專利名稱：農用復合保水劑的制備方法
技術領域：
本發明涉及農業保水劑技術領域，特別涉及一種適用于食用菌栽培可降解的農用復合保水劑的制備方法。
背景技術：
保水劑是利用強吸水性樹脂制成的一種超高吸水保水能力的高分子聚合物，具有吸水、保水、釋水功能。它能迅速吸收比自身重數百倍甚至上千倍的去離子水、吸水后膨脹為水凝膠，可緩慢釋放水分供作物吸收利用，從而增強土壤保水性，改良土壤結構，減少深層滲漏和土壤養分流失，提高水分利用率。現有技術中，制備保水劑按原料可以分為合成類保水劑系列，以聚丙烯酸鹽、聚乙烯醇、聚氧乙烯等為原料；天然及改性高分子類保水劑，以淀粉、纖維素或其他天然產物 為原料；以丙烯酸、丙烯酰胺等為原料的合成類保水劑吸水不易被生物降解，易造成土壤板結，且成本較高；以淀粉、纖維素等天然材料制備的保水劑無毒無害，是可生物降解材料。但淀粉類保水劑具有耐鹽性差、凝膠強度低、耐霉解性能差的缺點，而纖維素類保水劑吸水倍率較低，并且由于技術問題，很難實現工業化生產。已公開的發明專利，申請號200310121061. 5，專利名稱《淀粉基有機-無機復合保水劑及其制備方法》；該專利的技術是以淀粉、丙烯酰胺和凹凸棒粉為原料，在引發劑的存在下，經接枝共聚制成一種有機-無機復合保水劑，具有較高的吸水率，但相比纖維素類保水劑凝膠強度弱。發明專利，申請號201010248016. 6，專利名稱《采用植物秸桿制備復合保水劑的方法》；該專利以植物秸桿、丙烯酰胺、粘土為原料，接枝共聚后制得一種復合保水劑，具有較高的凝膠強度和耐鹽堿性。發明專利，申請號200710159105. 1，專利名稱《一種復合性土壤保水劑及其制備》；該專利以淀粉、有機質、丙烯酰胺、凹凸棒土、珍珠巖為主要原料，接枝共聚后制得一種淀粉-纖維素復合保水劑，其中有機質為腐只算于有機物料經腐熟混合發酵而成。該方法缺點是工藝復雜。
發明內容
本發明的目的為克服現有可生物降解保水劑存在的問題，而提供一種高吸水性、低成本、高凝膠強度、且可生物降解的農用復合保水劑；該產品具有凝膠強度高，成本低廉，綠色環保，且可生物降解的特點，適用于食用菌栽培中的應用。本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種農用復合保水劑的制備方法，該方法包括如下步驟(I)、農作物秸桿預處理將農作物秸桿去塵后粉碎，過40目篩；(2)、丙烯酸鹽溶液制備丙烯酸中添加30%氫氧化鉀溶液，攪拌中和30min，制備的中和度為65 75%的丙烯酸鹽溶液；
(3)、保水劑制備將面粉與預處理過的秸桿粉料以I : O. 5 I的比例混合，加水進行調漿，升溫至80 95°C，糊化30 60min，降溫至60 70°C，按照面粉和秸桿的混合粉料與中和前丙烯酸質量比I : O. 6 I的比例緩慢加入中和度為65 75%的丙烯酸鹽溶液，混合 后加入中和如丙稀Ife質量5 8%的引發劑，攬祥5 IOmin后,加入中和如丙稀酸質量8 14%的交聯劑，聚合反應15 30min后，形成網孔狀結構，浸入O. 9%的鹽水中浸泡30min，得保水劑漿液；(4)、洗滌、干燥將步驟(3)所得保水劑漿液用乙醇洗滌，然后進行剪切、烘干、粉碎，制得保水劑成品。步驟(I)中所述的農作物秸桿為小麥秸桿或玉米秸桿。步驟(3)中所述的面粉為小麥面粉和玉米面粉的一種或兩種面粉的混合物。步驟(3)中所述的引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。步驟(3)中所述的交聯劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。本發明與現有技術相比顯著效果是I)、本發明選用天然有機高分子淀粉和農作物物秸桿為原料，具備了淀粉類及纖維素類保水劑的優點，具有凝膠強度高，成本低，綠色環保，且可生物降解的特點；并富含有氮、磷、鉀、鎂、 丐、鈉、鐵、銅、鋅、猛、硒等營養元素。2)、本發明制得的產品吸水倍率高，吸純水倍率達到850ml/g以上，吸鹽水倍率達到120ml/g以上。3)、本發明產品適用于食用菌栽培，具有優異水分調控功能，當食用菌生長需要時可以源源不斷地供應水分；保水劑吸水后自身成為不規則的凝膠顆粒，拌入干料后不影響培養料的透氣性，滲水性和結構穩定性，菌絲可以伸入凝膠體中吸收水分，解決了食用菌后期補水困難的問題，增加了培養料的保水能力，增加蘑菇產量。
具體實施例方式以下提供本發明的具體實施例實施例I保水劑的制備方法，具體步驟如下I、將農作物秸桿去塵后利用粉碎機進行粉碎，獲得粗粉后過40目篩；2、將丙烯酸60g在冰水浴條件下緩慢加入30%氫氧化鉀溶液117ml進行中和，室溫下攪拌30min，制備中和度為75%的丙烯酸鹽溶液；3、將小麥面粉66g和經預處理過的秸桿粉料34g混合，加750ml水進行調漿，升溫至80°C，糊化30min，降溫至60°C，緩慢加入中和度為70%的丙烯酸鹽溶液，混合均勻后加入引發劑-過硫酸銨3g，攪拌5min后，加入交聯劑-N，N-亞甲基雙丙烯酰胺5g，聚合反應15min后，形成網孔狀結構，浸入300ml O. 9%的鹽水中浸泡30min，得保水劑；4、用乙醇洗滌上述步驟所得保水劑，然后進行剪切、烘干、粉碎，制得保水劑成品。實施例2保水劑的制備方法，具體步驟如下I、將農作物秸桿去塵后利用粉碎機進行粉碎，獲得粗粉后過40目篩；2、將丙烯酸72g在冰水浴條件下緩慢加入30%氫氧化鉀溶液130ml進行中和，室溫下攪拌30min，制備中和度為70%的丙烯酸鹽溶液；3、將玉米面粉66g和經預處理過的秸桿粉料34g混合，加750ml水進行調漿，升溫至90°C，糊化45min，降溫至65°C，緩慢加入中和度為70%的丙烯酸鹽溶液，混合均勻后加入引發劑-過硫酸銨5g，攪拌5min后，加入交聯劑-N，N-亞甲基雙丙烯酰胺Sg，聚合反應20min后，形成網孔狀結構，浸入300ml O. 9%的鹽水中浸泡30min，得保水劑；·
4、用乙醇洗滌上述步驟所得保水劑，然后進行剪切、烘干、粉碎，制得保水劑成品。實施例3保水劑的制備方法，具體步驟如下I、將農作物秸桿去塵后利用粉碎機進行粉碎，獲得粗粉后過40目篩；2、將丙烯酸IOOg在冰水浴條件下緩慢加入30%氫氧化鉀溶液168ml進行中和，室溫下攪拌30min,制備中和度為65%的丙烯酸鹽溶液；3、將小麥面粉63g，玉米面粉33g與經預處理過的秸桿粉料34g混合，加750ml水進行調漿，升溫至95°C，糊化60min，降溫至70°C，緩慢加入中和度為65%的丙烯酸鹽溶液，混合均勻后加入引發劑-過硫酸鉀Sg，攪拌IOmin后，加入交聯劑-N，N-亞甲基雙丙烯酰胺14g，聚合反應30min后，形成網孔狀結構，浸入30ml O. 9%的鹽水中浸泡30min，得保水劑；4、用乙醇洗滌上述步驟所得保水劑，然后進行剪切、烘干、粉碎，制得保水劑成品。本發明除上述實施例外，還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形式的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。
權利要求
1.一種農用復合保水劑的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟 (1)、農作物秸桿預處理將農作物秸桿去塵后粉碎，過40目篩； (2)、丙烯酸鹽溶液制備丙烯酸中添加30%氫氧化鉀溶液，攪拌中和30min，制備的中和度為65 75%的丙烯酸鹽溶液； (3)、保水劑制備將面粉與預處理過的秸桿粉料以I: O. 5 I的比例混合，加水進行調漿，升溫至80 95°C，糊化30 60min，降溫至60 70°C，按照面粉和秸桿的混合粉料與中和前丙烯酸質量比為I : O. 6 I的比例緩慢加入中和度為65 75%的丙烯酸鹽溶液，混合后加入中和如丙稀Ife質量5 8%的引發劑，攬祥5 IOmin后,加入中和如丙稀Ife質量8 14%的交聯劑，聚合反應15 30min后，形成網孔狀結構，浸入O. 9%的鹽水中浸泡30min，得保水劑漿液； (4)、洗滌、干燥將步驟(3)所得保水劑漿液用乙醇洗滌，然后進行剪切、烘干、粉碎，制得保水劑成品。
2.根據權利要求I所述的農用復合保水劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的農作物稻桿為小麥稻桿或玉米稻桿。
3.根據權利要求I所述的農用復合保水劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的面粉為小麥面粉和玉米面粉的一種或兩種面粉的混合物。
4.根據權利要求I所述的農用復合保水劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的弓I發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。
5.根據權利要求I所述的農用復合保水劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的交聯劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。
全文摘要
本發明公開了一種農用復合保水劑的制備方法，其步驟為(1)將農作物秸稈去塵后粉碎，過40目篩；(2)丙烯酸中添加30％氫氧化鉀溶液，進行中和，制備得中和后的丙烯酸鹽溶液；(3)將面粉與預處理過的秸稈粉料按比例混合，加水進行調漿，升溫、糊化、再降溫，按面粉和秸稈的混合粉料與中和前丙烯酸質量比緩慢加入中和后的丙烯酸鹽溶液，混合后加入引發劑，攪拌后，加入交聯劑，聚合反應后，形成網孔狀結構，浸入鹽水中浸泡，得保水劑漿液；(4)將保水劑漿液用乙醇洗滌，再進行剪切、烘干、粉碎、制得保水劑。本發明的產品具有高吸水性，凝膠強度高，且可生物降解，成本低廉，綠色環保的特點，適用于食用菌栽培中的應用。
文檔編號C09K17/32GK102977270SQ20121052879
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月10日 優先權日2012年12月10日
發明者田映良, 劉玲, 余巧健, 崔蕓 申請人:甘肅圣大方舟馬鈴薯變性淀粉有限公司