[发明专利]一种无机黏土-生物胶复合保水材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种无机黏土‑生物胶复合保水材料的制备方法，是将生物胶加入去离子水中加热搅拌成凝胶状，再加入无机黏土充分搅拌混匀，造粒、干燥，即得无机黏土‑生物胶复合保水材料。其中无机黏土为红土和黄土的混合物，且红土与黄土的质量比为1:0.2~1:5。红土与黄土不但可降低土壤保水材料的生产成本，而且可以为植物生长提供必需的营养物质；生物胶具有很强的粘聚作用，能防止水土流失以及具有较好的抑制土壤水分蒸发性能，具有保水、保土、保肥、增产等效用；本发明制备的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-生物胶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

淡水资源缺乏是当今世界最为严峻的问题之一。其会威胁人类的基本生存条件，制约人类的生活质量，对人类的生存和发展产生了巨大的危害。中国水资源现状尤其不容乐观。中国是一个干旱缺水严重的国家，淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1／4、美国的1／5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后，中国实际可利用的淡水资源量则更少，仅为11000亿立方米左右，人均可利用水资源量约为900立方米，并且其分布极不均衡。

我国是世界上13个贫水国之一，全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个。全国城市每年缺水60亿立方米，日缺水量已超过1600万立方米。按国际上的通行标准，人均拥有水资源2000立方米为严重缺水边缘，人均有水1000立方米为起码的要求线，到2030年，我国人口将达16~17亿，按16.5亿人算，届时我国人均水量1700立方米。预计到2030年，我国年缺水量将猛增到180多亿立方米。如果我们把水的有效利用率提高10%，那么，每年可以节水400多亿立方米。工业用水重复利用率已从1980年的20%提高到现在的30%左右，有的城市已达到70%。但由于我国城市水的重复利用率较发达国家还是低很多，所以，缺水问题依然很严峻。缺水给城市工业产值造成的损失在1200亿元以上，且呈增长之势。缺水问题不仅给工业产值造成了严重损失，其给农业产值带来的影响则更为严重。

因此，研究高效、廉价和环保的化学保水材料顺应了现阶段水土保持技术的要求。有机-无机复合保水材料通过在无机材料中添加有机组分，不仅能固结土壤表层，起到固定水土和防止水土流失的作用，而且由于有机材料和土壤形成固结层的影响，应用在干旱半干旱地区能够改变土地内部的温度、水分，有利于植物的生长，所以有机-无机复合材料是一种效果良好的保水材料，是未来保水材料的主要研究方向。

生物胶具有较高的黏度和良好的吸水性、保水性以及热稳定性。它作为一种增稠剂、稳定剂、保水剂和成膜剂，在医药和食品行业有着重要的应用，但应用于保水方面的研究鲜有报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种无机黏土-生物胶复合保水材料的制备方法。

一、保水材料的制备

将生物胶加入去离子水中加热（45~65℃）搅拌（转速为300~500r/min，搅拌时间为60~120min。）成凝胶状，再加入无机黏土充分搅拌（转速为300~600r/min，时间为30~60min。）混匀，造粒、干燥，即得无机黏土-生物胶复合保水材料。