[发明专利]木质素磺酸盐‑聚乙烯醇共混包膜土壤改良剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于土壤改良剂加工领域，具体涉及一种木质素磺酸盐-聚乙烯醇共混包膜土壤改良剂及其制备方法。

背景技术

土壤是人类生存环境中必不可少的一部分，是粮食生产安全的物质基础，土壤质量调控直接关系人类的生存和健康。目前，我国耕地土壤呈显酸化趋势。同时，随着科技发展，工业废弃物的排放，城市垃圾的丢弃及农业化肥的施入等使土壤的重金属污染状况日益严重。这些不仅破坏土壤系统，影响作物生长及产量，而且对人类的健康也产生极大危害。

目前，施用石灰类碱性物质是改良土壤酸碱度及降低重金属污染常用方法。但石灰由于其吸水放热的特性，在运输与使用过程中往往造成不便，还会对人体产生伤害。减少石灰与水接触机会的一个有效途径，就是利用包膜物质将石灰颗粒包裹起来，从而达到隔绝石灰与水接触、便于运输和使用的目的。

据了解，目前对石灰性改良剂进行包膜的课题鲜有研究，相关的多为在肥料外面进行包膜，若直接将应用于化肥的共混膜溶液包裹于石灰性改良剂外侧，则会出现配方易失密的缺点，进而发生泄漏等现象，影响包膜效果，依然会存在伤害人体安全隐患的问题，即使没有发生泄漏现象，也会存在应用于化肥的共混膜溶液与石灰性改良剂发生化学反应，降低产品改善土壤酸性的效果，而且现有用于肥料的共混膜溶液多为化工产品，造价昂贵，不符合可持续发展的路线。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种木质素磺酸盐-聚乙烯醇共混包膜土壤改良剂及其制备方法，本发明所得到的木质素磺酸盐-聚乙烯醇共混包膜土壤改良剂可应用于农耕土壤酸性改良及重金属污染治理，不仅安全无隐患，能减轻对使用者的伤害，便于石灰类物质的运输，而且其改善酸性土壤的效果优于直接施用石灰性物质。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种木质素磺酸盐-聚乙烯醇共混包膜土壤改良剂，包括石灰性改良剂和包覆在所述石灰性改良剂外侧的包膜，所述包膜包括以下重量份的原料：木质素磺酸盐2-10份、聚乙烯醇9-11份、尿素2-10份、甲醛1-10份、水48-52份。

本发明采用将木质素磺酸盐-聚乙烯醇包裹于石灰性改良剂的外侧制备出用以改良土壤酸碱度及重金属污染的土壤改良剂，减少了石灰性改良剂与水接触的机会，达到了隔绝石灰与水接触、便于运输和使用的目的；

本发明的包膜采用以上配方，其中木质素磺酸盐含有活性基团，可吸附土壤中的重金属，并能在土壤中被微生物缓慢降解，转化为腐殖质，起到改良土壤和促进肥效的效果；甲醛作为交联剂将木质素磺酸盐与聚乙烯醇进行交联反应制成共混膜溶液；尿素作为增塑剂不仅可以使包膜柔韧性增强，容易加工，而且还能与土壤中的酸作用生成盐，为土壤补充氮肥，帮助作物分殖，提高农产品的产量和质量。

另外本发明所得到的木质素磺酸盐-聚乙烯醇共混包膜与石灰性物质具有兼容和增效的作用，木质素磺酸盐-聚乙烯醇共混包膜对石灰类物质有控制释放作用，可延长石灰类物质的作用时期，提高其在农业生产上的有效性。

优选地：所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠，所述甲醛的浓度为37-40wt％。

当甲醛的浓度为37-40wt％时，交联效果最好。

优选地：所述木质素磺酸钠的制备方法包括以下步骤：

(1)将含有木质部的植物、氢氧化钠溶液、亚硫酸钠混合均匀，得混合物料；

(2)将所述混合物料在30-50℃的温度下反应24-48h，得反应产物；

(3)将所述反应产物进行过滤并收集所得到的反应液，旋蒸干燥所述反应液即可得木质素磺酸钠。

本发明的木质素磺酸钠由含有木质部的植物、碱溶液、亚硫酸钠制备而成，此处含有木质部的植物优选秸秆，因为我国是一个农业大国，每年秸秆产量巨大，是世界上秸秆资源最丰富的国家之一。目前我国秸秆的年产量已超过6亿吨，约占世界秸秆产量的1/4，并以每年0.12亿吨的速度稳步增长，是世界上数量最多的农业生产副产品，而秸秆主要成分包括木质素和纤维素与半纤维素类碳水化合物。半纤维素和木质素通过共价键联结呈网络结构，纤维素镶嵌其中构成植物细胞壁的支持骨架，所以木质纤维素一般难以水解，自然降解的速度极其缓慢，因此现阶段我国大多数的秸秆直接被焚烧，不仅浪费了资源而且也产生了严重的大气污染，导致空气质量下降。