[發明專利]一種利用制革廢棄牛毛制備緩釋肥外包膜的方法

無效

• 申請號: 201310505590.9
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103553847A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 王全杰;張念榮
• 申請（專利權）人: 山東全杰皮革研究所有限公司
• 主分類號: C05G3/08
• 分類號: C05G3/08
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙) 37225
• 代理人: 梁翠榮

技術領域

本發明涉及一種緩釋肥外包膜的制備方法，具體涉及一種利用制革廢棄牛毛制備緩釋肥外包膜的方法。

背景技術

我國地大物博，農業是國民經濟的發展支柱之一，但在農業生產中一直存在著化肥利用率低下的問題，據調查了解，傳統肥料利用率低，大量的養分元素流失，不僅不利于作物生長造成了資源的浪費還對環境造成一定的污染，因而，生產和使用環境友好型包膜緩釋肥料是目前化肥工業發展的主要趨勢之一。盡管緩/控釋肥料可以有效的解決這一問題，但一方面成本造價較高不適宜大規模推廣使用，另一方面緩釋肥包膜材料若利用不當還會給環境帶來二次污染。在當前中央一號文件極力鼓勵使用緩釋肥來減少化肥使用量和溫室氣體排放量的情況下，開發新的緩釋包膜材料將有利于推動我國農業長期健康、持續的發展。

在制革行業中，自從清潔化生產技術在皮革行業中廣泛推廣以后，保毛脫毛法也逐漸成為制革生產中的主導脫毛法，此法有效減少了廢水中的懸浮物和有機物，降低了生物需氧量（BOD）和化學需氧量（COD），既降低了污染，也節約了成本。但由于在制革脫毛程中，牛毛通常是水解后與污水一起排放出去的，這些再回收的毛，由于經過強堿的作用且其大部分顏色較深，如果應用在高端的精細化學品行業如醫用、美容行業則不太適宜，也很難再在紡織、制氈工業中得到應用，于是如何資源化處理這些廢棄牛毛成為當下一個需待解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種用制革廢棄牛毛制備緩釋肥外包膜的方法，以解決目前農業生產領域緩釋肥生產成本過高和制革領域廢棄牛毛缺少優良利用途徑的問題。

本發明的技術方案如下：

一種利用制革廢棄牛毛制備緩釋肥外包膜的方法，其特征在于，依次按照如下步驟進行：

1）、制備角蛋白水解液：

1.1、取制革廢棄牛毛用清水沖洗浸泡，除去雜質；然后25～45℃干燥至恒重；

1.2、取干燥好的牛毛5~10重量份，向其中加入：2~5重量份巰基乙醇、5~10重量份尿素及1~5重量份十二烷基苯磺酸鈉，45～95℃水浴低速攪拌條件下反應5～24h，得牛毛水解液；

1.3、將牛毛水解液冷卻至室溫后用濾布抽濾，棄掉濾渣，得角蛋白水解液；

2）、制備緩釋肥包膜材料：

2.1、先將10~15重量份淀粉及50~100重量份水在75℃條件下攪拌糊化20~50min，得淀粉糊化液；

2.2、取步驟2.1得到的淀粉糊化液60~100重量份，向其中加入：5~10重量份10%?的聚乙烯醇溶液和5?重量份?5%?的羧甲基纖維素溶液，再加入25重量份步驟1.3得到的角蛋白水解液，80~90℃攪拌反應30~50min；然后緩慢滴加1~3重量份的甲醛和1.5~3.5重量份的丙三醇，滴加完畢后反應30~60min；再加入0.1~0.5重量份的硼砂，反應15~30min，得到緩釋膜料液；

2.3、將步驟2.2得到的料液放置脫泡后，倒在玻璃板上流延成膜，真空干燥后揭膜，即得終產品緩釋肥外包膜。

所述的牛毛為牛皮制革中保毛脫毛法產生的廢棄物。

步驟1.3得到的角蛋白水解液的合格標準為：采用巰基乙醇還原法其溶解率能達到60%以上，且總體分子量能達到20000～25000。

本發明的積極效果在于：

1、本發明采用廢棄牛毛制備緩釋肥包膜，牛毛作為天然生物蛋白類材料，不僅具有良好的力學、熱學穩定性，還具有良好的生物降解性，在25℃條件下，土壤中掩埋60天以后，膜的失重率接近50%，因此使用本發明制得的材料作為緩釋肥包膜不僅具有良好的吸水性、透水性和緩釋效果，而且使用過程也不會對土壤造成二次污染。

有效解決了目前農業生產領域緩釋肥生產成本過高和制革領域廢棄牛毛缺少優良利用途徑的問題。

2、材料制備過程中利用來源廣泛且可再生的淀粉作為主原料之一。且步驟2.2選用甲醛作為交聯劑，它可以促進淀粉糊化，與淀粉的醇羥基與交聯劑甲醇反應形成多維網絡結構。同時還使產物具有防腐作用，可以抑制肥料及其緩釋膜的腐敗變質，從而減弱土壤微生物對緩釋肥的水解，延長肥料的肥效期。

3、步驟2.2中加入的聚乙烯醇含有大量的極性基團羥基，具有獨特的粘接性、成膜、耐水性等優點。

步驟2.2還加入羧甲基纖維素有增稠和增加膜韌性的作用，此外，經過化學交聯或改性處理，使成膜的機械強度及化學穩定性都得到顯著提高。