一种利用芦苇制备高吸水性树脂的方法
【专利摘要】本发明涉及吸水保水材料【技术领域】，利用芦苇制备高吸水性树脂，首先把芦苇收割、晾晒、粉碎和筛分，浸入到氢氧化钠溶液中蒸煮、搅拌，使芦苇在碱液中充分溶胀，把蒸煮后的芦苇浸入到去离子水中，在微波辐射下糊化后加入过硫酸钾、硝酸铈胺和中和后的丙烯酸溶液，再加入丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺溶液和发泡剂，把最终产物脱水、烘干、粉碎和筛分，得到一种高吸水性树脂，该树脂具有吸水性能佳、吸水速度快、保水能力优、抗霉菌能力强和易降解等特点，可广泛应用于卫生用品、农业、园艺、土地沙化防治等领域。
【专利说明】一种利用芦苇制备高吸水性树脂的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及吸水保水材料【技术领域】，尤其是一种利用芦苇制备高吸水性树脂的方法。
【背景技术】
[0002]高吸水性树脂是以纤维素为骨架接枝丙烯酸制备而成，是一种含有羟基、羧基等强亲水性基团并具有一定交联网络结构的聚合物，能吸收自身重量几十倍甚至几千倍的水，具有吸水速度快、保水性能好、抗霉菌能力强、易降解等特点，且具有缓释、吸附、放湿等作用，已被广泛应用于卫生用品、农业园艺、土地沙化防治等领域，同时在作为保水材料时，释放的氮和磷可以促进植物的生长。目前高吸水性树脂的研究已成为热点。
[0003]利用芦苇制备高吸水性树脂一方面寻求水生植物的可持续再利用，另一方面可以避免芦苇在水中的腐烂对水体的污染，保护水生生态环境。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:本发明提出一种利用芦苇为原料，制备出新型高吸水性树脂，利用该新型高吸水性树脂作为吸水保水材料，解决土地沙化、造林成活率低、旱作农业生产困难、水土流失严重等问题。
[0005]本发明解决 其技术问题所采用的技术方案是:本发明的处理方法是按如下步骤实施的:
[0006](I)把芦苇收割、晾晒；
[0007](2)把晾晒后的芦苇粉碎、筛分；
[0008](3)将筛分后的芦苇浸入到质量浓度20~30%的氢氧化钠溶液中，在温度100~150°C条件下蒸煮、搅拌30~45分钟，使芦苇在碱液中充分溶胀，同时破坏芦苇的晶体结构，提高可及度和反应性，从而提高芦苇的接枝率和吸水剂的吸水率；
[0009](4)把蒸煮后的芦苇洗涤至中性浸入到去离子水中，在300~600W功率的微波辐射下糊化5~10分钟；
[0010](5)把糊化物浸入到质量浓度20~40%的过硫酸钾和质量浓度为20~30%硝酸铈胺混合溶液中，在30~60°C条件下搅拌30分钟；
[0011](6)向步骤(5)的反应物中加入质量浓度20~40%的亚硫酸钠溶液，在30~60°C条件下搅拌15分钟；
[0012](7)用质量浓度20~30%的氢氧化钠溶液中和丙烯酸，得到中和度为70~80%的丙烯酸溶液；
[0013](8)向步骤(6)的反应物中加入步骤(7)的中和度为70~80%的丙烯酸溶液，在30~60°C条件下搅拌30分钟；
[0014](9)向步骤⑶的反应物中加入质量浓度30~40%的丙烯酰胺溶液，在30~60°C条件下搅拌30分钟；[0015](10)向步骤(9)的反应物中加入质量浓度10~40%的N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺溶液，在30~60°C条件下搅拌60分钟；
[0016](11)向步骤(10)的反应物中加入发泡剂，在温度40°C条件下搅拌10分钟，所述发泡剂为质量浓度20~40%的碳酸氢钠溶液；
[0017](12)把步骤(11)的反应物脱水、烘干、粉碎、筛分，得到新型高吸水性树脂。
[0018]本发明的有益效果是利用芦苇、丙烯酸和丙烯酰胺为原料，制备出新型高吸水性树脂，该新型高吸水性树脂吸水性强、保水率高、抗霉菌能力强、耐盐性强，并具有良好的生物相容性和可降解性等特点，同时在作为保水材料时，释放的氮和磷可以促进植物的生长，利用该新型高吸水性树脂作为吸水保水材料可解决土地沙化、造林成活率低、旱作农业生产困难、水土流失严重等问题。
【具体实施方式】
[0019]本发明利用芦苇为原料采用丙烯酸体共聚，制备高吸水性树脂，既寻求水生植物的可持续再利用，也可避免芦苇在水中的腐烂对水体的污染，保护水生生态环境。
[0020]实施例1
[0021](I)把芦苇收割、晾晒；
[0022](2)把晾晒后的芦苇粉碎、筛分；
[0023](3)将筛分后的芦苇浸入到质量浓度20%的氢氧化钠溶液中，在温度110°C条件下蒸煮、搅拌30分钟，使芦苇在碱液中充分溶胀，同时破坏芦苇的晶体结构，提高可及度和反应性，从而提高芦苇的接枝率和吸水剂的吸水率；
`[0024](4)把蒸煮后的芦苇洗涤至中性浸入到去离子水中，在300W功率的微波辐射下糊化5分钟；
[0025](5)把糊化物浸入到质量浓度为20%的过硫酸钾和质量浓度为20%的硝酸铈胺混合溶液中，在30°C条件下搅拌30分钟；
[0026](6)向步骤(5)的反应物中加入质量浓度20%的亚硫酸钠溶液，在30°C条件下搅拌15分钟；
[0027](7)用质量浓度20%的氢氧化钠溶液中和丙烯酸，得到中和度为70%的丙烯酸溶液；
[0028](8)向步骤(6)的反应物中加入步骤(7)的中和度为70%的丙烯酸溶液，在30°C条件下搅拌30分钟；
[0029](9)向步骤(8)的反应物中加入质量浓度30%的丙烯酰胺溶液，在30°C条件下搅拌30分钟；
[0030](10)向步骤(9)的反应物中加入质量浓度20%的N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺溶液，在30°C条件下搅拌60分钟；
[0031](11)向步骤(10)的反应物中加入发泡剂，在温度40°C条件下搅拌10分钟，所述发泡剂为质量浓度20%的碳酸氢钠溶液；
[0032](12)把步骤(11)的反应物脱水、烘干、粉碎、筛分，得到新型高吸水性树脂。
[0033]实施例2
[0034](I)把芦苇收割、晾晒；[0035](2)把晾晒后的芦苇粉碎、筛分；
[0036](3)将筛分后的芦苇浸入到质量浓度25%的氢氧化钠溶液中，在温度130°C条件下蒸煮、搅拌40分钟，使芦苇在碱液中充分溶胀，同时破坏芦苇的晶体结构，提高可及度和反应性，从而提高芦苇的接枝率和吸水剂的吸水率；
[0037](4)把蒸煮后的芦苇洗涤至中性浸入到去离子水中，在400W功率的微波辐射下糊化8分钟；
[0038](5)把糊化物浸入到质量浓度30%的过硫酸钾和质量浓度为25%硝酸铈胺混合溶液中，在50°C条件下搅拌30分钟；
[0039](6)向步骤(5)的反应物中加入质量浓度30%的亚硫酸钠溶液，在50°C条件下搅拌15分钟；
[0040](7)用质量浓度25%的氢氧化钠溶液中和丙烯酸，得到中和度为75%的丙烯酸溶液；
[0041](8)向步骤(6)的反应物中加入步骤(7)的中和度为75%的丙烯酸溶液，在50°C条件下搅拌30分钟；
[0042](9)向步骤(8)的反应物中加入质量浓度35%的丙烯酰胺溶液，在40°C条件下搅拌30分钟； [0043](10)向步骤(9)的反应物中加入质量浓度30%的N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺溶液，在50°C条件下搅拌60分钟；
[0044](11)向步骤(10)的反应物中加入发泡剂，在温度40°C条件下搅拌10分钟，所述发泡剂为质量浓度30%的碳酸氢钠溶液；
[0045](12)把步骤(11)的反应物脱水、烘干、粉碎、筛分，得到新型高吸水性树脂。
[0046]实施例3
[0047](I)把芦苇收割、晾晒；
[0048](2)把晾晒后的芦苇粉碎、筛分；
[0049](3)将筛分后的芦苇浸入到质量浓度30%的氢氧化钠溶液中，在温度150°C条件下蒸煮、搅拌45分钟，使芦苇在碱液中充分溶胀，同时破坏芦苇的晶体结构，提高可及度和反应性，从而提高芦苇的接枝率和吸水剂的吸水率；
[0050](4)把蒸煮后的芦苇洗涤至中性浸入去离子水中，在600W功率的微波辐射下糊化10分钟；
[0051 ] (5)把糊化物浸入到质量浓度40%的过硫酸钾和质量浓度为30%硝酸铈胺混合溶液中，在60°C条件下搅拌30分钟；
[0052](6)向步骤(5)的反应物中加入质量浓度40%的亚硫酸钠溶液，在60°C条件下搅拌15分钟；
[0053](7)用质量浓度30%的氢氧化钠溶液中和丙烯酸，得到中和度为80%的丙烯酸溶液；
[0054](8)向步骤(6)的反应物中加入步骤(7)的中和度为80%的丙烯酸溶液，在60°C条件下搅拌30分钟；
[0055](9)向步骤(8)的反应物中加入质量浓度40%的丙烯酰胺溶液，在60°C条件下搅拌30分钟；[0056](10)向步骤(9)的反应物中加入质量浓度40%的N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺溶液，在60°C条件下搅拌60分钟；
[0057](11)向步骤(10)的反应物中加入发泡剂，在温度40°C条件下搅拌10分钟，所述发泡剂为质量浓度40%的碳酸氢钠溶液；
[0058](12)把步骤(11)的反应物脱水、烘干、粉碎、筛分，得到新型高吸水性树脂。
[0059]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要`根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种利用芦苇制备高吸水性树脂的方法，其特征在于:制备高吸水性树脂的步骤如下: (1)把芦苇收割、晾晒； (2)把晾晒后的芦苇粉碎、筛分； (3)将筛分后的芦苇浸入到质量浓度20~30%的氢氧化钠溶液中，在温度100~150°C条件下蒸煮、搅拌30~45分钟，使芦苇在碱液中充分溶胀，同时破坏芦苇的晶体结构，提高可及度和反应性，从而提高芦苇的接枝率和吸水剂的吸水率； (4)把蒸煮后的芦苇洗涤至中性浸入到去离子水中，在300~600W功率的微波辐射下糊化5~10分钟； (5)把糊化物浸入到质量浓度20~40%的过硫酸钾和质量浓度为20~30%硝酸铈胺混合溶液中，在30~60°C条件下搅拌30分钟； (6)向步骤(5)的反应物中加入质量浓度20~40%的亚硫酸钠溶液，在30~60°C条件下搅拌15分钟； (7)用质量浓度20~30%的氢氧化钠溶液中和丙烯酸，得到中和度为70~80%的丙烯酸溶液； (8)向步骤(6)的反应物中加入步骤(7)的中和度为70~80%的丙烯酸溶液，在30~60°C条件下搅拌30分钟； (9)向步骤(8)的反应物中加入质量浓度30~40%的丙烯酰胺溶液，在30~60°C条件下搅拌30分钟； (10)向步骤(9)的反应物中加入质量浓度10~40%的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺溶液，在30~60°C条件下搅拌60分钟； (11)向步骤(10)的反应物中加入发泡剂，在温度40°C条件下搅拌10分钟； (12)把步骤(11)的反应物脱水、烘干、粉碎、筛分，得到新型高吸水性树脂。
2.如权利要求1所述的一种利用芦苇制备高吸水性树脂的方法，其特征在于:所述发泡剂为碳酸氢钠。
【文档编号】C08F220/56GK103864992SQ201410067999
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】万玉山, 黄利, 涂保华, 邵敏, 王莉 申请人:常州大学