[发明专利]一种基于糠醛渣的保水控失肥添加剂及其连续化生产工艺

说明书

本发明属于化肥助剂技术领域，公开了一种基于糠醛渣的保水控失肥添加剂及其连续化生产工艺。该添加剂的原料为糠醛渣、丙烯酸、丙烯酰胺、填充剂、交联剂、引发剂。所述原料在双螺杆挤出机中进行接枝聚合反应，挤出、造粒得到具有交联结构的农用糠醛渣保水控失肥添加剂。该添加剂具有较好的保水和耐盐碱能力，吸蒸馏水倍率为182‑498 g/g，吸生理盐水倍率为34‑72g/g，和肥料造粒后养分释放期45天以上。本发明工艺简单、无污染，产物性能优良，适合工业化连续生产。

技术领域

本发明属于化肥助剂技术领域，涉及一种基于改性糠醛渣的保水控失肥添加剂及其连续化生产工艺。

背景技术

水和肥料是作物生长的基础条件，同时也是制约我国农业可持续发展的重要因素和资源。据报道，我国现有农业生产中农田化肥的当季利用率氮肥只有30-50％，磷肥为10-20％，钾肥为35-50％，低于国外同类肥料约5-20％。另一方面，我国是一个水资源贫乏的国家，农业用水是我国第一用水大户，占我国水资源消耗的80％左右。具有保水性能的控失肥料能有效地提高肥料的利用率，减少灌溉频率，降低肥料浓度过高对作物的毒害作用及环境污染，近年来受到研究者的广泛关注。

目前保水型缓释肥料主要利用含强亲水性基团、并经过适度交联的功能高分子材料，通过混合、包膜或者吸附工艺制备。功能高分子材料主要分为合成聚合物、天然高分子和改性天然高分子三大系列，其中改性天然高分子由天然大分子与单体共聚得到，兼具合成聚合物吸水保水性能力强、可重复利用和天然高分子成本较低的优势。

糠醛渣作为生物质水解过程中产生的废弃物，呈酸性，其大量堆积会对大气、土壤、河流产生污染。同时糠醛渣含有大量的纤维素、木质素，又具有良好的利用价值。合理利用糠醛渣，消除其对环境的污染，增加其经济附加值，是糠醛渣资源化利用亟需解决的问题。

发明内容

为减少农业生产中肥料流失以及提高水资源利用率，同时资源化利用糠醛渣消除环境污染，本发明提供了一种基于改性糠醛渣的保水控失肥添加剂及其连续化生产工艺。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

该添加剂由以下原料制备而成，各组份以质量份计：糠醛渣20-100份，丙烯酸0-40份，丙烯酰胺0-60份(丙烯酸与丙烯酰胺组份下限不同时为0)，填充剂1-4份，引发剂0.4-2份，交联剂0.08-0.16份。

所述填充剂选自高岭土、硅藻土、滑石粉中的一种或一种以上。

所述引发剂选自硝酸铈铵、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或一种以上。

所述交联剂是N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。

所述丙烯酸为用氢氧化钾或氢氧化钠中和的丙烯酸。

所述糠醛渣是用氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中和的糠醛渣。

其连续化生产工艺，包括以下步骤：

(1)将质量份数为20-100份糠醛渣、丙烯酸0-40份、丙烯酰胺0-60份(丙烯酸与丙烯酰胺组份下限不同时为0)、1-4份填充剂、0.2-1份引发剂、0.08-0.16份交联剂混合均匀。

(2)当挤出机温度达到设定温度并稳定后，将步骤(1)混合均匀的物料通过进料斗投料，再将0.2-1份引发剂通过动态混合器定量注入到螺杆中进行原位接枝聚合，挤出后经水冷、切粒，得到改性糠醛渣保水控失肥添加剂。

所述步骤(1)中的丙烯酸中和度为50％-80％，中和所用的碱为氢氧化钾或氢氧化钠。

所述步骤(2)中双螺杆挤出机螺杆的长径比为28-58。

所述步骤(2)中挤出温度为80-180℃，螺杆转速为30-100rpm。

本发明的优点在于：