一種高固結力可降解固沙劑的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種高固結力可降解固沙劑的制備方法，屬于固沙劑制備技術領域。本發明專利技術先以江蘺為原料制得干燥江蘺膠，隨后將環氧氯丙烷與三乙胺混合加熱，待靜置分層后收集得改性液，再將干燥江蘺膠與氯化鈉溶液等堿化后用雙氧水活化處理，再與改性液加熱過濾，收集濾餅干燥碾磨得固結粉末，再將羧甲基纖維素鈉與去離子水混合調節pH后與固結粉末、過硫酸鉀等反應，將所得混合液與將無水乙醇與混合陳化，過濾并收集濾餅洗滌干燥，最后經碾磨過篩，即可得高固結力可降解固沙劑，本發明專利技術制得的高固結力可降解固沙劑有效解決了現有固沙劑固沙效果差、固結層強度低，且進入沙層后不易自然降解，易造成二次污染的問題，具有較好的使用效果。

【技術實現步驟摘要】
一種高固結力可降解固沙劑的制備方法
本專利技術公開了一種高固結力可降解固沙劑的制備方法，屬于固沙劑制備

技術介紹
近年來，我國沙漠荒漠面積擴大，土地沙化加劇，沙塵暴頻發，已給國民經濟發展帶來嚴重危害，沙漠化已是當前人類面臨的重大全球性生態環境問題，困擾著人類社會的生存和發展，而我國是受沙漠化嚴重危害的國家之一。不斷加劇的沙塵暴和沙化土地的擴展更使得生態環境雪上加霜，吞噬著中華民族的生存空間，給國民經濟和社會發展造成了極大的危害。同時在沙漠及荒漠接壤地帶還常伴有強風流沙、地表干旱和水土流失等系列生態問題。由此引發的一系列農林業問題，嚴重阻礙了綠化植物和農作物的生長發育，浪費了大量土地資源和寶貴水資源。現有的防沙治沙措施主要分為機械、生物和化學三種。在各種防沙措施中，生物治沙是一種治根治本的防護措施，但其對地域環境要求較為嚴格；機械防沙成本高，施工麻煩；而化學固沙具有成本低、見效快、適應性強的優點，近幾年得到了越來越多的重視、應用和發展。在化學固沙劑的種類中，目前應用較廣的主要有有乳化瀝青溶液固沙劑，聚乙烯醇為主要成分的固沙劑和木質素磺酸鹽改性系列溶液固沙劑等。但是，現有的這些化學固沙劑雖然具有一定固沙作用，固沙效果不明顯，固結層強度較低，易為外力所破壞，同時由于現有固沙劑大部分為高分子材料，進入沙層后不易自然降解，易造成二次污染的問題。因此，尋求一種環保、固沙效果好、固結層強度高的固沙劑成為亟需解決的問題。
技術實現思路
本專利技術主要解決的技術問題：針對現有的固沙劑存在固沙效果較差，固結層強度較低，易為外力所破壞，同時由于現有固沙劑不易自然降解，易造成二次污染的缺陷，提供了一種通過提取江蘺膠堿化形成天然的致密結構，通過致密結構表面的活性基團羥基與環氧結構的陽離子接枝形成長鏈，與羧甲基纖維素鈉接枝，提高纖維素鈉水溶液粘度，同時使其接枝成致密的網狀結構，形成高強度高密度粘結性固沙劑，使用時在沙層表面形成保護膜，使水分難以揮發，增強固沙效果的方法，本專利技術先將江蘺干燥粉碎后與碳酸鈉溶液混合加熱并過濾，將濾液濃縮后與無水乙醇陳化處理，收集濾餅干燥得干燥江蘺膠，隨后將環氧氯丙烷與三乙胺混合加熱，待靜置分層后收集上層液相得改性液，再將干燥江蘺膠與氯化鈉溶液等堿化處理后用雙氧水活化處理，再與改性液加熱過濾，收集濾餅干燥碾磨得固結粉末，再將羧甲基纖維素鈉與去離子水混合調節pH后與固結粉末、過硫酸鉀等反應，將所得混合液與將無水乙醇與混合陳化處理，過濾并收集濾餅洗滌干燥，最后經碾磨過篩，即可制備得一種高固結力可降解固沙劑，本專利技術制得的高固結力可降解固沙劑有效解決了現有固沙劑固沙效果差、固結層強度低，且進入沙層后不易自然降解，易造成二次污染的問題，具有較好的使用效果。為了解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是：（1）選取新鮮江蘺并置于75～80℃下干燥3～5h，收集干燥江蘺并研磨過40～50目篩，收集江蘺粉末并按質量比1:3，將江蘺粉末與質量分數15%碳酸鈉溶液攪拌混合，加熱至沸騰后保溫1～2h，隨后靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，在65～70℃下旋轉蒸發至原體積的1/3，收集濃縮液并按體積比1:5，將濃縮液與無水乙醇攪拌混合，靜置陳化6～8h后，過濾并收集濾餅，在65～70℃下干燥6～8h，制備得干燥江蘺膠；（2）按質量比1:5，將環氧氯丙烷與三乙胺攪拌混合并置于65～70℃下水浴加熱25～30min，隨后靜置3～5h，待其分層后收集上層液相，制備得改性液，再選取10～15g上述制備的干燥江蘺膠、50～60mL質量分數0.5%氯化鈉溶液、100～120mL1mol/L氫氧化鈉溶液置于燒杯中，攪拌混合并在65～70℃下水浴堿化處理3～5h；（3）待堿化完成后，對燒杯中滴加3～5mL質量分數15%雙氧水活化處理1～2min，待活化完成后，再向燒杯中添加40～50mL上述制備的改性液，在65～70℃下水浴加熱10～15min，隨后靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾餅，在85～90℃下干燥3～5h，碾磨并過80目篩，收集得固結粉末；（4）按質量比1:10，將羧甲基纖維素鈉與去離子水攪拌混合并置于燒杯中，用質量分數10%氫氧化鈉溶液調節溶液pH至8.0后，收集得堿性羧甲基纖維素鈉溶液，按質量比1:3，將上述制備的固結粉末與堿性羧甲基纖維素鈉溶液攪拌混合并置于三口燒瓶中，通氮氣排除空氣后，在65～75℃下水浴加熱3～5h，待加熱完成后，再對三口燒瓶添加固結粉末質量1%過硫酸鉀，保溫反應3～5h；（5）待保溫反應完后，靜置冷卻至室溫，處理收集得混合液，隨后按質量比1:3，將無水乙醇與混合液攪拌混合并靜置陳化6～8h，過濾并收集濾餅，用無水乙醇洗滌3～5次后，再在65～70℃干燥6～8h，冷卻至室溫并研磨過80目篩，即可制備得一種高固結力可降解固沙劑。本專利技術的應用方法是：首先按質量比1:50～1:60，將本專利技術制得的高固結力可降解固沙劑與水攪拌混合3～5min，隨后用農用飛機將混合均勻的固沙混合液噴灑在沙土表面，混合液噴灑量為2～4L/m2，待噴灑完成后，保持固沙劑濕潤，并每天對沙面進行一次機械灑水，灑水量為1～3L/m2，持續灑水20～25天后停止澆水即可。經檢測，本專利技術制得的固沙劑具有較好的固沙效果，噴灑在沙面形成的固結層厚度達1.2～1.4cm，在8～9級風力的作用下，風吹3～5h沙土表面無明顯變化，耐磨蝕率為0.016～0.022g/min·m2，未出現風蝕現象，同時本專利技術固沙劑所形成的的固結層強度較高，抗壓強度達3.6～5.2MPa，沙土表面固結層經日光暴曬、風吹雨淋8～10個月無變化，仍能保持表面基本完好，能有效防止植物種子、幼苗周圍的沙土被風吹散，還能有效減少沙土中水分的蒸發，為植物種子、幼苗生長提供穩定的基礎，且本專利技術固沙劑具有較好的生物降解性，噴灑的沙層中，可在12～24個月后自行降解，綠色環保，不會對環境造成二次污染。本專利技術的有益效果是：（1）本專利技術制得的高固結力可降解固沙劑固沙效果較好，同時還具有較好的保水吸水性能，且本專利技術固沙劑噴灑后可生物降解，不會造成二次污染問題；（2）本專利技術制得的高固結力可降解固沙劑能在沙土表面可以形成致密的固結層，具有較好的抗風蝕性能，較高的抗壓強度，且固結層不易被外力破壞，具有較好的使用前景。具體實施方式首先選取新鮮江蘺并置于75～80℃下干燥3～5h，收集干燥江蘺并研磨過40～50目篩，收集江蘺粉末并按質量比1:3，將江蘺粉末與質量分數15%碳酸鈉溶液攪拌混合，加熱至沸騰后保溫1～2h，隨后靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，在65～70℃下旋轉蒸發至原體積的1/3，收集濃縮液并按體積比1:5，將濃縮液與無水乙醇攪拌混合，靜置陳化6～8h后，過濾并收集濾餅，在65～70℃下干燥6～8h，制備得干燥江蘺膠；隨后按質量比1:5，將環氧氯丙烷與三乙胺攪拌混合并置于65～70℃下水浴加熱25～30min，隨后靜置3～5h，待其分層后收集上層液相，制備得改性液，再選取10～15g上述制備的干燥江蘺膠、50～60mL質量分數0.5%氯化鈉溶液、100～120mL1mol/L氫氧化鈉溶液置于燒杯中，攪拌混合并在65～70℃下水浴堿化處理3～5h；待堿化完成后，對燒杯中滴加3～5mL質量分數15%本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高固結力可降解固沙劑的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）選取新鮮江蘺并置于75～80℃下干燥3～5h，收集干燥江蘺并研磨過40～50目篩，收集江蘺粉末并按質量比1:3，將江蘺粉末與質量分數15%碳酸鈉溶液攪拌混合，加熱至沸騰后保溫1～2h，隨后靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，在65～70℃下旋轉蒸發至原體積的1/3，收集濃縮液并按體積比1:5，將濃縮液與無水乙醇攪拌混合，靜置陳化6～8h后，過濾并收集濾餅，在65～70℃下干燥6～8h，制備得干燥江蘺膠；（2）按質量比1:5，將環氧氯丙烷與三乙胺攪拌混合并置于65～70℃下水浴加熱25～30min，隨后靜置3～5h，待其分層后收集上層液相，制備得改性液，再選取10～15g上述制備的干燥江蘺膠、50～60mL質量分數0.5%氯化鈉溶液、100～120mL1mol/L氫氧化鈉溶液置于燒杯中，攪拌混合并在65～70℃下水浴堿化處理3～5h；（3）待堿化完成后，對燒杯中滴加3～5mL質量分數15%雙氧水活化處理1～2min，待活化完成后，再向燒杯中添加40～50mL上述制備的改性液，在65～70℃下水浴加熱10～15min，隨后靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾餅，在85～90℃下干燥3～5h，碾磨并過80目篩，收集得固結粉末；（4）按質量比1:10，將羧甲基纖維素鈉與去離子水攪拌混合并置于燒杯中，用質量分數10%氫氧化鈉溶液調節溶液pH至8.0后，收集得堿性羧甲基纖維素鈉溶液，按質量比1:3，將上述制備的固結粉末與堿性羧甲基纖維素鈉溶液攪拌混合并置于三口燒瓶中，通氮氣排除空氣后，在65～75℃下水浴加熱3～5h，待加熱完成后，再對三口燒瓶添加固結粉末質量1%過硫酸鉀，保溫反應3～5h；（5）待保溫反應完后，靜置冷卻至室溫，處理收集得混合液，隨后按質量比1:3，將無水乙醇與混合液攪拌混合并靜置陳化6～8h，過濾并收集濾餅，用無水乙醇洗滌3～5次后，再在65～70℃干燥6～8h，冷卻至室溫并研磨過80目篩，即可制備得一種高固結力可降解固沙劑。...

【技術特征摘要】
1.一種高固結力可降解固沙劑的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）選取新鮮江蘺并置于75～80℃下干燥3～5h，收集干燥江蘺并研磨過40～50目篩，收集江蘺粉末并按質量比1:3，將江蘺粉末與質量分數15%碳酸鈉溶液攪拌混合，加熱至沸騰后保溫1～2h，隨后靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，在65～70℃下旋轉蒸發至原體積的1/3，收集濃縮液并按體積比1:5，將濃縮液與無水乙醇攪拌混合，靜置陳化6～8h后，過濾并收集濾餅，在65～70℃下干燥6～8h，制備得干燥江蘺膠；（2）按質量比1:5，將環氧氯丙烷與三乙胺攪拌混合并置于65～70℃下水浴加熱25～30min，隨后靜置3～5h，待其分層后收集上層液相，制備得改性液，再選取10～15g上述制備的干燥江蘺膠、50～60mL質量分數0.5%氯化鈉溶液、100～120mL1mol/L氫氧化鈉溶液置于燒杯中，攪拌混合并在65～70℃下水浴堿化處理3～5h；（3）待堿化完成后，對燒杯中滴加3～5mL質量分數...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王艷芹，孫冬，
申請(專利權)人：常州夢泰照明科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32