CN107188765A - 一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法 - Google Patents

一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法 Download PDF

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王如峰
凌武海
王子舟
王宇渤
余红喜
任信林
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80—Soil conditioners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D1/00—Fertilisers containing potassium

Abstract

本发明公开了一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法，利用龙虾壳经过高压蒸汽灭菌锅进行高温处理后，然后加入氢氧化钠溶液中浸泡后使用高锰酸钾进行消毒后剪碎，然后与秸秆等溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，之后加入二异氰酸酯超声反应进行改性后球磨成细粉，然后溶于水后与海藻匀浆进行混合搅拌，最后加入元素肥料经过螯合后既得。本发明制备的液体肥可以提供作物生长的营养元素，提高利用率，且肥料附着力强，耐盐碱，可有效的吸附铬离子。

Description

一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法
技术领域
本发明属于液体肥技术领域，具体涉及一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法。
背景技术
铬类化合物是人们生产、生活中常见的一种污染环境，同时又对人体健康构成危害的物质。随着现代化工业的发展，铬化物在人类的生产过程中已经起到了不可替代的作用，铬化物在诸多领域均有着十分广泛的应用。随着铬化物应用的加强，其产生的环境污染问题也不能小视。
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，因此，利用小龙虾的副产物—虾壳制备壳聚糖基的复合生物吸附材料，可实现变废为宝、废物利用，体现了循环经济的理念。
农作物的根系吸收养分的形式，主要由根系中的须根系根尖的根毛区，由分生区和伸长区吸收为主要区域，而吸收的方式为直接吸收接触的矿物离子，为截获的过程，再通过吸收区细胞的细胞膜上的离子通道进行选择性的通过，这些离子通道一般是载体蛋白类和通道蛋白类，有的离子需要耗费ATP的过程为主动运输，无需耗费能量就属于自由扩散，但条件是由高浓度向低浓度的过程，但是一般地，通道蛋白的结合性较弱，液态基质的流动性大，难以集合和截获离子，造成吸收过程的一大障碍，不同于土壤的营养结构较为固定，不存在以上问题，但是土壤基质的问题在于根系附近养肥吸收过后，会造成区域性的营养空洞，土壤不存在流动性。
发明内容
本发明提供一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法，制备的液体肥可以提供作物生长的营养元素，提高利用率，且肥料附着力强，耐盐碱，可有效的吸附铬离子。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法，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5-10分钟后，取出加入50-80重量份0.1-0.5mol/L氢氧化钠水溶液在20-25℃下浸泡12-24小时后，清水洗涤3-4次，加入30-40重量份0.05-0.1mol/L高锰酸钾溶液中，磁力搅拌1-2小时，去除上清液，水洗3-4次后晾干，剪碎，待用；
（2）将步骤（1）所得物、5-15重量份秸秆，0.1-0.8重量份二丁基二月桂酸锡加入到50-100重量份N,N-二甲基甲酰胺中混合均匀，加入1-5重量份二异氰酸酯，超声反应1-10小时，抽滤后清水洗涤3-4次，放入真空干燥箱中干燥至恒重，用球磨机磨细后，待用；
（3）将步骤（2）所得加入100-200重量份的水中，搅拌溶解后加入30-40重量份海藻匀浆，以200-250r/min的转速搅拌20-30分钟，依次加入5-8重量份硫酸钾镁、10-20重量份硫酸钾、5-8重量份硅酸钠，50-90℃搅拌40-60分钟进行螯合，既得所述螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥。。
所述剪碎为用剪刀剪成2-4cm2小块。
所述的秸秆为稻草秸秆，玉米秸秆，小麦秸秆，大豆秸秆，油菜秸秆中的一种或几种。
所述超声反应为50-60V，反应温度55-65℃。
所述的球磨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分钟后，然后将球磨罐取下，上下摇晃5-10次，继续球磨20-60分钟。
本发明的优点是：
（1）本发明首先利用龙虾壳经过高压蒸汽灭菌锅进行高温处理后，然后加入氢氧化钠溶液中浸泡后使用高锰酸钾进行消毒后剪碎，然后与秸秆等溶于N,N-二甲基甲酰胺中，之后加入二异氰酸酯超声反应进行改性后球磨成细粉，然后溶于水后与海藻匀浆进行混合搅拌，最后加入元素肥料经过螯合后既得。龙虾壳经过高压蒸汽灭菌锅灭菌处理，疏松虾壳，碱液中浸泡后可加速龙虾壳中蛋白质的溶解速率，脱去部分乙酞基，高锰酸钾去除残留的碱及蛋白质，异氰基与分子结构中羟基进行化学反应,使分子得以交联,大幅增加的分子量,提高了耐水性，形成稳定交联结构，可以通过对铬离子进行捕捉和有效吸附。
（2）本发明制备的液体肥可以提供作物生长的营养元素，提高利用率，且肥料附着力强，耐盐碱，可有效的吸附铬离子。
具体实施方式
一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法，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8分钟后，取出加入70重量份0.3mol/L氢氧化钠水溶液在25℃下浸泡18小时后，清水洗涤3次，加入35重量份0.08mol/L高锰酸钾溶液中，磁力搅拌1.5小时，去除上清液，水洗3次后晾干，剪碎，待用；
（2）将步骤（1）所得物、10重量份秸秆，0.5重量份二丁基二月桂酸锡加入到80重量份N,N-二甲基甲酰胺中混合均匀，加入3重量份二异氰酸酯，超声反应5小时，抽滤后清水洗涤3次，放入真空干燥箱中干燥至恒重，用球磨机磨细后，待用；
（3）将步骤（2）所得加入150重量份的水中，搅拌溶解后加入35重量份海藻匀浆，以230r/min的转速搅拌25分钟，依次加入7重量份硫酸钾镁、15重量份硫酸钾、7重量份硅酸钠，60℃搅拌50分钟进行螯合，既得所述螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥。。
所述剪碎为用剪刀剪成2-4cm2小块。
所述的秸秆为稻草秸秆，玉米秸秆，小麦秸秆，大豆秸秆，油菜秸秆中的一种或几种。
所述超声反应为55V，反应温度60℃。
所述的球磨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分钟后，然后将球磨罐取下，上下摇晃8次，继续球磨45分钟。

Claims (5)

1.一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
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5-10分钟后，取出加入50-80重量份0.1-0.5mol/L氢氧化钠水溶液在20-25℃下浸泡12-24小时后，清水洗涤3-4次，加入30-40重量份0.05-0.1mol/L高锰酸钾溶液中，磁力搅拌1-2小时，去除上清液，水洗3-4次后晾干，剪碎，待用；
将步骤（1）所得物、5-15重量份秸秆，0.1-0.8重量份二丁基二月桂酸锡加入到50-100重量份N,N-二甲基甲酰胺中混合均匀，加入1-5重量份二异氰酸酯，超声反应1-10小时，抽滤后清水洗涤3-4次，放入真空干燥箱中干燥至恒重，用球磨机磨细后，待用；
将步骤（2）所得加入100-200重量份的水中，搅拌溶解后加入30-40重量份海藻匀浆，以200-250r/min的转速搅拌20-30分钟，依次加入5-8重量份硫酸钾镁、10-20重量份硫酸钾、5-8重量份硅酸钠，50-90℃搅拌40-60分钟进行螯合，既得所述螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥。
2.根据权利要求1所述的一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法，其特征在于，所述剪碎为用剪刀剪成2-4cm2小块。
3.根据权利要求1所述的一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法，其特征在于，所述的秸秆为稻草秸秆，玉米秸秆，小麦秸秆，大豆秸秆，油菜秸秆中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法，其特征在于，所述超声反应为50-60V，反应温度55-65℃。
5.根据权利要求1所述的一种螯合二异氰酸酯改性龙虾壳粉液体肥的制备方法，其特征在于，所述的球磨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分钟后，然后将球磨罐取下，上下摇晃5-10次，继续球磨20-60分钟。
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