CN108841399A

CN108841399A - 一种有机覆盖物

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Publication number: CN108841399A
Application number: CN201810974804.XA
Authority: CN
Inventors: 马雪; 刘永亮; 闫峰; 王占水; 刘闯; 刘建伟; 于洋; 张宇; 王玉鹏; 成爽; 王艳珍; 陈宣宇; 马忠富; 台丙鹤
Original assignee: Jilin Zhongchen Garden Ltd By Share Ltd
Current assignee: Jilin Zhongchen Garden Ltd By Share Ltd
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2018-11-20
Anticipated expiration: 2038-08-24
Also published as: CN108841399B

Abstract

本发明涉及裸露土壤的绿化领域，更具体地，本发明涉及一种有机覆盖物。本发明第一个方面提供了一种有机覆盖物，所述有机覆盖物的制备原料包括废料、多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素、颜料。

Description

一种有机覆盖物

技术领域

本发明涉及裸露土壤的绿化领域，更具体地，本发明涉及一种有机覆盖物。

背景技术

随着人民生活水平的提高，城市的园林绿化显得越来越重要，摆在人们面前的问题是裸露土壤的解决问题。城市中裸露的土壤不但影响美观，而且刮风天气下会引起尘土飞扬，雨天则会让人泥泞难行，为此，我们专门开发了针对城市绿化的有机覆盖物。

有机覆盖物作为一种新型环保材料，可谓木材循环利用的典范。有机覆盖物源于美国，已有近30年的历史，是将园林有机废弃物通过收集、破碎、筛选、杀菌、腐熟、染色等工艺加工而成的园林覆盖产品，铺设于树木等植物周围的土壤表面，具有保持水土、增加土壤肥力、促进植栽生长、抑制杂草、吸附扬尘、缓解PM2.5、节约水资源等多种功效。有机覆盖物改变了园林废弃物以填埋和焚烧为主的处理方式，实现了资源再利用，极具生态价值和经济价值，是名副其实的有机环保材料。

作为近几年国内外迅速发展的一种新型城市绿化地表覆盖材料，有机覆盖物在不少园林项目中被采用，但目前被广泛应用的材料在性能、实用性方面存在着一些缺陷，例如以果壳为原材料的覆盖物，其不易分解，保湿性能差；以松磷为原材料的覆盖物，其降解速度慢，改良土壤效果甚微；以树皮为原材料的覆盖物，其重金属吸附性能好，存在着土壤盐碱化的可能；以木质为原材料的覆盖物，其与颜料的混合性较差，不易上色。

针对以上问题，本发明提供了一种有机覆盖物，其有很好的保温保湿效果，可以良好地保护植物根系，改良土壤，增加施肥力；同时还可以抑制尘土，减少土壤营养成分的流失；此外，该有机覆盖物体系能够降低火灾发生的可能、提高上色性能以及可以防止土壤的板结，还可以增加人们的活动空间、增添良好的景观效果。

发明内容

本发明第一个方面提供了一种有机覆盖物，所述有机覆盖物的制备原料包括废料、多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素、颜料。

作为本发明的一种优选技术方案，所述有机覆盖物的制备原料还包括火山石颗粒、腐熟剂、沸石、改性三聚氰胺氰尿酸盐。

作为本发明的一种优选技术方案，所述多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素的制备原料包括聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、惰性物质、硼酸。

作为本发明的一种优选技术方案，所述聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、惰性物质、硼酸的重量比为(30～90)：(20～60)：(3～15)：(0.5～5)。

作为本发明的一种优选技术方案，所述惰性分子选自聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物中的任意一种或多种的组合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述有机覆盖物包括内、中、外三层结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内层的制备原料包括沸石、火山石颗粒、腐熟剂；所述外层的制备原料包括废料与颜料。

作为本发明的一种优选技术方案，所述中层的制备原料包括多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素、改性三聚氰胺氰尿酸盐。

作为本发明的一种优选技术方案，所述废料选自绿植废弃物、木材加工厂废料、树皮、树枝中的任一种或多种的组合。

本发明第二个方面提供了所述有机覆盖物的应用，所述有机覆盖物应用于生态修复、城市绿地、市政街路绿地、房地产小区、城市公园、湿地公园、海绵城市建设、私家花园、室内微景观、自然保护区、森林公园、山体修复、水体修复、国家公园。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本发明采用多孔丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素与沸石、山石颗粒协同作用下既可以提高有机物覆盖物体系的保温保湿效果，也可以增加体系的上色性能；

(2)本发明采用的改性三聚氰胺氰尿酸盐与多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素共同作用下还可以改良土壤、增加施肥力，还可以降低火灾发生的可能；

(3)本发明提供的有机覆盖物体系的材料特性以及内外两层的结构共同优化有机覆盖物的力学性能，防止土壤的板结；

(4)本发明提供的有机覆盖物的制备过程中的重金属吸附过程进一步增强对土壤结构的改良性能以及土壤肥力；

(5)制备过程中用到的远程遥控履带式卧式破碎机会产生拉丝状木质纤维，这些木质纤维可以互相勾结在一起，增加有机覆盖物的力学强度。

具体实施方式

本发明提供了一种有机覆盖物，所述有机覆盖物的制备原料包括废料、多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素与颜料。

优选地，按重量份，所述有机覆盖物的制备原料包括：

废料 100～200份；

多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素 60～130份；

颜料 30～60。

更优选地，按重量份，所述有机覆盖物的制备原料包括：

废料 165份；

多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素 95份；

颜料 45份。

废料：

在一种实施方式中，所述废料选自绿植废弃物、木材加工厂废料、树皮、树枝中的任一种或多种的组合；优选地，所述绿植废弃物、木材加工厂废料、树皮、树枝的重量比为(10～50)：(1～5)：(3～10)：(10～30)；更优选地，所述绿植废弃物、木材加工厂废料、树皮、树枝的重量比为35：2：6：20。

多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素：

本发明中所述“多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素”指的是聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素具有多孔的结构。

本发明中，所述多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素的制备原料包括聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、惰性物质、硼酸；优选地，所述聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、惰性物质、硼酸的重量比为(30～90)：(20～60)：(3～15)：(0.5～5)；更优选地，所述聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、惰性物质、硼酸的重量比为65：35：10：3。

在一种实施方式中，所述多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素的制备方法包括：

(1)将聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、惰性物质、硼酸加入pH为7.5～8.5的水溶液中，搅拌3～5.5h，然后冷冻干燥8～24h；再将其转移80～120℃、真空度为0.5～1.0bar的烘箱中处理8～15h，得到物质W；

(2)将所得到的物质W置于pH为6.5～6的水溶液中，并于25～45℃下，搅拌12～24h，然后用蒸馏水洗涤三次；再放置于N，N-二甲基甲酰胺，置于75℃的油浴中，充分搅拌36～48h，然后用蒸馏水洗涤三次，然后并在80～120℃真空度为0.5～1.0bar的烘箱中处理4.5～8.5h，即得到多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素。

所述“惰性物质”是不含活性位点的材料。

在一种实施方式中，所述聚丙烯酸的重均分子量为2000～5000，优选地，所述聚丙烯酸的重均分子量为2500～4500；更优选地，所述聚丙烯酸的重均分子量为3000～3500。

在一种实施方式中，所述惰性分子选自聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物中的任意一种或多种的组合；优选地，所述惰性分子选自聚乳酸。

在一种实施方式中，所述聚乳酸的重均分子量为3万～15万；优选地，所述聚乳酸的重均分子量为5万～10万；进一步优选地，所述聚乳酸的重均分子量分布在5万～6.5万与7万～8.5万两个范围；更优选地，所述重均分子量为5万～6.5万的聚乳酸与重均分子量为7万～8.5万的聚乳酸的重量比为1：(0.5～2)；进一步优选地，所述重均分子量为5万～6.5万的聚乳酸与重均分子量为7万～8.5万的聚乳酸的重量比为1：1。

本发明中，多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素中含有由惰性分子以及硼酸小分子产生的孔结构，所形成的孔的大小可以通过调节惰性分子的分子量来调控，而聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素孔的密度则可以通过惰性分子与硼酸分子与聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素的重量比来调控，可以根据有机覆盖物的所用场所及目的进行调控多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素中孔的大小以及密度。

本发明中，重均分子量是基于凝胶渗透色谱法(以下，简称为“GPC”。)测定而进行聚苯乙烯换算后的值。GPC的测定条件采用本领域常规的条件测试，例如，可采用下述的方式测试得到。

柱：将下述柱串联连接而使用。

“TSKgelG5000”(7.8mmI.D.×30cm)×1根

“TSKgelG4000”(7.8mmI.D.×30cm)×1根

“TSKgelG3000”(7.8mmI.D.×30cm)×1根

“TSKgelG2000”(7.8mmI.D.×30cm)×1根

检测器：RI(差示折射计)；柱温度：40℃；洗脱液：四氢呋喃(THF)；流速：1.0mL/分钟；注入量：100μL(试样浓度4mg/mL的四氢呋喃溶液)；标准试样：使用下述单分散聚苯乙烯，制作标准曲线。

在一种优选的实施方式中，所述多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素的制备方法包括：

(1)将6.5g聚丙烯酸、3.5g羟丙基甲基纤维素、1g惰性物质、3g硼酸加入pH为7.5的100mL水溶液中，搅拌4.5h，然后冷冻干燥12h，再将其转移90℃、真空度为1.0bar的烘箱中处理10h，得到物质W；

(2)将所得到的物质W置于pH为6.5的200mL水溶液中，并于35℃下，搅拌18h，然后用蒸馏水洗涤三次；再放置于200mLN，N-二甲基甲酰胺，置于75℃的油浴中，充分搅拌36h，然后用蒸馏水洗涤三次，然后并在90℃真空度为1.0bar的烘箱中处理6h，即得到多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素。

颜料：

本发明中所述颜料的颜色选自红、橙、黑、棕、黄、绿、蓝、木本色中的任一种或多种的组合，为城市环境美化提供了更多的色彩体验。

所述颜料购于德州可莱尔塑胶有限公司。

在一种实施方案中，所述颜料为红色。

本发明中，所述有机覆盖物的制备原料还包括火山石颗粒、腐熟剂、沸石、改性三聚氰胺氰尿酸盐。

在一种优选的实施方式中，所述火山石颗粒、腐熟剂、沸石、改性三聚氰胺氰尿酸盐的重量比为(10～30)：(5～15)：(1～5)：(3～9)；进一步优选地，所述火山石颗粒、腐熟剂、沸石、改性三聚氰胺氰尿酸盐的重量比为(15～25)：(7～13)：(2～4)：(4～8)；更优选地，所述火山石颗粒、腐熟剂、沸石、改性三聚氰胺氰尿酸盐的重量比为21：8：3：6。

所述改性三聚氰胺氰尿酸盐的制备原料包括三聚氰胺氰尿酸盐与至少含有羧基和/或磺酸基的纤维素；优选地，所述至少含有羧基和/或磺酸基的纤维素与所述三聚氰胺氰尿酸盐的重量比为1：(0.2～0.8)；更优选地，所述至少含有羧基和/或磺酸基的纤维素与所述三聚氰胺氰尿酸盐的重量比为1：0.6。

在一种优化的实施方式中，所述至少含有羧基和/或磺酸基的纤维素为羧基化纤维素；优选地，所述羧基化纤维素选自羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、二乙酸纤维素中的任一种或多种的组合；优选地，所述羧基化纤维素为醋酸丁酸纤维素。

在一种实施方式中，所述改性三聚氰胺氰尿酸盐的制备方法为：取醋酸丁酸纤维素1000mg溶于35mL乙醇/N，N-二甲基甲酰胺溶液中，其中乙醇为60％(体积分数)，再加入催化剂0.1mmol L^-11-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺、0.01mmol L^-1N-羟基琥珀酰亚胺，室温搅拌30min后加入600mg三聚氰胺氰尿酸盐，反应4.5h，将所得物质用无水乙醚洗涤三次。并抽真空、干燥，即得改性三聚氰胺氰尿酸盐。

在一种实施方式中，所述腐熟剂选自绿色木霉、枯草芽孢杆菌、毕赤酵母与黑曲霉中的任一种或多种的组合；优选地，所述绿色木霉、枯草芽孢杆菌、毕赤酵母与黑曲霉的重量比为(0.2～1)：(0.5～2)：(0.2～1)：(0.5～2)；更优选地，所述绿色木霉、枯草芽孢杆菌、毕赤酵母与黑曲霉的重量比为0.5：1.2：0.3：0.8；所述腐熟剂购于北京沃土天地生物科技有限公司。

在一种实施方式中，所述火山石颗粒的粒径为0.1～2mm；优选地，所述火山石颗粒的粒径为0.5～1.5mm；所述火山石颗粒与多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素的重量比为1：(1.5～3)；优选地；所述火山石颗粒与多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素的重量比为1：(2～2.5)；更优选地，所述火山石颗粒与多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素的重量比为1：2.3。

在一种实施方式中，所述沸石的粒径为10～50μm；优选地，所述沸石的粒径为20～30μm。

本发明中，所述有机覆盖物包括内、中、外三层结构。

在一种实施方式中，所述内层的制备原料包括沸石、火山石颗粒、腐熟剂；所述中层的制备原料包括多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素、改性三聚氰胺氰尿酸盐；所述外层的制备原料包括废料与颜料。

本发明中，所述有机覆盖物的制备方法包括以下步骤：

(1)废料加工：废料的加工工艺包括一次粉碎、重金属吸附、染色、二次粉碎、发酵的步骤。

本发明中，所述一次粉碎与第二次粉碎步骤均用远程遥控履带式卧式破碎机进行粉碎，所述远程遥控履带式卧式破碎机是Peterson全能卧式粉碎机。在粉碎过程中，远程遥控履带式卧式破碎机会产生拉丝状木质纤维，这些木质纤维可以互相勾结在一起，增加有机覆盖物的力学强度，例如拉伸强度、断裂强度，防止有机覆盖在大雨冲刷下的破损，同时也可以节省资源、防止资源浪费。

所述重金属吸附过程用到的原料包括有机酸和/或有机酸盐、废料。

在一种实施方式中，所述有机酸和/或有机酸盐与废料的重量比为1：(0.3～1.5)；优选地，所述有机酸和/或有机酸盐与废料的重量比为1：0.8。

在一种实施方式中，所述有机酸和/或有机酸盐选自海藻酸钠、海藻酸、羧甲基纤维素中的一种或多种的组合；优选地，所述有机酸和/或有机酸盐选自海藻酸钠与羧甲基纤维素；进一步优选地，所述海藻酸钠与羧甲基纤维素的重量比为(1～5)：1；更优选地，所述海藻酸钠与羧甲基纤维素的重量比为3.5：1。

在一种实施方式中，废料加工的具体操作步骤如下：

①一次粉碎：将废料用铲车装入远程遥控履带式卧式破碎机内，并使用大格栅进行粉碎，所述一次粉碎产生的粉碎物的粒径是3～18cm；

②重金属吸附：将步骤①所得物质分散在蒸馏水中，其中，所述蒸馏水与所述废料的重量比为1：6；之后，在蒸馏水加入有机酸和/或有机酸盐，并调节溶液的pH至7.5；待凝胶充分形成，将形成的凝胶从步骤①所得物质上分离出来，去除凝胶后的物质为A；再把物质A分散在蒸馏水中洗涤，至溶液呈中性，再干燥，得到物质B；

所述有机酸和/或有机酸盐与重金属形成螯合物，从而产生三维网络结构，产生凝胶状物质，凝胶状物质易从粉碎的废料中分离出来，从而达到吸附废料中重金属的目的，从而增强对土壤结构的改良性能以及土壤肥力。

③染色：按照每立方米的废料用1.5kg～1.8kg颜料，优选地，按照每立方米的废料用1.65kg颜料称取适量的颜料，并将颜料磨碎呈粉末状，粉末的粒径为0.1～0.5mm；将粉末状颜料均匀洒在物质B上，喷水，并用铲车翻拌均匀，形成物质C；

④二次粉碎：用铲车将物质C送入装有小格栅的远程遥控履带式卧式破碎机内进行二次粉碎，在该粉碎过程，粉碎机的摩擦力和产生的热会进一步帮助颜料的上色所述二次粉碎产生的粉碎物的粒径是小于等于5cm，即物质D；

⑤发酵：将物质D置于成品区进行密封发酵，该过程中，7天翻堆一次，最后得到加工好的废料，即物质E；

(2)有机覆盖物成品的制备：

①将沸石、火山颗粒、腐蚀剂充分搅拌混合，形成物质F；

②再将多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素与改性三聚氰胺氰尿酸盐研磨形成粒径为15～45μm的颗粒，充分搅拌，混合均匀，再喷洒水于其中，搅拌，形成物质G；

其中所述多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素与改性三聚氰胺氰尿酸盐形成的混合物与水的重量比为1：(0.1～0.3)；优选地，所述多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素与改性三聚氰胺氰尿酸盐形成的混合物与水的重量比为1：0.2；

③其次，再将物质G粘附在F表面，将物质E粘附在F表面，得到物质H，最后将H干燥，即得到有机覆盖物成品。

本发明另一方面提供了所述有机覆盖物的应用，所述有机覆盖物应用于生态修复、城市绿地、市政街路绿地、房地产小区、城市公园、湿地公园、海绵城市建设、私家花园、室内微景观、自然保护区、森林公园、山体修复、水体修复、国家公园。

本发明采用的有机物覆盖物体系具有三层结构，外层是有颜色的经处理过的废料，直接与裸地相接处，为土壤提供有机物质，使土壤更加肥沃。其中废料利用有机酸和/或有机酸盐吸附重金属，达到除去废料中的重金属的目的，提高土壤的耐盐碱化，进一步增强对土壤结构的改良性能以及土壤肥力。

本发明采用的远程遥控履带式卧式破碎机在粉碎过程中，会产生拉丝状木质纤维，这些木质纤维可以互相勾结在一起，增加有机覆盖物的力学强度，例如拉伸强度、断裂强度，防止有机覆盖在大雨冲刷下的破损，同时也可以节省资源、防止资源浪费。

本发明采用的有机物覆盖物体系的中间是多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素和改性三聚氰胺氰尿酸盐，这两种材料含有大量的羧基，可以提高土壤的耐盐碱化；另一方面，可以充分为植物的成长提供营养；多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素是以羟丙基甲基纤维素为连接点，聚丙烯酸为长链将其串联起来，从而形成的柔性的网络结构；改性三聚氰胺氰尿酸盐会在体系中形成大π共轭结构，提高体系的力学强度，还可与多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素形成氢键，提高体系的交联度，既可以提高体系的锁水能力，又使分子链之间不易脱节，提高拉伸强度以及断裂伸长率，同时还能够降低火灾发生的可能；在二者共同作用下，形成具有一定韧性的中层结构，可以有效减缓板结现象，提高有机覆盖的使用期限；而多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素中的多极性基团增加了有机覆盖物的吸水能力，其可以调控大小及密度的孔结构为水分的储存提供了空间，且孔的结构大、小不同，更减缓了水分蒸发的速度；同时也为热量的散失造成了阻碍，减缓热量散失的速度，因此其既可以提高有机覆盖物的保水能力，减小体系水分的挥发、保温能力，同时也可以吸收尘土，使其团聚，减少扬尘，此外，也可以根据所用场所的需求进行有针对性的调控、改进，减小土壤水分的流失以及更保证植物在炎热、寒冷天气的茁壮成长。

本发明采用的有机物覆盖物体系的外层包括沸石、火山石颗粒与腐熟剂。火山石颗粒表面带有正电荷，表面粗糙，比表面积大、开孔率高，火山石颗粒吸附大量的水分，其覆盖作用和表面吸附作用可以显著降低扬尘和二次扬尘，并起到防止土壤侵蚀，保持水土的作用；沸石粉为多孔材料且具有分子水平上的窝孔，沸石粉易吸附大量的腐熟剂；而火山石颗粒具有天然蜂窝多孔，不但能吸附大量的腐蚀剂，还能吸附沸石粉；当所述园林树木地表有机覆盖物在园林树木地表形成覆盖层，腐蚀剂被水溶解缓慢释放至覆盖层中，覆盖层中的未被腐熟的物质再被利用，从而促进植物的吸收，也可以促进土壤微生物的活动，加速废料中有机质等养分的分解和释放，土壤有效养分的含量显著增加。

多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素与沸石、山石颗粒协同作用下既可以提高有机物覆盖物体系的保温保湿效果；多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素位于沸石和火山石颗粒的外层，形成由外到内是小孔到大孔的过度，使吸附的水分不易蒸发，同使也可以让吸附的腐蚀剂缓慢释放，使得土壤能够在长时间内保持高肥力；另一方面，多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素与沸石、山石颗粒之间形成的空隙可以为人们的踩踏提供缓冲，从而减轻土壤板结的现象。

实施例1

本发明的实施例1提供一种有机覆盖物，按重量份计算，所述有机覆盖物的制备原料包括：

废料 165份；

多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素 95份；

颜料 45份。

所述废料包括绿植废弃物、木材加工厂废料、树皮、树枝；所述绿植废弃物、木材加工厂废料、树皮、树枝的重量比为35：2：6：20；

所述多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素的制备原料包括聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、惰性物质、硼酸；所述聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、惰性物质、硼酸的重量比为65：35：10：3；

所述聚丙烯酸的重均分子量为3000～3500；

所述惰性分子是聚乳酸；所述聚乳酸的重均分子量分布在5万～6.5万与7万～8.5万两个范围；所述重均分子量为5万～6.5万的聚乳酸与重均分子量为7万～8.5万的聚乳酸的重量比为1：1；

所述多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素的制备方法包括：

所述颜料为红色，购于德州可莱尔塑胶有限公司；

所述有机覆盖物的制备原料还包括火山石颗粒、腐熟剂、沸石、改性三聚氰胺氰尿酸盐；

所述火山石颗粒、腐熟剂、沸石、改性三聚氰胺氰尿酸盐的重量比为21：8：3：6；

所述火山石颗粒的粒径为0.5～1.5mm；所述火山石颗粒与多孔聚丙酸改性羟丙基甲基纤维素的重量比为1：2.3；

所述沸石的粒径为20～30μm；

所述腐熟剂购于北京沃土天地生物科技有限公司；所述腐熟剂包括绿色木霉、枯草芽孢杆菌、毕赤酵母与黑曲霉；所述绿色木霉、枯草芽孢杆菌、毕赤酵母与黑曲霉的重量比为0.5：1.2：0.3：0.8；

所述改性三聚氰胺氰尿酸盐的制备原料包括醋酸丁酸纤维素与三聚氰胺氰尿酸盐；所述醋酸丁酸纤维素与三聚氰胺氰尿酸盐的重量比为1：0.6；

所述改性三聚氰胺氰尿酸盐的制备方法为：取醋酸丁酸纤维素1000mg溶于35mL乙醇/N，N-二甲基甲酰胺溶液中，其中乙醇为60％(体积分数)，再加入催化剂0.1mmol L^-11-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺、0.01mmol L^-1N-羟基琥珀酰亚胺，室温搅拌30min后加入600mg三聚氰胺氰尿酸盐，反应4.5h，将所得物质用无水乙醚洗涤三次。并抽真空、干燥，即得改性三聚氰胺氰尿酸盐；

所述有机覆盖物的制备方法包括以下步骤：

(1)废料加工：

②重金属吸附：将步骤①所得物质分散在蒸馏水中，其中，所述蒸馏水与所述废料的重量比为1：6；之后，在蒸馏水加入海藻酸钠与羧甲基纤维素，并调节溶液的pH至7.5；待凝胶充分形成，将形成的凝胶从步骤①所得物质上分离出来，去除凝胶后的物质为A；再把物质A分散在蒸馏水中洗涤，至溶液呈中性，再干燥，得到物质B；

所述海藻酸钠与羧甲基纤维素的总重量与废料的重量比为1：0.8；所述海藻酸钠与羧甲基纤维素的重量比为3.5：1；

③染色：按照每立方米的废料用1.65kg颜料，称取适量的颜料，并将颜料磨碎呈粉末状，粉末的粒径为0.1～0.5mm；将粉末状颜料均匀洒在物质B上，喷水，并用铲车翻拌均匀，形成物质C；

(2)有机覆盖物成品的制备：

①将沸石、火山颗粒、腐蚀剂充分搅拌混合，形成物质F；

所述多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素与改性三聚氰胺氰尿酸盐形成的混合物与水的重量比为1：0.2；

实施例2

本发明的实施例2的实施方式同实施例1，不同之处，所述有机覆盖物的制备原料包括：

废料 200份；

多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素 130份；

颜料 60份。

实施例3

本发明的实施例3的实施方式同实施例1，不同之处，所述有机覆盖物的制备原料包括：

废料 100份；

多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素 60份；

颜料 30份。

实施例4

本发明的实施例4的实施方式同实施例1，不同之处，将所述聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、惰性物质、硼酸的重量比替换为30：20：3：0.5。

实施例5

本发明的实施例5的实施方式同实施例1，不同之处，将所述聚乳酸替换为聚己内酯。

实施例6

本发明的实施例6的实施方式同实施例1，不同之处，将所述重均分子量为5万～6.5万的聚乳酸与重均分子量为7万～8.5万的聚乳酸的重量比替换为1：2。

实施例7

本发明的实施例7的实施方式同实施例1，不同之处，将所述火山石颗粒、腐熟剂、沸石、改性三聚氰胺氰尿酸盐的重量比替换为15：7：2：4。

实施例8

本发明的实施例8的实施方式同实施例1，不同之处，将所述醋酸丁酸纤维素替换为羧甲基羟乙基纤维素。

实施例9

本发明的实施例9的实施方式同实施例1，不同之处，将所述海藻酸钠替换为海藻酸。

实施例10

本发明的实施例10的实施方式同实施例1，不同之处，将所述海藻酸钠与羧甲基纤维素的重量比替换为1：0.3。

实施例11

本发明的实施例11的实施方式同实施例1，不同之处，将所述海藻酸钠与羧甲基纤维素的重量比替换为1：1.5。

对比例1

对比例1的实施方式同实施例1，不同之处，将所述硼酸的重量替换为0。

对比例2

对比例2的实施方式同实施例1，不同之处，将所述惰性物质的重量替换为0。

对比例3

对比例3的实施方式同实施例1，不同之处，将所述硼酸与惰性物质的重量均替换为0。

对比例4

对比例4的实施方式同实施例1，不同之处，将所述多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素的重量份替换为0。

对比例5

对比例5的实施方式同实施例1，不同之处，将所述有机覆盖物成品的制备的过程替换为：将多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素、改性三聚氰胺氰尿酸盐、沸石、火山颗粒、腐蚀剂与物质E在室温下，搅拌均匀，即得到有机覆盖物成品。

性能评估

将32棵盆栽平均分为两组，称为改良组和对照组，分别作如下处理：清除改良组盆栽内的杂草，均匀铺设所述有机覆盖物，覆盖厚度为6cm。对照组不作任何处理。覆盖一段时间后，测定改良组相比于对照组的土壤的理化性质：

(1)有机覆盖物对土壤水分的抑制作用：其中土壤水分蒸发量采用称重法测量，晴天的条件下，连续30天，每天下午5:00称量花盆的质量，蒸发量为蒸发量(g/m²)＝(W_n-W_n+1)/S，其中，W_n是当天的花盆质量(g)；W_n+1是第二天的花盆质量(g)，S是蒸发面积(花盆横截面面积，m²)，可以确定实施例1～11和对比例1～5对应有机覆盖物的土壤经过30天后，土壤里总的水分蒸发量相比于对照组的减少比例，结果见表1。

(2)土壤酸碱度：称取经过实施例1～11和对比例1～5对应有机覆盖物覆盖过的土壤以及对照组的样品10g，通过1mm筛孔孔风干土样置25mL烧杯中，加蒸馏水10mL混匀，静置30min，用矫正过的pH计测定悬液的pH值。测定时将玻璃电极球部(或底部)浸入悬液泥层中，并将甘汞电极侧孔上的塞子拔去，甘汞电极浸在悬液上部清液中，读pH值，测定实施例与对比例对应的土壤酸碱度相比于对照组的减少比例，结果见表1。

(3)土壤容重：将环刀托防在已知重量的环刀上，环刀内壁有稍擦上凡士林，将环刀刃口向下垂直压入实施例与对比例的有机覆盖物对应的土壤中，直至环刀筒中充满土为止。用修土刀切开环周围的土样，取出已充满的环刀，细心削平和擦净环刀两端及外面多余的土。同时在同层取样处，用铝盒采样，测定土壤水含量。把装有土样的环刀两端立即加盖，以免水分蒸发。随机称重(精确到0.01g)，并记录，结果见表1。

结果计算：土壤容重＝m/[V(1+w_m)]，其中m是环刀内湿样质量；V是环刀容积；w_m是样品含水量(质量含水量)。

(4)土壤有机质的测定：利用重铬酸钾容量法—稀释热法测量，测定实施例与对比例对应的土壤中有机质相比于对照组的增加比例，结果见表1。

表1测试结果

由实验数据可知，本发明采用多孔丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素与沸石、山石颗粒协同作用下既可以提高有机物覆盖物体系的保温保湿效果；采用的改性三聚氰胺氰尿酸盐与多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素共同作用下还可以改良土壤、增加施肥力；有机覆盖物体系的材料特性以及内外两层的结构共同优化有机覆盖物的力学性能，改良土壤结构，防止土壤的板结。

前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims

1.一种有机覆盖物，其特征在于，所述有机覆盖物的制备原料包括废料、多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素、颜料。

2.根据权利要求1所述有机覆盖物，其特征在于，所述有机覆盖物的制备原料还包括火山石颗粒、腐熟剂、沸石、改性三聚氰胺氰尿酸盐。

3.根据权利要求1所述有机覆盖物，其特征在于，所述多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素的制备原料包括聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、惰性物质、硼酸。

4.根据权利要求3所述有机覆盖物，其特征在于，所述聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、惰性物质、硼酸的重量比为(30～90)：(20～60)：(3～15)：(0.5～5)。

5.根据权利要求4所述有机覆盖物，其特征在于，所述惰性分子选自聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物中的任意一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述有机覆盖物，其特征在于，所述有机覆盖物包括内、中、外三层结构。

7.根据权利要求6所述有机覆盖物的制备方法，其特征在于，所述内层的制备原料包括沸石、火山石颗粒、腐熟剂；所述外层的制备原料包括废料与颜料。

8.根据权利要求6所述有机覆盖物，其特征在于，所述中层的制备原料包括多孔聚丙烯酸改性羟丙基甲基纤维素、改性三聚氰胺氰尿酸盐。

9.根据权利要求1所述有机覆盖物，其特征在于，所述废料选自绿植废弃物、木材加工厂废料、树皮、树枝中的任一种或多种的组合。

10.权利要求1～9任一项所述有机覆盖物的应用，其特征在于，所述有机覆盖物应用于生态修复、城市绿地、市政街路绿地、房地产小区、城市公园、湿地公园、海绵城市建设、私家花园、室内微景观、自然保护区、森林公园、山体修复、水体修复、国家公园。