專(zhuān)利名稱(chēng)：剝離型壓制去污劑的制作方法
所屬技術(shù)領(lǐng)本發(fā)明屬于工程去污技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種剝離型壓制去污劑。
背景技術(shù)：
伴隨著核能的發(fā)展和應(yīng)用，放射性污染日益受到人們的關(guān)注，在核電站事故、核打擊或準(zhǔn)核打擊等非常情況下，放射性物質(zhì)會(huì)大量泄露到外界環(huán)境中，對(duì)空氣、水、土壤等環(huán)境造成污染，嚴(yán)重危害動(dòng)植物和人群的生存環(huán)境，使污染區(qū)人體在短時(shí)間內(nèi)受到放射性物質(zhì)照射劑量超標(biāo)，將導(dǎo)致放射性損傷或死亡。
在核污染大面積去污技術(shù)領(lǐng)域通常采用將沉降于物體表面的放射性灰塵轉(zhuǎn)移至安全地貯存或掩埋的方法來(lái)消除核污染即物理法。通常采用的方法有以下幾種(1)水沖法；(2)真空吸塵法；(3)鏟土法；(4)深耕法；但是這些傳統(tǒng)去污技術(shù)的弊端主要有以下幾個(gè)方面(1)去污不徹底；(2)易造成次生或二次污染；(3)廢物量大，運(yùn)輸、儲(chǔ)存或處置費(fèi)用高；(4)作業(yè)效率低，處置周期長(zhǎng)，人員受照劑量大，需要笨重的防護(hù)設(shè)備；這些弊端大大限制了傳統(tǒng)去污技術(shù)在大面積核應(yīng)急工程去污領(lǐng)域中的應(yīng)用。
目前，較為先進(jìn)的核污染去污技術(shù)是剝離型膜體去污技術(shù)，它以其適用范圍廣、對(duì)環(huán)境影響小、去污效率高、無(wú)二次污染或次生污染等優(yōu)良技術(shù)性能從各種去污技術(shù)中脫穎而出，受到各國(guó)的青睞。但是，目前的研究成果還有很大的局限性。如1986年切爾諾貝利核電站發(fā)生嚴(yán)重放射性泄露事故后前蘇聯(lián)研制開(kāi)發(fā)的干法消除劑以及目前俄羅斯研制開(kāi)發(fā)的干法消除涂料應(yīng)用范圍較狹窄，僅適用于松軟土壤，野外大面積推廣應(yīng)用價(jià)格高、操作復(fù)雜且由于施工技術(shù)質(zhì)量等方面的原因無(wú)法達(dá)到預(yù)想的去污效果，同時(shí)需要專(zhuān)門(mén)的設(shè)備予以噴涂，成膜性差不能使用機(jī)械回收，清除效率很低。
在我國(guó)，剝離型膜體去污技術(shù)方面的研究起步較晚，主要集中于建筑物內(nèi)部或核設(shè)施內(nèi)部的污染清除。中國(guó)輻射防護(hù)研究院、原子能科學(xué)研究院、清華大學(xué)等機(jī)構(gòu)先后開(kāi)展了剝離型膜體去污材料的研究，并取得了一定的科研成果，這些成果在金屬容器表面、光滑墻體表面獲得了應(yīng)用，且去污效果較好，防化研究院也開(kāi)展了有關(guān)去污劑的研究，主要集中于水中放射性顆粒的吸附和降解。但由于這些研究成果主要應(yīng)用于室內(nèi)特殊介質(zhì)表面或處于實(shí)驗(yàn)室階段，在野外復(fù)雜環(huán)境條件下應(yīng)用存在以下缺陷(1)對(duì)去污對(duì)象表面光潔度要求比較苛刻；(2)需要專(zhuān)用噴涂設(shè)備；(3)不具備壓制、吸附空氣中放射性氣溶膠的能力；(4)單位面積去污成本太高，性?xún)r(jià)比不具有野外大面積應(yīng)用價(jià)值；(5)形成的膜體需人工鏟除，作業(yè)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，人員受照劑量高；因此，受材料的性能限制，現(xiàn)有成果在核事故應(yīng)急或其它大面積放射性污染清除過(guò)程中難以推廣。
發(fā)明的目的本發(fā)明的任務(wù)即是研究開(kāi)發(fā)一種適用野外復(fù)雜環(huán)境條件和介質(zhì)表面的可清除放射性污染的壓制去污劑。該去污劑克服現(xiàn)有成果的缺陷，廢物量少，作業(yè)效率高，可壓制、吸附空氣中和地面的放射性顆粒，能形成可機(jī)械化剝離的包裹放射性顆粒的連續(xù)膜體，從而通過(guò)機(jī)械化剝離回收，運(yùn)輸處置，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)放射性污染清除的目的。
為完成上述任務(wù)，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是本發(fā)明由A組分和B組分構(gòu)成，A組分包括成膜材料和增塑劑，B組分包括增稠劑和填料，各組分的用量重量為成膜材料75-90，增塑劑3-5，增稠劑2-5，填料2-10。
本發(fā)明B組分中還可加入快干劑，其用量重量為10以下。
本發(fā)明組分中，采用的成膜材料為水基膠粘劑，主要包含丙烯酸乳液、醋酸乙烯基乳液、苯丙乳液、聚乙烯醇乳液等；其在材料中的作用主要是成膜、吸附、溶解固體材料；成膜材料的用量對(duì)膜體的滲透深度、溶液粘度、去污率、以及材料的成膜性影響很大，當(dāng)成膜材料的用量降低時(shí)，材料的滲透深度增大，去污率增大，但成膜性降低，膜體柔韌性、延伸率、可剝離性降低，當(dāng)成膜材料的用量增大時(shí)，材料的滲透深度減小，但成膜性提高很大，膜體柔韌性、延伸率增大，膜體與基面粘附力增大，不利于機(jī)械剝離。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)比，成膜材料的用量在75-90時(shí)為好，膜體的各項(xiàng)性能都比較合適。增塑劑為表面活性劑，主要包含臨苯二甲酸脂類(lèi)增塑劑、脂肪族二元酸脂類(lèi)增塑劑、磷酸脂類(lèi)增塑劑，增塑劑的用量是影響膜體韌性的主要因素，當(dāng)增塑劑的用量降低時(shí)，膜體的韌性和拉伸強(qiáng)度降低，使膜體變的硬脆而無(wú)彈性，當(dāng)增塑劑的用量增大時(shí)，膜體的韌性增強(qiáng)，伸長(zhǎng)率增大，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)比，增塑劑的用量在3-5時(shí)為好。增稠劑為纖維素醚類(lèi)增稠劑，增稠劑的加入可以在減少成膜材料用量的情況下獲得較好的成膜性，其用量過(guò)低則無(wú)法起到減少成膜材料用量，降低材料成本的作用，用量過(guò)高，也會(huì)對(duì)材料的成膜性構(gòu)成一定的影響，使材料的成膜性變差。增稠劑的用量是影響粘度的主要因素，粘度隨增稠劑用量的增加而增大，用量過(guò)大則使材料粘度過(guò)大，降低了材料的可噴灑性，增大了作業(yè)難度以及與現(xiàn)有裝備的適配性。增稠劑也是影響漿液穩(wěn)定性的主要因素，隨著增稠劑用量增加漿液穩(wěn)定性變差。綜合考慮增稠劑的用量對(duì)減少成膜材料用量，降低材料成本的作用，對(duì)粘度、漿液穩(wěn)定性的影響等因素，其用量以2-5為宜。填料主要為改性粘土如膨潤(rùn)土、廢紙漿，在材料中加入填料多是為了有效降低成本，吸附放射性顆粒，增加材料中的纖維含量。填料的用量也會(huì)對(duì)材料粘度和漿液穩(wěn)定性造成一定的影響，填料用量的增大可以有效降低材料的成本，但會(huì)使材料的粘度大大提高，降低了可噴灑性，增大作業(yè)難度，漿液穩(wěn)定性也有所降低，使材料的儲(chǔ)存時(shí)間縮短，通過(guò)試驗(yàn)，填料的用量在2-10時(shí)，材料的性?xún)r(jià)比較好，且對(duì)材料的粘度和穩(wěn)定性影響不大?？旄蓜樗?、活性碳粉及其它吸水材料，其作用是發(fā)生水化反應(yīng)消耗體系中的水分或吸收材料中的水分，縮短體系的固化時(shí)間。但用量過(guò)大時(shí)，對(duì)材料的韌性有一定的影響，使材料變脆，膜體表面龜裂現(xiàn)象嚴(yán)重，剝離性降低且材料漿液穩(wěn)定性差，易出現(xiàn)沉淀物，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)比，快干劑的用量必須控制在10以下。
本發(fā)明提出的去污劑具有壓制和去污雙重功用，清除的污染物主要為空氣中的放射性氣溶膠和地面上非固定性放射性沉降物。通過(guò)對(duì)氣溶膠和沉降物的沖刷、潤(rùn)濕、擴(kuò)散、吸附、粘結(jié)和干燥凝結(jié)等過(guò)程后形成連續(xù)的膜體，利用機(jī)械將膜體回收達(dá)到將污染物清除的目的。其噴灑于地面，在對(duì)放射性顆粒的吸附完成后，放射性顆粒與齊聚體共同形成齊聚體膠團(tuán)。在自然環(huán)境條件下，溶劑不斷蒸發(fā)，或者不斷與壓制去污劑中的快干劑發(fā)生水化反應(yīng)而消耗大量的水分子發(fā)出熱量，膠團(tuán)周?chē)乃瘜訙p薄，加劇了膠團(tuán)(吸附有沉降物顆粒)之間的布朗運(yùn)動(dòng)，使得齊聚體膠團(tuán)之間碰撞幾率不斷提高而導(dǎo)致齊聚體的相互聚結(jié)而形成齊聚體鏈網(wǎng)，最后形成污染物質(zhì)與材料黏結(jié)一起的連續(xù)膜體，且形成的連續(xù)膜體的力學(xué)性能指標(biāo)滿(mǎn)足機(jī)械化回收的要求。適用于野外各種復(fù)雜地面(混凝土表面、水泥和瀝青路面、中密土壤、農(nóng)田與砂土以及森林、多植被地面)上的核污染清除。
本發(fā)明具有以下特點(diǎn)(1)去污性能好，在各種基面上的去污率可達(dá)95％以上；(2)適用范圍廣，不僅可用于室內(nèi)規(guī)則光滑表面，還適用于野外復(fù)雜地質(zhì)表面的放射性污染清除，另外還適用于空氣中100米以下低空的放射性氣溶膠的清除；(3)適配性好，可滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)現(xiàn)有裝備和大型專(zhuān)用噴灑設(shè)備的噴灑要求；(4)廢物量少，綜合去污成本低；
(5)在溫度為25℃左右、濕度為40％時(shí)，成膜時(shí)間約為6～12h，但溫度、濕度對(duì)成膜時(shí)間均有較大的影響，隨溫度降低、濕度增加，成膜時(shí)間均相應(yīng)延長(zhǎng)；(6)成膜性好，且材料成膜后剝離強(qiáng)度較低，其拉伸強(qiáng)度大于粘結(jié)強(qiáng)度，便于機(jī)械化揭膜回收作業(yè)；(7)具有一定的耐久性，在松散土層上成膜后一個(gè)月內(nèi)膜體的各項(xiàng)性能指標(biāo)無(wú)顯著變化，在混凝土地面上三個(gè)月內(nèi)膜體的各項(xiàng)性能無(wú)顯著變化；(8)該材料在0℃以上使用時(shí)，除成膜時(shí)間、粘結(jié)強(qiáng)度隨溫度降低有所改變外，溫度降低對(duì)其他性能無(wú)明顯影響；該材料可在0℃以下的環(huán)境中成膜(但配料、噴灑應(yīng)在正溫下進(jìn)行)，但不應(yīng)在0℃以下環(huán)境中揭膜，應(yīng)待環(huán)境溫度回升至0℃以上并持續(xù)一段時(shí)間后再揭膜回收；(9)該材料在噴灑6～8h后可經(jīng)受雨水沖刷，材料成膜性能除成膜時(shí)間延長(zhǎng)外其他不受影響；該材料可在潮濕基面上使用，但基面潮濕會(huì)顯著延長(zhǎng)材料的成膜時(shí)間，也會(huì)降低用于松散土層配方材料成膜后的力學(xué)性能；材料成膜后長(zhǎng)期泡水雖對(duì)去污率無(wú)太大影響，但由于會(huì)顯著降低膜體的力學(xué)性能，會(huì)給機(jī)械連續(xù)起卷回收造成一定困難；本發(fā)明的基本性能如下表

本發(fā)明的適用范圍如下表

具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施例如下實(shí)施例1本實(shí)施例由A組分和B組分構(gòu)成，A組分包括成膜材料和增塑劑，B組分包括增稠劑和填料。A組分中的成膜材料為水基膠粘劑，如丙烯酸、醋酸乙烯基乳液、苯丙乳液、聚乙烯醇乳液等；增塑劑為表面活性劑，如含臨苯二甲酸脂類(lèi)增塑劑、脂肪族二元酸脂類(lèi)增塑劑、磷酸脂類(lèi)增塑劑；B組分中的增稠劑主要為纖維素醚類(lèi)增稠劑；填料為改性粘土，如膨潤(rùn)土、廢紙漿，各組分的用量為成膜材料75-90，增塑劑3-5，增稠劑2-5，填料2-10。
為了提高本實(shí)施例壓制去污劑生產(chǎn)調(diào)制的規(guī)模，充分發(fā)揮裝備的原有功能，使壓制去污劑形成系列產(chǎn)品，增加壓制去污劑在使用時(shí)的可操作性、延長(zhǎng)材料的保質(zhì)期和保存時(shí)限，經(jīng)過(guò)研究和調(diào)制，實(shí)施例為雙組分包裝，其中主劑A組分為溶液，輔劑B組分為粉劑，使用時(shí)將A、B組分混合并攪拌均勻，即可實(shí)施噴灑作業(yè)。
實(shí)施例2本實(shí)施例由A組分和B組分構(gòu)成，A組分包括成膜材料和增塑劑，B組分包括增稠劑、填料和快干劑。成膜材料為水基膠粘劑，主要包含丙烯酸乳液、醋酸乙烯基乳液、苯丙乳液、聚乙烯醇乳液等；增塑劑為表面活性劑，如含臨苯二甲酸脂類(lèi)增塑劑、脂肪族二元酸脂類(lèi)增塑劑、磷酸脂類(lèi)增塑劑；B組分中的增稠劑主要為纖維素醚類(lèi)增稠劑；填料為改性粘土如膨潤(rùn)土、廢紙漿；快干劑為水泥快干劑為水泥、活性碳粉。各組分的用量為成膜材料75-90，增塑劑3-5，增稠劑2-5，填料2-10，快干劑10以下。
權(quán)利要求
1.一種剝離型壓制去污劑，其特征在于其由A組分和B組分構(gòu)成，A組分包括成膜材料和增塑劑，B組分包括增稠劑、填料和快干劑，各組分的用量為成膜材料75-90，增塑劑3-5，增稠劑2-5，填料2-10，快干劑10以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剝離型壓制去污劑，其特征在于所述B組分還中還可加入快干劑，其用量為10以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剝離型壓制去污劑，其特征在于所述成膜材料為水基膠粘劑，主要包含丙烯酸乳液、醋酸乙烯基乳液、苯丙乳液、聚乙烯醇乳液等
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剝離型壓制去污劑，其特征在于所述增塑劑為表面活性劑，主要包含臨苯二甲酸脂類(lèi)增塑劑、脂肪族二元酸脂類(lèi)增塑劑、磷酸脂類(lèi)增塑劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剝離型壓制去污劑，其特征在于所述增稠劑為纖維素醚類(lèi)增稠劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剝離型壓制去污劑，其特征在于所述填料為改性粘土如膨潤(rùn)土、廢紙漿。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剝離型壓制去污劑，其特征在于所述快干劑為水泥、活性碳粉。
全文摘要
本發(fā)明屬于工程去污技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種剝離型壓制去污劑。其由主劑A組分和輔劑B組分構(gòu)成，主劑A組分包括成膜材料和增塑劑，輔劑B組分包括增稠劑、填料和快干劑，各組分的用量為成膜材料75－90，增塑劑3－5，增稠劑2－5，填料2－10，快干劑10以下。本發(fā)明具有壓制和去污雙重功用，清除的污染物主要為空氣中的放射性氣溶膠和地面上非固定性放射性沉降物。通過(guò)對(duì)氣溶膠和沉降物的沖刷、潤(rùn)濕、擴(kuò)散、吸附、粘結(jié)和干燥凝結(jié)等過(guò)程后形成連續(xù)的膜體，利用機(jī)械將膜體回收達(dá)到將污染物清除的目的。其形成的連續(xù)膜體的力學(xué)性能指標(biāo)滿(mǎn)足機(jī)械化回收的要求。適用于野外各種復(fù)雜地面(混凝土表面、水泥和瀝青路面、中密土壤、農(nóng)田與砂土以及森林、多植被地面)上的放射性污染清除。
文檔編號(hào)C09K3/00GK1760992SQ20041006057
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者王天運(yùn), 雷志良, 劉家洛, 王振中, 劉水江, 劉國(guó)強(qiáng), 張羚耀 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍總參謀部工程兵科研三所