CN112358582A - 利用竹材液化残渣制备抗旱保水剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用竹材液化残渣制备抗旱保水剂的方法，属一种抗旱保水剂的方法，所述方法为将竹材多元醇常压液化后过滤得到残渣，用碱液洗涤除去残留酸，然后经过滤后在100℃以上的环境中干燥；取以重量份计的干燥残渣4‑6份，置于氮气保护下加入50‑58份蒸馏水，并在40‑80℃的温度下搅拌均匀后，得到液化残渣分散液等操作步骤；通过本发明提供的方法，可将竹材液化的残渣制备抗旱保水剂，提高了竹材的综合利用率，亦可减少残渣对环境的污染，避免现在残渣焚烧处理方式造成的环境污染，减少了碳排放。同时本发明方法所制备的造林用抗旱保水剂具有可生物降解特性，解决现有石油化工产品的环境污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗旱保水剂的方法，更具体的说，本发明主要涉及一种利用竹材液化残渣制备抗旱保水剂的方法。
背景技术
四川省独特的自然条件形成了以丛生竹为主，丛生竹、散生竹、混生竹兼有的竹资源富集区。四川省共有竹林116万hm2，造纸用竹林80万hm2，竹浆竹纸产业成为四川尤其是川南地区部分区县的支柱产业，2019年四川竹子制浆企业共有13家，竹浆年产量129.86万吨，竹子在竹浆备料中会产生3%-5%的竹屑，据此估算产生竹屑超38万吨，目前对竹屑等剩余物利用方式主要为焚烧供热，资源利用度不高，且污染环境，其利用新途径为竹屑液化制备聚氨酯泡沫，该利用方式虽解决了上述问题，但其产生的残渣仍未有效利用。因而有必要针对竹屑的综合利用技术进行研究和改进。
发明内容
本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种利用竹材液化残渣制备抗旱保水剂的方法，以期望解决现有技术中对竹屑等剩余物利用方式主要为焚烧供热，资源利用度不高，且污染环境，竹屑液化制备聚氨酯泡沫时产生的残渣未能有效利用等技术问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明所提供的一种利用竹材液化残渣制备抗旱保水剂的方法，所述的方法包括如下步骤。
步骤A、将竹材多元醇常压液化后过滤得到残渣，用碱液洗涤除去残留酸，然后经过滤后在100℃以上的环境中干燥。
步骤B、取以重量份计的干燥残渣4-6份，置于氮气保护下加入50-58份蒸馏水，并在40-80℃的温度下搅拌均匀后，得到液化残渣分散液。
步骤C、将液化残渣分散液加热至70-85℃，并在氮气保护下匀速滴加以重量份计的中和丙烯酸23-28份，然后加入12-17份的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，0.7-0.9份的引发剂和0.1-0.3份的交联剂，并将混合物快速搅拌均匀，冷却至室温，得到凝胶状产物。
步骤D、使用蒸馏水冲洗凝胶状产物表面后，使用无水乙醇浸泡凝胶状产物16-32h，然后将得到的产物在70-90℃的环境下烘干，并经粉碎后得到抗旱保水剂。
作为优选，进一步的技术方案是：所述步骤A中的碱液为氨水、氢氧化钠或氢氧化钾中的任意一种或多种的混合液。
更进一步的技术方案是：所述步骤C中的中和丙烯酸为在0℃下向丙烯酸中滴加碱液，中和掉55%-65%浓度的丙烯酸，得到中和丙烯酸；且向丙烯酸中滴加的碱液为浓度为30%的氢氧化钠或浓度为25%的氨水。
更进一步的技术方案是：所述步骤C中的引发剂为过硫酸钾，交联剂为N, N'-亚甲基双丙烯酰胺。
更进一步的技术方案是：步骤C中将混合物快速搅拌2-4h并冷却至室温。
更进一步的技术方案是：所述步骤C中使用无水乙醇浸泡凝胶状产物过程中，每8h更换一次无水乙醇。
更进一步的技术方案是：所述步骤D中将产物在70-90℃的环境下烘干24h后，再进行粉碎。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过本发明提供的方法，可将竹材液化的残渣制备抗旱保水剂，提高了竹材的综合利用率，亦可减少残渣对环境的污染，避免现在残渣焚烧处理方式造成的环境污染，减少了碳排放。同时本发明方法所制备的造林用抗旱保水剂具有可生物降解特性，解决现有石油化工产品的环境污染问题。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步阐述。
实施例一
将竹材多元醇常压液化后过滤得到残渣，残渣用氨水、氢氧化钠或氢氧化钾等碱液洗涤除去残留酸，过滤后在烘箱中105℃干燥3h。
取5份烘干后液化残渣，在氮气氛围下加入52份蒸馏水，水浴40℃搅拌30分钟，得到液化残渣分散液。
取26份丙烯酸，在0℃用滴加碱液，该碱液可采用浓度为30%氢氧化钠或浓度为25%氨水，中和掉65%的丙烯酸，得到中和丙烯酸。
氮气保护下，将中和丙烯酸匀速滴加到温度为的80℃的液化残渣分散液中，然后加入16份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，0.8份引发剂（过硫酸钾）和0.2份交联剂（N, N'-亚甲基双丙烯酰胺），快速搅拌反应3小时，冷却至室温，将呈凝胶状产物用蒸馏水冲洗表面，用无水乙醇浸泡24小时，每8h更换1次乙醇，取出产物在烘箱80℃下烘干24小时后经粉碎后得到抗旱保水剂。
经发明人初步测试，本实施例制得的抗旱保水剂吸水倍率在1560倍，土埋110天完全降解。
实施例二
与上述的实施例基本相同，本实施例仍然将竹材多元醇常压液化后过滤得到残渣，残渣用氨水、氢氧化钠或氢氧化钾等碱液洗涤除去残留酸，过滤后在烘箱中105℃干燥3h。
取4份烘干后液化残渣，在氮气氛围下加入50份蒸馏水，水浴40℃搅拌20分钟，得到液化残渣分散液。
取28份丙烯酸，在0℃用滴加碱液，该碱液仍可采用浓度为30%氢氧化钠或浓度为25%氨水，中和掉55%的丙烯酸，得到中和丙烯酸。
在氮气保护下，将中和丙烯酸匀速滴加到温度为的70℃的液化残渣分散液中，然后加入17份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，0.9份引发剂（过硫酸钾）和0.3份交联剂（N, N'-亚甲基双丙烯酰胺），快速搅拌反应2小时，冷却至室温，将呈凝胶状产物用蒸馏水冲洗表面，用无水乙醇浸泡24小时，每8h更换1次乙醇，取出产物在烘箱80℃下烘干24小时后经粉碎后得到抗旱保水剂。
经发明人初步测试，本实施例中所制得的抗旱保水剂吸水倍率在1620倍，土埋100天完全降解。
实施例三
本实施例仍然为将竹材多元醇常压液化后过滤得到残渣，残渣用氨水、氢氧化钠或氢氧化钾等碱液洗涤除去残留酸，过滤后在烘箱中105℃干燥3h。
取6份烘干后液化残渣，在氮气氛围下加入58份蒸馏水，水浴80℃搅拌30分钟，得到液化残渣分散液。
取23份丙烯酸，在0℃用滴加碱液，该碱液仍可采用浓度为30%氢氧化钠或浓度为25%氨水，中和掉55%的丙烯酸，得到中和丙烯酸。
与上述实施例基本相同，在氮气保护下，将中和丙烯酸匀速滴加到温度为的85℃的液化残渣分散液中，然后加入12份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，0.7份引发剂（过硫酸钾）和0.1份交联剂（N, N'-亚甲基双丙烯酰胺），快速搅拌反应2小时，冷却至室温，将呈凝胶状产物用蒸馏水冲洗表面，用无水乙醇浸泡24小时，每8h更换1次乙醇，取出产物在烘箱80℃下烘干24小时后经粉碎后得到抗旱保水剂。
经发明人初步测试，本实施例制得的抗旱保水剂吸水倍率在1740倍，土埋108天完全降解。
基于上述实施例可知，本发明所公开的方法所制备的造林用抗旱保水剂具备可降解特性，不仅解决了液化残渣的处理难题，还解决了现有抗旱保水剂降解困难易污染环境的问题。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本说明书公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (7)
1.一种利用竹材液化残渣制备抗旱保水剂的方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：
步骤A、将竹材多元醇常压液化后过滤得到残渣，用碱液洗涤除去残留酸，然后经过滤后在100℃以上的环境中干燥；
步骤B、取以重量份计的干燥残渣4-6份，置于氮气保护下加入50-58份蒸馏水，并在40-80℃的温度下搅拌均匀后，得到液化残渣分散液；
步骤C、将液化残渣分散液加热至70-85℃，并在氮气保护下匀速滴加以重量份计的中和丙烯酸23-28份，然后加入12-17份的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，0.7-0.9份的引发剂和0.1-0.3份的交联剂，并将混合物快速搅拌均匀，冷却至室温，得到凝胶状产物；
步骤D、使用蒸馏水冲洗凝胶状产物表面后，使用无水乙醇浸泡凝胶状产物16-32h，然后将得到的产物在70-90℃的环境下烘干，并经粉碎后得到抗旱保水剂。
2.根据权利要求1所述的利用竹材液化残渣制备抗旱保水剂的方法，其特征在于：所述步骤A中的碱液为氨水、氢氧化钠或氢氧化钾中的任意一种或多种的混合液。
3.根据权利要求1所述的用竹材液化残渣制备抗旱保水剂的方法，其特征在于：所述步骤C中的中和丙烯酸为在0℃下向丙烯酸中滴加碱液，中和掉55%-65%浓度的丙烯酸，得到中和丙烯酸；且向丙烯酸中滴加的碱液为浓度为30%的氢氧化钠或浓度为25%的氨水。
4.根据权利要求1或3所述的用竹材液化残渣制备抗旱保水剂的方法，其特征在于：所述步骤C中的引发剂为过硫酸钾，交联剂为N, N'-亚甲基双丙烯酰胺。
5.根据权利要求1所述的用竹材液化残渣制备抗旱保水剂的方法，其特征在于：所述步骤C中将混合物快速搅拌2-4h并冷却至室温。
6.根据权利要求1或5所述的用竹材液化残渣制备抗旱保水剂的方法，其特征在于：所述步骤C中使用无水乙醇浸泡凝胶状产物过程中，每8h更换一次无水乙醇。
7.根据权利要求1所述的用竹材液化残渣制备抗旱保水剂的方法，其特征在于：所述步骤D中将产物在70-90℃的环境下烘干24h后，再进行粉碎。
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| 卢婷婷等: "竹材废料多元醇液化的工艺研究", 《化工新型材料》 * |
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