[发明专利]缓释保水复合材料和其制备方法、含有其的植生袋和应用

说明书

本发明提供了一种缓释保水复合材料和其制备方法、含有其的植生袋和应用。该缓释保水复合材料的制备方法包括以下步骤：步骤S1，将纯棉坯布与溶剂、碱性水溶液、尿素混合，反应一段时间，得到预处理体系；步骤S2，向预处理体系中加入氯乙酸进行反应，反应完毕后，将纯棉坯布洗净、干燥，得到预处理纯棉坯布；步骤S3，将预处理纯棉坯布放入水中，将温度恒定在65～75℃，加入过引发剂、中和液进行接枝反应，冷却后，将坯布洗净、干燥，将干燥后的坯布用水煮沸，后进行干燥，得到保水层；步骤S4，将缓释营养浆与凝固剂涂至保水层，得到缓释保水复合材料。该缓释保水复合材料，吸水快，储水量大，而且降解速率快，不阻碍植物生长。

技术领域

本发明涉及矿区土壤改良领域，具体而言，涉及一种缓释保水复合材料和其制备方法、含有其的植生袋和应用。

背景技术

我国大多数矿区都是粗放式的开采，以大型露天煤矿的开采占据主导地位，且露天煤矿大多集中在干旱或半干旱的生态脆弱区。排土场是在露天煤矿开采过程中形成的巨型特殊地貌，由大量剥离物人工堆垫形成。矿区扰动地表生态系统重建和新建排土场新构土体的复垦成为当前矿区生态环境建设中最为紧迫的任务。

但是矿区的排土场土壤，普遍存在保水能力差、径流严重、养分贫瘠、微生物活性弱，不利于植物生长。而高吸水聚合物和营养缓释结构与种植袋的有机结合，则能为为植物在一定时期内持续提供稳定的水肥供应，保持种植植物根系土壤的水肥环境的相对平衡，让植物在生长初期拥有稳定的生长环境，能大大提高植物的成活率，为地表生态系统重建和新建排土场新构土体的复垦提供技术支撑。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种缓释保水复合材料和其制备方法、含有其的植生袋和应用，以解决现有技术中矿区排土场土壤保水能力差、养分贫瘠，植物生长困难的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种缓释保水复合材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤S1，将纯棉坯布与溶剂、碱性水溶液、尿素混合，反应一段时间，得到预处理体系；步骤S2，向预处理体系中加入氯乙酸进行反应，反应完毕后，将纯棉坯布洗净、干燥，得到预处理纯棉坯布；步骤S3，将预处理纯棉坯布放入水中，将温度恒定在65～75℃，加入过引发剂、中和液进行接枝反应，冷却后，将坯布洗净、干燥，将干燥后的坯布用水煮沸，后进行干燥，得到保水层；步骤S4，将缓释营养浆与凝固剂涂至保水层，得到缓释保水复合材料。

进一步地，步骤S1中，纯棉坯布为除去表面杂质后的干燥纯棉坯布，优选的，纯棉坯布的厚度为14～15安；更优选的，将纯棉坯布置于聚丙烯袋中进行反应；

和/或，溶剂为无水乙醇，优选的，浴比为1：2.5～3；

和/或，碱性水溶液选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液中的一种或者多种，优选的，碱性溶液的浓度为14～16％，优选的，碱性溶液的用量为纯棉坯布重量的4～5％；

和/或，尿素的用量为纯棉坯布重量的0.1～0.3％；

优选的，步骤S1中反应的温度为35～40℃，更优选的反应时间为20～30min。

进一步地，步骤S2包括：向预处理体系中加入氯乙酸，将体系温度升高至40～45℃，反应20～30min，将体系温度升高至65～70℃，再反应40～50min，将反应体系冷却至室温，将坯布洗净、干燥，得到预处理的坯布和聚丙烯袋；优选的，氯乙酸为浓度为14～16％的氯乙酸的乙醇溶液，更优选的，氯乙酸的乙醇溶液的用量为纯棉坯布重量的3～5％。

进一步地，步骤S3包括：将预处理坯布放入水中，浴比为1：2.5～3，将温度恒定在65～ 75℃，加入引发剂、中和液，搅拌均匀，冷却至室温后，将坯布洗净、干燥，将干燥后的坯布用水煮沸2～2.5h，优选的，每隔25～30分钟换一次水，水煮完毕后，将坯布干燥至恒重，得到保水层；优选的，引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵中的任意一种或者多种，引发剂的用量为坯布重量的3～5％。