[发明专利]一种以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法

说明书

 

技术领域

    本发明提供了一种复合吸水材料的制备方法，特别是涉及一种采用轮伞莎草为基材的复合吸水材料，属于吸水材料技术领域。

 

背景技术

高吸水性材料又称超强吸水剂，是近年来国内外开发的一种新型功能高分子材料。其分子链中带有亲水性基团，交联密度低，是不溶于水的高水膨胀性高分子化合物，一般能吸收自身重量400~1000倍的水分。由于与传统的海绵、 纸绒、 沙布、 脱脂棉等吸水材料相比，高吸水性材料具有吸水率高、保水性好、增粘性强、重量轻、受压后不易脱水等优点，因此在各行各业中, 均有广阔的应用空间。目前该材料已经成为世界各国争相研究的热点。

我国在这一领域起步较晚，进入 80年代后才开始进行研究。到目前已经在其品种、制造方法、性能和应用等领域都取得了较大的进展,多种产品已实现了工业化。

但是，高吸水树脂存在着制造成本高，容易对环境产生污染，直接接触皮肤时会对皮肤产生刺激作用，限制了其应用范围。因此，有必要通过其它方式对其进行改进。

轮伞莎草，别名：轮伞草、车轮草、伞草、伞叶莎草、伞形莎草、破伞、风车草，多年生常绿挺水性草本植物。根茎木质，圆柱形，直立，无节，实心，横切面为三角形，茎顶如伞状的为互生苞叶，真正的叶则退化成鞘状，长在植物体的基部。其用途一般是在庭园、池沼、花坛及盆栽供室内、外观赏；亦可切枝作花材。

 

发明内容

本发明利用轮伞莎草纤维的高吸水特性，对传统的高吸水性树脂材料进行改进，提供一种新型的复合吸水材料，采用如下的技术方案：

一种以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，包括如下步骤：

第1步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；

第2步、按重量份计，将细粉30～40份、蔗糖5～10份、水70～90份、硅烷偶联剂5～10份混合均匀，在70～90℃下改性反应，得到改性物；

第3步、在改性物中，加入丙烯腈40～60份，然后在20～30℃的温度下滴加高锰酸钾溶液5～10份，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至40～50℃，反应4～6h，降至温室，得到反应物；

第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。

优选的，第1步中，细粉的目数是200目～400目。

优选的，所述的硅烷偶联剂是指KH-550或者KH-792。

优选的，所述的高锰酸钾溶液的质量浓度是1～3%。

优选的，烘干的温度是120～130℃。

优选的，烘干的时间是10～12小时。

 

有益效果

    本发明通过利用天然轮伞莎草的纤维细胞吸水性强的优点，将共应用于吸水材料中，降低了吸水材料的成本，并且通过对纤维的改性，提高了交联程度，使接枝反应进行更完全，使复合材料的吸水效果更好。

 

具体实施方式

实施例1

第1步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；

第2步、将细粉30Kg、蔗糖5Kg、水70Kg、硅烷偶联剂5Kg混合均匀，在70℃下改性反应，得到改性物；

第3步、在改性物中，加入丙烯腈40Kg，然后在20℃的温度下滴加高锰酸钾溶液5Kg，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至40℃，反应4h，降至温室，得到反应物；

第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。

第1步中，细粉的目数是200目～400目，硅烷偶联剂是指KH-550，高锰酸钾溶液的质量浓度是1%，烘干的温度是120℃，烘干的时间是10小时。

该吸水材料的吸水能力是1300 g/g。

 

实施例2

第1步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；

第2步、将细粉40Kg、蔗糖10Kg、水90Kg、硅烷偶联剂10Kg混合均匀，在90℃下改性反应，得到改性物；

第3步、在改性物中，加入丙烯腈60Kg，然后在30℃的温度下滴加高锰酸钾溶液10Kg，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至50℃，反应6h，降至温室，得到反应物；

第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。

第1步中，细粉的目数是200目～400目，硅烷偶联剂是指KH-550，高锰酸钾溶液的质量浓度是1%，烘干的温度是130℃，烘干的时间是12小时。

该吸水材料的吸水能力是1400 g/g。