1. 研究目的与意义
1.一般制浆造纸木纤维素原料中含木质素为20%～25%,在我国仅制浆造纸可利用的木质素约1000多万吨,过去大部分随造纸废水排放而造成对环境的严重污染,现在普遍采用碱回收技术,绝大部分直接燃烧。传统工业木质素产品(主要是木质素磺酸盐)年产量不到50万吨,除部分直接用作混凝上减水剂外,大量宝贵的木质素资源研究开发效果很差。
人类社会发展到今天,各国都普遍意识到人与自然和谐共存的重要性。资源与环境已成为当代世界各国关注的热点,绿色化学、清洁生产、可持续发展等新观念应运而生,合理高效地利用现有资源,综合治理环境污染已经成为人类的共识。因此,如何合理利用木质素这一宗自然恩赐给我们的可再生资源,减少环境污染,变废为宝,具有重要而现实的意义。
2.本实验所制备的农林保水剂又称土壤保墒剂、抗蒸腾剂、贮肥蓄药剂或微型水库，是一种独具三维网状结构的有机高分子聚合物。在土壤中能将雨水或浇灌水迅速吸收并保住，变为固态水而不流动不渗失，长久保持局部恒湿、天旱时缓慢释放供植物利用。
2. 国内外研究现状分析
1.高吸水性树脂的出现是1961年美国农业部北方研究所C.R.Russell等从淀粉接枝丙烯睛开始研究，其后G.F.Fanta等接着研究，于1966年首先指出淀粉衍生物的吸水性树脂具有优越的吸水能力，吸水后形成的膨润凝胶体保水性很强，即使加压也不与水分离，甚至也具有吸湿放湿性，这些材料的吸水性能都超过以往的高分子材料。该吸水树脂最初在亨克尔股份公司(Henkelcorporation)工业化成功，其商品名为SGP(starchgraftpolymer)且首先应用在土壤改良、保水抗旱、育种保苗等方面，到1981年年产已达数千吨。
2.上世纪90年代末我国已将其在农业方面的应用列为重大科技推广项目，例如:北京轻工业学院等单位进行的九五重点课题吸水性树脂在农业上的应用技术的研究，已经通过初试进人后期的应用试验阶段;吉林省将其用于移植苗木，新疆、河南和甘肃等省用其改良土壤。很多生产厂家也意识到国内外已发展的应用市场，上海外高桥石化厂、扬州化工厂、山西太谷化肥厂、郑州洁臣化工公司、长沙树脂厂都形成了100t8OOt的生产能力，但由于工艺限制尚难以取得规模效益，产品质量和国外相比还有很大差距。1985年以来上海、山东、吉林、陕西等地先后引进14条生产线，大大促进了我国高吸水性树脂市场的繁荣。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
1.溶液聚合法制备木质素基农林保水剂。以碱性木质素接枝共聚丙烯酸、丙烯酰胺生成木质素基农林保水剂。
2.将生成的农林保水剂借助傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、扫描电子显微镜进行表征。
4. 研究创新点
1.木质素基农林保水剂无毒无味，安全环保，最终分解产物为二氧化碳、水、铵态氮、和钠或钾离子，不污染植物、土壤、地下水、果树花卉；其适用于植树造林、无土栽培、植物保鲜运输、大田作物等。能够改善土壤结构，漏水肥的沙土和次生盐碱土壤得以改良，同时，促进土壤微生物发育，提高土壤有机物的周转利用效率。
2.木质素盐是木材水解和造纸制浆行业的主要副产品之一，来源广泛。利用木质素接枝共聚，不仅原料丰富，而且价格低廉，可以有效充分地利用工业废渣，降低成本，保护环境。大量的木质素废渣被用于农林保水剂的合成，是取之于自然，用之于自然，形成一种良性循环，创造良好的生态家园。
