L'uso di diversi tipi di emulsione nel controllo delle polveri

Emulsioni

Le emulsioni sopprimono la perdita di particelle fini sia come particelle di polvere inalabili che respirabili quando vengono utilizzate in strade non sigillate. Lo scopo di questo articolo è discutere i tre tipi più comuni di emulsioni utilizzate nel controllo della polvere, tra cui emulsioni polimeriche sintetiche, emulsioni bituminose e lignosolfonati emulsionati. Credo che il ruolo multiforme svolto dalle emulsioni di polimeri sintetici dia loro un vantaggio rispetto alle altre emulsioni che nella maggior parte dei casi è diverso da un'applicazione all'altra.

Emulsioni polimeriche

Gli acrilati, gli acetati di polivinile e le emulsioni di polimeri sintetici di clorati di polivinile possono essere utilizzati per controllare la polvere. Questo gruppo di emulsioni viene prodotto mediante polimerizzazione del monomero in un mezzo acquoso. Il loro meccanismo d'azione si basa sulla cinetica di evaporazione, in cui la rimozione dell'acqua porta a una transizione dai fiocchi a un film come risultato della coalescenza. Il 40-60% di solidi in peso è responsabile dell'incapsulamento delle particelle e della formazione di una rete legante che aderisce insieme ai grani del suolo. Oltre alla soppressione della polvere, queste emulsioni possono fornire un miglioramento della forza mentre creano una superficie resistente agli agenti atmosferici. In alcuni progetti, tassi di applicazione di 1,27 l / m 2 la tenuta dello spruzzo superiore ha portato a valori di penetrazione compresi tra 25 e 38 mm. Vari altri progetti che utilizzano 1,4 - 4,5 l / m 2 hanno dimostrato che le emulsioni di polimeri sintetici funzionano meglio se miscelate con una longevità fino a un anno prima dei cicli di riabilitazione e trattamento.

In pratica, una facile applicazione con buona efficienza, aumento della resistenza al taglio del materiale, prestazioni costanti di controllo della polvere con moderata adattabilità alle condizioni di bagnato sono alcuni dei vantaggi delle emulsioni di polimeri sintetici. Le limitazioni includono la suscettibilità all'invecchiamento ossidativo della crosta che si forma sulla superficie per una prolungata esposizione ai raggi UV che porta al deterioramento e tendono ad essere costose a causa della scarsità di materie prime e processi di produzione per la loro sintesi.

Emulsioni bituminose

La riduzione della polvere attraverso l'uso di emulsioni bituminose a presa lenta è comune nelle strade non asfaltate. La dispersione della fase bituminosa nella soluzione acquosa non miscibile di fase tensioattivo emulsionante a frazioni di volume variabili è nota come emulsione bituminosa. La natura del tensioattivo determina la carica sull'emulsione, le emulsioni bituminose cationiche sono le più utilizzate nell'abbattimento delle polveri. La cinetica di contrazione come risultato della reazione con le superfici alcaline del suolo avviene attraverso fasi di flocculazione, densificazione e coalescenza quando la fase bituminosa si deposita dalla fase acquosa. La rottura e la polimerizzazione dell'emulsione è una combinazione di fenomeni basati sulle fluttuazioni di energia tra le forze tra le particelle disperse che portano alla gelificazione nel tempo. I terreni silicei, invece, interagiscono con le emulsioni cationiche attraverso l'astrazione dell'emulsionante, la deprotonazione dell'emulsionante acidificato e la migrazione delle goccioline.

Le emulsioni anioniche interagiscono con le superfici calcaree per rompere l'emulsione attraverso la formazione di sali di calcio dal tensioattivo mentre nelle superfici silicee l'adsorbimento del catione inorganico sulla superficie porta alla perdita di counterion sul tensioattivo con entrambi i processi con conseguente destabilizzazione dell'emulsione. Gli esempi variano da tassi di applicazione di 0,5 - 4,5 l / m 2 a seconda delle condizioni del manto stradale, della diluizione e del prodotto. La grande dimensione delle particelle di bitume risulta in una mancanza di penetrazione da parte delle emulsioni bituminose che rappresenta una sfida per un'adeguata polimerizzazione poiché si forma una crosta sulla superficie ed è soggetta a frammentazione in condizioni di traffico e bagnato. Il controllo della polvere e un certo grado di resistenza possono essere raggiunti attraverso la manutenzione utilizzando attrezzature stradali convenzionali non asfaltate sono difficili. La diluizione con acqua e resine non volatili migliora la penetrazione con queste ultime solubilizzando gli asfalteni per favorire la riduzione delle dimensioni delle particelle portando ad una migliore penetrazione. Alla diluizione con acqua il 25% di solidi in peso rimane come bitume nell'emulsione. Un'altra preoccupazione è che il rischio ambientale delle emulsioni bituminose è molto alto in quanto può essere mobilitato dalla pioggia e dal flusso terrestre per almeno 24 ore. Le strade continuamente trattate con queste emulsioni creano anche grandi concentrazioni di bitume, che è un problema ambientale a lungo termine per lo smaltimento o la riabilitazione.

Lignosolfonati

I lignosolfonati emulsionati possono agire come abbattitori di polvere nei materiali di ghiaia non legati. Sono sottoprodotti della carta al solfito e dei processi di produzione del legno in cui la lignina solfonata, un polimero costituito da subunità di fenil propano, viene dispersa in una soluzione acquosa. La loro composizione dipende dalle materie prime delle specie arboree e dalle sostanze chimiche utilizzate per estrarre la cellulosa, con acido lignina solforico neutralizzato contenente zucchero come ingrediente attivo. I lignosolfonati di calcio, sodio e ammonio rappresentano i tipi più comuni con il lignosolfonato di calcio utilizzato come soppressore della polvere. Inizialmente, il lignosolfonato viene miscelato con l'irrorazione topica come misura di mantenimento e riabilitazione. Allo stato emulsionato, i lignosolfonati sono costituiti per il 50% da solidi in peso. Le velocità di applicazione variano da 2,3 - 4,5 l / m 2 con un massimo di 2 trattamenti consigliati a stagione.

I vantaggi dei lignosolfonati emulsionati includono il basso costo, l'azione rapida che riduce i ritardi di trasporto, il legame delle particelle superficiali, l'aumento della resistenza a secco dei materiali in condizioni asciutte, di natura non igroscopica, quindi un'efficace ritenzione per lunghi periodi di siccità con bassa umidità, aiuta la flessibilità della plastica di argilla che consente la ristrutturazione e l'ulteriore compattazione del traffico e consente la rilavorazione della livellatrice sulla superficie umida. Le carenze includono l'essere biodegradabile e molto incline alla degradazione UV, la solubilità dei solidi in acqua che porta alla perdita dell'azione legante superficiale a causa della lisciviazione, quindi una scarsa adattabilità alle condizioni di umidità e la necessità di riapplicazioni frequenti, variazioni delle prestazioni basate sulla fonte dell'albero e processo di estrazione.

Se sei interessato a saperne di più, contattaci.

Grazie e cordiali saluti,

Lin Yang (signora)

-------------------------------------------------- ---------------

ZHEJIANG RUICO ADVANCED MATERIALS CO., LTD. (N. STOCK: 873233)

Aggiungere: No.188, Liangshan Road, Linghu Town, Nanxun District, Huzhou City, Zhejiang Province, China 313018

Wechat: 86 15268247664

E-mail: [email protected]