本发明涉及一种抑尘剂及其制备方法，特别是涉及一种用于裸露地面绿化的腐植酸结壳抑尘剂及其制备方法。
背景技术：
世界公害污染中粉尘污染已成为第一大污染源，近年来，采矿业的大力发展、煤炭运输业的增多、城市基础设施建设以及垃圾废料的堆放，都使扬尘污染日趋严重，尤其是对扬尘污染贡献率较大的PM10、PM2.5备受关注。
随着科技进步和人民生活水平不断提高，如何减少扬尘污染已引起人们的高度重视，目前常用的降尘方法有抑尘剂、湿法防尘、设置防风林防风网、建造封闭式结构、洒水法，其中，抑尘剂相较其它方法，由于其成本低廉、实用性强、有效期长、降尘效果明显，在实际工程实践中应用较多。
在各种常见的抑尘剂中，淀粉的使用范围较广。淀粉有直链淀粉和支链淀粉两种。这两种淀粉在结构和性质上有一定的差异，支链淀粉遇水能生成稳定的溶液，该溶液具有较高的粘度；直链淀粉能溶于热水但不成糊状，加人适量的添加剂使淀粉糊化，可制备出粘结性极好的淀粉粘结剂。
腐植酸广泛存在于风化煤、泥炭和和褐煤中，用碱抽提法可获得腐植酸盐。腐植酸或腐植酸盐来源广、成本低，是一种良好的粘结剂。由于腐植酸或腐植酸盐原料相对于淀粉具有明显的成本优势，因而其在代替淀粉运用于常规抑尘剂配方的改进方面，发挥着举足轻重的作用。
但是对于土壤、边坡等各类裸露表面，由于抑尘剂的效用期限始终有限，要使得后期依然具有抑尘效果，对于裸露地面而言，绿化将起到极为重要的作用。因此，使用抑尘剂对裸露地面进行抑尘时，其不仅仅只是考虑抑尘的问题，还应考虑后期的绿化问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种用于裸露地面绿化的腐植酸结壳抑尘剂及其制备方法，以解决土壤、边坡等各类裸露表面绿化、减少扬尘污染问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于裸露地面绿化的腐植酸结壳抑尘剂，所述腐植酸结壳抑尘剂包括4～8重量份的腐植酸、2～6重量份的田箐胶或羧甲基纤维素钠CMC、1000重量份的水，所述腐植酸结壳抑尘剂还包括占除水外总重量4～8‰的防腐剂以及占腐植酸结壳抑尘剂总重量0.5～2％的苔藓种子。
优选地，所述腐植酸结壳抑尘剂还包括占抑尘剂总重量1～3％的表面活性剂。
优选地，所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP-40。
优选地，所述腐植酸中游离腐植酸的质量百分含量大于或等于30％。
本发明的另一目的在于提供用于裸露地面绿化的腐植酸结壳抑尘剂的制备方法，所述制备方法包括：
A、将4～8重量份的腐植酸、2～6重量份的田箐胶或羧甲基纤维素钠CMC加入到1000重量份的水中搅拌进行溶解；
B、在溶解后加入占腐植酸和田箐胶总重量4～8‰的防腐剂以及占腐植酸结壳抑尘剂总重量0.5～2％的苔藓种子，之后持续搅拌制成乳化液。
优选地，在步骤B中，持续搅拌的时长为30～60分钟。
优选地，所述制备方法还包括在乳化完成后加入占抑尘剂总重量1～3％的表面活性剂，所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP-40。
优选地，在步骤A中，将水溶性组分先加入水中充分混合均匀，制成水溶液，再加入难溶性组分进行溶解。
优选地，所述腐植酸中游离腐植酸的质量百分含量大于或等于30％。
优选地，所述腐植酸的粒度为50～70目。
本发明的又一目的在于提供一种腐植酸结壳抑尘剂在裸露地面绿化抑尘中的应用，将所述的腐植酸结壳抑尘剂喷洒在裸露地面上进行绿化抑尘。
优选地，所述腐植酸结壳抑尘剂的喷洒量为2.0～3.5公斤/平方米。
基于上述技术方案，本发明的优点是：
本发明提供的用于裸露地面绿化的腐植酸结壳抑尘剂的主要特点是可生物降解、无毒无害、无操作危险，如遇发生遗洒可用皂液清洗。本发明腐植酸结壳抑尘剂的使用范围可以是各种需要绿化、抑尘的裸露地面，通过喷洒后能够显著减少各类裸露表面的扬尘污染，并利用苔藓植物对裸露地面进行绿化，同时，抑尘剂本身可生物降解，不会对环境造成二次污染。
在本发明中苔藓植物与腐植酸相辅相成，其中，腐植酸为苔藓植物提供了必需的有机营养物质，而苔藓植物在绿化裸露表面的同时，还可以有效地增加土壤的保水性，进而达到减少地表扬尘污染的作用。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明提供了用于裸露地面绿化的腐植酸结壳抑尘剂，所述腐植酸结壳抑尘剂包括4～8重量份的腐植酸、2～6重量份的田箐胶或羧甲基纤维素钠CMC、1000重量份的水，所述腐植酸结壳抑尘剂还包括占除水外总重量4～8‰的防腐剂以及占腐植酸结壳抑尘剂总重量0.5～2％的苔藓种子。
本发明提供的环保型腐植酸结壳抑尘剂是一种由腐植酸(HA)、可生物降解的田箐胶复配制成的含水乳化液。为获得较好的抑尘效果，优选地，所述腐植酸中游离腐植酸的质量百分含量大于或等于30％。
腐植酸具有良好的吸水保水性，其作为抑尘剂的重要组分可以有效防止被保护面的扬尘污染，而且能够替代常规抑尘剂中的成本相对较高的淀粉。另外，作为一种大分子有机物，腐植酸的喷洒不会对被保护面造成二次污染，喷洒于土壤表面，还能为其提供有机肥，特别适于后期规划用作绿地的土壤抑尘。
所述田箐胶是豆科植物田箐种子的内胚乳中提取的多糖胶，主要化学成分是由n半乳糖和n甘露糖两种单糖构成的多糖，还含有少量的蛋白质，纤维素、钙、镁等无机元素。田箐胶呈奶油色松散状粉末，溶于水，不溶于醇、酮、醚等有机溶剂，常温下能分散于冷水中，溶于水呈黏稠状，形成黏度很高的水溶胶溶液。田箐胶的添加可有效提高结壳抑尘剂的黏度和稳定性，可作为腐植酸粉末的分散剂，克服了腐植酸粉末无法溶于水的问题。
优选地，为了使其在生产过程中便于溶解，可选用水溶性的羧甲基纤维素钠CMC替代田箐胶作为原料，其不影响后续结壳效果。CMC是葡萄糖聚合度为100～2000的纤维素衍生物，它可用作增稠剂、乳化、黏结剂等。优选地，水溶性的CMC和腐植酸具体比例应依据稀释液储存时间而定，分别在2～6份和4～8份之间调整，二者相加为10份，以保证抑尘剂的结壳效果。
为进一步增强腐植酸结壳抑尘剂在生产过程中溶解性和稳定性，所述腐植酸结壳抑尘剂还包括占抑尘剂总重量1～3％的表面活性剂。优选地，所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP-40。
本发明的腐植酸结壳抑尘剂的抑尘原理如下：
利用所选高分子物质的链状结构和盐、乳化剂的吸附性，将尘粒变大，甚至固化成坚硬的壳状结构，进而达到降尘抑尘的目的。腐植酸或腐植酸盐作为一种型煤粘合剂，在腐植酸或腐植酸盐溶于水之后，是一种粘稠的胶体物质，在一定浓度之下具有较高的粘性，并在外力作用下，使煤粉或扬尘颗粒之间互相胶结而聚合。此外，腐植酸结壳抑尘剂的结构类似疏松的海棉，比表面积很大，具很强的吸附能力，能使煤粉或扬尘颗粒紧密地吸附在一起，从而达到抑尘的目的。另外，在本发明中加入了苔藓种子，长成的苔藓植物具有良好的保持土壤和贮存水分的作用。苔藓种子可利用腐植酸提供的有机营养物质和被喷洒面土壤本身的营养，在裸露表面形成一层苔藓植物，既实现了裸露表面的绿化，又可以有效减少地表扬尘污染的产生。
本发明还提供用于裸露地面绿化的腐植酸结壳抑尘剂的制备方法，所述制备方法包括：
A、将4～8重量份的腐植酸、2～6重量份的田箐胶或羧甲基纤维素钠CMC加入到1000重量份的水中搅拌进行溶解。优选地，将水溶性组分先加入水中充分混合均匀，制成水溶液，再加入难溶性组分进行溶解，如可先将羧甲基纤维素钠CMC先用水进行溶解。
B、在溶解后加入占腐植酸和田箐胶总重量4～8‰的防腐剂以及占腐植酸结壳抑尘剂总重量0.5～2％的苔藓种子，之后持续搅拌制成乳化液。优选地，持续搅拌的时长为30～60分钟，以保证能够形成乳化液。
本发明所述的腐植酸作为一种粘结剂原料，所述腐植酸中游离腐植酸的质量百分含量大于或等于30％，以保证获得较好的抑尘效果。优选地，所述腐植酸的粒度为50～70目，以便于溶解。
优选地，为进一步增强腐植酸结壳抑尘剂在生产过程中溶解性和稳定性，所述制备方法还包括在乳化完成后加入占抑尘剂总重量1～3％的表面活性剂，所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP-40。其游离腐植酸含量应大于或等于30％(干基)，粒度最好在60目(0.246mm)左右。
本发明还提供一种腐植酸结壳抑尘剂在裸露地面绿化抑尘中的应用，将所述的腐植酸结壳抑尘剂喷洒在裸露地面上进行绿化抑尘。优选地，所述腐植酸结壳抑尘剂的喷洒量为2.0～3.5公斤/平方米，具体根据应用场所的被保护面状况和扬尘情况进行调整。
本发明提供的用于裸露地面绿化的腐植酸结壳抑尘剂的主要特点是可生物降解、无毒无害、无操作危险，如遇发生遗洒可用皂液清洗。本发明腐植酸结壳抑尘剂的使用范围可以是各种需要绿化、抑尘的裸露地面，通过喷洒后能够显著减少各类裸露表面的扬尘污染，并利用苔藓植物对裸露地面进行绿化，同时，抑尘剂本身可生物降解，不会对环境造成二次污染。
在本发明中苔藓植物与腐植酸相辅相成，其中，腐植酸为苔藓植物提供了必需的有机营养物质，而苔藓植物在绿化裸露表面的同时，还可以有效地增加土壤的保水性，进而达到减少地表扬尘污染的作用。
实施例1
称取腐植酸7克，田箐胶3克，两种粉料混合均匀后，缓慢加入1000毫升搅拌着的水中，待粉料全部溶解后，加入防腐剂0.06毫升、苔藓种子10克，再搅拌溶液40分钟，均质成乳化液。
将配制好的结壳抑尘剂乳化液均匀地喷洒于裸露土壤表面(喷洒量为2公斤/平方米)。该结壳抑尘剂喷洒后可在土壤表层形成一层2～3厘米厚的结壳层和一层绿色的苔藓表层，可有效防止土壤扬尘的产生。
实施例2
称取腐植酸4克，田箐胶6克，两种粉料混合均匀后，缓慢加入1000毫升搅拌着的水中，待粉料全部溶解后，加入防腐剂0.06毫升、苔藓种子10克，再搅拌溶液40分钟，均质成乳化液。
将配制好的结壳抑尘剂乳化液均匀地喷洒于裸露土壤表面(喷洒量为2公斤/平方米)。该结壳抑尘剂喷洒后可在土壤表层形成一层约3厘米厚的结壳层和一层绿色的苔藓表层，可有效防止土壤扬尘的产生。
实施例3
称取腐植酸8克，田箐胶2克，两种粉料混合均匀后，缓慢加入1000毫升搅拌着的水中，待粉料全部溶解后，加入防腐剂0.06毫升、苔藓种子10克，再搅拌溶液40分钟，均质成乳化液。
将配制好的结壳抑尘剂乳化液均匀地喷洒于裸露土壤表面(喷洒量为3公斤/平方米)。该结壳抑尘剂喷洒后可在土壤表层形成一层约2厘米厚的结壳层和一层绿色的苔藓表层，可有效防止土壤扬尘的产生。
实施例4
称取腐植酸7克，羧甲基纤维素钠(CMC)3克，两种粉料混合均匀后，缓慢加入1000毫升搅拌着的水中，待粉料全部溶解后，加入防腐剂0.06毫升、苔藓种子10克，再搅拌溶液40分钟，均质成乳化液。
将配制好的结壳抑尘剂乳化液均匀地喷洒于裸露土壤表面(喷洒量为3公斤/平方米)。该结壳抑尘剂喷洒后可在土壤表层形成一层2～3厘米厚的结壳层和一层绿色的苔藓表层，可有效防止土壤扬尘的产生。
实施例5
称取腐植酸6克，羧甲基纤维素钠(CMC)4克，两种粉料混合均匀后，缓慢加入1000毫升搅拌着的水中，待粉料全部溶解后，加入防腐剂0.06毫升，再搅拌溶液40分钟，均质成乳化液。
将配制好的结壳抑尘剂乳化液均匀地喷洒于裸露土壤表面(喷洒量为2公斤/平方米)。该结壳抑尘剂喷洒后可在土壤表层形成一层2～3厘米厚的结壳层和一层绿色的苔藓表层，可有效防止土壤扬尘的产生。
实施例6
称取腐植酸7公斤，水溶性羧甲基纤维素钠(CMC)3公斤，先把水溶性羧甲基纤维素钠CMC溶于1000升水制成水溶液，然后把腐植酸缓慢加入到搅拌着的水溶液中，使粉料全部溶解后，加入防腐剂60毫升、苔藓种子10公斤，再搅拌40分钟，均质成乳化液。
将配制好的结壳抑尘剂乳化液均匀地喷洒于土壤表面，喷洒量为3公斤/平方米。该结壳抑尘剂喷洒后可在土壤表层形成一层2～3厘米厚的结壳层，可有效防止土壤扬尘的产生。
实施例7
称取腐植酸14公斤，水溶性羧甲基纤维素钠(CMC)6公斤，缓慢加入到500升搅拌着的水中，待粉料全部溶解后，加入防腐剂120毫升、苔藓种子20公斤，再搅拌40分钟，形成浓缩乳化液。喷洒前再添加浓缩液同样重量的水的三倍(即1500升)进行稀释备用。
将配制好的结壳抑尘剂乳化液均匀地喷洒于土壤表面，喷洒量为3公斤/平方米。该结壳抑尘剂喷洒后可在土壤表层形成一层2～2.5厘米厚的结壳层，可有效防止土壤扬尘的产生。
实施例8
称取腐植酸7公斤，水溶性羧甲基纤维素钠(CMC)3公斤，先把水溶性羧甲基纤维素钠CMC溶于1000升水制成水溶液，然后把腐植酸缓慢加入到搅拌着的水溶液中，使粉料全部溶解后，加入防腐剂60毫升、苔藓种子10公斤，再搅拌40分钟，均质成乳化液。在乳化完成后加入占抑尘剂总质量2％的壬基酚聚氧乙烯醚NP-40。
将配制好的结壳抑尘剂乳化液均匀地喷洒于土壤表面，喷洒量为3公斤/平方米。该结壳抑尘剂喷洒后可在土壤表层形成一层2～3厘米厚的结壳层，可有效防止土壤扬尘的产生。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。