[發明專利]一種山坡地土壤固化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410037205.7
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103756683A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 董運常;彭浩潮;吳丹妮;歐陽文文
• 申請（專利權）人: 廣州華苑園藝有限公司
• 主分類號: C09K17/32
• 分類號: C09K17/32;C09K105/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華

技術領域

本發明屬于土壤固化劑技術領域，具體涉及一種山坡地土壤固化劑及其制備方法。

背景技術

工業上，在利用植物纖維進行造紙過程中，會產生大量的蒸煮廢水，不但對環境造成污染，還造成一定的資源浪費。這些廢水中，主要成分是木質素，占其固形物的28%~33%；同樣，在淀粉加工過程中的洗滌、壓濾、濃縮等工藝段也同樣會產生很多的有機廢液，造成環境的污染，這些廢液中含有淀粉、蛋白質、糖類、碳水化合物、脂肪、氨基酸等溶解性的有機物，其中淀粉含量最大，占廢液的35%~60%；將淀粉廢液合理利用后不但能減小廢水的排放造成的污染，同時還能有效促進資源的回收利用。

山坡地土壤呈砂質，保水性差，土質松散，山坡地植物栽培成活率差。目前，技術中用于治理砂質土壤的固化劑有粉煤灰、聚丙烯酰胺、高分子聚合物等，其中粉煤灰、聚丙烯酰胺等固化劑效果較為單一，耗時長，固沙效果不顯著；而合成高分子聚合物固化劑工序復雜，成本較高，具有潛在的環境污染風險，限制了它的推廣使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種山坡地土壤固化劑，該土壤固化劑環保固土效果好，能抵御雨水和風力的侵蝕，還可以提高土壤的堅實度和抗風化能力，并能提高上坡地土壤中沙層的保水性。

本發明的目的還在于提供上述山坡地土壤固化劑的制備方法，該制備方法能對植物堿法制漿中的黑液或蒸煮廢液和淀粉加工過程中的淀粉廢液進行合理回收利用，減少污染物的排放，可以對資源進行有效的循環利用，實現變廢為寶；且工藝簡單，成本低。

本發明的第一個目的是通過如下技術措施來實現的：一種山坡地土壤固化劑，通過以下方法制備獲得：

（1）選取植物堿法制漿中的黑液或蒸煮廢液，濃縮，得濃縮液；

（2）在濃縮液中加入苯酚和甲醛，在堿性條件使黑液或蒸煮廢液中的木質素與甲醛、苯酚反應，生成黑紅色液體；

（3）選取淀粉廢液，在淀粉廢液中加入氧化劑，經氧化處理，得氧化淀粉廢液，在氧化淀粉廢液中加入糊化劑，經糊化處理，得糊化淀粉，在糊化淀粉中加入交聯劑，得交聯淀粉，在交聯淀粉中加入防腐劑進行防腐處理，制成變性淀粉；

（4）將步驟（2）中制得的黑紅色液體與步驟（3）中制得的變性淀粉混勻，即制得山坡地土壤固化劑。

本發明從環保角度出發，通過對植物堿法制漿中的黑液或蒸煮廢液和淀粉加工過程中的淀粉廢液的回收改造，實現了廢物的二次利用，減少了污染物的排放，形成了資源的循環利用。

本發明中的固化劑選用了工業生產中的有機廢液，降低了制造成本，能夠改善土壤的理化性質和提高土壤的保水能力，這種固化劑主要成分為淀粉、木質素等有機物，易分解，對環境不會造成危害。

本發明步驟（1）中所述濃縮液的固含量優選為10%以上。濃縮可以采用蒸發濃縮方式。

本發明步驟（2）中苯酚與濃縮液中木質素的用量關系為7~9g:20~25g，甲醛與濃縮液中木質素的用量關系為20mL~25mL:20~25g，堿與濃縮液中木質素的用量關系為4~5g:20~25g；堿可以采用氫氧化鈉、氫氧化鉀等。

本發明步驟（2）中在濃縮液中加入苯酚和甲醛，在堿性條件使黑液或蒸煮廢液與甲醛、苯酚反應，生成黑紅色液體，這個過程中涉及的反應主要有以下幾種：

（a）在堿性條件下，苯酚與甲醛縮合反應生成甲醛酚醛樹脂；

（b）以堿如氫氧化鈉或氫氧化鉀等作為催化劑，黑液或蒸煮廢液中的木質素與甲醛產生縮合反應，生成木質素-酚醛樹脂。

（c）黑液或蒸煮廢液中的木質素與苯酚進行縮合反應，生成木質素-苯酚縮合物，使木質素的酚羥基化，從而提供了更多芳香環上的活性氫，提高了木質素的反應活性，增強了其與甲醛的反應，最終生成木質素-苯酚-甲醛縮合物。

所以，本發明中的黑紅色液體，主要為甲醛酚醛樹脂、木質素-酚醛樹脂以及木質素-苯酚-甲醛縮合物的混合溶液。

本發明步驟（2）中優選調節溫度為75~90℃、pH值為9~10使黑液或蒸煮廢液與甲醛、苯酚進行水浴反應2.5~3h。

本發明步驟（3）中所述的淀粉廢液的固含量優選為15~20%。

本發明步驟（3）中氧化處理時采用的氧化劑是質量百分含量為25%的次氯酸鈉溶液或濃度為0.3~0.8g/mL的過硫酸鉀水溶液，所述次氯酸鈉溶液或過硫酸鉀水溶液與淀粉廢液的用量關系為3~8mL：50mL，氧化處理在溫度為25~34℃的水浴中進行40~80min，氧化至淀粉溶液顏色逐漸變通透，即可得氧化淀粉廢液。