基于膠原蛋白降解物的固沙保水劑制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種固沙保水劑制備方法，具體為基于膠原蛋白降解物的固沙保水劑 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾十年來，土地沙漠化已成為全球生態(tài)環(huán)境惡化的主要原因之一。防止土地沙 漠化有效的手段就是進行固沙。目前普遍使用的固沙方法有：植物固沙、工程固沙或稱機械 固沙、化學(xué)固沙等手段。其中，化學(xué)類固沙的主要作用機理和特征是：1)化學(xué)固沙材料具有 粘結(jié)作用，噴于沙粒表面能夠?qū)⑸沉Ｕ辰Y(jié)在一起，形成固結(jié)層，增加沙粒的團聚能力；2)化 學(xué)固沙材料能在沙粒表面形成一層的封閉薄膜，阻止沙粒被風(fēng)流揚起、轉(zhuǎn)移；3)固沙材料 能夠改良沙土性質(zhì)，提高沙漠植物的生長能力。這是所有的固沙材料被要求必須滿足的三 點。然而，為了防止造成二次污染，所使用的固沙劑，還必須要求具有良好的可生物降解性 能。而這也往往是目前很多化學(xué)固沙劑很難達到的。
[0003] -個中型的制革企業(yè)每年要產(chǎn)生數(shù)以千噸計的削勻及修邊的鉻鞣廢棄固體物。這 些廢棄物無法掩埋及焚燒，日積月累將成為阻礙制革可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是為了制造新型的生態(tài)固沙保水劑，同時也是 為了尋求一種皮革廢棄物合理利用的途徑。
[0005] 本發(fā)明的上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0006] 基于膠原蛋白降解物的固沙保水劑制備方法，包括以下步驟：
[0007] (1)膠原蛋白降解物提?。?br>[0008] 將制革削勻廢棄物邊角料，洗凈烘干后，粉碎至粒徑小于Icm的顆粒，用質(zhì)量含量 5%~12%的熟石灰溶液在85~90°C條件下處理5~10h，硫酸調(diào)節(jié)pH至中性后，經(jīng)脫色、 絮凝、液固壓濾分離，獲得膠原水解液；
[0009] 膠原降解液中膠原降解物的相對質(zhì)量分數(shù)為50 %，含有Cr2O3S 5mg/kg，含灰分 < 5g/kg，外觀為淡黃色透明溶液，其中膠原降解物相對分子質(zhì)量為6000~10000。
[0010] ⑵接枝共聚反應(yīng)：
[0011] 將膠原水解液置有盤式冷凝裝置的反應(yīng)釜中，升溫至75~85°C，通入氮氣保護， 攪拌桿轉(zhuǎn)速100~120r/min，滴加乙烯基類單體和4/5的引發(fā)劑，1~3h滴加完畢；升溫 至80~90°C，補加剩下的1/5引發(fā)劑，30min滴加完畢；80~90°C保溫反應(yīng)1~I. 5h后 停止加熱；降溫至40~45°C，停止氮氣供給；緩慢加入質(zhì)量分數(shù)為20%的氨水，調(diào)節(jié)pH至 6. 5~7. 0,得到含固量約為30%的淡黃色粘稠液體，即得固沙保水劑。
[0012] 乙烯基單體與膠原降解物的質(zhì)量比例為1:1 ;引發(fā)劑與乙烯基單體質(zhì)量比為 0. 004 ~0. 012:1 ;
[0013] 乙烯基單體包括丙烯酸和丙烯酰胺，按照重量比0. 25~1:1混合；丙烯酸先用質(zhì) 量濃度為10%氫氧化鈉溶液緩慢中和至PH6~6. 5。
[0014] 制革削勻廢棄物邊角料為牛皮、羊皮、豬皮藍濕革削勻廢棄物。
[0015] 本發(fā)明公開的基于膠原蛋白降解物的固沙保水劑制備方法，實現(xiàn)皮革廢棄物的再 生資源化利用，不僅可以減少制革企業(yè)處理皮革廢棄物的成本，還能帶來良好環(huán)境效益和 經(jīng)濟效益，所制備的固沙保水劑水溶性好，儲存穩(wěn)定，耐光、耐溫老化，噴于沙粒表面能形成 固結(jié)層，提高沙粒的抗風(fēng)侵蝕能力和抗壓強度，達到固沙目的。該固沙保水劑可生物降解、 不產(chǎn)生二次污染，且降解后含有氨基酸等含氮物質(zhì)，可以為植物生長提供氮源，提高植物的 發(fā)芽率和縮短發(fā)芽所需時間。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明膠原降解液與固沙保水劑的紅外光譜；
[0017] 圖2沙粒使用固沙保水劑前的形態(tài)；
[0018] 圖3為沙粒使用固沙保水劑后的形態(tài)；
[0019] 圖4本發(fā)明各實施例及空白的保水性對比檢測結(jié)果。
【具體實施方式】
[0020] 結(jié)合實施例說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0021] 實施例1
[0022] 蛋白降解物的固沙保水劑制備方法，包括以下過程：
[0023] (1)膠原蛋白降解物提取
[0024] 將牛皮、羊皮、豬皮藍濕革的削勻革肩及邊角料廢棄物洗凈烘干后，粉碎至粒徑小 于Icm的顆粒，用質(zhì)量含量12%的熟石灰溶液進行高溫處理5h，高溫為85~90°C的溫度， 硫酸調(diào)節(jié)PH至中性后，經(jīng)脫色、絮凝、液固壓濾分離，獲得膠原降解液。膠原降解液中膠原 降解物的相對質(zhì)量分數(shù)為50%，含有Cr 2O3S 5mg/kg，含灰分< 5g/kg，外觀為淡黃色透明 溶液，其中膠原降解物相對分子質(zhì)量為6000~10000。
[0025] (2)接枝共聚反應(yīng)
[0026] 將上一步驟得到的相對質(zhì)量分數(shù)為50%的膠原降解液置有盤式冷凝裝置的反應(yīng) 釜中，升溫至80°C，通入氮氣保護，攪拌桿轉(zhuǎn)速100~120r/min，滴加乙烯基類單體和4/5 的引發(fā)劑，2h滴加完畢；升溫至85°C，補加剩下的1/5引發(fā)劑，30min滴加完畢；85°C保溫反 應(yīng)I. 5h后停止加熱；降溫至40~45°C，停止氮氣供給；緩慢加入質(zhì)量分數(shù)為20%的氨水， 調(diào)節(jié)pH至6. 5~7. 0,得到含固量約為30%的淡黃色粘稠液體，即得固沙保水劑。單體與 引發(fā)劑必須在規(guī)定時間均勻連續(xù)滴加，避免發(fā)生暴聚或聚合產(chǎn)物不均勻。
[0027] 其中，接枝共聚反應(yīng)中各物質(zhì)及用量：乙烯基單體為丙烯酸和丙烯酰胺混合物，按 照重量比1:1混合；丙烯酸先用10%氫氧化鈉溶液緩慢中和至PH6~6. 5 ;乙烯基類單體與 膠原降解物的質(zhì)量比例為1:1 ;引發(fā)劑用量與乙烯基類單體的質(zhì)量比例為0.01:1。
[0028] 實施例2
[0029] 蛋白降解物的固沙保水劑制備方法，包括以下過程：
[0030] (1)膠原蛋白降解物提取
[0031] 將牛皮、羊皮、豬皮藍濕革的削勻革肩及邊角料廢棄物洗凈烘干后，粉碎至粒徑小 于Icm的顆粒，用質(zhì)量含量5%的熟石灰溶液進行高溫處理10h，高溫為85~90°C的溫度， 硫酸調(diào)節(jié)PH至中性后，經(jīng)脫色、絮凝、液固壓濾分離，獲得膠原降解液。膠原降解液中膠原 降解物的相對質(zhì)量分數(shù)為50%，含有Cr 2O3S 5mg/kg，含灰分< 5g/kg，外觀為淡黃色透明 溶液，其中膠原降解物相對分子質(zhì)量為6000~10000。
[0032] (2)接枝共聚反應(yīng)
[0033] 將上一步驟得到的相對質(zhì)量分數(shù)為50%的膠原降解液置有盤式冷凝裝置的反應(yīng) 釜中，升溫至85°C，通入氮氣保護，攪拌桿轉(zhuǎn)速100~120r/min，滴加乙烯基類單體和4/5 的引發(fā)劑，Ih滴加完畢；升溫至90°C，補加剩下的1/5引發(fā)劑，30min滴加完畢；90°C保溫反 應(yīng)Ih后停止加熱；降溫至40~45°C，停止氮氣供給；緩慢加入質(zhì)量分數(shù)為20%的氨水，調(diào) 節(jié)pH至6. 5~7. 0,得到含固量約為30 %的淡黃色粘稠液體，即得固沙保水劑。單體與引 發(fā)劑必須在規(guī)定時間均勻連續(xù)滴加，避免發(fā)生暴聚或聚合產(chǎn)物不均勻。
[0034] 其中，接枝共聚反應(yīng)中各物質(zhì)及用量：乙烯基單體為丙烯酸和丙烯酰胺混合物，按 照重量比0. 25:1混合；丙烯酸先用10%氫氧化鈉溶液緩慢中和至pH6~6. 5 ;乙烯基類單 體與膠原降解物的質(zhì)量比例為1:1 ;引發(fā)劑用量與乙烯基類單體的質(zhì)量比例為0.004:1。
[0035] 實施例3
[0036] 蛋白降解物的固沙保水劑制備方法，包括以下過程：
[0037] (1)膠原蛋白降解物提取
[0038] 將牛皮、羊皮、豬皮藍濕革的削勻革肩及邊角料廢棄物洗凈烘干后，粉碎至粒徑小 于Icm的顆粒，用質(zhì)量含量8%