专利名称：用于沙漠化治理的保水固沙材料及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及能源化工的环保技术领域，是一种兼具固定流沙、吸收和保持大量水分的双重功能的化学改性高分子治沙材料及其制备工艺。
背景技术：
目前，严重的沙漠化现象正在威胁着地球1/3的陆地表面，据不完全统计，现共有37亿公顷土地已经沙漠化。而中国，一个沙漠化较为严重的国家，共有沙漠及沙漠化土地约150万km2，占国土总面积的16％左右，而且沙漠化土地还在高速扩张，如今已达到2,460km2/年，每年因此而造成的经济损失超过540亿元人民币。愈演愈烈的沙漠化现象急剧缩减着我国可以有效利用的国土面积，导致我国生态环境的恶化，并严重制约了我国的社会经济发展。因此，找到一种行之有效的治理沙漠化的方法，已经成为了全国性甚至世界性的课题。国内外对此已进行研究，但是传统的保水剂或者固沙剂均只能单一的进行保水或者固沙作用，而且使用时的化学环境较为苛刻，大多不适合植物生长，有的甚至会对环境造成污染。
当今世界上通用的化学固沙方法主要有水泥浆类、水玻璃类、石油产品类和高分子聚合物高吸水性树脂类等，这些方法虽然都有一定的固沙效果，但不同程度存在着不足(1)水泥浆固沙法仅仅利用水泥浆喷洒在沙面上凝结固化后的覆盖作用。但沙漠地区气候炎热干燥，沙面温度高，水泥浆喷洒后，其中水分迅速蒸发使水泥缺乏足够的水分无法完全水化，只能形成强度低且薄的固化层，易龟裂，无法保水和长期固沙。
(2)利用水玻璃浆液固沙容易胶凝固结，且固化反应不完全，易为外力破坏进而造成第二次碱污染，另外，植物无法在存在有大量水玻璃的碱性环境中生长。
(3)乳化沥青法虽然成本低且能提高植物存活率，但其抗老化性能差，其中成分易被大气中的氧、光、热、水分和微生物破坏，导致固化层最后开裂，失去效用。
(4)高分子聚合物类固沙材料具有固结强度高、固化迅速、粘结性好等特点，同时具有良好的抗折性和高温稳定性。但此材料渗透性差，且具有耐水性，须进一步研究改进。另外，一些有机高分子具有毒性，也限制了其使用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于沙漠化治理的保水固沙材料及其制备工艺，使用这种材料，可以促进沙漠植物的生长，显著提高沙漠植物的存活率，待植物根系长成能够吸收沙层深处水分时材料会自行降解，达到完全依靠植物根系来固定流沙的绿色环保目的，从根本上解决日益严重的沙漠化现象。
本发明的技术方案是这样实现的该固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠90-110份，聚丙烯酸钠85-115份，甘油0.5-0.8份。
固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠100份，聚丙烯酸钠98份，甘油0.5份。
固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠105份，聚丙烯酸钠107份，甘油0.6份。
固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠110份，聚丙烯酸钠114份，甘油0.8份。
固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠88份，聚丙烯酸钠90份，甘油0.6份。
一种用于沙漠化治理的保水固沙材料的制备工艺，按质量份在丙烯酸65-80份中加入氢氧化钠固体20-35份，加入100-120份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.025-0.035份，在氮气保护下，30-50℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；同时，将羧甲基纤维素钠90-110份加蒸馏水600-800份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在60-75℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物0.6-1.3份，搅拌速度400-600r/min，并经紫外灯照射20-30s，紫外灯功率150W，形成互穿网络结构(IPN)组织，再通过微波辐射活化器辐射10-15s，微波辐射活化器频率2400-2500MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1-1.5mm细片，再送入烘箱在150℃-180℃下干燥2-3h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
用于沙漠化治理的保水固沙材料的制备工艺，在质量份为72份的丙烯酸中加入氢氧化钠固体24份，加入100份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.030份，在氮气保护下，40℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；将羧甲基纤维素钠100份加蒸馏水800份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在60℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物0.8份，搅拌速度400r/min，并经紫外灯照射20s，其功率为150W，形成互穿网络结构IPN组织，再通过微波辐射活化器辐射15s，其频率2400MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1.5mm细片，再送入烘箱在150℃下干燥2h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
用于沙漠化治理的保水固沙材料的制备工艺，在质量份为75份的丙烯酸中加入氢氧化钠固体30份，加入110份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.028份，在氮气保护下，35℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；将羧甲基纤维素钠105份加蒸馏水750份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在65℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物1.0份，搅拌速度500r/min，并经紫外灯照射25s，其功率为150W，形成互穿网络结构IPN组织，再通过微波辐射活化器辐射13s，其频率2450MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1.2mm细片，再送入烘箱在160℃下干燥3h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
用于沙漠化治理的保水固沙材料的制备工艺，在质量份是80份的丙烯酸中加入氢氧化钠固体32份，加入120份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.034份，在氮气保护下，45℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；将羧甲基纤维素钠110份加蒸馏水780份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在75℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物1.2份，搅拌速度550r/min，并经紫外灯照射30s，其功率150W，形成互穿网络结构IPN组织，再通过微波辐射活化器辐射14s，其频率2500MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1.5mm细片，再送入烘箱在175℃下干燥2.5h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
用于沙漠化治理的保水固沙材料的制备工艺，在质量份为66份的丙烯酸中加入氢氧化钠固体22份，加入115份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.024份，在氮气保护下，44℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；将羧甲基纤维素钠98份加蒸馏水650份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在66℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物1.0份，搅拌速度560r/min，并经紫外灯照射22s，其功率50W，形成互穿网络结构IPN组织，再通过微波辐射活化器辐射12s，其频率2460MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1.0mm细片，再送入烘箱在170℃下干燥2.5h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
本发明采用纤维素类高分子聚合物材料为主要成分，通过加入多种改性剂和光敏改性剂进行交联改性，通过微波活化技术与IPN技术相结合，从而获得具有保持水分、固定流沙双重功效的适宜植物生长，并且自然降解性良好的新型环保治沙材料。本发明可以使材料中不同组分的各种特性充分发挥出来，有效提高植物存活率，绿化沙漠，从而达到理想的从根本上治理沙漠化的效果。
图1是本发明的工艺流程图；图2是本发明吸水30分钟时吸水倍率随温度的变化曲线图；
图3水和材料持水率随时间变化的比较图；图4反复吸放水次数对吸水倍率的影响图；图5pH值对材料吸水倍率的影响图；图6离子强度对材料吸水倍率的影响图；图7水和材料吸氨能力的比较图。
具体实施例参照图1所示实施例一本发明固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠100份，聚丙烯酸钠98份，甘油0.5份。
其制备工艺如下在质量份为72份的丙烯酸中加入氢氧化钠固体24份，加入100份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.030份，在氮气保护下，40℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液。
将羧甲基纤维素钠100份加蒸馏水800份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在60℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物0.8份，搅拌速度400r/min，并经紫外灯照射20s，其功率为150W，形成互穿网络结构IPN组织，再通过微波辐射活化器辐射15s，其频率2400MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1.5mm细片，再送入烘箱在150℃下干燥2h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
实施例二
本发明固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠105份，聚丙烯酸钠107份，甘油0.6份。
其制备工艺如下在质量份为75份的丙烯酸中加入氢氧化钠固体30份，加入110份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.028份，在氮气保护下，35℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；将羧甲基纤维素钠105份加蒸馏水750份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在65℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物1.0份，搅拌速度500r/min，并经紫外灯照射25s，其功率为150W，形成互穿网络结构IPN组织，再通过微波辐射活化器辐射13s，其频率2450MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1.2mm细片，再送入烘箱在160℃下干燥3h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
实施例三本发明固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠110份，聚丙烯酸钠114份，甘油0.8份。
其制备工艺如下在质量份是80份的丙烯酸中加入氢氧化钠固体32份，加入120份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.034份，在氮气保护下，45℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；将羧甲基纤维素钠110份加蒸馏水780份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在75℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物1.2份，搅拌速度550r/min，并经紫外灯照射30s，其功率150W，形成互穿网络结构IPN组织，再通过微波辐射活化器辐射14s，其频率2500MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1.5mm细片，再送入烘箱在175℃下干燥2.5h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
实施例四本发明固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠88份，聚丙烯酸钠90份，甘油0.6份。
其制备工艺如下在质量份为66份的丙烯酸中加入氢氧化钠固体22份，加入115份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.024份，在氮气保护下，44℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；将羧甲基纤维素钠98份加蒸馏水650份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在66℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物1.0份，搅拌速度560r/min，并经紫外灯照射22s，其功率50W，形成互穿网络结构IPN组织，再通过微波辐射活化器辐射12s，其频率2460MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1.0mm细片，再送入烘箱在170℃下干燥2.5h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
参照图2所示，以30min时各温度下吸水倍率比较可知，材料最大吸水倍率在420-480之间，并且在40℃时达到最高，适于在沙漠地区的高温条件下使用，其中横坐标表示温度，单位℃，纵坐标表示吸水倍率，单位g/g。
参照图3所示，材料干燥80％的水分需要125h(约10天)，而纯水仅需50h(约2天)即可。其原因在于产品吸水后，在产品的粒子表面形成了膜状，使干燥速度缓慢下降，另一方面，吸水剂与水形成氢键，将水固定在高分子链上，蒸发消耗的能量大，水的蒸发速度下降，故材料保水性能非常优越。因此，其良好的保水性能适于向沙漠地区的植物提供长期、稳定、充分的水份，改善沙漠植物的生长环境，其中横坐标表示时间，单位小时，纵坐标表示持水率，单位％。
参照图4所示，吸水倍率随反复次数增加而缓慢降低，在反复吸水120次后，吸水倍率由460g/g降至390g/g，性能较为稳定。其中横坐标为反复次数，单位×10次，纵坐标表示吸水倍率，单位g/g。
参照图5所示，在pH值为7时，吸水能力达到最高，在pH值为9时，材料的吸水倍率在350g/g左右，没有出现明显的吸水能力降低状况，其中横坐标PH值，纵坐标表示吸水倍率，单位g/g。
参照图6所示，材料随着盐浓度增加，吸水能力没有发生显著的下降，而作为对照组的高分子材料却随着盐浓度的上升吸水能力明显下降，其中横坐标为盐浓度，单位％，纵坐标表示吸水倍率，单位g/g。
土地的沙化往往伴随着盐碱化，普通吸水材料对高pH值和高离子强度环境敏感，在盐碱地中使用会使其结构遭到破坏，失去吸水能力。本材料在制作过程中引入了非离子型官能团，降低了它对pH值和高离子强度的敏感性。由图5、图6试验显示了该材料的优良的抗pH值和高离子强度的能力，适宜在盐碱地中推广使用。
参照图7所示，加入该治沙材料后，吸氨能力比未加时纯水吸氨能力明显增强.其中横坐标为时间，单位小时，纵坐标表示游离铵量，单位mol/ml。
使用该材料固定流沙的同时，能够有效的保持水分，可以促进植物根系的生长，提高植物的存活率，另外，因其具有良好的自然降解性能，在使用后3-4年内将会自然降解，不会对环境造成二次污染，该材料的应用最终可达到完全依靠植物根系来固定流沙的绿色环保效果。
1、制作工艺简单、成本较低本材料制作方法与现有方法相比，一个明显的优势就在于工艺流程简单，无需昂贵的设备，材料成本较低。据经济核算，本材料的成本大约为0.7元/平方米，远低于市面现有固沙材料(1.5元/平方米)和保水材料(2万-10万/吨)，也低于国家863招标课题要求的固沙材料成本0.8元/平方米的标准。另外，该材料的使用属于一次性投资，无需后续的人工维护等费用。若与直接栽种植物防护林的固沙方向相比，使用本材料后可提高植物存活率60％以上，每种10000棵树则可节约人民币50000元左右。综上，本材料从总体上可大大降低固沙成本，带来非常可观的经济效益。
2、保水、固沙效果好本材料在经实验测定后，保水性能可达其自身重量的450倍左右，固结强度为0.3-1MPa。
2.1保水性能测试吸水率是产品性能的一个重要指标，作为治理沙漠的材料，应尽可能的吸取有限的水分-凝结水，因此我们利用纸袋法在不同温度下测定吸水倍率在一定温度下，将定量的该材料放入纸袋，将其浸泡于蒸馏水中，每隔一段时间取出自然沥干至无水滴下后称重(连袋重一起)，按下式可得不同时间吸水倍率
Q＝(m2-m1)/m1Q——吸水倍率；m2——吸水前干质量；m1——吸水后质量。
表1 吸水倍率随温度和时间的变化 由表1知，在吸水30min左右，材料吸水可达到最大吸水量的一半左右，之后，吸水速率减缓。
2.2水汽试验由于沙漠地区昼夜温差大，在夜晚沙漠表层附近会凝集大量的水汽，这也是沙漠有限水分供给的一部分，材料具有三次元网络结构并带有大量离子基团，是非结晶性物质，是极强的吸湿性高分子，能够有效的利用水汽。
我们用定容法测定吸湿量q＝ΔWw/Wsq---吸湿量ΔWw--蒸发器中水分的减少量
Ws--干燥状态产品干质量表2 吸湿率随温度和湿度的变化 由表2知，温度越低，湿度越大，则吸湿率就越高，在10℃时，当湿度达到80％时，该功能型治沙材料的吸湿率可达到50％左右，充分利用了水汽，使其在黎明之前不因温升重新蒸发消失。
3、非常适宜植物的生长3.1吸铵离子试验由于材料含羧基等阴离子，而且为了保持中性，60％的羧基被中和，只剩下约40％的游离酸，可吸收富集铵离子之类的弱碱，对植物来说是极好的氮源。
测定吸铵离子实验，用尿素为材料，在尿素酶作用下分解产生氨，遇水形成铵离子，用封闭体系测定该材料在尿素中吸收氨的能力。
表3 水和材料吸氨能力的比较 3.2降解性实验由于应用该材料的最终目的是为了帮助植物成活生长，达到完全依靠植物根系固定流沙、改善沙漠生态环境的效果。因此，需材料具有良好的自然降解性能，材料在植物生长完全能够依靠自身根系来吸收沙层深处水份后可自行降解，不会对环境造成二次污染。我们采用研究降解模式的方法-时序建模法来估算材料的降解寿命dC(t)dt=-rC(t)---(1)]]>dC(t)dt=-K1C(t)K2+C(t)---(2)]]>其中C(t)为该材料浓度、r为降解速率常数、K1和K2为Michaelis-Ment常数。
表4 用标准曲线求pH＝6.5时的残留浓度
线形回归模型C(t)=C0a+(1-a)erl---(3)]]>对(3)式两边同时求倒数1C(t)=1-aC0ert+aC0---(4)]]>
令Y(t)=1C(t),b1=1-aC0,b2=aC0---(5)]]>则(4)式简化为Y(t)=b1ert+b2---(6)]]>对于任意给定的三对观测值(t1，Y1)、(t2，Y2)、(t3，Y3)满足t1＜t＜t3都可以代入r=ln(Y3-Y1Y2-Y1-1)---(7)]]>a=1-C0×Y2-Y1erl2-erl1---(8)]]>将pH＝6.5中第2、3、4天的观测值代入(7)、(8)式，求出r＝0.4733，a＝0.7378，且C0＝4.1397故材料降解方程为C(t)=4.13970.7378+0.2622×e0.4733t---(9)]]>半衰期为 3.3毒害性实验使用该治沙材料治理沙漠的同时，要达到绿色环保的目的，除需具降解性外，无毒性也是一个必要指标。它的应用，应对沙漠的动植物无害，不妨碍它们的正常生长。针对此项指标，设计了毒害性实验。我们在沙土上喷洒了该治沙材料，并在其上种植了小草，用草喂食健康小兔并持续2个月的时间，经跟踪观察，未发现小兔有任何的不适反应或死亡现象。
3.4野外栽种试验为了测定该材料在实际应用中的可行性，我们在野外沙漠地辟出2块0.5亩的相同区域来进行野外环境的对照实验。我们选择其中一块沙地，在其上喷洒治沙材料，而另一块则不添加任何物质做空白对照组。随后，我们在沙地中种植了苜蓿，并进行了为期1个月的跟踪观察，结果如下表5 野外栽种试验
综上所述，该材料制作工艺简单，施工简便，成本较低，若投入生产应用中，可同时帮助绿化环境，改善沙漠地区的恶劣气候。约400元/亩的成本价格，其次，该材料由于兼具保水、固沙双重功效，同时还含有部分植物生长所需养料，因此可促进植物良好生长，起到绿化沙漠地区环境的效果，改善沙漠地区脆弱的生态系统，使沙漠地区的水循环向有利方向进行，让“沙漠变绿洲”的愿望有可能成为现实。本发明可以用来减缓现有荒漠化现象，降低沙尘暴爆发频率，同时可加快绿化速度，并维护已种植的绿化带，利用植被来达到防尘固沙，净化空气的目的。
权利要求
1.用于沙漠化治理的保水固沙材料，其特征在于，该固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠90-110份，聚丙烯酸钠85-115份，甘油0.5-0.8份。
2.根据权利要求1所述的保水固沙材料，其特征在于，固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠100份，聚丙烯酸钠98份，甘油0.5份。
3.根据权利要求1所述的保水固沙材料，其特征在于，固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠105份，聚丙烯酸钠107份，甘油0.6份。
4.根据权利要求1所述的保水固沙材料，其特征在于，固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠110份，聚丙烯酸钠114份，甘油0.8份。
5.根据权利要求1所述的保水固沙材料，其特征在于，固沙材料是羧甲基纤维素钠聚丙烯酸钠甘油交联物的互穿网络结构，其中羧甲基纤维素钠88份，聚丙烯酸钠90份，甘油0.6份。
6.一种用于沙漠化治理的保水固沙材料的制备工艺，其特征在于，按质量份在丙烯酸65-80份中加入氢氧化钠固体20-35份，加入100-120份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.025-0.035份，在氮气保护下，30-50℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；同时，将羧甲基纤维素钠90-110份加蒸馏水600-800份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在60-75℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物0.6-1.3份，搅拌速度400-600r/min，并经紫外灯照射20-30s，紫外灯功率150W，形成互穿网络结构(IPN)组织，再通过微波辐射活化器辐射10-15s，微波辐射活化器频率2400-2500MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1-1.5mm细片，再送入烘箱在150℃-180℃下干燥2-3h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
7.根据权利要求6所述的用于沙漠化治理的保水固沙材料的制备工艺，其特征在于，在质量份为72份的丙烯酸中加入氢氧化钠固体24份，加入100份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.030份，在氮气保护下，40℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；将羧甲基纤维素钠100份加蒸馏水800份溶解成溶液与聚内烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在60℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物0.8份，搅拌速度400r/min，并经紫外灯照射20s，其功率为150W，形成互穿网络结构IPN组织，再通过微波辐射活化器辐射15s，其频率2400MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1.5mm细片，再送入烘箱在150℃下干燥2h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
8.根据权利要求6所述的用于沙漠化治理的保水固沙材料的制备工艺，其特征在于，在质量份为75份的丙烯酸中加入氢氧化钠固体30份，加入110份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.028份，在氮气保护下，35℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；将羧甲基纤维素钠105份加蒸馏水750份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在65℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物1.0份，搅拌速度500r/min，并经紫外灯照射25s，其功率为150W，形成互穿网络结构IPN组织，再通过微波辐射活化器辐射13s，其频率2450MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1.2mm细片，再送入烘箱在160℃下干燥3h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
9.根据权利要求6所述的用于沙漠化治理的保水固沙材料的制备工艺，其特征在于，在质量份是80份的丙烯酸中加入氢氧化钠固体32份，加入120份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.034份，在氮气保护下，45℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；将羧甲基纤维素钠110份加蒸馏水780份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在75℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物1.2份，搅拌速度550r/min，并经紫外灯照射30s，其功率150W，形成互穿网络结构IPN组织，再通过微波辐射活化器辐射14s，其频率2500MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1.5mm细片，再送入烘箱在175℃下干燥2.5h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
10.根据权利要求6所述的用于沙漠化治理的保水固沙材料的制备工艺，其特征在于，在质量份为66份的丙烯酸中加入氢氧化钠固体22份，加入115份的蒸馏水制成溶液，再加入过硫酸铵0.024份，在氮气保护下，44℃搅拌进行聚合反应，制成聚丙烯酸钠溶液；将羧甲基纤维素钠98份加蒸馏水650份溶解成溶液与聚丙烯酸钠溶液混合后放入反应器中，在66℃下，加入质量比为1∶2安息香乙醚和甘油混合物1.0份，搅拌速度560r/min，并经紫外灯照射22s，其功率50W，形成互穿网络结构IPN组织，再通过微波辐射活化器辐射12s，其频率2460MHZ，形成透明凝胶状聚合物，40目过滤，洗涤除去杂质，切成厚1.0mm细片，再送入烘箱在170℃下干燥2.5h，得到交联产品，经粉碎机粉碎后即得保水固沙材料。
全文摘要
本发明公开了一种用于沙漠化治理的保水固沙材料及其制备工艺，是利用微波辐射活化技术与互穿网络技术相结合的方法，以纤维素类高分子聚合物为主要原料，开发出的一种兼具保水性能与固沙性能双重功效的新型环保材料。它在固定流沙的同时能有效保持水分，适宜植物生长，提高植物存活率，最终达到完全依靠植物根系来固定流沙，是一种从根本上治理严重沙漠化现象的绿色环保新方法。
文档编号E02D3/12GK1710212SQ20051004285
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月24日 优先权日2005年6月24日
发明者吴雅睿, 徐珏, 李剑敏, 李宇亮, 徐显杰 申请人:长安大学