冬季降雪不僅給城市和交通帶來不便,而且容易引發交通事故,嚴重影響公路和城市的交通安全和居民的正常生活,使用融雪材料是一種重要手段。以低成本快速解決道路積雪問題。使用場所包括機場、廣場等大型公共區域物業;小區、學校、單體建筑等人員活動密集區的屬性;市政道路、高速公路等交通服務機構。據中國融雪劑行業數據顯示,中國融雪劑年銷售額高達3600億元以上。僅2014年,北京融雪劑用量就高達6.5萬噸,沉陽融雪劑用量達1.2萬噸以上。
目前,商品化融雪材料按組成成分可分為氯化鹽型、有機型和混合型三種。其中氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等氯化鹽類融雪材料不僅融雪效果好,而且價格低廉,約占90%的市場份額。實踐表明,環境中大量殘留氯化物不僅會促使混凝土開裂、金屬構件腐蝕和瀝青路面損壞,而且還會使土壤鹽漬化,嚴重危害綠色植物的生長。 2005年初,北京市八區11000多棵行道樹因氯鹽融雪劑死亡,直接經濟損失達3000余萬元。而以CMA(醋酸鈣鎂)為代表的有機融雪材料在環保性能上有明顯提升,但CMA高達每噸1200美元的國際市場價格嚴重限制了CMA的廣泛應用。隨著氯鹽型融雪劑對環境的危害和經濟損失的增加,人們不得不接受在氯鹽中加入緩蝕劑或植物生長促進劑,從而獲得環保性能相對提高的混合融雪材料。因此,迫切需要開發一種廉價易得、融雪效果好、促進植物生長、不破壞環境的新型環保融雪材料。
腐植酸(HA)是一種以聚醌和多酚為芳香核的高分子聚合物,與-COOH和-OH相連,具有很強的親水性。用微生物發酵植物秸稈得到的植物性腐植酸,除基本結構外,還含有一定量的糖類、醇類、氨基酸、蛋白質、核苷酸等能降低凝固點的物質,來源廣,含量低。具有改良土壤、促進作物生長等作用。目前,中國文獻CN 105838326A公開了一種促進生態恢復的融雪劑及其制備方法,采用高錳酸鉀和雙氧水聯合預氧化處理的腐植酸作為植物營養添加劑與聚天冬氨酸、醋酸鹽、氯化物一起制成融雪劑,雖然高錳酸鉀和雙氧水能氧化腐植酸,但高錳酸鉀和雙氧水的降解時間在1.5小時以上,鉀高錳酸鹽易自動分解發熱,與有機物接觸易引起燃燒,因此反應操作與高錳酸鉀和過氧化氫相比較難,反應條件控制嚴格;中國公開號CN 109971425A公開了一種環保型融雪劑及其制備方法,以玉米秸稈分解產物、泥炭腐植酸、醋酸銨和水制備的腐植酸化合物作用于雪。進一步,韓永霞等人公開的“H2O2預氧化對BFA復合融雪劑性能的融雪機理”是利用H2O2降解小分子生化腐植酸BFA,降解時間大于1.5h。
可以看出,上述相關技術雖然教導了使用腐植酸作為融雪劑,但其處理方法都存在一定的問題。
發明公開
為解決現有技術中的技術問題,本發明提供一種制備方法簡單、周期短、反應易控制的環保型融雪材料及其制備方法。
為實現本發明的技術目的,生態環保型融雪劑材料包括:
分別用生物酶和芬頓試劑在不同酸性條件下處理的植物性腐植酸;
加入處理過的植物性腐植酸的鈣鹽;
在中性條件下使用的鉀鹽和緩蝕劑。
其中,植物基腐植酸是植物來源的腐植酸,如植物的遺骸,是通過微生物分解轉化、地球化學等一系列過程引起并積累的一類有機物質。
腐植酸主要來源于植物性腐植酸和煤制腐植酸兩大類,本發明人通過長期大量實驗發現,以煤制腐植酸為原料制備的融雪劑。腐植酸可能需要更復雜的預處理,煤制腐植酸制備的融雪效果遠低于植物性腐植酸制備的融雪劑。