一种以羟丙基化龙虾壳为主要原料复合保水材料的制备方法技术

技术编号:16579132 阅读:96 留言:0更新日期:2017-11-18 03:12
本发明专利技术公开了一种以羟丙基化龙虾壳为主要原料复合保水材料的制备方法,首先利用龙虾壳经过高压蒸汽灭菌锅进行高温处理后,然后加入到稀盐酸溶液中进行煮沸处理,球磨成细粉,然后将其溶于氢氧化钠溶液搅拌溶解后冷冻处理,再解冻加入到无水乙醇中加入四甲基氢氧化铵溶液和环氧丙烷进行反应后,加入蛋壳粉等超声反应之后经过处理既得。本发明专利技术备的保水材料具有高效的保水保湿功能,且高吸附与缓释作用,可以进行吸附肥料与缓释,提高肥料利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种以羟丙基化龙虾壳为主要原料复合保水材料的制备方法
本专利技术属于保水材料
,具体涉及一种以羟丙基化龙虾壳为主要原料复合保水材料的制备方法。
技术介绍
近年来我国小龙虾产业迅速发展,在满足国民物质生活的同时,也产生了大量的以虾壳为代表的废弃物。甲壳素是由虾、蟹或昆虫外壳经过酸碱加工处理而得到的天然高分子材料,而壳聚糖是甲壳素的衍生物。甲壳素,又称甲壳质、几丁质、聚乙酰氨基葡萄糖等,是由N-乙酰氨基葡萄糖缩聚而成的线型聚合物。其紧密的晶体结构使其不溶于水、稀酸、碱、醇以及其他的有机溶剂。这在一定程度上限制了它的应用范围。但其脱乙酰基产物壳聚糖,由于增加了活性基团-氨基,使其溶解性有所改善,应用范围较甲壳素而言也得到了很大地推广。壳聚糖是自然界中唯一的碱性多糖,自然界中的含量仅次于纤维素。壳聚糖是一种聚阳离子多糖,由甲壳素经脱乙酰化而得,具有良好的生物相容性和降解性,在制备高吸水材料方面有广阔的应用前景。CS为阳离子聚合物,分子链上含有大量的亲水基团,如羟基、氨基、乙酰氨基等,因此可通过进行适度的反应以制备具有高吸水保水性能的材料。
技术实现思路
本专利技术提供一种以羟丙基化龙虾壳为主要原料复合保水材料的制备方法,制备的保水材料具有高效的保水保湿功能,且高吸附与缓释作用,可以进行吸附肥料与缓释,提高肥料利用率。本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种以羟丙基化龙虾壳为主要原料复合保水材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将20-30重量份龙虾壳置于高压蒸汽灭菌锅中设置温度120-130℃、保温5-15分钟后,取出加入25-35重量份0.1-0.5mol/L稀盐酸进行煮沸20-30分钟后冷却后用水洗涤3-4次后,晾干,在105-115℃温度下干燥,球磨机球磨60-90分钟后,得粉末后待用;(2)将步骤(1)所得物溶解在50-80重量份0.1-0.5mol/L氢氧化钠水溶液中,搅拌均匀后,放入冰箱中冷冻3-7天,解冻后加入20-30重量份无水乙醇进行溶解30-60分钟,再加入10-20重量10-20%四甲基氢氧化铵溶液,室温下边搅拌边加入20-30重量份的环氧丙烷,室温下再搅拌1-3小时,待用;(3)将10-20重量份蛋壳粉,2-7重量份沸石粉,5-15重量份尿素加入到步骤(2)所得物中,混合均匀后置于超声波清洗器上,超声加热回流反应1-6小时,冷却,过滤,滤饼用无水乙醇洗涤3-4次后,烘干,既得以羟丙基化龙虾壳为主要原料复合保水材料。所述步骤(1)的球磨机磨细为将装好料的球磨罐固定在球磨机上以200-300r/min的转速球磨30-40分钟,然后将球磨罐取下,上下摇晃5-10次,接着将球磨罐再次固定在球磨机上,继续球磨20-60分钟。所述步骤(2)中解冻为在室温条件下自然解冻或置于微波反应器中进行解冻。所述的超声反应为设置超声波清洗器参数为50-60V,超声反应温度65-75℃。所述的沸石粉为100-300目。本专利技术的优点是:(1)本专利技术首先利用龙虾壳经过高压蒸汽灭菌锅进行高温处理后,然后加入到稀盐酸溶液中进行煮沸处理,球磨成细粉,然后将其溶于氢氧化钠溶液搅拌溶解后冷冻处理,再解冻加入到无水乙醇中加入四甲基氢氧化铵溶液和环氧丙烷进行反应后,加入蛋壳粉等超声反应之后经过处理既得。龙虾壳经过高压蒸汽灭菌锅灭菌处理,疏松虾壳,稀盐酸可加速龙虾壳中蛋白质的溶解速率,去除蛋白质,脱去部分乙酞基,之后加入到氢氧化钠中冷冻处理溶胀后,而氢氧化钠能与羟基键合,形成活性中心,在羟丙基化反应时,活性中心与反应物环氧丙烷接触,发生亲核取代反应,生成羟丙基产物,超声波加快了合成速率,引入亲水基团羧基来改善水溶性。(2)本专利技术备的保水材料具有高效的保水保湿功能,且高吸附与缓释作用,可以进行吸附肥料与缓释,提高肥料利用率。具体实施方式一种以羟丙基化龙虾壳为主要原料复合保水材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将25重量份龙虾壳置于高压蒸汽灭菌锅中设置温度125℃、保温10分钟后,取出加入30重量份0.3mol/L稀盐酸进行煮沸25分钟后冷却后用水洗涤3次后,晾干,在110℃温度下干燥,球磨机球磨75分钟后,得粉末后待用;(2)将步骤(1)所得物溶解在65重量份0.3mol/L氢氧化钠水溶液中,搅拌均匀后,放入冰箱中冷冻5天,解冻后加入25重量份无水乙醇进行溶解45分钟,再加入15重量10%四甲基氢氧化铵溶液,室温下边搅拌边加入25重量份的环氧丙烷,室温下再搅拌2小时,待用;(3)将15重量份蛋壳粉,5重量份沸石粉,10重量份尿素加入到步骤(2)所得物中,混合均匀后置于超声波清洗器上,超声加热回流反应3小时,冷却,过滤,滤饼用无水乙醇洗涤3次后,烘干,既得以羟丙基化龙虾壳为主要原料复合保水材料。所述步骤(1)的球磨机磨细为将装好料的球磨罐固定在球磨机上以250r/min的转速球磨35分钟,然后将球磨罐取下,上下摇晃8次,接着将球磨罐再次固定在球磨机上,继续球磨40分钟。所述步骤(2)中解冻为在室温条件下自然解冻或置于微波反应器中进行解冻。所述的超声反应为设置超声波清洗器参数为55V,超声反应温度70℃。所述的沸石粉为150目。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以羟丙基化龙虾壳为主要原料复合保水材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将20‑30重量份龙虾壳置于高压蒸汽灭菌锅中设置温度120‑130℃、保温5‑15分钟后,取出加入25‑35重量份0.1‑0.5mol/L稀盐酸进行煮沸20‑30分钟后冷却后用水洗涤3‑4次后,晾干,在105‑115℃温度下干燥,球磨机球磨60‑90分钟后,得粉末后待用;(2)将步骤(1)所得物溶解在50‑80重量份0.1‑0.5mol/L氢氧化钠水溶液中,搅拌均匀后,放入冰箱中冷冻3‑7天,解冻后加入20‑30重量份无水乙醇进行溶解30‑60分钟,再加入10‑20重量10‑20%四甲基氢氧化铵溶液,室温下边搅拌边加入20‑30重量份的环氧丙烷,室温下再搅拌1‑3小时,待用;(3)将10‑20重量份蛋壳粉,2‑7重量份沸石粉,5‑15重量份尿素加入到步骤(2)所得物中,混合均匀后置于超声波清洗器上,超声加热回流反应1‑6小时,冷却,过滤,滤饼用无水乙醇洗涤3‑4次后,烘干,既得以羟丙基化龙虾壳为主要原料复合保水材料。

【技术特征摘要】
1.一种以羟丙基化龙虾壳为主要原料复合保水材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将20-30重量份龙虾壳置于高压蒸汽灭菌锅中设置温度120-130℃、保温5-15分钟后,取出加入25-35重量份0.1-0.5mol/L稀盐酸进行煮沸20-30分钟后冷却后用水洗涤3-4次后,晾干,在105-115℃温度下干燥,球磨机球磨60-90分钟后,得粉末后待用;(2)将步骤(1)所得物溶解在50-80重量份0.1-0.5mol/L氢氧化钠水溶液中,搅拌均匀后,放入冰箱中冷冻3-7天,解冻后加入20-30重量份无水乙醇进行溶解30-60分钟,再加入10-20重量10-20%四甲基氢氧化铵溶液,室温下边搅拌边加入20-30重量份的环氧丙烷,室温下再搅拌1-3小时,待用;(3)将10-20重量份蛋壳粉,2-7重量份沸石粉,5-15重量份尿素加入到步骤(2)所得物中,混合均匀后置于超声波清洗器上,超声加热...

【专利技术属性】
技术研发人员:王如峰凌武海王子舟王宇渤余红喜任信林
申请(专利权)人:全椒县赤镇龙虾经济专业合作社
类型:发明
国别省市:安徽,34

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