【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有多层结构的透气防渗毯及其制备方法和应用，属于农业种植领域。具体地说，涉及一种用于重污染水体改造工程中的植物种植系统的透气防渗毯及其制造方法和应用。
技术介绍
1、在城市土地利用有限的情况下，垃圾厂、水污染区域被视为水体改造重点区域，并且改造后的水体往往含有水生植物和乔木等，提供透气、防渗的生存环境是保证水生植物生存的关键。
2、现有技术中，传统的防水材料（土工膜、膨润毯等）大多数只防渗，不透气，无法从根本上满足水生植物生长，达不到理想的水体改造效果。行业中的科研研究者也进行了大量的科研。中国专利文献cn103385096a公开了一种盐碱地植物种植系统，包括设置在盐碱地中的种植沟，所述种植沟的内部由下向上填充有透气防渗层、保护层、找平层、防护层和种植土层，所述透气防渗层为透气防渗沙层。该种植系统的防渗效果并不适用于地基较软且水含量较高的重污染水体环境。这是因为，该系统未进行地基处理，透气防渗层也是常规的透气防渗沙组成的透气防渗层。该类型透气防渗层受到种植系统基础层沉降的影响，出现部分透气防渗层不连续状态，从而使得透气防渗层被破坏，不能长期阻隔盐碱，更重要的是常规的透气防渗沙不能兼具良好的防渗和透气效果。
3、中国专利文献cn113512927a公开了一种用于重污染水体改造的砂基透气防渗毯的施工方法，包括如下步骤：步骤一：对施工场地进行平整作业，并碾压多遍后，形成平整层；步骤二：在平整层上铺设级配碎石，并进行压实作业后形成基础层；步骤三：在级配碎石上铺设粗砂，形成找平层；步骤四：在找平层
4、因此，专利技术要解决的技术问题是如何得到一种适用于重污染水体治理的防渗透气且长期稳定的透气防渗毯及其制备方法，以及采用该透气防渗毯的植物种植系统。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种具有多层结构的透气防渗毯及其制备方法和应用，从而形成底疏顶吸的特殊结构，底层的疏水层，有效阻止了底层以下污染水体的向上渗透，保水层和吸水层则实现了种植体系的保水效果。
2、第一方面，本专利技术提供一种具有多层结构的透气防渗毯的制备方法，以透气防渗毯的总质量计，依下至上包括：15-25wt %的疏水层，35-60wt %的保水层和25-45wt %的吸水层，制备方法包括如下步骤：
3、步骤一、将疏水改性膨胀蛭石与第一粘合剂按照质量比（45-55）：（45-55）搅拌均匀，置于模具中碾压平整以铺设疏水层；其中，所述疏水改性膨胀蛭石为高堆积密度型膨胀蛭石经含氟物质疏水改性制得，所述高堆积密度型膨胀蛭石的堆积密度为1000-1200kg/m3；
4、步骤二、将中堆积密度型膨胀蛭石和第二粘合剂按照质量比为（45-55）：（45-55）搅拌均匀，置于步骤一中所述疏水层上方并碾压平整以铺设保水层，其中，所述中堆积密度型膨胀蛭石的堆积密度为450-950kg/m3，所述第二粘合剂为聚丙烯酸酯乳液；
5、步骤三、将膨胀蛭石、富硒矿石和第三粘合剂按照质量比为（35-50）：（5-10）：（45-55）搅拌均匀，置于步骤二中的模具保水层上方并碾压至上述物料完全充满模具以铺设吸水层；其中，所述膨胀蛭石的堆积密度为100～300kg/ m3，所述富硒矿石为粉末状，粒径为200-300目，其中，所述第三粘合剂为vae乳液或醋丙乳液；
6、步骤四、将所述模具和混合物置于温度80-100℃、湿度为饱和湿度的烘干设备中烘干固化4-5h，得到具有一定弹性的透气防渗毯，厚度为0.5-4cm。
7、进一步地，所述疏水层中采用的第一粘合剂为溶剂型环氧树脂或溶剂型聚氨酯。
8、进一步地，所述疏水改性膨胀蛭石制备工艺包括如下步骤：
9、（1）对蛭石进行膨胀煅烧：取蛭石原料进行除杂，并投入到温度为700-1000℃的回转炉中，加热膨胀10-20秒，出料后得到其堆积密度为1000-1200kg/m3的高堆积密度型膨胀蛭石；
10、（2）将步骤（1）的高堆积密度型膨胀蛭石物料经回转炉出口处的传送装置送入冷却降温装置实施冷却降温处理；
11、（3）经步骤（2）冷却降温后的高堆积密度型膨胀蛭石物料经冷却降温装置的出料口直接送入连续混合机中，同时，向其中的膨胀蛭石物料喷洒有机硅烷改性剂，并连续搅拌混合均匀，得到有机硅烷疏水改性膨胀蛭石；
12、（4）将有机硅烷疏水改性膨胀蛭石、水基氟碳表面活性剂和氟碳树脂分散液按照5：（0.1-0.3）:20的重量份数比进行混合，并进行超声分散40-60分钟。
13、进一步地，有机硅烷改性剂为kh550。
14、进一步地，所述氟碳树脂分散液为低固含量低分子量氟碳树脂分散液，其中固含量为10-15%，树脂类型为低分子量氟代丙烯酸酯共聚物。
15、进一步地，所述低分子量氟代丙烯酸酯共聚物的重均分子量为5000-80000，所述氟碳树脂分散液中所述低分子量氟代丙烯酸酯共聚物的平均粒径为0.1-0.6μm，所述氟碳树脂分散液中分散剂为去离子水。
16、进一步地，所述氟碳树脂分散液为efka-3600或efka-3777的去离子水稀释氟碳树脂分散液。
17、进一步地，所述水基氟碳表面活性剂为fsn100。
18、第二方面，本专利技术还提供一种具有多层结构的透气防渗毯，由上述透气防渗毯的制备方法制备得到。
19、第三方面，本专利技术还提供一种透气防渗毯在制造植物种植系统中的应用，制造植物种植系统包括如下步骤：
20、（1）基础层处理：对重污染水体改造施工场地进行平整、碾压夯实，平整至整个大面光滑、基本干燥；
21、（2）气囊层铺设：在处本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有多层结构的透气防渗毯的制备方法，其特征在于:以透气防渗毯的总质量计，依下至上包括：15-25wt%的疏水层，35-60wt%的保水层和25-45wt%的吸水层，制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的透气防渗毯的制备方法，其特征在于：所述疏水层中采用的第一粘合剂为溶剂型环氧树脂或溶剂型聚氨酯。
3.根据权利要求1所述的透气防渗毯的制备方法，其特征在于：所述疏水改性膨胀蛭石制备工艺包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的透气防渗毯的制备方法，其特征在于：有机硅烷改性剂为KH550。
5.根据权利要求3所述的透气防渗毯的制备方法，其特征在于：所述氟碳树脂分散液为低固含量低分子量氟碳树脂分散液，其中固含量为10-15%，树脂类型为低分子量的氟代丙烯酸酯共聚物。
6.根据权利要求5所述的透气防渗毯的制备方法，其特征在于：所述氟代丙烯酸酯共聚物的重均分子量为5000-80000，所述氟碳树脂分散液中所述氟代丙烯酸酯共聚物的平均粒径为0.1-0.6μm，所述氟碳树脂分散液中分散剂为去离子水。
7.根据
8.根据权利要求3所述的透气防渗毯的制备方法，其特征在于：所述水基氟碳表面活性剂为FSN100。
9.一种具有多层结构的透气防渗毯，根据权利要求1-8任一所述透气防渗毯的制备方法制备得到。
10.一种如权利要求9所述的透气防渗毯在制造植物种植系统中的应用，其特征在于，制造植物种植系统包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种具有多层结构的透气防渗毯的制备方法，其特征在于:以透气防渗毯的总质量计，依下至上包括：15-25wt%的疏水层，35-60wt%的保水层和25-45wt%的吸水层，制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的透气防渗毯的制备方法，其特征在于：所述疏水层中采用的第一粘合剂为溶剂型环氧树脂或溶剂型聚氨酯。
3.根据权利要求1所述的透气防渗毯的制备方法，其特征在于：所述疏水改性膨胀蛭石制备工艺包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的透气防渗毯的制备方法，其特征在于：有机硅烷改性剂为kh550。
5.根据权利要求3所述的透气防渗毯的制备方法，其特征在于：所述氟碳树脂分散液为低固含量低分子量氟碳树脂分散液，其中固含量为10-15%，树脂类型为低分子量的氟代丙烯酸酯共聚物。...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈梅娟，李伟英，董志强，滕海波，胡文新，林晶，刘天翼，孙彦韬，周宇，邵富林，张国晟，梁莉，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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