CN103724565A - 一种以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种采用轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，属于吸水材料技术领域。包括如下步骤：采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；将细粉、蔗糖、水、硅烷偶联剂混合均匀，改性反应，得到改性物；在改性物中，加入丙烯腈，然后滴加高锰酸钾溶液，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温反应，降至温室，得到反应物；将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。本发明通过利用天然轮伞莎草的纤维细胞吸水性强的优点，将共应用于吸水材料中，降低了吸水材料的成本，并且通过对纤维的改性，提高了交联程度，使接枝反应进行更完全，使复合材料的吸水效果更好。
Description
技术领域
本发明提供了一种复合吸水材料的制备方法，特别是涉及一种采用轮伞莎草为基材的复合吸水材料，属于吸水材料技术领域。
背景技术
高吸水性材料又称超强吸水剂，是近年来国内外开发的一种新型功能高分子材料。其分子链中带有亲水性基团，交联密度低，是不溶于水的高水膨胀性高分子化合物，一般能吸收自身重量400~1000倍的水分。由于与传统的海绵、 纸绒、 沙布、 脱脂棉等吸水材料相比，高吸水性材料具有吸水率高、保水性好、增粘性强、重量轻、受压后不易脱水等优点，因此在各行各业中, 均有广阔的应用空间。目前该材料已经成为世界各国争相研究的热点。
我国在这一领域起步较晚，进入 80年代后才开始进行研究。到目前已经在其品种、制造方法、性能和应用等领域都取得了较大的进展,多种产品已实现了工业化。
但是，高吸水树脂存在着制造成本高，容易对环境产生污染，直接接触皮肤时会对皮肤产生刺激作用，限制了其应用范围。因此，有必要通过其它方式对其进行改进。
轮伞莎草，别名：轮伞草、车轮草、伞草、伞叶莎草、伞形莎草、破伞、风车草，多年生常绿挺水性草本植物。根茎木质，圆柱形，直立，无节，实心，横切面为三角形，茎顶如伞状的为互生苞叶，真正的叶则退化成鞘状，长在植物体的基部。其用途一般是在庭园、池沼、花坛及盆栽供室内、外观赏；亦可切枝作花材。
发明内容
本发明利用轮伞莎草纤维的高吸水特性，对传统的高吸水性树脂材料进行改进，提供一种新型的复合吸水材料，采用如下的技术方案：
一种以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，包括如下步骤：
第1步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；
第2步、按重量份计，将细粉30～40份、蔗糖5～10份、水70～90份、硅烷偶联剂5～10份混合均匀，在70～90℃下改性反应，得到改性物；
第3步、在改性物中，加入丙烯腈40～60份，然后在20～30℃的温度下滴加高锰酸钾溶液5～10份，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至40～50℃，反应4～6h，降至温室，得到反应物；
第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。
优选的，第1步中，细粉的目数是200目～400目。
优选的，所述的硅烷偶联剂是指KH-550或者KH-792。
优选的，所述的高锰酸钾溶液的质量浓度是1～3%。
优选的，烘干的温度是120～130℃。
优选的，烘干的时间是10～12小时。
有益效果
本发明通过利用天然轮伞莎草的纤维细胞吸水性强的优点，将共应用于吸水材料中，降低了吸水材料的成本，并且通过对纤维的改性，提高了交联程度，使接枝反应进行更完全，使复合材料的吸水效果更好。
具体实施方式
实施例1
第1步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；
第2步、将细粉30Kg、蔗糖5Kg、水70Kg、硅烷偶联剂5Kg混合均匀，在70℃下改性反应，得到改性物；
第3步、在改性物中，加入丙烯腈40Kg，然后在20℃的温度下滴加高锰酸钾溶液5Kg，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至40℃，反应4h，降至温室，得到反应物；
第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。
第1步中，细粉的目数是200目～400目，硅烷偶联剂是指KH-550，高锰酸钾溶液的质量浓度是1%，烘干的温度是120℃，烘干的时间是10小时。
该吸水材料的吸水能力是1300 g/g。
实施例2
第1步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；
第2步、将细粉40Kg、蔗糖10Kg、水90Kg、硅烷偶联剂10Kg混合均匀，在90℃下改性反应，得到改性物；
第3步、在改性物中，加入丙烯腈60Kg，然后在30℃的温度下滴加高锰酸钾溶液10Kg，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至50℃，反应6h，降至温室，得到反应物；
第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。
第1步中，细粉的目数是200目～400目，硅烷偶联剂是指KH-550，高锰酸钾溶液的质量浓度是1%，烘干的温度是130℃，烘干的时间是12小时。
该吸水材料的吸水能力是1400 g/g。
实施例3
第1步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；
第2步、将细粉35Kg、蔗糖7Kg、水80Kg、硅烷偶联剂6Kg混合均匀，在80℃下改性反应，得到改性物；
第3步、在改性物中，加入丙烯腈50Kg，然后在25℃的温度下滴加高锰酸钾溶液7Kg，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至45℃，反应5h，降至温室，得到反应物；
第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。
第1步中，细粉的目数是200目～400目，硅烷偶联剂是指KH-550，高锰酸钾溶液的质量浓度是1%，烘干的温度是125℃，烘干的时间是11小时。
该吸水材料的吸水能力是1450 g/g。
Claims (6)
1. 一种以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第1步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；
第2步、按重量份计，将细粉30～40份、蔗糖5～10份、水70～90份、硅烷偶联剂5～10份混合均匀，在70～90℃下改性反应，得到改性物；
第3步、在改性物中，加入丙烯腈40～60份，然后在20～30℃的温度下滴加高锰酸钾溶液5～10份，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至40～50℃，反应4～6h，降至温室，得到反应物；
第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。
2. 根据权利要求1所述的以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于：第1步中，细粉的目数是200目～400目。
3. 根据权利要求1所述的以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于：第2步中，所述的硅烷偶联剂是指KH-550或者KH-792。
4. 根据权利要求1所述的以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于：第3步中，所述的高锰酸钾溶液的质量浓度是1～3%。
5. 根据权利要求1所述的以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于：第4步中，烘干的温度是120～130℃。
6. 根据权利要求1所述的以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于：第4步中，烘干的时间是10～12小时。
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| CN103724565A true CN103724565A (zh) | 2014-04-16 |
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| CN (1) | CN103724565A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105854070A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-17 | 青岛百瑞吉生物工程有限公司 | 一种生物医用金属材料的制备方法 |
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| CN102382264A (zh) * | 2011-07-19 | 2012-03-21 | 广西大学 | 一种纤维素基吸水材料的制备方法 |
| WO2012128264A1 (ja) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | 三洋化成工業株式会社 | 水性液体吸収性樹脂、水性液体吸収性組成物並びにこれらを用いた吸収体及び吸収性物品 |
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2013
- 2013-11-26 CN CN201310603599.3A patent/CN103724565A/zh not_active Withdrawn
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C04 | Withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20140416 |