[发明专利]一种喷播用植物胶黏合剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生态工程领域，涉及一种在生态恢复工程中喷播覆盖种植施工使用的浆料混合添加剂——植物胶黏合剂及其制备工艺。

背景技术

在高速公路、水库、电站等基础设施建设后期，裸露高陡边坡植被恢复是一项重要工作。在现代的植被恢复生态工程中，常使用机械化种植施工，如喷播机械，将种子、土壤稳定剂、肥料、覆盖料、黏合剂和水等材料，按一定的配比充分搅拌混后，用喷枪将混合物均匀喷射到土壤表面。混合物在土壤表面形成一层膜状结构，辅之其他覆盖材料保护，能有效地防止雨水冲刷，有利于保温保湿，能使种子在较短的时间内发芽生长，迅速覆盖地面，使裸露地表得以恢复。

混合物中黏合剂的作用是使喷到地表的混合物附着性好、无流淌现象，并能形成耐水膜，反复吸水不失黏性。以提高土壤的团粒结构，增强抗侵蚀能力，提高土壤颗粒在坡面上的稳定性。有效的防止坡面浅层滑坡及径流，使种子幼苗不流失；同时还起到改良土壤的作用。

植被生态恢复工程技术的特殊性在于，胶黏剂在喷播机械运行过程中要起到润滑作用，防止混合搅拌时纤维结团，降低混合浆液输送喷射时在管路和水泵中的通行阻力。喷播后可提供了纤维与土壤及纤维之间更强的黏合力，有效促进土壤团粒结构的形成，防止风和雨水造成的覆盖物或土壤的流失。在干燥炎热的天气里，覆盖物形成的表层膜可封闭潮气，降低土壤及纤维的水分蒸发量。它的特殊成份，使得它能很快分散在冷水中，无需其他胶基黏合剂中普遍使用的“胶球”。

因此，要求所用胶黏剂水溶性好，能形成胶状水混浆液，易成膜，糊化温度低，具有较强的黏合力、持水性、渗透性和抗凝沉性。尤其是其降解产物对环境安全，不会对作物生长产生不利影响。

国内目前广泛使用的黏合剂是高分子化合产品，其不易降解，在施入土壤后，易于在土壤环境中残留，对后茬作物根系生长产生不利影响。并会对土壤存在不同程度的伤害。而天然植物胶能降解，符合生态恢复的要求，但黏结强度和性能稳定性较差。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种应用于生态恢复工程中喷播覆盖种植施工专用的高黏度、低成本、环保型混合添加剂——喷播用植物胶黏合剂；使用中可保证物料混合的均匀、喷播质量和喷播效率。

为实现上述目的，本发明的原理是采用物理方法辅之化学方法制备改性植物胶。物理方法是通过采用超细制粉，对种子胚乳的破壁增黏，提高溶解速度和黏度。化学方法是通过加入多种助剂，促进胶粉的快速分散，提高溶解速度；增加原胶分子结构上的羟基数量，通过这些活性羟基增强黏度；同时，通过抑制或杀死生物酶，防止酶的降解作用而引起黏度的损失，延长贮存期。经复合配制而成的产品为粉状改性植物胶。

一种喷播用植物胶黏合剂，原料重量百分比为：植物种子胶粉90％～94.5％，添加剂5.5％～10％；添加剂包括：引发剂0.5％～2％，扩散剂1％～3％，抑制剂2％～4％，消泡剂1％～3％，活化剂1％～3％。

植物种子胶粉为刺槐豆、葫芦巴、瓜儿、皂荚、野皂荚、塔拉或田菁植物种子分离提取的胶粉，引发剂为过硫酸钾，扩散剂为三聚磷酸钠或磷酸钠，抑制剂为邻羟基苯甲酸，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，活化剂为硫化钠或碳酸钠。根据生态工程应用现场坡度大小，分平地、缓坡、陡坡三类确定不同黏度的原料配比。

测定筛分后胶粉的含水率，平均含水率控制在10％～20％。含水率过高时，需进行干燥处理，干燥温度≤105℃；含水率过低时，需进行调湿处理。

用筛分机分别对植物种子胶粉和添加剂进行筛分，细度达到160目以上，细度未达到要求的需返回重新粉碎后再用。

按确定的优化重量比分别称取符合细度要求的胶粉和添加剂，再用喂料器依次加入混料罐，胶粉和添加剂在封闭无菌的混合料罐内均匀混合，时间控制在15～20min，温度20±3℃。

取样产品测定pH值，酌情用pH值调节剂(烧碱或柠檬酸)将胶粉pH值调节至中性(6.5～7.5)。

复配好的胶粉需在罐内无菌恒湿的条件下均质陈化40～60min，使其含水率、活性等理化指标趋于一致。终含水率控制在15％以内。

本发明是以植物种子胶粉为主体原料，采用现代技术手段，对其进行复合混配改性处理，改善综合性能，重点是提高黏结性能和延缓降解期，以提高土壤保水性和抗侵蚀能力，同时有益于提高机械化施工效率，有益于改善土壤微生物生存环境。既可保留植物胶纯天然的环境亲和性，又增强保墒作用，使其适用于水土保持、植物生态恢复以及园林绿化等工程。