CN110760157A-一种有机环保型边坡覆盖材料及边坡覆盖物制备方法和应用

　 CN 110760157 A

　 (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 CN 110760157 A (43)申请公布日 2020.02.07 (21)申请号 201911068731 .9

　(22)申请日 2019 .11 .05

　(71)申请人 北京市首发天人生态景观有限公司 地址 102600 北京市房山区交道镇丁各庄 村西107国道内京石路服务区

　(72)发明人 李义强 张爱宾 胡兴波 赵斌

　李一为 曹玉海 张璐 王建超

　 (74)专利代理机构 北京元本知识产权代理事务 所 11308 代理人 秦力军

　(51)Int .Cl . C08L 61/24(2006 .01) C08L 75/04(2006 .01) C08L 73/02(2006 .01) C08K 5/098(2006 .01)

　 (54)发明名称 一种有机环保型边坡覆盖材料及边坡覆盖 物的制备方法和应用 (57)摘要 本发明提供了一种有机环保型边坡覆盖材 料及其制备方法和应用，涉及园林生态领域，所 述有机环保型边坡覆盖材料包括木屑、环保胶黏 剂、防腐剂和阻燃剂其重量份数比为100～150：

　150～200：0.5～1：0.5～1。本发明通过将环保胶 黏剂、防腐剂、阻燃剂与木屑混和形成混合物即 可制得；使用时，采用液压喷射的方法，将边坡覆 盖材料喷洒到边坡上，胶黏剂固化后使木屑附着 在种子层上起到覆盖的作用，代替公路边坡草帘 和无纺布的使用，达到防止种子被雨水冲刷，对 种子萌发起到保温、保湿目的，同时后期还可以 降解，无需进行去除。

　C08K C08K C08K A01G E02D 3/32(2006 .01) 5/3492(2006 .01) 5/134(2006 .01) 13/02(2006 .01) 17/20(2006 .01)

　 权利要求书1页 说明书6页

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　权 利 要 求 书

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　1 .一种有机环保型边坡覆盖材料，其特征在于，包括：木屑、环保胶黏剂、防腐剂和阻燃 剂； 其中，所述木屑、环保胶黏剂、防腐剂与阻燃剂的重量份数比为：

　2.根据权利要求1所述的有机环保型边坡覆盖材料，其特征在于，所述木屑为枝条粉碎 物，其长度为≤4cm，宽度≤2mm，厚度≤1cm。

　3.根据权利要求1所述的有机环保型边坡覆盖材料，其特征在于，所述环保胶黏剂选自 E 1 级脲醛树脂、水性聚氨酯、PAE湿强剂中的一种或多种；所述防腐剂选自邻羟基苯甲酸或 山梨酸钾中的一种或两种；所述阻燃剂选自磷酸二氢铵或三聚氰胺磷酸酯中的一种或两 种。

　4.一种制备有机环保型边坡覆盖材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

　将环保胶黏剂、防腐剂与阻燃剂进行混合搅拌处理，得到混合物； 将木屑加入到混合物中进行搅拌，得到有机边坡环保型覆盖材料。

　5.一种将有机环保型边坡覆盖材料用于边坡覆盖的方法，其特征在于，将有机边坡环 保型覆盖材料均匀喷洒在边坡上，完成边坡覆盖。

　6.根据权利要求5所述的有机边坡环保型覆盖物，其特征在于，所述喷洒方式采用液压 喷射。

　7 .根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述边坡覆盖的厚度为1～2cm。

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　说 明 书

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　 一种有机环保型边坡覆盖材料及边坡覆盖物的制备方法和 应用

　 技术领域 [0001] 本发明属于园林生态技术领域，尤其涉及一种在边坡植被恢复施工中使用的覆盖 物。

　 背景技术 [0002] 高速公路在建设过程中，会不同程度地影响原地貌植被，造成大量的裸露边坡，对 高速公路周围的生态环境造成一定的破坏。因此，高速公路边坡的植被恢复对改善道路景 观，恢复沿线的生态环境，净化空气，减少噪音，防止雨水冲刷，提高路基稳定性具有直接作 用。目前边坡植被恢复主要是通过液压喷播植草护坡技术将草本或灌木种子种植在边坡 上，并加盖覆盖材料防止种子被雨水冲刷破坏，对种子萌发起到保温、保湿的作用，能使种 子在较短的时间内发芽生长，迅速覆盖坡面，使裸露坡面得以恢复。

　[0003] 传统的覆盖物主要采用无纺布、遮阳网和草帘进行边坡养护覆盖，其施工危险性 大、抗风性差、透水性差、成本高、出苗率低，且生物降解性较差，均需人工摘除，增加高速公 路固体污染物。随着人们生态环保意识的增强，绿色可降解的环保型的边坡覆盖物受到越 来越多的重视。其中植物纤维毯具有快速施工、防止水土流失、可降解等特点，但其加工工 艺较为复杂，需要大型的加工设备，成本较高，同时纤维毯由不同材质的材料叠加，纤维毯 空隙较小，幼苗难以穿透毯子，造成出苗率低，对植物具有选择性尤其不利于双子叶植物的 萌发与生长，导致其应用受到限制。

　[0004] 中国专利文献CN105860557A公开了一种育苗防护毯及其制备方法以及公路坡面 护理方法，该专利通过向可降解的氨基树脂中加入一定量固化剂与枯枝落叶碎料共混搅拌 均匀，然后采用喷射机，自上而下喷洒于坡面，固化后呈毯状，将种子层覆盖，代替公路草帘 和无纺布的使用，方法简单，而且保湿保温效果好，然而枯枝落叶极易燃烧，因此为了出于 使用寿命及高速公路安全考虑，亟需一种使用周期长且更为安全的用于边坡覆盖的材料。

　 发明内容 [0005] 为了克服现有边坡覆盖物的缺陷，本发明提供一种使用周期长，透气性好，且具有 阻燃性能的有机环保型边坡覆盖物及其制备方法。

　[0006] 为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种有机边坡环保型覆盖材料，包括：木 屑、环保胶黏剂、防腐剂和阻燃剂。

　[0007] 其中，所述木屑、环保胶黏剂、防腐剂与阻燃剂的重量份数比为100～150：150～ 200：0.5～1：0.5～1。

　[0008] [0009] [0010] [0011] 其中，所述木屑为枝条粉碎物。

　其中，所述木屑是经过处理后的碎屑。

　特别是，所述碎屑的长度≤4cm，宽度≤2mm，厚度≤1cm。

　优选的，所述碎屑的长度为2～4cm，宽度为1～2mm，厚度为0.2-1cm。

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　说 明 书

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　[0012] [0013]

　特别是，所述环保胶黏剂选自脲醛树脂、水性聚氨酯、PAE湿强剂中的一种或多种。

　其中，所述脲醛树脂为甲醛释放量≤0 .124mg/m 3 ，符合国家GB

　18580-2017《室内 装饰装修材料、人造板及其制品中甲醛释放限量》标准的E 1 级脲醛树脂。

　[0014] 氨酯 [0015] [0016] [0017] [0018] 其中，所述水性聚氨酯为黏度小于500mPa · S，固含量为40±2％的单组分水性聚

　 其中，所述PAE湿强剂的黏度为25～70mPa · S，固含量为12.5±0.5％。

　特别是，所述防腐剂为邻羟基苯甲酸或山梨酸钾中的一种。

　其中，所述邻羟基苯甲酸为白色针状结晶或结晶性粉末，无臭，含量不小于98％。

　其中，所述山梨酸钾为无色至白色鳞片状结晶或结晶性粉末，无臭或稍有臭味，含 量不小于99％。

　[0019] [0020] [0021] 12％。

　[0022] 其中，所述阻燃剂为磷酸二氢铵或三聚氰胺磷酸酯中的一种。

　其中，所述磷酸二氢铵为白色结晶性粉末，含量不小于98％。

　其中，所述三聚氰胺磷酸酯为白色晶状粉末，氮含量不小于36％，磷含量不小于

　 为实现本发明的技术目的，本发明另一方面提供一种有机边坡环保型覆盖物的制 备方法，其包括如下步骤：

　[0023] [0024] [0025] [0026] 将环保胶黏剂、防腐剂与阻燃剂进行混合搅拌处理后得到混合物； 将木屑加入到混合物中搅拌均匀后，得到有机边坡环保型覆盖材料； 将有机边坡环保型覆盖材料均匀喷洒在边坡上，完成边坡的覆盖物。

　其中，所述环保胶黏剂、所述防腐剂与所述阻燃剂的重量份数比为150～200:0 .5 ～1：0.5～1。

　[0027] [0028] [0029] [0030] 2％。

　[0031] [0032] [0033] [0034] 学纯。

　[0035] [0036] [0037] 12％。

　[0038] [0039] [0040] [0041] 其中，所述木屑、所述环保胶黏剂重量份数比为100～150：150～200。

　其中，所述环保胶黏剂为E 1 级脲醛树脂、水性聚氨酯、PAE湿强剂中的一种。

　其中，所述E 1 级脲醛树脂甲醛和尿素的摩尔比为1～1 .1的脲醛树脂。

　其中，所述水性聚氨酯为单组分水性聚氨酯，黏度小于500mPa · S，固含量为40±

　 其中，所述PAE湿强剂的黏度为25～70mPa · S，固含量为12.5±0.5％。

　其中，所述防腐剂为邻羟基苯甲酸或山梨酸钾中的一种。

　其中，所述邻羟基苯甲酸为白色针状结晶或结晶性粉末，无臭，化学纯。

　其中，所述山梨酸钾为无色至白色鳞片状结晶或结晶性粉末，无臭或稍有臭味，化

　 其中，所述阻燃剂为磷酸二氢铵或三聚氰胺磷酸酯中一种。

　其中，所述磷酸二氢铵为白色结晶性粉末，含量不小于98％。

　其中，所述三聚氰胺磷酸酯为白色晶状粉末，氮含量不小于36％，磷含量不小于

　 其中，所述喷洒方式采用液压喷射的方法。

　其中，所述有机边坡环保型覆盖物的厚度为1～2cm。

　有益效果 1、本发明的有机边坡环保型覆盖物主要是利用环保胶黏剂、防腐剂、阻燃剂与木

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　屑混和形成混合物，采用液压喷射的方法，将混合物喷洒到边坡上，胶黏剂固化后使木屑附 着在种子层上起到覆盖的作用，达到防止种子被雨水冲刷，对种子萌发起到保温、保湿目 的。

　[0042] 2、本发明提供的边坡覆盖材料可以充分利用园林修剪产生或自然脱落或其他方 式遗弃的树枝树杈等废弃物，将废弃物粉碎成木屑应用到边坡覆盖上，有效提高了植物废 弃物的利用，同时有效减少植物废弃物焚烧和填埋对环境的伤害，对资源的可持续发展、建 设生态文明城市具有重要作用。

　[0043] 3、本发明提供的边坡覆盖材料在边坡形成覆盖物后，幼苗可从覆盖物空隙中钻 出，无需后期去除处理，生物降解与幼苗破土协同进行，种子的出苗率高，环境绿化效果显 著。

　[0044] 4、本发明提供的边坡覆盖材料施工方便，采用机械喷洒的方法将覆盖物喷射于边 坡上，省去了各种草帘和无纺布的铺挂和摘挂过程，节约了大量劳动力，降低维护运营成 本，降低了施工危险。

　[0045] 5、本发明的边坡覆盖材料所用成分在降解后均能够为增加土壤肥力，改善土壤结 构，更有利于植物的生长。

　 具体实施方式 [0046] 下面的具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理 解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定，需要说明的是，下述实施例 中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如 无特殊说明，均可从商业途径得到。

　[0047] [0048] [0049] [0050] 实施例1 1、配比备料 1 .1木屑的处理 采用废弃树枝作为木屑来源，通过机械破碎方法对废弃树枝进行破碎，得到长度 为2～4cm，宽度为1～2mm的木屑。

　[0051] 经发明人大量实验证明，当使用长度在2～4cm，宽度在1～2mm，厚度在0 .2～1cm的 木屑作为覆盖材料的主要成分可以使覆盖材料稳定地覆盖到边坡上的同时，既能有效防止 雨水对边坡的冲刷，还能保证一定的透气性，使边坡上的植物有一个良好的生长环境。

　[0052] [0053] 1 .2备料 采用E 1 级脲醛树脂作为环保胶黏剂，山梨酸钾作为防腐剂，磷酸二氢铵作为阻燃 剂，然后按照重量份数比为100：150：0.5：0.8对木屑、环保胶黏剂、防腐剂与阻燃剂的进行 备料。

　[0054] 需要说明的是本发明使用的脲醛树脂的甲醛释放量≤0 .124mg/m 3 ，符合国家GB

　18580-2017《室内装饰装修材料、人造板及其制品中甲醛释放限量》标准，通过市售获得；本 发明使用的山梨酸钾采用的是食品级，无毒无害，环境友好，其与磷酸二氢铵均通过市售获 得。

　[0055] [0056] 2、有机环保型边坡覆盖材料的制备 将150重量份的E 1 级脲醛树脂、0 .5重量份的山梨酸钾以及0 .8重量份的磷酸二氢

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　铵混合并搅拌均匀，得到混合物，然后将100重量份的木屑加入到混合物，继续搅拌，使木屑 与混合物充分接触，得到边坡覆盖材料。

　[0057] 其中，本发明的搅拌过程均在搅拌器中进行，搅拌器的转速为300～500r/min，制 备混合物的搅拌时间为5～10min，制备覆盖材料的搅拌时间为10～15min。

　[0058] 为使山梨酸钾和磷酸二氢铵与脲醛树脂更好的混合，本领域技术人员可以采用边 搅拌边加入的方式，具体的，将脲醛树脂加入到搅拌器中，开启搅拌器后，再将山梨酸钾和 磷酸二氢铵逐渐加入到处于搅拌状态下的脲醛树脂中。

　[0059] 需要说明的是，脲醛树脂是一种热固性高分子胶粘剂，虽然其在加热状态或常温 下也能固化，但其固化时间长，固化不完全，导致胶粘质量差，而本发明通过向其中加入成 呈弱酸性的防腐剂山梨酸钾和酸性的阻燃剂磷酸二氢铵，可以有效中和脲醛树脂中游离的 醛，增加胶粘质量，使木屑之间具有更佳的胶粘效果，使覆盖材料稳定地覆盖在边坡上；此 外，本发明采用磷酸二氢铵作为阻燃剂还能增加土壤肥力，有利于植物的生长，具有意料不 到的技术效果。

　[0060] [0061] 实施例2 除按照重量份数比为100：200：0.8：1对木屑、环保胶黏剂、防腐剂与阻燃剂的进行 备料外，其他均与实施例1相同。

　[0062] [0063] 实施例3 除按照重量份数比为120：170：0.7：0.6对木屑、环保胶黏剂、防腐剂与阻燃剂的进 行备料外，其他均与实施例1相同。

　[0064] [0065] 实施例4 除按照重量份数比为110：160：0.6：0.5对木屑、环保胶黏剂、防腐剂与阻燃剂的进 行备料外，其他均与实施例1相同。

　[0066] [0067] 实施例5 除按照重量份数比为130：180：0.8：0.7对木屑、环保胶黏剂、防腐剂与阻燃剂的进 行备料外，其他均与实施例1相同。

　[0068] [0069] 实施例6 除按照重量份数比为140：190：0.9：0.8对木屑、环保胶黏剂、防腐剂与阻燃剂的进 行备料外，其他均与实施例1相同。

　[0070] [0071] 实施例7 除按照重量份数比为150：200：0.6：0.5对木屑、环保胶黏剂、防腐剂与阻燃剂的进 行备料外，其他均与实施例1相同。

　[0072] [0073] 实施例8 除按照重量份数比为150：180：0.7：1对木屑、环保胶黏剂、防腐剂与阻燃剂的进行 备料外，其他均与实施例1相同。

　[0074] [0075] [0076] 实施例9 除采用水性聚氨酯作为环保胶黏剂外，其他均与实施例1-8相同。

　本发明使用的水性聚氨酯是聚氨酯分散在水中形成的均匀乳液，具有较佳的粘接 效果，无污染，环境友好，而且不易燃，本发明将阻燃剂和防腐剂加入到水性聚氨酯中，不仅 对木屑的粘接效果佳，而且阻燃性更强，适用于边坡的覆盖。

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　[0077] [0078] [0079]

　实施例10 除采用PAE湿强剂作为环保胶黏剂外，其他均与实施例1-8或9相同。

　本申请将用于抄纸的PAE湿强剂用于边坡覆盖材料的成分之一，使木屑之间具有 较好的粘接，无污染，环境友好， [0080] [0081] [0082] 实施例11 除采用三聚氰胺磷酸酯作为阻燃剂外，其他均与实施例1-8或9或10相同。

　本发明采用无卤素的三聚氰胺磷酸酯不仅使边坡覆盖材料具有较佳的阻燃效果， 而且不会产生卤化氢等腐蚀性有毒气体，环境友好。

　[0083] [0084] [0085] [0086] 实施例12 除采用邻羟基苯甲酸作为防腐剂外，其他均与实施例1-8或9或10或11相同。

　应用实施例1 利用液压喷射装置将实施例1-11制得的边坡覆盖材料均匀喷洒于目标边坡上，自 然晾干后，即可在边坡上形成边坡覆盖物，为了实现既能防止雨水对边坡的冲刷，还能保证 一定的透气性，使边坡上的植物有一个良好的生长环境的技术目的，边坡覆盖材料在边坡 覆盖的厚度在2cm左右。

　[0087] [0088] 试验例1雨水冲刷检测 为了验证本申请制得的覆盖材料作为边坡覆盖物时的防冲刷效果，本申请分别模 拟10 °、20 °、30 °、40 °角度的边坡以及80mm/h、100mm/h、120mm/h、140mm/h、160mm/h的降雨强 度处理，共20个处理，每个处理3个重复，检测结果显示，不论在何种试验条件下，边坡均没 有发生变化，可见，本申请制得的覆盖材料具有较好的抗雨水冲刷能力。

　[0089] [0090] 试验例2透气性检测 由于目前对边坡覆盖材料还没有统一的检测标准，同时，本发明使用边坡覆盖材 料的目的是为了防止雨水冲刷边坡的同时，还能使边坡作物能够正常的生长，因此，本发明 对边坡覆盖材料透气性的检测主要通过植株生长状态进行表征，植物能够正常生长达到 90％以上为透气性较佳，植物能够正常生长达到70-90％以上为透气性佳，植物能够正常生 长达到50-70％以上为透气性一般，植物能够正常生长在50％以下，则为透气性差，植物正 常生长的标准以目标覆盖区域为准，植物栽培和管理方法与目标覆盖区域相同。

　[0091] 本申请在试验园区内的某处边坡播种混播的黑麦草种子和早熟禾种子，并将该处 边坡划分为对照区和处理区，处理区中的每个处理分别喷洒实施例1-10制备的边坡覆盖材 料，其中，对照区和处理区的每个处理面积相同。观察记录播种后到草成熟过程中对照区和 处理区的每个处理中混播草的覆盖率。观察结果显示，每个处理的混播草的覆盖率都能达 到对照区一样的水平，而且在混播草的出苗期，处理区的出苗率均大于对照区，可见，本发 明提供的覆盖材料不仅具有较佳的透气性，而且通过覆盖边坡能够对种子起到保温、保湿 目的，进而提高种子的出苗率。

　[0092] [0093] 试验例3阻燃性检测 本发明的阻燃性参照GB/T2406 .2-2009标准测试边坡覆盖材料的氧指数、按GB/ T8323 .2-2008标准测试边坡覆盖材料的烟密度、按TB/3237-2010标准中的4 .4方法测试边 坡覆盖材料的烟毒性，测定结果显示，本申请提供的边坡覆盖材料的氧指数均在28以上，烟 密度在45以下，烟毒性均通过测试，可见，本发明制得的边坡覆盖材料具有较佳的阻燃性。

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　说 明 书

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　[0094]

　以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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