一種利用秸稈制備保水劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用秸稈制備保水劑的方法，該方法包括以下步驟：爆破預(yù)處理：將秸稈去塵和充分干燥、切碎，再對秸稈進行蒸汽爆破和壓濾，濾渣為汽爆處理后秸稈粉料；制備中和度為76-79％的丙烯酸鈉溶液；保水劑制備：將汽爆后秸稈粉料加水和淀粉進行調(diào)漿，升溫至糊化溫度為91-95℃、糊化時間為61-65分鐘降至85℃后，加入丙烯酸鈉溶液、引發(fā)劑和交聯(lián)劑，制得保水劑漿液；保水劑漿液乙醇進行洗滌，然后進行干燥、篩分、包裝，得到保水劑成品；并且本發(fā)明制備的保水劑效果較好，有效持續(xù)性較強，凝膠強度高，而且陳本低、可降解。
【專利說明】一種利用秸稈制備保水劑的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于保水劑【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種利用農(nóng)作物秸桿經(jīng)蒸汽爆破后與丙烯酸接枝制備低成本、可降解保水劑的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]保水劑是一種吸水性很強的新型高分子聚合物，具有吸水性、保水性、有效持續(xù)性(吸水-釋水-干燥-再吸水)等特點，因此被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、園林、建筑、涂料、是有化工及衛(wèi)生材料等方面；目前已有的保水劑種類很多，如纖維素系列、合成聚合物類、蛋白質(zhì)系列等，其在使用時保水劑吸水和保水率較高，但需要解決降低成本和耐鹽堿性差、凝膠強度低、使用壽命短以及減少在應(yīng)用中霉變等方面的難題；農(nóng)作物秸桿具有豐富的纖維素資源，是制備保水劑的很材料，近年來，以農(nóng)作物秸桿為資源制備保水劑已經(jīng)成為一個熱點，但介于工藝和配料上的比例問題，始終難有質(zhì)量上乘的保水劑問世。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是基于上述問題，提供一種利用農(nóng)作物秸桿制備低成本、高降解性的保水劑的方法，該保水劑不僅保水性能良好，而且制備方法簡單、成本低廉、環(huán)保無污染、適合中小企業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種利用秸桿制備保水劑的方法，該方法包括以下步驟:
[0005](1)爆破預(yù)處理:將秸桿去塵和充分干燥后，用切碎機切碎，再對秸桿進行蒸汽爆破，條件為物料密度為140Kg/立方厘米，壓力為2.8-2.9個大氣壓。保壓時間為245-250秒汽爆，汽爆后秸桿粉末加入水和淀粉攪拌后壓濾，濾渣為汽爆處理后秸桿粉料；
[0006](2)丙烯酸鈉溶液制備:將1.2mol丙烯酸中添加入0.81-0.85mol氫氧化鈉中和，制備中和度為76-79%的丙烯酸鈉溶液；
[0007](3)保水劑制備:將汽爆后秸桿粉料加水和淀粉進行調(diào)漿，攪拌均勻后，將溫度升溫至糊化溫度為91-95°C、糊化時間為61-65分鐘，待溫度降至85°C后，按照秸桿粉料與丙烯酸質(zhì)量比為2比3.1-3.5緩慢加入中和度為76-79%的丙烯酸鈉溶液，混合均勻后添加入引發(fā)劑，添加量為丙烯酸質(zhì)量的9.1-9.3%，再加入交聯(lián)劑，添加量為丙烯酸質(zhì)量的1.1-1.5%，秸桿與丙烯酸接枝聚合反應(yīng)，溫度為81-851:，反應(yīng)時間為91-95分鐘，制得保水劑漿液；
[0008](4)洗滌、干燥、篩分、包裝，將步驟(3)所得保水劑漿液排至洗滌池用95%濃度乙醇進行洗滌，然后進行干燥、篩分、包裝，得到保水劑成品。
[0009]在本發(fā)明的步驟(3)中添加的引發(fā)劑為90%濃度硫酸鉀或85%濃度過硫酸銨，添加的交聯(lián)劑為95%濃度的N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。
[0010]在本發(fā)明的步驟(1)中農(nóng)作物秸桿為芝麻桿秸桿、油菜桿秸桿以及大麥秸桿。
[0011]本發(fā)明采用對農(nóng)作物秸桿進行爆破預(yù)處理的技術(shù)，有力增強了秸桿纖維素的活性，提高了秸桿纖維素與丙烯酸接枝反應(yīng)效率，同時，在生產(chǎn)工藝中加大秸桿用量，大大降低了丙烯酸的用量，有效降低了生產(chǎn)成本；本發(fā)明制備方法簡單合理，接枝反應(yīng)效率較高。時間短，在整個反應(yīng)過程中反應(yīng)液不凝結(jié)，在反應(yīng)罐中可充分進行攪拌，有利于工業(yè)化生產(chǎn)；并且本發(fā)明制備的保水劑效果較好，有效持續(xù)性較強，凝膠強度高，而且成本低、可降解。

【具體實施方式】
[0012]下面提供本發(fā)明的具體實施例
[0013]實施例1
[0014]一種利用秸桿制備保水劑的步驟方法如下:
[0015]1、將秸桿去塵和充分干燥后，用切碎機切碎，再對秸桿進行蒸汽爆破，條件為物料密度為140Kg/立方厘米，壓力為2.9個大氣壓，保壓時間為250秒汽爆，汽爆后秸桿粉末加入水和淀粉攪拌后壓濾，濾渣為汽爆處理后秸桿粉料；
[0016]2、將30kg丙烯酸在零下1°冰水條件下緩慢加入35%的氫氧化鈉溶液26L，攪拌均勻后冷卻至室溫，制得中和度為76%的丙烯酸鈉溶液；
[0017]3、將汽爆后秸桿粉料13kg加82kg水和3kg淀粉進行調(diào)漿，攪拌均勻后，將溫度升溫至糊化溫度為91°C、糊化時間為61分鐘，待溫度降至85°C后，按照秸桿粉料與丙烯酸質(zhì)量比為2比3.1緩慢加入中和度為76%的丙烯酸鈉溶液，混合均勻后添加入引發(fā)劑，添加量為丙烯酸質(zhì)量的9.1 %，再加入交聯(lián)劑，添加量為丙烯酸質(zhì)量的1.1%，稻桿與丙烯酸接枝聚合反應(yīng)，溫度為81°C，反應(yīng)時間為91分鐘，制得保水劑漿液；
[0018]4、保水劑漿液排至洗滌池用95%濃度乙醇進行洗滌，然后進行干燥、篩分、包裝，得到保水劑成品。
[0019]實施例2
[0020]一種利用秸桿制備保水劑的步驟方法如下:
[0021]1、將秸桿去塵和充分干燥后，用切碎機切碎，再對秸桿進行蒸汽爆破，條件為物料密度為140Kg/立方厘米，壓力為2.8個大氣壓，保壓時間為245秒汽爆，汽爆后秸桿粉末加入水和淀粉攪拌后壓濾，濾渣為汽爆處理后秸桿粉料；
[0022]2、將20kg丙烯酸在零下1°冰水條件下緩慢加入35%的氫氧化鈉溶液26L，攪拌均勻后冷卻至室溫，制得中和度為79%的丙烯酸鈉溶液；
[0023]3、將汽爆后秸桿粉料13kg加82kg水和3kg淀粉進行調(diào)漿，攪拌均勻后，將溫度升溫至糊化溫度為95°C、糊化時間為65分鐘，待溫度降至85°C后，按照秸桿粉料與丙烯酸質(zhì)量比為2比3.5緩慢加入中和度為79%的丙烯酸鈉溶液，混合均勻后添加入引發(fā)劑，添加量為丙烯酸質(zhì)量的9.1 再加入交聯(lián)劑，添加量為丙烯酸質(zhì)量的1.5%,稻桿與丙烯酸接枝聚合反應(yīng)，溫度為85°C，反應(yīng)時間為95分鐘，制得保水劑漿液；
[0024]4、保水劑漿液排至洗滌池用95%濃度乙醇進行洗滌，然后進行干燥、篩分、包裝，得到保水劑成品。
【權(quán)利要求】
1.一種利用秸桿制備保水劑的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)爆破預(yù)處理:將秸桿去塵和充分干燥后，用切碎機切碎，再對秸桿進行蒸汽爆破，條件為物料密度為140Kg/立方厘米，壓力為2.8-2.9個大氣壓，保壓時間為245-250秒汽爆，汽爆后秸桿粉末加入水和淀粉攪拌后壓濾，濾渣為汽爆處理后秸桿粉料； (2)將1.2mol丙烯酸中添加入0.81-0.85mol氫氧化鈉中和，制備中和度為76-79%的丙烯酸鈉溶液； (3)保水劑制備:將汽爆后秸桿粉料加水和淀粉進行調(diào)漿，攪拌均勻后，將溫度升溫至糊化溫度為91-95°C、糊化時間為61-65分鐘，待溫度降至85°C后，按照秸桿粉料與丙烯酸質(zhì)量比為2比3.1-3.5緩慢加入中和度為76-79%的丙烯酸鈉溶液，混合均勻后添加入引發(fā)齊U，添加量為丙烯酸質(zhì)量的9.1-9.3%，再加入交聯(lián)劑，添加量為丙烯酸質(zhì)量的1.1-1.5%,秸桿與丙烯酸接枝聚合反應(yīng)，溫度為81-85°C，反應(yīng)時間為91-95分鐘，制得保水劑漿液； (4)洗滌、干燥、篩分、包裝，將步驟(3)所得保水劑漿液排至洗滌池用95%濃度乙醇進行洗滌，然后進行干燥、篩分、包裝，得到保水劑成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用秸桿制備保水劑的方法，其特征在于，所述步驟(3)中添加的引發(fā)劑為90%濃度硫酸鉀或85%濃度過硫酸銨，添加的交聯(lián)劑為95%濃度的N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用秸桿制備保水劑的方法，其特征在于，所述步驟(I)中農(nóng)作物秸桿為芝麻桿秸桿、油菜桿秸桿以及大麥秸桿。
【文檔編號】C08B1/00GK104231176SQ201410491280
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】張廣洪, 馬文霞, 劉世巍, 白曉朝, 安玉民 申請人:張廣洪