CN101292008A

CN101292008A - 减少灰尘的方法

Info

Publication number: CN101292008A
Application number: CNA2006800390275A
Authority: CN
Inventors: 克利斯汀·拉斯; 安德鲁·P·维罗尔
Original assignee: Monosol LLC
Current assignee: Monosol LLC
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2008-10-22
Also published as: AU2006321618A1; JP2009518525A; WO2007067890A2; CA2624419A1; WO2007067890A3; EP1963457A2; WO2007067890B1; US20080255290A1; US20070135561A1

Abstract

本发明公开了一种减少灰尘的方法，包括向具有微粒物质的表面以干态计算为0.1g/m～6g/m²的比例施用并再次施用一种单相溶液，该单相溶液包括选自由聚乙烯醇、其衍生物、及上述物质的组合所组成的组中的一种水溶性聚合物，本发明还公开用于该方法的适宜的溶液，其可包括或不包括表面活性剂、增塑剂、增粘剂和纳米粘土。

Description

减少灰尘的方法

技术领域

本发明主要涉及抑制灰尘并稳定大量的诸如沙子和土壤的小微粒物质防止其瓦解的方法。本发明更具体涉及通过向松散的微粒基质上施用水溶性聚合物的溶液来抑制空气携带的微粒产生的方法。

背景技术

灰尘，细小的微粒固体物质，在没有植被覆盖或植被稀疏覆盖的区域和大部分未铺路面的植被稀疏覆盖的区域会天然产生。在行人或车辆交通密集而没有覆盖的区域也会产生灰尘，并且在铺了路面的机场和直升飞机场交通区域的路肩，通常灰尘也会是一个问题。当人们需要占用邻近产生灰尘区域的土壤区域时，就会需要灰尘控制。对灰尘的控制也是延长车辆及其发动机寿命所需考虑的一个重要因素。

一种“减尘剂(dust palliative)”(或在上下文中称减尘剂(palliative))是一种施用到土壤表面来防止土壤颗粒成为可空气携带的微尘。下列其他术语用于表示灰尘控制材料：防尘剂、喷雾或土壤稳定剂、灰尘控制剂和除尘剂。

在表面渗透法中，所述减尘剂，一种液体，通常是水溶液，通过喷雾或喷洒直接施用到土壤表面，并允许其渗透该表面。已知的用于渗透土壤表面的减尘剂包括沥青(稀释沥青、乳化沥青和筑路焦油)、树脂(树脂-石油-水乳液、木质素、混凝土养护化合物)、盐(氯化钙盐水、氯化钠盐水、氯化镁盐水)和水。

在表面覆盖方法中，使用聚集体、预制膜和网，或表面处理剂形成表面覆盖来控制灰尘。液体表面处理剂包括沥青(液态沥青)和聚醋酸乙烯酯的使用。

已经提出过改变水以减少其蒸发和流失趋势会改善其在灰尘抑制中的有效性。现有技术已经教导了与硼酸盐或硼酸交联的聚乙烯醇的胀流型溶液以特殊的施用比例的应用。现有技术还教导了诸如聚醋酸乙烯酯乳液的聚合物乳状液以特殊的施用比例的应用。

发明内容

本发明的一方面提供了一种减少灰尘的方法，包括以干态计算为10g/m²～150g/m²的比例向具有微粒物质的基质上施用包括水溶性聚合物的单相溶液的步骤。所述水溶性聚合物可以是聚乙烯醇或其衍生物。

本发明的另一方面，提供了一种减少灰尘的方法，包括以干态计算为0.1g/m²～10g/m²的比例向具有微粒物质的基质上施用包括水溶性聚合物的单相溶液的步骤。所述水溶性聚合物是聚乙烯醇或其衍生物。所述方法进一步包括以干态计算为0.1g/m²～10g/m²的比例向所述表面再次施用所述溶液的优选步骤，其中施用和再次施用间的时间足以使前一次施用基本干燥，以便在所述基质上积累更大量的聚合物。

通过阅读下面的详细说明之后，本发明进一步的方面和优点对于本领域普通技术人员会变得明显。由于所述方法可以以各种形式的实施方式进行，下面包括具体的实施方式的说明应理解这些公开是说明性的，而不是意在将本发明限制为此处公开的具体实施方式。

具体实施方式

本发明和此处所述的组合物用于灰尘的抑制(抑制空气携带的微粒的产生)和稳定大量的诸如沙子和土壤的小微粒物质防止其(例如被风力)瓦解。所述方法包括将水溶性聚合物施用到包括松散的微粒的基质上。

主要方法包括向包括微粒物质的表面施用一种单相溶液，该单相溶液包括水溶性聚合物，例如聚乙烯醇(PVOH)，其衍生物，和上述物质的组合。所述方法不涉及聚合物乳液的使用。

水溶性聚合物溶液

在一个实施方式中，所述聚合物主要由或仅由PVOH和/或其共聚物组成。优选的，所述聚合物主要由或仅由PVOH组成。如果使用聚乙烯醇或其共聚物，那么PVOH可以是部分或完全水解的。聚乙烯醇(PVOH)是通常通过聚醋酸乙烯酯的醇解，经常称为水解或皂化，制备的一种合成树脂。

完全水解的PVOH，其中实质上所有的乙酸酯基团都已经被转变为醇基团(例如98％或更大程度的水解)，是一种强氢键的高度结晶化的聚合物，其仅溶于热水，例如在大约60℃或更高温度下快速溶解。

如果在聚醋酸乙烯酯的水解之后允许存在足够数量的乙酸酯基团，那么可知该PVOH聚合物是部分水解的，其具有较弱的氢键和较低的结晶度，可溶于冷水中，例如，在大约10℃或更高温度下快速溶解。优选使用冷水可溶的聚合物。

虽然部分水解型的PVOH在技术上是乙烯醇-醋酸乙烯酯共聚物，但是全部水解和部分水解的PVOH通常都被称作PVOH均聚物。

中间的冷/热水可溶的聚合物可包括，例如部分水解的PVOH的共混物(例如，水解度为大约94％～大约98％)，并且仅仅在温水中易于溶解，例如在大约40℃或更高温度下快速溶解。

术语PVOH共聚物一般用于描述由乙烯基酯(通常是醋酸乙烯酯)和另外一种单体的共聚物水解得到的聚合物。通过改变共聚的单体的类型和量，PVOH共聚物可被制成具有理想的膜特性。共聚的例子是那些醋酸乙烯酯与羧酸或与羧酸酯的共聚。此外，如果这些共聚物中仅有部分乙酸酯基团水解，那么得到的聚合物也可描述为——具有醋酸乙烯酯、乙烯醇和羧酸基团的PVOH三元共聚物，虽然其一般被称为共聚物。

优选选择的水溶性聚合物，以其4％的溶液，在20℃下其粘度范围大约5cP至大约40cP，更优选为20℃下大约10cP至大约30cP。

除非另有说明，可预期的是所述方法和溶液包括的实施方式中包括下面进一步描述的一种或多种另外的可选的组分、特征和步骤。

优选所述溶液基本不含交联剂，或完全不合用于该水溶性聚合物的交联剂。使用不含交联剂的部分水解的PVOH(或共聚物衍生物)可稳定土壤和其他基质，防止灰尘的产生，并且还可修复所述基质由于例如交通而变得不稳定的部分。修复这些基质的过程简单地包括施用细小水雾，使所述颗粒与存在的水溶性聚合物和可选的制剂重新结合在一起。

但是，在一种类型的实施方式中，仅有小量的弱交联剂将被使用。

对于使用PVOH用作所述水溶性聚合物的情况，交联剂可选自能够与PVOH的羟基形成化学键的任何化学试剂。这样的交联剂包括，例如，单醛(如甲醛和乙醇醛)、二醛(如乙二醛、戊二醛和丁二醛)、含醛树脂(如三羟甲基密胺)、二羧酸(例如马来酸、草酸、丙二酸和琥珀酸)、柠檬酸、缩水甘油基和其他双官能的甲基丙烯酸酯、N-内酰胺羧酸酯、二硫酚类(例如m-苯并二硫酚)、硼酸和硼酸盐、碳酸锆铵、无机聚离子(如钼酸盐和钨酸盐)、铜盐和其他1B族元素的盐、和聚酰胺-表氯醇树脂(聚氮杂环丁烷预聚物)。

除了这些与羟基直接进行缩合反应(例如分别与羧酸和醛进行酯化反应和缩醛作用)的交联剂，为了溶液稳定性和流变能力的原因-优选的交联剂是那些具有一个或多个下列功能的交联剂：那些通过不稳定的极性共价相互作用形成配合物的交联剂、那些通过离子相互作用交联的交联剂、那些通过氢键相互作用交联的交联剂和这些交联剂的组合。这种优选交联剂的例子为硼酸盐、硼酸、碳酸锆铵、诸如钼酸盐和钨酸盐的无机聚离子、铜盐和其他1B族元素的盐和聚酰胺-表氯醇树脂，及其组合。水溶性聚酰胺-表氯醇可从特拉华州威尔明顿的Hercules公司得到，商标名为POLYCUP 172。特别优选的用于PVOH的交联剂为硼酸。

所述交联剂，如果使用的话，其用量小于基于该水溶性聚合物如PVOH的重量的5wt％。并且，或在另一个实施方式中，所述交联剂，如果使用的话，其用量小于基于所述溶液重量的0.5wt％。

所述溶液可以包括，也可不包括增塑剂。增塑剂协助使微粒物质间的结合变得更柔韧灵活，从而更加不易破裂。甘油是优选的增塑剂。在优选实施方式中，对于PVOH，甘油用量以干态计算为所述溶液的大约5wt％至大约40wt％。适宜与PVOH一起使用的其他增塑剂为本领域已知，可以预期的是它们也可用于此处描述的溶液。

所述溶液可以包括，也可不包括表面活性剂。表面活性剂可以协助在颗粒上润湿所述溶液，并渗透至所述基质的一定厚度中。适宜的表面活性剂可包括非离子类、阳离子类、阴离子类和两性离子类。优选所述表面活性剂是非离子类、阳离子类或两性离子类或其组合。适宜的表面活性剂包括但不限于，聚氧乙烯化的聚氧化丙烯二醇、醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、第三炔二醇(tertiary acetylenic glycols)和链烷醇酰胺(非离子表面活性剂)、聚氧乙烯化胺、季铵盐和季铵化的聚氧乙烯化胺(阳离子类)，和氧化胺、N-烷基甜菜碱和硫代甜菜碱(两性离子类)。优选的表面活性剂为醇乙氧基化物、季铵盐和氧化胺。优选地，所述表面活性剂的亲水亲油平衡值为10或更大，更优选为大于10。

所述溶液可以可选地包括增粘剂。所述增粘剂在螯合那些没有增粘剂就不能结合到聚合物基体中的松散颗粒方面可以协助提供灰尘抑制的第二形式。适宜的增粘剂分为三类：松香基树脂和松香酯、包括氢化的烃类树脂的烃类树脂和萜烯树脂。适宜的增粘剂可选自松香酯的AQUATAC家族，例如AQUATAC 6085松香酯，其可从Arizona化学品公司以60％固体的分散剂形式得到。所述增粘剂含量优选为基于所述水溶性聚合物重量的大约1/100％～1％。

所述溶液可以可选地包括纳米粘土或其他纳米级的微粒物质。这些纳米微粒，很像交联剂，能够增强该聚合物溶液形成的膜的防水性和强度。适宜的纳米级微粒物质，包括天然的层状硅酸盐材料(粘土)，包括纳米粘土的蒙皂石家族、合成的层状硅酸盐(例如LAPONITE粘土，可从英国的LaporteIndustries PIc得到)、纳米晶主族金属氧化物、纳米晶稀土元素氧化物、纳米晶过渡金属氧化物、前述纳米晶氧化物的混合物；纳米晶主族金属磷酸盐和膦酸盐、纳米晶过渡金属磷酸盐和膦酸盐，和纳米晶碱土金属磷酸盐和膦酸盐；纳米晶硫族元素化合物；纳米晶富勒烯聚集体，和前述任意物质的组合。

优选为选自纳米粘土的蒙皂石家族的亲水纳米粘土(例如滑间皂石(aliettite)、贝得石、水辉石、蒙脱石、绿脱石、皂石、锌蒙脱石、硅镁石、锂霞石(swinefordite)、铬岭石、雅洪脱石(yakhontovite)和锌硅石(zincsilite))。更优选为诸如钠蒙脱土的蒙脱土。钠蒙脱土可以从德克萨斯州Gonzales的南方粘土制品有限公司(Southern Clay Products Inc.)得到，其商品名为CLOISITE NA。优选所述纳米级微粒物质含量以干态计算为所述溶液的大约2wt％至大约5wt％。

在一种类型的实施方式中，所述溶液可包括色素，作为施用的指示剂。在水溶液中有色并且干燥后变得清晰的着色剂是已知的。如果没有着色剂的话，在许多基质上所施用的除尘剂会看起来不明显(例如，看起来像个膜)。

一般来讲，此处所述的溶液可以任何适宜的浓度使用，并且该浓度可以根据所用的施用的装置而改变。例如，浓度范围为大约0.01wt％固体至大约20wt％固体是可预期的。对于单独或主要采用湿润施用(如下文所定义)的土壤稳定化和减尘的应用来说，水溶性聚合物溶液和可选择的添加剂优选的固含量范围为大约1wt％至大约20wt％，更优选为大约4wt％至大约16wt％，例如4wt％、12wt％或16wt％。当在细小微粒物质非常细的应用中(例如，诸如铜矿的采矿操作)，所述固含量可以低至1wt％。对于单独或主要采用干燥再施用(如下文所定义)的土壤稳定化和减尘应用来说，水溶性聚合物溶液和可选择的添加剂优选的固含量范围为大约0.01wt％至大约5wt％，更优选为大约0.01wt％至大约2.5wt％，例如0.03wt％、0.1wt％或大约2wt％。

可通过将包含所述水溶性聚合物的固体混合物溶解于水中，或者通过稀释制备好的浓溶液来制备所述溶液。这些成分固体混合物的优选形式包括喷雾干燥的粉末、成丸状的固体和成薄片状的固体。这些固体可提供到用相同或不同的水溶性聚合物制成的水溶性袋子中，从而该袋子能够在施用地容易地溶解以得到适宜的溶液。

高比例施用

在高比例实施方式中，优选的溶液的施用比例使其以干态计算得到10g/m²至150g/m²，优选50g/m²至150g/m²。

优选以得到含有基本离散的溶液液滴的细小薄雾的方式施用所述溶液，而不是将溶液冲到基质上，因为这会引起径流而不是使溶液均匀渗透至土壤中。可用本领域已知的喷杆喷雾器来获得细小薄雾的施用。施用方法包括液体压力分布、重力流动分布和用手持装置的施用。其他施用器包括本领域已知的涂布器、水箱、塔枪(tower gun)等。在一个实施方式中，喷雾装置直接定位于要处理的区域上方(例如至少大约14英寸，36cm；或大约14英寸至大约5英尺，36cm～150cm的范围内)来避免漂流和径流。

在施用过程中特别优选的是具有相对高浓度的聚合物(例如4wt％～20wt％)的溶液的细小液滴尺寸，以获得向诸如沙子的基质中的合适的渗透并避免径流。优选稀释具有相对高粘度(例如1000cP)的溶液，例如稀释至聚合物含量为大约1wt％至大约8wt％，比如4wt％的聚合物，以得到粘度接近水(例如1cP至40cP)的溶液。

可选地，所述基质可以在施用含有水溶性聚合物的溶液之前先用水或不含水溶性聚合物的水溶液(例如包括表面活性剂)进行预湿润。

在特定实施方式(例如沙子的稳定化)中，已发现，施用所述溶液得到的渗透深度优选为大约7mm～大约15mm，或8mm～10mm范围。所需的施用固含量可以通过对基质进行一次或多次施用步骤来得到。当实施多于一次的施用步骤时，每次再施用步骤都应在前一次施用基本干燥之前进行。相信该方法能够达到结合了表面覆盖和表面渗透两种类型的优点的除尘效果。相信提供水溶性聚合物向土壤中相对深的渗透，而不是仅在数十或数百微米厚的外层上提供相对不渗透的外壳，是更加友好环境的，例如可允许昆虫穿过土壤的外层。

低比例施用

在可替代的实施方式中，所述溶液以与高表面密度施用相比较低的比例，优选以较高的频率施用于基质。可预期的是，包括喷雾装置、液滴大小、溶液粘度、基质预湿润和渗透深度的一个或多个优选的施用参数与高表面密度施用基本相同。

在这个实施方式中，所述溶液先施用到基质上，然后在前一次施用至少部分干燥(例如至少50％)，优选至少基本干燥(例如至少80％)之后，优选再次施用到所述基质至少一次。这样，干燥施用/再施用可以定义为初始施用或在前一次施用至少部分干燥(例如至少50％)，优选至少基本干燥(例如至少80％)之后的再施用。同样，湿润再施用可以定义为前一次施用不充分干燥(例如小于50％)之后的再次施用。如果施用或再施用步骤用在单次通过中用多个喷嘴进行以达到聚合物的目标施用比例，那么这样的施用被认为是单次施用。

根据本发明的优选方法，在任意两个干燥施用之间的时间优选为这两次施用的第一次施用中使所施用的溶液基本干燥所需的时间。例如，两次间的时间可以为至少6小时、至少12小时或至少24小时或更多。所以，该方法的实践优选在基质上积累附加的聚合物，而不是提供更深的渗透。同样，该方法的实践优选在基质上积累附加的聚合物，而不是重建或修复被破坏或磨损的聚合物。所以，在施用间间隔的时间优选为96小时或更少，72小时或更少，或48小时或更少。优选地，在干燥再施用之间不干扰所述表面，以使屏障的完整性和有效性最大化。所以在干燥再施用之间优选最小化或避免诸如接触和负载之类的有意的物理干扰。同样，在施用之间经过的时间优选较短，特别是当在该基质上有诸如大风或不能避免的交通的介入的干扰的时候。

所述溶液每次施用的比例，不管是初次施用还是干燥再施用，都得到以干态计算优选为至少1g/m²，至少2g/m²，或至少9g/m²的施用量。同样，所述溶液的每次施用的比例都优选得到以干态计算为50g/m²或更低，10g/m²或更低，或3g/m²或更低的施用量。实例包括大约2g/m²，大约9g/m²和大约40g/m²。

优选，在通常的大气条件下用于稳定和/或减少尘土的总施用量为至少5g/m²，至少10g/m²或至少30g/m²。实例包括大约8g/m²和大约36g/m²。优选，在有负载或大风条件下用于稳定和/或减少尘土的总施用量以干态计算为至少大约20g/m²，至少大约40g/m²或至少大约100g/m²。实例包括大约36g/m²和大约120g/m²。从此处的公开可明显知道，在未压紧的或较松散的压紧基质上优选更高的施用量。

在另一个实施方式中，该方法可既包括高比例施用(例如至少10g/m²)又包括干燥再施用，以获得更厚更耐用的表面屏障。

基质

在一种类型的实施方式中，所述基质为用于飞机着陆的基质和可选的周围地带。例如，所述基质可以为直升机起降场，例如在偏僻作业区临时需要的地方。在这种情况下，该基质可包括或基本由沙子组成，例如没有坑洼或植被。其他预期施用的基质包括建筑工程周围的裸露区域；保护石油、油和润滑剂(PQL)的堤(protective petroleum，oil and lubricant(PQL)dikes)；军火储存防御的仓库堤防；燃料仓和护岸；宿营、仓库、存储和居住区；包括未坚实的公路的未改良的地面；飞机场的路肩和清除区；直升机机场和直升机起降场的路肩、盘旋道和外围区域；以及跑道。该方法特别适用于没有植被或碎石的平坦的或适度倾斜的地带。

不想被任何具体理论所限制，相信在固化以后，此处所述用量的水溶性聚合物和可选择的添加剂起到网络的作用-浸渍未结合或未压紧的土壤覆盖在柔软的土壤上面来坚固下层。还相信具有碱土金属抗衡离子的阴离子聚合物的使用能够增进对诸如沙粒的硅酸盐的粘着力。因为所述聚合物未经交联(或在一个变体中仅仅适度交联)，得到的系统相对柔韧，特别是当使用增塑剂时。得到的土壤能耐车辙和直升飞机机翼产生的下降气流。

此处所述的方法和溶液的各种实施方式能够可选择地达成一个或多个优点。例如，此处所述的方法能够提供方便并容易施用的溶液，其减少废物并得到容易修复的稳定化。所述方法以一类实施方式使用以提供比类似方法需要更少的水的溶液，例如是使用聚醋酸乙烯酯乳液的方法需要水量的1/4到1/3。使用较少的水得到一个直接的益处，即较短的固化时间(例如较少的水需要蒸发)。施用装置可以用热水或冷水洗涤；不需要有机稀释剂；并且装置不会被溶液腐蚀。所述溶液无毒，并且皮肤接触无害。

实施例

下列实施例用来说明本发明，而不是为了限制本发明的范围。

实施例1和2

以表1所示的量将PVOH水溶性聚合物的水溶液施用到沙子基质上，来评价它们在减少灰尘方面的性能。

表1

区域号	溶液浓度	以湿态计的施用比例(加仑/英亩；升/平方米)	以干质计的施用比例(克/平方米)
区域号	溶液浓度	以湿态计的施用比例(加仑/英亩；升/平方米)	以干质计的施用比例(克/平方米)	1	4％	1,495；1.40	56
2	4％	2,991；2.81	111	1	4％	1,495；1.40	56

在亚利桑那州优马的沙漠地带进行实验。其土壤为坚硬的沙地，一般缺少岩石和植被。基础聚合物配方包括PVOH、包括甘油的增塑剂、表面活性剂和包括淀粉的其他次要成分。用装在卡车上的一个30英尺(9.1米)的农用化学品喷杆喷雾器杆来施用该溶液。该棒具有以5英尺(1.5米)的间隔沿着喷杆排列的五种类型的120个喷雾器喷嘴，并位于土壤之上5英尺(1.5米)处。流体压力为20psi。每个喷嘴的喷雾模式为大约5英尺(1.5米)宽。渗透深度为1/3英寸到3/8英寸(7mm～9.5mm)。

在施用所述聚合物溶液之后20小时进行减尘测试。用Bell C58直升机在处理过的测定为90英尺×120英尺的(约27m×约37m)区域上方盘旋进行减尘评价。估计其旋翼流产生高至大约90mph(大约145km/hr)的风。直升飞机接近每个试验区域的中心，并从离地面100英尺(31米)处下降到地面，在25英尺(8米)处停留10到15秒。接触地面之后，直升飞机上升，在离开该区域之前在尽可能接近地面的地方盘旋10到20秒。

两个区域都表现出良好的减尘质量：在对直升飞机带到该区域的转移来灰尘施用所述减尘剂几秒钟之后，没有可见的来自该区域的灰尘。直升飞机的旋翼气流从紧邻测试区域的区域产生了空气携带的灰尘，这说明了质量上的明显差异。

在两个区域上都形成了直升机降落到场地上的较小辙迹，在2号区域的压痕更小。用淡水修复两个区域的辙迹。

用4000磅(1.81吨)的车辆在两个区域上行驶，不产生辙迹或其他表面的改变。

实施例3和4

实施例3：

0.75加仑(2.8升)的8％PVOH溶液与230加仑(871升)的水混合，得到0.03％的溶液。基础聚合物配方包括PVOH、包括甘油的增塑剂、表面活性剂和包括淀粉的其他次要成分。用具有多个喷嘴的喷杆喷雾器将该溶液施用到74码×30英尺(68m×9.1m)的中等粗糙的沙质土壤表面上。该表面区域的2/3为中度压紧，1/3为松散压紧。每24小时重复施用一次，进行4天，累积4层，每层的干燥产物为2.1g/m²。用来施用溶液的车辆速度为0.47mph(0.76km/hr)，泵输出量为2.25加仑每秒(8.52l/s)，提供最终施用的总混合物等于约1,500加仑每英亩(1.41/m²)。

实施例4：

3加仑(11.4升)的8％PVOH溶液与230加仑(871升)的水混合，得到0.1％的溶液。基础聚合物配方包括PVOH、包括甘油的增塑剂、表面活性剂和包括淀粉的其他次要成分。用具有多个喷嘴的喷杆喷雾器将该溶液施用到70码×30英尺(64m×9.1m)的中等粗糙的沙质土壤表面上。该表面区域的2/3为中度压紧，1/3为松散的压紧。每24小时重复施用一次，进行4天，累积4层，每层的干燥产物为8.8g/m²。用来施用溶液的车辆速度为0.47mph(0.76km/hr)，泵输出量为2.25加仑每秒(8.52l/s)，提供最终施用的总混合物等于约为1,600加仑每英亩(1.5l/m²)。

再第五天之后，在实施例3和4处理过的表面上行驶轻型小卡车。在实施例3的表面上，卡车在该表面的压紧的部分和松散的部分都破坏了轻质的外层，并在轮胎经过处形成了灰尘。在实施例4的表面上，车辆没有破坏压紧区域的外层，但是破坏了松散区域的外层。在这两个实施例中，得到的外层都足以避免由风(大约30～35mph，48～56km/hr)造成的灰尘的空气携带。

实施例5

270加仑(1020升)的16％PVOH溶液与1730加仑(6550升)的水混合，得到2000加仑(7570升)的2.16％的溶液。基础聚合物配方包括PVOH、包括甘油的增塑剂、表面活性剂和包括淀粉的其他次要成分。使用载有该溶液的水车处理未压紧的土路便道。对该便道进行三次溶液的施用，每次施用比例为270加仑每英亩(41g/m²的干产物)。与实施例3和4一样，第二次和第三次施用都在上一次施用干燥之后进行。结果表现出极好的负载能力。在施用后一周内，200辆每辆重量约几吨的卡车在其上行驶，没有产生辙迹或灰尘。

前述说明的目的仅仅为清楚理解本发明，而不应将其理解为非必需的限制，因为落在本发明范围内的改变对于本领域普通技术人员来说是明显的。

通篇说明书中，被描述为包括成分或材料的组合物，除非特别说明，其意为该组合物也可基本由，或由所述的组分或材料的任意组合组成。

此处公开的方法的实践及其各个步骤，可以手动实施和/或借助于电子设备实施。虽然已经参考具体实施方式描述了该方法，但本领域普通技术人员很容易理解的是，也可以使用与所述方法相关的操作的其他方式来实施该方法。例如，除非另外说明，可以改变各个步骤的顺序而不背离本发明的范围或精神。并且，一些个别步骤可以合并、省略或进一步分成另外的步骤。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1、一种减少灰尘方法，包括：

以干态计算为10g/m²～150g/m²的比例向含有微粒物质的表面施用单相溶液，该单相溶液包含选自由聚乙烯醇、其衍生物及它们的组合所组成的组中的水溶性聚合物，其中所述施用包括第一施用步骤和至少一个湿润再施用的步骤。

2、根据权利要求1所述的方法，包括以干态计算为50g/m²～150g/m²的比例施用所述溶液。

3、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶液包含0.01wt％～20wt％的固体。

4、根据权利要求3所述的方法，其中所述溶液包含4wt％～16wt％的固体。

5、一种减少灰尘方法，包括：

在第一施用步骤中，以干态计算为1g/m²～50g/m²的比例向含有微粒物质的表面施用单相溶液，所述单相溶液包含选自由聚乙烯醇、其衍生物及它们的组合所组成的组中的水溶性聚合物；和

在溶液的第一次施用至少部分干燥后，在第二施用步骤中再次施用所述溶液。

6、根据权利要求5所述的方法，其中在溶液的第一次施用至少已经基本干燥后进行所述再次施用。

7、根据权利要求5所述的方法，其中在第一次施用后至少约6小时进行所述再次施用。

8、根据权利要求7所述的方法，其中在第一次施用之后至多48小时进行所述再施用。

9、根据权利要求5～8中任一项所述的方法，其中以干态计算为1g/m²～50g/m²的比例进行所述再施用。

10、根据权利要求5～9中任一项所述的方法，其中在可能的物理干扰所述表面之前进行所述再施用。

11、根据权利要求5～9中任一项所述的方法，其中所述溶液的总施用量以干态计算至少为5g/m²。

12、根据权利要求11所述的方法，其中所述溶液的总施用量以干态计算至少为20g/m²。

13、根据权利要求5～12中任一项所述的方法，其中所述溶液包含0.01wt％～20wt％的固体。

14、根据权利要求13所述的方法，其中所述溶液包含0.01wt％～大约5wt％的固体。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶液进一步包含增塑剂。

16、根据权利要求15所述的方法，其中所述增塑剂的含量范围以干态计算为组合物的5wt％～40wt％。

17、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶液进一步包括表面活性剂。

18、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶液进一步包括增粘剂。

19、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶液进一步包括纳米级的微粒物质。

20、根据权利要求19所述的方法，其中所述纳米级的微粒物质的含量范围以干态计算为所述溶液的约2wt％～约5wt％。

21、根据权利要求19或20所述的方法，其中所述纳米级微粒物质选自由亲水蒙皂石纳米粘土及其组合所组成的组中。

22、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述水溶性聚合物的4％溶液在20℃下具有约5cP～约40cP范围内的粘度。

23、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述施用包括将所述溶液喷雾来产生含有基本离散的液滴的雾。

24、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述施用使所述溶液渗入表面的深度范围为7mm～15mm。

25、根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括在施用所述溶液之前先向所述表面施用水。

26、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述微粒物质为沙子。

27、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述水溶性聚合物可溶于冷水。

28、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中以所述水溶性聚合物重量计，所述溶液进一步包含低于5wt％的交联剂，所述交联剂选自由通过不稳定的极性共价相互作用形成配合物的交联剂、通过离子相互作用交联的交联剂、通过氢键相互作用交联的交联剂，以及这些交联剂的组合所组成的组中。

29、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中以所述水溶性聚合物重量计，所述溶液进一步包括低于5wt％的交联剂，所述交联剂选自由硼酸盐、硼酸、碳酸锆铵、无机聚离子、1B族元素的盐、聚酰胺-表氯醇树脂及其组合所组成的组中。

30、根据权利要求29所述的方法，其中所述交联剂包括硼酸。

31、根据权利要求1～27中任一项所述的方法，其中所述溶液基本不含用于所述水溶性聚合物的交联剂。

Claims

1、一种减少灰尘方法，包括：

以干态计算为10g/m²～150g/m²的比例向含有微粒物质的表面施用单相溶液，该单相溶液包含选自由聚乙烯醇、其衍生物及它们的组合所组成的组中的水溶性聚合物。

5、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述施用包括第一施用步骤和至少一个湿润再施用的步骤。

6、一种减少灰尘方法，包括：

7、根据权利要求6所述的方法，其中在溶液的第一次施用至少已经基本干燥后进行所述再次施用。

8、根据权利要求6所述的方法，其中在第一次施用后至少约6小时进行所述再次施用。

9、根据权利要求8所述的方法，其中在第一次施用之后至多48小时进行所述再施用。

10、根据权利要求6～9中任一项所述的方法，其中以干态计算为1g/m²～50g/m²的比例进行所述再施用。

11、根据权利要求6～10中任一项所述的方法，其中在可能的物理干扰所述表面之前进行所述再施用。

12、根据权利要求6～10中任一项所述的方法，其中所述溶液的总施用量以干态计算至少为5g/m²。

13、根据权利要求12所述的方法，其中所述溶液的总施用量以干态计算至少为20g/m²。

14、根据权利要求6～13中任一项所述的方法，其中所述溶液包含0.01wt％～20wt％的固体。

15、根据权利要求14所述的方法，其中所述溶液包含0.01wt％～大约5wt％的固体。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶液进一步包含增塑剂。

17、根据权利要求16所述的方法，其中所述增塑剂的含量范围以干态计算为组合物的5wt％～40wt％。

18、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶液进一步包括表面活性剂。

19、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶液进一步包括增粘剂。

20、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶液进一步包括纳米级的微粒物质。

21、根据权利要求20所述的方法，其中所述纳米级的微粒物质的含量范围以干态计算为所述溶液的约2wt％～约5wt％。

22、根据权利要求20或21所述的方法，其中所述纳米级微粒物质选自由亲水蒙皂石纳米粘土及其组合所组成的组中。

23、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述水溶性聚合物的4％的溶液在20℃下具有粘度范围为约5cP～约40cP。

24、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述施用包括将所述溶液喷雾来产生含有基本离散的液滴的雾。

25、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述施用使所述溶液渗入表面的深度范围为7mm～15mm。

26、根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括在施用所述溶液之前先向所述表面施用水。

27、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述微粒物质为沙子。

28、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述水溶性聚合物可溶于冷水。

29、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中以所述水溶性聚合物重量计，所述溶液进一步包含低于5wt％的交联剂，所述交联剂选自由那些通过不稳定的极性共价相互作用形成配合物的交联剂、那些通过离子相互作用交联的交联剂、那些通过氢键相互作用交联的交联剂，以及这些交联剂的组合所组成的组中。

30、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中以所述水溶性聚合物重量计，所述溶液进一步包括低于5wt％的交联剂，所述交联剂选自由硼酸盐、硼酸、碳酸锆铵、无机聚离子、1B族元素的盐、聚酰胺-表氯醇树脂及其组合所组成的组中。

31、根据权利要求30所述的方法，其中所述交联剂包括硼酸。

32、根据权利要求1～28中任一项所述的方法，其中所述溶液基本不含用于所述水溶性聚合物的交联剂。