[发明专利]使用增塑纤维素醚抑制灰尘的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年6月13日申请的美国专利申请No.13/495,256的优先权。

技术领域

本发明涉及灰尘的抑制；更具体地，本发明涉及一种特别有效的包含可溶性纤维素酶、增塑剂以及一种或者多种表面活性剂水流体的方法，该方法用来处理起尘材料堆(a mass of a dusting material)的暴露表面以抑制从此散发灰尘。

背景技术

源自储料堆和有轨车(railcars)的材料损耗造成经济损失以及环境问题。例如，根据基质和运输距离(Booth等，美国专利2,854,347)，未封盖的有轨车在运输过程中的煤损耗约为5％(Booth等，美国专利2,854,347)。另外，正如Wattles(Wattles，美国专利2,204,781)所描述的，未保护材料的风化可能会明显降低材料的价值。最终，有轨车或储料堆遭受侵蚀形成的材料没有简单地消失。其再沉积于其源头的顺风处，经常给货主带来麻烦并且伤害野生生物。

上述再沉积的材料可能产生有严重的后果。地表运输委员会(STB)确定开放的有轨车脱落的煤灰以及铁路道渣的污垢为一个严重的问题。STB规定铁路系统有权要求货主处理该问题(STB文件编号FD35305)。Tutumluer 的论文(E.Tutumluer，W.Dombrow，H.Huang；″Laboratory Characterization of Coal Dust Fouled Ballast Behavior″AREMA2008Annual Conference&Exposition September21-24，2008，Salt Lake City，UT)也提到了煤灰能够使轨道在大雨过后不稳定，增加出轨以及随之而来的经济后果的可能性。

过去，两个成功地用于降低储料堆和有轨车的材料损耗的成功方法：使用降低材料生成灰尘的固有倾向的方法处理整个材料，或者对该大量材料的暴露表面施用结壳剂并且形成抗损失的屏障。本发明涉及后者技术的应用。

近几十年来，已经提出了许多种方法来解决该问题。早在1939年，Wattles报道了将熔融石蜡施加到储料堆和有轨车(Wattles，美国专利2,204,781)。在20世纪50年代的早期，随着天然和人工胶乳的广泛使用，人们也发现它们能够有效地阻止源自储料堆和有轨车的材料损失(Booth等，美国专利2,854,347)。几乎与此同时，乙烯基加成聚合物，具体地说，水溶性的聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯以及聚丙烯酰胺也类似地作为储料堆和有轨车的涂层投入使用(Booth等，美国专利2,894,851)。在20世纪70年代早期，有人提出要求保护，在或者不在催化剂存在下，干燥油堆表面稳定剂的申请(Nimerick，等，美国专利3,708,319)。几乎同时，聚丙烯酰胺粘结剂或者干燥的聚丙烯酰胺粉末显示出能够有效地防止储料堆和干燥尾矿池遭受风侵蚀(Stout等，美国专利3,677,014)。单组分的其它示例包括使用硫酸钙(Mueller等，美国专利4,269,721)、高分子量聚乙二醇(Bums等，美国专利4,316,811)或者非水溶性异丁烯酸共聚物(Kirwin，美国专利4,594,268)。在20世纪70年代后期和80年代，配方也开始变得越来越复杂化，随着采用组合化合物来以解决单一化合物的缺陷，配方变得越来越复杂化。其示例包括：将硅酮加入到胶乳中(Nimerick，美国专利4,087,572)，有机粘合剂(例如蜡、焦油或沥青)与有机填料(例如煤)相结合(Kromrey，美国专利4,214,875)，煤焦油乳液与润湿剂结合(Shaw等，美国专利4,264,333)，水溶性纤维素醚与表面活性剂结合(Callahan，等美国专利4,369,121)，芳烃溶剂中煤沥青的乳化混合物并且其中的纤维素醚用作稠化剂以助于乳液的稳定(Kremer，美国专利4,960,532)，用于大部分的起尘材料或作为储料堆的表面保护层的不溶纤维素纤维以及使用或未使用额外聚合粘合剂(Kestner，美国专利4,836,945)，乳化的阴离子和水溶性阳离子聚合物的组合(Field，等，美国专利4,981,398)。最近以来，使用水泥(Walker，美国专利5,530,596以及Johnson，美国专利6,409,818)、糖类(Cole，美国专利No.5,595,782；Bytnar等，美国专利7,157,021；以及Wynne et al.，美国专利7,854,857)、糊化淀粉(Wolff，美国专利7,976,724)以及瓜尔豆胶混合物(Marsden,等，美国公开专利申请2010/0301266)的组合物全部都用于减少储料堆和有轨车的材料损失。