发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于现有技术中所采用的种植固沙方法可能因水分流失而导致所种植物成活率较低的问题,进而提供一种能够固沙绿化、同时植物成活率极高的固沙种植方法。
为解决上述技术问题,本发明所述的固沙种植方法,通过将固沙植物种植于固沙容器中,并将所述固沙容器插埋于沙土之中,使所述固沙植物形成网格状植物带,实现对沙土的固化治理;
所述固沙容器为具有一端开口的空腔结构,所述固沙容器由防水透气颗粒和憎水性粘结剂粘结而成,所述防水透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙。
所述固沙种植方法还包括在所述网格状植物带中栽种所需的种植作物的步骤。
所述种植作物种植于所述固沙容器中,并将所述固沙容器插埋于所述网格状植物带中的沙土内。
所述防水透气颗粒包括骨料颗粒和包覆在所述骨料颗粒上的疏水性物质,所述疏水性物质为所述骨料颗粒的1-8wt%。
所述疏水性物质为包覆在所述骨料颗粒上的疏水性树脂膜,所述疏水性树脂膜由疏水性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂及硅树脂中的一种或多种形成。较佳地,所述疏水性环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树脂、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树脂、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂中的一种或多种;所述疏水性酚醛树脂为二甲苯改性酚醛树脂、环氧树脂改性酚醛树脂或有机硅改性酚醛树脂中的一种或多种。
所述疏水性物质包括聚四氟乙烯、植物油、硅铜、硅氧烷、烃以及共聚合聚偏氯乙烯中的任意一种或其组合。
所述烃包括选自石蜡、煤油、柴油、原油、石油馏出物、溶剂油及脂族溶剂中的任意一种或其组合。
所述憎水粘结剂为含氟环氧树脂粘结剂、含硅环氧树脂粘结剂、有机硅粘结剂、聚氨脂、聚脂树脂及酚醛树脂中的一种或其中几种的混合物
所述孔隙的孔径为0.001-0.3mm。
所述网格的规格为(1.2-2)m×(1.2-2)m。
所述固沙容器的高度为25-70cm。
所述固沙容器开口端的截面积大于底面端的截面积。
所述固沙容器为倒置的圆锥体结构。
所述固沙植物为草本植物、乔木植物或灌木植物,所述种植作物为灌木植物或乔木植物。所述防水透气颗粒包括骨料颗粒和包覆在所述骨料颗粒上的疏水性物质,所述疏水性物质为所述骨料颗粒的1-8wt%。
所述骨料颗粒为石英砂、矿渣、陶粒或玻璃微珠中的一种或其中几种的混合物;所述骨料的粒径为0.04-0.85 mm。
所述骨料颗粒上包覆有疏水性物质,所述疏水性物质为涂覆于所述骨料颗粒上,并且将所述疏水性物质涂覆于所述骨料颗粒上的方法为喷雾、浸渍或浸泡骨料颗粒于疏水性物质的液体溶液中以化学涂覆骨料颗粒;或者为应用疏水性物质的薄膜片材涂覆到骨料颗粒中;或者为将加热的骨料颗粒放置于疏水性物质中,熔融疏水性物质到骨料颗粒;或者为电镀、等离子喷涂、溅射、流化及粉末涂覆的方式将疏水性物质涂覆到骨料颗粒上。
并且,如以上所述的疏水性树脂可以通过如下的方法改性而获得,具体改性方法为:
将环氧树脂,如邻苯二甲酸酐或马来酸酐,与油溶性的单体共聚,所述油溶性的单体为:丙烯酸烷基酯,甲基丙烯酸烷基酯,乙基丙烯酸、醋酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、乙烯基磺酸钠、甲基乙烯基醚、甲基烯丙基醚、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、丙烯酸二甲氨基丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的任一种。
或者,也可以将环氧树脂接枝改性,形成接枝聚合物;将环氧树脂的亲水性基团,如羟基,与疏水的功能单体发生反应,将其接起来;疏水性的功能单体为:苯甲醛,烷基苯甲醛(一大类),利用羟基与醛基的反应。
或者,也可以将环氧树脂进行取代反应,在光照的催化反应下,用氯气参与取代反应,将卤素接到环氧树脂上面,以改善疏水性能。
另外,所述疏水性树脂膜中可以加入有固化剂,并且,对于不同的树脂加入不同的固化剂,其中,固化剂的选择具体如下:
对于缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树脂、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树脂、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂,较佳的固化剂为脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、叔胺中的任一种或几种;
对于二甲苯改性酚醛树脂、环氧树脂改性酚醛树脂或有机硅改性酚醛树脂,较佳的固化剂为六次甲基四胺;
对于有机硅树脂而言,较佳的固化剂为二丁基二月桂酸锡或N,N,N',N'-四甲基胍盐中的任一种或几种;
对于疏水性聚氨酯树脂,其固化剂为甲苯二异氰酸酯TDI和三甲氧苄胺嘧啶TMP的加成物,TDI和含羟基组份的预聚物及单组份潮气固化剂、TDI的三聚体。
对于不饱和聚酯(对苯二甲酸与乙二醇的聚合物),常温时所加入的固化剂为过氧化酮和环烷酸钴;加热时所加入的固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸酯、二烷基过氧化物、过氧化辛酸叔己酯和过氧化二碳酸双酯中的一种或几种。
并且,所述的疏水性物质还可以为聚四氟乙烯、植物油、硅铜、硅氧烷、烃以及共聚合聚偏氯乙烯中的任意一种或其组合。较佳地,所述烃包括石蜡、煤油、柴油、原油、石油馏出物、溶剂油及脂族溶剂中的任意一种或其组合。
其中,所述疏水性物质为涂覆于所述骨料颗粒上,并且将所述疏水性物质涂覆于所述骨料颗粒上的方法为喷雾、浸渍或浸泡骨料颗粒于疏水性物质的液体溶液中以化学涂覆骨料颗粒;或者为应用疏水性物质的薄膜片材涂覆到骨料颗粒中;或者为将加热的骨料颗粒放置于疏水性物质中,熔融疏水性物质到骨料颗粒;或者为电镀、等离子喷涂、溅射、流化及粉末涂覆的方式将疏水性物质涂覆到骨料颗粒上。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点,1、网格状植物带对种植于其内的种植作物起到保护的作用,一方面起到固沙的作用,同时将固沙植物种植于固沙容器中,可以起到减少灌溉水分流失的作用,同时保温储水,提高固沙植物的生长周期;2、将种植作物种植于固沙容器中,不仅起到减少灌溉水分流失的作用,同时可以保护植物根系,提高作物成活率;3、所述固沙容器内的防水透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙,一方面阻止水分渗入沙土中起到保水的作用,同时也保证了所述固沙容器的透气性,有利于作物的生长;4、所述固沙容器为倒棱台结构或倒置的圆锥体结构,有利于将所述固沙容器插埋入沙体内;5、所述固沙植物由于种植于固沙容器中,也可以选择日常用蔬菜等作物,扩展沙地种植作物的种类;6、申请人通过和普通的固沙容器进行了相关透气性对比的试验,结果发现本发明中涉及固沙容器的透气性能高于普通固沙容器透气性,植物成活率较高。
该透气性对比试验具体为:分别向普通固沙容器(陶瓷固沙容器,塑料和相近固沙容器)和本发明中涉及的固沙容器中加入15cm高的水(经过负压煮沸处理后溶解氧含量为3.3ml/g),然后封口储存。放置24小时后分别测试(同等温度条件)各容器底部水中的溶解氧含量,结果发现本发明中涉及的固沙容器中为10.5 ml/g,而普通固沙容器(陶瓷固沙容器,塑料和相近固沙容器)中水的溶解氧含量分别为3.3 ml/g、3.4 ml/g、3.2 ml/g,可见,本发明中涉及的固沙容器能通过其透气性能补充水体中的溶解氧,提高植物的成活率。
具体实施方式
本发明各实施例所述的防水透气颗粒包括骨料颗粒和包覆在所述骨料颗粒上的疏水性物质,所述疏水性物质为所述骨料颗粒的1-8wt%。
所述憎水性粘结剂为含氟环氧树脂粘结剂、含硅环氧树脂粘结剂、有机硅粘结剂、聚氨脂、聚脂树脂及酚醛树脂中的一种或其中几种的混合物。
所述的疏水性物质为疏水性树脂膜,所述疏水性树脂膜为由疏水性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂及硅树脂中的一种或多种形成的膜。较佳地,所述疏水性环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树脂、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树脂、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂中的一种或多种;所述疏水性酚醛树脂为二甲苯改性酚醛树脂、环氧树脂改性酚醛树脂或有机硅改性酚醛树脂中的一种或多种。
所述疏水性物质包括聚四氟乙烯、植物油、硅铜、硅氧烷、烃以及共聚合聚偏氯乙烯中的任意一种或其组合。
所述烃包括选自石蜡、煤油、柴油、原油、石油馏出物、溶剂油及脂族溶剂中的任意一种或其组合。
所述骨料为石英砂、矿渣、陶粒或玻璃微珠中的一种或其中几种的混合物;所述骨料的粒径为0.04-0.85 mm。
所述骨料上包覆有疏水性物质,所述疏水性物质为涂覆于所述骨料颗粒上,并且将所述疏水性物质涂覆于所述骨料颗粒上的方法为喷雾、浸渍或浸泡骨料颗粒于疏水性物质的液体溶液中以化学涂覆骨料颗粒;或者为应用疏水性物质的薄膜片材涂覆到骨料颗粒中;或者为将加热的骨料颗粒放置于疏水性物质中,熔融疏水性物质到骨料颗粒;或者为电镀、等离子喷涂、溅射、流化及粉末涂覆的方式将疏水性物质涂覆到骨料颗粒上。
并且,如以上所述的疏水性树脂可以通过如下的方法改性而获得,具体改性方法为:
将环氧树脂,如邻苯二甲酸酐或马来酸酐,与油溶性的单体共聚,所述油溶性的单体为:丙烯酸烷基酯,甲基丙烯酸烷基酯,乙基丙烯酸、醋酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、乙烯基磺酸钠、甲基乙烯基醚、甲基烯丙基醚、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、丙烯酸二甲氨基丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的任一种。
或者,也可以将环氧树脂接枝改性,形成接枝聚合物;将环氧树脂的亲水性基团,如羟基,与疏水的功能单体发生反应,将其接起来;疏水性的功能单体为:苯甲醛,烷基苯甲醛(一大类),利用羟基与醛基的反应。
或者,也可以将环氧树脂进行取代反应,在光照的催化反应下,用氯气参与取代反应,将卤素接到环氧树脂上面,以改善疏水性能。
另外,所述疏水性树脂膜中可以加入有固化剂,并且,对于不同的树脂加入不同的固化剂,其中,固化剂的选择具体如下:
对于缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树脂、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树脂、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂,较佳的固化剂为脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、叔胺中的任一种或几种;
对于二甲苯改性酚醛树脂、环氧树脂改性酚醛树脂或有机硅改性酚醛树脂,较佳的固化剂为六次甲基四胺;
对于有机硅树脂而言,较佳的固化剂为二丁基二月桂酸锡或N,N,N',N'-四甲基胍盐中的任一种或几种;
对于疏水性聚氨酯树脂,其固化剂为甲苯二异氰酸酯TDI和三甲氧苄胺嘧啶TMP的加成物,TDI和含羟基组份的预聚物及单组份潮气固化剂、TDI的三聚体。
对于不饱和聚酯(对苯二甲酸与乙二醇的聚合物),常温时所加入的固化剂为过氧化酮和环烷酸钴;加热时所加入的固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸酯、二烷基过氧化物、过氧化辛酸叔己酯和过氧化二碳酸双酯中的一种或几种。
并且,所述的疏水性物质还可以为聚四氟乙烯、植物油、硅铜、硅氧烷、烃以及共聚合聚偏氯乙烯中的任意一种或其组合。较佳地,所述烃包括石蜡、煤油、柴油、原油、石油馏出物、溶剂油及脂族溶剂中的任意一种或其组合。
其中,所述疏水性物质为涂覆于所述骨料颗粒上,并且将所述疏水性物质涂覆于所述骨料颗粒上的方法为喷雾、浸渍或浸泡骨料颗粒于疏水性物质的液体溶液中以化学涂覆骨料颗粒;或者为应用疏水性物质的薄膜片材涂覆到骨料颗粒中;或者为将加热的骨料颗粒放置于疏水性物质中,熔融疏水性物质到骨料颗粒;或者为电镀、等离子喷涂、溅射、流化及粉末涂覆的方式将疏水性物质涂覆到骨料颗粒上。
实施例1
本发明所述的固沙种植方法,通过将固沙植物种植于固沙容器中,并将固沙容器插埋于沙土之中形成规格为1.2m×2m的网格状植物带,在所述网格状植物带中栽种所需的种植作物。所述固沙植物为沙棘,所述种植作物为樟子松。
所述固沙容器带有一端开口的空腔,并形成开口端大、底端小的倒棱台结构。所述固沙容器的高度为25cm。所述固沙容器采用防水透气颗粒和憎水粘结剂粘结而成,所述防水透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙。所述相邻防水透气颗粒之间形成的孔隙的孔径为0.001-0.3mm。
所述骨料颗粒由陶粒和玻璃微珠以重量比2:1混合而成,所述陶粒的粒径为0.075-0.6 mm,所述玻璃微珠的粒径为0.04-0.15 mm。
所述憎水粘结剂为含硅环氧树脂粘结剂二苯基硅烷改性双酚A环氧树脂,憎水粘结剂与骨料颗粒按重量比1:49使用。
所述骨料颗粒上包覆有疏水性环氧树脂,所述疏水性环氧树脂为骨料颗粒的8wt%。所述疏水性环氧树脂是由邻苯二甲酸酐与甲基乙烯基醚共聚制得。
所述环氧树脂涂覆于所述骨料颗粒上的方法为:
1)将环氧树脂加热至熔融状态;
2)将骨料颗粒加热至200℃时,加入所述环氧树脂,20秒搅拌混匀,使所述环氧树脂均匀分散于所述骨料颗粒表面;
3)将多聚甲醛固化剂(占骨料颗粒的0.05wt%)加入上述制备得到的混合物中,搅拌混匀,固化20秒;
4)将聚乙烯蜡润滑剂(占骨料颗粒的0.0025wt%)加入固化好的混合物中,搅拌均匀,冷却,过筛,即得。
所述固沙容器是通过以下步骤制得:
a.将包覆有疏水性环氧树脂的骨料颗粒与憎水粘结剂混合后倒入搅拌机搅拌均匀;
b.将粘接有憎水粘结剂的骨料颗粒倒入成型模具;
c.在5℃放置48小时固化成型后脱模即可得到所述固沙容器。
实施例2
本发明所述的一种固沙种植方法,通过将固沙植物种植于固沙容器中,并将固沙容器插埋于沙土之中形成规格为1.5m×1.5m的网格状植物带,在所述网格状植物带中栽种所需的种植作物。所述种植作物种植于所述固沙容器中,并将所述固沙容器插埋于所述网格状植物带中的沙土内。所述固沙植物为花棒,所述种植作物为侧柏。
所述固沙容器带有一端开口的空腔,形成倒置的圆锥体结构,所述固沙容器的高度为45cm。所述固沙容器采用防水透气颗粒和憎水粘结剂粘结而成,所述防水透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙,所述相邻防水透气颗粒之间形成的孔隙的孔径为0.01-0.2 mm。
所述骨料颗粒由陶粒和石英砂以重量比1:4混合而成,所述陶粒的粒径为0.05-0.3 mm,所述石英砂的粒径为0.06-0.112 mm。
所述憎水粘结剂为有机硅粘结剂甲基苯基聚硅氧烷树脂,憎水粘结剂与骨料颗粒按重量比3:97使用。
所述骨料颗粒上包覆有疏水性聚四氟乙烯,所述疏水性聚四氟乙烯为骨料颗粒的3wt%。
所述疏水性聚四氟乙烯涂覆于所述骨料颗粒上的方法为:
1)将疏水性聚四氟乙烯加热至熔融状态;
2)将骨料颗粒加热至210℃时,加入所述疏水性聚四氟乙烯,30秒搅拌混匀,使所述疏水性聚四氟乙烯均匀分散于所述骨料颗粒表面;
3)将六次甲基四胺固化剂(占骨料颗粒的0.015wt%)加入上述制备得到的混合物中,搅拌混匀,固化60秒;
4)将氧化聚乙烯蜡润滑剂(占骨料颗粒的0.009wt%)加入固化好的混合物中,搅拌均匀,冷却,过筛,即得。
所述固沙容器是通过以下步骤制得:
a.将包覆有疏水性聚四氟乙烯的骨料颗粒与憎水粘结剂混合后倒入搅拌机搅拌均匀;
b.将粘接有憎水粘结剂的骨料颗粒倒入成型模具;
c.常温放置3小时使粘结剂固化后脱模即可得到所述固沙容器。
实施例3
本发明所述的一种固沙种植方法,通过将固沙植物种植于固沙容器中,并将固沙容器插埋于沙土之中形成规格为2m×2m的网格状植物带,在所述网格状植物带中栽种所需的种植作物。所述种植作物种植于所述固沙容器中,并将所述固沙容器插埋于所述网格状植物带中的沙土内。所述固沙植物为西瓜,所述种植作物为新疆杨。
所述固沙容器带有一端开口的空腔,形成倒置的圆锥体结构,所述固沙容器的高度为70cm。所述固沙容器采用防水透气颗粒和憎水粘结剂粘结而成,所述防水透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙。所述相邻防水透气颗粒之间形成的孔隙的孔径为0.03-0.1 mm。
所述骨料颗粒由陶粒和石英砂以重量比4:6混合而成,所述陶粒的粒径为0.09-0.3 mm,所述石英砂的粒径为0.05-0.1 mm。
所述憎水粘结剂为聚氨脂芳香族异氰酸酯系聚氨酯,憎水粘结剂与骨料颗粒按重量比1.5:98.5使用。
所述骨料颗粒上包覆有疏水性酚醛树脂,所述酚醛树脂为骨料颗粒的1wt%。所述疏水性酚醛树脂是由马来酸酐与乙烯基磺酸钠共聚制得。
所述酚醛树脂涂覆于所述骨料颗粒上的方法为:
1)将酚醛树脂加热至熔融状态;
2)将骨料颗粒加热至220℃时,加入所述酚醛树脂,60秒搅拌混匀,使所述酚醛树脂均匀分散于所述骨料颗粒表面;
3)将脂肪族胺固化剂(占骨料颗粒的10wt%)加入上述制备得到的混合物中,搅拌混匀,固化120秒;
4)将硬脂酸酰胺润滑剂(占骨料颗粒的1.25wt%)加入固化好的混合物中,搅拌均匀,冷却,过筛,即得。
所述固沙容器是通过以下步骤制得:
a.将包覆有酚醛树脂的骨料颗粒与憎水粘结剂混合后倒入搅拌机搅拌均匀;
b.将粘接有憎水粘结剂的骨料颗粒倒入成型模具;
c.在120℃放置1小时固化成型后脱模即可得到所述固沙容器。
作为本发明可替换的方式,所述憎水粘结剂还可以为聚酯树脂双酚A型饱和聚酯树脂或酚醛树脂松香改性酚醛树脂。
所述骨料颗粒上包覆的疏水性物质还可以为疏水性树脂膜,所述疏水性树脂膜为由疏水性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂及硅树脂中的一种或多种形成的膜。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。