湿度的变化，适时的调节自身的水分的释放速度，稳定周边土壤环境的湿度。
[0062] 实施例6纳米包膜的颗粒产品的性能试验
[0063] 取2份实施例1所制备的纳米包膜的颗粒产品，每份50Kg，分别均匀散布在4平 米、1米深的土壤湿度为30%的农田土壤和9平米、1米深的沙漠中相对湿度接近0的沙土 上，观察纳米包膜的颗粒产品的释水情况，并每天随机抽取部分实验颗粒进行释水情况观 察并记录100天。
[0064] 结果：实验发现，普通农田土壤中的纳米包膜的颗粒产品几乎不进行释水；而沙 漠沙土中的纳米包膜的颗粒产品则先进行了释水，待到颗粒周围土壤的湿度接近13%后释 水过程就停滞了，随着土壤中水分的渗漏、蒸发，土壤的相对湿度降低，材料又开始了排水， 如此重复作用，颗粒周围土壤湿度始终保持在13 %左右内，该湿度范围内植物正好可以稳 定的生长。
[0065] 实验证明，纳米包膜的颗粒产品能根据周围环境中土壤水分含量的变化及时的决 定材料本身的排放水，保证土壤的相对湿度稳定在一定的范围内不改变。
[0066] 实施例7纳米包膜的颗粒产品的性能试验
[0067] 实验地点在山东省潍坊市，室外，取实施例1制备的纳米包膜的颗粒产品50Kg，均 匀散布在当地的土壤（9平方米1米深）上，然后掩埋，在室外放置200天（5月~9月）， 200天后，挖取土壤进行化学成分分析检测。
[0068] 结果：掩埋纳米包膜的颗粒产品的土壤中，未发现有纳米包膜的颗粒产品，并且未 发现聚乳酸、壳聚糖等大分子物质，证明纳米包膜的颗粒产品已经降解完全，且没有产生任 何对土壤环境有害的化学物质。
[0069] 实验结果表明：纳米包膜的颗粒产品能够在土壤中自行降解，且不会产生有害物 质，不会污染土壤环境，能克服原有保水方法的缺点，能够对沙漠化进行科学健康的治理。
[0070] 实施例8纳米包膜的颗粒产品的性能试验
[0071] 实验地点：包头市兴胜镇东达口村大青山山脉样地。在土沙混合的阳坡实验种植 500棵樟子松，挖取射深度50cm的树坑，树坑之间间隔3米，进行种植。将种植的500株树 木分成5组，分别标为样地1、2、3、4、5。其中将样地5标为对照组。实验组取实施例1制备 的纳米包膜的颗粒产品5Kg渗入回填土中，拌均后回填，距地表10公分厚层内为原土，不掺 肥。对照区将原土填回不做任何处理。每七天测一次土壤含水量并在实验过程中记录降水 量，在生长中期和生长末期调查成活率。并统计样地及对照地土壤情况和苗木长势情况，完 成检测报告。
[0072] 结果：试验土壤水含量测试数据记录如表1所示。
[0073] 表 1
【主权项】
1. 一种纳米壳聚糖复合材料，其特征在于：是由以下重量份的原料制成的： 聚乳酸2~15份，壳聚糖5~35份，羟丙基甲基纤维素10~40份，乙烯基酮类聚合 物10~30份，释氧剂0. 5~2份，分散剂0. 1~0. 2份，纳米粒子添加剂0. 1~0. 15份； 所述乙烯基酮类聚合物选自聚乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮类聚合物； 所述释氧剂选自过氧化钙缓释氧剂； 所述分散剂选自脂肪酸类分散剂； 所述纳米粒子添加剂选自氯化钾纳米颗粒，硝酸钾纳米颗粒。
2. 根据权利要求1所述的纳米壳聚糖复合材料，其特征在于：所述壳聚糖的N-脱乙酰 度为60 %~95 %，平均分子量为0. 23M~0. 5M。
3. 根据权利要求1所述的纳米壳聚糖复合材料，其特征在于：所述脂肪酸类分散剂选 自甘油二酯、甘油三酯。
4. 权利要求1~3中任一项所述的纳米壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于：包 括以下步骤： (1) 在常温常压下，将聚乳酸溶于有机溶剂中，配制成质量百分比为5%~15%的PLA 有机溶液，然后在常压下加热至50°C ±5°C，加入羟丙基甲基纤维素，混匀，形成PLA-羟丙 基甲基纤维素混合溶液，在常压、70°C ±5°C、氮气保护的条件下，发生聚合反应，得到胶状 物，反应时间40分钟； (2) 在常压、40°C ±5°C的条件下，将壳聚糖溶于pH为4~6. 5的醋酸缓冲液中，得到 壳聚糖酸性溶液，壳聚糖的质量浓度为45%~80% ;再将该溶液与分散剂及纳米粒子添加 剂混合共同溶于有机溶剂中，待壳聚糖均匀分散后，得到壳聚糖的有机溶液； (3) 将步骤（1)制备得到的胶状物搅拌加入步骤（2)制备的壳聚糖的有机溶液中，混 匀，在常压、70°C ±5°C的条件下静止反应2小时，得到复合溶液； (4) 将步骤（3)制备的复合溶液与乙烯基酮类聚合物、释氧剂混合，在常压、90°C ±5°C 的条件下反应3小时，得高分子复合溶液，即为本发明的纳米壳聚糖复合材料。
5. 根据权利要求4所述的纳米壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶 剂为二氯甲烷。
6. 权利要求1~3中任一项所述的纳米壳聚糖复合材料作为包膜材料的应用。
7. 根据权利要求6所述的应用，其特征在于：具体应用时，将所述纳米壳聚糖复合材料 作为包膜材料包裹水或肥料制备成纳米包膜的颗粒产品。
8. 根据权利要求7所述的应用，其特征在于：制备纳米包膜的颗粒产品的方法为：首先 用二氯甲烷对高分子复合溶液进行稀释，然后加入固化剂，加热到120°C后注入双微滴喷射 系统设备中，同时将水或水溶液也注入双微滴喷射系统设备中，然后进行喷射，高分子复合 溶液与水或水溶液的体积比控制在1 :1~1 :1〇,得到纳米包膜的颗粒产品； 所述固化剂选自选自碱性环氧树脂固化剂；固化剂与壳聚糖的用量关系为：壳聚糖 5~35份，固化剂0. 5~1份，按重量份计； 所述水溶液为肥料与水形成的混合溶液。
9. 根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述固化剂选自ZY-H40环氧树脂固化 剂。
10. -种纳米包膜的颗粒产品，其特征在于：是由以下重量份的原料制成的： 聚乳酸2~15份，壳聚糖5~35份，羟丙基甲基纤维素10~40份，乙烯基酮类聚合 物10~30份，释氧剂0. 5~2份，分散剂0. 1~0. 2份，纳米粒子添加剂0. 1~0. 15份， 固化剂0. 5~1份； 所述乙烯基酮类聚合物选自聚乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮类聚合物； 所述释氧剂选自过氧化钙缓释氧剂； 所述分散剂选自脂肪酸类分散剂； 所述纳米粒子添加剂选自氯化钾纳米颗粒，硝酸钾纳米颗粒； 所述固化剂选自选自碱性环氧树脂固化剂； 是通过以下方法制备得到的： (1) 在常温常压下，将聚乳酸溶于有机溶剂中，配制成质量百分比为5%~15%的PLA 有机溶液，然后在常压下加热至50°C ±5°C，加入羟丙基甲基纤维素，混匀，形成PLA-羟丙 基甲基纤维素混合溶液，在常压、70°C ±5°C、氮气保护的条件下，发生聚合反应，得到胶状 物，反应时间40分钟； (2) 在常压、40°C ±5°C的条件下，将壳聚糖溶于pH为4~6. 5的醋酸缓冲液中，得到 壳聚糖酸性溶液，壳聚糖的质量浓度为45%~80% ;再将该溶液与分散剂及纳米粒子添加 剂混合共同溶于有机溶剂中，待壳聚糖均匀分散后，得到壳聚糖的有机溶液； (3) 将步骤（1)制备得到的胶状物搅拌加入步骤（2)制备的壳聚糖的有机溶液中，混 匀，在常压、70°C ±5°C的条件下静止反应2小时，得到复合溶液； (4) 将步骤（3)制备的复合溶液与乙烯基酮类聚合物、释氧剂混合，在常压、90°C ±5°C 的条件下反应3小时，得高分子复合溶液； (5) 用二氯甲烷对高分子复合溶液进行稀释，然后加入固化剂，加热到120°C后注入双 微滴喷射系统设备中，同时将水或水溶液也注入双微滴喷射系统设备中，然后进行喷射，高 分子复合溶液与水或水溶液的体积比控制在1 :1~1 :1〇,得到纳米包膜的颗粒产品； 所述水溶液为肥料与水形成的混合溶液。
【专利摘要】本发明公开了一种纳米壳聚糖复合材料，是由以下重量份的原料制成的：聚乳酸2～15份，壳聚糖5～35份，羟丙基甲基纤维素10～40份，乙烯基酮类聚合物10～30份，释氧剂0.5～2份，分散剂0.1～0.2份，纳米粒子添加剂0.1～0.15份。本发明还公开了其制备方法。本发明的纳米壳聚糖复合材料具有良好的保水性、阻水性，可以作为包膜材料进行应用，比如：作为包膜材料包裹水或肥料形成纳米包膜的颗粒产品，本发明公开了该纳米包膜颗粒产品的制备方法。本发明的纳米包膜的颗粒产品具有缓释性，与土壤混合后，其包裹的水或肥料将会以缓释的形式向土壤中释放，可广泛的应用到沙漠化治理的过程当中，能科学高效的进行沙漠化治理工作。
【IPC分类】C08K5-103, C08K3-16, C08L5-08, C09K17-32, C08K3-28, C08L67-04, C08K3-22, C09K101-00, C05G3-00, C08L39-06, C08L1-28
【公开号】CN104629092
【申请号】CN201410729507
【发明人】马新亮, 马万龙, 李传波
【申请人】马新亮
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月4日