[发明专利]秸秆基保水剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及保水剂，具体涉及一种秸秆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、羟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，农作物秸秆丰富，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，利用植物秸秆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秆基保水剂的制备方法，包括以下步骤：A10、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；A20、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，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秆保水剂。

在上述秸秆基保水剂的制备方法中，所述秸秆为莜麦秸秆。

在上述秸秆基保水剂的制备方法中，在步骤A10中，截取的秸秆的长度为2～3cm。

在上述秸秆基保水剂的制备方法中，在步骤A10中，NaOH水溶液的质量分数为13%～15%。

在上述秸秆基保水剂的制备方法中，在步骤A10中，用NaOH水溶液进行蒸煮的反应条件为温度150℃、压力0.6MPa、蒸煮时间30min。

在上述秸秆基保水剂的制备方法中，在步骤A20中，在步骤A20中，在恒温70℃下反应3小时。

在上述秸秆基保水剂的制备方法中，在步骤A20中，搅拌的转速为600r/min。

在上述秸秆基保水剂的制备方法中，在步骤A20中，恒温烘干的温度为65℃。

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，降低对石化产品的依赖度，减少每年秸秆废弃焚烧后给环境带来的巨大危害。

具体实施方式

本发明以莜麦秸秆为原料来制备新型的秸秆基保水剂，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。诸多农作物秸秆中莜麦秸秆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，一种莜麦秸秆基保水剂的制备方法，包括如下步骤：

A10、莜麦秸秆的预处理：将莜麦秸秆洗净，烘干，截取秸秆长度2～3cm，用粉碎机粉碎，过筛。将过筛的秸秆粉末用质量分数为13%～15%的NaOH水溶液在温度150℃、压力0.6MPa、时间30min条件下进行蒸煮，将蒸煮后的秸秆粉末水洗，减压抽滤，烘干待用。

A20、莜麦秸秆基保水剂的制备：将处理后的莜麦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℃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℃下恒温烘干，得到淡黄色的秸秆保水剂。