[发明专利]一种利用芦苇制备高吸水性树脂的方法

说明书

技术领域

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

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。

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

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。

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：

(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℃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℃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℃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℃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℃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℃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℃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；

(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。

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

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。

实施例1

(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%的氢氧化钠溶液中，在温度110℃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；

(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；

(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℃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%的亚硫酸钠溶液，在30℃条件下搅拌15分钟；

(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；

(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℃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%的丙烯酰胺溶液，在30℃条件下搅拌30分钟；