一种用于水泥墙面种植草坪的新型基质材料制备方法与流程

1.本发明属于环保绿化技术领域，尤其涉及一种用于水泥墙面种植草坪的新型基质材料制备方法。


背景技术：

2.水泥墙面做绿化，又叫垂直绿化，是绿色建筑的一部分，是解决城市热岛效应，全球温室效应的有效手段，事关人与自然旳和谐和生态可持续发展，世界各国高度重视。垂直绿化作为特殊的景观造景逐渐的走进人们的生活，上海、北京、广州等地的楼房也纷纷出现垂直绿化景观的身影，仿佛一座座绿色的空中花园。现有墙面垂直绿化多采用绿化盒或绿化装置实现，绿化盒固定安装在墙面上，绿化盒内装填泥土，在在泥土中种植绿化的植物，从而实现墙面绿化，如授权公告号为cn210382037u。但采用绿化盒来做垂直绿化，为了避免泥土流失，绿化盒的泥土面是朝上，且绿化盒为了保水，绿化盒下端都是密闭的结构，当下大雨时，绿化盒内便会储水过多，进而导致泥土流失，流失在墙面将十分影响美观；而且。绿化盒内储水过多，也容易导致绿化植物烂根，极大的影响墙面绿化效果。由于绿化盒内的泥土面朝上，因此绿化盒会有一个侧面挡住泥土，这个面朝向外界，因此绿化盒并不能对墙面进行完整的绿化，影响墙面绿化的美观。
3.因此，如何在对墙面进行美观的绿化，同时，又可以避免遇水冲刷时，美化层可以牢固吸附于墙体表面，是本领域技术人员亟待解决的技术难题之一。


技术实现要素：

4.针对现有垂直墙面绿化时，采用绿化盒的方案当遇水冲刷墙体时，容易泥土流失，从而影响墙体美观的弊端，提供了一种用于水泥墙面种植草坪的新型基质材料制备方法。
5.为了达到上述目的，本发明提供了一种用于水泥墙面种植草坪的新型基质材料制备方法。
6.一种用于水泥墙面种植草坪的新型基质材料制备方法，具体制备步骤包括：
7.贻贝足提取物制备：
8.将贻贝足和水按质量比为1：5-1：10混合后，于惰性气体保护状态下，粉碎、研磨，再经过滤，收集滤液，得贻贝足提取物；
9.空心玻璃微珠破碎：
10.将空心玻璃微珠倒入球磨罐中，球磨混合至破碎率为5-10％，得破碎玻璃微珠；
11.产品的配制：
12.按重量份数计，依次取100-150份贻贝足提取物，30-40份破碎玻璃微珠，20-30份聚丙烯酸钠，5-10份聚丙烯酰胺，3-5份羟甲基纤维素，6-8份丙烯酸甲酯、80-120份水、0.3-0.5份过硫酸钾、300-320份泥土，搅拌混合均匀。
13.上述技术方案在产品中添加贻贝足提取物和破碎率为5-10％的空心玻璃微珠；首先，空心玻璃微珠的破碎过程选用球磨工艺进行破碎，利用球磨时，球磨珠的球体结构将空
心玻璃微珠的球体结构压碎，在压碎过程中，大部分发生的是空心玻璃微珠的碎裂过程，其相比于常规的碾压工艺而言，其碎裂产生的大部分是大片的碎片，而非较细的粉末状碎片，如此，一方面，较大的碎片在泥土混合和使用过程中，容易沉降至底部，从而大量在水泥基层及泥土层的界面处分布，由于雨水冲刷时产生较大的水平剪切力，而碎成大片的碎片其保留了玻璃微珠的球形弧面结构，该弧面微观结构不尽可以和基材产生较大的物理牵制力，并且可以勾住泥土中交联的大分子网络结构，使两者之间牢固结合，避免水平剪切力导致表层的泥土流失；另一方面，由于空心玻璃微珠的碎片大部分为大片的碎片，在泥土中垂直方向上分布时，较大的碎片更易沉降到底部，相对较小的则分散于相对的上部，基于此，在水平剪切力作用过程中，不同大小的碎片和碎片之间，尤其是底部的大碎片之间，可以形成相互牵制齿合的作用力，避免泥土流失；
14.其次，通过辅以贻贝足提取物，由于贻贝足提取物中富含天然的高分子化合物，其分子结构中包含蒽醌微分子结构，在空气中氧气的作用下，该分子结构容易发生氧化聚合，从而在基材和泥土表面吸附固定，产生强大的粘附力，在前期泥土未充分完成沉降的过程中，可以发挥较大的作用，避免泥土流失，随着使用时间延长，泥土充分沉降后，其可以被土壤中微生物分解，作为营养陈分供植物吸收利用。
15.进一步的，所述产品的配制过程中，还加入贻贝足提取物质量0.3-0.5％的抗坏血酸。
16.通过添加特定含量的抗坏血酸，一方面，避免抗坏血酸过多的引入干扰引发剂引发单体聚合，另一方面，可以一定程度避在配制过程中，大量贻贝足提取物被氧化聚合。
17.进一步的，所述产品的配制过程中，还加入破碎玻璃微珠质量30-50％的天然橡胶乳液。
18.进一步的，所述天然橡胶乳液选用固含量为45-55％的天然橡胶乳液。
19.通过在原料中添加少量的天然橡胶乳液，如此，当产品在使用过程中，当遭遇较大的雨水冲击时，土壤会大量吸水，此时天然橡胶乳液可以在其余高分子树脂协助下，提供土壤一定的弹性，避免大量吸水引起土壤溃散流失。
20.进一步的，所述空心玻璃微珠破碎过程中，还加入了空心玻璃微珠质量1-3％的表面活性剂，以及空心玻璃微珠质量20-25％的水。
21.进一步的，所述表面活性剂选自：茶皂素、山梨糖醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、卵磷脂中的任意一种。
22.进一步的，所述泥土选用壤土；所述壤土中土壤颗粒的粒径分布范围为0.05-0.15mm。
23.进一步的，所述空心玻璃微珠的粒径分布范围为200-300μm。
24.上述技术方案在球磨过程中，引入表面活性剂和水，如此，可以在球磨过程中，利用机械作用力引起表面活性剂发泡，从而一定程度减缓球磨珠对空心玻璃微珠的冲击，使得空心玻璃微珠在破裂过程中，尽可能的破裂为大片的碎片。
25.进一步的，还包括泥土质量5-10％的矿山碎石，所述矿山碎石的大小分布为5-15mm。
26.进一步的，，还包括泥土质量0.5-0.8％的植物胶；所述植物胶选自淀粉、、阿拉伯胶、琼脂、卡拉胶、决明胶、纤维素胶、琼脂糖、结冷胶、瓜尔豆胶、印度胶、刺梧桐胶、落叶松
胶、刺槐豆胶、果胶、车前子胶、塔拉胶、黄蓍胶、黄原胶、魔芋胶、甘露胶、聚糖胶中的至少一种。
具体实施方式
27.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例1
29.贻贝足提取物制备：
30.将贻贝足和水按质量比为1：5混合倒入粉碎研磨机后，于惰性气体保护状态下，于转速为3000r/min，粉碎研磨20min，得细浆料，再将细浆料过滤，收集滤液，得贻贝足提取物；惰性气体选用氩气；
31.空心玻璃微珠破碎：
32.将空心玻璃微珠倒入球磨罐中，并按照球料质量比为20：1加入氧化锆球磨珠，再加入空心玻璃微珠质量1％的表面活性剂，以及空心玻璃微珠质量20％的水，具体的，氧化锆球磨珠选用粒径为5cm，粒径为8cm，粒径为10cm的三种球磨珠，按质量比为1：1：1混合，于自转转速为300r/min，公转转速为200r/min条件下，球磨混合至破碎率为5％，得破碎玻璃微珠；
33.所述表面活性剂选自：茶皂素；
34.所述空心玻璃微珠的粒径分布范围为200-300μm；
35.产品的配制：
36.按重量份数计，依次取100份贻贝足提取物，30份破碎玻璃微珠，20份聚丙烯酸钠，5份聚丙烯酰胺，3份羟甲基纤维素，6份丙烯酸甲酯、80份水、0.3份过硫酸钾、300份泥土，以及破碎玻璃微珠质量30％的天然橡胶乳液，贻贝足提取物质量0.3％的抗坏血酸，泥土质量5％的矿山碎石，所述矿山碎石的大小分布为5-15mm，以及泥土质量0.5％的植物胶，于氮气保护状态下，用搅拌器以300r/min转速搅拌混合3h后，出料，即得产品；所述植物胶为卡拉胶；
37.所述泥土选用壤土；所述壤土中土壤颗粒的粒径分布范围为0.05-0.15mm；
38.所述天然橡胶乳液选用固含量为45％的天然橡胶乳液。
39.实施例2
40.贻贝足提取物制备：
41.将贻贝足和水按质量比为1：8混合倒入粉碎研磨机后，于惰性气体保护状态下，于转速为4000r/min，粉碎研磨25min，得细浆料，再将细浆料过滤，收集滤液，得贻贝足提取物；惰性气体选用氩气；
42.空心玻璃微珠破碎：
43.将空心玻璃微珠倒入球磨罐中，并按照球料质量比为25：1加入氧化锆球磨珠，再加入空心玻璃微珠质量2％的表面活性剂，以及空心玻璃微珠质量22％的水，具体的，氧化锆球磨珠选用粒径为5cm，粒径为8cm，粒径为10cm的三种球磨珠，按质量比为1：1：1混合，于
自转转速为350r/min，公转转速为260r/min条件下，球磨混合至破碎率为8％，得破碎玻璃微珠；
44.所述表面活性剂选自：山梨糖醇酐脂肪酸酯；
45.所述空心玻璃微珠的粒径分布范围为200-300μm；
46.产品的配制：
47.按重量份数计，依次取120份贻贝足提取物，35份破碎玻璃微珠，25份聚丙烯酸钠，6份聚丙烯酰胺，4份羟甲基纤维素，7份丙烯酸甲酯、100份水、0.4份过硫酸钾、310份泥土，以及破碎玻璃微珠质量40％的天然橡胶乳液，贻贝足提取物质量0.4％的抗坏血酸，泥土质量8％的矿山碎石，所述矿山碎石的大小分布为5-15mm，以及泥土质量0.6％的植物胶，于氮气保护状态下，用搅拌器以400r/min转速搅拌混合4h后，出料，即得产品；所述植物胶为结冷胶；
48.所述泥土选用壤土；所述壤土中土壤颗粒的粒径分布范围为0.05-0.15mm；
49.所述天然橡胶乳液选用固含量为48％的天然橡胶乳液。
50.实施例3
51.贻贝足提取物制备：
52.将贻贝足和水按质量比为1：10混合倒入粉碎研磨机后，于惰性气体保护状态下，于转速为5000r/min，粉碎研磨30min，得细浆料，再将细浆料过滤，收集滤液，得贻贝足提取物；惰性气体可选用氩气；
53.空心玻璃微珠破碎：
54.将空心玻璃微珠倒入球磨罐中，并按照球料质量比为30：1加入氧化锆球磨珠，再加入空心玻璃微珠质量3％的表面活性剂，以及空心玻璃微珠质量25％的水，具体的，氧化锆球磨珠选用粒径为5cm，粒径为8cm，粒径为10cm的三种球磨珠，按质量比为1：1：1混合，于自转转速为400r/min，公转转速为300r/min条件下，球磨混合至破碎率为10％，得破碎玻璃微珠；
55.所述表面活性剂选自：蔗糖脂肪酸酯；
56.所述空心玻璃微珠的粒径分布范围为200-300μm；
57.产品的配制：
58.按重量份数计，依次取150份贻贝足提取物，40份破碎玻璃微珠，30份聚丙烯酸钠，10份聚丙烯酰胺，5份羟甲基纤维素，8份丙烯酸甲酯、120份水、0.5份过硫酸钾、320份泥土，以及破碎玻璃微珠质量50％的天然橡胶乳液，贻贝足提取物质量0.5％的抗坏血酸，泥土质量10％的矿山碎石，所述矿山碎石的大小分布为5-15mm，以及泥土质量0.8％的植物胶，于氮气保护状态下，用搅拌器以500r/min转速搅拌混合5h后，出料，即得产品；所述植物胶为琼脂胶；
59.所述泥土选用壤土；所述壤土中土壤颗粒的粒径分布范围为0.05-0.15mm；
60.所述天然橡胶乳液选用固含量为55％的天然橡胶乳液。
61.实施例4
62.本实施例和实施例1相比，区别在于：未加入天然橡胶乳液，其余条件保持不变。
63.实施例5
64.本实施例和实施例1相比，区别在于：未加入抗坏血酸，其余条件保持不变。
65.实施例6
66.本实施例和实施例1相比，区别在于未加入表面活性剂，其余条件保持不变。
67.对比例1
68.本对比例和实施例1相比，区别在于：空心玻璃微珠球磨至破碎率为20％，其余条件保持不变。
69.对比例2
70.本对比例和实施例1相比，区别在于：未添加贻贝足提取物，其余条件保持不变。
71.对比例3
72.本对比例和实施例1相比，区别在于：空心玻璃微珠直接使用，未进行粉碎研磨，其余条件保持不变。
73.对实施例1-6及对比例1-3所得产品进行性能测试，具体测试方法和测试结果如下所述：
74.将本发明所得产品铺设于混凝土基材表面后，再种植草坪，具体的，可以采用草籽种植，前期通过喷壶形式在营养层表面喷水保持湿润，待草籽发芽，表面覆盖有3cm以上草坪层之前，应避免大量的雨水冲刷。
75.待营养层表面覆盖有3cm的草坪层后，调节泥土层中含水率为10％，对产品进行称重，为m1g，模拟暴雨模式，以24h降雨量为60mm的雨量，以和垂直于地面15
°
角的角度，对覆盖有草坪层的产品进行持续冲刷60min，收集底部流出的水分，过滤，收集滤饼，将滤饼烘干后，称重为m2g，计算得到流失率1；
76.流失率1＝m2/m1
×
100％；
77.以24h降雨量为20mm的雨量，以和垂直于地面15
°
角的角度，对覆盖有草坪层的产品进行持续冲刷60min，收集底部流出的水分，过滤，收集滤饼，将滤饼烘干后，称重为m3g，计算得到流失率2；
78.流失率2＝m3/m1
×
100％；
[0079][0080][0081]
基于此，本发明所得产品具有优异的耐雨冲刷的能力，并且在模拟暴雨冲刷时，肉
眼观察，基本无明显的泥土层流失现象发生。
[0082]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。