本發(fā)明屬于保水材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以羥丙基化龍蝦殼為主要原料復(fù)合保水材料的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來我國小龍蝦產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，在滿足國民物質(zhì)生活的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的以蝦殼為代表的廢棄物。甲殼素是由蝦、蟹或昆蟲外殼經(jīng)過酸堿加工處理而得到的天然高分子材料，而殼聚糖是甲殼素的衍生物。
甲殼素，又稱甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì)、聚乙酰氨基葡萄糖等，是由n-乙酰氨基葡萄糖縮聚而成的線型聚合物。其緊密的晶體結(jié)構(gòu)使其不溶于水、稀酸、堿、醇以及其他的有機(jī)溶劑。這在一定程度上限制了它的應(yīng)用范圍。但其脫乙?；a(chǎn)物殼聚糖，由于增加了活性基團(tuán)-氨基，使其溶解性有所改善，應(yīng)用范圍較甲殼素而言也得到了很大地推廣。殼聚糖是自然界中唯一的堿性多糖，自然界中的含量僅次于纖維素。
殼聚糖是一種聚陽離子多糖,由甲殼素經(jīng)脫乙酰化而得,具有良好的生物相容性和降解性,在制備高吸水材料方面有廣闊的應(yīng)用前景。cs為陽離子聚合物,分子鏈上含有大量的親水基團(tuán),如羥基、氨基、乙酰氨基等,因此可通過進(jìn)行適度的反應(yīng)以制備具有高吸水保水性能的材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種以羥丙基化龍蝦殼為主要原料復(fù)合保水材料的制備方法，制備的保水材料具有高效的保水保濕功能，且高吸附與緩釋作用，可以進(jìn)行吸附肥料與緩釋，提高肥料利用率。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種以羥丙基化龍蝦殼為主要原料復(fù)合保水材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將20-30重量份龍蝦殼置于高壓蒸汽滅菌鍋中設(shè)置溫度120-130℃、保溫5-15分鐘后，取出加入25-35重量份0.1-0.5mol/l稀鹽酸進(jìn)行煮沸20-30分鐘后冷卻后用水洗滌3-4次后，晾干，在105-115℃溫度下干燥，球磨機(jī)球磨60-90分鐘后，得粉末后待用；
（2）將步驟（1）所得物溶解在50-80重量份0.1-0.5mol/l氫氧化鈉水溶液中，攪拌均勻后，放入冰箱中冷凍3-7天，解凍后加入20-30重量份無水乙醇進(jìn)行溶解30-60分鐘，再加入10-20重量10-20%四甲基氫氧化銨溶液，室溫下邊攪拌邊加入20-30重量份的環(huán)氧丙烷，室溫下再攪拌1-3小時(shí)，待用；
（3）將10-20重量份蛋殼粉，2-7重量份沸石粉，5-15重量份尿素加入到步驟（2）所得物中，混合均勻后置于超聲波清洗器上，超聲加熱回流反應(yīng)1-6小時(shí)，冷卻，過濾，濾餅用無水乙醇洗滌3-4次后，烘干，既得以羥丙基化龍蝦殼為主要原料復(fù)合保水材料。
所述步驟（1）的球磨機(jī)磨細(xì)為將裝好料的球磨罐固定在球磨機(jī)上以200-300r/min的轉(zhuǎn)速球磨30-40分鐘，然后將球磨罐取下，上下?lián)u晃5-10次，接著將球磨罐再次固定在球磨機(jī)上，繼續(xù)球磨20-60分鐘。
所述步驟（2）中解凍為在室溫條件下自然解凍或置于微波反應(yīng)器中進(jìn)行解凍。
所述的超聲反應(yīng)為設(shè)置超聲波清洗器參數(shù)為50-60v，超聲反應(yīng)溫度65-75℃。
所述的沸石粉為100-300目。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
（1）本發(fā)明首先利用龍蝦殼經(jīng)過高壓蒸汽滅菌鍋進(jìn)行高溫處理后，然后加入到稀鹽酸溶液中進(jìn)行煮沸處理，球磨成細(xì)粉，然后將其溶于氫氧化鈉溶液攪拌溶解后冷凍處理，再解凍加入到無水乙醇中加入四甲基氫氧化銨溶液和環(huán)氧丙烷進(jìn)行反應(yīng)后，加入蛋殼粉等超聲反應(yīng)之后經(jīng)過處理既得。龍蝦殼經(jīng)過高壓蒸汽滅菌鍋滅菌處理，疏松蝦殼，稀鹽酸可加速龍蝦殼中蛋白質(zhì)的溶解速率，去除蛋白質(zhì)，脫去部分乙酞基，之后加入到氫氧化鈉中冷凍處理溶脹后，而氫氧化鈉能與羥基鍵合，形成活性中心，在羥丙基化反應(yīng)時(shí)，活性中心與反應(yīng)物環(huán)氧丙烷接觸，發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成羥丙基產(chǎn)物，超聲波加快了合成速率，引入親水基團(tuán)羧基來改善水溶性。
（2）本發(fā)明備的保水材料具有高效的保水保濕功能，且高吸附與緩釋作用，可以進(jìn)行吸附肥料與緩釋，提高肥料利用率。
具體實(shí)施方式
一種以羥丙基化龍蝦殼為主要原料復(fù)合保水材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將25重量份龍蝦殼置于高壓蒸汽滅菌鍋中設(shè)置溫度125℃、保溫10分鐘后，取出加入30重量份0.3mol/l稀鹽酸進(jìn)行煮沸25分鐘后冷卻后用水洗滌3次后，晾干，在110℃溫度下干燥，球磨機(jī)球磨75分鐘后，得粉末后待用；
（2）將步驟（1）所得物溶解在65重量份0.3mol/l氫氧化鈉水溶液中，攪拌均勻后，放入冰箱中冷凍5天，解凍后加入25重量份無水乙醇進(jìn)行溶解45分鐘，再加入15重量10%四甲基氫氧化銨溶液，室溫下邊攪拌邊加入25重量份的環(huán)氧丙烷，室溫下再攪拌2小時(shí)，待用；
（3）將15重量份蛋殼粉，5重量份沸石粉，10重量份尿素加入到步驟（2）所得物中，混合均勻后置于超聲波清洗器上，超聲加熱回流反應(yīng)3小時(shí)，冷卻，過濾，濾餅用無水乙醇洗滌3次后，烘干，既得以羥丙基化龍蝦殼為主要原料復(fù)合保水材料。
所述步驟（1）的球磨機(jī)磨細(xì)為將裝好料的球磨罐固定在球磨機(jī)上以250r/min的轉(zhuǎn)速球磨35分鐘，然后將球磨罐取下，上下?lián)u晃8次，接著將球磨罐再次固定在球磨機(jī)上，繼續(xù)球磨40分鐘。
所述步驟（2）中解凍為在室溫條件下自然解凍或置于微波反應(yīng)器中進(jìn)行解凍。
所述的超聲反應(yīng)為設(shè)置超聲波清洗器參數(shù)為55v，超聲反應(yīng)溫度70℃。
所述的沸石粉為150目。