Способ закрепления пылящей поверхности

 

Изобретение относится к поверхностной обработке слоя материала связывающим покрытием и м.б. использовано впром-сти строительных материалов, в металлургической, угольной, химической пром-сти и др. отраслях народного хозяйства, в частности для связывания пылевыделяющего слоя при транспортировке сыпучих материалов в открытых железнодорожных платформах, баржах, автомашинах на ленточных транспортерах и т.д. Цель - повышение эффективности закрепления и упрощение способа. Для этого поверхность сыпучего материала обрабатывают пылесвязывающим компаундом, содержащим сульфитно-спиртовую барду, водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты и воду, до образования защитного слоя толщиной 10-20 мм. Пылесвязывающий компаунд содержит, мас.%1 сульфитноспиртовая барда 5-20; водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты 1,5-5,0; вода остальное. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (И) (sx)s Е 21 F 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4785750/03 (22) 29.01.90 (46) 07.02.92. Бюл, hL 5 (71) Белгородский технологический институт строительных материалов им. И.А. Гришманова и Научно-производственное объединение "Синтез, ПАВ" (72) Т.Н. Ильина, В.А, Минко, Л.В. Наумкина . и В.А. Миньков (53) 622.807(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1104300, кл, Е 21 F 5/06, 1983, Авторское свидетельство СССР

М 1084465, кл. Е 21 Е 5/02, 1982. (54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩЕЙ

ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к поверхностной обработке слоя материала связывающим покрытием и м.б. использовано в

Изобретение относится к области поверхностной обработки слоя материала связывающим покрытием и может быть использовано в промышленности строительных материалов,.в металлургической, угольной, химической и других отраслях народного хозяйства, в частности, для связывания пылевыделяющего слоя в промышленности ..строительных материалов при транспортировке сыпучих материалов в открытых железйодорожных платформах, баржах, автомашинах, на ленточных транспортерах и т.д. с

При открытых перевозках сыпучих материалов верхнюю поверхность последних обрабатывают связывающим составом для пром-сти строительных материалов, в металлургической, угольной, химической пром-сти и др. отраслях народного хозяйства, в частности для связывания пылевыделяющего слоя при транспортировке сыпучих материалов в открытых железнодорожных платформах, баржах, автомашинах на ленточных транспортерах и т.д. Цель — повыше.ние эффекти вности закрепления и . упрощение способа. Для этого поверхность сыпучего материала обрабатывают пылесвязывающим компаундом, содержащим сульфитно-спиртовую барду, водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты и воду, до образования защитного слоя толщиной 10-20 мм. Пылесвязывающий компаунд содержит, мас. : сульфитноспиртовая барда 5-20; водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты 1,5 — 5,0; вода остальное. 1 табл.

° епй исключения пылеобразования и выдувания сыпучих материалов в процессе перевозки. О

Известен состав для пь(леподавления, с представляющий собой водный раствор ор-, с4 ганических вяжущих веществ и солей неор- с ганической кислоты. I !

Состав содержит в качестве органиче- у ских вяжущих веществ сульфитно-дрожжевую бражку и соапсток растительного масла, а в качестве соли неорганической кислоты — нитрит натрия.

Недостатками указанного состава являются низкая прочность сцепления частиц, многокомпонентный состав связующего, а также использование в качестве одного из компонентов пищевого продукта соапсток

1710777 растительного масла, что являтся экономически нецелесообразным.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ закрепления пылящей поверхности, включающий обработку поверхности сначала раствором поверхностно-активного вещества — алкилсульфоэтоксидата, а затем пылесвязующим компаундом, содержащим полиакриламид (ПАА), сульфитно-спиртовую барду (ССБ) и воду при соотношении компонентов, мас. : ПАА 0,2 — 0,5; ССБ 5,010,0; вода остальное.

Недостатком известного способа является необходимость обработки поверхности ПА — водным раствором алкилсульфоэтоксилата, а затем нанесение связующего компаунда. Кроме того, низкая прочность сцепления частиц поверхностного слоя, обусловленная слабой связующей способностью полимера ПАА, эффективность действия функциональных групп которого проявляется в щелочной среде. В то время как ССБ являются в основном лигносульфонатами кальция, водные растворы которого дают кислую среду (рН 4 — 5). Поэтому полного связующего действия полимера не проявляется. Для повышения прочности покрытия в известном решении предлагается предварительно обрабатывать поверхность сыпучего материала водным раствором алкилсульфоэтоксилата и обработку компаундом повторить 2 — 3 раза через 1-2 ч, что соответственно усложняет способ.

Целью изобретения является повышение прочности покрытия и упрощение способа его нанесения на пылящую поверхность.

Обработку поверхности сыпучего материала производят до толщины корки 10 — 20 мм связующим компаундом, содержащим

ССБ, водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты и воду при следующем соотношении компонентов, мас. :

ССБ 5 — 20

Водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты 1,5-5,0

Вода Остальное.

Сопоставительный анализ с известным позволяет сделать вывод, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что поверхность сыпучего материала обрабатывается пылесвязующим компаундом, который, кроме ССБ, содержит водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты, до образования защитного

55 слоя толщиной 10 — 20 мм, а состав пылесвязующего компаунда отличается от известного,следующим содержанием, мас. :

ССБ 5 — 20

Водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты 1,5 — 5,0, Вода Остальное

Анализ известных составов пылесвязующих компаундов, используемых для обработки верхнего слоя сыпучего материала и получения на последнем закрепляющего слоя с целью предотвращения пылеобразования, показывает, что некоторые введенные вещества известны, например ССБ и вода, однако их применение в этих составах пылесвязывающих компаундов в сочетании с другими компонентами не обеспечивает составам такие свойства, которые они про-. являют в предлагаемом решении, а именно значительное повышение прочности поверхностного слоя материала и исключение пылеобразования и выдувания сыпучих материалов при открытых перевозках последних.

Использование небольших добавок водорастворимых солей сополимера стирола и малеиновой кислоты исключает необходимость обработки поверхностного слоя пылящих материалов раствором алкилсульфоэтоксилата, Последнее объясняется наличием в полимере гидрофобной составляющей стирола (-СН-СНг-) и гидрофильной (-сн - сн-)малеиновой кислоты. где Ме= Na+, NH4+, К+.

Присутствие в связующем составе полимера, содержащего гидрофобную и гидрофильную части, позволяет обрабатывать полиминеральные дисперсные вещества, имеющие различные по фильности поверхности. В результате увеличивается число контактов полимера с дисперсным веществом и прочность защитного слоя в целом.

Причем последнее достигается при содержании полимера в компаунде 1,5-5,0, Установлено, что обработку поверхности пылящего дисперсного материала необходимо проводить до образования защитного слоя толщиной 10 — 20 мм, Последнее достигается варьированием расхода связующего компаунда. При меньшей толщине образующееся покрытие непрочно и растрескивается при динамических нагрузках. Увеличение толщины корки выше

20 мм приводит к увеличению расхода компонентов, что экономически нецелесообразно, 1710777

СН2-СН вЂ” CH - СН вЂ” ) г ! 1

jn

C6H5 COONe сооме

Таким образом, каждый компонент пылесвязующего компаунда выполняет опре45 деленные функцйи.

Пример. В качестве пылящего материала используют тонкоизмельченный апатит. Связующий компаунд получают путем смешения компонентов, который затем на-!

50 носят на поверхность сыпучего материала с помощью разбрызгивателя. Состояние покрытия оценивают как во влажном состоянии, так и после сушки в обычных комнатных условиях. Прочность покрытия 55 проверяют посредством воздействия на него струей воздуха со скоростью 10-15 м/с. и оценивают состояние поверхности поеле

Таким образом, применение в качестве полимера водорастворимых солей сополимера стирола и малеиновой кислоты придает пылесвязующему компаунду новые свойства, благодаря которым исключается 5 предварительная обработка пылящей поверхности раствором . ПАВ, а также многократная обработка поверхности дйсперсного материала пылесвязующим компаундом. Обработка поверхности сыпучего 10 материала разработанным составом до образования корки толщиной 10-20 мм приводит к образованию более прочного покрытия.

ССБ представляет собой отход перера- 15 ботки древесины на целлюлозно-бумажных комбинатах и выпускается в жидком виде с содержанием сухих веществ 47-52% или порошкообразном. Массовая доля редуцирующих веществ к массе сухих веществ со- 20 ставляет 9-12%,. рН 20%-ного раствора

4,30-4,01, условная вязкость на вискозиметре ВЗ-1 302 с, плотность 1,25 г/см . Как показывают исследования, содержание

ССБ в компаунде должно составлять 5-,25

20%, при содержании предлагаемого полимера 1,5-5,0%.

Полимерный компонент композиции получают нейтрализацией сополимера стирола и малеинового ангидрида водным рас- 39 твором щелочи, Исходный сополимер получают радикальной сополимеризацией стирола с малеиновым ангидридом в среде органического растворителя, значение ха-. рактеристической вязкости полученного со- 35 полимера t y ) = 0,5 — 0,6. Структурная формула соли сополимера стирола и малеиновой кислоты может быть представлена в следующем виде: аэродинамических испытаний визуально, отмечая наличие в нем трещин и разрушений. Смачивание поверхности сыпучего материала оценивают визуально. Толщину корки Определяют с помощью штангенциркуля, достигая определенных ее размеров изменением расхода связующего компаунда. Результаты испытаний представлены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ закрепления поверхности дисперсного чатериала составами 2-4 увеличивает эффективность закрепления поверхности сыпучего материала путем образования более прочной защитной корки, которая предотвращает взметывание пыли под действием ветра.

Использование состава 6 приводит к образованию тонкой защитной пленки ввиду повышенной вязкости связующего состава.

В то время как при содержании компонентов ниже оптимального (состав 5) образуется толстая корка, которая, однако, имеет низкую прочность, растрескивается и разрушается при динамических испытаниях.

Последнее объясняется низким содержанием связующих компонентов.

Использование изобретения по сравнению с известным позволяет улучшить экологическую обстановку на территории транспортирования сыпучих материалов, исключить неоправданные потери материала при его транспортировании путем исключения пылевых выбросов в атмосферу, повысить экономические показатели путем снижения потерь дисперсных материалов.

Формула изобретения

Способ закрепления пылящей поверхности, включающий обработку поверхности сыпучего материала пылесвязывающим компаундом, содержащим сульфитно-спиртовую барду, полимер и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности покрытия и упрощения способа, обработку поверхности проводят до образования защитного слоя толщиной 10-20 мм пылесвязывающим компаундом, содержащим в качестве полимера водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты, при следующем соотношении компонентов, мас.:

Сульфитно-спиртовая барда 5-20

Водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты 1,5-5,0

Вода Остальное

1710777

Содержание, мас.Ф, в составе

Состояние смо" ченного слоя

Толщина слоя,мм

Состав

Вода

1 0,35 7,5

Трещины, разрушение,взме- тывание пыли

Остальное

3,2 Остальное 15

Смачивание хорошее,покрытие ровное

2 - 12

Смачивание хорошее

1,5 Остальное 1О

3 . - 5

То же

То же

Остальное

Остальное

4 - 20

5 - 4

21

Тоже

Остальное 9

6 - 21 6

Известный

45

Составитель

Редактор Н.Бобкова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Заказ 321 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Соли сополимера стирола и малеиновой кислоты

Смачивание не" удовлетворительное,трещины,разрушения

Смачивание неудовлетворительное, трещины

Смачивание неудовлетворительное,в слое трещины

Состояние высушенного покрытия

Корка не разрушается, нет взметывания пыли

Разрушений нет, трещины незна" чительные, взметывания нет

Трещины, разрушения,покрытие хрупкое,взметы; ванне пыли из трещин