一种生态友好型沙漠抑尘剂及其制备方法与流程

本发明涉及一种生态友好型沙漠抑尘剂及其制备方法，属于抑尘剂，尤其是专用于治理沙漠流沙场景。

背景技术：

1、

2、沙土改良固沙是在沙层表面喷洒改良剂，改良剂与沙粒相互作用形成坚硬的“壳”，既可以保持沙土下层水分，又可以抑制流沙流动，协同机械固沙模式，提高固沙植物的成活率。目前常见的沙土改良固沙剂主要有聚乙烯醇类、聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺等产品，其原材料均来源于化石能源，不可降解，会对沙漠产生“二次污染”。因此，研制一种价格低廉的生态友好型沙漠抑尘剂，既可以抑制流沙，又可以降解并作为沙漠的有机质，用于改良沙土结构，势在必行。

3、国内专利公开号为cn113912442a公布了一种由保水抑尘复绿材料a和保水抑尘复绿材料b组成的保水抑尘复绿环保材料。该发明利用钙基材料、植物生长调节剂、草籽和水制备保水抑尘复绿剂a，利用天然多糖材料和水制备保水抑尘复绿剂b。保水抑尘复绿剂a中的钙基材料与保水抑尘复绿剂b中的天然多糖材料接触后反应在场地土壤表面生成一层具备交联作用的物质，利用交联层防止土壤产生扬尘以及交联层的存在具备土壤保水的功能。然而该发明的实施例主要用在土壤抑尘方面，沙漠抑尘的实施例和效果均未得到有效验证。公开号为cn109287367a的专利申请公布了一种沙漠化地域植被复绿方法，在沙漠化地域喷洒抑尘剂，以降低扬尘和流沙造成的土壤流失，并起到保水作用；其次，在沙漠化地域喷洒防风固沙的交联剂，以固定流沙，固化沙漠化土壤。喷洒交联剂时，加入25-30％的土、60-65％的丙烯酸、15-20％的水和1.0-1.2％的交联剂。该发明中喷洒的交联剂是石油类衍生物，属于化石能源，不可降解，对沙漠微环境将造成潜在的影响。公开号为cn104845631a的专利申请公布了一种环保型聚氨酯复合固沙材料及其固沙方法，主要特征是将水、聚氨酯固沙剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂或植生料按照一定比例混合均匀，并喷洒到沙土上形成固化层。该发明中聚氨酯固沙剂的原材料来自化石能源，不可降解，虽然无毒，但长期存于沙漠中，可能对沙漠微环境治理有不利影响。

4、综上，现有技术的化学抑尘固沙剂对沙漠中流沙固化的研究占主导，主要存在问题如下：(1)化学抑尘固沙剂组分以丙烯酸材料为主，该组分属于石油类衍生物，不能再生，不可自然降解；(2)化学抑尘固沙剂对固结流沙有一定效果，但长期存在于沙漠中，对沙漠有效治理有潜在风险；(3)化学抑尘固沙剂价格受制于石油价格波动，成本相对较高，难以针对沙漠治理进行大面积推广。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种生态友好型沙漠抑尘剂及其制备方法。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、一种生态友好型沙漠抑尘剂，按质量份计，其包括：结壳剂10～30份、成膜剂1～6份、增稠剂1～2份、吸水保水剂1～2份、填充剂1～5份、增粘剂1～8份、增溶剂1～2份、抑菌剂0.5～3份、酸碱调节剂0.1～1份和水50～60份。

6、进一步地，优选所述结壳剂25份、成膜剂6份、增稠剂1.5份、吸水保水剂2份、填充剂3份、增粘剂1.5份、增溶剂1份、抑菌剂0.6份和酸碱调节剂1份和水51.1份。

7、如上所述的沙漠抑尘剂，优选地，所述结壳剂为微纳米秸秆膏、微纳米玉米芯膏或豆制品废渣乳液中的一种或至少两种的组合。进一步优选地，优选结壳剂为按质量比为2：3的微纳米玉米芯膏和豆制品废渣乳液。

8、进一步地，所述微纳米秸秆膏、微纳米玉米芯膏的粒径在1nm～100μm的水溶性膏状体，其质量浓度为20％，均可通过简单机械研磨的方式获得；所述豆制品废渣乳液组份是制作豆浆产生的豆渣，再通过机械研磨的方式，获得豆制品废渣乳液。其材料来源于大自然废弃的植物，属于可再生资源，其与土壤、沙粒有良好的结壳效果，且可生物降解，降解后可作为土壤或沙粒的有机肥，助力植物生长。

9、如上所述的沙漠抑尘剂，优选地，所述成膜剂为壳聚糖、阿拉伯胶、淀粉胶、麦芽糊精中的至少两种。进一步地，所述成膜剂优选为壳聚糖和麦芽糊精的混合物，以混合比例为质量比1：3进行。

10、如上所述的沙漠抑尘剂，优选地，所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种；

11、所述吸水保水剂为玉米改性淀粉、土豆改性淀粉中至少一种；

12、所述填充剂为钠基膨润土；

13、所述增粘剂为海藻酸、瓜尔胶、黄原胶、豆胶、木质素胶、蛋白胶中的至少两种；进一步优选为按质量比为1：1～4的黄原胶和豆胶的混合物；

14、所述增溶剂为聚山梨酸酯类；

15、所述抑菌剂为溶菌酶、山梨酸钾和卡松中的至少两种，

16、所述酸碱调节剂为柠檬酸。

17、进一步地，所述结壳剂为25份，优选为微纳米玉米芯膏10份和豆制品废渣乳液15份；所述成膜剂为6份，优选为质量比为1：3的壳聚糖和麦芽糊精；所述吸水保水剂为2份，优选为玉米改性淀粉；所述填充剂优选为3份，优选为钠基膨润土；所述增稠剂为1.5份，优选为羟乙基纤维素；增粘剂为1.5份，优选为按质量比为1：2的黄原胶和豆胶的混合物，所述增溶剂为0.5份，优选为山梨酸酯80；抑菌剂为0.6份，优选为溶菌酶0.1份、山梨酸钾0.5份；优选酸碱调节剂为1份为柠檬酸；优选水为51.1份。

18、如上所述的沙漠抑尘剂的制备方法，优选地，其包括如下步骤：

19、s1、在搅拌罐a中加入一定量的水，加热后加入成膜剂，搅拌，继续加入增稠剂，至完全溶解，获得混合物a，待用；

20、s2、在搅拌罐b中加入一定量的水，加热后，再加入增粘剂，搅拌至完全溶解，获得混合物b，待用；

21、s3、在搅拌罐c中加入剩余的水，加热，再加入结壳剂，搅拌直到结壳剂均匀分散在水中为止；随后继续加入混合物a，继续搅拌至均匀；然后继续加入混合物b，继续搅拌3～10min；

22、s4、按顺序加入增溶剂、吸水保水剂、抑菌剂和酸碱调节剂，搅拌均匀；最后加入填充剂，搅拌均匀后，获得生态友好型沙漠抑尘剂产品。

23、如上所述的制备方法，优选地，在步骤s1中，加入的水量为总水量的15～25％，所述加热至45～50℃；搅拌的时间为3～5min。

24、如上所述的制备方法，优选地，在步骤s2中，加入的水量为总水量的15～25％，所述加热至80～90℃；搅拌的时间为3～5min。

25、在一个优选的实施方案中，在步骤s3中，加热至34～45℃，搅拌的时间为5～10min。如果温度太低，溶解速度太慢；如果温度超过45℃，所添加的结壳剂组分容易凝胶，因此优选加热至34～45℃。

26、如上所述的沙漠抑尘剂在使用时，用量按1：5与水稀释后，再按每平方米喷洒2kg稀释液进行。

27、(三)有益效果

28、本发明的有益效果是：

29、本发明提供的一种生态友好型沙漠抑尘剂，采用可再生、可生物降解、成本低廉的植物提取物或植物被提取后的渣料为主要原料，通过物理共混工艺，研制出专用于沙漠中流沙结壳固结用的结壳抑尘产品，该产品既可以防风、抑制流沙，又可以降解并作为沙漠的有机质，用于改良沙土结构，与草方格、植物固沙等形成综合固沙治沙技术，助力国家沙漠治理的要求，经济效益显著，社会意义巨大。

30、(1)与传统抑尘剂相比，本发明提供的配方组分原材料全部来自天然植物及其衍生物，可再生、降解率达100％，降解产物可提高沙漠有机质，助力沙漠植物生长。

31、(2)本发明提供的沙漠抑尘剂具有较优的结壳抑尘性能，将抑尘剂用5倍的水稀释后，按照每平方米喷洒2kg稀释液计算，其最大结壳厚度为2.5mm，抑尘效率最大达98.4％。

32、(3)本发明提供的生态友好型沙漠抑尘剂的制备方法，生产工艺简单高效，无需高温加热，节约能源，易实现规模化生产。