專利名稱:分步酸法生產(chǎn)甲殼質(zhì)的制作方法
本發(fā)明屬于甲殼質(zhì)生產(chǎn)工藝。甲殼質(zhì)學(xué)名為(1→4)-2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D葡萄糖。自然界中每年天然生成的甲殼質(zhì)估計(jì)在一千億噸左右。然而卻沒有很好加以利用。甲殼質(zhì)主要存在于甲殼類動(dòng)物的殼及一些細(xì)菌中，甲殼類動(dòng)物的殼以蝦蟹殼為例，主要含有無(wú)機(jī)鹽(主要是鈣鹽)、旦白質(zhì)和甲殼質(zhì)。從甲殼類動(dòng)物的殼來制取甲殼質(zhì)，主要用酸除去無(wú)機(jī)物，用堿除去旦白質(zhì)，最后留下的卽甲殼質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室制取甲殼質(zhì)的方法，根據(jù)采用的酸的不同來區(qū)分，所采用的酸有鹽酸、亞硫酸、鹽酸和亞硫酸混合使用，也可采用甲酸、乙二胺四乙酸(EDTA)處理，或用低溫下酸處理及酶解等方法。采用亞硫酸、甲酸、EDTA價(jià)格較高的化工原料和采用低溫下酸處理的目的是減少甲殼質(zhì)分子在酸處理過程中的破壞，從而得到高分子量的甲殼質(zhì)產(chǎn)品，但由于成本較高，工業(yè)生產(chǎn)難以使用。用酸除去甲殼中的無(wú)機(jī)物這一工藝由于甲殼質(zhì)本身是一種多糖在酸性介質(zhì)中易發(fā)生分子的降解，因而如何在酸處理過程中能比較徹底地去除無(wú)機(jī)物同時(shí)又保證產(chǎn)品具有必要的純度不會(huì)造成甲殼質(zhì)分子的過份破壞而保證產(chǎn)品具有足夠高的分子量就成為甲殼質(zhì)生產(chǎn)中關(guān)鍵技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外用于生產(chǎn)甲殼質(zhì)的方法多采用鹽酸一步法脫無(wú)機(jī)物〔參見Muzzarelli R.A.A.，1977 Chitin Pergamon Press Oxford P89-93，P212-P214國(guó)內(nèi)于浙江省瑞安縣化工廠進(jìn)行生產(chǎn)〕。一步酸法去除無(wú)機(jī)物從化學(xué)反應(yīng)的原理來推斷，難以除凈無(wú)機(jī)物，為了使殘留無(wú)機(jī)物降低至最低含量，必須用較大的過量酸(增大起始酸濃度)，拜使殼和酸接觸的時(shí)間足夠長(zhǎng)，這樣就不可避免地造成甲殼質(zhì)分子的破壞而且還會(huì)造成酸的浪費(fèi)拜使排放的廢液中含酸量偏高，因而一步酸法難以得到純度高而分子量大的產(chǎn)品，但是甲殼質(zhì)不論直接應(yīng)用于醫(yī)藥或其它工業(yè)部門或制成衍生物(如脫乙酰甲殼質(zhì))后再應(yīng)用都要求甲殼質(zhì)有較好的純度和較高的分子量，如甲殼質(zhì)用來制成纖維或成膜分子量不高其強(qiáng)度難以滿足要求，對(duì)脫乙酰甲殼質(zhì)若用于環(huán)境保護(hù)中的有機(jī)廢水處理，如果分子量低于一定程度就會(huì)大大降低其絮凝能力而無(wú)法使用，此外在制備透明材料時(shí)(如隱形眼鏡)，則要求成膜后透明度要足夠高，這就要求產(chǎn)品純度足夠高(卽產(chǎn)品灰分低)，顯然一步酸法生產(chǎn)甲殼質(zhì)難以達(dá)到這些要求。
本發(fā)明是建立一套甲殼質(zhì)生產(chǎn)工藝，使制備甲殼質(zhì)時(shí)既能較徹底地去除殼中的鈣鹽又能盡量減少甲殼質(zhì)分子的破壞使得到的產(chǎn)品有較高的純度又有較大的分子量，此外酸能反應(yīng)完全，不致造成酸的浪費(fèi)，拜使排放廢液符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明采用的分步酸法去除無(wú)機(jī)物的工藝流程，就是在除去殼中無(wú)機(jī)鹽時(shí)，不是用酸一次處理殼而是分若干次(或稱若干步)處理。如果分三步進(jìn)行處理，第一步酸處理的酸液是由第二步酸處理和第三步酸處理后的廢液混合后而得到，所用酸為工業(yè)濃鹽酸(濃度為31%)，第一步酸用量相當(dāng)于干殼重量10%～20%，殼在酸中反應(yīng)約2～5小時(shí)，直到酸液的PH值接近6，第二步酸處理的酸液具有較高的酸濃度，酸用量相當(dāng)于處理甲殼類動(dòng)物干殼重量的30%～50%，反應(yīng)時(shí)間約為3～8小時(shí)。這步酸處理后，殼的無(wú)機(jī)物已除去98%以上，隨后用3～7%氫氧化鈉除去旦白質(zhì)，然后再進(jìn)行第三步酸處理，酸用量為相當(dāng)于處理甲殼類動(dòng)物干殼重量的5～8%，這步酸處理的酸液濃度很低，目的是使殘余的無(wú)機(jī)物盡量清除干凈，反應(yīng)時(shí)間在20～24小時(shí)，第三步酸處理后，經(jīng)洗滌、干燥，卽為甲殼質(zhì)產(chǎn)品。
本發(fā)明的多步酸法和一步酸法比較有如下優(yōu)點(diǎn)1.產(chǎn)品質(zhì)量好(見表1);
2.酸利用率高，可降低成本。
3.排放廢水無(wú)酸污染表1 本發(fā)明與一步酸法(不同產(chǎn)地)產(chǎn)品質(zhì)量比較
表中η為制成脫乙酰甲殼質(zhì)后測(cè)定，溶劑∶醋酸0.2M，氯化鈉0.1M，脲素4M的水溶液，溫度30℃
實(shí)施例一干蟹殼1公斤，第一步用31%工業(yè)鹽酸用水稀釋至12立升殼在此酸液中浸泡至酸液PH值接近6，處理在室溫下進(jìn)行，浸泡后洗滌;第二步酸處理用31%工業(yè)鹽酸110毫升用水稀釋至8升，浸泡4小時(shí)，后洗滌，然后用4%NaOH溶液，在沸騰溫度下反應(yīng)4小時(shí)后洗滌;第三步酸處理用31%工業(yè)濃鹽酸200毫升，用水稀釋至6升，浸泡20小時(shí)，洗滌烘干，可得甲殼質(zhì)產(chǎn)品140g～160g，將第二和第三次酸處理后留下的廢酸液，收集拜混合，此混合廢酸液作為下一次殼的第一步酸處理的酸液，在以后的循環(huán)中，要求抽查這混合酸的含酸量，根據(jù)分析結(jié)果，適當(dāng)調(diào)正第二步的用酸量，以保持用酸平衡。
權(quán)利要求
1.一種用酸生產(chǎn)甲殼質(zhì)的方法，其特征為用酸分步處理甲殼類動(dòng)物的殼，第一步酸處理的酸液是由第二步和第三步酸處理后的廢酸液混合后得到，第一步反應(yīng)2～5小時(shí)，酸用量相當(dāng)于處理甲殼類干殼重量的10～20%，第二步反應(yīng)3～8小時(shí)，酸用量相當(dāng)于甲殼類干殼重量的30～50%，第三步酸處理之前用氫氧化鈉除去旦白質(zhì)，第三步用相當(dāng)于干殼重量5～8%的酸液處理20～24小時(shí)，即制得甲殼質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征為所用的酸是鹽酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征為氫氧化鈉濃度為3～7%。
專利摘要
本發(fā)明屬于甲殼質(zhì)生產(chǎn)新工藝。采用不同濃度鹽酸分步處理甲殼類動(dòng)物的殼，而制取甲殼質(zhì)的工藝比現(xiàn)有技術(shù)中采用的一步酸處理的工藝具有產(chǎn)品質(zhì)量好、成本低、排出廢水無(wú)酸污染等優(yōu)點(diǎn)，因而本工藝更有利于小批量的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C08B37/00GK86106726SQ86106726
公開日1988年4月6日 申請(qǐng)日期1986年9月27日
發(fā)明者林瑞洵, 羅廣建, 方碧華, 張慕珊, 隗曉非 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州化學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan