[发明专利]一种土壤改良用水凝胶及其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种土壤改良用水凝胶，其特征在于：将含半纤维素的废水作为溶剂，与水凝胶单体及交联剂混合，聚合获得的交联聚合物为水凝胶；

所述含半纤维素的废水为制浆工业中的半纤维素废水或黏胶纤维工业中的半纤维素废水；

所述制浆工业中的半纤维素废水为制浆工业中高温水热预水解液或酸性的制浆厂浓缩预水解液，所述预水解液经水稀释2-4倍，至废液中半纤维素的浓度调节在2-3%，而后与聚合单体或聚合物混聚进行反应；

所述黏胶纤维工业中的半纤维素废水为粘胶纤维厂浆板碱榨液碱回收后的碱性半纤维素黏液，所述黏液与酸性聚合单体或聚合物混聚前，黏液经酸调至pH值为2.0-3.0，130-180℃水解20-120min，将其降解至中性水溶状态，使废液中半纤维素的浓度调节在2-5%，再进行混合交联；或，

所述黏液与丙烯酰胺或聚丙烯酰胺混聚前，先将黏液加热至80-90℃使其变为溶解状态，而后用水稀释1-3倍，使废液中半纤维素的浓度调节在2-5%，再进行混合交联。

2.按权利要求1所述的土壤改良用水凝胶，其特征在于：以1重量份含半纤维素的废水作为溶剂，与0.05-0.5重量份的聚合单体或聚合物，0.001-0.01份的交联剂在70-90℃获得混合液，混合液中再加入0.001-0.002重量份引发剂与0.001-0.002重量份催化剂，反应1-2小时，得到水凝胶产物。

3.按权利要求2所述的土壤改良用水凝胶，其特征在于：所述聚合单体或聚合物为聚丙烯酸、丙烯酸、聚丙烯酰胺、丙烯酰胺、聚谷氨酸或聚天冬氨酸；交联剂为二元胺类化合物，环氧树脂类化合物或卤代烷类化合物；引发剂为过硫酸盐；催化剂为四甲基乙二胺。

4.按权利要求1或2所述的土壤改良用水凝胶，其特征在于：所述含半纤维素的废水为制浆工业中的半纤维素废水或黏胶纤维工业中的半纤维素废水；其中，废水中半纤维素的浓度在2-10%（w/v）之间，废液中半纤维素占废液中固含量的40-60%。

5.一种权利要求1所述的土壤改良用水凝胶的制备方法，其特征在于：以1重量份含半纤维素的废水作为溶剂，与0.05-0.5重量份的聚合单体或聚合物，0.001-0.01份的交联剂在70-90℃获得混合液，混合液中再加入0.001-0.002重量份引发剂与0.001-0.002重量份催化剂，反应1-2小时，得到水凝胶产物；

所述含半纤维素的废水为制浆工业中的半纤维素废水或黏胶纤维工业中的半纤维素废水；

所述制浆工业中的半纤维素废水为制浆工业中高温水热预水解液或酸性的制浆厂浓缩预水解液，所述预水解液经水稀释2-4倍，至废液中半纤维素的浓度调节在2-3%，而后与聚合单体或聚合物混聚进行反应；

所述黏胶纤维工业中的半纤维素废水为粘胶纤维厂浆板碱榨液碱回收后的碱性半纤维素黏液，所述黏液与酸性聚合单体或聚合物混聚前，黏液经酸调至pH值为2.0-3.0，130-180℃水解20-120min，将其降解至中性水溶状态，使废液中半纤维素的浓度调节在2-5%，再进行混合交联；或，

所述黏液与丙烯酰胺或聚丙烯酰胺混聚前，先将黏液加热至80-90℃使其变为溶解状态，而后用水稀释1-3倍，使废液中半纤维素的浓度调节在2-5%，再进行混合交联。

6.按权利要求5所述的土壤改良用水凝胶的制备方法，其特征在于：所述聚合单体或聚合物为聚丙烯酸、丙烯酸、聚丙烯酰胺、丙烯酰胺、聚谷氨酸或聚天冬氨酸；交联剂为二元胺类化合物，环氧树脂类化合物或卤代烷类化合物；引发剂为过硫酸盐；催化剂为四甲基乙二胺。

7.按权利要求5所述的土壤改良用水凝胶的制备方法，其特征在于：所述废水中半纤维素的浓度在2-10%（w/v）之间，废液中半纤维素占废液中固含量的40-60%。

8.按权利要求7所述的土壤改良用水凝胶的制备方法，其特征在于：所述聚合单体或聚合物为丙烯酸或聚丙烯酸加入至废液中后，经碱中和；其中，碱与聚合单体或聚合物的摩尔比在5：10到7：10。

9.一种权利要求1所述的土壤改良用水凝胶的应用，其特征在于：所述水凝胶在作为土壤保水剂中的应用。