CN104190218A - 一种以蚕沙为原料的防虫吸湿剂的制备方法 - Google Patents

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陈作军
王修海
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Abstract

本发明提供一种以蚕沙为原料的防虫吸湿剂的制备方法，向蚕沙中加入水解液进行水解，再加入Al2O3和SiO2，并于一定温度下进行混合，干燥得到混合物，然后将生物质废料热解干馏所得残渣与混合物进行混合，并加入沼液进行常温厌氧发酵，经干燥即得到防虫吸湿剂。本发明利用废弃资源，实现了资源再利用，制备方法简单、操作容易、能耗低、生产过程无污染物排放、无二次污染。所得吸湿剂具有效率高、速度快、适应性强、可降解、防虫等优点。

Description

一种以蚕沙为原料的防虫吸湿剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种以蚕沙为原料的防虫吸湿剂的制备方法，属于吸湿剂技术领域。
背景技术
吸湿剂能从空气中吸收湿气的任何一种物质，亦称干燥剂。吸湿剂适用于防止仪器，仪表、电器设备、药品、食品、纺织品及其他各种包装物品受潮霉变或锈蚀，在海运途中干燥剂也有广泛的应用，因为货物在运输过程中常因温度大而受潮变质，用干燥剂可有效的去湿防潮，用于瓶装药品、食品的防潮时，能保证内容物品的干燥，防止各种杂霉菌的生长，使货物的质量得到保障。
常用的固体吸湿剂有硅胶、粘土干燥剂、氯化钙、氧化铝、分子筛等，这些物质对水分有强烈的亲和性。硅胶干燥剂最适合的吸湿环境为室温(20～32℃)、高温(60～90℃)，它能使环境的相对湿度降低至40％左右。粘土干燥剂最适宜在50℃以下的环境中吸湿，但是，当温度高于50℃，粘土的“放水”程度便大于“吸水”程度。分子筛干燥剂在超低湿度条件下，仍然能够大量地吸收环境中的水蒸气，有效地控制环境湿度；吸湿速度极快，在极短的时间内吸收大量水蒸汽。
然而，这些吸湿剂仅适用于某些温度范围或环境，人们使用时需分门别类进行选择。另外，大多数干燥剂是有毒的，若儿童误食会造成伤害。目前的干燥剂还存在本身散发气味较重的问题，人们难以应用于家庭生活中。
蚕沙是蚕食桑后排泄出来的粪便。蚕沙组分包括：粗蛋白质占16.7％、粗脂肪占3.7％、粗纤维占19％、可溶性无氮物占45％、灰分占15.6％。而目前，蚕沙主要被用于肥料和饲料，对蚕沙内的营养物质提取还存在成本高、操作复杂等问题。因此，蚕沙大多被作为废物处理。
综上所述，有必要寻找有效利用蚕沙产生吸湿剂的方法，既能缓解环境压力，又可以极大的利用资源。
发明内容
为解决现有技术中吸湿剂不能通用、有毒害、气味重等问题，本发明提供一种以蚕沙为原料的防虫吸湿剂的制备方法，不仅能得到效率高、速度快、适应性强的防虫吸湿剂，而且也实现了蚕沙的综合利用。
本发明通过如下技术方案实现：一种以蚕沙为原料的防虫吸湿剂的制备方法，经过下列各步骤：
(1)向蚕沙中加入水解液进行水解，其中水解液是由醋酸-醋酸钠配制而成的缓冲溶液，或者是由磷酸氢二钠-磷酸二氢钠配制而成的缓冲溶液；
(2)在步骤(1)所得水解后的蚕沙中加入蚕沙质量10～20％的Al2O3和SiO2，并于50℃下进行混合，再于100～130℃下干燥1～2h，得到混合物；
(3)将生物质废料于300～600℃下进行常规热解干馏，收集残渣；
(4)将步骤(3)的残渣与步骤(2)所得混合物按质量比为1:1～3进行混合，并加入沼液进行常温厌氧发酵10～15天，然后置于130～180℃下干燥8～12h，即得到防虫吸湿剂。
所述步骤(1)中的水解液是按与蚕沙的液固比(mL/g)为1～3:1加入的。
所述步骤(3)中的生物质废料为秸秆、树枝、树叶、杂草、紫茎泽兰、果壳中的一种或几种。
所述步骤(4)中的沼液是以每间隔3小时喷施表面，并不断搅拌的方法加入。
本发明以蚕沙和生物质废料为主要原料制备防虫吸湿剂，采用特殊的缓冲液对蚕沙进行水解是使蚕沙中纤维成分解离为小分子有机物，增加保水效果；生物质废料经热解干馏是使所得残渣炭化，并加大了残渣的蓬松度和孔隙率；再经厌氧发酵是使粗产品的结合更紧密，使其在发酵期通过产生气体而达到增加孔隙率，增大蓄水能力的作用，且废弃后的吸湿剂易降解，不会造成环境污染。
本发明具备以下优点和效果：通过本发明提供的方法所得吸湿剂的效率高，经检测500g吸湿剂置于10m2的室内一小时，吸湿率达到90％，且在不同环境和温度下均能适用。该吸湿剂主要来源为蚕沙和生物质废料，均为天然资源，无毒无害，因此吸湿剂在使用过程中不存在误食后的危害。另外，因厌氧发酵所得吸湿剂已无明显气味，但生物质残渣本身具有的特殊烟熏气味能驱避害虫、抑制害虫的滋生繁殖。本发明利用废弃资源，实现了资源再利用，制备方法简单、操作容易、能耗低、生产过程无污染物排放、无二次污染。所得吸湿剂具有效率高、速度快、适应性强、可降解、防虫等优点。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
(1)按与蚕沙的液固比(mL/g)为1:1，向蚕沙中加入水解液进行水解，其中水解液是由醋酸-醋酸钠配制而成的缓冲溶液；
(2)在步骤(1)所得水解后的蚕沙中加入蚕沙质量15％的Al2O3和SiO2，并于50℃下进行混合，再于130℃下干燥1h，得到混合物；
(3)将秸秆和紫茎泽兰于600℃下进行常规热解干馏，收集残渣；
(4)将步骤(3)的残渣与步骤(2)所得混合物按质量比为1:2进行混合，用沼液每间隔3小时喷施表面，并不断搅拌进行常温厌氧发酵12天，然后置于180℃下干燥8h，即得到防虫吸湿剂。
将50g制得的防虫吸湿剂置于湿度75％的密闭仓内(0.03m3)，在恒温25℃下静置30min后，吸湿率达到91％。
实施例2
(1)按与蚕沙的液固比(mL/g)为2:1，向蚕沙中加入水解液进行水解，其中水解液是由磷酸氢二钠-磷酸二氢钠配制而成的缓冲溶液；
(2)在步骤(1)所得水解后的蚕沙中加入蚕沙质量20％的Al2O3和SiO2，并于50℃下进行混合，再于120℃下干燥1.5h，得到混合物；
(3)将树枝、树叶和杂草于400℃下进行常规热解干馏，收集残渣；
(4)将步骤(3)的残渣与步骤(2)所得混合物按质量比为1:3进行混合，用沼液每间隔3小时喷施表面，并不断搅拌进行常温厌氧发酵10天，然后置于130℃下干燥12h，即得到防虫吸湿剂。
将50g制得的防虫吸湿剂置于湿度50％的密闭仓内(0.03m3)，在恒温40℃下静置30min后，吸湿率达到84％。
实施例3
(1)按与蚕沙的液固比(mL/g)为3:1，向蚕沙中加入水解液进行水解，其中水解液是由磷酸氢二钠-磷酸二氢钠配制而成的缓冲溶液；
(2)在步骤(1)所得水解后的蚕沙中加入蚕沙质量10％的Al2O3和SiO2，并于50℃下进行混合，再于100℃下干燥2h，得到混合物；
(3)将紫茎泽兰于300℃下进行常规热解干馏，收集残渣；
(4)将步骤(3)的残渣与步骤(2)所得混合物按质量比为1:1进行混合，用沼液每间隔3小时喷施表面，并不断搅拌进行常温厌氧发酵15天，然后置于150℃下干燥10h，即得到防虫吸湿剂。
将50g制得的防虫吸湿剂置于湿度30％的密闭仓内(0.03m3)，在恒温70℃下静置30min后，吸湿率达到79％。
实施例4
(1)按与蚕沙的液固比(mL/g)为2:1，向蚕沙中加入水解液进行水解，其中水解液是由醋酸-醋酸钠配制而成的缓冲溶液；
(2)在步骤(1)所得水解后的蚕沙中加入蚕沙质量13％的Al2O3和SiO2，并于50℃下进行混合，再于110℃下干燥2h，得到混合物；
(3)将杂草和果壳于600℃下进行常规热解干馏，收集残渣；
(4)将步骤(3)的残渣与步骤(2)所得混合物按质量比为1:2进行混合，用沼液每间隔3小时喷施表面，并不断搅拌进行常温厌氧发酵15天，然后置于140℃下干燥11h，即得到防虫吸湿剂。
将50g制得的防虫吸湿剂置于湿度20％的密闭仓内(0.03m3)，在恒温22℃下静置30min后，吸湿率达到66％。

Claims (4)

1.一种以蚕沙为原料的防虫吸湿剂的制备方法，其特征在于经过下列各步骤：
(1)向蚕沙中加入水解液进行水解，其中水解液是由醋酸-醋酸钠配制而成的缓冲溶液，或者是由磷酸氢二钠-磷酸二氢钠配制而成的缓冲溶液；
(2)在步骤(1)所得水解后的蚕沙中加入蚕沙质量10～20％的Al2O3和SiO2，并于50℃下进行混合，再于100～130℃下干燥1～2h，得到混合物；
(3)将生物质废料于300～600℃下进行常规热解干馏，收集残渣；
(4)将步骤(3)的残渣与步骤(2)所得混合物按质量比为1:1～3进行混合，并加入沼液进行常温厌氧发酵10～15天，然后置于130～180℃下干燥8～12h，即得到防虫吸湿剂。
2.根据权利要求1所述的以蚕沙为原料的防虫吸湿剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的水解液是按与蚕沙的液固比为1～3:1加入的。
3.根据权利要求1所述的以蚕沙为原料的防虫吸湿剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的生物质废料为秸秆、树枝、树叶、杂草、紫茎泽兰、果壳中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的以蚕沙为原料的防虫吸湿剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的沼液是以每间隔3小时喷施表面，并不断搅拌的方法加入。
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