CN102532416A - 秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法 - Google Patents

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王爱刚
李忠笃
艾仕云
张继峰
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Abstract

本发明涉及农业肥料技术领域，具体的说是一种秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法，用于改良土壤。它包括以下步骤：(1)将秸秆粉碎后放入反应釜，一并加入氧化剂和催化剂，以蒸汽加热的方式反应2小时；(2)将反应釜中的氧化降解产物放入陈化池，陈化4～6小时；(3)陈化后的氧化降解产物通过固体分离机分离，分别得到固体滤渣和氧化液；(4)所得氧化液进入聚合釜，一并加入交联剂和引发剂，聚合温度为40～50℃，反应时间5～6小时；(5)将聚合物干燥，粉碎，包装。生产工艺简单，生产成本低，能规模化生产，而且利用固体滤渣生产复合肥或饲料，实现了秸秆的综合利用，避免了二次污染。

Description

秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法
技术领域：
本发明涉及农业肥料技术领域，具体的说是一种秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法，用于改良土壤。
背景技术：
我国具有丰富的秸秆资源，但大部分用作燃料，不仅浪费了宝贵的资源，而且造成环境污染。据发明人所知，秸秆中含有较高的纤维素、半纤维素、木质素等高分子成分，采用人工催化-氧化秸秆可将其氧化为含黄腐酸、低分子糖、氨基酸等多种成分的水溶性组合物，这些物质是构成土壤成分的重要物质，具有刺激植物生长发育、改善植物的营养状况的功效，将生成物与吸水性树脂复合，可实现吸水树脂在土壤中保水、保肥、固土保墒和降低成本的多重作用。目前，国内外生产企业中，生产的保水剂大都用于工业作为新型节水材料，而且生产工艺复杂、制造成本高、年生产能力不足3万吨。
发明内容：
本发明的目的是克服现有技术中存在的缺点，提供一种生产工艺简单、生产成本低、能规模化生产的秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法。
本发明是这样实现的：一种秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法，其特征是：它包括以下步骤：
(1)将秸秆粉碎后放入反应釜，一并加入氧化剂和催化剂，以蒸汽加热的方式反应2小时；
(2)将反应釜中的氧化降解产物放入陈化池陈化4～6小时；
(3)陈化后的氧化降解产物通过固体分离机分离，分别得到固体滤渣和氧化液；
(4)所得氧化液进入聚合釜，一并加入交联剂和引发剂，聚合温度为40～50℃，反应时间5～6小时；
(5)将聚合物干燥，粉碎，包装。
所述氧化剂为高锰酸钾、臭氧、双氧水、二氧化氯，催化剂为为磷酸或磷酸盐。
所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钾。
所述氧化剂和催化剂加入量分别为10～15％、1～2％。
所述交联剂和引发剂加入量分别为0.2～0.3％、0.3～0.45％。
其生产原理是：采用绿色氧化技术，选择无毒、高效的催化剂和氧化剂，使秸秆中的半纤维素、纤维素和木质素分解，打开其“活性中心”，切断弱化学键，生成含有黄腐酸、低分子糖、氨基酸的可溶性产品，再与含多种水溶性功能基团的不饱和单体接枝共聚反应，制备接技交联型吸水树脂。
本发明的优点是：生产工艺简单，生产成本低，能规模化生产，而且利用固体滤渣生产复合肥或饲料，实现了秸秆的综合利用，避免了二次污染。
具体实施方式：
实施例1：一种秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法，它包括以下步骤：
(1)将秸秆粉碎后放入反应釜，加入10％的双氧水作为氧化剂，加入2％磷酸作为催化剂，以蒸汽加热的方式反应2小时；
(2)将反应釜中的氧化降解产物放入陈化池陈化5小时；
(3)陈化后的氧化降解产物通过固体分离机分离，分别得到固体滤渣和氧化液；
(4)所得氧化液进入聚合釜，加入0.3％的N，N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂，加入0.3％的过硫酸钾作为引发剂，聚合温度为40℃，反应时间6小时；
(5)将聚合物干燥，粉碎，包装。
实施例2：一种秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法，它包括以下步骤：
(1)将秸秆粉碎后放入反应釜，加入12％的高锰酸钾作为氧化剂，加入1％磷酸钠作为催化剂，以蒸汽加热的方式反应2小时；
(2)将反应釜中的氧化降解产物放入陈化池陈化6小时；
(3)陈化后的氧化降解产物通过固体分离机分离，分别得到固体滤渣和氧化液；
(4)所得氧化液进入聚合釜，加入0.2％的N，N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂，加入0.45％的过硫酸钾作为引发剂，聚合温度为50℃，反应时间5小时；
(5)将聚合物干燥，粉碎，包装。
实施例3：一种秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法，它包括以下步骤：
(1)将秸秆粉碎后放入反应釜，加入10％的二氧化氯作为氧化剂，加入1％磷酸作为催化剂，以蒸汽加热的方式反应2小时；
(2)将反应釜中的氧化降解产物放入陈化池陈化4小时；
(3)陈化后的氧化降解产物通过固体分离机分离，分别得到固体滤渣和氧化液；
(4)所得氧化液进入聚合釜，加入0.25％的N，N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂，加入0.4％的过硫酸钾作为引发剂，聚合温度为45℃，反应时间5.5小时；
(5)将聚合物干燥，粉碎，包装。

Claims (5)

1.一种秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法，其特征是：它包括以下步骤：
(1)将秸秆粉碎后放入反应釜，一并加入氧化剂和催化剂，以蒸汽加热的方式反应2小时；
(2)将反应釜中的氧化降解产物放入陈化池，陈化4～6小时；
(3)陈化后的氧化降解产物通过固体分离机分离，分别得到固体滤渣和氧化液；
(4)所得氧化液进入聚合釜，按比例加入丙烯酸单体，通氮气驱氧，一并加入交联剂和引发剂，聚合温度为40～50℃，反应时间5～6小时；
(5)将聚合物干燥，粉碎，包装。
2.根据权利要求1所述的秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法，其特征是：所述氧化剂为高锰酸钾、臭氧、双氧水、二氧化氯，催化剂为磷酸或磷酸盐。
3.根据权利要求1所述的秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法，其特征是：所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钾。
4.根据权利要求2所述的秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法，其特征是：所述氧化剂和催化剂加入量分别为10～15％、1～2％。
5.根据权利要求1所述的秸秆氧化接枝制备土壤保水改良剂的方法，其特征是：所述交联剂和引发剂加入量分别为0.2～0.3％、0.3～0.45％。
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