一種亞麻屑纖維保水劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種亞麻肩纖維保水劑的制備方法，屬于保水劑領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是個干旱和半干旱的國家，雨水分布不均，水分利用率低。一些地區(qū)的干旱已嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)，土壤保水劑的問世和使用已在緩解干旱、提高水分利用率上初見成效。目前的保水劑主要有均聚丙烯酸、淀粉接枝丙烯酸和纖維素接枝丙烯酸三類。纖維素是自然界中分布最為廣泛的天然高分子材料，由于其具有可再生、可降解及良好的環(huán)境相容性而廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。亞麻肩作為一種加工剩余物，有效利用率很低。
[0003]亞麻肩是剝離韌皮麻纖維后產(chǎn)生的剩余物，每年有近百萬噸的產(chǎn)量，亞麻肩的纖維素含量大約為48%，與木材接近，是一種有應(yīng)用價值的加工廢棄物。亞麻肩是經(jīng)過機(jī)械加工分離去纖維后的剩余物。亞麻肩的化學(xué)組成與楊木相似，主要由纖維素、木質(zhì)素和半纖維素等組成，每年亞麻肩的產(chǎn)量可達(dá)上百萬噸之多，主要用于制造麻肩板和造紙，但產(chǎn)品都有其缺點，并且利用率很低。利用其制備土壤保水劑，不但可節(jié)約由糧食生產(chǎn)獲得的淀粉，避免與人、畜爭糧，同時減少來自棉、麻及木材的優(yōu)質(zhì)纖維素的消耗。以亞麻肩為原料制備的土壤保水劑，其生產(chǎn)成本相對于由梭甲基纖維素、輕乙基纖維素等為原料制備的土壤保水劑的生產(chǎn)成本要低，可實現(xiàn)亞麻肩資源的高附加值利用，同時可降低亞麻肩對環(huán)境的影響，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，真正做到變廢為寶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前人工合成的土壤保水劑由于會殘留丙烯酸，從而不利于人體健康，且不易被生物降解的弊端，提供了一種亞麻肩纖維保水劑的制備方法，本發(fā)明先將亞麻肩制得亞麻肩纖維溶液，再將亞麻肩纖維溶液制得亞麻肩纖維成品之后在氮氣環(huán)境下，進(jìn)行微波處理，加入引發(fā)劑后再向其中滴加N，N-亞甲基雙丙烯酰胺和丙烯酸制得混合液，之后過濾、洗滌、干燥粉碎即得一種亞麻肩纖維保水劑，本發(fā)明以天然高分子材料亞麻肩纖維素為原料來制備土壤保水劑不僅可以減輕對石油資源的依賴，同時可以降低土壤保水劑的生產(chǎn)成本，并且可以生物降解，保護(hù)環(huán)境。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
1.一種亞麻肩纖維保水劑的制備方法，其特征在于具體制備步驟為:
2.(1)將亞麻肩用去離子水沖洗2?5次后過濾，之后在常溫下自然風(fēng)干，之后稱取20?30g風(fēng)干后的亞麻肩放入500mL燒杯中，接著加入100?200mL質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈉溶液，移入油浴鍋中，升溫至150?170°C進(jìn)行堿蒸煮2?3h后，用去離子水沖洗至其pH為7?8，得中性亞麻肩纖維溶液；
3.(2)將上述亞麻肩纖維溶液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，升溫至50?60°C蒸發(fā)掉水分，得粗亞麻肩纖維素，過60目篩，再用200?300mL濃度為2.5mol/L的鹽酸溶液浸泡，在105?110°C下水解30?40min，用蒸餾水水洗至pH為6?7，之后移入烘箱烘干，烘箱溫度為105?110°C，得到亞麻肩纖維成品；
4.(3)在4?6°C的冰水浴下，往500mL的燒杯中加入5?10gN，N-亞甲基雙丙烯酰胺和30?50mL質(zhì)量濃度為70%的丙烯酸溶液，用200?300mL蒸餾水溶解，放置在磁力攪拌機(jī)上以100?200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，再用質(zhì)量濃度為40%的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH至7?8，靜置備用；
5.(4)稱取50?100g上述制備的亞麻肩纖維成品放入帶有氮氣導(dǎo)管的二頸燒瓶中，加入300?400mL蒸餾水，向二頸燒瓶中通入氮氣，之后放入微波反應(yīng)器中，以150?160W的功率微波處理15?30min ;
6.(5)微波處理后，將二頸燒瓶移入水浴鍋中，升溫至40?50°C，按質(zhì)量比為1:1分別加入2?5g過硫酸銨和2?5g硝酸鈰銨作為引發(fā)劑，繼續(xù)通入氮氣并恒溫攪拌30?40min ；
7.(6)將50?100mL上述備用的混合液由分液漏斗通過三口連接管逐滴加入到二頸燒瓶中，控制滴加速度在30?40min內(nèi)滴完，之后搖床振動反應(yīng)30?50min，過濾分離得到濾渣，用無水乙醇洗滌3?5次，放入烘箱中，在60?70°C下恒溫干燥，之后用氣流粉碎機(jī)粉碎后過80?120目鋼篩，即得一種亞麻肩纖維保水劑。
[0006]本發(fā)明的具體應(yīng)用方法為:將本發(fā)明制得的亞麻肩纖維保水劑，先將保水劑投入100倍水中浸泡，之后取出加入到1?3倍的細(xì)土中，再按10kg種子拌保水劑1?1.2kg的量倒入種子充分拌勻即可手播；測定保水劑的保濕性:準(zhǔn)確稱取0.2?0.4g經(jīng)過篩選的80?120目的亞麻肩纖維素保水劑，放入150mL的燒杯，加入100?120mL的水中，靜置2?3h，用200目尼龍網(wǎng)布過濾并靜置30min，然后稱量，計算出吸水倍率為1500?2000。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明采用的亞麻肩纖維原料是天然高分子材料，制備的土壤保水劑可以生物降解，保護(hù)環(huán)境；
(2)本發(fā)明制備工藝簡單，而且原料資源豐富，成本低。
【具體實施方式】
[0008]首先將亞麻肩用去離子水沖洗2?5次后過濾，之后在常溫下自然風(fēng)干，之后稱取20?30g風(fēng)干后的亞麻肩放入500mL燒杯中，接著加入100?200mL質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈉溶液，移入油浴鍋中，升溫至150?170°C進(jìn)行堿蒸煮2?3h后，用去離子水沖洗至其pH為7?8，得中性亞麻肩纖維溶液；將亞麻肩纖維溶液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，升溫至50?60°C蒸發(fā)掉水分，得粗亞麻肩纖維素，過60目篩，再用200?300mL濃度為2.5mol/L的鹽酸溶液浸泡，在105?110°C下水解30?40min，用蒸餾水水洗至pH為6?7，之后移入烘箱烘干，烘箱溫度為105?110°C，得到亞麻肩纖維成品；在4?6°C的冰水浴下，往500mL的燒杯中加入5?10gN，N-亞甲基雙丙烯酰胺和30?50mL質(zhì)量濃度為70%的丙烯酸溶液，用200?300mL蒸饋水溶解，放置在磁力攪拌機(jī)上以100?200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勾，再用質(zhì)量濃度為40%的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH至7?8，靜置備用；稱取50?100g上述制備的亞麻肩纖維成品放入帶有氮氣導(dǎo)管的二頸燒瓶中，加入300?400mL蒸餾水，向二頸燒瓶中通入氮氣，之后放入微波反應(yīng)器中，以150?160W的功率微波處理15?30min ;微波處理后，將二頸燒瓶移入水浴鍋中，升溫至40?50°C，按質(zhì)量比為1:1分別加入2?5g過硫酸銨和2?5g硝酸鈰銨作為引發(fā)劑，繼續(xù)通入氮氣并恒溫攪拌30?40min ;將50?10mL上述備用的混合液由分液漏斗通過三口連接管逐滴加入到二頸燒瓶中，控制滴加速度在30?40min內(nèi)滴完，之后搖床振動反應(yīng)30?50min，過濾分離得到濾渣，用無水乙醇洗滌3?5次，放入烘箱中，在60?70°C下恒溫干燥，之后用氣流粉碎機(jī)粉碎后過80?120目鋼篩，即得一種亞麻肩纖維保水劑。
[0009]本發(fā)明的具體應(yīng)用方法為:將本發(fā)明制得的亞麻肩纖維保水劑，先將保水劑投入100倍水中浸泡，之后取出加入到I?3倍的細(xì)土中，再按1kg種子拌保水劑I?1.2kg的量倒入種子充分拌勻即可手播；測定保水劑的保濕性:準(zhǔn)確稱取0.2?0.4g經(jīng)過篩選的80?120目的亞麻肩纖維素保水劑，放入150mL的燒杯，加入100?120mL的水中，靜置2?3h，用200目尼龍網(wǎng)布過濾并靜置30min，然后稱量，計算出吸水倍率為1500?2000。
[0010]實例I
10.首先將亞麻肩用去離子水沖洗2?5次后過濾，之后在常溫下自然風(fēng)干，之后稱取20?30g風(fēng)干后的亞麻肩放入500mL燒杯中，接著加入100?200mL質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈉溶液，移入油浴鍋中，升溫至150?170°C進(jìn)行堿蒸煮2?3h后，用去離子水沖洗至其pH為7?8，得中性亞麻肩纖維溶液；將亞麻肩纖維溶液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，升溫至50?60°C蒸發(fā)掉水分，得粗亞麻肩纖維素，過60目篩，再用200?300mL濃度為2.5mol/L的鹽酸溶液浸泡，在105?110°C下水解30?40min，用蒸餾水水洗至pH為6?7，之后移入烘箱烘干，烘箱溫度為105?110°C，得到亞麻肩纖維成品；在4?6°C的冰水浴下，往500mL的燒杯中加入5?10gN，N-亞甲基雙丙烯酰胺和30?50mL質(zhì)量濃度為70%的丙烯酸溶液，用200?300mL蒸饋水溶解，放置在磁力攪拌機(jī)上以100?200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勾，再用質(zhì)量濃度為40%的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH至7?8，靜置備用；稱取50?10g上述制備的亞麻肩纖維成品放入帶有氮氣導(dǎo)管的二頸燒瓶中，加入300?400mL蒸餾水，向二頸燒瓶中通入氮氣，之