本发明专利技术公开了一种秸秆纤维土及其制备方法，属于生态防护技术领域，按重量份计，包括以下重量份原料：东北黑炭土150‑250份、蛭石粉40‑60份、菌糠60‑100份、秸秆纤维60‑100份、高吸水树脂20‑30份、淀粉基粘结组分50‑80份；其中，淀粉基粘结组分通过以下步骤制成：将氧化淀粉和无水DMF混合，之后加入有机硅接枝组分，搅拌反应4‑6h，得到淀粉基粘结组分，该淀粉基粘结组分为有机硅改性氧化淀粉，具有良好的粘接性能，分子链含有S i‑O‑S i键、富含疏水S i‑CH3以及硅氧烷等结构，具有良好的粘接作用和成膜作用，赋予纤维土良好的结构稳定性、抗菌作用以及抗冲刷性能，使其有效发挥生态修复作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生态防护，具体涉及一种秸秆纤维土及其制备方法。
技术介绍
1、国外生态防护理念起步较早，1973年日本新开发出的纤维土绿化工法(fiber-soil greening method)标志着岩质边坡生态防护工程的开始，也即是厚层基材喷射工法，通过混合纤维、砂质土和泥，并呈台阶型喷射，在生态防护方便取得了良好效果。
2、随着矿产资源的开发，造成矿山大量裸露边坡，导致矿山地区水土流失严重，土壤肥力下降，植被生长困难，纤维土是目前矿山边坡修复中应用广泛的修复技术，但是现有纤维土落地后存在结构性差、抗菌性低和抗冲刷性差等问题，极大影响植物发芽和生长，在修复高陡边坡时，由于坡度较大，纤维土长期受雨水冲刷侵蚀容易导致水肥流失，导致植物生长变差，影响其修复效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种秸秆纤维土及其制备方法，解决现有纤维土落地后存在结构性差、抗菌性低和抗冲刷性差的问题，使纤维土有效发挥修复作用。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种秸秆纤维土，按重量份计，包括以下重量份原料：
4、东北黑炭土150-250份、蛭石粉40-60份、菌糠60-100份、秸秆纤维60-100份、高吸水树脂20-30份、淀粉基粘结组分50-80份。
5、该秸秆纤维土的制备方法，包括以下步骤：
6、按重量份计，将东北黑炭土、蛭石粉、珍珠岩、秸秆纤维、高吸水树脂和淀粉基粘结组分混合均匀即可。
7、作为本专利技术进一步的技术方案，淀粉基粘结组分通过以下步骤制成：
8、将氧化淀粉和无水dmf混合，搅拌均匀后加入有机硅接枝组分，60-70℃下搅拌反应4-6h，反应结束后，旋蒸去除dmf，得到淀粉基粘结组分，氧化淀粉、无水dmf和有机硅接枝组分的用量比为5-7g：100ml：1.5-3.4g，通过氧化淀粉的醛基与有机硅接枝组分的氨基反应，形成具有席夫碱结构的淀粉基粘接组分。
9、作为本专利技术进一步地技术方案，有机硅接枝组分通过以下步骤制成：
10、s1、将烯丙基丁二酸酐、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、三乙胺和甲苯加入烧瓶中，升温至110℃搅拌反应12-24h，反应结束后，减压蒸馏去除甲苯和三乙胺，得到二官能度硅氧烷；
11、s2、将含氢硅油、甲苯和karstedt催化剂加入烧瓶中，氮气氛围下，升温至85℃反应10min，滴加二官能度硅氧烷的甲苯溶液，滴加结束后，升温至90℃继续反应2-3h，反应结束后，旋蒸去除甲苯，得到改性硅油；
12、s3、将改性硅油、dmso混合后搅拌均匀，加入edc·hcl和nhs，继续搅拌0.5h后加入超支化聚酰胺胺，搅拌反应24h，反应结束后，减压蒸馏去除dmso，得到有机硅接枝组分。
13、首先以烯丙基丁二酸酐和3-氨基丙基三乙氧基硅烷为原料，在三乙胺的催化作用下，使氨基与酸酐基团反应，得到含有烯丙基和羧基的二官能度硅氧烷，之后在karstedt催化剂的作用下，使二官能度硅氧烷的烯丙基与含氢硅油的硅氢键通过硅氢加成反应得到改性硅油，可知改性硅油含有si-o-si键、si-ch3键、羧基以及硅氧烷结构，最后通过氨基与羧基之间的酰胺反应，在改正硅油分子链上接枝超支化聚酰胺胺，得到所述有机硅接枝组分。
14、作为本专利技术进一步地技术方案，s1中烯丙基丁二酸酐、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、三乙胺和甲苯的用量比为0.1mol：0.1mol：0.7-1g：300-500ml。
15、作为本专利技术进一步地技术方案，s2中含氢硅油、karstedt催化剂和二官能度硅氧烷的用量比为10g：50μl：3.6-4.2g，含氢硅油中活性氢质量分数为0.1％。
16、作为本专利技术进一步地技术方案，s3中改性硅油、dmso、edc·hcl、nhs和超支化聚酰胺胺的用量比为5.2g：150-200ml：0.84-0.98g：0.48-0.52g：0.4-0.6g。
17、作为本专利技术进一步地技术方案，氧化淀粉通过以下步骤制成：
18、将水溶性淀粉和去离子水混合，搅拌2h后加入30wt％过氧化氢溶液，60℃下搅拌反应30min后升温至80℃搅拌1h，之后采用1mol/l的氢氧化钠溶液调节ph为7-8后继续搅拌20min，抽滤后置于60℃烘箱中干燥，即得所述氧化淀粉，其中，水溶性淀粉、去离子水和过氧化氢溶液的质量比为5：7：0.6。
19、作为本专利技术进一步地技术方案，水溶性淀粉为水溶性玉米淀粉、水溶性木薯淀粉和水溶性马铃薯淀粉中的一种或几种混合。
20、进一步地，高吸水树脂为聚丙烯酸类高吸水树脂，具体选自bc388sda、巴斯夫90s、触媒caw101和lg802中的一种或几种。
21、进一步地，秸秆纤维为棉花秸秆纤维粉末、水稻秸秆纤维、玉米秸秆纤维和小麦秸秆纤维中一种或多种。
22、本专利技术的有益效果：
23、本专利技术公开了一种秸秆纤维土，由东北黑炭土、蛭石粉、菌糠、秸秆纤维、高吸水树脂和淀粉基粘结组分组成，制备方法简单，应用方便，其中菌糠是食用菌栽培后剩余的废弃固体基质，内含蛋白质、脂肪、木质素等营养元素，具有一定的保水性，加入土壤后可改善土壤的通气性和透水性，还含有丰富的粗纤维素和半纤维素，具有吸水性，淀粉基粘结组分为有机硅改性氧化淀粉，具有良好的粘接性能，分子链含有si-o-si键、富含疏水si-ch3以及硅氧烷等结构，硅氧烷结构遇水水解产生亲水性的si-oh基团，与氧化淀粉中的羟基、羧基等基团共同作用，发挥吸水保水作用，si-o-si键和亲水性si-oh基团还能以氢键、配位键或共价键的方式与纤维土中其他组分和边坡基质的各种矿物成分结合，保证纤维土落地后的结构稳定性以及抗冲刷能力，此外，淀粉基粘结组分的分子链上还接枝有超支化聚酰胺胺，具有高度支化结构，内部存在众多具有氧化能力的空腔结构，接触环境中的水和氧气，产生活性氧能够破坏细菌的脂质、dna和蛋白质，抑制细菌繁殖生长，其还含有众多的氨基官能团，在弱酸的质子化条件下，能够与细菌细胞膜通过静电作用结合，破坏细菌的细胞膜使膜内物质流出，阻碍细胞的正常代谢，起到杀菌作用，能够有效抑菌，减少细菌对纤维土以及种植物的损害，综上，本专利技术在秸秆纤维土中引入自制的淀粉基粘结组分，具有良好的粘接作用和成膜作用，赋予纤维土良好的结构稳定性、抗菌作用以及抗冲刷性能，使其有效发挥生态修复作用。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种秸秆纤维土，其特征在于，按重量份计，包括以下重量份原料：
2.根据权利要求1所述的一种秸秆纤维土，其特征在于，氧化淀粉、无水DMF和有机硅接枝组分的用量比为5-7g：100mL：1.5-3.4g。
3.根据权利要求1所述的一种秸秆纤维土，其特征在于，有机硅接枝组分通过以下步骤制成：
4.根据权利要求3所述的一种秸秆纤维土，其特征在于，S1中烯丙基丁二酸酐、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、三乙胺和甲苯的用量比为0.1mol：0.1mol：0.7-1g：300-500mL。
5.根据权利要求3所述的一种秸秆纤维土，其特征在于，S2中含氢硅油、Karstedt催化剂和二官能度硅氧烷的用量比为10g：50μL：3.6-4.2g，含氢硅油中活性氢质量分数为0.1％。
6.根据权利要求3所述的一种秸秆纤维土，其特征在于，S3中改性硅油、DMSO、EDC·HCl、NHS和超支化聚酰胺胺的用量比为5.2g：150-200mL：0.84-0.98g：0.48-0.52g：0.4-0.6g。
7.根据权利要求1所述的一种秸秆纤维土，其特征在于，氧化淀粉通过以下步骤制成：
8.根据权利要求7所述的一种秸秆纤维土，其特征在于，水溶性淀粉、去离子水和过氧化氢溶液的质量比为5：7：0.6。
9.根据权利要求1所述的一种秸秆纤维土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...
【技术特征摘要】
1.一种秸秆纤维土，其特征在于，按重量份计，包括以下重量份原料：
2.根据权利要求1所述的一种秸秆纤维土，其特征在于，氧化淀粉、无水dmf和有机硅接枝组分的用量比为5-7g：100ml：1.5-3.4g。
3.根据权利要求1所述的一种秸秆纤维土，其特征在于，有机硅接枝组分通过以下步骤制成：
4.根据权利要求3所述的一种秸秆纤维土，其特征在于，s1中烯丙基丁二酸酐、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、三乙胺和甲苯的用量比为0.1mol：0.1mol：0.7-1g：300-500ml。
5.根据权利要求3所述的一种秸秆纤维土，其特征在于，s2中含氢硅油、karstedt催化剂和二官能度硅...
【专利技术属性】
技术研发人员：马吴艳，吴小庆，吴鲁皖，吴梅，马怀才，王帅，阎晓萌，周新宇，张子悦，陶国章，涂尚忠，周洪阳，李奎，房继忠，陈永弟，张亮，
申请(专利权)人：中奥生态环境股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。