一种高盐碱沙漠地固沙剂的制作方法
【专利说明】
一、技术领域
[0001]本发明涉及一种沙漠固沙剂，确切地说是一种高盐碱沙漠地固沙剂。
二、技术背景
[0002]盐碱地沙漠化作为极其重要的环境和社会问题正困扰着当今世界，威胁着人类的生存和发展，世界各国都把遏制盐碱地沙漠化作为生态环境建设和可持续发展的重要课题。
[0003]国外对改良盐碱地的研究较早，美国、原苏联、澳大利亚、以色列、日本等国学者在20世纪30年代就开始对土壤盐碱化进行研究。前苏联学者就是否采用人工排水防治土壤次生盐碱化的问题展开过激烈的争论:以B.A.萨乌缅为代表的学者认为，防治的主要措施应该是控制用水和草田轮作；而以B.A.柯夫达为代表的学者，则建议将修建排水网作为防治的主要手段。此外，巴基斯坦、印度、埃及、以色列及澳大利亚等国的科学家在植物方面开展了大量的研究，以提高植物的耐盐碱适应能力。
[0004]我国盐碱地面积约为9913X 104hm2，其中现代盐碱地约3.693X 107hm2，残余盐碱地约4.487 X 107hm2,并且尚有1.733 X 107hm2的潜在盐渍土，主要分布在全国5大区的23个省、市、自治区的平原，包括滨海盐碱土区、黄淮海平原盐碱土区、西北半干旱盐碱土区和干旱盐碱土区以及东北盐碱土区。因此，治理和改良盐碱地沙漠化问题已经成为我国发展农业、改善生态环境、促进经济与生态可持续发展的重要任务。
[0005]我国对盐碱地进行大规模的研究和开发治理工作始于20世纪50年代，多采用水利、农业、物理、化学等单项措施进行改良。60年代中期，在熊毅等人倡导下，利用井灌井排取得很好的效果。虽然这些水利工程措施在降低地下水位、防治土壤盐碱化方面起到一定的作用，但灌溉冲洗与排水需要有淡水资源和大量投资，且用于维护与管理的代价也较大，最重要的是，这些措施均未从根本上解决盐碱地沙漠化问题。
[0006]长期以来，在采用化学固沙材料进行高盐碱地沙漠化治理的实践中，一直存在着固沙材料耐盐碱性能差的问题。迄今为止，还没有可对高盐碱地沙漠化进行治理的有效材料。日本东丽公司研制的聚氨酯固沙剂，虽已成功应用于我国多个地区的固沙试验，但在青海盐碱沙漠地区，一直未能取得好的效果。面对我国盐碱地沙漠化面积仍在扩大的严峻态势，开发出能有效遏制高盐碱地沙漠化的适用材料及方法，是一项十分紧迫的艰巨任务。
[0007]当土壤含盐量为0.1 %，或土壤pH值为8.0时，就属于盐碱土，本申请涉及盐含量为3%，属于高盐碱土。
三、
【发明内容】
[0008]本发明针对目前的固沙材料不耐高盐碱的缺陷，旨在提供一种适用于高盐碱沙漠地固沙的固沙材料(固沙剂)，所要解决的技术问题是固沙材料在高盐碱地易粉化的问题。
[0009]本固沙剂的技术方案是由浓度为0.5?5.0 %的非离子表面活性剂溶液5?25份、浓度为30?40%的固沙乳液I?8份混合均匀的组合物即是固沙剂。
[0010]所述的浓度为质量百分浓度，所述的份为质量份。
[0011]所述的非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧化乙烯醚、聚氧乙烯单月桂酸酯、(聚氧乙烯-聚氧丙烯)嵌段聚醚L35、L45、F68及吐温20、吐温40、吐温60、吐温80中的一种或两种以上。
[0012]所述的固沙乳液选自阴离子型聚醋酸乙烯酯共聚乳液、两性型聚醋酸乙烯酯共聚乳液、非离子型聚(醋酸乙烯酯-乙烯)共聚乳液、阴离子型聚丙烯酸酯共聚乳液、两性型聚丙烯酸酯共聚乳液中一种或两种以上。
[0013]上述共聚乳液是乳液聚合得到的浓度为30?40%的共聚乳液。优选31?35%，以33%为佳。
[0014]使用时将固沙剂均匀喷覆在含盐量为3%左右的沙土表面，自然风干后即形成一层具有良好承压性和优异抗风蚀效果的固结层。
[0015]本固沙剂的作用原理:
[0016]化学固沙机理:固沙乳液多为共聚乳液，具有粘接性能。沙粒之间虽然是紧密堆砌在一起，但仍存在着微小的通道，一旦该乳液喷覆至沙地表面，一部分液滴便渗入到沙体内，与沙粒胶结在一起，而剩余大部分的液滴则在沙地表面形成结皮，待其固化后，沙地得以固定。除了固沙乳液的粘接作用外，还存在一些复杂的固沙因素，如该乳液颗粒表面带有电荷，它们与沙粒之间会通过电荷间相互作用，影响相邻表面沙粒之间的“吸引-排斥”力，同时该乳液分子中所含的官能团会产生分子内作用，形成连续或非连续网状结构，将沙粒牢固地粘结在一起。本固沙剂对沙粒实现了连续网状由表及里的固定，所以团结强度高。
[0017]耐盐机理:由于NaCl具有高吸湿性，空气中少量水分子的存在就可使NaCl粒子间在毛细管作用下形成氢键，产生硬团聚结合体。乳液在固化过程中，硬团聚体的形成将严重破坏高分子乳液的连续相，使得乳液的机械性能下降，从而降低了固沙效果。而非离子表面活性剂的加入，减小了形成晶核的界面能，提高了成核速率，减小了 NaCl晶粒尺寸；同时，非离子表面活性剂还可以在NaCl的微晶粒表面形成疏水性保护膜，以阻止NaCl粒子的吸湿结块，减少NaCl团聚体对胶膜的破坏，这就有效地解决了固化膜的粉化问题，从而提高了乳液在高盐碱地的固沙性能。
[0018]本发明具有以下优点和有益效果:
[0019](I)该法简单，易于操作，可大大降低固沙的施工成本，提高了野外固沙施工的可操作性。
[0020](2)非离子表面活性剂的加入，极大地提高了高盐碱沙漠地的固沙效果；
[0021](3)非离子表面活性剂与固结层均能有效抑制沙地下部水分的蒸发，增强保水性，有利于耐盐碱植物的种植，可加快高盐碱沙漠地的生态恢复。
四、【附图说明】
[0022]图1为NaCl在不同浓度非离子表面活性剂(聚醚L35)溶液中结晶情况的照片。
[0023]图2为本发明实施例1中不同浓度非离子表面活性(聚醚L35)剂对沙土微生物生长的影响。
[0024]图3为本发明实施例1中不同浓度的非离子表面活性剂(聚醚L35)与阴离子型聚醋酸乙烯酯共聚乳液的结合使用后对沙土抗压强度的影响。
[0025]图4为本发明实施例1中含不同浓度的非离子表面活性剂(聚醚L35)与阴离子型聚醋酸乙烯酯共聚乳液的结合使用后的沙土的保水性能。
[0026]图5为本发明实施例1中含不同浓度的非离子表面活性剂(聚醚L35)与阴离子型聚醋酸乙烯酯共聚乳液复配物喷洒后沙土表面的固结情况的照片。
五、【具体实施方式】
[0027]非限定实施例叙述如下:
[0028]为了更好的理解本发明，下面实施例是对本发明的进一步说明，有必要在此指出的是，以下实施例