Способ закрепления пылящей поверхности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 7 А 1 21 Р 5/02 МИТЕТОТКР ЫТИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ТЕН сти- ишное кина рхност- зываювано в ПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Белгородский технологическийтут строительных материалов им, И.Аманова и Научно-производствобъединение "Синтез ПАВ"(56) Авторское свидетельство СССРМ 1104300, кл, Е 21 Е 5/06, 1983,Авторское свидетельство СССРМ 1084465, кл. Е 21 Е 5/02, 1982.(54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛПОВЕРХНОСТИ(57) Изобретение относится к повеной обработке слоя материала свящим покрытием и м.б. использо 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,При открытых перевозках сыпучих мате- алов верхнюю поверхность последних оббатывают 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 - 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.%: сульфитно спиртовая барда 5-20; водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты 1,5 - 5,0; вода остальное. 1 табл,исключения пылеобразования и выдувания сыпучих материалов в процессе перевозки.Известен состав для пылеподавления, представляющий собой водный раствор органических вяжущих веществ и солей неорганической кислоты.Состав содержит в качестве органических 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 соапстокрастительного масла, что являтся экономически нецелесообразным.Наиболее близким по технической сущностик 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 5,0- 10,0; вода остальное.Недостатком известного способа является необходимость обработки поверхности ПАВ - 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 Водорастворимыесоли сополимера стирола и малеиновойкислоты 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 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 слоя толщиной 10 - 20 мм, а состав пылесвязующего компаунда отличается от известного,следующим содержанием, мас. О :ССБ 5 - 20Водорастворимыесоли сополимерастирола и малеиновойкислоты 1,5-5,0,Вода ОстальноеАнализ известных составов пылесвязующих компаундов, используемых для обработки верхнего слоя сыпучего материала иполучения на последнем закрепляющегослоя с целью предотвращения пылеобразования, показывает,что некоторые введенные вещества известны, например ССБ ивода, однако их применение в этих составахпылесвязывающих компаундов в сочетаниис другими компонентами не обеспечиваетсоставам такие свойства, которые они про-.являют в предлагаемом решении, а именнозначительное повышение прочности поверхностного слоя материала и исключение пылеобразования и выдувания сыпучихматериалов при открытых перевозках последних,Использование небольших добавок водорастворимых солей сополимера стирола ималеиновой кислоты исключает необходимость обработки поверхностного слояпылящих материалов раствором алкилсульфоэтоксилата, Последнее объясняетсяналичием в полимере гидрофобной составляющей стирола (-СН-СН 2-) и гидрофильной1-сн - сн-)- малеиновой кислоты.где Ме= Ка+, ЙН 4+, К+.Присутствие в связующем составе полимера, содержащего гидрофобную и гидрофильную части, позволяет обрабатыватьполиминеральные дисперсные вещества,имеющие различные по фильности поверхности. В результате увеличивается числоконтактов полимера с дисперсным. веществом и прочность защитного слоя в целом.Причем последнее достигается при содержании полимера в компаунде 1,5-5,0 о ,Установлено, что обработку поверхности пылящего дисперсного материаланеобходимо проводить до образования защитного слоя толщиной 10 - 20 мм, Последнее достигается варьированием расходасвязующего компаунда. При меньшей толщине образующееся покрытие непрочно ирастрескивается при динамических нагрузках. Увеличение толщины корки выше20 мм приводит к увеличению расхода компонентов, что экономически нецелесообразно,-СН 2-СН - СН - СН - г 3 п сбнб сооме сооме Таким образом, каждый компонент пылесвязующего компаунда выполняет опре 45 деленные функцйи.П р и м е р. 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 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 ставляет 9-12 О рН 20-ного раствора 4,30-4,01, условная вязкость на вискозиметре ВЗ302 с, плотность 1,25 г/см . Как показывают исследования, содержание ССБ в компаунде должно составлять 5-,25 20 О, при содержании предлагаемого полимера 1,5-5,0%.Полимерный компонент композиции получают нейтрализацией сополимера сти-. рола и малеинового ангидрида водным рас твором щелочи, Исходный сополимер получают радикальной сополимеризацией стирола с малеиновым ангидридом в среде органического растворителя, значение ха-. рактеристической вязкости полученного со полимера= 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 дисперсногочатериала 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 посравнению 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 ющ и й с я 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-спиртоваябарда 5-20Водорастворимыесоли сополимера стирола и малеиновойкислоты 1,5-5,0 Вода Остальное1710777 Содержание, мас.Ф, в составе Состояние смо"ченного слоя Толщина слоямм Состав Вода 1 0,35 7,5 Трещины, разрушение,взме- тывание пыли Остальное 3,2 Остальное 15 2 - 12 Смачивание хорошее 1,5 Остальное 1 О То же 20 То же Остал ьное Остальное 4 - 20 Смачивание неудовлетворительное, трещины 21 Тоже Остальное 9 б " 21 6 М ФИзвестный 40 45 50 СоставительРедактор НБобкова Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко Заказ 321 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Соли сополимера стирола и малеиновой кис- лоты Смачивание не"удовлетворительное,трещины,разрушения Смачивание хорошее,покрытие ровное Смачивание неудовлетворительное,в слоетрещины 1Состояние высушенного покры- тия Корка не разрушается, нетвзметыванияпыли Разрушений нет,трещины незна"чительные,взметывания нет Трещины, разрушения, покрытиехрупкое,взметы;ванне пыли изтрещин