一種利用蘆葦制備高吸水性樹(shù)脂的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及吸水保水材料【技術(shù)領(lǐng)域】，利用蘆葦制備高吸水性樹(shù)脂，首先把蘆葦收割、晾曬、粉碎和篩分，浸入到氫氧化鈉溶液中蒸煮、攪拌，使蘆葦在堿液中充分溶脹，把蒸煮后的蘆葦浸入到去離子水中，在微波輻射下糊化后加入過(guò)硫酸鉀、硝酸鈰胺和中和后的丙烯酸溶液，再加入丙烯酰胺、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺溶液和發(fā)泡劑，把最終產(chǎn)物脫水、烘干、粉碎和篩分，得到一種高吸水性樹(shù)脂，該樹(shù)脂具有吸水性能佳、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)用于衛(wèi)生用品、農(nóng)業(yè)、園藝、土地沙化防治等領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種利用蘆葦制備高吸水性樹(shù)脂的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及吸水保水材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種利用蘆葦制備高吸水性樹(shù)脂的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高吸水性樹(shù)脂是以纖維素為骨架接枝丙烯酸制備而成，是一種含有羥基、羧基等強(qiáng)親水性基團(tuán)并具有一定交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物，能吸收自身重量幾十倍甚至幾千倍的水，具有吸水速度快、保水性能好、抗霉菌能力強(qiáng)、易降解等特點(diǎn)，且具有緩釋、吸附、放濕等作用，已被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)生用品、農(nóng)業(yè)園藝、土地沙化防治等領(lǐng)域，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)。目前高吸水性樹(shù)脂的研究已成為熱點(diǎn)。
[0003]利用蘆葦制備高吸水性樹(shù)脂一方面尋求水生植物的可持續(xù)再利用，另一方面可以避免蘆葦在水中的腐爛對(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(wèn)題是:本發(fā)明提出一種利用蘆葦為原料，制備出新型高吸水性樹(shù)脂，利用該新型高吸水性樹(shù)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(wèn)題。
[0005]本發(fā)明解決 其技術(shù)問(wèn)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)把蘆葦收割、晾曬；
[0007](2)把晾曬后的蘆葦粉碎、篩分；
[0008](3)將篩分后的蘆葦浸入到質(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30~45分鐘，使蘆葦在堿液中充分溶脹，同時(shí)破壞蘆葦?shù)木w結(jié)構(gòu)，提高可及度和反應(yīng)性，從而提高蘆葦?shù)慕又β屎臀畡┑奈剩?br> [0009](4)把蒸煮后的蘆葦洗滌至中性浸入到去離子水中，在300~600W功率的微波輻射下糊化5~10分鐘；
[0010](5)把糊化物浸入到質(zhì)量濃度20~40%的過(guò)硫酸鉀和質(zhì)量濃度為20~30%硝酸鈰胺混合溶液中，在30~60°C條件下攪拌30分鐘；
[0011](6)向步驟(5)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度20~40%的亞硫酸鈉溶液，在30~60°C條件下攪拌15分鐘；
[0012](7)用質(zhì)量濃度20~30%的氫氧化鈉溶液中和丙烯酸，得到中和度為70~80%的丙烯酸溶液；
[0013](8)向步驟(6)的反應(yīng)物中加入步驟(7)的中和度為70~80%的丙烯酸溶液，在30~60°C條件下攪拌30分鐘；
[0014](9)向步驟⑶的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度30~40%的丙烯酰胺溶液，在30~60°C條件下攪拌30分鐘；[0015](10)向步驟(9)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度10~40%的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺溶液，在30~60°C條件下攪拌60分鐘；
[0016](11)向步驟(10)的反應(yīng)物中加入發(fā)泡劑，在溫度40°C條件下攪拌10分鐘，所述發(fā)泡劑為質(zhì)量濃度20~40%的碳酸氫鈉溶液；
[0017](12)把步驟(11)的反應(yīng)物脫水、烘干、粉碎、篩分，得到新型高吸水性樹(shù)脂。
[0018]本發(fā)明的有益效果是利用蘆葦、丙烯酸和丙烯酰胺為原料，制備出新型高吸水性樹(shù)脂，該新型高吸水性樹(shù)脂吸水性強(qiáng)、保水率高、抗霉菌能力強(qiáng)、耐鹽性強(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(shù)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(wèn)題。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明利用蘆葦為原料采用丙烯酸體共聚，制備高吸水性樹(shù)脂，既尋求水生植物的可持續(xù)再利用，也可避免蘆葦在水中的腐爛對(duì)水體的污染，保護(hù)水生生態(tài)環(huán)境。
[0020]實(shí)施例1
[0021](I)把蘆葦收割、晾曬；
[0022](2)把晾曬后的蘆葦粉碎、篩分；
[0023](3)將篩分后的蘆葦浸入到質(zhì)量濃度20%的氫氧化鈉溶液中，在溫度110°C條件下蒸煮、攪拌30分鐘，使蘆葦在堿液中充分溶脹，同時(shí)破壞蘆葦?shù)木w結(jié)構(gòu)，提高可及度和反應(yīng)性，從而提高蘆葦?shù)慕又β屎臀畡┑奈剩?br> `[0024](4)把蒸煮后的蘆葦洗滌至中性浸入到去離子水中，在300W功率的微波輻射下糊化5分鐘；
[0025](5)把糊化物浸入到質(zhì)量濃度為20%的過(guò)硫酸鉀和質(zhì)量濃度為20%的硝酸鈰胺混合溶液中，在30°C條件下攪拌30分鐘；
[0026](6)向步驟(5)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度20%的亞硫酸鈉溶液，在30°C條件下攪拌15分鐘；
[0027](7)用質(zhì)量濃度20%的氫氧化鈉溶液中和丙烯酸，得到中和度為70%的丙烯酸溶液；
[0028](8)向步驟(6)的反應(yīng)物中加入步驟(7)的中和度為70%的丙烯酸溶液，在30°C條件下攪拌30分鐘；
[0029](9)向步驟(8)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度30%的丙烯酰胺溶液，在30°C條件下攪拌30分鐘；
[0030](10)向步驟(9)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度20%的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺溶液，在30°C條件下攪拌60分鐘；
[0031](11)向步驟(10)的反應(yīng)物中加入發(fā)泡劑，在溫度40°C條件下攪拌10分鐘，所述發(fā)泡劑為質(zhì)量濃度20%的碳酸氫鈉溶液；
[0032](12)把步驟(11)的反應(yīng)物脫水、烘干、粉碎、篩分，得到新型高吸水性樹(shù)脂。
[0033]實(shí)施例2
[0034](I)把蘆葦收割、晾曬；[0035](2)把晾曬后的蘆葦粉碎、篩分；
[0036](3)將篩分后的蘆葦浸入到質(zhì)量濃度25%的氫氧化鈉溶液中，在溫度130°C條件下蒸煮、攪拌40分鐘，使蘆葦在堿液中充分溶脹，同時(shí)破壞蘆葦?shù)木w結(jié)構(gòu)，提高可及度和反應(yīng)性，從而提高蘆葦?shù)慕又β屎臀畡┑奈剩?br> [0037](4)把蒸煮后的蘆葦洗滌至中性浸入到去離子水中，在400W功率的微波輻射下糊化8分鐘；
[0038](5)把糊化物浸入到質(zhì)量濃度30%的過(guò)硫酸鉀和質(zhì)量濃度為25%硝酸鈰胺混合溶液中，在50°C條件下攪拌30分鐘；
[0039](6)向步驟(5)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度30%的亞硫酸鈉溶液，在50°C條件下攪拌15分鐘；
[0040](7)用質(zhì)量濃度25%的氫氧化鈉溶液中和丙烯酸，得到中和度為75%的丙烯酸溶液；
[0041](8)向步驟(6)的反應(yīng)物中加入步驟(7)的中和度為75%的丙烯酸溶液，在50°C條件下攪拌30分鐘；
[0042](9)向步驟(8)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度35%的丙烯酰胺溶液，在40°C條件下攪拌30分鐘； [0043](10)向步驟(9)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度30%的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺溶液，在50°C條件下攪拌60分鐘；
[0044](11)向步驟(10)的反應(yīng)物中加入發(fā)泡劑，在溫度40°C條件下攪拌10分鐘，所述發(fā)泡劑為質(zhì)量濃度30%的碳酸氫鈉溶液；
[0045](12)把步驟(11)的反應(yīng)物脫水、烘干、粉碎、篩分，得到新型高吸水性樹(shù)脂。
[0046]實(shí)施例3
[0047](I)把蘆葦收割、晾曬；
[0048](2)把晾曬后的蘆葦粉碎、篩分；
[0049](3)將篩分后的蘆葦浸入到質(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45分鐘，使蘆葦在堿液中充分溶脹，同時(shí)破壞蘆葦?shù)木w結(jié)構(gòu)，提高可及度和反應(yīng)性，從而提高蘆葦?shù)慕又β屎臀畡┑奈剩?br> [0050](4)把蒸煮后的蘆葦洗滌至中性浸入去離子水中，在600W功率的微波輻射下糊化10分鐘；
[0051 ] (5)把糊化物浸入到質(zhì)量濃度40%的過(guò)硫酸鉀和質(zhì)量濃度為30%硝酸鈰胺混合溶液中，在60°C條件下攪拌30分鐘；
[0052](6)向步驟(5)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度40%的亞硫酸鈉溶液，在60°C條件下攪拌15分鐘；
[0053](7)用質(zhì)量濃度30%的氫氧化鈉溶液中和丙烯酸，得到中和度為80%的丙烯酸溶液；
[0054](8)向步驟(6)的反應(yīng)物中加入步驟(7)的中和度為80%的丙烯酸溶液，在60°C條件下攪拌30分鐘；
[0055](9)向步驟(8)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度40%的丙烯酰胺溶液，在60°C條件下攪拌30分鐘；[0056](10)向步驟(9)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度40%的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺溶液，在60°C條件下攪拌60分鐘；
[0057](11)向步驟(10)的反應(yīng)物中加入發(fā)泡劑，在溫度40°C條件下攪拌10分鐘，所述發(fā)泡劑為質(zhì)量濃度40%的碳酸氫鈉溶液；
[0058](12)把步驟(11)的反應(yīng)物脫水、烘干、粉碎、篩分，得到新型高吸水性樹(shù)脂。
[0059]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(shū)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】
1.一種利用蘆葦制備高吸水性樹(shù)脂的方法，其特征在于:制備高吸水性樹(shù)脂的步驟如下: (1)把蘆葦收割、晾曬； (2)把晾曬后的蘆葦粉碎、篩分； (3)將篩分后的蘆葦浸入到質(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30~45分鐘，使蘆葦在堿液中充分溶脹，同時(shí)破壞蘆葦?shù)木w結(jié)構(gòu)，提高可及度和反應(yīng)性，從而提高蘆葦?shù)慕又β屎臀畡┑奈剩? (4)把蒸煮后的蘆葦洗滌至中性浸入到去離子水中，在300~600W功率的微波輻射下糊化5~10分鐘； (5)把糊化物浸入到質(zhì)量濃度20~40%的過(guò)硫酸鉀和質(zhì)量濃度為20~30%硝酸鈰胺混合溶液中，在30~60°C條件下攪拌30分鐘； (6)向步驟(5)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度20~40%的亞硫酸鈉溶液，在30~60°C條件下攪拌15分鐘； (7)用質(zhì)量濃度20~30%的氫氧化鈉溶液中和丙烯酸，得到中和度為70~80%的丙烯酸溶液； (8)向步驟(6)的反應(yīng)物中加入步驟(7)的中和度為70~80%的丙烯酸溶液，在30~60°C條件下攪拌30分鐘； (9)向步驟(8)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度30~40%的丙烯酰胺溶液，在30~60°C條件下攪拌30分鐘； (10)向步驟(9)的反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度10~40%的N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺溶液，在30~60°C條件下攪拌60分鐘； (11)向步驟(10)的反應(yīng)物中加入發(fā)泡劑，在溫度40°C條件下攪拌10分鐘； (12)把步驟(11)的反應(yīng)物脫水、烘干、粉碎、篩分，得到新型高吸水性樹(shù)脂。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用蘆葦制備高吸水性樹(shù)脂的方法，其特征在于:所述發(fā)泡劑為碳酸氫鈉。
【文檔編號(hào)】C08F220/56GK103864992SQ201410067999
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27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)