一种高保水液态肥料地膜及其制备方法

文档序号:9927730阅读:711来源:国知局
一种高保水液态肥料地膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及农用液态地膜领域,尤其涉及一种高保水液态肥料地膜及其制备方法
【背景技术】
[0002]在农作物种植过程中,通常会在农作物种植后在地表上覆盖塑料地膜,起到保温、保湿作用,从而使农作物早出苗、早熟和提高产量。传统的塑料地膜在运输、覆膜、收膜时较为麻烦,影响效率。此外,塑料地膜容易被风吹跑,影响农作物生长。而且塑料地膜容易破碎,碎片残留在土壤中后回收困难,不易降解,造成土壤受污染,导致土壤结块板结,肥力下降。
[0003]授权公告号为CN103613460B,申请日为2011年11月25日的中国发明专利公开了一种液态地膜功能、制备及其使用方法。其主要技术方案为:取污泥,加入由水溶解的三氯异氰尿酸构成的灭菌剂除臭灭菌;然后加入腐殖酸原粉、无机盐和水混合搅拌均质后,再通过研磨、反应制成膏状体构成的母料;取聚丙烯酰胺及其衍生物、木质素磺酸盐或/和纤维素衍生物构成具有成膜、渗透、分散、螯合和保水性能的子料;使用时由水将上述子料溶解,再将其加入母料中搅拌制成粥状体,然后再加入水搅拌稀释均匀,即可由喷雾器喷洒形成地膜。由污泥为主料制备液态地膜,不仅基本解决了污泥处理的难题,更主要的是使其变废为宝可以大大培肥地力,并有增温、保墒、促进作物生长之功能,实现消除“白色污染”,控制农业扬尘因子,改良土壤,节约水资源,农民增收节支,促进农业可持续发展。
[0004]上述技术方案的液态地膜在一定程度上解决了“白色污染”的问题,且利用污泥变废为宝,节能环保,但是该液态地膜的保水、保温效果不够理想,且功能性较为单一;此外与土壤粘结力较差,容易被雨水冲刷。

【发明内容】

[0005]为了解决上述技术问题,本发明提供了一种高保水液态肥料地膜及其制备方法。本发明的液态肥料地膜成膜效果好,能够改善土壤结构,保水、保温效果出色,容易降解,具有增肥,促进农作物根系生长的功能;且与土壤的粘结性好,不易被雨水冲刷。
[0006]本发明的具体技术方案为:一种高保水液态肥料地膜,由下列质量份的物质制备而成:丙烯酸80-120份,4wt %的氢氧化钠溶液200-240份,过硫酸钾0.3-0.5份,氯化铝0.6-
0.8份,N,N’亚甲基双丙烯酰胺0.2-0.4份,碳酸氢钠2-4份,海藻浓缩液30-50份,聚乙烯醇4-6份,羧甲基纤维素3-5份,丝蛋白粉3-5份,增氧剂3-5份,无机肥粒子3_6份。
[0007]本发明的液态肥料地膜中,由于聚丙烯酸钠、海藻浓缩液、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、丝蛋白粉的存在,形成具有较为黏稠的凝胶状液体,在喷洒到土壤表面后,能够迅速形成一层凝胶膜,成膜后能够抑制土壤水分蒸发,热量散失,起到保水、保温的作用。该膜与土壤的粘附力强,可将土壤中的土颗粒联结成理想的团聚体,从而改善土壤结构,使土壤具有较好的通透性,适合农作物的生长。该液态肥料地膜中聚丙烯酸钠、海藻浓缩液、聚乙烯醇、羧甲基纤维素成分具有出色的保湿功能,与丝蛋白粉复配后且成膜性、粘结性好,且成膜后膜中具有无数的立体微细孔道,增加了土壤与外界的通透性,便于“呼吸换气”,但又不至于使热量迅速散发,特别适用于液态肥料地膜的主要成分。该有液态肥料地膜喷洒后可自然降解,对环境无污染,绿色环保。
[0008]作为本技术方案的优选,所述海藻浓缩液由以下方法制得:将所述海藻切碎为海藻碎末,接着将海藻碎末添加到其100-200倍质量的沸水中蒸煮5-10min;然后将海藻碎末取出沥水,将其添加到10-20倍质量的焦磷酸钠溶液中,并超声波处理l-2h,制得海藻黏液;其中焦磷酸钠的质量浓度为3%,超声波处理温度为65-70°C,超声波功率为800-1200W,超声波频率为18-22kHz ;向海藻黏液中滴加氢氧化钠溶液调至中性,最后将海藻黏液浓缩至固含量为30-50 %的海藻浓缩液。
[0009]按上述方法提取得到的海藻浓缩液,具有丰富的海藻多糖以及其他活性物质,不仅成膜性、保湿性好,自身降解后也可作为土壤的调节剂,增强土壤肥力。
[0010]作为本技术方案的优选,所述丝蛋白粉由以下方法制得:将蚕丝浸没到6g/L的碳酸钾溶液中在96-98°C下进行脱胶40min,并且在20min时更换碳酸钾溶液,其中蚕丝与碳酸钾溶液的固液比为(2-3)g/100mL;脱胶后将蚕丝取出并用水洗净,在60°C下烘干,再将蚕丝添加到100-200倍质量的浓度为l-2wt%的氯化钙溶液中在94-96°C下溶解2-3h,溶解后自然冷却,滤去固体杂质,将滤液装入透析袋中,将透析袋放置于水中透析2-3天,最后将透析袋中液体真空干燥后制得丝蛋白粉。
[0011]上述方法制备的丝蛋白粉,纯度高,溶于水后粘性好,能够增强液态肥料地膜成膜后的强度,且丝蛋白自身也可作为养分,提高土壤肥力。
[0012]作为本技术方案的优选,所述增氧剂由以下方法制得:将β-环糊精与水按质量比1:(1-2)混合后搅拌,使β-环糊精呈糊状,再将糊状的β-环糊精与过氧化脲、过碳酸钠中的一种按质量比1: (2-4)混合搅拌,在50-60°C下真空干燥,最后粉碎后制得增氧剂。
[0013]过氧化脲、过碳酸钠能够释放氧,将β-环糊精与过氧化脲、过碳酸钠复合后,β-环糊精能够将其进行包覆,由于过氧化脲、过碳酸钠易过度溶于水和受热而分解,有了环糊精的包覆,能够在一定程度上对过氧化脲、过碳酸钠起到保护、缓释作用,防止过氧化脲、过碳酸钠过快失效。且同时环糊精与水结合后呈糊状,易于与聚丙烯酸钠、海藻浓缩液、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、丝蛋白粉等物质相容。当液态肥料地膜喷洒后,增氧剂渗透进入土壤中,缓慢释放氧,时效长,能够促进农作物根部生长。
[0014]作为本技术方案的优选,所述无机肥粒子由以下方法制得:将无机肥添加到水中制得质量浓度为4-8 %的无机肥液,将纳米凹凸棒土添加到无机肥液中进行超声波分散,再静置2_4h后过滤得到无机肥粒子。
[0015]将无机肥溶于水后制成无机肥液,纳米凹凸棒土具有很强的吸附性,将其分散到无机肥液中能够对无机肥液进行吸附,与液态肥料地膜其他成分一同添加水后,使无机肥液中的养分稳定性更好,喷洒后无机肥能够渗透进入土壤中,起到增强土壤肥效的作用,纳米凹凸棒土的具体加入量不限,保证其能饱和吸附无机肥液即可。
[0016]作为本技术方案的优选,所述无机肥选自尿素、氯化铵、硫胺、磷酸二铵、磷酸二氢钾、氯化钾中的至少三种。
[0017]—种高保水液态肥料地膜的制备方法,步骤为:
[0018]I)、分别称取各物质,先将丙烯酸、过硫酸钾、海藻浓缩液、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、丝蛋白粉添加到装有氢氧化钠溶液的反应容器中并在70-75°C下搅拌反应30-40min。氢氧化钠溶液在本发明中的作用为:1、作为制备聚丙烯酸钠的原料。2、增加聚丙烯酸钠的溶解度。3、调节pH值。
[0019]2)、将氯化铝、N,N’亚甲基双丙烯酰胺依次添加到反应容器中,并降温至60-65°C下搅拌反应,在2_4h后向反应容器中添加增氧剂、无机肥粒子和碳酸氢钠,并降温至50-550C继续搅拌反应20-40min,此时反应液具有一定的黏稠度,略微凝胶化,碳酸氢钠与其他物料混合后受热分解生产大量气体,在凝胶基体中生成了大量的毛细微孔,不仅大大地提高了液态肥料地膜的保水性,而且增强了液态肥料地膜的透气性,最后冷却至常温后制得高保水液态肥料地膜。
[0020]与现有技术对比,本发明的有益效
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