专利名称：秸秆基保水剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及保水剂，具体涉及一种秸杆基保水剂的制备方法。
背景技术：
保水剂使用的是高吸水性树脂(super adsorbent resin,简称SAR),含有羧基、轻基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物，它吸水量大，且保水能力强。保水剂一般可分为淀粉基类、纤维素系类、合成树脂系类、有机-无机复合高吸水性树脂四大类。其中纤维素系类SAR具有诸多优点，可避免淀粉类SAR耐霉性差、合成类SAR降解性差，易污染环境的缺点。我国干旱半干旱地区面积广大，天然降水是这些地区农业生产的主要水源，由于近年来降水量的减少，保水成为了现在科学研究的主题，因此保水剂作为继化肥、农药、地膜之后最有希望被农民接受的农用化学制品，具有重要意义。我国是农业大国，农作物秸杆丰富，长期以来并没有得到很好的利用，除少量用作饲料和肥料外，大部分被直接焚烧，造成资源浪费和污染，利用植物秸杆中纤维素成分经过简单的预处理，代替石油原料用于农用保水剂的制备是一项非常有意义的课题。但是现有的纤维素系类SAR吸水倍率不够高，保水性能不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的纤维素系类SAR吸水倍率不够高，保水性能不佳的问题。为了解决上述技术 问题，本发明所采用的技术方案是提供一种秸杆基保水剂的制备方法，包括以下步骤:A10、将秸杆洗净，烘干，剪短，粉碎后过筛，将过筛后的秸杆粉末用NaOH水溶液进行蒸煮，将蒸煮后的秸杆粉末水洗，抽滤，烘干待用；A20、将处理后的秸杆粉末放入三颈瓶中，加入用NaOH中和后的丙烯酸钠溶液，丙烯酸的中和度为75% 85%，将过硫酸铵和N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺加入三颈瓶中，并加入适量水，混合后所述过硫酸铵和N, N’ -亚甲基双丙烯酰胺的质量分数分别为1.40% 1.60%和0.12% 0.15%，调节搅拌的转速，在恒温下反应，反应完毕后将液体转移到蒸发皿中，恒温烘干，最终得到淡黄色的秸杆保水剂。在上述秸杆基保水剂的制备方法中，所述秸杆为莜麦秸杆。在上述秸杆基保水剂的制备方法中，在步骤AlO中，截取的秸杆的长度为2 3cm。在上述秸杆基保水剂的制备方法中，在步骤AlO中，NaOH水溶液的质量分数为13% 15%。在上述秸杆基保水剂的制备方法中，在步骤AlO中，用NaOH水溶液进行蒸煮的反应条件为温度150°C、压力0.6MPa、蒸煮时间30min。在上述秸杆基保水剂的制备方法中，在步骤A20中，在步骤A20中，在恒温70°C下反应3小时。
在上述秸杆基保水剂的制备方法中，在步骤A20中，搅拌的转速为600r/min。在上述秸杆基保水剂的制备方法中，在步骤A20中，恒温烘干的温度为65°C。采用本发明提供的方法制备的秸杆基保水剂成本低廉、来源稳定、产品质量优良，并且制备的保水剂具有较好的生物可降解性，降低对石化产品的依赖度，减少每年秸杆废弃焚烧后给环境带来的巨大危害。
具体实施例方式本发明以莜麦秸杆为原料来制备新型的秸杆基保水剂，并对其吸水性、耐盐性、热稳定性、保水性等各种性能进行测定，为制备地区特色的环保型保水剂提供试验基础。诸多农作物秸杆中莜麦秸杆具有较高的纤维素含量，并且在张家口地区来源丰富。按照本发明提供的制备方法，一种莜麦秸杆基保水剂的制备方法，包括如下步骤:A10、莜麦稻杆的预处理:将莜麦稻杆洗净,烘干,截取稻杆长度2 3cm,用粉碎机粉碎，过筛。将过筛的秸杆粉末用质量分数为13% 15%的NaOH水溶液在温度150°C、压力
0.6MPa、时间30min条件下进行蒸煮，将蒸煮后的秸杆粉末水洗，减压抽滤，烘干待用。A20、莜麦秸杆基保水剂的制备:将处理后的莜麦秸杆粉末放入三颈瓶中，加入用NaOH中和后的丙烯酸钠溶液，丙烯酸的中和度为75% 85%，将过硫酸铵和N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺加入三颈瓶中，并加入适量的水，混合后所述过硫酸铵和N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺的质量分数分别为1.40% 1.60%和0.12% 0.15%，在70°C下恒温反应3小时，同时用600r/min的转速搅拌，然后转移到蒸发皿中，在65°C下恒温烘干，得到淡黄色的秸杆保水剂。本发明采用莜麦秸杆为原料制备一种农用保水剂。将莜麦秸杆进行碱煮预处理，与丙烯酸接枝共聚合成农用保水剂，采用正交优化设计试验确定合成条件中各因素的最佳水平，并对其进行各种性能的检测。当反应温度为70°C，单体浓度为12%，引发剂用量为
1.50%，交联剂用量为0.15%，中和度为80%，反应时间为3h，单体与秸杆质量比为10:1，转速为600r/min时，制备的保水剂在去离子水中吸水倍率达1012g/g，在0.9%的NaCl水溶液中吸水倍率达120g/g，在此条件下制备的保水剂具有良好的吸水性、耐盐性、保水性、耐酸碱性等性能。吸水性的测定:准确称取0.15g粉碎后的保水剂颗粒，放入烧杯中，加入400mL蒸馏水，浸泡12个小时，用60目筛子滤除水分，IOmin后称重，计算吸水倍率。
权利要求
1.秸杆基保水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: A10、将秸杆洗净，烘干，剪短，粉碎后过筛，将过筛后的秸杆粉末用NaOH水溶液进行蒸煮，将蒸煮后的秸杆粉末水洗，抽滤，烘干待用； A20、将处理后的秸杆粉末放入三颈瓶中，加入用NaOH中和后的丙烯酸钠溶液，所述丙烯酸的中和度为75% 85%，将过硫酸铵和N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺加入三颈瓶中，并加入适量水，混合后所述过硫酸铵和N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺的质量分数分别为1.40% 1.60%和0.12% 0.15%，调节搅拌的转速，在恒温下反应，反应完毕后将液体转移到蒸发皿中，恒温烘干，最终得到淡黄色的秸杆保水剂。
2.如权利要求1所述的秸杆基保水剂的制备方法，其特征在于，所述秸杆为莜麦秸杆。
3.如权利要求1所述的秸杆基保水剂的制备方法，其特征在于，在步骤AlO中，截取的稻杆的长度为2 3cm。
4.如权利要求1所述的秸杆基保水剂的制备方法，其特征在于，在步骤AlO中，NaOH水溶液的质量分数为13% 15%。
5.如权利要求1所述的秸杆基保水剂的制备方法，其特征在于，在步骤AlO中，用NaOH水溶液进行蒸煮的反应条 件为温度150°C、压力0.6MPa、蒸煮时间30min。
6.如权利要求1所述的秸杆基保水剂的制备方法，其特征在于，在步骤A20中，在恒温70°C下反应3小时。
7.如权利要求1所述的秸杆基保水剂的制备方法，其特征在于，在步骤A20中，搅拌的转速为600r/min。
8.如权利要求1所述的秸杆基保水剂的制备方法，其特征在于，在步骤A20中，恒温烘干的温度为65°C。
全文摘要
本发明公开了一种秸秆基保水剂的制备方法，包括以下步骤将秸秆洗净，烘干，剪短，粉碎后过筛，将过筛后的秸秆粉末用NaOH水溶液进行蒸煮，将蒸煮后的秸秆粉末水洗，抽滤，烘干待用；将处理后的秸秆粉末放入三颈瓶中，加入用NaOH中和后的丙烯酸钠溶液，丙烯酸的中和度为75%～85%，将过硫酸铵和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺加入三颈瓶中，并加入适量水，调节搅拌的转速，在恒温下反应，反应完毕后将液体转移到蒸发皿中，恒温烘干，最终得到淡黄色的秸秆保水剂。采用本发明提供的方法制备的秸秆基保水剂成本低廉、来源稳定、产品质量优良，并且制备的保水剂具有较好的生物可降解性，降低了对石化产品的依赖度，减少了每年因秸秆废弃与焚烧导致的资源浪费和环境污染问题。
文档编号C08F251/02GK103254361SQ201310224630
公开日2013年8月21日 申请日期2013年6月7日 优先权日2013年6月7日
发明者王永利 申请人:王永利