CN104672405A - 一种利用植物秸秆制备保水剂的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用植物秸秆制备保水剂的方法，其步骤为：(1)植物秸秆预处理，(2)中和丙烯酸单体，(3)接枝共聚：将经过预处理的大豆秸秆和玉米秸秆混合物放入反应釜中，向反应釜内持续通入氮气，升温加热，并加入中和后的丙烯酸，加入引发剂和交联剂，搅拌均匀，升温至70℃，反应至出现粘稠爬杆现象，转移至清洗器中，用水反复清洗，之后在70℃的干燥器内烘干，粉碎过筛，得到褐色固体颗粒，即保水剂胶体。本发明以植物大豆和玉米秸秆为原料，秸秆中含有丰富的纤维素和半纤维素，作为接枝交联的骨架，制备出的保水剂耐霉性好、无污染、生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种农用保水剂的制备方法，尤其涉及一种利用植物秸秆制备保水剂的方法。
背景技术
农用保水剂是一种具有超强吸水、保水性能的新型高分子材料，对抑制土壤水分流失效果显著，能很好地缓解因降水偏少对农业生产造成的影响。目前农用保水剂按原料分主要有3类：淀粉类、纤维素类、合成类。淀粉类保水剂原料来源广，但淀粉类保水剂耐霉性差；合成类保水剂性能较好，但聚丙烯酸类的降解性能差，易对环境造成污染；纤维素类保水剂具有可生物降解、耐霉性突出等优点，目前，保水剂大多集中在纤维素衍生物上，但将纤维素制成衍生物无疑增加了成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用植物秸秆制备农用保水剂的方法。
本发明所采取的技术方案：
一种利用植物秸秆制备保水剂的方法，其步骤为：
(1)植物秸秆预处理：剪碎大豆秸秆和玉米秸秆后水洗，80℃烘干去除水分，粉碎、过筛、浸入浓碱溶液搅拌均匀，30℃搅拌45min，向溶液中加入75％乙醇溶液，再加入氯乙酸，80℃下反应4.5h，95％乙醇过滤、水洗待用；
(2)中和丙烯酸单体：减压蒸馏去除丙烯酸中阻聚剂，冰水浴，用氢氧化钠溶液中和丙烯酸到pH为6.5；
(3)接枝共聚：将经过预处理的大豆、玉米秸秆混合物放入反应釜中，向反应釜内持续通入氮气，升温加热，并加入中和后的丙烯酸，加入引发剂和交联剂，搅拌均匀，升温至70℃，反应至出现粘稠爬杆现象，转移至清洗器中，用水反复清洗，之后在70℃的干燥器内烘干，粉碎过筛，得到褐色固体颗粒，即保水剂胶体。
所述的利用植物秸秆制备保水剂的方法，其步骤(3)中加入的引发剂为过硫酸铵，用量为丙烯酸用量的1.0％～1.4％。
所述的利用植物秸秆制备保水剂的方法，其步骤(3)中加入的交联剂为N-N’-亚甲基双丙烯酰胺，用量为丙烯酸用量的1.0％～1.2％。
所述的利用植物秸秆制备保水剂的方法，丙烯酸和大豆、玉米秸秆的配料比为10:1。
本发明的有益效果为：本发明以植物大豆和玉米秸秆为原料，秸秆中含有丰富的纤维素和半纤维素，作为接枝交联的骨架，制备出的保水剂耐霉性好、无污染、生产成本低。
具体实施方式
实施例1
一种利用植物秸秆制备保水剂的方法，其步骤为：
(1)植物秸秆预处理：剪碎大豆秸秆和玉米秸秆后水洗，80℃烘干去除水分，粉碎、过筛、浸入浓碱溶液搅拌均匀，30℃搅拌45min，向溶液中加入75％乙醇溶液，再加入氯乙酸，80℃下反应4.5h，95％乙醇过滤、水洗待用；
(2)中和丙烯酸单体：减压蒸馏去除丙烯酸中阻聚剂，冰水浴，用氢氧化钠溶液中和丙烯酸到pH为6.5；
(3)接枝共聚：将经过预处理的大豆、玉米秸秆混合物放入反应釜中，向反应釜内持续通入氮气，升温加热，并加入中和后的丙烯酸，加入量为大豆和玉米秸秆量的10倍，加入丙烯酸用量1.0％的引发剂过硫酸铵，和丙烯酸用量1.0％的交联剂N-N’-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀，升温至70℃，反应至出现粘稠爬杆现象，转移至清洗器中，用水反复清洗，之后在70℃的干燥器内烘干，粉碎过筛，得到褐色固体颗粒，即保水剂胶体。
实施例2
一种利用植物秸秆制备保水剂的方法，其步骤为：
(1)植物秸秆预处理：剪碎大豆秸秆和玉米秸秆后水洗，80℃烘干去除水分，粉碎、过筛、浸入浓碱溶液搅拌均匀，30℃搅拌45min，向溶液中加入75％乙醇溶液，再加入氯乙酸，80℃下反应4.5h，95％乙醇过滤、水洗待用；
(2)中和丙烯酸单体：减压蒸馏去除丙烯酸中阻聚剂，冰水浴，用氢氧化钠溶液中和丙烯酸到pH为6.5；
(3)接枝共聚：将经过预处理的大豆、玉米秸秆混合物放入反应釜中，向反应釜内持续通入氮气，升温加热，并加入中和后的丙烯酸，加入量为大豆和玉米秸秆量的10倍，加入丙烯酸用量1.4％的引发剂过硫酸铵，和丙烯酸用量1.2％的交联剂N-N’-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀，升温至70℃，反应至出现粘稠爬杆现象，转移至清洗器中，用水反复清洗，之后在70℃的干燥器内烘干，粉碎过筛，得到褐色固体颗粒，即保水剂胶体。
以上所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，均落在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种利用植物秸秆制备保水剂的方法，其特征在于，其制备步骤为：
(1)植物秸秆预处理：剪碎大豆秸秆和玉米秸秆后水洗，80℃烘干去除水分，粉碎、过筛、浸入浓碱溶液搅拌均匀，30℃搅拌45min，向溶液中加入75％乙醇溶液，再加入氯乙酸，80℃下反应4.5h，95％乙醇过滤、水洗待用；
(2)中和丙烯酸单体：减压蒸馏去除丙烯酸中阻聚剂，冰水浴，用氢氧化钠溶液中和丙烯酸到pH为6.5；
(3)接枝共聚：将经过预处理的大豆秸秆和玉米秸秆混合物放入反应釜中，向反应釜内持续通入氮气，升温加热，并加入中和后的丙烯酸，加入引发剂和交联剂，搅拌均匀，升温至70℃，反应至出现粘稠爬杆现象，转移至清洗器中，用水反复清洗，之后在70℃的干燥器内烘干，粉碎过筛，得到褐色固体颗粒，即保水剂胶体。
2.根据权利要求1所述的利用植物秸秆制备保水剂的方法，其特征在于，其步骤(3)中加入的引发剂为过硫酸铵，用量为丙烯酸用量的1.0％～1.4％。
3.根据权利要求2所述的利用植物秸秆制备保水剂的方法，其特征在于，其步骤(3)中加入的交联剂为N-N’-亚甲基双丙烯酰胺，用量为丙烯酸用量的1.0％～1.2％。
4.根据权利要求3所述的利用植物秸秆制备保水剂的方法，其特征在于，丙烯酸和大豆、玉米秸秆的配料比为10:1。
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