CN114427211A - 一种海水养殖池塘的护坡及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海水养殖池塘的护坡及施工方法,所述护坡包括从上至下依次设置的坡顶、坡面和坡底;坡顶设置有第一凹槽,第一凹槽内设置有第一固定块,坡底设置有第二凹槽,第二凹槽内设置有第二固定块,坡顶的第一凹槽内、坡面的表面和坡底的第二凹槽内均设置有防护膜;位于坡面的防护膜的表面覆盖有适合水生植物生长的砂土;该护坡结构设计更加合理,在坡面设置改性聚乙烯纤维网制备的防护膜不仅防护效果好、适合水生植物的生长,且即使损坏后也能够更容易的更换或修复;只在坡顶和坡底设置混凝土固定块,不仅起到巩固的作用,还能避免大批量的混凝土在坡面上设置不利于底栖硅藻的生长的问题。

Description

一种海水养殖池塘的护坡及施工方法
技术领域
本发明涉及海水养殖领域,具体涉及一种海水养殖池塘的护坡及施工方法。
背景技术
池塘护坡是海水养殖池塘建设的重要组成部分,在保持池塘形状,延长池塘使用寿命等方面具有重要作用。养殖池塘坝体一般比较松软,池塘底部淤泥较多,这些客观因素给护坡带来了较大的难度。目前,养殖过程中的护坡所采用的铺设防渗膜、混凝土浇筑及构筑框架等方式存在易受海水腐蚀、抗水浪冲击性差、可操作性差、不利于底栖硅藻的生长等问题,不仅费时、费力、费财,而且影响了正常的生产。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种能够经受海水腐蚀、抗水浪冲击性强、可操作性强、利于底栖硅藻的海水养殖池塘的护坡及施工方法。
本发明的目的采用以下技术方案来实现:
第一方面,本发明提供了一种海水养殖池塘的护坡,所述护坡包括从上至下依次设置的坡顶、坡面和坡底;坡顶设置有第一凹槽,第一凹槽内设置有第一固定块,坡底设置有第二凹槽,第二凹槽内设置有第二固定块,坡顶的第一凹槽内、坡面的表面和坡底的第二凹槽内均设置有防护膜;位于坡面的防护膜的表面覆盖有适合水生植物生长的砂土;防护膜为改性聚乙烯纤维网,改性聚乙烯纤维按照重量百分比计算,包括以下成分:
超高分子量聚乙烯75.19%~85.11%、轻质碳酸钙6.81%~11.28%、改性剂5.11%~9.02%、增塑剂2.55%~3.76%、和抗氧剂0.42%~0.75%;
其中,改性剂为聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物。
更优选地,所述改性聚乙烯纤维按照重量百分比计算,包括以下成分:
超高分子量聚乙烯80.12%、轻质碳酸钙9.62%、改性剂6.41%、增塑剂3.21%和抗氧剂0.64%。
优选地,所述第一固定块与所述第二固定块均为混凝土浇筑块。
优选地,所述防护膜为双层结构,双层防护膜之间填充有适合水生植物生长的砂土。
优选地,所述改性剂的制备方法包括以下步骤:
S1.分别配置出五氯化钽溶液和对苯乙烯磺酸钠溶液;
S2.使用对苯乙烯磺酸钠溶液与五氯化钽溶液进行水热反应,得到对苯乙烯磺酸钽;
S3.使用伊毛缟石粉末与对苯乙烯磺酸钽进行聚合反应,得到聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物。
优选地,所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为3×106~5×106
优选地,所述增塑剂为癸二酸二异辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、已二酸二正丁酯中的一种。
优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。
优选地,所述S1步骤具体为:
称取五氯化钽与去离子水混合,滴加氟化氢水溶液,充分搅拌至完全溶解后,得到五氯化钽溶液;称取对苯乙烯磺酸钠与去离子水混合,充分搅拌至完全溶解后,得到对苯乙烯磺酸钠溶液;其中,五氯化钽溶液中,五氯化钽、氟化氢水溶液与去离子水的质量比为1:(2~4):(6~10),氟化氢水溶液的浓度为1.5mol/L;对苯乙烯磺酸钠溶液中,对苯乙烯磺酸钠与去离子水的质量比为1:(5~8)。
优选地,所述S2步骤具体为:
将对苯乙烯磺酸钠溶液逐滴加入至不断搅拌的五氯化钽溶液中,滴加完毕后,倒入水热反应釜内,升温至100~120℃,保温反应12~16h后,自然冷却至室温,过滤或离心收集固体产物,将收集的固体产物使用纯化水洗涤至中性,然后置于70~90℃的条件下干燥,研磨至粉末状,得到对苯乙烯磺酸钽;其中,对苯乙烯磺酸钠溶液与五氯化钽溶液的质量比为1:(0.7~0.9)。
优选地,所述S3步骤具体为:
称取伊毛缟石粉末与去离子水混合,通入氮气替换出空气,再依次加入碳酸氢钠和过硫酸钠,充分混合后,升温至70~80℃,之后边搅拌边逐滴加入苯乙烯磺酸钽溶液,滴加完毕后,继续搅拌反应10~15h,冷却室温后,过滤或离心收集固体颗粒,将收集的固体颗粒使用无水乙醇洗涤三次,然后置于减压干燥,研磨至粉末状,得到聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物;其中,伊毛缟石粉末、碳酸氢钠、过硫酸钠、苯乙烯磺酸钽溶液与去离子水的质量比为1:(0.04~0.1):(0.05~0.08):(6~10):(4~8)。
优选地,所述改性聚乙烯纤维网的制备方法包括以下步骤:
P1.将按量称取的超高分子量聚乙烯、轻质碳酸钙、改性剂、增塑剂和抗氧剂混合至有机溶剂中,混合均匀后,得到纺丝原液;
P2.将纺丝原液倒入至双螺杆挤出机内,升温至220~250℃,共混挤出,得到纺丝溶液;
P3.将纺丝溶液注入纺丝设备中,在200~240℃的条件下经过喷丝形成纺丝粗坯;
P4.将纺丝粗坯依次经过萃取、静置、干燥、牵伸,得到改性聚乙烯纤维;
P5.将改性聚乙烯纤维通过机器编织形成改性聚乙烯纤维网。
优选地,所述有机溶剂包括环己烷、正己烷、正辛烷、正庚烷中的一种。
第二方面,本发明提供一种海水养殖池塘的护坡的施工方法,包括以下步骤:
步骤1,对坡顶、坡面和坡底进行除杂以及压平处理;
步骤2,在坡顶处挖掘第一凹槽,在坡底处也挖掘第二凹槽;
步骤3,将防护膜从坡顶的第一凹槽处开始铺设,逐渐延伸至坡面,直至到达坡底的第二凹槽处为止;
步骤4,将预制好的第一固定块填充在第一凹槽内,且第一固定块压在防护膜的一端;将预制好的第二固定块填充在第二凹槽内,且第二固定块压在防护膜的另一端;
步骤5,将挖掘的土回填至第一凹槽以及第二凹槽内并压平;
步骤6,将防护膜的表面覆盖上适合水生植物生长的砂土,压平即可。
本发明的有益效果为:
本发明公开了一种海水养殖池塘的护坡,区别于常规的护坡结构,本发明将护坡分为坡顶、坡面和坡底三处,其中,在坡面处覆盖有防护膜,在坡顶和坡底处设置有固定块,防护膜用于防护坡面,且防护膜在坡顶和坡底处也有延伸,而固定块用于固定防护膜,从而形成稳固的结构层。该护坡结构设计更加合理,在坡面设置改性聚乙烯纤维网制备的防护膜不仅防护效果好、适合水生植物的生长,且即使损坏后也能够更容易的更换或修复;只在坡顶和坡底设置混凝土固定块,不仅起到巩固的作用,还能避免大批量的混凝土在坡面上设置不利于底栖硅藻的生长的问题。
本发明另外的一个改进点在于防护膜材料的改进,常规使用的防护膜为聚乙烯膜,聚乙烯膜本身属于环保材料,具有较好的透气性、耐温性、化学稳定性和耐水性,适合在水中作为防护材料使用,但是在应用于海水中时,由于不同于常规的水质,海水中含有3.5%左右的盐,聚乙烯材料虽然在短期内具有一定的耐腐蚀性,但是长期浸泡在海水中时,其耐腐蚀性明显不足,从而导致自身性能大幅下降,抗水浪冲击性差,导致防护网的作用很快就失效。因此,本发明针对聚乙烯材料的本身进行了一系列改性。
本发明选用的防护膜为改性聚乙烯纤维网,改性聚乙烯纤维使用的主料是比普通聚乙烯性能更优异的超高分子量聚乙烯,此外添加了轻质碳酸钙作为填充剂、少量增塑剂和抗氧剂,以及本发明自制的改性剂。改性剂的成分为聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物。改性后的聚乙烯纤维网在保持自身良好性能的情况下,具有更好的耐腐蚀性以及耐老化性,从而能够在海水中长期保持较高的性能,减少防护膜的更换和修补频率。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明一种海水养殖池塘的护坡的结构示意图;
附图标记:坡顶1、坡面2、坡底3、第一凹槽4、第一固定块5、第二凹槽6、第二固定块7和防护膜8。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明,对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
关于本发明所制备的改性剂聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物,本发明对其反应过程以及可能相关的原理分析如下:
聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物是通过以天然纳米矿物伊毛缟石作为基料,伊毛缟石具有单壁管状纳米结构,由卷曲的三水铝石片构成管外骨架,管内侧为原硅酸基团,在伊毛缟石的表层形成了包覆聚合材料。而该包覆聚合材料使以钽盐与对苯乙烯磺酸盐的反应物作为单体反应料进行聚合形成的,区别于常规的聚合包覆材料,本发明选用的是钽与对苯乙烯磺酸水热形成的对苯乙烯磺酸钽作为单体进行聚合,对苯乙烯磺酸钠具有很好的水稳定性和耐水性,钽具有极高的抗腐蚀性,利用苯乙烯磺酸钠分子中的磺酸基与钽离子配位形成含有双键的钽的有机化合物,然后利用双键的聚合反应,在伊毛缟石的表面或内部形成复合或包覆结构,从而使钽更加稳定的固定在伊毛缟石的表层或内部,而该结构由于具有活性有机化合键因此能够与聚乙烯更加紧固的交联,且在聚乙烯的内部也能够分散更加均匀,从而从根本上增强聚乙烯的性质。
下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种海水养殖池塘的护坡,如图1所示,所述护坡包括从上至下依次设置的坡顶1、坡面2和坡底3;坡顶1设置有第一凹槽4,第一凹槽4内设置有第一固定块5,坡底3设置有第二凹槽6,第二凹槽6内设置有第二固定块7,坡顶1的第一凹槽4内、坡面2的表面和坡底3的第二凹槽6内均设置有防护膜8,第一固定块5与第二固定块7均为混凝土浇筑块;位于坡面2的防护膜8的表面覆盖有适合水生植物生长的砂土,防护膜8为双层结构,双层防护膜8之间填充有适合水生植物生长的砂土;防护膜8为改性聚乙烯纤维网,改性聚乙烯纤维按照重量百分比计算,包括以下成分:
超高分子量聚乙烯80.12%、轻质碳酸钙9.62%、改性剂6.41%、增塑剂3.21%和抗氧剂0.64%;其中,改性剂为聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物,超高分子量聚乙烯的重均分子量为3×106~5×106,增塑剂为癸二酸二异辛酯,抗氧剂为抗氧剂1010。
改性剂的制备方法包括以下步骤:
S1.称取五氯化钽与去离子水混合,滴加氟化氢水溶液,充分搅拌至完全溶解后,得到五氯化钽溶液;称取对苯乙烯磺酸钠与去离子水混合,充分搅拌至完全溶解后,得到对苯乙烯磺酸钠溶液;其中,五氯化钽溶液中,五氯化钽、氟化氢水溶液与去离子水的质量比为1:3:8,氟化氢水溶液的浓度为1.5mol/L;对苯乙烯磺酸钠溶液中,对苯乙烯磺酸钠与去离子水的质量比为1:6;
S2.将对苯乙烯磺酸钠溶液逐滴加入至不断搅拌的五氯化钽溶液中,滴加完毕后,倒入水热反应釜内,升温至100~120℃,保温反应12~16h后,自然冷却至室温,过滤或离心收集固体产物,将收集的固体产物使用纯化水洗涤至中性,然后置于70~90℃的条件下干燥,研磨至粉末状,得到对苯乙烯磺酸钽;其中,对苯乙烯磺酸钠溶液与五氯化钽溶液的质量比为1:0.8;
S3. 称取伊毛缟石粉末与去离子水混合,通入氮气替换出空气,再依次加入碳酸氢钠和过硫酸钠,充分混合后,升温至70~80℃,之后边搅拌边逐滴加入苯乙烯磺酸钽溶液,滴加完毕后,继续搅拌反应10~15h,冷却室温后,过滤或离心收集固体颗粒,将收集的固体颗粒使用无水乙醇洗涤三次,然后置于减压干燥,研磨至粉末状,得到聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物;其中,伊毛缟石粉末、碳酸氢钠、过硫酸钠、苯乙烯磺酸钽溶液与去离子水的质量比为1:0.07:0.06:8:6。
改性聚乙烯纤维网的制备方法包括以下步骤:
P1.将按量称取的超高分子量聚乙烯、轻质碳酸钙、改性剂、增塑剂和抗氧剂混合至环己烷中,混合均匀后,得到纺丝原液;
P2.将纺丝原液倒入至双螺杆挤出机内,升温至230℃,共混挤出,得到纺丝溶液;
P3.将纺丝溶液注入纺丝设备中,在220℃的条件下经过喷丝形成纺丝粗坯;
P4.将纺丝粗坯依次经过萃取、静置、干燥、牵伸,得到改性聚乙烯纤维;
P5.将改性聚乙烯纤维通过机器编织形成改性聚乙烯纤维网。
上述海水养殖池塘的护坡的施工方法,包括以下步骤:
步骤1,对坡顶1、坡面2和坡底3进行除杂以及压平处理;
步骤2,在坡顶1处挖掘第一凹槽4,在坡底3处也挖掘第二凹槽6;
步骤3,将防护膜8从坡顶1的第一凹槽4处开始铺设,逐渐延伸至坡面2,直至到达坡底3的第二凹槽6处为止;
步骤4,将预制好的第一固定块5填充在第一凹槽4内,且第一固定块5压在防护膜8的一端;将预制好的第二固定块7填充在第二凹槽6内,且第二固定块7压在防护膜8的另一端;
步骤5,将挖掘的土回填至第一凹槽4以及第二凹槽6内并压平;
步骤6,将防护膜8的表面覆盖上适合水生植物生长的砂土,压平即可。
实施例2
一种海水养殖池塘的护坡,如图1所示,所述护坡包括从上至下依次设置的坡顶1、坡面2和坡底3;坡顶1设置有第一凹槽4,第一凹槽4内设置有第一固定块5,坡底3设置有第二凹槽6,第二凹槽6内设置有第二固定块7,坡顶1的第一凹槽4内、坡面2的表面和坡底3的第二凹槽6内均设置有防护膜8,第一固定块5与第二固定块7均为混凝土浇筑块;位于坡面2的防护膜8的表面覆盖有适合水生植物生长的砂土,防护膜8为双层结构,双层防护膜8之间填充有适合水生植物生长的砂土;防护膜8为改性聚乙烯纤维网,改性聚乙烯纤维按照重量百分比计算,包括以下成分:
超高分子量聚乙烯85.11%、轻质碳酸钙6.81%、改性剂5.11%、增塑剂2.55%和抗氧剂0.42%;其中,改性剂为聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物,超高分子量聚乙烯的重均分子量为3×106~5×106,增塑剂为己二酸二辛酯,抗氧剂为抗氧剂1076。
改性剂的制备方法包括以下步骤:
S1.称取五氯化钽与去离子水混合,滴加氟化氢水溶液,充分搅拌至完全溶解后,得到五氯化钽溶液;称取对苯乙烯磺酸钠与去离子水混合,充分搅拌至完全溶解后,得到对苯乙烯磺酸钠溶液;其中,五氯化钽溶液中,五氯化钽、氟化氢水溶液与去离子水的质量比为1:2:6,氟化氢水溶液的浓度为1.5mol/L;对苯乙烯磺酸钠溶液中,对苯乙烯磺酸钠与去离子水的质量比为1:5。
S2.将对苯乙烯磺酸钠溶液逐滴加入至不断搅拌的五氯化钽溶液中,滴加完毕后,倒入水热反应釜内,升温至100~120℃,保温反应12~16h后,自然冷却至室温,过滤或离心收集固体产物,将收集的固体产物使用纯化水洗涤至中性,然后置于70~90℃的条件下干燥,研磨至粉末状,得到对苯乙烯磺酸钽;其中,对苯乙烯磺酸钠溶液与五氯化钽溶液的质量比为1: 0.7。
S3. 称取伊毛缟石粉末与去离子水混合,通入氮气替换出空气,再依次加入碳酸氢钠和过硫酸钠,充分混合后,升温至70~80℃,之后边搅拌边逐滴加入苯乙烯磺酸钽溶液,滴加完毕后,继续搅拌反应10~15h,冷却室温后,过滤或离心收集固体颗粒,将收集的固体颗粒使用无水乙醇洗涤三次,然后置于减压干燥,研磨至粉末状,得到聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物;其中,伊毛缟石粉末、碳酸氢钠、过硫酸钠、苯乙烯磺酸钽溶液与去离子水的质量比为1:0.04:0.05:6:4。
改性聚乙烯纤维网的制备方法包括以下步骤:
P1.将按量称取的超高分子量聚乙烯、轻质碳酸钙、改性剂、增塑剂和抗氧剂混合至正己烷中,混合均匀后,得到纺丝原液;
P2.将纺丝原液倒入至双螺杆挤出机内,升温至220℃,共混挤出,得到纺丝溶液;
P3.将纺丝溶液注入纺丝设备中,在200℃的条件下经过喷丝形成纺丝粗坯;
P4.将纺丝粗坯依次经过萃取、静置、干燥、牵伸,得到改性聚乙烯纤维;
P5.将改性聚乙烯纤维通过机器编织形成改性聚乙烯纤维网。
上述海水养殖池塘的护坡的施工方法,包括以下步骤:
步骤1,对坡顶1、坡面2和坡底3进行除杂以及压平处理;
步骤2,在坡顶1处挖掘第一凹槽4,在坡底3处也挖掘第二凹槽6;
步骤3,将防护膜8从坡顶1的第一凹槽4处开始铺设,逐渐延伸至坡面2,直至到达坡底3的第二凹槽6处为止;
步骤4,将预制好的第一固定块5填充在第一凹槽4内,且第一固定块5压在防护膜8的一端;将预制好的第二固定块7填充在第二凹槽6内,且第二固定块7压在防护膜8的另一端;
步骤5,将挖掘的土回填至第一凹槽4以及第二凹槽6内并压平;
步骤6,将防护膜8的表面覆盖上适合水生植物生长的砂土,压平即可。
实施例3
一种海水养殖池塘的护坡,如图1所示,所述护坡包括从上至下依次设置的坡顶1、坡面2和坡底3;坡顶1设置有第一凹槽4,第一凹槽4内设置有第一固定块5,坡底3设置有第二凹槽6,第二凹槽6内设置有第二固定块7,坡顶1的第一凹槽4内、坡面2的表面和坡底3的第二凹槽6内均设置有防护膜8,第一固定块5与第二固定块7均为混凝土浇筑块;位于坡面2的防护膜8的表面覆盖有适合水生植物生长的砂土,防护膜8为双层结构,双层防护膜8之间填充有适合水生植物生长的砂土;防护膜8为改性聚乙烯纤维网,改性聚乙烯纤维按照重量百分比计算,包括以下成分:
超高分子量聚乙烯75.19%、轻质碳酸钙11.28%、改性剂9.02%、增塑剂3.76%和抗氧剂0.75%;其中,改性剂为聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物,超高分子量聚乙烯的重均分子量为3×106~5×106,增塑剂为癸二酸二丁酯,抗氧剂为抗氧剂1010。
改性剂的制备方法包括以下步骤:
S1.称取五氯化钽与去离子水混合,滴加氟化氢水溶液,充分搅拌至完全溶解后,得到五氯化钽溶液;称取对苯乙烯磺酸钠与去离子水混合,充分搅拌至完全溶解后,得到对苯乙烯磺酸钠溶液;其中,五氯化钽溶液中,五氯化钽、氟化氢水溶液与去离子水的质量比为1:4:10,氟化氢水溶液的浓度为1.5mol/L;对苯乙烯磺酸钠溶液中,对苯乙烯磺酸钠与去离子水的质量比为1:8。
S2.将对苯乙烯磺酸钠溶液逐滴加入至不断搅拌的五氯化钽溶液中,滴加完毕后,倒入水热反应釜内,升温至100~120℃,保温反应12~16h后,自然冷却至室温,过滤或离心收集固体产物,将收集的固体产物使用纯化水洗涤至中性,然后置于70~90℃的条件下干燥,研磨至粉末状,得到对苯乙烯磺酸钽;其中,对苯乙烯磺酸钠溶液与五氯化钽溶液的质量比为1:0.9。
S3. 称取伊毛缟石粉末与去离子水混合,通入氮气替换出空气,再依次加入碳酸氢钠和过硫酸钠,充分混合后,升温至70~80℃,之后边搅拌边逐滴加入苯乙烯磺酸钽溶液,滴加完毕后,继续搅拌反应10~15h,冷却室温后,过滤或离心收集固体颗粒,将收集的固体颗粒使用无水乙醇洗涤三次,然后置于减压干燥,研磨至粉末状,得到聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物;其中,伊毛缟石粉末、碳酸氢钠、过硫酸钠、苯乙烯磺酸钽溶液与去离子水的质量比为1:0.1:0.08:10:8。
改性聚乙烯纤维网的制备方法包括以下步骤:
P1.将按量称取的超高分子量聚乙烯、轻质碳酸钙、改性剂、增塑剂和抗氧剂混合至正庚烷中,混合均匀后,得到纺丝原液;
P2.将纺丝原液倒入至双螺杆挤出机内,升温至250℃,共混挤出,得到纺丝溶液;
P3.将纺丝溶液注入纺丝设备中,在240℃的条件下经过喷丝形成纺丝粗坯;
P4.将纺丝粗坯依次经过萃取、静置、干燥、牵伸,得到改性聚乙烯纤维;
P5.将改性聚乙烯纤维通过机器编织形成改性聚乙烯纤维网。
上述海水养殖池塘的护坡的施工方法,包括以下步骤:
步骤1,对坡顶1、坡面2和坡底3进行除杂以及压平处理;
步骤2,在坡顶1处挖掘第一凹槽4,在坡底3处也挖掘第二凹槽6;
步骤3,将防护膜8从坡顶1的第一凹槽4处开始铺设,逐渐延伸至坡面2,直至到达坡底3的第二凹槽6处为止;
步骤4,将预制好的第一固定块5填充在第一凹槽4内,且第一固定块5压在防护膜8的一端;将预制好的第二固定块7填充在第二凹槽6内,且第二固定块7压在防护膜8的另一端;
步骤5,将挖掘的土回填至第一凹槽4以及第二凹槽6内并压平;
步骤6,将防护膜8的表面覆盖上适合水生植物生长的砂土,压平即可。
对比例1
一种改性聚乙烯纤维按照重量百分比计算,包括以下成分:
超高分子量聚乙烯80.12%、轻质碳酸钙9.62%、伊毛缟石粉末6.41%、增塑剂3.21%和抗氧剂0.64%;其中,超高分子量聚乙烯的重均分子量为3×106~5×106,增塑剂为癸二酸二异辛酯,抗氧剂为抗氧剂1010。
改性聚乙烯纤维网的制备方法包括以下步骤:
P1.将按量称取的超高分子量聚乙烯、轻质碳酸钙、伊毛缟石粉末、增塑剂和抗氧剂混合至环己烷中,混合均匀后,得到纺丝原液;
P2.将纺丝原液倒入至双螺杆挤出机内,升温至230℃,共混挤出,得到纺丝溶液;
P3.将纺丝溶液注入纺丝设备中,在220℃的条件下经过喷丝形成纺丝粗坯;
P4.将纺丝粗坯依次经过萃取、静置、干燥、牵伸,得到改性聚乙烯纤维。
对比例2
一种改性聚乙烯纤维按照重量百分比计算,包括以下成分:
超高分子量聚乙烯80.12%、轻质碳酸钙9.62%、改性剂6.41%、增塑剂3.21%和抗氧剂0.64%;其中,改性剂为聚对苯乙烯磺酸/伊毛缟石复合物,超高分子量聚乙烯的重均分子量为3×106~5×106,增塑剂为癸二酸二异辛酯,抗氧剂为抗氧剂1010。
改性剂的制备方法包括以下步骤:
S1.称取对苯乙烯磺酸钠与去离子水混合,充分搅拌至完全溶解后,得到对苯乙烯磺酸钠溶液;其中,对苯乙烯磺酸钠与去离子水的质量比为1:6;
S2.称取伊毛缟石粉末与去离子水混合,通入氮气替换出空气,再依次加入碳酸氢钠和过硫酸钠,充分混合后,升温至70~80℃,之后边搅拌边逐滴加入苯乙烯磺酸钠溶液,滴加完毕后,继续搅拌反应10~15h,冷却室温后,过滤或离心收集固体颗粒,将收集的固体颗粒使用无水乙醇洗涤三次,然后置于减压干燥,研磨至粉末状,得到聚对苯乙烯磺酸钠/伊毛缟石复合物;其中,伊毛缟石粉末、碳酸氢钠、过硫酸钠、苯乙烯磺酸钠溶液与去离子水的质量比为1:0.07:0.06:8:6。
改性聚乙烯纤维网的制备方法包括以下步骤:
P1.将按量称取的超高分子量聚乙烯、轻质碳酸钙、改性剂、增塑剂和抗氧剂混合至环己烷中,混合均匀后,得到纺丝原液;
P2.将纺丝原液倒入至双螺杆挤出机内,升温至230℃,共混挤出,得到纺丝溶液;
P3.将纺丝溶液注入纺丝设备中,在220℃的条件下经过喷丝形成纺丝粗坯;
P4.将纺丝粗坯依次经过萃取、静置、干燥、牵伸,得到改性聚乙烯纤维。
为了更加清楚地对本发明进行说明,将本发明实施例1~3以及对比例1~2中的改性聚乙烯纤维制备成直径为(2±0.01)μm的纤维,然后根据标准GB/T 14344-2008进行断裂强度和弹性模量性能上的检测对比,耐热性的检测是在120℃高温下处理100h检测其断裂强度保持率,耐盐腐蚀性是在质量分数为10%的氯化钠溶液中浸泡168h后检测其断裂强度保持率,耐酸腐蚀性是在质量分数为10%的盐酸溶液中浸泡24h后检测其断裂强度保持率,耐碱腐蚀性是在质量分数为10%的氢氧化钠溶液中浸泡24h后检测其断裂强度保持率,耐光老化性是采用10W/m2的紫外线照射强度下存放400h后检测其断裂强度保持率,结果如表1所示。
表1 不同改性聚乙烯纤维的性能对比
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根据上表1中的检测结果能够明显得到的是,本发明实施例1~3制备的改性聚乙烯纤维具有更好的力学强度(断裂强度和弹性模量)、更好的耐热性、耐盐性、耐酸碱性以及耐光老化性,且与水接触角更小,说明亲水性更强。综上,本发明制备的改性聚乙烯纤维更加适合在海水中使用,在各方面均比常规的聚乙烯材料具有较大的提升。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种海水养殖池塘的护坡,其特征在于,所述护坡包括从上至下依次设置的坡顶、坡面和坡底;坡顶设置有第一凹槽,第一凹槽内设置有第一固定块,坡底设置有第二凹槽,第二凹槽内设置有第二固定块,坡顶的第一凹槽内、坡面的表面和坡底的第二凹槽内均设置有防护膜;位于坡面的防护膜的表面覆盖有适合水生植物生长的砂土;防护膜为改性聚乙烯纤维网,改性聚乙烯纤维按照重量百分比计算,包括以下成分:
超高分子量聚乙烯75.19%~85.11%、轻质碳酸钙6.81%~11.28%、改性剂5.11%~9.02%、增塑剂2.55%~3.76%、和抗氧剂0.42%~0.75%;
其中,改性剂为聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物。
2.根据权利要求1所述的一种海水养殖池塘的护坡,其特征在于,所述第一固定块与所述第二固定块均为混凝土浇筑块。
3.根据权利要求1所述的一种海水养殖池塘的护坡,其特征在于,所述防护膜为双层结构,双层防护膜之间填充有适合水生植物生长的砂土。
4.根据权利要求1所述的一种海水养殖池塘的护坡,其特征在于,所述改性剂的制备方法包括以下步骤:
S1.分别配置出五氯化钽溶液和对苯乙烯磺酸钠溶液;
S2.使用对苯乙烯磺酸钠溶液与五氯化钽溶液进行水热反应,得到对苯乙烯磺酸钽;
S3.使用伊毛缟石粉末与对苯乙烯磺酸钽进行聚合反应,得到聚对苯乙烯磺酸钽/伊毛缟石复合物。
5.根据权利要求1所述的一种海水养殖池塘的护坡,其特征在于,所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为3×106~5×106
6.根据权利要求1所述的一种海水养殖池塘的护坡,其特征在于,所述增塑剂为癸二酸二异辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、已二酸二正丁酯中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种海水养殖池塘的护坡,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。
8.根据权利要求1所述的一种海水养殖池塘的护坡,其特征在于,所述改性聚乙烯纤维网的制备方法包括以下步骤:
P1.将按量称取的超高分子量聚乙烯、轻质碳酸钙、改性剂、增塑剂和抗氧剂混合至有机溶剂中,混合均匀后,得到纺丝原液;
P2.将纺丝原液倒入至双螺杆挤出机内,升温至220~250℃,共混挤出,得到纺丝溶液;
P3.将纺丝溶液注入纺丝设备中,在200~240℃的条件下经过喷丝形成纺丝粗坯;
P4.将纺丝粗坯依次经过萃取、静置、干燥、牵伸,得到改性聚乙烯纤维;
P5.将改性聚乙烯纤维通过机器编织形成改性聚乙烯纤维网。
9.根据权利要求8所述的一种海水养殖池塘的护坡,其特征在于,所述有机溶剂包括环己烷、正己烷、正辛烷、正庚烷中的一种。
10.权利要求1所述的一种海水养殖池塘的护坡的施工方法,包括以下步骤:
步骤1,对坡顶、坡面和坡底进行除杂以及压平处理;
步骤2,在坡顶处挖掘第一凹槽,在坡底处也挖掘第二凹槽;
步骤3,将防护膜从坡顶的第一凹槽处开始铺设,逐渐延伸至坡面,直至到达坡底的第二凹槽处为止;
步骤4,将预制好的第一固定块填充在第一凹槽内,且第一固定块压在防护膜的一端;将预制好的第二固定块填充在第二凹槽内,且第二固定块压在防护膜的另一端;
步骤5,将挖掘的土回填至第一凹槽以及第二凹槽内并压平;
步骤6,将防护膜的表面覆盖上适合水生植物生长的砂土,压平即可。
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