[发明专利]一种无机黏土-碱纤维素保水材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种无机黏土‑碱纤维素保水材料的制备方法，是在无机黏土中加入其质量0.1~4.5%的碱纤维素混合均匀，再加入无机黏土质量60~85%的自来水，搅拌均匀，干燥，粉碎，即得无机黏土‑碱纤维素复合保水材料。本发明以天然的无机黏土作为原料，可以很好的降低土壤节水材料的生产成本；并且，黏土的使用可以为沙生植物提供必需的营养物质，使其快速的生长。碱纤维素的长链结构和所携带的强亲水基团使得此材料在具有优异的粘结性外，还具有良好的保水和吸水性能；本发明制备的土壤保水材料具有优异的保水性能，能有效减少水分流失，提高土壤生态功能，为植物生长提供良好的水土条件，促进植被或作物的生长。

技术领域

本发明涉及一种用于土壤保墒的保水材料，尤其涉及一种无机黏土-碱纤维素复合保水材料的制备方法，属于水土保持技术领域。

背景技术

人多地少是我国的基本国情，可利用耕地还在不断减少，扩展生存空间只有利用沙地（我国沙地26亿亩，耕地不足20亿亩）。但许多沙地位于干旱半干旱风沙危害区，年降水稀少，利用沙地旱地的最大障碍就是缺水。降水越少的地区，蒸发损耗水分所占的比例就越高。例如在极端干旱地区，雨水的90%以上通过蒸发损耗，在干旱地区，雨水的80~90%通过蒸发损耗，在半干旱地区，雨水的约50%通过蒸发损耗。对陕北黄土高原农田土壤蒸散规律的研究表明，年蒸发量占降水量的74.4%。可见在干旱半干旱地区，雨水损耗的主要途径是蒸发。当前，土地干旱已经是全国性和国际性的重大生态环境问题，要遏止日益严重的土地荒漠化势头，必须采取有效的、切实可行的保水技术和措施，对干旱土地进行有效且经济环保的可持续化治理。

面对日益严重的环境问题，为了我国的生态文明建设，水土保持显示出其重要的地位。在保持土壤水分，防止水土流失和土地沙漠化的工程中，保水材料起到了十分重要的作用。目前，保水材料主要有高吸水性树脂和地膜。高吸水性树脂的制备过程较复杂、对制备条件和反应设备要求较高。地膜使用价格高，易引起环境污染，在多风沙漠地区使用受限。而高分子具有来源广泛、可降解和无毒害优点，并且，在干旱地区使用一些高分子保水材料，不仅可以提高土壤的保水率，提高土壤墒情，减少土壤贫瘠化，而且还能有效防止水土流失、提高土壤生态功能，为植物生长提供良好的水土条件，有利于植被或作物的生长。因此，基于天然高分子和无机黏土的环境友好型有机-无机复合节水材料的设计和开发引起了人们的极大关注。

发明内容

本发明的目的是提供一种无机黏土-碱纤维素的制备方法。

一、无机黏土-碱纤维素保水材料的制备

本发明无机黏土-碱纤维素保水材料的制备方法，在无机黏土中加入其质量0.1~4.5%（优选2.5~4.5%）的碱纤维素混合均匀，再加入无机黏土质量60~85%的自来水，在转速300~500r/min下搅拌60~120min；造粒，干燥，即得无机黏土-碱纤维素复合保水材料。

所述碱纤维素为羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素钠、甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠、羟丙基纤维素钠和羟丙基甲基纤维素钠中的至少一种。碱纤维素类的长链结构和所携带的强亲水基团使得此材料在具有优异的粘结性外，还具有良好的保水和吸水性能；另外，碱纤维素材料具有来源广泛、可再生、生物可降解、无毒无害等优点，避免了对土壤的二次污染。

所述无机黏土为红土和黄土的混合物，且红土与黄土的质量比1:0.2~1:5。使用前，无机黏土经除杂质后，干燥，粉碎至100~200目。黄土和红土作为原料，可以很好的降低土壤节水材料的生产成本；此外，黄土和红土的使用可以为沙生植物提供必需的营养物质，使其快速生长。

二、无机黏土-碱纤维素的结构与性能

下面对本发明中无机黏土-碱纤维素保水材料的结构和性能进行分析说明，并与无添加碱纤维素保水材料进行比较。