油性复合抑尘剂的研究

许献文

（内蒙古博冉科技有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017400）

0 引言

铁路运输的煤炭和矿粉等散装颗粒物在运输过程中由于风吹、震动、隧道通过等造成遗撒，对铁路沿线的枕石形成板结，其中粉尘对钢轨与扣件的腐蚀作用，影响电路信号系统，增加了安全隐患，从而大大提高铁路维护成本[1-2]。目前我国铁路运输的平均损耗为5%，造成煤炭资源严重的浪费。铁路运输造成的粉尘污染，长期影响铁路沿线百姓的生活环境质量，为解决这些问题，现有的抑尘剂虽然符合铁路运输标准，但保湿性仍有待改善。

因此，2020 年12 月内蒙古博冉科技有限责任公司成功研制了一种油性复合抑尘剂。

1 油性液态抑尘剂简介

油性复合抑尘剂主要是各种复合油与水通过乳化剂、防腐剂、防锈剂、渗透剂高速搅拌复配形成的浓缩液，与水按一定的比例稀释后经雾化后喷洒到煤层表面，由于油性小分子作用，延缓固化层底下水的蒸发，提高抑尘剂的保湿性能，从而达到优良的抑尘效果。

2 主要配方及工艺

2.1 主要配方

复合油质量分数35%～55%，乳化剂质量分数10%～25%，防锈剂质量分数0.5%～1%，防腐剂质量分数1%～2%，渗透剂质量分数3%～5%，水质量分数12%～40%。

2.2 生产工艺流程

2.3 主要特点

1）融合了化学弹性体、聚合物纳米、单体三维模块分析技术，保湿、粘接、成膜、成壳四个功能合一。

2）不易燃不挥发，能将小颗粒粉尘黏聚成较大颗粒，能去除2.5 微米以上的粉尘颗粒。

3）水溶迅速，即混即用，能够有效的减少固体原料粉尘危害，保护人群的身体健康。

4）可与无机粉末颜料混合，便于在施工中确认施工与否。

5）抗紫外线UV 照射，在阳光下不易分解。

6）无腐蚀、无污染、无毒，无异味，对人，动物，生物，植物均无危害，可生物降解、不会造成二次污染。

7）抗风蚀、抗雨水冲蚀性能优异。

3 主要配方的研发及工艺确定

3.1 配方及工艺确定实验

通过不断的原料配比筛选，解决配方所需的3 个问题：油相和水相相容性、稳定性，观察12 月所确定配方的稳定性，看是否有分层[4-5]；体系的流动性，黏度大小，确定配方的黏度在200～500 mPa·s；与水按多少质量比稀释可以达到抑尘效果，从1∶100 到1∶500 测试保湿结壳效果。

3.2 保湿性对比模拟实验

根据实验优选的上述配方，与现有固体抑尘剂做保湿性对比实验，观察3 d 的保湿性，测试其失水率，温度设定到35 ℃，每2 h 一次。

从表1 可以看出，油性液态抑尘剂的失水率以及失水速度要比固体抑尘剂的小很多，证明油性液态抑尘剂的保水以及保湿性效果良好；现有固体抑尘剂24 h 后失水率恒定不变，说明其中水分已经失去，煤中干燥，固化层破损后容易造成粉尘污染以及煤炭损耗；油性液态抑尘剂48 h 后失水率加大，72 h 后煤中水分基本蒸发。

表1 固体抑尘剂与油性复合抑尘剂失水率对比表

3.3 列车现场对比实操试验（图1）

图1 车辆喷洒示意图

试验地点：巴图塔装车站。

试验时间：2022 年11 月13 日至2022 年11 月16 日。

试验条件：选择两列载重相同以及到港时间相同的列车，分别喷洒固体抑尘剂和油性液态抑尘剂，到港后利用水分测定仪测定煤中含水率，以及收集到港后列车煤得损耗情况。

从表2 现场试验效果及数据看，固体抑尘剂煤炭的损耗是油性抑尘剂的将近一倍，失水率相差3.4，证明新研制的油性液态抑尘剂保湿性效果良好。

表2 现场实操试验数据

4 结论

1）通过上面的模拟对比试验，说明油性液态抑尘剂的保水保湿性比现在固体抑尘剂效果优良。

2）通过上面的现场实操对比试验。在经济效益方面：从表2 看出平均每一列比原先减少煤炭损失38.81 t。每天按5 列的发煤量计算，1 d 减少损失194.05 t。1 a（365 d）共计减少煤炭损失约70 828.25 t，煤价按500元/t 计算，折合人民币3 541 万元；环境效益方面：油性复合抑尘剂是一种无刺激性气味、无毒的液体产品，经权威机构检测，对人体皮肤、土壤、空气、橡胶、金属等都无损害无腐蚀，是一种环保产品，符合国家的经济可持续发展战略和国家提倡的环保绿色理念。社会效益方面：油性复合抑尘剂的推广使用，符合国家高新技术产品的发展政策，为国家每年节约大量可观的煤炭资源，同时为煤炭相关部门和单位节省大量的人力物力，减少了相关各种资源的浪费，符合国家的节能环保要求；该产品具有良好的经济效益，带动了相关化工产业，增加了就业岗位，为构建社会主义和谐社会贡献力量。