一种土壤用复合保水剂及其制备方法和用途
【专利摘要】本发明涉及一种土壤复合保水剂，所述土壤复合保水剂包括改性壳聚糖、改性海藻、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、2-羟基-4-甲硫基丁酰胺、复合助剂、发酵肥料、蒙脱土、羧甲基纤维素钠、纳米添加剂、铝酸钙粉和腐植酸钠。该种新型土壤复合保水剂通过组分的合适选择和工艺的特定组合而表现出优异的土壤持水性能，大大提高了对土壤中水分的利用率而避免了水分的散失，从而有利于土壤的保水、保湿和作物的生长，具有广泛的工业化前景和市场价值。
【专利说明】一种土壤用复合保水剂及其制备方法和用途
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种保水剂，更具体地涉及一种土壤用复合保水剂及其制备方法和用 途，属于农业【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 在我国，干旱和半干旱地区所占比例达国土面积的50%以上，而土壤的持水能力 较低，且容易蒸发，水分本身的利用度低，因而干旱问题日益成为困扰我国农林业的一大难 题； 近年来，土壤保水剂作为一种能够有效增强土壤持水力和保水力的新型复合助剂，在 土壤结构改良、农业保水抗旱等领域取得了诸多重要进展； 现有技术中已有许多有关保水剂的相关报道，例如： CN102127456A的专利申请报道了一种土壤保水剂，其采用丙烯酸、淀粉、乙氨酸以及硼 砂进行聚合反应，一段时间后加入过硫酸钾、氟硅酸钠、偏硅酸钠继续反应，从而得到土壤 保水剂； CN102432761A的专利申请公开了一种营养型保水剂，其以丙烯酸为单体、氨水为中和 齐U、尿素和可溶性淀粉为添加剂，采用水溶液聚合方法实现保水剂的制备，可广泛应用于干 旱土壤地区； CN101508895A的专利申请公开了一种农用保水剂，其包含如下比例的组分：丙烯酸 70-10、氢氧化钠30-40、丙烯酰胺18-30、淀粉10-22、聚乙烯醇5-15、交联剂0. 15-0. 5、粘土 10-20、纤维6-15、引发剂0. 5-2. 5、烷烃及表面活性剂2-6、其它3-8。该保水剂生产工艺简 单、性能稳定，可广泛应用于农林业的土壤节水保湿领域； 尽管已有多种保水剂的成功研制，但这些保水剂仍存在着保水量不够大、持水时间不 够久以及功能性单一等缺陷。因此，如何开发一种保水持久、功能全面的新型土壤保水剂已 成为研究者们亟待解决的技术问题； 本发明人针对现有技术的缺陷，通过比对文献资料和实验设计而研制出一种新型的复 合保水剂，从而克服缺陷、提升保水剂性能，具有广泛的市场前景。
【发明内容】
[0003] 为了制备得到保水持久、功能齐全的复合保水剂，本发明人对此进行了大量深入 的研究，在付出了充分的创造性劳动和经过深入的科学探究后，从而完成了本发明； 具体而言，本发明主要涉及如下几个方面； 第一个方面，本发明涉及一种土壤用复合保水剂，所述复合保水剂包括改性壳聚糖、改 性海藻、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N，N' -亚甲基双丙烯酰胺、2-羟基-4-甲硫基丁酰 胺、过硫酸铵、复合助剂、发酵肥料、蒙脱土、羧甲基纤维素钠、纳米添加剂、铝酸钙粉和腐植 酸钠； 在所述土壤复合保水剂中，以重量份计，其具体组分含量如下： 改性壳聚糖 |5-10
【权利要求】
1. 一种土壤复合保水剂，所述土壤复合保水剂包括改性壳聚糖、改性海藻、丙烯酰胺、 N-乙烯基吡咯烷酮、Ν，Ν' -亚甲基双丙烯酰胺、2-羟基-4-甲硫基丁酰胺、过硫酸铵、复合 助剂、发酵肥料、蒙脱土、羧甲基纤维素钠、纳米添加剂、铝酸钙粉和腐植酸钠。
2. 如权利要求1所述的土壤复合保水剂，其特征在于：以重量份计，其具体组分含量如 下：
3. 如权利要求1或2所述的土壤复合保水剂，其特征在于：称取可溶性壳聚糖加入蒸 馏水配制成5-8 wt%溶液，加入浒苔粉，搅拌升温至50-60°C并混合5-10 min，然后加入钛 酸异丙酯，升温至70-80°C搅拌反应20-25 min，即得所述改性壳聚糖；其中可溶性壳聚糖、 浒苔粉和钛酸异丙酯的重量比例为1:0. 1-0. 2:0. 08-0. 15。
4. 如权利要求1-3所述的土壤复合保水剂，其特征在于：称取海藻，用质量百分比浓度 为0. 2-0. 5%的焦亚硫酸钠水溶液浸泡5-10 min，然后清洗、自然晾干，粉碎至50-80目，得 到粉末；再向其中加入为粉末质量2-3倍的质量百分比浓度为10-12%的松香酸铜水溶液， 升温至60-70°C搅拌混合反应15-20 min，然后浓缩、干燥、研磨至20-30目，得到所述改性 海藻。
5. 如权利要求1-4任一项所述的土壤复合保水剂，其特征在于：将海泡石、松针和凹凸 棒土按照质量比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 的质量百分比浓度为〇. 5-0. 8%的柠檬酸水溶液，并于55-65°C下搅拌10-20 min，烘干后加 入为海泡石重量3-5%的水杨酸2-噻吩甲醇酯和为海泡石重量1-2%的三丁基己基溴化膦， 继续搅拌5-10 min,最后加入相当于海泡石重量10-15%的乙酸异戊酯，混合均勻后造粒、 烘干，即得所述复合助剂。
6. 如权利要求1-5任一项所述的土壤复合保水剂，其特征在于：所述发酵肥料的制备 方法为： (1) 将1重量份的EM菌、40重量份的玉米秸杆粉、0. 5重量份的氯化钙、5重量份的草 木灰、8重量份的云母粉、20重量份的干燥鸽子粪、3重量份的棉柏、5重量份的蚕沙、3重量 份的木薯渣、6重量份的麦麸加水至水分质量百分比含量为35-45%，充分混合均匀，得到混 合料； (2) 将混合料置于发酵槽中进行堆肥发酵，厚度为1. 4-2米，在25°C的环境温度下让 其自然升温，控制在温度为35-45°C内发酵30-35小时后，从顶部均匀淋入10重量份的水， 继续自然升温并控制温度在60-75°C内发酵50-65小时，然后不再控制温度，但当其中的水 分质量百分比含量等于或小于15%时，停止发酵，得到所述发酵肥料。
7. 如权利要求1-6任一项所述的土壤复合保水剂，其特征在于：纳米添加剂为沸石粉、 硼砂和二氧化硅的混合物，其混合物的比例为（1. 5-2) : (1. 2-1. 5) : 1。
8. 如权利要求1-7任一项所述土壤复合保水剂的制备方法，其特征在于： (1) 按照重量份数称取各种组分； (2) 在氮气保护下，将改性壳聚糖、改性海藻、丙烯酰胺加入到为三者总质量3-5倍的 水中，然后加入过硫酸铵，升温至60-70°C下搅拌反应30-40 min，再加入N-乙烯基吡咯烷 酮继续反应20-30 min，最后加入N，Ν' -亚甲基双丙烯酰胺并搅拌5-10 min ; (3) 自然冷却降至室温，向反应体系中加入2-羟基-4-甲硫基丁酰胺、复合助剂、发酵 肥料、蒙脱土、羧甲基纤维素钠、纳米添加剂、铝酸钙粉和腐植酸钠，升温至40-5(TC并搅拌 10-15 min，搅拌结束后干燥即得所述土壤复合保水剂。
9. 如权利要求1-8任一项所述的土壤复合保水剂，其特征在于：所述土壤复合保水剂 为粒状、粉末状形式。
10. 如权利要求1-9任一项所述的土壤复合保水剂在农林业保水、抗旱中的用途。
【文档编号】C08B37/08GK104263376SQ201410485604
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】司红康, 范远景, 史成武, 周绪胜 申请人:安徽大泽生物肥料科技有限公司