一种抗压型高效固沙剂制造技术

本发明专利技术公开了一种抗压型高效固沙剂，属于固沙技术领域。本发明专利技术所用的海泡石、蛭石结构中具有层链状结构的硅酸盐矿物，可提供良好的吸水性，在向石料中引入巯基的过程，可使得其孔隙增多，纤维束状更明显，提高对沙土中金属离子的吸附作用，降低了凝胶网络的氢键物理产热，规整网络结构，提高溶胀性能，保障了固沙抗压性能；本发明专利技术对地衣进行预处理，在新陈代谢过程中会产生对沙地固结石质产生具有弱腐蚀性能的物质，提高本固沙剂体系的相容性，含硅试剂及贻贝蛋白协同形成保水层，提高了整体沙土的水稳定性，提高生物结皮的抗蚀能力，提高固沙效果及抗压能力。本发明专利技术解决了目前常用固沙剂固沙、抗压效果不佳的问题。

A Compressive and High Efficiency Sand Fixing Agent

【技术实现步骤摘要】
一种抗压型高效固沙剂
本专利技术属于固沙
，具体涉及一种抗压型高效固沙剂。
技术介绍
固沙剂是一种高渗透性水溶性产品。专为现有混凝土地坪因施工不良，不耐磨耗，强度较低，而产生起砂之而研制。直接喷涂于混凝土面层，渗透入混凝土内部，激活水泥水化反应，进而提高混凝土水密性、强度，改善混凝土抗压、耐磨耗性。使用方便，同时不影响使用原有地坪。沙漠化的治理途径主要有三种：植物固沙、物理或机械固沙、化学固沙。化学固沙技术的优点是成本低，见效快，施工简便。化学固沙是指在易造成沙害的沙漠周边区域和穿越沙漠地区的公路、铁路以及容易被沙害覆盖的文物保护区外，利用化学材料与工艺，喷洒化学粘结材料，把松散的沙粒粘结起来，形成固结层，防止风力对沙粒的吹扬和迁移，起到固定流沙的作用。化学固沙在国外已经有80多年的历史，20世纪30年代中期，原苏联和美国首次进行化学固沙试验。到20世纪60年代，化学固沙技术有了较大发展，特别是在石油资源丰富的沙漠国家，伊朗便是一个突出的例子。随后沙特阿拉伯、利比亚及澳大利亚等国家也开展了化学固沙的试验，均取得了不错的效果。国内化学固沙起步较晚，但在研究方面进行了一系列开创性探索和试验，在实际应用中也取得了较好成绩。如在包兰铁路的沙害地段及塔里木沙漠石油公路的试验路段，都进行过较大面积的化学固沙扩大试验和中间试验。迄今为止，国内外的科技工作者研究出大量的化学固沙材料，按来源及作用可分为无机类化学固沙材料、有机类化学固沙材料及有机－无机复合类化学固沙材料3大类。对易产生沙害的沙丘或沙质地表建造一层能够防止风力吹扬又具有保持水分和改良沙地性质的固结层，以达到控制和改善沙害环境，提高沙地生产力的技术措施。它可以看作是机械固沙的一种特例。此种措施收效快，便于机械化作业，多用于严重风沙危害地区的开发建设项目的防护，如铁路、公路、机场、国防设施、油田等，选择化学胶结物时应考虑沙地的透气性，尽可能与植物措施相结合。化学固沙技术利用被稀释的具有一定胶结性的化学物质，喷洒于松散的流动沙地表面，水分迅速渗入到沙层以下，而化学胶结物质则滞留于一定厚度的沙层间隙中，将单粒的沙子胶结成一层保护层。以此来隔开气流（风）与松散沙面的直接接触，从而起到防止风蚀的作用。一般应具有较好的渗透性和胶结性，喷洒后能够迅速渗入沙丘表层并粘结沙子颗粒，形成较牢固的结皮层，可有效固结沙丘表面，防止沙丘流动。固沙剂还应有明显的集水和保墒增温、改善土壤结构、促进植物生长、抑制盐渍土表层积盐等作用，同时应提高沙土中的有机物含量，改良土壤并可以生物降解。固沙剂由于具有防尘、固沙的作用而被广泛应用，目前公开了一种羟丙基甲基纤维素接枝丙烯酸甲酯/醋酸乙烯酯固沙剂的合成方法，得到的固沙剂其抗压强度才为1MPa左右。目前存在的固沙剂制备方法较为复杂，并且其固沙能力不够，抗压能力仍有很大的欠缺。因此需开发一种抗压能力强的固沙剂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前常用固沙剂固沙、抗压效果不佳的问题，提供一种抗压型高效固沙剂。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种抗压型高效固沙剂，包括如下组分：3~7份羧甲基纤维素、4~8份泡花碱、3~7份海藻酸钠、2~5份腐殖酸钠、1~4份苯甲酸钠、30~50份水，还包括：20~45份复合固沙基料、12~20份含硅处理剂。所述复合固沙基料的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比5~8：3取预处理地衣、沙蒿粉碎过筛，取过筛颗粒按质量比8：3~7加入乙醇溶液混合，研磨，于40~60℃，取研磨料按质量比1：6~10加入试剂A混合搅拌，离心，去除上层轻质，于55~75℃减压蒸发，得胶料；（2）于55~70℃，取胶料按质量比1：20~40：0.03加入NaOH溶液、引发剂混合，通氮气保护，保温，降温至30~50℃，加入丙烯酸、预处理石料、苯乙烯，搅拌，加入N，N'-亚甲基双丙烯酰胺混合，升温至65~85℃，保温搅拌，干燥，得干胶粉，取干胶粉粉碎过筛，收集过筛颗粒，即得复合固沙基料。所述步骤（1）中的预处理地衣：按质量比5：0.3：4~8：35取地衣、酪素、酵母膏、水捣碎匀浆，得浆料，取浆料冷藏，取出冷藏浆料于光照强度为300~450Lx，温度为12~15℃，湿度为65~75%条件下，恒温恒湿培养，得培养料，取培养料灭菌，于75~90℃旋转蒸发至恒重，即得预处理地衣。所述步骤（1）中的试剂A：按质量比10~16：3取NaOH溶液、NaHCO3混合，即得试剂A。所述步骤（2）中的引发剂：过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的任意一种。所述步骤（2）中的预处理石料：按质量比4~8：3取蛭石、海泡石粉碎过筛，收集过筛颗粒按质量比1：5~8加入二甲基甲酰胺混合搅拌，得混合料，于100~120℃，取混合料按质量比15~25：8：1加入巯基乙酸、NaHSO4混合，保温搅拌，加入混合料质量6~10%的Na2S、混合料质量60~80%的乙醇溶液混合，保温反应，过滤，取滤渣用水洗涤，干燥，即得预处理石料。所述含硅处理剂的制备：于40~55℃，按质量比2：0.01：7~12取甲基三乙氧基硅烷、添加剂、盐酸溶液混合搅拌，升温至65~75℃，保温回流，得处理物，取处理物萃取，收集有机相于45~60℃旋转蒸发，得干燥物，取干燥物按质量比6~10：1：15加入辅料、试剂B混合搅拌，即得含硅处理剂。所述添加剂：按质量比6~10：0.1：35取盐酸多巴胺、贻贝粘蛋白、水混合，即得添加剂。所述试剂B：按质量比1：6~10氯化铵、HCl溶液混合，即得试剂B。所述辅料：按质量比1：2~4取木质磺酸钠、聚乙烯醇混合，即得辅料。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术所用的海泡石、蛭石结构中具有层链状结构的硅酸盐矿物，在表面含有可参与反应的Si-OH，可提供良好的吸水性，同时，在向石料中引入巯基的过程中，可使得其孔隙增多，纤维的束状更明显，结构更加疏松，并对后续产生的有机质提供吸附缓释作用，同时，带有更多的负电荷，可提高对沙土中金属离子的吸附作用，再通过接枝聚丙烯酸，构成高吸水凝胶三维网络，可显著增强内部的力学强度和热稳定性，并且其中还带入了少量的疏水基团，也可有效调节亲水链间的物理缠绕，改善网络结构间的稳定性，柔性链在亲水三维网络中形成微小的疏水微区域，弥补了刚性无机石料粒子成分在网络中的结构缺陷，二者共同作用，能够在降低凝胶网络中的氢键物理产热的同时，对网络结构进行规整，提高溶胀性能，进而保障了固沙抗压性能；（2）本专利技术对地衣进行预处理，在新陈代谢过程中会产生对沙地固结石质产生具有弱腐蚀性能的物质，有利于水分及其它成分渗透进孔隙结构内部，进一步在内部形成更丰富的孔隙结构，有利于沙蒿、地衣中有机质对周围微生物的影响作用，并可提高本固沙剂体系的相容性，含硅试剂及贻贝蛋白协同形成保水层，避免水分过快渗透而降低固沙效果，和沙蒿配合作用制得的胶料能够在沙面快速形成固结层，很好地提高抗压能力，沙粒在沙蒿胶、地衣胶成分的相互胶结作用下，微团聚体质量百分数显著降低，大团聚体质量百分数显著增加，团聚体平均重量直径显著增大，提高了整体沙土的水稳定性，并且形成的固结层具有一定的的渗透性，可与地衣和沙蒿中溶出及代谢产生的有机质共同促进土壤微生物的生长繁殖，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗压型高效固沙剂，按质量份数计，包括如下组分：3~7份羧甲基纤维素、4~8份泡花碱、3~7份海藻酸钠、2~5份腐殖酸钠、1~4份苯甲酸钠、30~50份水，其特征在于，还包括：20~45份复合固沙基料、12~20份含硅处理剂。

【技术特征摘要】
1.一种抗压型高效固沙剂，按质量份数计，包括如下组分：3~7份羧甲基纤维素、4~8份泡花碱、3~7份海藻酸钠、2~5份腐殖酸钠、1~4份苯甲酸钠、30~50份水，其特征在于，还包括：20~45份复合固沙基料、12~20份含硅处理剂。2.根据权利要求1所述一种抗压型高效固沙剂，其特征在于，所述复合固沙基料的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比5~8：3取预处理地衣、沙蒿粉碎过筛，取过筛颗粒按质量比8：3~7加入乙醇溶液混合，研磨，于40~60℃，取研磨料按质量比1：6~10加入试剂A混合搅拌，离心，去除上层轻质，于55~75℃减压蒸发，得胶料；（2）于55~70℃，取胶料按质量比1：20~40：0.03加入NaOH溶液、引发剂混合，通氮气保护，保温，降温至30~50℃，加入丙烯酸、预处理石料、苯乙烯，搅拌，加入N，N'-亚甲基双丙烯酰胺混合，升温至65~85℃，保温搅拌，干燥，得干胶粉，取干胶粉粉碎过筛，收集过筛颗粒，即得复合固沙基料。3.根据权利要求2所述一种抗压型高效固沙剂，其特征在于，所述步骤（1）中的预处理地衣：按质量比5：0.3：4~8：35取地衣、酪素、酵母膏、水捣碎匀浆，得浆料，取浆料冷藏，取出冷藏浆料于光照强度为300~450Lx，温度为12~15℃，湿度为65~75%条件下，恒温恒湿培养，得培养料，取培养料灭菌，于75~90℃旋转蒸发至恒重，即得预处理地衣。4.根据权利要求2所述一种抗压型高效固沙剂，其特征在于，所述步骤（1）中的试剂A：按质量比10~16：3取NaOH溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉潇，
申请(专利权)人：陈玉潇，
类型：发明
国别省市：湖南,43