CN111793177A

CN111793177A - 一种低成本性能优良可降解土壤保水剂和制备方法

Info

Publication number: CN111793177A
Application number: CN202010668374.6A
Authority: CN
Inventors: 李贤真; 水明海
Original assignee: Gansu Hairuida Ecological Environment Technology Co ltd
Current assignee: Gansu Hairuida Ecological Environment Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-13
Filing date: 2020-07-13
Publication date: 2020-10-20

Abstract

本发明公开了一种低成本性能优良可降解土壤保水剂和制备方法。其制备步骤和技术方案为：锯末重量分数为20‑50％，丙烯酰胺重量分数为80‑50％。将混合原料压送至聚合釜中，并加入引发剂(为丙烯酰重量的0.05‑1.5％)和交联剂(为丙烯酰胺重量的0.05‑1.0％)。氮气保护下，于60‑90度进行聚合反应1‑2.5小时。将聚合产物输送至造粒机和干燥器中进行造粒和干燥，得灰白色至米黄色的颗粒状保水剂。本发明之土壤保水剂以锯末与聚丙烯酰胺共混互穿为主，接枝共聚为辅，生产成本低、无毒、生物全降解，且耐盐碱性好、受压下保水率高，在实际应用中具有极好的保水、保肥、松土等效应。

Description

一种低成本性能优良可降解土壤保水剂和制备方法

技术领域

本发明涉及环保消防以及新材料领域，尤其涉及一种低成本性能优良可降解土壤保水剂和制备方法。

背景技术

我国水资源比较匮乏，年均降水量低，特别是西北地区。实施高效节水技术是我国农业可持续发展战略的必由之路，特别是在当下复杂的国际形势下。目前地膜技术已经在我国农业生产中发挥了重要的作用，但其污染严重，自然降解需要上百年，而保水剂是干旱地区发展节水农业的最理想材料。在节水农业应用中，保水剂必须具备以下条件：成本低、耐盐碱性好、受压下保水率高、无毒、可完全生物降解等。目前，能实际用作农业土壤保水剂的种类极少，主要集中在采用有机的丙烯酰胺与无机物作为原料(特别是丙烯酰胺与凸凹棒土)来制备农业保水剂。其中我司用丙烯酰胺与凸凹棒土制备的保水剂在农业应用上取得了良好的效果，并正在全国各地进行着大量的推广工作。

发明内容

发明的目的：为了提供效果更好的一种低成本性能优良可降解土壤保水剂和制备方法，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

方案一：

一种低成本性能优良可降解土壤保水剂，其特征在于，以锯末与聚丙烯酰胺共混互穿为主，接枝共聚为辅构成的混合物。

方案二：

一种低成本性能优良可降解土壤保水剂的制备方法，其特征在于，其制备包含如下步骤，

1).将锯末进行水洗，并在沸水中煮0.5-1小时，干燥后备用；

2).将丙烯酰胺溶于蒸馏水中；

3).将以上二者混合均匀，锯末重量分数为20-50％，丙烯酰胺重量分数为80-50％；4).将混合原料压送至聚合釜中，并加入丙烯酰重量的0.05-1.5％的引发剂和丙烯酰胺重量0.05-1.0％的交联剂；

5).氮气保护下，于60-90摄氏度进行聚合反应1-2.5小时；

6).将聚合产物输送至造粒机和干燥器中进行造粒和干燥。

本发明进一步技术方案于，所述的锯末为木本植物的锯末。

本发明进一步技术方案于，所述的锯末为槐树、桐树、松树中的一种或者多种的植物的锯末。

本发明进一步技术方案于，所述的引发剂是过硫酸铵或过硫酸钾。

本发明进一步技术方案于，所述的交联剂是N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。

采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：单一单体丙烯酰制备的保水剂耐盐性好，但强度差，且不易降解。锯末是废角料，原料成本及其低廉，且在与丙烯酰胺制备土壤保水剂前，不需复杂工艺处理。锯末的引入增强了保水剂的强度，受压下吸水率大大增加。锯末本身具有降解性和松土效应，且锯末的引入也使得聚丙烯酰胺产物在应用中生物降解性大大增加。本发明制备的保水剂在实际应用中起到了非常好的保水、保肥、松土效应，是一种成本低、无毒、生物全降解、耐盐碱性好、受压下保水率高的土壤保水剂。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。

总的来说：本发明的目的就是针对现有农业用土壤保水剂种类单一的问题，提供一种成本低、耐盐碱性好、受压下保水率高、无毒、可完全生物降解的土壤保水剂的制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

1).将锯末进行水洗，并在沸水中煮0.5-1小时，干燥后备用；

2).将丙烯酰胺溶于蒸馏水中(浓度30％-50％)；

3).将以上二者混合均匀，锯末重量分数为20-50％，丙烯酰胺重量分数为80-50％；

4).将混合原料压送至聚合釜中，并加入引发剂(为丙烯酰重量的0.05-1.5％)和交联剂(为丙烯酰胺重量的0.05-1.0％)；

5).氮气保护下，于60-90度进行聚合反应1-2.5小时；

6).将聚合产物输送至造粒机和干燥器中进行造粒和干燥。

本发明制备的土壤保水剂具有以下特点：保水剂组成以锯末与聚丙烯酰胺共混互穿为主，接枝共聚为辅；吸蒸馏水率400-900倍；生理盐水70-150倍；在离心机内3000r/m离心30分钟后保水率大于95％，可承受300-650g/cm²的压力；在农业实际应用中，可与肥料混合施用，省肥和增产增收明显；一次施用，可以反复作用3年，5-7年生物完全降解，无毒、无副作用、无污染，降解产物可以被作物吸收利用。

下面结合具体实施例对本发明制备保水剂方法和步骤作进一步说明。

实施例1：

1).将锯末进行水洗，并在沸水中煮45分钟，干燥后备用；

2).将3.5公斤丙烯酰胺溶于10升蒸馏水中；

3).取0.8公斤干燥后的锯末与上述丙烯酰胺水溶液混合均匀；

4).将混合原料压送至聚合釜中，并加入14克过硫酸铵和10克N,N’-亚甲基双丙烯酰胺；

5).氮气保护下，于70度进行聚合反应2小时；

6).将聚合产物输送至造粒机和干燥器中进行造粒和干燥。

实施例2：

1).将锯末进行水洗，并在沸水中煮45分钟，干燥后备用；

2).将3.5公斤丙烯酰胺溶于10升蒸馏水中；

3).取1.5公斤干燥后的锯末与上述丙烯酰胺水溶液混合均匀；

4).将混合原料压送至聚合釜中，并加入17.5克过硫酸钾和15克N,N’-亚甲基双丙烯酰胺；

5).氮气保护下，于75度进行聚合反应1.5小时；

6).将聚合产物输送至造粒机和干燥器中进行造粒和干燥。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims

1.一种低成本性能优良可降解土壤保水剂，其特征在于，以锯末与聚丙烯酰胺共混互穿为主，接枝共聚为辅构成的混合物。

2.一种低成本性能优良可降解土壤保水剂的制备方法，其特征在于，其制备包含如下步骤，

1).将锯末进行水洗，并在沸水中煮0.5-1小时，干燥后备用；

2).将丙烯酰胺溶于蒸馏水中；

3).将以上二者混合均匀，锯末重量分数为20-50％，丙烯酰胺水溶液重量分数为80-50％；

4).将混合原料压送至聚合釜中，并加入丙烯酰重量的0.05-1.5％的引发剂和丙烯酰胺重量0.05-1.0％的交联剂；

5).氮气保护下，于60-90摄氏度进行聚合反应1-2.5小时；

6).将聚合产物输送至造粒机和干燥器中进行造粒和干燥。

3.如权利要求2所述的一种低成本性能优良可降解土壤保水剂的制备方法，其特征在于，所述的锯末为木本植物的锯末。

4.如权利要求2所述的一种低成本性能优良可降解土壤保水剂，其特征在于，所述的锯末为槐树、桐树、松树中的一种或者多种的植物的锯末。

5.如权利要求2所述的一种低成本性能优良可降解土壤保水剂的制备方法，其特征在于，所述的引发剂是过硫酸铵或过硫酸钾。

6.如权利要求2所述的一种低成本性能优良可降解土壤保水剂的制备方法，其特征在于，所述的交联剂是N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。