Lp, A Division Of Process Chemicals, Llc | Coating compositions containing methyl/ethyl esters and methods of using same |
US6620772B2 (en) * | 2001-07-13 | 2003-09-16 | Renewable Lubricants, Inc. | Biodegradable penetrating lubricant |
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