[发明专利]一种环保型保水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种保水剂及其制备方法，尤其涉及一种以天然矿物沸石为主要原料的低成本高效环保型保水剂及其制备方法。

背景技术：

我国是一个水资源非常缺乏的国家，人均占水量仅为世界平均水平的1/4。进入21世纪后，随着干旱缺水的不断加剧，人口增长、城镇化和社会经济快速发展，我国用水矛盾日益尖锐。农业是我国节水潜力最大的行业，发展现代节水农业是确保我国粮食安全、水安全和生态安全的重大战略举措已经成为共识。目前对农业节水技术措施的研究主要集中在渠道防渗与低压管道输水等工程措施，以及喷灌、滴灌等先进的节水灌溉技术方面，这些措施与技术虽能提高灌溉效率，但需要的投资多，造价高；而保水剂因为使用方便，成本较低等优点也成为节水增产的新途径和新方法。

保水剂是一种吸水性很强的新型高分子聚合物。它由长链高分子化合物通过新型交联剂或高能辐射聚合而成。我国的保水剂开发与应用开始于80年代初期，但发展速度较快，近年来也开始把保水剂应用到农林园艺，并进行研究。目前已有的保水剂种类很多，有淀粉系列、纤维素类、合成聚合物类、蛋白质系列、其它系列包括果胶、壳聚糖等，以及混合系列即不同类别的保水剂的混合物。这些保水剂存在的问题是工艺都比较复杂、成本高、适宜范围窄等。中国专利文件CN1765852(申请号200510011017.8)公开了一种以硅藻土60-70％为主要原料的保水剂，但由于选用的硅藻土为主料，其价格要远高于沸石，另外还增加了尿素3％，磷酸胺2％，硫酸钾1％，虽然起到了一定的保水保肥效果，其生产成本明显增加；并且它仅适用于干旱、半干旱地区树苗的移栽，应用范围过窄。因此在研究新型保水剂时，不仅要考虑其保水、增产效果，而且必须考虑保水剂生产和使用的经济成本，而且要考虑适用于大多数作物，尤其要适用于大田作物。

发明内容

针对上述现有保水剂技术存在的不足，本发明提供一种新型高效环保型保水剂及其制备方法。

本发明的环保型保水剂，原料组分如下，均为重量份：

沸石粉60-80份，复合添加剂15-35份，高吸水性树脂2-10份。

其中，复合添加剂是膨润土与凹凸棒土按重量比1～3∶1的混合；

上述沸石粉是膨润土生产厂的副产物，可购自膨润土生产厂或市场；高吸水性树脂可在市场购得，产品型号：高吸水性树脂SAP。

本发明以价格便宜的沸石粉为主要原料，增加发明适量的复合添加剂，为提高吸水保水性能，再添加少量的高吸水性树脂，通过挤压造粒工艺即可生产出商品性很好的保水剂产品。该发明工艺极其简单，成本低，环保无污染，解决了现有技术中保水剂存在的问题，适用于大田作物，而不仅局限于大田经济作物。

本发明环保型保水剂的制备方法，包括原料粉碎、混合、挤压造粒、破碎筛分，具体步骤如下：

(1)将原料分别粉碎过80目筛，按份称量混合，加入少量水，使混合原料的含水量在10-20％，经螺旋形送料器加入轧片机的两根压辊之间，挤压成条状保水剂。

(2)将上述条状保水剂再进行破碎整粒，筛分出直径为3-4mm、长为9-10mm的细条状产品。将筛下粉重新送回振动料斗中循环利用。

最后将符合规格的保水剂产品称重包装出厂。

优选的，上述的步骤(1)中的轧片机两只压辊表面均匀分布形状相同的半扁圆形弧槽或菱形槽。当两只压辊等速、反向旋转时，将螺旋送料器输送至槽口的沸石、复合添加剂、高吸水性树脂等混合原料咬入槽内并瞬间强制压缩，混合的原料经压缩成形后由于承受的压力逐渐减小，在弹力及重力作用下，从槽内脱落，形成致密坚硬的条状保水剂。

本发明与已有技术相比，具有以下优点：

1.该保水剂能显著提高土壤的蓄水保水能力。以沸石粉、复合添加剂以及少量吸水树脂为主要原料制成的保水剂经实验室试验证明，能够吸收50-400倍于自身重量的普通水，对0.2％的盐水的吸附能力也在10-100倍范围内。因此，在大田作物生产上适量施用，能够明显改善土壤的蓄保水能力。

2.该保水剂环保，无污染，使用寿命长。该保水剂是以天然的沸石粉为主要原料，只采用了少量的高分子吸水树脂，在生产过程中无其它污染物产生；保水剂大量施用也不会对土壤理化性质造成负面影响。同时，沸石在土壤中还可以吸附土壤中的氮，减少硝态氮的淋失，减少对地下水的污染；另外还能提高土壤孔隙度，改善土壤物理性质；保水剂一次施用土壤后在3-5年内仍具有比较明显的保水保肥功能。

3.保水剂的生产设备简单，投资少，生产成本低，施用方法简单，易于生产和大田推广。