[发明专利]一种纤维素衍生物及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种纤维素衍生物在用于调理生物质基土壤或用于促进农作物、藻类生长中的用途，其特征在于，所述纤维素衍生物的分子式为[C₆H₇O₂(OH)_(3-x-y) (O–NO₂)_x(O–CH₂–COONH₄)_y]_n，其结构式为

，

其中，0＜x＜3，0＜y＜3，50＜n＜2000，采用以下制备方法制备：

1）碱化

取纤维素，与碱化体系混合，反应得到碱纤维素；

2）醚化

步骤1）得到的碱纤维素，与醚化体系混合，在45-80℃条件下反应，反应结束后，经中和、洗涤、离心、干燥、粉碎，得到羧甲基纤维素；

3）硝化

步骤2）得到的羧甲基纤维素，与硝化体系混合，反应结束后，过滤，得黄色粘稠固体，经洗涤至中性，经干燥、粉碎，得到羧甲基纤维素硝酸酯，所述硝化体系为硝酸和二氯甲烷的混合物，在20-30℃条件下反应，硝酸和二氯甲烷的摩尔比为10-50:50-90，所述硝酸为发烟硝酸，所述羧甲基纤维素硝酸酯的含氮量为3-9%；

4）铵化

步骤3）得到的羧甲基纤维素硝酸酯，与铵化体系混合，反应结束后，调节体系至中性，沉析，得到白色絮状物质，干燥得到目标产品。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，步骤1）所述纤维素为针叶木、阔叶木、棉、竹浆、植物秸秆的任一种或几种，纤维素的聚合度为400-1300，纤维素的细度为80-120目，纤维素中的α-纤维素的含量≥92%，所述碱化体系，为强碱与有机介质的混合物，纤维素与有机介质的质量比为1:8-15，纤维素与强碱的质量比为1:0.4-0.7，所述反应的温度为5-35℃，反应的时间为0.5-3h。

3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，步骤2）所述醚化体系，为醚化剂与有机介质的混合物，醚化剂与有机介质的质量比为0.4-0.6:1，所述醚化剂为氯乙酸、氯乙酸钠、氯乙酸酯的任一种或几种，所述反应的时间为0.5-3h，碱纤维素与醚化剂的摩尔比为1:0.34-1.37，采用盐酸/有机介质或冰醋酸/有机介质进行中和，采用80%体积浓度的乙醇进行洗涤，所述羧甲基纤维素中羧甲基的取代度为0.4-1.0。

4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，步骤4）所述铵化体系为氨与有机介质的混合物，在≤5℃条件下反应，羧甲基纤维素硝酸酯与有机介质的摩尔比为1:4-8，羧甲基纤维素硝酸酯与氨的摩尔比为1:1-3，所述目标产品中铵根离子的取代度为0.25-0.85，通过添加乙酸调节体系至中性，通过加入乙醇沉析，所述沉析采用纯乙醇，或者依次采用90%体积浓度、80%体积浓度、70%体积浓度的乙醇梯度沉析各一次。

5.根据权利要求1-4任一所述的用途，其特征在于，所述调理为提高土壤的保水性、抗侧压强度，通过喷施或拌施或喷施与拌施相结合添加至土壤中，添加量为土壤质量的0.01-0.03wt%。