营养保水剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种营养保水剂的制备方法，包括以下步骤：制备椰壳粉和柚子皮粉，备用；将椰壳粉和柚子皮粉按照一定体积比混合均匀进行发酵，制备得到发酵产物；将海藻籽和所述发酵产物按照一定体积比混合均匀，获得土壤保水剂基料；将丝瓜络分割成矩形块体；将含芽孢杆菌的营养保水剂基料与所述丝瓜络按照一定体积比混合，之后向其中加入等量水进行混合搅拌呈凝胶状的营养保水剂二级料；将所述土壤保水剂二级料烘干并压缩成块状，之后，按照一定规格切割成小块状的土壤保水剂三级料；以及将所述土壤保水剂三级料的表层压缩一层活性炭层。本发明的土壤保水剂无毒无害，自然降解过程中可缓慢释放养分，可在一定程度上提高栽培植物的质量和产量。
【专利说明】
营养保水剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及环保材料的吸水保湿剂技术领域。更具体地说，本发明涉及一种营养 保水剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 保水剂(Water retaining agent)是近年来发展较快的一种化学节水、高科技抗 旱产品，现已逐步应用于花卉、苗木及农作物等的生产。保水剂具有快速吸收和缓慢释放水 分的特性，可减少栽培基质表面积水和基质水分蒸发量。也就是说，在浇灌过程中，保水剂 可将植物不能持续利用的重力水储存起来，有效增加基质持水量，然后逐渐将水分释放供 植物利用，以提高水分利用率。
[0003] 随着栽培基质的普及，生产上使用的各类基质都普遍存在保水性和保肥性较差等 缺点，影响植物生长，降低植物品质。目前，在保水剂研究领域内，高分子合成类的聚丙稀酸 钠保水剂是保水剂研究和应用较多的一类，因其含有大量羧基、羟基等亲水性基团，能吸收 自身重量几百乃至上千倍的去离子水，具有无环境污染、适用性高等特点。但是，由于其合 成原料来源于石油加工产品丙烯酸，石油能源的紧缺和丙烯酸价格的上涨，使聚丙稀酸钠 保水剂生产成本提高，在无土栽培应用方面推广较慢。在一定条件下，这类保水剂的降解还 可能会产生有害物质，对植物生长产生不利影响。
【发明内容】
[0004] 本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0005] 本发明还有一个目的是提供一种营养保水剂的制备方法，其能够有效改善栽培基 质保水性能，在使用过程中无毒无害，自然降解过程中可缓慢释放养分，对保水剂自身理化 性质有一定的调节作用，可在一定程度上提高栽培植物的质量和产量。
[0006] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种营养保水剂的制备方 法，其特征在于，包括：
[0007] 步骤一、将椰壳和柚子皮洗净，烘干至含水量低于10%，之后将椰壳和柚子皮粉碎 成30-60目的椰壳粉和柚子皮粉，备用；
[0008] 步骤二、将所述椰壳粉和所述柚子皮粉按照体积比为1-2:1的比例混合均匀，在温 度为40-50°C下发酵48-52h，制备得到发酵产物，备用；
[0009] 步骤三、将海藻籽和所述发酵产物按照体积比为1-2:1的比例混合均匀获得营养 保水剂基料，之后，向营养保水剂基料中加入芽孢杆菌，使得所述芽孢杆菌占营养保水剂基 料的质量百分比浓度为1-3%，备用；
[0010] 步骤四、将丝瓜络分害喊长彡〇.5m、宽<0· 5cm和厚度彡0.3cm的矩形块体，备用； [0011]步骤五、将含芽孢杆菌的营养保水剂基料与所述丝瓜络按照体积比为1:1-2的比 例混合，之后向其中加入等量水进行混合搅拌呈凝胶状的营养保水剂二级料；
[0012]步骤六、将所述营养保水剂二级料烘干至含水量低于8 %并压缩成块状，之后，按 照长<3cm、宽<2cm和厚度< lcm的规格切割，获得营养保水剂三级料；以及 [0013]步骤七、将所述营养保水剂三级料的表层涂布一层厚度<0.3mm的活性炭层。
[0014]优选的是，其中，所述步骤一中将椰壳和柚子皮洗净，烘干至含水量低于7%。
[0015]优选的是，其中，所述步骤二中将所述椰壳粉和所述柚子皮粉按照体积比为2:1的 比例混合均匀，在温度为45°C下发酵52h，制备得到发酵产物，备用。
[0016] 优选的是，其中，所述步骤三中将海藻籽和所述发酵产物按照体积比为2:1的比例 混合均匀，获得营养保水剂基料，备用。
[0017] 优选的是，其中，所述步骤四中将丝瓜络分割成长为0.5cm、宽为0.5cm和厚度为 0.2cm的矩形块体，备用。
[0018]优选的是，其中，所述步骤五中将营养保水剂基料与所述丝瓜络按照体积比为1:1 的比例混合，之后向其中加入等量水进行混合搅拌呈凝胶状的营养保水剂二级料。
[0019]优选的是，其中，所述步骤六中将所述营养保水剂二级料烘干至含水量低于6%并 压缩成块状，之后，按照长为2cm、宽< 1.5cm和厚度< 1.0cm的规格切割，获得营养保水剂三 级料。
[0020]优选的是，其中，所述步骤七中将所述营养保水剂三级料的表层涂布一层厚度为 0.3mm的活性炭层。
[0021]优选的是，其中，所述步骤七中活性炭层的涂布方法具体为：
[0022] 9.1将活性炭粉碎成40-80目的粉末；
[0023] 9.2将活性炭粉末、可溶性淀粉和水按照体积比为1-2:1-2: 3的比例混合均匀，获 得涂覆料；
[0024] 9.3将营养保水剂三级料与所述涂覆料混合搅拌15min，完成活性炭层的涂布。
[0025] 一种营养保水剂。
[0026]本发明至少包括以下有益效果：
[0027] 椰壳含灰分0.61 %，木质素36.51 %，纤维素53.06 %，戊聚糖29.27 % (总量）。纤维 素含戊聚糖20.54%，灰分中主成分为氢氧化钾。柚子皮含的主要成分为31.1 %的酚类、 18.7%的多糖、14.0%的脂肪、10.8%的粗纤维、9.9%的水分、3.0%的灰分和0.5%的生物 碱，柚子皮还含有20多种微量元素;将二者按照合适的比例混合后进行发酵处理，使得其中 的蛋白质和糖类进行适度降解，之后应用海藻胶将发酵产物制作成凝胶状的土壤保水剂基 料，之后，再应用丝瓜络为支撑体，将土壤保水剂基料进行固化干燥保存，并表面涂覆有活 性炭层，目的在于，在保水剂保存期间，保证了保水剂内部含水量处于较低水平，始终处于 干燥状态，保水剂的性能稳定，其中的营养成分不流失，不变质;在保水剂使用期间，涂覆的 活性炭层还能吸附大量水分，保持保水剂内部湿润，使得保水剂内部的营养物质不断补充 入土壤中，且保水剂各种成分均为天然成分，易于降解，不会对土壤造成污染；
[0028]营养保水剂在使用过程中，芽孢杆菌的保湿性强，为营养保水剂提供保护膜，防止 肥份及水份流失；.有机质分解力强:增殖的同时，会释出高活性的分解酵素，将难分解的大 分子物质分解成可利用的小分子物质；.产生丰富的代谢生成物:合成多种有机酸、酶、生理 活性等物质，及其它多种容易被利用的养份；.抑菌、灭害力强:具有占据空间优势，抑制有 害菌、病原菌等有害微生物的的生长繁殖；.除臭:可以分解产生恶臭气体的有机物质、有机 硫化物、有机氮等，大大改善场所的环境；
[0029] 营养保水剂二级料烘干并压缩成块状，提高其致密度，但是由于有丝瓜络的存在 又保持营养保水剂二级料中的孔隙率较高，保水效果好；
[0030] 椰壳和柚子皮烘干至含水量较低，保证粉碎效果好；
[0031] 海藻籽中的藻胶元含量高，遇水可以快速溶出，用于与发酵产物混合，制备成凝胶 状的保水剂基料，方便快捷，且海藻还对植物具有一定的抗病效果，保持植物健康生长； [0032]应用丝瓜络为支撑体，将土壤保水剂基料进行固化干燥保存，易于成型，且保水剂 基料的密度较为均一，内部多孔，丝瓜络的网状结构也易于水分迅速在保水剂基料的矩形 块体内扩散，有助于营养物质的溶出。
[0033] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书 文字能够据以实施。
[0035]应当理解，本文所使用的诸如"具有"、"包含"以及"包括"术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。
[0036] 本发明提供一种营养保水剂的制备方法，其特征在于，包括：
[0037] 步骤一、将椰壳和柚子皮洗净，烘干至含水量低于10%，之后将椰壳和柚子皮粉碎 成30-60目的椰壳粉和柚子皮粉，备用；
[0038] 步骤二、将所述椰壳粉和所述柚子皮粉按照体积比为1-2:1的比例混合均匀，在温 度为40-50°C下发酵48-52h，制备得到发酵产物，备用；
[0039]步骤三、将海藻籽和所述发酵产物按照体积比为1-2:1的比例混合均匀获得营养 保水剂基料，之后，向营养保水剂基料中加入芽孢杆菌，使得所述芽孢杆菌占营养保水剂基 料的质量百分比浓度为1-3%，备用；
[0040] 步骤四、将丝瓜络分割成长<0 · 5m、宽<0 · 5cm和厚度<0 · 3cm的矩形块体，备用；
[0041] 步骤五、将含芽孢杆菌的营养保水剂基料与所述丝瓜络按照体积比为1:1-2的比 例混合，之后向其中加入等量水进行混合搅拌呈凝胶状的营养保水剂二级料；
[0042] 步骤六、将所述营养保水剂二级料烘干至含水量低于8 %并压缩成块状，之后，按 照长<3cm、宽<2cm和厚度< lcm的规格切割，获得营养保水剂三级料；以及
[0043]步骤七、将所述营养保水剂三级料的表层涂布一层厚度<0.3mm的活性炭层。
[0044] 在上述方案中，椰壳含灰分0.61 %，木质素36.51 %，纤维素53.06 %，戊聚糖 29.27% (总量）。纤维素含戊聚糖20.54%，灰分中主成分为氢氧化钾。柚子皮里面的白色絮 状层中含有大量的纤维素;将二者按照合适的比例混合后进行发酵处理，使得其中的蛋白 质和糖类进行适度降解，之后应用海藻胶将发酵产物制作成凝胶状的土壤保水剂基料，之 后，再应用丝瓜络为支撑体，将土壤保水剂基料进行固化干燥保存，并表面涂覆有活性炭 层，目的在于，在保水剂保存期间，保证了保水剂内部含水量处于较低水平，始终处于干燥 状态，保水剂的性能稳定，其中的营养成分不流失，不变质;在保水剂使用期间，涂覆的活性 炭层还能吸附大量水分，保持保水剂内部湿润，使得保水剂内部的营养物质不断补充入土 壤中，且保水剂各种成分均为天然成分，易于降解，不会对土壤造成污染；
[0045] 营养保水剂在使用过程中，芽孢杆菌的保湿性强，为营养保水剂提供保护膜，防止 肥份及水份流失；.有机质分解力强:增殖的同时，会释出高活性的分解酵素，将难分解的大 分子物质分解成可利用的小分子物质；.产生丰富的代谢生成物:合成多种有机酸、酶、生理 活性等物质，及其它多种容易被利用的养份；.抑菌、灭害力强:具有占据空间优势，抑制有 害菌、病原菌等有害微生物的的生长繁殖；.除臭:可以分解产生恶臭气体的有机物质、有机 硫化物、有机氮等，大大改善场所的环境；
[0046] 营养保水剂二级料烘干并压缩成块状，提高其致密度，但是由于有丝瓜络的存在 又保持营养保水剂二级料中的孔隙率较高，保水效果好。
[0047] -个优选方案中，所述步骤一中将椰壳和柚子皮洗净，烘干至含水量低于7%。 [0048]在上述方案中，椰壳和柚子皮烘干至含水量较低，保证粉碎效果好。
[0049] -个优选方案中，所述步骤二中将所述椰壳粉和所述柚子皮粉按照体积比为2:1 的比例混合均匀，在温度为45°C下发酵52h，制备得到发酵产物，备用。
[0050] 在上述方案中，海藻籽中的藻胶元含量高，遇水可以快速溶出，用于与发酵产物混 合，制备成凝胶状的保水剂基料，方便快捷，且海藻还对植物具有一定的抗病效果，保持植 物健康生长。
[0051] 一个优选方案中，所述步骤三中将海藻籽和所述发酵产物按照体积比为2:1的比 例混合均匀，获得营养保水剂基料，备用。
[0052] 一个优选方案中，所述步骤四中将丝瓜络分割成长为0.5cm、宽为0.5cm和厚度为 0.2cm的矩形块体，备用。
[0053]在上述方案中，应用丝瓜络为支撑体，将土壤保水剂基料进行固化干燥保存，易于 成型，且保水剂基料的密度较为均一，内部多孔，丝瓜络的网状结构也易于水分迅速在保水 剂基料的矩形块体内扩散，有助于营养物质的溶出。
[0054] 一个优选方案中，所述步骤五中将营养保水剂基料与所述丝瓜络按照体积比为1: 1的比例混合，之后向其中加入等量水进行混合搅拌呈凝胶状的营养保水剂二级料。
[0055] -个优选方案中，所述步骤六中将所述营养保水剂二级料烘干至含水量低于6% 并压缩成块状，之后，按照长为2cm、宽< 1.5cm和厚度< 1.0cm的规格切割，获得营养保水剂 三级料。
[0056] -个优选方案中，所述步骤七中将所述营养保水剂三级料的表层涂布一层厚度为 0.3mm的活性炭层。
[0057] 一个优选方案中，所述步骤七中活性炭层的涂布方法具体为：
[0058] 9.1将活性炭粉碎成40-80目的粉末；
[0059] 9.2将活性炭粉末、可溶性淀粉和水按照体积比为1-2:1-2: 3的比例混合均匀，获 得涂覆料；
[0060] 9.3将营养保水剂三级料与所述涂覆料混合搅拌15min，完成活性炭层的涂布。
[00611在上述方案中，将步骤9.3中土壤保水剂三级料与涂覆料混合搅拌之后，晾干水 分，并进行干燥处理，之后将其放置于通风阴凉处进行保存即可。
[0062]应用上述方法制备的保水剂： 初次使用吸水倍数为 21.2-22.5 g/g; 第二次使用吸水倍数为18.5-20.5 g/g; 第三次使用吸水倍数为16.2-18.5 g/g;
[0063] 第四次使用吸水倍数为 15.5-17.8 g/g; 第五次使用吸水倍数为 14.8-16.2 g/g; 第六次使用吸水倍数为 14.7-15.2 g/g; 第七次使用吸水倍数为 13.4-14.6 g/g。
[0064] 本发明的营养保水剂保水效果好，可多次重复利用。
[0065] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地 实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限 于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
【主权项】
1. 一种营养保水剂的制备方法，其特征在于，包括： 步骤一、将椰壳和柚子皮洗净，烘干至含水量低于10%，之后将椰壳和柚子皮粉碎成 30-60目的椰壳粉和柚子皮粉，备用； 步骤二、将所述椰壳粉和所述柚子皮粉按照体积比为1-2:1的比例混合均匀，在温度为 40-50°C下发酵48-52h，制备得到发酵产物，备用； 步骤三、将海藻籽和所述发酵产物按照体积比为1-2:1的比例混合均匀获得营养保水 剂基料，之后，向营养保水剂基料中加入芽孢杆菌，使得所述芽孢杆菌占营养保水剂基料的 质量百分比浓度为1-3%，备用； 步骤四、将丝瓜络分割成长<0.5m、宽<0.5cm和厚度<0.3cm的矩形块体，备用； 步骤五、将含芽孢杆菌的营养保水剂基料与所述丝瓜络按照体积比为1:1-2的比例混 合，之后向其中加入等量水进行混合搅拌呈凝胶状的营养保水剂二级料； 步骤六、将所述营养保水剂二级料烘干至含水量低于8%并压缩成块状，之后，按照长 <3cm、宽<2cm和厚度Slcm的规格切割，获得营养保水剂三级料；以及 步骤七、将所述营养保水剂三级料的表层涂布一层厚度<〇.3_的活性炭层。2. 如权利要求1所述的营养保水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中将椰壳和柚 子皮洗净，烘干至含水量低于7 %。3. 如权利要求1所述的营养保水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中将所述椰壳 粉和所述柚子皮粉按照体积比为2:1的比例混合均匀，在温度为45°C下发酵52h，制备得到 发酵产物，备用。4. 如权利要求1所述的营养保水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中将海藻籽和 所述发酵产物按照体积比为2:1的比例混合均匀，获得营养保水剂基料，备用。5. 如权利要求1所述的营养保水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤四中将丝瓜络分 割成长为〇.5cm、宽为0.5cm和厚度为0.2cm的矩形块体，备用。6. 如权利要求1所述的营养保水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤五中将营养保水 剂基料与所述丝瓜络按照体积比为1:1的比例混合，之后向其中加入等量水进行混合搅拌 呈凝胶状的营养保水剂二级料。7. 如权利要求1所述的营养保水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤六中将所述营养 保水剂二级料烘干至含水量低于6%并压缩成块状，之后，按照长为2cm、宽< 1.5cm和厚度 < 1.0 cm的规格切割，获得营养保水剂三级料。8. 如权利要求1所述的营养保水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤七中将所述营养 保水剂三级料的表层涂布一层厚度为〇. 3mm的活性炭层。9. 如权利要求8所述的营养保水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤七中活性炭层的 涂布方法具体为： 9.1将活性炭粉碎成40-80目的粉末； 9.2将活性炭粉末、可溶性淀粉和水按照体积比为1-2:1-2: 3的比例混合均匀，获得涂 覆料； 9.3将营养保水剂三级料与所述涂覆料混合搅拌15min，完成活性炭层的涂布。10. -种如权利要求1 -9所述的制备方法制备的营养保水剂。
【文档编号】C05G3/06GK105948897SQ201610278372
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】农杰
【申请人】农杰