[發明專利]微波輻射馬鈴薯淀粉工業廢渣接枝聚合丙烯酸鹽制備吸水材料的方法

無效

• 申請號: 200610104765.5
• 申請日: 2006-10-11
• 公開（公告）號: CN101161695A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 王云普;劉漢士;張繼;劉漢功;孫文秀;王利平;郭小芳;劉東杰;溫慧慧
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F2/46
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 馬正良

技術領域

本發明涉及一種制備吸水材料的方法，尤其是一種用微波輻射馬鈴薯淀粉工業廢渣接枝聚合丙烯酸鹽制備吸水材料的方法。

背景技術

馬鈴薯屬一年生草本植物，在我國分布很廣。其塊莖含有豐富的淀粉，因此，人們多以它來加工制取淀粉。在馬鈴薯淀粉工業中，每噸馬鈴薯的干淀粉含量約為16-17％，得渣3-4％，即每產一噸干淀粉，得干渣250kg。而干渣中含纖維素20-25％，果膠為20-25％，淀粉40％。由此可計：每千噸干淀粉的干渣約250噸，萬噸干淀粉得副產約2500噸干渣。而現有淀粉廢渣多數廢棄，任意堆放，形成水污染，導致江河水會消耗其中的溶解氧，促進藻類及水生物繁殖，量大時河流嚴重缺氧，發生厭氧腐敗，散發惡臭，魚、蝦、貝類等水生動物可能會因此而窒息死亡，造成嚴重的環境污染。

發明內容

本發明的目的是提供一種以馬鈴薯淀粉工業廢渣為原料和丙烯酸鹽接枝聚合，將其在微波輻射下，制備一種有利于降解、低成本的吸水材料。其意義在于變廢為寶，可消除馬鈴薯淀粉工業廢渣造成的嚴重環境污染。使其能在生態環境建設，固沙種草諸方面得到推廣應用。

本發明的目的可通過以下技術方案來實現：

一種微波輻射馬鈴薯淀粉工業廢渣接枝聚合丙烯酸(鹽)制備吸水材料的方法是：

①馬鈴薯淀粉工業廢渣干燥、粉碎，過140目篩所得；

②取10％-15％的NaOH，加入馬鈴薯淀粉工業廢渣，使其溶解充分，得溶液A；

③在冰水浴冷卻下，將丙烯酸用20％的氫氧化鈉、或氫氧化鉀、或氨水中和至70-80％，得溶液B；

④是將②③所得的A、B兩種溶液混合后，再加入單體1-3％的引發劑過硫酸銨、單體1-3％的交聯劑N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺，充分攪拌；

⑤攪拌均勻后，置于微波反應裝置中，調節輻射功率為180W，輻射時間2.5-4min，進行接枝聚合；

⑥反應完成后，取出產物，60-80℃下烘干，粉碎，包裝。

上述制備工藝過程中，馬鈴薯淀粉工業廢渣與丙烯酸質量比為1/20-1/5；引發劑過硫酸銨的用量為丙烯酸的0.45-3％、交聯劑N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺的用量為丙烯酸的0.5-2％。

反應體系中丙烯酸(鹽)的濃度為3.5-4.2mol/l。

本發明與現有技術比照具有如下優點：

1.本發明以廉價的馬鈴薯淀粉工業廢渣為原料，是混合物，無需分離純化。與丙烯酸鹽接枝聚合，再經微波輻射合成一種新型吸水材料，其成本比現有保水劑低，在固沙種草諸方面可大量推廣應用，有利于在生態環境建設。

2.本發明由于使用了微波技術，使反應周期比常規反應大大縮短，能耗低，得到的產品吸水性能良好。

3.馬鈴薯淀粉工業廢渣的利用有利于環保，而且本發明在生產過程中本身不產生工業“三廢”，符合國家的產業政策。

附圖說明

圖1是用微波輻射馬鈴薯淀粉工業廢渣接枝聚合丙烯酸鹽制備吸水材料電鏡掃描圖

具體實施方式

下面結合實施例對本發明再作進一步的詳述：

實施例1

取11份10％的NaOH，加入0.5份馬鈴薯淀粉工業廢渣，使其溶解充分，得溶液A；在冰水浴冷卻下，將10份、濃度為4.2mol/l的丙烯酸用18份20％的氫氧化鈉中和至80％，得溶液B。將上述所得A、B兩溶液混合后，再加入過硫酸銨0.102份、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺0.045份，充分攪拌。攪拌均勻后，置于微波反應裝置中，調節輻射功率為180W，輻射時間3min20s，進行接枝聚合。反應完成后，將產物烘干，粉碎，測定其吸水率758mL/g。并應用FT-IR、TEM、TG-DTA等進行表征。

實施例2

取11份10％的NaOH，加入0.5份馬鈴薯淀粉工業廢渣，使其溶解充分，得溶液A；在冰水浴冷卻下，將10份、濃度為3.8mol/l的丙烯酸用18份20％的氫氧化鈉中和至80％，得溶液B。將上述A、B兩溶液混合后，再加入過硫酸銨0.0518份、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺0.045份，充分攪拌。攪拌均勻后，置于微波反應裝置中，調節輻射功率為180W，輻射時間3min，進行接枝聚合。反應完成后，將產物烘干，粉碎，測定其吸水率647mL/g。并應用FT-IR、TEM、TG-DTA等進行表征。

實施例3

取11份10％的NaOH，加入0.5份馬鈴薯淀粉工業廢渣，使其溶解充分，得溶液A；在冰水浴冷卻下，將2.5份、濃度為3.5mol/l的丙烯酸用5份20％的氫氧化鈉中和至80％，得溶液B。將上述A、B兩溶液混合后，再加入過硫酸銨0.041份、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺0.065份，充分攪拌。攪拌均勻后，置于微波反應裝置中，調節輻射功率為180W，輻射時間2.5min，進行接枝聚合。反應完成后，將產物烘干，粉碎，測定其吸水率304mL/g。并應用FT-IR、TEM、TG-DTA等進行表征。