一种玉米芯为原料的农用保水剂及其制备方法与流程

1.本发明属于生物质材料技术领域，涉及保水剂，尤其涉及一种玉米芯为原料的农用保水剂及其制备方法。


背景技术：

2.我国是农业大国，植物纤维资源丰富，玉米芯是玉米脱去籽粒后的穗轴，一般占玉米穗的20-30％左右。2019/20年度中国玉米产量预计为2.80亿吨，可以副产4500万吨的玉米芯，每年数千万吨的玉米芯被烧掉，既浪费资源又污染环境。对玉米芯深加工不但可以提高玉米副产品的利用价值，又具有较高的社会经济效益和广阔的发展前景。玉米芯含有丰富的纤维素(32％-36％)半纤维素(35％-40％和木质素(17％-20％)，玉米芯粉本身具有海编结构可吸收四停于自重的液体，是一种很有发展的吸附材料资源，而且具有许多毛细管作用的纤维状物质。但是通常都是直接将玉米芯粉碎晒干，经过生物发酵用于土壤保水，此种方法保水时间有限，在干旱的地区使用时，用量大，成本高。综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

3.针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种农用保水剂及其制备方法，该方法以废弃玉米芯为原料，减少了原料成本，且生产工艺简单，产品性能优良。
4.为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
5.a.玉米芯预处理：将玉米芯进行清洗、干燥，粉碎后过100目筛，筛分得到玉米芯粉末，备用；
6.b.农用保水剂的制备：将玉米芯粉末、中和后的丙烯酸、丙烯酰胺、引发剂、交联剂加入三颈瓶中，加入去离子水搅拌，通氮气保护，在60℃下反应2～4h，生成凝胶，干燥粉碎，得到农用保水剂。
7.所述引发剂为过硫酸铵。
8.所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺。
9.优选的，所述玉米芯与丙烯酸、丙烯酰胺质量比为：1:1～10：1～10。
10.优选的，所述玉米芯与引发剂质量比为：100：0.5～5。
11.优选的，所述玉米芯与交联剂质量比为：100：0.1～1。
12.本发明的优点是：
13.本发明的农用保水剂的制备方法，以废弃玉米芯为原料，大大降低了保水的生产成本，有效减少了由于玉米芯焚烧带来的环境污染；制备条件简单，产品性能优良，可用做农用保水材料，有效实现对废弃玉米芯的资源化再利用。本发明保水剂的表征：
14.1.红外表征
15.在1408cm-1
处为玉米芯-ch
2-的振动吸收峰，说明玉米芯接枝了丙烯酸钠和丙烯酰胺。
16.2.电子扫描显微镜
17.图2为保水剂的微观形貌。从照片中可以看出，保水剂为微孔结构，表面粗糙，比表面积大，这种结果使其能够大量吸水保水。
附图说明
18.图1为本发明保水剂的红外光谱图。
19.图2为本发明扫描电镜照片。
具体实施方式
20.实施例1
21.一种以玉米芯为原料的农用保水剂的制备方法，其具体制备工艺如下：先将玉米线清洗，并进行初步干燥，采用粉碎机将其粉碎，之后过100目筛，再次干燥至恒重，得到玉米芯粉末。
22.称取玉米芯粉末10g加入三颈瓶中，加入200ml去离子水，80℃下搅拌糊化15min；一次加入50ml使用氢氧化钠中和后的丙烯酸、80g丙烯酰胺、0.5g过硫酸铵、0.2gn,n-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌，通氮气保护，在60℃下反应至生成凝胶，干燥粉碎，即得到农用保水剂。
23.实施例2
24.一种以玉米芯为原料的农用保水剂的制备方法，其具体制备工艺如下：先将玉米线清洗，并进行初步干燥，采用粉碎机将其粉碎，之后过100目筛，再次干燥至恒重，得到玉米芯粉末。
25.称取玉米芯粉末10g加入三颈瓶中，加入150ml去离子水，80℃下搅拌糊化15min；一次加入100ml使用氢氧化钠中和后的丙烯酸、50g丙烯酰胺、0.8g过硫酸铵、0.1gn,n-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌，通氮气保护，在60℃下反应至生成凝胶，干燥粉碎，即得到农用保水剂。
26.实施例3
27.一种以玉米芯为原料的农用保水剂的制备方法，其具体制备工艺如下：先将玉米线清洗，并进行初步干燥，采用粉碎机将其粉碎，之后过100目筛，再次干燥至恒重，得到玉米芯粉末。
28.称取玉米芯粉末10g加入三颈瓶中，加入100ml去离子水，80℃下搅拌糊化15min；一次加入30ml使用氢氧化钠中和后的丙烯酸、20g丙烯酰胺、0.5g过硫酸铵、0.15gn,n-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌，通氮气保护，在60℃下反应至生成凝胶，干燥粉碎，即得到农用保水剂。
29.以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明
的保护范围应以权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种玉米芯为原料的农用保水剂，其特征在于，由玉米芯、丙烯酸、丙烯酰胺和引发剂、交联剂的混合体系经聚合反应制备而成。2.一种玉米芯为原料的农用保水剂制备方法，包括以下步骤：a.玉米芯预处理：将玉米芯进行清洗、干燥，粉碎后过100目筛，筛分得到玉米芯粉末，备用；b.农用保水剂的制备：将玉米芯粉末、中和后的丙烯酸、丙烯酰胺、引发剂、交联剂加入三颈瓶中，加入去离子水搅拌，通氮气保护，在60℃下反应2～4h，生成凝胶，干燥粉碎，得到农用保水剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述玉米芯与丙烯酸、丙烯酰胺质量比为：1:1～10：1～10。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述玉米芯与引发剂质量比为：100：0.5～5。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述玉米芯与交联剂质量比为：100：0.1～1。

技术总结
本发明提供了一种玉米芯为原料的农用保水剂，由包括玉米芯丙烯酸、丙烯酰胺和引发剂、交联剂的混合体系经聚合反应制备而成，合成工艺简单，原料价格低廉，所制得的农用保水剂，具有较高的吸水和保水性能，可用做农用保水材料，有效实现对废弃玉米芯的资源化再利用。有效实现对废弃玉米芯的资源化再利用。有效实现对废弃玉米芯的资源化再利用。


技术研发人员：李奥 潘福炬 牛佰江
受保护的技术使用者：李奥
技术研发日：2021.03.26
技术公布日：2022/9/30