CN101914383B - 一种多功能液膜固沙剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种新型多功能液膜固沙剂制的备方法，属于化工农林材料领域，主要应用于土地沙漠化治理、防风固沙，可在沙漠公路、沙漠铁路进行防沙治沙及护坡；可应用于农用液体地膜。该方法是以沥青或渣油、膨润土、水玻璃、水溶性聚合物等为原料，通过乳化剂与功能添加剂的调和配制而制得。这种液膜固沙剂有明显的集水和保墒作用，从而有促进植物生长和提高植被稳定的效果；液膜化学固沙与机械固沙、植物固沙的有机结合，不仅大大提高了固沙效果，而且解决了干旱地区(年降水100mm～200mm)沙丘无灌溉固沙绿化的问题。

Description

一种多功能液膜固沙剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型多功能液膜固沙剂制的备方法，属于化工农林材料领域，主要应用于土地沙漠化治理、防风固沙，可在沙漠公路、沙漠铁路进行防沙治沙及护坡；可应用于农用液体地膜。该方法是以沥青或渣油、膨润土、水玻璃、水溶性聚合物等为原料，通过制乳化剂与功能添加剂的调和配制而制得。
背景技术
目前的固沙技术一般有生物固沙、机械固沙与化学固沙等几种。利用天然的或人工合成的有机或者无机胶凝材料固结沙面，达到防止沙粒移动、保墒集水、改变土壤结构、改变地表温度等目的的技术被称之为化学固沙技术。化学固沙与生物固沙及机械固沙相比，不仅具有施工速度快、不易腐烂和耐久等优点，而且还有保墒节水的功效，更适宜于在干旱缺水地区使用。近年来在化学固沙方面虽然有了一些新进展，但是生产规模和应用范围依旧徘徊不前，其位置一直排在生物固沙和机械固沙之后。在很多地区甚至于大有被弃置不用的趋势。长期以来存在的三大障碍因素仍然是目前国内外研究的热点。第一，成本高，价格昂贵，每公顷费用很难降到千元以下；第二，乳化雾化工艺复杂，机械和设备笨重且需要强大动力；第三，降解难，不易消除残毒。现有技术中涉及使用渣油或沥青的报道，但用料单一、乳液稳定时间短、使用过程易破乳、施工操作不方便等。
发明内容
本发明的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供了多功能液膜固沙剂制的备方法。该方法是以沥青(渣油)、膨润土、水玻璃、聚乙烯醇为原料，并按质量比为1∶0.05～0.3∶0.05～0.3∶0.1～0.4进行配比，然后加热至100～140℃；同时使用合适的乳化剂与多种添加剂组分(0.1％～0.4％)配制成水溶液，并加热至40～70℃；再用胶体磨以油水比60∶40进行乳化，即可制备出稳定性可达60天以上的多功能液膜固沙剂及其应用技术。
对原料中的沥青(渣油)性质要求：密度0.97～1.0cm3/g、粘度(80℃)1000～50000mm2/s、软化点40～70℃、H/C原子比1.3～1.6、聚乙烯醇要求相对分子质量200～6000。其乳化剂为阴离子型和非离子复合型，添加剂包括有机酸，如环烷酸、褐煤腐植酸等。
具体实施方式
下面将结合实施例来详叙本发明的技术特点：
实施例1
以某沥青(粘度(80℃)4000mm2/s、密度0.975cm3/g、软化点41℃、H/C原子比1.56、膨润土、水玻璃、聚乙烯醇(相对分子质量2000)为原料，质量比为1∶0.1∶0.1∶0.1；加热至120℃；将阴离子乳化剂十二烷基苯磺酸钠与功能添加剂组分环烷酸盐以0.1％～0.4％的浓度配制成水溶液并加热至40℃、用胶体磨以油水比60∶40进行乳化，制得液膜固沙剂，检测结果见表1。
表1  1号液膜固沙剂检测结果
Figure BSA00000254956800021
该液膜固沙剂室温储存稳定性60天不破乳。该液膜固沙剂在腾格里沙漠的东南缘实地使用，分别进行了单纯用固沙剂固定流动沙丘的试验；固沙剂与机械沙障结合固定流动沙丘的试验；固沙剂与沙生植物结合固定流动沙丘的试验；化学、机械、生物三种固沙方式结合的试验；以及固沙剂作为植物保墒剂的试验等，表明：液膜固沙剂具有良好的水释性和稳定性，易于喷洒；液膜固沙剂有较好的渗透性和胶结性，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，有效地固结沙丘表面，防止沙丘的流动；液膜固沙剂有明显的集水和保墒作用，从而有促进植物生长和提高植被稳定的效果；液膜化学固沙与机械固沙、植物固沙的有机结合，不仅大大提高了固沙效果，而且解决了干旱地区(年降水100mm～200mm)沙丘无灌溉固沙绿化的问题。
实施例2
以某沥青(粘度(80℃)3000mm2/s、密度0.98cm3/g、软化点40℃、H/C原子比1.58、膨润土、水玻璃、聚乙烯醇(相对分子质量3000)为原料，质量比为1∶0.15∶0.05∶0.15；加热至120℃；将乳化剂十二烷基苯磺酸钠、OP～10与功能添加剂组分褐煤腐植酸分别以0.1％、0.1％和0.4％的浓度配制成水溶液并加热至50℃、用胶体磨以油水比60∶40进行乳化，制得液膜固沙剂，检测结果见表2。
表2  2号液膜固沙剂检测结果
Figure BSA00000254956800031
该液膜固沙剂室温储存稳定性60天不破乳。该液膜固沙剂在腾格里沙漠的南缘实地使用，分别进行了单纯用固沙剂固定流动沙丘的试验；固沙剂与机械沙障结合固定流动沙丘的试验；固沙剂与沙生植物结合固定流动沙丘的试验；化学、机械、生物三种固沙方式结合的试验；以及固沙剂作为植物保墒剂的试验等，表明：液膜固沙剂具有良好的水释性和稳定性，易于喷洒；液膜固沙剂有较好的渗透性和胶结性，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，有效地固结沙丘表面，防止沙丘的流动；液膜固沙剂有明显的集水和保墒作用，从而有促进植物生长和提高植被稳定的效果；液膜化学固沙与机械固沙、植物固沙的有机结合，不仅大大提高了固沙效果，而且解决了干旱地区(年降水100mm～200mm)沙丘无灌溉固沙绿化的问题。
与现有技术相比，本发明具有一下突出的技术特点：
(1)生产成本低、原料价廉易得，每公顷费用600元左右；
(2)产品乳液稳定、使用方便，普通喷雾方式即可，不堵塞喷雾设备；
(3)产品无毒可降解，三个月开始降解成腐植肥，两年左右降解完全；
(4)产品具有多种功能，如固沙、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功能。液膜化学固沙与机械固沙、植物固沙的有机结合，不仅大大提高了固沙效果，而且解决了干旱地区(年降水100mm～200mm)沙丘无灌溉固沙绿化的问题，在西部生态建设和节水要求的新形势下，本发明尤为重要。

Claims (4)

1.一种多功能液膜固沙剂的制备方法，该方法是以沥青或渣油、膨润土、水玻璃、聚乙烯醇为原料，并配合使用乳化剂及添加剂制备而成，其特征在于将沥青或渣油、膨润土、水玻璃、聚乙烯醇按质量比为1：0.05～0.3:0.05～0.3：0.1～0.4混合，加热至100～140℃，再使用重量比为0.1%～0.4%的乳化剂和添加剂配制成水溶液，并加热至40～70℃；然后用胶体磨以油水比60：40进行乳化，即可制备出目的产品多功能液膜固沙剂。
2.根据权利要求1所述的一种多功能液膜固沙剂的制备方法，其特征在于沥青或渣油的物理性质要求为：密度0.97～1.0g/cm3、80℃下粘度1000～50000mm2/s、软化点40～70℃、H/C原子比1.3～1.6；聚乙烯醇要求相对分子质量200～6000。
3.根据权利要求1所述的一种多功能液膜固沙剂的制备方法，其特征在于乳化剂为阴离子型和非离子复合型。
4.根据权利要求1所述的一种多功能液膜固沙剂的制备方法，其特征在于添加剂是有机酸，即环烷酸或褐煤腐植酸的一种。
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