一種利用蓮藕葉制備吸水保水復(fù)合材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及吸水保水復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，利用蓮藕葉制備吸水保水復(fù)合材料，首先把蓮藕葉收割、晾曬、粉碎和篩分，浸入到氫氧化鈉溶液中蒸煮、攪拌，使蓮藕葉在堿液中充分溶脹，把蒸煮后的蓮藕葉洗滌至中性并烘干，浸入到乙醇溶液中，加入氫氧化鈉、氯乙酸和乙醇溶液，把反應(yīng)物洗滌至中性并烘干再加入丙烯酸類體、交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，把最終產(chǎn)物脫水、烘干、粉碎、篩分，得到一種吸水保水復(fù)合材料，該復(fù)合材料具有吸水性能佳、吸水速度快、保水能力優(yōu)、抗霉菌能力強(qiáng)和易降解等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域中。
【專利說(shuō)明】一種利用蓮藕葉制備吸水保水復(fù)合材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及吸水保水復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種利用蓮藕葉制備吸水保水復(fù)合材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為解決我國(guó)土地沙化、造林成活率低、旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)困難、水土流失嚴(yán)重等問題，近年來(lái)我國(guó)大力開展吸水保水材料的研制和應(yīng)用，目前主要有合成吸水劑、淀粉基吸水劑和纖維素基吸水劑。其中，合成吸水劑吸水和保水性能好，但在環(huán)境中不易降解；纖維素基吸水劑的吸水能力不如淀粉基吸水劑，但其抗霉和耐鹽能力較強(qiáng)，吸水后凝膠強(qiáng)度大，使用壽命長(zhǎng)，而且纖維素同淀粉一樣都是可再生資源，來(lái)源廣泛、生物可降解。其中，高吸水性樹脂是以纖維素為骨架接枝丙烯酸制備而成，具有吸水性能佳、吸水速度快、保水能力優(yōu)、抗霉菌能力強(qiáng)，易降解等特點(diǎn)，同時(shí)在作為保水材料時(shí)，釋放的氮和磷可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，被廣泛用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、工業(yè)和日常生活等領(lǐng)域中。[0003]利用蓮藕葉制備吸水保水復(fù)合材料一方面尋求水生植物的可持續(xù)再利用，另一方面，可以避免蓮藕葉在水中的腐爛對(duì)水體的污染，保護(hù)水生生態(tài)環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:本發(fā)明提出一種利用蓮藕葉為原料，制備出新型高吸水性樹脂，利用該新型高吸水性樹脂作為吸水保水材料，解決土地沙化、造林成活率低、旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)困難、水土流失嚴(yán)重等問題。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明的處理方法是按如下步驟實(shí)施的:
[0006](I)把蓮藕葉收割、晾曬；
[0007](2)把晾曬后的蓮藕葉粉碎、篩分；
[0008](3)將篩分后的蓮藕葉浸入到質(zhì)量濃度20~30%的氫氧化鈉溶液中，在溫度100~150°C條件下蒸煮、攪拌30分鐘，使蓮藕葉在堿液中充分溶脹，同時(shí)破壞蓮藕葉的晶體結(jié)構(gòu)，提高可及度和反應(yīng)性，從而提高蓮藕葉的接枝率和吸水劑的吸水率。
[0009](4)把蒸煮后的蓮藕葉洗滌至中性并烘干；
[0010](5)把烘干后的蓮藕葉浸入到質(zhì)量濃度80~90%的乙醇溶液中，攪拌；
[0011](6)加入質(zhì)量濃度50~60%的氫氧化鈉溶液，在溫度30~50°C條件下攪拌60分鐘；
[0012](7)按蓮藕葉干粉與氯乙酸的質(zhì)量比為1:1~1.2:1加入氯乙酸，在溫度30~50°C條件下攪拌30分鐘；
[0013](8)按液液比為1:1加入質(zhì)量濃度為80~90%的乙醇溶液，在溫度60~70°C條件下反應(yīng)60分鐘；
[0014](9)把步驟(8)的反應(yīng)物洗滌至中性并烘干；[0015](10)在步驟(9)的烘干物中加入丙烯酸類體、交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，在溫度60~70°C條件下攪拌10分鐘，靜止30分鐘；相對(duì)于丙烯酸類體的質(zhì)量，交聯(lián)劑和發(fā)泡劑的加入量為
0.5~1%和5~10% ;所述丙烯酸類體包括丙烯酸、丙烯酰胺等的一種或幾種；所述交聯(lián)劑為丙三醇、N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、戊二醛等的一種或幾種；所述發(fā)泡劑為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等的一種或幾種；[0016](11)把步驟(10)的反應(yīng)物脫水、烘干、粉碎、篩分，得到新型高吸水性樹脂，一種吸水保水復(fù)合材料。
[0017]本發(fā)明的有益效果是利用蓮藕葉為原料，采用丙烯酸類體共聚，制備出新型高吸水性樹脂，該新型高吸水性樹脂吸水性強(qiáng)，保水率高，抗霉菌能力強(qiáng)，并具有良好的生物相容性和可降解性等特點(diǎn)，同時(shí)在作為保水材料時(shí)，釋放的氮和磷可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，利用該新型高吸水性樹脂作為吸水保水材料，可解決土地沙化、造林成活率低、旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)困難、水土流失嚴(yán)重等問題。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明利用蓮藕葉為原料采用丙烯酸類體共聚，制備吸水保水復(fù)合材料，既尋求水生植物的可持續(xù)再利用，也可避免蓮藕葉在水中的腐爛對(duì)水體的污染，保護(hù)水生生態(tài)環(huán)境。
[0019]實(shí)施例1
[0020](I)把蓮藕葉收割、晾曬；
[0021](2)把晾曬后的蓮藕葉粉碎、篩分；
[0022](3)將篩分后的蓮藕葉浸入到質(zhì)量濃度20%的氫氧化鈉溶液中，在溫度100°C條件下蒸煮、攪拌30分鐘，使蓮藕葉在堿液中充分溶脹，同時(shí)破壞蓮藕葉的晶體結(jié)構(gòu)，提高可及度和反應(yīng)性,從而提高蓮藕葉的接枝率和吸水劑的吸水率。
[0023](4)把蒸煮后的蓮藕葉洗滌至中性并烘干；
[0024](5)把烘干后的蓮藕葉浸入到質(zhì)量濃度80%的乙醇溶液中，攪拌；
[0025](6)按液液比為1:1加入質(zhì)量濃度50%的氫氧化鈉溶液，在溫度30°C條件下攪拌60分鐘；
[0026](7)按蓮藕葉干粉與氯乙酸的質(zhì)量比為1:1加入氯乙酸，在溫度30條件下攪拌30分鐘；
[0027](8)按液液比為1:1加入質(zhì)量濃度為80%的乙醇溶液，在溫度60°C條件下反應(yīng)60分鐘；
[0028](9)把步驟(8)的反應(yīng)物洗滌至中性并烘干；
[0029](10)在步驟(9)的烘干物中加入丙烯酸類體、交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，在溫度60°C條件下攪拌10分鐘，靜止30分鐘；相對(duì)于丙烯酸類體的質(zhì)量交聯(lián)劑和發(fā)泡劑的加入量為0.5%和5% ;所述丙烯酸類體為丙烯酸，所述交聯(lián)劑為丙三醇，所述發(fā)泡劑為碳酸氫鈉；
[0030](11)把步驟(10)的反應(yīng)物脫水、烘干、粉碎、篩分，得到新型高吸水性樹脂。
[0031]實(shí)施例2
[0032](I)把蓮藕葉收割、晾曬；
[0033](2)把晾曬后的蓮藕葉粉碎、篩分；[0034](3)將篩分后的蓮藕葉浸入到質(zhì)量濃度25%的氫氧化鈉溶液中，在溫度120°C條件下蒸煮、攪拌30分鐘，使蓮藕葉在堿液中充分溶脹，同時(shí)破壞蓮藕葉的晶體結(jié)構(gòu)，提高可及度和反應(yīng)性,從而提高蓮藕葉的接枝率和吸水劑的吸水率。
[0035](4)把蒸煮后的蓮藕葉洗滌至中性并烘干；
[0036](5)把烘干后的蓮藕葉浸入到質(zhì)量濃度85%的乙醇溶液中，攪拌；
[0037](6)按液液比為1:1加入質(zhì)量濃度55%的氫氧化鈉溶液，在溫度40°C條件下攪拌60分鐘；
[0038](7)按蓮藕葉干粉與氯乙酸的質(zhì)量比為1.1:1加入氯乙酸，在溫度40°C條件下攪拌30分鐘；
[0039](8)按液液比為1:1加入質(zhì)量濃度為85%的乙醇溶液，在溫度65°C條件下反應(yīng)60分鐘；
[0040](9)把步驟(8)的反應(yīng)物洗滌至中性并烘干；
[0041](10)在步驟(9)的烘干物中加入丙烯酸類體、交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，在溫度65°C條件下攪拌10分鐘，靜止30分鐘；相對(duì)于丙烯酸類體的質(zhì)量交聯(lián)劑和發(fā)泡劑的加入量為0.8%和8%;所述丙烯酸類體為丙烯酸、丙烯酰胺的按質(zhì)量比為1:1的混合體，所述交聯(lián)劑為N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺，所述發(fā)泡劑為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀按質(zhì)量比為1:1的混合體；
[0042](11)把步驟(10)的反應(yīng)物脫水、烘干、粉碎、篩分，得到新型高吸水性樹脂。
[0043]實(shí)施例3
[0044](I)把蓮藕葉收割、晾曬；
[0045](2)把晾曬后的蓮藕葉粉碎、篩分；
[0046](3)將篩分后的蓮藕葉浸入到質(zhì)量濃度30%的氫氧化鈉溶液中，在溫度150°C條件下蒸煮、攪拌30分鐘，使蓮藕葉在堿液中充分溶脹，同時(shí)破壞蓮藕葉的晶體結(jié)構(gòu)，提高可及度和反應(yīng)性,從而提高蓮藕葉的接枝率和吸水劑的吸水率。
[0047](4)把蒸煮后的蓮藕葉洗滌至中性并烘干；
[0048](5)把烘干后的蓮藕葉浸入到質(zhì)量濃度90%的乙醇溶液中，攪拌；
[0049](6)按液液比為1:1加入質(zhì)量濃度60%的氫氧化鈉溶液，在溫度50°C條件下攪拌60分鐘；
[0050](7)按蓮藕葉干粉與氯乙酸的質(zhì)量比為1.2:1加入氯乙酸，在溫度50°C條件下攪拌30分鐘；
[0051](8)按液液比為1:1加入質(zhì)量濃度為90%的乙醇溶液，在溫度70°C條件下反應(yīng)60分鐘；
[0052](9)把步驟(8)的反應(yīng)物洗滌至中性并烘干；
[0053](10)在步驟(9)的烘干物中加入丙烯酸類體、交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，在溫度70°C條件下攪拌10分鐘，靜止30分鐘；相對(duì)于丙烯酸類體的質(zhì)量交聯(lián)劑和發(fā)泡劑的加入量為1%和10% ;所述丙烯酸類體為丙烯酰胺等，所述交聯(lián)劑為戊二醛，所述發(fā)泡劑為碳酸氫鉀；
[0054](11)把步驟(10)的反應(yīng)物脫水、烘干、粉碎、篩分，得到新型高吸水性樹脂。
[0055]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種利用蓮藕葉制備吸水保水復(fù)合材料的方法，其特征在于:制備吸水保水復(fù)合材料的步驟如下: (1)把蓮藕葉收割、晾曬； (2)把晾曬后的蓮藕葉粉碎、篩分； (3)將篩分后的蓮藕葉浸入到質(zhì)量濃度20~30%的氫氧化鈉溶液中，在溫度100~150°C條件下蒸煮、攪拌30分鐘，使蓮藕葉在堿液中充分溶脹，同時(shí)破壞蓮藕葉的晶體結(jié)構(gòu)，提高可及度和反應(yīng)性，從而提高蓮藕葉的接枝率和吸水率； (4)把蒸煮后的蓮藕葉洗滌至中性并烘干； (5)把烘干后的蓮藕葉浸入到質(zhì)量濃度80~90%的乙醇溶液中，攪拌； (6)加入質(zhì)量濃度50~60%的氫氧化鈉溶液，在溫度30~50°C條件下攪拌60分鐘； (7)按蓮藕葉干粉與氯乙酸的質(zhì)量比為1:1~1.2:1加入氯乙酸，在溫度30~50°C條件下攪拌30分鐘； (8)按液液比為1:1加入質(zhì)量濃度為80~90%的乙醇溶液，在溫度60~70°C條件下反應(yīng)60分鐘； (9)把步驟(8)的反應(yīng)物洗滌至中性并烘干； (10)在步驟(9)的烘 干物中加入丙烯酸類體、交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，在溫度60~70°C條件下攪拌10分鐘，靜止30分鐘；相對(duì)于丙烯酸類體的質(zhì)量交聯(lián)劑和發(fā)泡劑的加入量為0.5~1% 和 5 ~10% ； (11)把步驟(10)的反應(yīng)物脫水、烘干、粉碎、篩分，得到新型高吸水性樹脂，一種吸水保水復(fù)合材料。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用蓮藕葉制備吸水保水復(fù)合材料的方法，其特征在于:所述丙烯酸類體包括丙烯酸、丙烯酰胺等的一種或幾種；所述交聯(lián)劑為丙三醇、N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、戊二醛等的一種或幾種；所述發(fā)泡劑為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等的一種或幾種。
【文檔編號(hào)】C08F251/02GK103833918SQ201410059587
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】萬(wàn)玉山, 黃利, 涂保華, 邵敏, 王莉 申請(qǐng)人:常州大學(xué)