油性復合抑塵劑的研究

許獻文

（內蒙古博冉科技有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 017400）

0 引言

鐵路運輸的煤炭和礦粉等散裝顆粒物在運輸過程中由于風吹、震動、隧道通過等造成遺撒，對鐵路沿線的枕石形成板結，其中粉塵對鋼軌與扣件的腐蝕作用，影響電路信號系統，增加了安全隱患，從而大大提高鐵路維護成本[1-2]。目前我國鐵路運輸的平均損耗為5%，造成煤炭資源嚴重的浪費。鐵路運輸造成的粉塵污染，長期影響鐵路沿線百姓的生活環境質量，為解決這些問題，現有的抑塵劑雖然符合鐵路運輸標準，但保濕性仍有待改善。

因此，2020 年12 月內蒙古博冉科技有限責任公司成功研制了一種油性復合抑塵劑。

1 油性液態抑塵劑簡介

油性復合抑塵劑主要是各種復合油與水通過乳化劑、防腐劑、防銹劑、滲透劑高速攪拌復配形成的濃縮液，與水按一定的比例稀釋后經霧化后噴灑到煤層表面，由于油性小分子作用，延緩固化層底下水的蒸發，提高抑塵劑的保濕性能，從而達到優良的抑塵效果。

2 主要配方及工藝

2.1 主要配方

復合油質量分數35%～55%，乳化劑質量分數10%～25%，防銹劑質量分數0.5%～1%，防腐劑質量分數1%～2%，滲透劑質量分數3%～5%，水質量分數12%～40%。

2.2 生產工藝流程

2.3 主要特點

1）融合了化學彈性體、聚合物納米、單體三維模塊分析技術，保濕、粘接、成膜、成殼四個功能合一。

2）不易燃不揮發，能將小顆粒粉塵黏聚成較大顆粒，能去除2.5 微米以上的粉塵顆粒。

3）水溶迅速，即混即用，能夠有效的減少固體原料粉塵危害，保護人群的身體健康。

4）可與無機粉末顏料混合，便于在施工中確認施工與否。

5）抗紫外線UV 照射，在陽光下不易分解。

6）無腐蝕、無污染、無毒，無異味，對人，動物，生物，植物均無危害，可生物降解、不會造成二次污染。

7）抗風蝕、抗雨水沖蝕性能優異。

3 主要配方的研發及工藝確定

3.1 配方及工藝確定實驗

通過不斷的原料配比篩選，解決配方所需的3 個問題：油相和水相相容性、穩定性，觀察12 月所確定配方的穩定性，看是否有分層[4-5]；體系的流動性，黏度大小，確定配方的黏度在200～500 mPa·s；與水按多少質量比稀釋可以達到抑塵效果，從1∶100 到1∶500 測試保濕結殼效果。

3.2 保濕性對比模擬實驗

根據實驗優選的上述配方，與現有固體抑塵劑做保濕性對比實驗，觀察3 d 的保濕性，測試其失水率，溫度設定到35 ℃，每2 h 一次。

從表1 可以看出，油性液態抑塵劑的失水率以及失水速度要比固體抑塵劑的小很多，證明油性液態抑塵劑的保水以及保濕性效果良好；現有固體抑塵劑24 h 后失水率恒定不變，說明其中水分已經失去，煤中干燥，固化層破損后容易造成粉塵污染以及煤炭損耗；油性液態抑塵劑48 h 后失水率加大，72 h 后煤中水分基本蒸發。

表1 固體抑塵劑與油性復合抑塵劑失水率對比表

3.3 列車現場對比實操試驗（圖1）

圖1 車輛噴灑示意圖

試驗地點：巴圖塔裝車站。

試驗時間：2022 年11 月13 日至2022 年11 月16 日。

試驗條件：選擇兩列載重相同以及到港時間相同的列車，分別噴灑固體抑塵劑和油性液態抑塵劑，到港后利用水分測定儀測定煤中含水率，以及收集到港后列車煤得損耗情況。

從表2 現場試驗效果及數據看，固體抑塵劑煤炭的損耗是油性抑塵劑的將近一倍，失水率相差3.4，證明新研制的油性液態抑塵劑保濕性效果良好。

表2 現場實操試驗數據

4 結論

1）通過上面的模擬對比試驗，說明油性液態抑塵劑的保水保濕性比現在固體抑塵劑效果優良。

2）通過上面的現場實操對比試驗。在經濟效益方面：從表2 看出平均每一列比原先減少煤炭損失38.81 t。每天按5 列的發煤量計算，1 d 減少損失194.05 t。1 a（365 d）共計減少煤炭損失約70 828.25 t，煤價按500元/t 計算，折合人民幣3 541 萬元；環境效益方面：油性復合抑塵劑是一種無刺激性氣味、無毒的液體產品，經權威機構檢測，對人體皮膚、土壤、空氣、橡膠、金屬等都無損害無腐蝕，是一種環保產品，符合國家的經濟可持續發展戰略和國家提倡的環保綠色理念。社會效益方面：油性復合抑塵劑的推廣使用，符合國家高新技術產品的發展政策，為國家每年節約大量可觀的煤炭資源，同時為煤炭相關部門和單位節省大量的人力物力，減少了相關各種資源的浪費，符合國家的節能環保要求；該產品具有良好的經濟效益，帶動了相關化工產業，增加了就業崗位，為構建社會主義和諧社會貢獻力量。