[發(fā)明專利]一種保水劑及其利用造紙污泥的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110297409.0
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102417564A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 解清杰;段明飛;吳春篤
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C08F289/00
• 分類號: C08F289/00;C08H7/00;C02F11/00;C02F103/28
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發(fā)明涉及一種保水劑及其制備方法，具體地說，是一種利用造紙污泥制備的保水劑及其制備方法。

背景技術

?保水劑又稱高吸水性樹脂,?是一種由具有化學親水基團的有機碳鏈相互交聯(lián)形成的三維網(wǎng)狀樹脂膠體。由于其具有自身重量數(shù)十倍乃至數(shù)千倍的高吸水能力和加壓也不脫水的高保水性能而廣泛應用于農(nóng)林、園藝、工業(yè)、紡織、醫(yī)學、石油化工、建材、環(huán)保、食品和日用品等方面。新型保水劑膠體因為具有高親水性,?低毒和可生物降解性能而備受青睞。但是，如果保水劑應用于農(nóng)業(yè),要求保水劑具備較好的吸保水性能,生產(chǎn)成本低廉，并且具有良好的生物兼容性，這仍然是一項難題。如專利號為92104785.1和專利號為CN1321723A公開的制備保水劑的方法，制得的保水劑兼容性較差，且吸保水性能較低。

我國是草漿生產(chǎn)大國，目前對于制漿造紙過程中產(chǎn)生的造紙污泥處理方式較為簡單，其有用成分未得到合理開發(fā)利用。造紙污泥的主要成分是木質(zhì)素,而木質(zhì)素具有良好的表面活性、分散性和粘合性，其中含有一定數(shù)量的醇羥基、酚羥基、羧基和碳基等官能團，官能團上氧原子的未共用電子對能與丙烯酸進行接枝共聚，因此可以作為原料生產(chǎn)保水劑，實現(xiàn)造紙污泥的資源化利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有保水劑兼容性差，吸保水性能低，成本高等問題，并實現(xiàn)造紙污泥的資源化利用，以造紙污泥中提取的木質(zhì)素為主要原料制備保水劑。

本發(fā)明的保水劑由造紙污泥中提取的木質(zhì)素、引發(fā)劑、單體和交聯(lián)劑經(jīng)化學合成方法制成，各成分所占的質(zhì)量百分比分別為造紙污泥中提取的木質(zhì)素為24%~29%，引發(fā)劑0.03%~0.15%，單體為69%~77%，交聯(lián)劑為0.07%~0.6%。單體采用丙烯酸，引發(fā)劑采用過硫酸鉀，交聯(lián)劑采用N,N-甲叉雙丙烯酰胺。

本發(fā)明利用造紙污泥制備保水劑的方法包括以下步驟：

（1）稱取30?g污泥于500ml燒杯中,?先加300ml30~40℃熱水將可溶物初步溶解，邊攪拌邊滴加10%?NaOH溶液使污泥中的木質(zhì)素溶解，過濾，將濾液用20%H₂SO₄調(diào)節(jié)pH值到3~5使沉淀完全，再于80~90℃下加熱保溫60min，抽濾，并用水洗滌沉淀至中性，將沉淀烘干得粗品木質(zhì)素；

（2）將2g步驟（1）中制得的木質(zhì)素放入三口燒瓶中，加入80~100ml蒸餾水，攪拌30~50min，同時通入氮氣排氧，反應溫度控制在50~90℃；

（3）按質(zhì)量百分比0.03%~0.15%加入引發(fā)劑，反應20~60min，然后再按質(zhì)量百分比加入69%~77%的單體和0.07%~0.5%的交聯(lián)劑，超聲反應2~4h；

（4）將步驟（3）中的產(chǎn)物取出，用無水乙醇反復洗滌3~5次，然后再1200W的高壓紫外汞燈下照射10~15min，烘干、粉碎即得產(chǎn)品。

本發(fā)明利用廢棄資源造紙污泥中的木質(zhì)素為原料制備保水劑，制得的保水劑不僅性能穩(wěn)定，而且易被微生物降解，不會造成環(huán)境污染，同時解決了造紙污泥的處理處置問題，實現(xiàn)了污泥的資源化利用。

具體實施方式

實施例一：本實施方式由造紙污泥中提取的木質(zhì)素、引發(fā)劑、單體、交聯(lián)劑經(jīng)化學法合成保水劑，按質(zhì)量百分比分別為木質(zhì)素24.5%，引發(fā)劑0.08%，單體75%，交聯(lián)劑0.42%。

實施例二：本實施方式由造紙污泥中提取的木質(zhì)素、引發(fā)劑、單體、交聯(lián)劑經(jīng)化學法合成保水劑，按質(zhì)量百分比分別為木質(zhì)素28%，引發(fā)劑0.10%，單體71.4%，交聯(lián)劑0.50%。

實施例三：本實施方式由造紙污泥中提取的木質(zhì)素、引發(fā)劑、單體、交聯(lián)劑經(jīng)化學法合成保水劑，按質(zhì)量百分比分別為木質(zhì)素29%，引發(fā)劑0.12%，單體70.3%，交聯(lián)劑0.58%。