一種土壤用復(fù)合保水劑及其制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種土壤復(fù)合保水劑，所述土壤復(fù)合保水劑包括改性殼聚糖、改性海藻、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺、過硫酸銨、2-羥基-4-甲硫基丁酰胺、復(fù)合助劑、發(fā)酵肥料、蒙脫土、羧甲基纖維素鈉、納米添加劑、鋁酸鈣粉和腐植酸鈉。該種新型土壤復(fù)合保水劑通過組分的合適選擇和工藝的特定組合而表現(xiàn)出優(yōu)異的土壤持水性能，大大提高了對土壤中水分的利用率而避免了水分的散失，從而有利于土壤的保水、保濕和作物的生長，具有廣泛的工業(yè)化前景和市場價(jià)值。
【專利說明】一種土壤用復(fù)合保水劑及其制備方法和用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種保水劑，更具體地涉及一種土壤用復(fù)合保水劑及其制備方法和用 途，屬于農(nóng)業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 在我國，干旱和半干旱地區(qū)所占比例達(dá)國土面積的50%以上，而土壤的持水能力 較低，且容易蒸發(fā)，水分本身的利用度低，因而干旱問題日益成為困擾我國農(nóng)林業(yè)的一大難 題； 近年來，土壤保水劑作為一種能夠有效增強(qiáng)土壤持水力和保水力的新型復(fù)合助劑，在 土壤結(jié)構(gòu)改良、農(nóng)業(yè)保水抗旱等領(lǐng)域取得了諸多重要進(jìn)展； 現(xiàn)有技術(shù)中已有許多有關(guān)保水劑的相關(guān)報(bào)道，例如： CN102127456A的專利申請報(bào)道了一種土壤保水劑，其采用丙烯酸、淀粉、乙氨酸以及硼 砂進(jìn)行聚合反應(yīng)，一段時(shí)間后加入過硫酸鉀、氟硅酸鈉、偏硅酸鈉繼續(xù)反應(yīng)，從而得到土壤 保水劑； CN102432761A的專利申請公開了一種營養(yǎng)型保水劑，其以丙烯酸為單體、氨水為中和 齊U、尿素和可溶性淀粉為添加劑，采用水溶液聚合方法實(shí)現(xiàn)保水劑的制備，可廣泛應(yīng)用于干 旱土壤地區(qū)； CN101508895A的專利申請公開了一種農(nóng)用保水劑，其包含如下比例的組分：丙烯酸 70-10、氫氧化鈉30-40、丙烯酰胺18-30、淀粉10-22、聚乙烯醇5-15、交聯(lián)劑0. 15-0. 5、粘土 10-20、纖維6-15、引發(fā)劑0. 5-2. 5、烷烴及表面活性劑2-6、其它3-8。該保水劑生產(chǎn)工藝簡 單、性能穩(wěn)定，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)林業(yè)的土壤節(jié)水保濕領(lǐng)域； 盡管已有多種保水劑的成功研制，但這些保水劑仍存在著保水量不夠大、持水時(shí)間不 夠久以及功能性單一等缺陷。因此，如何開發(fā)一種保水持久、功能全面的新型土壤保水劑已 成為研究者們亟待解決的技術(shù)問題； 本發(fā)明人針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，通過比對文獻(xiàn)資料和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)而研制出一種新型的復(fù) 合保水劑，從而克服缺陷、提升保水劑性能，具有廣泛的市場前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了制備得到保水持久、功能齊全的復(fù)合保水劑，本發(fā)明人對此進(jìn)行了大量深入 的研究，在付出了充分的創(chuàng)造性勞動(dòng)和經(jīng)過深入的科學(xué)探究后，從而完成了本發(fā)明； 具體而言，本發(fā)明主要涉及如下幾個(gè)方面； 第一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種土壤用復(fù)合保水劑，所述復(fù)合保水劑包括改性殼聚糖、改 性海藻、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N，N' -亞甲基雙丙烯酰胺、2-羥基-4-甲硫基丁酰 胺、過硫酸銨、復(fù)合助劑、發(fā)酵肥料、蒙脫土、羧甲基纖維素鈉、納米添加劑、鋁酸鈣粉和腐植 酸鈉； 在所述土壤復(fù)合保水劑中，以重量份計(jì)，其具體組分含量如下： 改性殼聚糖 |5-10

【權(quán)利要求】
1. 一種土壤復(fù)合保水劑，所述土壤復(fù)合保水劑包括改性殼聚糖、改性海藻、丙烯酰胺、 N-乙烯基吡咯烷酮、Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺、2-羥基-4-甲硫基丁酰胺、過硫酸銨、復(fù)合 助劑、發(fā)酵肥料、蒙脫土、羧甲基纖維素鈉、納米添加劑、鋁酸鈣粉和腐植酸鈉。
2. 如權(quán)利要求1所述的土壤復(fù)合保水劑，其特征在于：以重量份計(jì)，其具體組分含量如 下：
3. 如權(quán)利要求1或2所述的土壤復(fù)合保水劑，其特征在于：稱取可溶性殼聚糖加入蒸 餾水配制成5-8 wt%溶液，加入滸苔粉，攪拌升溫至50-60°C并混合5-10 min，然后加入鈦 酸異丙酯，升溫至70-80°C攪拌反應(yīng)20-25 min，即得所述改性殼聚糖；其中可溶性殼聚糖、 滸苔粉和鈦酸異丙酯的重量比例為1:0. 1-0. 2:0. 08-0. 15。
4. 如權(quán)利要求1-3所述的土壤復(fù)合保水劑，其特征在于：稱取海藻，用質(zhì)量百分比濃度 為0. 2-0. 5%的焦亞硫酸鈉水溶液浸泡5-10 min，然后清洗、自然晾干，粉碎至50-80目，得 到粉末；再向其中加入為粉末質(zhì)量2-3倍的質(zhì)量百分比濃度為10-12%的松香酸銅水溶液， 升溫至60-70°C攪拌混合反應(yīng)15-20 min，然后濃縮、干燥、研磨至20-30目，得到所述改性 海藻。
5. 如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的土壤復(fù)合保水劑，其特征在于：將海泡石、松針和凹凸 棒土按照質(zhì)量比1:0. 6:0. 8的比例混合,粉碎至30-50目，得到粉末；加入2-3倍粉末重量 的質(zhì)量百分比濃度為〇. 5-0. 8%的檸檬酸水溶液，并于55-65°C下攪拌10-20 min，烘干后加 入為海泡石重量3-5%的水楊酸2-噻吩甲醇酯和為海泡石重量1-2%的三丁基己基溴化膦， 繼續(xù)攪拌5-10 min,最后加入相當(dāng)于海泡石重量10-15%的乙酸異戊酯，混合均勻后造粒、 烘干，即得所述復(fù)合助劑。
6. 如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的土壤復(fù)合保水劑，其特征在于：所述發(fā)酵肥料的制備 方法為： (1) 將1重量份的EM菌、40重量份的玉米秸桿粉、0. 5重量份的氯化鈣、5重量份的草 木灰、8重量份的云母粉、20重量份的干燥鴿子糞、3重量份的棉柏、5重量份的蠶沙、3重量 份的木薯渣、6重量份的麥麩加水至水分質(zhì)量百分比含量為35-45%，充分混合均勻，得到混 合料； (2) 將混合料置于發(fā)酵槽中進(jìn)行堆肥發(fā)酵，厚度為1. 4-2米，在25°C的環(huán)境溫度下讓 其自然升溫，控制在溫度為35-45°C內(nèi)發(fā)酵30-35小時(shí)后，從頂部均勻淋入10重量份的水， 繼續(xù)自然升溫并控制溫度在60-75°C內(nèi)發(fā)酵50-65小時(shí)，然后不再控制溫度，但當(dāng)其中的水 分質(zhì)量百分比含量等于或小于15%時(shí)，停止發(fā)酵，得到所述發(fā)酵肥料。
7. 如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的土壤復(fù)合保水劑，其特征在于：納米添加劑為沸石粉、 硼砂和二氧化硅的混合物，其混合物的比例為（1. 5-2) : (1. 2-1. 5) : 1。
8. 如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述土壤復(fù)合保水劑的制備方法，其特征在于： (1) 按照重量份數(shù)稱取各種組分； (2) 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將改性殼聚糖、改性海藻、丙烯酰胺加入到為三者總質(zhì)量3-5倍的 水中，然后加入過硫酸銨，升溫至60-70°C下攪拌反應(yīng)30-40 min，再加入N-乙烯基吡咯烷 酮繼續(xù)反應(yīng)20-30 min，最后加入N，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺并攪拌5-10 min ; (3) 自然冷卻降至室溫，向反應(yīng)體系中加入2-羥基-4-甲硫基丁酰胺、復(fù)合助劑、發(fā)酵 肥料、蒙脫土、羧甲基纖維素鈉、納米添加劑、鋁酸鈣粉和腐植酸鈉，升溫至40-5(TC并攪拌 10-15 min，攪拌結(jié)束后干燥即得所述土壤復(fù)合保水劑。
9. 如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的土壤復(fù)合保水劑，其特征在于：所述土壤復(fù)合保水劑 為粒狀、粉末狀形式。
10. 如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的土壤復(fù)合保水劑在農(nóng)林業(yè)保水、抗旱中的用途。
【文檔編號】C08B37/08GK104263376SQ201410485604
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】司紅康, 范遠(yuǎn)景, 史成武, 周緒勝 申請人:安徽大澤生物肥料科技有限公司