本发明涉及一种适用于沙漠公路防风固沙的化学交联型固沙材料的制备方法。
背景技术：
随着世界的沙漠化不断扩张，这对全球人类的生活产生了巨大的影响，我国是世界上人口最多、沙漠最广、受沙漠化危害最为严重的国家之一。因为土地沙漠化导致水分、植物营养流失，严重破坏生物的多样性。随着沙漠化的加重，植物的数量减少，风沙影响的增加，我国人民生活受到了严重影响。
常见的治理沙漠化方式有工程治理、生物治理和化学治理。工程治理大部分是设置沙障、草方格等；生物治理主要是在沙漠中种植具有抗旱能力的植物；化学治理是在沙面喷洒固沙材料。与化学治理方式相比，工程治理和生物治理方式投资过大，效果低。化学治理其固沙材料成本较低，效果明显。而现公开的固沙材料专利201310554598.4、cn101619219b等虽然有一定的固沙效果，但也存在固沙材料制备方法较为复杂，固沙能力不够，保水保肥及抗风蚀能力仍有欠缺等问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了在风沙灾害区公路、重大工程等植物立地条件困难区域进行防风固沙，提供一种固沙能力较强、抗风蚀性能良好、保水保肥和环境友好的化学交联型固沙材料。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
如上所述的沙漠公路防风固沙材料的生产方法，其特点在于：由以下步骤生产而成，(所取的物量均为重量份)
第一步：有机无机复合高吸水树脂的制备
(1)在通氮气进行保护的反应釜中加入5-20份羧甲基纤维素和450-600份蒸馏水，加热至60℃，转速为150-300rpm条件下搅拌溶解为澄清溶液。
(2)保持通氮气30min以上，再加入质量分数为2-5％的过硫酸盐水溶液75份，保持温度60℃，继续搅拌10-30min。
(3)加入75-125份聚合单体和0.1-1.5份无机纳米粒子，继续搅拌0.5-1h使溶解完全。
(4)继续加热至65-75℃，搅拌3-4h完全反应。
(5)用蒸馏水洗涤3-5次，最后在50-70℃条件下干燥4-8h，得到有机无机复合高吸水树脂。
第二步：固沙材料的制备及施工
有机无机复合高吸水树脂0.5-1份，纤维素衍生物2-6份，沙漠胶结物5-10份，黑腐殖酸15-25份，无机纳米粒子25-35份，有机肥10-20份，植物秸秆粉15-25份进行充分混合，制得固沙材料。固沙材料与5-30cm厚的沙子按照质量份与面积比例为100-600份：1m2进行旋耕处理。
本发明的优点：(1)本发明固沙材料是一种以廉价易得、绿色无污染、含有后期植物生长营养物质的生态友好型固沙材料；(2)本发明固沙材料制备工艺简单易行，无须大型设备，制备和使用过程中无三废产生，非常有利于大规模工业化应用；(3)本发明中所采用的黑腐殖酸、有机肥、植物秸秆粉等为后期植物生长营养物质，可有效改善土壤的理化性能，有利于植物生长。
实施例1：
第一步：有机无机复合高吸水树脂的制备
(1)在通氮气进行保护的反应釜中加入5份羧甲基纤维素和450份蒸馏水，加热至60℃，转速为300rpm条件下搅拌溶解为澄清溶液。
(2)保持通氮气30min以上，再加入质量分数为2％的过硫酸盐水溶液75份，保持温度60℃，继续搅拌30min。
(3)加入75份聚合单体和0.1份无机纳米粒子，继续搅拌1h使溶解完全。
(4)继续加热至70℃，搅拌3h完全反应。
(5)用蒸馏水洗涤4次，最后在70℃条件下干燥4h，得到有机无机复合高吸水树脂。
第二步：固沙材料的制备及施工
有机无机复合高吸水树脂0.5份，纤维素衍生物2份，沙漠胶结物5份，黑腐殖酸15份，无机纳米粒子25份，有机肥10份，植物秸秆粉15份进行充分混合，制得固沙材料。固沙材料与5cm厚的沙子按照质量份与面积比例为100份：1m2进行旋耕处理。
实施例2：
第一步：有机无机复合高吸水树脂的制备
(1)在通氮气进行保护的反应釜中加入8份羧甲基纤维素和480份蒸馏水，加热至60℃，转速为300rpm条件下搅拌溶解为澄清溶液。
(2)保持通氮气30min以上，再加入质量分数为2.5％的过硫酸盐水溶液75份，保持温度60℃，继续搅拌30min。
(3)加入85份聚合单体和0.4份无机纳米粒子，继续搅拌1h使溶解完全。
(4)继续加热至70℃，搅拌3h完全反应。
(5)用蒸馏水洗涤4次，最后在70℃条件下干燥4h，得到有机无机复合高吸水树脂。
第二步：固沙材料的制备及施工
有机无机复合高吸水树脂0.6份，纤维素衍生物2.8份，沙漠胶结物6份，黑腐殖酸17份，无机纳米粒子27份，有机肥12份，植物秸秆粉17份进行充分混合，制得固沙材料。固沙材料与10cm厚的沙子按照质量份与面积比例为200份：1m2进行旋耕处理。
实施例3：
第一步：有机无机复合高吸水树脂的制备
(1)在通氮气进行保护的反应釜中加入12份羧甲基纤维素和520份蒸馏水，加热至60℃，转速为300rpm条件下搅拌溶解为澄清溶液。
(2)保持通氮气30min以上，再加入质量分数为3％的过硫酸盐水溶液75份，保持温度60℃，继续搅拌30min。
(3)加入95份聚合单体和0.7份无机纳米粒子，继续搅拌1h使溶解完全。
(4)继续加热至70℃，搅拌3h完全反应。
(5)用蒸馏水洗涤4次，最后在50-70℃条件下干燥4h，得到有机无机复合高吸水树脂。
第二步：固沙材料的制备及施工
有机无机复合高吸水树脂0.7份，纤维素衍生物3.6份，沙漠胶结物7份，黑腐殖酸19份，无机纳米粒子29份，有机肥14份，植物秸秆粉19份进行充分混合，制得固沙材料。固沙材料与15cm厚的沙子按照质量份与面积比例为300份：1m2进行旋耕处理。
实施例4：
第一步：有机无机复合高吸水树脂的制备
(1)在通氮气进行保护的反应釜中加入15份羧甲基纤维素和550份蒸馏水，加热至60℃，转速为300rpm条件下搅拌溶解为澄清溶液。
(2)保持通氮气30min以上，再加入质量分数为3.5％的过硫酸盐水溶液75份，保持温度60℃，继续搅拌30min。
(3)加入105份聚合单体和1份无机纳米粒子，继续搅拌1h使溶解完全。
(4)继续加热至70℃，搅拌3h完全反应。
(5)用蒸馏水洗涤4次，最后在70℃条件下干燥4h，得到有机无机复合高吸水树脂。
第二步：固沙材料的制备及施工
有机无机复合高吸水树脂0.8份，纤维素衍生物4.4份，沙漠胶结物8份，黑腐殖酸21份，无机纳米粒子31份，有机肥16份，植物秸秆粉21份进行充分混合，制得固沙材料。固沙材料与20cm厚的沙子按照质量份与面积比例为400份：1m2进行旋耕处理。
实施例5：
第一步：有机无机复合高吸水树脂的制备
(1)在通氮气进行保护的反应釜中加入18份羧甲基纤维素和580份蒸馏水，加热至60℃，转速为300rpm条件下搅拌溶解为澄清溶液。
(2)保持通氮气30min以上，再加入质量分数为4％的过硫酸盐水溶液75份，保持温度60℃，继续搅拌30min。
(3)加入115份聚合单体和1.3份无机纳米粒子，继续搅拌1h使溶解完全。
(4)继续加热至70℃，搅拌3h完全反应。
(5)用蒸馏水洗涤4次，最后在70℃条件下干燥4h，得到有机无机复合高吸水树脂。
第二步：固沙材料的制备及施工
有机无机复合高吸水树脂0.9份，纤维素衍生物5.2份，沙漠胶结物9份，黑腐殖酸23份，无机纳米粒子33份，有机肥18份，植物秸秆粉22份进行充分混合，制得固沙材料。固沙材料与25cm厚的沙子按照质量份与面积比例为500份：1m2进行旋耕处理。
实施例6：
第一步：有机无机复合高吸水树脂的制备
(1)在通氮气进行保护的反应釜中加入20份羧甲基纤维素和600份蒸馏水，加热至60℃，转速为300rpm条件下搅拌溶解为澄清溶液。
(2)保持通氮气30min以上，再加入质量分数为5％的过硫酸盐水溶液75份，保持温度60℃，继续搅拌30min。
(3)加入125份聚合单体和1.5份无机纳米粒子，继续搅拌1h使溶解完全。
(4)继续加热至70℃，搅拌3h完全反应。
(5)用蒸馏水洗涤4次，最后在70℃条件下干燥4h，得到有机无机复合高吸水树脂。
第二步：固沙材料的制备及施工
有机无机复合高吸水树脂1份，纤维素衍生物6份，沙漠胶结物10份，黑腐殖酸25份，无机纳米粒子35份，有机肥20份，植物秸秆粉25份进行充分混合，制得固沙材料。固沙材料与30cm厚的沙子按照质量份与面积比例为600份：1m2进行旋耕处理。