(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810612570.4
(22)申请日 2018.06.14
(71)申请人 美丽国土（北京）生态环境工程技术
研究院有限公司
地址 102200 北京市昌平区北七家镇未来
科学城南区岭上东路中粮营养健康研
究院研发楼五层516
(72)发明人 赵立敏 韩德梁 周兆媛 王鹤立
李云飞 赵欣胜
(74)专利代理机构 北京超凡志成知识产权代理
事务所(普通合伙) 11371
代理人 王闯
(51)Int.Cl.
C09K 17/32(2006.01)
C09K 105/00(2006.01)
C09K 101/00(2006.01)
(54)发明名称
使用方法和应用(57)摘要
本发明提供了固沙剂及其制备方法、使用方
法和应用，涉及环境工程技术领域。该固沙剂组
衍生物的质量比为(5～15)：(0.5～5)。该固沙剂
缓解了现有技术中缺乏一种保水效果好，并能保
持土地肥力，同时保证施用后土地中的沙土不黏
结成块，并能够在自然中降解，且不污染环境的
固沙剂的技术问题，本发明还提供了固沙剂的制
备方法；此外，本发明还提供了固沙剂的使用方
法，该固沙剂、固沙剂制备方法制备的到的固沙
剂、固沙剂的使用方法可在沙化土地农业种植、
林业防风固沙、
土地沙漠化治理领域中应用。权利要求书1页 说明书10页 附图2页CN 108865150 A 2018.11.23
C N 108865150
A
1.一种固沙剂，其特征在于，所述固沙剂组分包括杂多糖和纤维素衍生物；所述杂多糖与所述纤维素衍生物的质量比为(5～15)：(0.5～5)。
2.按照权利要求1所述的固沙剂，其特征在于，所述杂多糖与所述纤维素衍生物的质量比为(6～12)：(0.5～2)；优选为(8～10)：(0.5～1.5)，进一步优选为9:1。
3.按照权利要求1或2所述的固沙剂，其特征在于，所述杂多糖为己糖和/或戊糖聚合而成的杂多糖，优选为己糖聚合而成的杂多糖或己糖和戊糖聚合而成的杂多糖；进一步优选为己糖聚合而成的杂多糖。
4.按照权利要求1或2所述的固沙剂，其特征在于，所述杂多糖包括田菁胶和/或沙蒿胶；优选为田菁胶。
5.按照权利要求1或2所述的固沙剂，其特征在于，所述纤维素衍生物包括纤维素醚和/或羧甲基纤维素盐，优选为羧甲基纤维素盐，进一步优选为羧甲基纤维素钠；
优选地，所述纤维素醚包括甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素中的一种或几种，优选为羟乙基纤维素。
6.按照权利要求3所述的固沙剂，其特征在于，所述己糖包括葡萄糖、半乳糖或甘露糖中的一种或几种；
优选地，所述戊糖包括阿拉伯糖和/或木糖。
7.一种权利要求1-6任一项所述的固沙剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将杂多糖和纤维素衍生物混合，得到固沙剂。
8.一种权利要求1-6任一项所述的固沙剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：将固沙剂施于土地表层并浇水。
9.按照权利要求8所述的固沙剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：将固沙剂施于土地表层，混合固沙剂与土地表层的沙土，然后浇水；
优选地，所述土地表层的沙土为土地表层0～30cm且不包括0cm的沙土，优选为0～25cm 且不包括0cm的沙土，进一步优选为0～20cm且不包括0cm的沙土；
优选地，所述固沙剂的施用厚度为0～0.1cm且不包括0cm，，优选为0.002～0.1cm，进一步优选为0.003～0.1cm。
10.一种权利要求1-6任一项所述的固沙剂、权利要求7所述的固沙剂的制备方法制备得到的固沙剂或权利要求8或9所述的固沙剂的使用方法在沙化土地农业种植、林业防风固沙或土地沙漠化治理领域中的应用。
权 利 要 求 书1/1页CN 108865150 A
固沙剂及其制备方法、使用方法和应用
技术领域
[0001]本发明涉及环境工程技术领域，具体而言，涉及一种固沙剂及其制备方法、使用方法和应用。
背景技术
[0002]沙漠化是当前人类面临的重大全球性生态环境问题，沙漠化地带常伴有地表干旱和水土流失等生态问题，进而引发农林业问题，严重阻碍了绿化植物和农作物的生长发育，造成缺苗、减产和死亡等现象，给国民经济和社会发展造成了极大的危害。
[0003]现有技术采用的固沙材料有乳化沥青、酚醛树脂、脲醛树脂、聚丙烯酰胺、丁苯胶乳等，施用以后虽然可以起到防风固沙的目的，但是由于其难以在自然界中降解，会对沙漠地区造成污染，而且成分
复杂，配制困难，成本较高。此外，目前有用生活污泥制成的复合生态固沙剂的报道，是将有机高分子与钠盐混合均匀，加入粉碎预处理后的生活污泥，干燥，得到混合物；使用固沙剂前，将混合物与耐干旱藻类混合均匀，即得生活污泥制成的复合生态固沙剂。但其施用量较大，固沙剂喷洒厚度需达到0.5-5cm，成本高，喷洒后需要施水20-30天，极大的浪费了水资源，保水效果差，也没有增添土壤肥力的效果；因此，开发一种施用量小、保水效果好，并能保持土地肥力，且能够在自然中降解，不造成环境污染的固沙产品和方法，具有重要的实用价值。
[0004]有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
[0005]本发明的目的之一在于提供一种固沙剂，该固沙剂组分包括杂多糖和纤维素衍生物；杂多糖与所述纤维素衍生物的质量比为(5～15)：(0.5～5)。该固沙剂粘附性好，保水保肥效果好，且不使沙土结块，施用量小，并且可在自然中降解，不污染环境；此外，该固沙剂成本低。
[0006]本发明目的之二在于提供上述固沙剂的制备方法，该固沙剂的制备方法按配方量将杂多糖与纤维素衍生物混合，工艺简单，用时短。
[0007]本发明目的之三在于提供上述固沙剂的使用方法，该固沙剂的使用方法将固沙剂施于土地表层并浇水，施用量小，操作简单易于推广。
[0008]本发明的目的之四在于提供上述固沙剂、上述固沙剂的制备方法制备得到的固沙剂或上述固沙剂的使用方法在沙化土地农业种植、林业防风固沙或土地沙漠化治理领域的应用。
[0009]为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
[0010]第一方面，提供了一种固沙剂，固沙剂组分包括杂多糖和纤维素衍生物；杂多糖与纤维素衍生物的质量比为(5～15)：(0.5～5)。
[0011]优选地，在本发明方案基础上，，杂多糖与纤维素衍生物的质量比为(6～12)：(0.5～2)；优选为(8～10)：(0.5～1.5)，进一步优选为9:1。
[0012]优选地，在本发明方案基础上，杂多糖为己糖和/或戊糖聚合而成的杂多糖，优选为己糖聚合而成的杂多糖或己糖和戊糖聚合而成的杂多糖；进一步优选为己糖聚合而成的杂多糖。
[0013]优选地，在本发明方案基础上，杂多糖包括田菁胶和/或沙蒿胶；优选为田菁胶。[0014]优选地，在本发明方案基础上，纤维素衍生物包括纤维素醚和/或羧甲基纤维素盐，优选为羧甲基纤维素盐，进一步优选为羧甲基纤维素钠；
[0015]优选地，纤维素醚包括甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素中的一种或几种，优选为羟乙基纤维素。
[0016]优选地，在本发明方案基础上，己糖包括葡萄糖、半乳糖或甘露糖中的一种或几种；
[0017]优选地，戊糖包括阿拉伯糖和/或木糖。
[0018]第二方面，提供了上述固沙剂的制备方法，包括如下步骤：将杂多糖和纤维素衍生物混合，得到固沙剂。
[0019]第三方面，提供了上述固沙剂的使用方法，包括如下步骤：将固沙剂施于土地表层并浇水。
[0020]优选地，在本发明方案基础上，包括如下步骤：将固沙剂施于土地表层，混合固沙剂与土地表层的沙土，然后浇水；
[0021]优选地，土地表层的沙土为土地表层0～30cm且不包括0cm的沙土，优选为0～25cm 且不包括0cm的沙土，进一步优选为0～20cm且不包括0cm的沙土。
[0022]优选地，固沙剂的施用厚度为0～0.1cm且不包括0cm，优选为0.002～0.1cm，进一步优选为0.003～0.1cm。
[0023]第四方面，提供了上述固沙剂、固沙剂的制备方法制备得到的固沙剂或固沙剂的使用方法在沙化土地农业种植、林业防风固沙或土地沙漠化治理领域中的应用。
[0024]与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0025](1)本发明的固沙剂组分包括杂多糖和纤维素衍生物；杂多糖与纤维素衍生物的质量比为(5～15)：(0.5～5)；杂多糖属于两种或两种以上的单糖由糖苷键聚合而成的多糖类物质，由于杂多糖由多个单糖聚合而成，而单糖中含有大量的羟基，羟基和水形成氢键，相互吸附，因此吸收水分以后具有一定的黏稠性，由于其多羟基结构，与水结合能力强，即黏性强，除非碰坏掉羟基和水形成氢键，才会导致糖无黏性，能够吸收水分，因此能够与沙土黏结，从而使沙土具有一定的黏度；纤维素衍生物具有良好的吸水性，遇水能够迅速将水分吸收，并且具有极强的保水功能，将其应用到沙土中，当给沙土施加一定水分时候，纤维素衍生物能够迅速产生一定黏性，能够与沙土黏到一起，并且与其配合使用的杂多糖遇水黏性也比较强，因此，施用少量这种固沙剂即可达到与沙土黏附到一起的效果。杂多糖和纤维素衍生物配合应用于固沙，能够从根本上改变了沙土颗粒之间的相互作用关系，使沙土形成具有黏聚力的颗粒孔隙结构，使用该种固沙剂，能够使沙土中肥料和水分因其黏结性和黏附性的特点难以流失，使沙土具备像土壤一样的稳定和存储水分、养分的性能，通过控制复配比例，能够使沙土不黏结成块，同时能够为植物提供生长的坚实条件。同时，杂多糖和纤维素衍生物均可以作为食品添加剂使用，且能够在环境中自然降解，由于属于糖类物质，极易被土壤中的微生物利用进而被降解掉，绿环保，对环境没有任何危害，杂多糖在
动植物中广泛存在，尤其是植物当中杂多糖含量高，而且从植物秸秆中提取杂多糖成本较低。
[0026](2)本发明的固沙剂的制备方法，按配方量将杂多糖与纤维素衍生物混合，工艺简单，用时短。本发明的固沙剂的使用方法将固沙剂施于土地表层并浇水，施用量小，操作简单易于推广；此外，本发明的固沙剂、固沙剂制备方法或固沙剂的使用方法能够在沙化土地农业种植、林业防风固沙和沙漠化治理领域中应用。
附图说明
[0027]图1为本发明实施例1-7、对比例1-4和对照组混合土地表层至20cm深沙土层施用0.02cm固沙剂的表水消失时间示意图；
[0028]图2为本发明实施例1-7、对比例1-4和对照组混合土地表层至20cm深沙土层施用0.04cm固沙剂的表水消失时间示意图；
[0029]图3为本发明实施例1-7、对比例1-4和对照组混合土地表层至20cm深沙土层施用0.06cm固沙剂的表水消失时间示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制
造商建议的条件进行。
[0031]根据本发明的第一个方面，提供了一种固沙剂，固沙剂组分包括杂多糖和纤维素衍生物；杂多糖与纤维素衍生物的质量比为(5～15)：(0.5～5)。
[0032]杂多糖，由两种或两种以上不同单糖分子组成的多糖。自然界存在的杂多糖通常只含有两种不同的单糖，并且大都与脂类或蛋白质结合，构成结构十分复杂的糖脂和糖蛋白。杂多糖水解时产生一种以上(不含一种)的单糖或单糖衍生物。单糖是指分子结构中含有3～6个碳原子的糖，单糖不能继续水解，典型的单糖为：丙糖、丁糖、戊糖、己糖等，典型但非限制性的杂多糖例如为：海藻糖、透明质酸、硫酸软骨素、透明质酸、田菁胶或沙蒿胶等。[0033]纤维素衍生物是以纤维素高分子中的羟基与化学试剂发生酯化或醚化反应后的生成物。按照反应生成物的结构特点可以将纤维素衍生物分为纤维素醚和纤维素酯以及纤维素醚酯三大类。纤维素酯类包括但不限于纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、纤维素乙酸丁酸酯和纤维素黄酸酯。纤维素醚类包括但不限于甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、氰乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素等。纤维素醚酯类包括但不限于硝酸甲基纤维素等。
[0034]杂多糖与纤维素衍生物的质量比为(5～15)：(0.5～5)；典型但非限制性的杂多糖与纤维素衍生物的质量比例如为：5:0.5、6:0.5、7:0.5、8:0.5、9:0.5、10:0.5、11:0.5、12: 0.5、13:0.5、14:0.5、15:0.5、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、5:
2、6:2、7:2、8:2、9:2、10:2、11:2、12:2、13:2、14:2、15:2、5:
3、6:3、7:3、8:3、9:3、10:3、11:
3、12:3、13:3、14:3、15:3、5:
4、6:4、7:4、8:4、9:4、10:4、11:4、12:4、13:4、14:4、15:4、5:
5、6:5、7:5、8:5、9:5、10:5、11:5、12:5、13:5、14:5或15:5。对杂多糖与纤维素衍生物的质量比进行优化，能够合理保证黏度不会过大也不会过小，因为杂多糖与纤维素衍生物遇水以后
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