一種適用于沙漠公路防風固沙的化學交聯型固沙材料的制備方法與流程

文檔序號:18165884發布日期:2019-07-13 09:36

本發明涉及一種適用于沙漠公路防風固沙的化學交聯型固沙材料的制備方法。



背景技術:

隨著世界的沙漠化不斷擴張,這對全球人類的生活產生了巨大的影響,我國是世界上人口最多、沙漠最廣、受沙漠化危害最為嚴重的國家之一。因為土地沙漠化導致水分、植物營養流失,嚴重破壞生物的多樣性。隨著沙漠化的加重,植物的數量減少,風沙影響的增加,我國人民生活受到了嚴重影響。

常見的治理沙漠化方式有工程治理、生物治理和化學治理。工程治理大部分是設置沙障、草方格等;生物治理主要是在沙漠中種植具有抗旱能力的植物;化學治理是在沙面噴灑固沙材料。與化學治理方式相比,工程治理和生物治理方式投資過大,效果低?;瘜W治理其固沙材料成本較低,效果明顯。而現公開的固沙材料專利201310554598.4、CN101619219B等雖然有一定的固沙效果,但也存在固沙材料制備方法較為復雜,固沙能力不夠,保水保肥及抗風蝕能力仍有欠缺等問題。



技術實現要素:

本發明的目的是為了在風沙災害區公路、重大工程等植物立地條件困難區域進行防風固沙,提供一種固沙能力較強、抗風蝕性能良好、保水保肥和環境友好的化學交聯型固沙材料。

本發明的目的可以通過以下措施達到:

如上所述的沙漠公路防風固沙材料的生產方法,其特點在于:由以下步驟生產而成,(所取的物量均為重量份)

第一步:有機無機復合高吸水樹脂的制備

(1)在通氮氣進行保護的反應釜中加入5-20份羧甲基纖維素和450-600份蒸餾水,加熱至60℃,轉速為150-300rpm條件下攪拌溶解為澄清溶液。

(2)保持通氮氣30min以上,再加入質量分數為2-5%的過硫酸鹽水溶液75份,保持溫度60℃,繼續攪拌10-30min。

(3)加入75-125份聚合單體和0.1-1.5份無機納米粒子,繼續攪拌0.5-1h使溶解完全。

(4)繼續加熱至65-75℃,攪拌3-4h完全反應。

(5)用蒸餾水洗滌3-5次,最后在50-70℃條件下干燥4-8h,得到有機無機復合高吸水樹脂。

第二步:固沙材料的制備及施工

有機無機復合高吸水樹脂0.5-1份,纖維素衍生物2-6份,沙漠膠結物5-10份,黑腐殖酸15-25份,無機納米粒子25-35份,有機肥10-20份,植物秸稈粉15-25份進行充分混合,制得固沙材料。固沙材料與5-30cm厚的沙子按照質量份與面積比例為100-600份:1m2進行旋耕處理。

本發明的優點:(1)本發明固沙材料是一種以廉價易得、綠色無污染、含有后期植物生長營養物質的生態友好型固沙材料;(2)本發明固沙材料制備工藝簡單易行,無須大型設備,制備和使用過程中無三廢產生,非常有利于大規模工業化應用;(3)本發明中所采用的黑腐殖酸、有機肥、植物秸稈粉等為后期植物生長營養物質,可有效改善土壤的理化性能,有利于植物生長。

實施例1:

第一步:有機無機復合高吸水樹脂的制備

(1)在通氮氣進行保護的反應釜中加入5份羧甲基纖維素和450份蒸餾水,加熱至60℃,轉速為300rpm條件下攪拌溶解為澄清溶液。

(2)保持通氮氣30min以上,再加入質量分數為2%的過硫酸鹽水溶液75份,保持溫度60℃,繼續攪拌30min。

(3)加入75份聚合單體和0.1份無機納米粒子,繼續攪拌1h使溶解完全。

(4)繼續加熱至70℃,攪拌3h完全反應。

(5)用蒸餾水洗滌4次,最后在70℃條件下干燥4h,得到有機無機復合高吸水樹脂。

第二步:固沙材料的制備及施工

有機無機復合高吸水樹脂0.5份,纖維素衍生物2份,沙漠膠結物5份,黑腐殖酸15份,無機納米粒子25份,有機肥10份,植物秸稈粉15份進行充分混合,制得固沙材料。固沙材料與5cm厚的沙子按照質量份與面積比例為100份:1m2進行旋耕處理。

實施例2:

第一步:有機無機復合高吸水樹脂的制備

(1)在通氮氣進行保護的反應釜中加入8份羧甲基纖維素和480份蒸餾水,加熱至60℃,轉速為300rpm條件下攪拌溶解為澄清溶液。

(2)保持通氮氣30min以上,再加入質量分數為2.5%的過硫酸鹽水溶液75份,保持溫度60℃,繼續攪拌30min。

(3)加入85份聚合單體和0.4份無機納米粒子,繼續攪拌1h使溶解完全。

(4)繼續加熱至70℃,攪拌3h完全反應。

(5)用蒸餾水洗滌4次,最后在70℃條件下干燥4h,得到有機無機復合高吸水樹脂。

第二步:固沙材料的制備及施工

有機無機復合高吸水樹脂0.6份,纖維素衍生物2.8份,沙漠膠結物6份,黑腐殖酸17份,無機納米粒子27份,有機肥12份,植物秸稈粉17份進行充分混合,制得固沙材料。固沙材料與10cm厚的沙子按照質量份與面積比例為200份:1m2進行旋耕處理。

實施例3:

第一步:有機無機復合高吸水樹脂的制備

(1)在通氮氣進行保護的反應釜中加入12份羧甲基纖維素和520份蒸餾水,加熱至60℃,轉速為300rpm條件下攪拌溶解為澄清溶液。

(2)保持通氮氣30min以上,再加入質量分數為3%的過硫酸鹽水溶液75份,保持溫度60℃,繼續攪拌30min。

(3)加入95份聚合單體和0.7份無機納米粒子,繼續攪拌1h使溶解完全。

(4)繼續加熱至70℃,攪拌3h完全反應。

(5)用蒸餾水洗滌4次,最后在50-70℃條件下干燥4h,得到有機無機復合高吸水樹脂。

第二步:固沙材料的制備及施工

有機無機復合高吸水樹脂0.7份,纖維素衍生物3.6份,沙漠膠結物7份,黑腐殖酸19份,無機納米粒子29份,有機肥14份,植物秸稈粉19份進行充分混合,制得固沙材料。固沙材料與15cm厚的沙子按照質量份與面積比例為300份:1m2進行旋耕處理。

實施例4:

第一步:有機無機復合高吸水樹脂的制備

(1)在通氮氣進行保護的反應釜中加入15份羧甲基纖維素和550份蒸餾水,加熱至60℃,轉速為300rpm條件下攪拌溶解為澄清溶液。

(2)保持通氮氣30min以上,再加入質量分數為3.5%的過硫酸鹽水溶液75份,保持溫度60℃,繼續攪拌30min。

(3)加入105份聚合單體和1份無機納米粒子,繼續攪拌1h使溶解完全。

(4)繼續加熱至70℃,攪拌3h完全反應。

(5)用蒸餾水洗滌4次,最后在70℃條件下干燥4h,得到有機無機復合高吸水樹脂。

第二步:固沙材料的制備及施工

有機無機復合高吸水樹脂0.8份,纖維素衍生物4.4份,沙漠膠結物8份,黑腐殖酸21份,無機納米粒子31份,有機肥16份,植物秸稈粉21份進行充分混合,制得固沙材料。固沙材料與20cm厚的沙子按照質量份與面積比例為400份:1m2進行旋耕處理。

實施例5:

第一步:有機無機復合高吸水樹脂的制備

(1)在通氮氣進行保護的反應釜中加入18份羧甲基纖維素和580份蒸餾水,加熱至60℃,轉速為300rpm條件下攪拌溶解為澄清溶液。

(2)保持通氮氣30min以上,再加入質量分數為4%的過硫酸鹽水溶液75份,保持溫度60℃,繼續攪拌30min。

(3)加入115份聚合單體和1.3份無機納米粒子,繼續攪拌1h使溶解完全。

(4)繼續加熱至70℃,攪拌3h完全反應。

(5)用蒸餾水洗滌4次,最后在70℃條件下干燥4h,得到有機無機復合高吸水樹脂。

第二步:固沙材料的制備及施工

有機無機復合高吸水樹脂0.9份,纖維素衍生物5.2份,沙漠膠結物9份,黑腐殖酸23份,無機納米粒子33份,有機肥18份,植物秸稈粉22份進行充分混合,制得固沙材料。固沙材料與25cm厚的沙子按照質量份與面積比例為500份:1m2進行旋耕處理。

實施例6:

第一步:有機無機復合高吸水樹脂的制備

(1)在通氮氣進行保護的反應釜中加入20份羧甲基纖維素和600份蒸餾水,加熱至60℃,轉速為300rpm條件下攪拌溶解為澄清溶液。

(2)保持通氮氣30min以上,再加入質量分數為5%的過硫酸鹽水溶液75份,保持溫度60℃,繼續攪拌30min。

(3)加入125份聚合單體和1.5份無機納米粒子,繼續攪拌1h使溶解完全。

(4)繼續加熱至70℃,攪拌3h完全反應。

(5)用蒸餾水洗滌4次,最后在70℃條件下干燥4h,得到有機無機復合高吸水樹脂。

第二步:固沙材料的制備及施工

有機無機復合高吸水樹脂1份,纖維素衍生物6份,沙漠膠結物10份,黑腐殖酸25份,無機納米粒子35份,有機肥20份,植物秸稈粉25份進行充分混合,制得固沙材料。固沙材料與30cm厚的沙子按照質量份與面積比例為600份:1m2進行旋耕處理。

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