CN115250870A - 固结植生生态复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于肥料加工技术领域，公开了固结植生生态复合材料及其制备方法，生态复合材料主要由土壤肥、土壤粘合剂、发泡剂、蒙脱土、聚丙烯酰胺等部件构成，其制备成颗粒状，由蒙脱土将土壤肥、土壤粘合剂、发泡剂包裹起来，利于其在地下进行释放营养成分，通过下渗作用对土壤颗粒的进行包裹，使土壤颗粒具有粘聚性和保水性，干燥状态下，固结植生生态材料自动脱水，土壤呈松散状态，具有透气性和透水性，兼具抗风蚀性(风吹不散、不起尘)；遇水时，固结植生生态材料与水分子自动聚合，将土壤固结形成一个整体，可给植被创造快速生长条件，形成坡面局部良好植物生态环境，诱导生态链***建立，达到生态自然循环的目的。

Description

固结植生生态复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料加工技术领域，具体涉及固结植生生态复合材料及其制备方法。

背景技术

植被的生长，跟环境好坏关系十分密切，有些地区的土地不是特别肥沃，而且，经常下暴雨，植被种植在这种地区很容易影响其生长，遇见大暴雨时，可能会出现，暴雨将土壤破坏，雨水很可能就会将植被连根拔起，然后植被被大雨冲走。目前多用固沙保水植被复合材料来避免上述的情况发生，传统的固沙保水复合材料中通常加入的是一般的缓释肥，缓释肥中游离的甲醛含量过高，对环境会造成污染，同时也不利于植物的吸收。另外，其形成的固结层就会发生破坏，起不到固结的作用。

针对上述问题，目前多是采用固结植生复合材料来促进植被生长、固土的作用。固结植生复合材料主要由高摩尔比脲甲醛缓释肥、生态固化剂、功能剂等复合而成，对基土颗粒具有优质的保湿、粘接、成膜、结壳功能，能有效固结基土颗粒并在其表面形成防护膜。但是对于土壤的保湿性、透气性较差，对促进制备生长具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供固结植生生态复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

固结植生生态复合材料，该生态复合材料包括以下份数的原料：土壤肥40-50份、土壤粘合剂10-20份、硅油5-8份、发泡剂5-8份、引发剂5-8份、蒙脱土10-15份、聚丙烯酰胺10-15份、水适量。

进一步的，所述生态复合材料包括以下份数的原料：土壤肥40份、土壤粘合剂10份、硅油5份、发泡剂5份、引发剂5份、蒙脱土10份、聚丙烯酰胺10份、水适量。

进一步的，生态复合材料包括以下份数的原料：土壤肥45份、土壤粘合剂15份、硅油7份、发泡剂7份、引发剂7份、蒙脱土12份、聚丙烯酰胺13份、水适量。

进一步的，生态复合材料包括以下份数的原料：土壤肥50份、土壤粘合剂20份、硅油8份、发泡剂8份、引发剂8份、蒙脱土15份、聚丙烯酰胺15份、水适量。

进一步的，所述聚丙烯酰胺为白色粉粒状。

进一步的，一种固结植生生态复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将土壤肥、土壤粘合剂、硅油、发泡剂、引发剂、投入搅拌釜一中进行混合、获得混合物A；

S2、将所述混合物A转入制粒机，并配以水进行制粒，获得颗粒材料A；

S3、将所述颗粒材料A转入搅拌釜二中，并将聚丙烯酰胺投入搅拌釜二中进行混合，获得颗粒材料B；

S4、将蒙脱土投入搅拌釜二中，使得蒙脱土粘附在颗粒材料B的表面，获得颗粒材料C；

S5、将所述颗粒材料C转入烘干机中进行烘干，获得生态复合材料成品。

进一步的，所述搅拌釜一和搅拌釜二的设定条件均为：温度为35-45℃、转速为960r-1300r/min、时间为10-30分钟。

进一步的，所述烘干机设定的条件为：温度为80-90℃、时间为1-2小时。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的固结植生生态复合材料及其制备方法，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明中提出的生态复合材料主要由土壤肥、土壤粘合剂、发泡剂、蒙脱土、聚丙烯酰胺等部件构成，其制备成颗粒状，由蒙脱土将土壤肥、土壤粘合剂、发泡剂包裹起来，利于其在地下进行释放营养成分，通过下渗作用对土壤颗粒的进行包裹，使土壤颗粒具有粘聚性和保水性，干燥状态下，固结植生生态材料自动脱水，土壤呈松散状态，具有透气性和透水性，兼具抗风蚀性(风吹不散、不起尘)；遇水时，固结植生生态材料与水分子自动聚合，将土壤固结形成一个整体，复合结构体抗压强度可达5.6MPa，劈裂强度可达0.56MPa，土体具有良好的抗冲刷性，耐冲刷流速可达1.12m/min，同时兼具控渗性，可给植被创造快速生长条件，形成坡面局部良好植物生态环境，诱导生态链***建立，达到生态自然循环的目的。

附图说明

图1为本发明固结植生生态复合材料的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例中提供了固结植生生态复合材料，该生态复合材料包括以下份数的原料：土壤肥40份、土壤粘合剂10份、硅油5份、发泡剂5份、引发剂5份、蒙脱土10份、聚丙烯酰胺10份、水适量。

土壤肥料的作用如下：土壤能不断地供应和调节植物在生长过程中所需要的水分、养分、空气和热量,具有非常突出的肥力特性。肥料是促进植物生长,提高农作物产量的重要物质之一。肥料资源可以解决土壤肥力作用不均衡,不充分等问题,从而为农作物打造一个营养全面的生长环境。

土壤粘合剂是一种高分子聚合而成的一种水溶性有机类土壤调理剂(又名胶粉、保土剂、土壤保墒剂、水土保持剂、胶粉等)。属于人工合成的高分子长链聚合物，无色，分解物为水、氮气，对环境无害。因其具有较强的沉降和絮凝土壤粒子，在土壤中形成良好的团粒结构，因此构成抗冲刷、防渗漏的载体。主要可用于绿化喷播、植树造林等。具有防止地表径流造成的土壤流失、提高土壤渗透力、保土保肥、缓解和调节土壤水分蒸发等特点。

硅油，一般是无色(或淡黄色)、无味、无毒(近年来调查发现，此物质对人体有害)、不易挥发的液体，硅油不溶于水、甲醇、二醇和-乙氧基乙醇，可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶，稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和丁醇，它具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝固点，硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，此外还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性，有的品种还具有耐辐射的性能，用途：有各种不同的粘度。有较高的耐热性、耐水性、电绝缘性和较小的表面张力。

发泡剂是使对象物质成孔的物质，它可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类。化学发泡剂是经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔的化合物；物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化，即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的化合物，利于生态复合材料营养释放。

引发剂是能引发单体进行聚合反应的物质。不饱和单体聚合活性中心有自由基型、阴离子型、阳离子型和配位化合物等，目前在胶黏剂工业中应用最多的是自由基型，它表现出独特的化学活性，在热或光的作用下发生共价键均裂而生成两个自由基，能够引发聚合反应。利于材料之间的粘合。

蒙脱土加水后其体积可膨胀数倍，并变成糊状物，受热脱水后体积收缩，具有很强的吸附能力和阳离子交换性能，利于营养的释放。

聚丙烯酰胺是一种线型高分子聚合物，。在常温下为坚硬的玻璃态固体，产品有胶液、胶乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。热稳定性良好。能以任意比例溶于水，水溶液为均匀透明的液体。长期存放后会因聚合物缓慢的降解而使溶液粘度下降，利于蒙脱土粘附在颗粒表面。

如图1所示，制备该固结植生生态复合材料时，包括如下步骤：

(1)、将土壤肥、土壤粘合剂、硅油、发泡剂、引发剂、投入搅拌釜一中进行混合、获得混合物A；搅拌釜一的设定条件为：温度为35℃、转速为960rr/min、时间为10分钟。

(2)、将所述混合物A转入制粒机，并配以水进行制粒，获得颗粒材料A。

(3)、将所述颗粒材料A转入搅拌釜二中，并将聚丙烯酰胺投入搅拌釜二中进行混合，获得颗粒材料B；搅拌釜二的设定条件为：温度为35℃、转速为960rr/min、时间为10分钟。

(4)、将蒙脱土投入搅拌釜二中，使得蒙脱土粘附在颗粒材料B的表面，获得颗粒材料C。

(5)、将所述颗粒材料C转入烘干机中进行烘干，烘干机设定的条件为：温度为80℃、时间为1小时，获得生态复合材料成品。

实施例2

本发明实施例中提供了固结植生生态复合材料，生态复合材料包括以下份数的原料：土壤肥45份、土壤粘合剂15份、硅油7份、发泡剂7份、引发剂7份、蒙脱土12份、聚丙烯酰胺13份、水适量。

制备该固结植生生态复合材料时，包括如下步骤：

(1)、将土壤肥、土壤粘合剂、硅油、发泡剂、引发剂、投入搅拌釜一中进行混合、获得混合物A；搅拌釜一的设定条件为：温度为40℃、转速为1100r/min、时间为20分钟。

(2)、将所述混合物A转入制粒机，并配以水进行制粒，获得颗粒材料A。

(3)、将所述颗粒材料A转入搅拌釜二中，并将聚丙烯酰胺投入搅拌釜二中进行混合，获得颗粒材料B；搅拌釜二的设定条件为：温度为40℃、转速为1100r/min、时间为20分钟。

(4)、将蒙脱土投入搅拌釜二中，使得蒙脱土粘附在颗粒材料B的表面，获得颗粒材料C。

(5)、将所述颗粒材料C转入烘干机中进行烘干，烘干机设定的条件为：温度为85℃、时间为1.5小时，获得生态复合材料成品。

实施例3

本发明实施例中提供了固结植生生态复合材料，生态复合材料包括以下份数的原料：土壤肥50份、土壤粘合剂20份、硅油8份、发泡剂8份、引发剂8份、蒙脱土15份、聚丙烯酰胺15份、水适量。

制备该固结植生生态复合材料时，包括如下步骤：

(1)、将土壤肥、土壤粘合剂、硅油、发泡剂、引发剂、投入搅拌釜一中进行混合、获得混合物A；搅拌釜一的设定条件为：温度为40℃、转速为1300rr/min、时间为30分钟。

(2)、将所述混合物A转入制粒机，并配以水进行制粒，获得颗粒材料A。

(3)、将所述颗粒材料A转入搅拌釜二中，并将聚丙烯酰胺投入搅拌釜二中进行混合，获得颗粒材料B；搅拌釜二的设定条件为：温度为40℃、转速为1300rr/min、时间为30分钟。

(4)、将蒙脱土投入搅拌釜二中，使得蒙脱土粘附在颗粒材料B的表面，获得颗粒材料C。

(5)、将所述颗粒材料C转入烘干机中进行烘干，烘干机设定的条件为：温度为90℃、时间为2小时，获得生态复合材料成品。

在实施实施例1-3时，其成分如下表：

	实施例1(份)	实施例2(份)	实施例3(份)
				土壤肥	40	45	50
土壤粘合剂	10	15	20
				硅油	5	7	8
发泡剂	5	7	8
				引发剂	5	7	8
蒙脱土	10	12	15
				聚丙烯酰胺	10	13	15
水	适量	适量	适量

本发明提出的固结植生生态复合材料与现有材料相比，通过土壤肥、土壤粘合剂、发泡剂、蒙脱土、聚丙烯酰胺等部件构成，其制备成颗粒状，由蒙脱土将土壤肥、土壤粘合剂、发泡剂包裹起来，利于其在地下进行释放营养成分，通过下渗作用对土壤颗粒的进行包裹，使土壤颗粒具有粘聚性和保水性，干燥状态下，固结植生生态材料自动脱水，土壤呈松散状态，具有透气性和透水性，兼具抗风蚀性(风吹不散、不起尘)；遇水时，固结植生生态材料与水分子自动聚合，将土壤固结形成一个整体，复合结构体抗压强度可达5.6MPa，劈裂强度可达0.56MPa，土体具有良好的抗冲刷性，耐冲刷流速可达1.12m/min，同时兼具控渗性，可给植被创造快速生长条件，形成坡面局部良好植物生态环境，诱导生态链***建立，达到生态自然循环的目的。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.固结植生生态复合材料，其特征在于，该生态复合材料包括以下份数的原料：土壤肥40-50份、土壤粘合剂10-20份、硅油5-8份、发泡剂5-8份、引发剂5-8份、蒙脱土10-15份、聚丙烯酰胺10-15份、水适量。

2.根据权利要求1所述的固结植生生态复合材料，其特征在于：所述生态复合材料包括以下份数的原料：土壤肥40份、土壤粘合剂10份、硅油5份、发泡剂5份、引发剂5份、蒙脱土10份、聚丙烯酰胺10份、水适量。

3.根据权利要求1所述的固结植生生态复合材料，其特征在于：生态复合材料包括以下份数的原料：土壤肥45份、土壤粘合剂15份、硅油7份、发泡剂7份、引发剂7份、蒙脱土12份、聚丙烯酰胺13份、水适量。

4.根据权利要求1所述的固结植生生态复合材料，其特征在于：生态复合材料包括以下份数的原料：土壤肥50份、土壤粘合剂20份、硅油8份、发泡剂8份、引发剂8份、蒙脱土15份、聚丙烯酰胺15份、水适量。

5.根据权利要求1所述的固结植生生态复合材料，其特征在于：所述聚丙烯酰胺为白色粉粒状。

6.一种固结植生生态复合材料的制备方法，其特征在于：根据权利要求1-5任意一项所述的固结植生生态复合材料，包括如下步骤：

S1、将土壤肥、土壤粘合剂、硅油、发泡剂、引发剂、投入搅拌釜一中进行混合、获得混合物A；

S2、将所述混合物A转入制粒机，并配以水进行制粒，获得颗粒材料A；

S3、将所述颗粒材料A转入搅拌釜二中，并将聚丙烯酰胺投入搅拌釜二中进行混合，获得颗粒材料B；

S4、将蒙脱土投入搅拌釜二中，使得蒙脱土粘附在颗粒材料B的表面，获得颗粒材料C；

S5、将所述颗粒材料C转入烘干机中进行烘干，获得生态复合材料成品。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述搅拌釜一和搅拌釜二的设定条件均为：温度为35-45℃、转速为960r-1300r/min、时间为10-30分钟。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述烘干机设定的条件为：温度为80-90℃、时间为1-2小时。

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