粉尘污染是世界公害之一,对人类和环境都有很大危害,如人类吸入高浓度粉尘会导致肺病发病率提高,强烈的粉尘颗粒刺激可引起气管炎、鼻炎、咽喉炎等呼吸道炎症。另外,高浓度粉尘还会造成能见度降低,可引起酸雨,对植物以及机械设备都会有腐蚀,对环境卫生影响也十分突出。因此,粉尘防治技术研究和开发一直受到高度重视,其发展水平也在不断提高。目前,抑尘方法主要有洒水抑尘、挡风抑尘网抑尘、遮盖抑尘、园林绿化抑尘、化学抑尘,而化学抑尘剂是粉尘防治中最有效的方法之一,特别是吸湿型高分子类化学抑尘剂能对粉尘料堆和路面上的粉尘起到良好的抑制作用,它既能防止风力和雨水侵蚀、保持水分、使粉尘表面形成坚硬的固结外壳,又能针对环境湿度变化而表现出吸放湿功能,以达到控制或减少粉尘伤害人类和环境的目的。本文研制了一种成本低、操作简单、抑尘效率高、成膜性好、吸湿性好的吸湿型复合抑尘剂。在筛选抑尘剂原料基础上,应用正交实验设计,获得了实验范围内的优化配方,并对其综合使用性能进行了比较系统的研究。优化配方条件为高吸水树脂聚丙烯酸(PAA)质量分数为0.15%,10%聚乙烯醇溶液质量分数为5%,羧甲基纤维素钠质量分数为0.1%,表面活性剂OP-10质量分数为0.25%。测得优化配方pH值为7.25,粘度为15.5mPa.s,渗透时间为4.45min,8h失水率为8.43%,喷洒顺畅且成膜性良好,最适喷洒量为4kg/m2。从这些基本性能测试结果可知,该抑尘剂pH值接近中性,对植物以及机械设备基本没有腐蚀性;该抑尘剂粘度低、喷洒性良好,采用一般洒水车喷洒即可。该复合抑尘剂的综合应用性能实验结果表明:粘度随温度升高而逐渐降低;温度升高抗蒸发能力下降;自然条件下(温度:22～35℃,湿度:40%～70%)具有良好吸湿放湿性能,且喷洒第二次比第一次的效果好,喷洒一次可抑尘10天左右,喷洒两次可抑尘20天以上;凝固前、后的抗冻性良好,冷冻后表面完整无裂缝,且凝固前的尘样经冷冻后表面形成一层更为坚固的膜,使得成膜性更好,膜强度更高,因而抑尘效果越好;抗风吹性能良好,风吹2小时后抑尘剂对PM2.5的抑尘效率为91.30%,对PM10的抑尘效率为88.89%,分别比水提高了 53.65%和39.46%;不同配方复合抑尘剂的渗透性不同,该复合抑尘剂的渗透时间随温度升高而缩短,且渗透深度越深,渗透速度越慢,这与复合抑尘剂的粘度有很大关系。对该复合抑尘剂的经济和环境效益分析结果表明,对于1万m2面积公路,喷洒抑尘剂防尘比喷洒水防尘的成本要低得多,洒水防尘每年需要花费60.04万元,喷洒该复合抑尘剂第一年成本只需30.04万元,但分析长期效益可知喷洒抑尘剂每年相当于有74.82万元的直接经济收益,且喷洒抑尘剂能够有效防止扬尘,对环境污染有较大改善。该复合抑尘剂可推广应用性强,具有良好经济和环境效益。