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近年来,我国大部分地区都发生了严重的雾霾现象,给交通运输及人们的生活和健康带来了非常恶劣的影响。雾霾形成的主要原因是空气中细颗粒物的含量超标,这些细颗粒物的形成存在多样化因素,如城镇拆建、散料运输、土地沙化等一系列与社会发展和人类生活息息相关的活动。随着科学发展,传统的抑尘方法(如篷布遮盖、洒水等)由于使用不便、抑尘时间短等缺点逐渐被市场淘汰,近年来各种化学抑尘剂应运而生,并且发展迅速。目前广泛使用的高分子抑尘剂多为硬壳型,产品喷洒后形成的固化层较脆,受到风吹和运输中震荡后容易碎裂,失去抑尘效果,且其成本较高。所以,制备价格低廉、成膜柔韧、抑尘性能优良的抑尘剂很有必要。本论文以来源广泛、价格低廉的天然小麦秸秆和羧甲基纤维素为原料,采用水溶液聚合法制备了软膜型秸秆纤维素抑尘剂和聚乙烯醇(PVA)/羧甲基纤维素(CMC)接枝丙烯酰胺(AM)抑尘剂。实验主要研究了秸秆纤维素的提取工艺、秸秆纤维素抑尘剂的制备工艺及PVA/CMC-g-AM抑尘剂的制备方法,并利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)等对原料和抑尘剂产物进行了结构表征和形貌观察;利用柔软度仪考察了秸秆纤维素抑尘剂的成膜柔软度;利用静态接触角测量仪考察了去离子水对秸秆纤维素的润湿性和PVA/CMC-g-AM抑尘剂的润湿能力。以煤粉为试验对象,考察了两种抑尘剂的抗震荡性能、抗风蚀性能、保湿性能、渗透性能;通过煤堆模型浸泡实验考察了秸秆纤维素抑尘剂的耐水性能。主要结论如下:(1)秸秆纤维素的较佳提取工艺条件为:用质量分数为10%的Na OH溶液以12:1的液固质量比在100℃下蒸煮粉状秸秆90min。FT-IR分析结果表明天然秸秆中存在醚键、酯键等多种特征官能团,而秸秆纤维素结构简单,以羟基为主;XRD分析结果表明天然秸秆结晶度低,只有7.59%;经过提取处理,纤维素结构中的大量OH暴露出来,形成氢键,结晶度升高为27.04%。天然秸秆与去离子水的接触角为69.0°,而秸秆纤维素与去离子水的接触角为15.9°,进一步说明秸秆纤维素表面变粗糙,与试剂的接触面积大幅度增加。(2)秸秆纤维素抑尘剂的较佳合成工艺条件为:m(纤维素):m(丙烯酸):m(二甲基二烯丙基氯化铵)=6:5:1,引发剂过硫酸钾(KSP)用量为总单体质量的1.0%,交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)用量为总单体质量的0.5%,65℃下反应5h后,其接枝率达到了83.2%。当丙三醇的添加量占总质量的20%时,得到的抑尘剂胶膜结晶度只有3.80%,此时抑尘剂成膜柔软。TG分析结果表明接枝共聚物的热分解温度在230℃以上。使用质量分数为8%的抑尘剂(固含量为32.3%)溶液喷洒煤粉后,10h的抗风蚀试验结果显示煤粉的损失率为5.2%,9h的连续震荡试验结果显示煤粉的损失率为5.4%,分别较单纯用水喷洒时的损失率降低了17.6%和46.6%。(3)当m(CMC):m(PVA):m(AM)=3:1:4,KSP为单体质量的1.2%,MBA为单体质量的0.5%,在65℃下反应5.5h后,制备出粘度合适的PVA/CMC-g-AM抑尘剂。PVA/CMC-g-AM共聚物的热稳定性良好,热分解温度在250℃以上,SEM观察到共聚物胶膜具有鲜明的多孔结构。正向渗透试验和接触角测量结果表明,在抑尘剂中加入0.2%的十二烷基本磺酸钠(SDBS)就可以提高其对煤粉的渗透性和润湿性;将质量分数1.0%的SDBS加入到6%的抑尘剂(固含量26.7%)溶液中,其与煤粉的接触角为18.9°,渗透厚度达到3.4cm。应用实验结果表明,此抑尘剂具有较好的保湿性和抗风蚀性,在煤粉表面喷洒抑尘剂溶液后,50℃下10h其水分的蒸发量为0.2g/cm2;风蚀实验12h,其煤粉损失率只有1.8%。