一种棱柱状生物碳酸钙的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种棱柱状生物碳酸钙的制备方法。它是将贝壳水洗除去残余物后，在氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或次氯酸钠溶液中浸泡，水洗去除角质层。将已除去角质层的样品在氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中浸泡30～180分钟，滚筒水洗分离贝壳棱柱层和贝壳珍珠层，得到贝壳棱柱层。将粉碎后的贝壳棱柱层粉体与水和助磨剂混合，高速搅拌制得浆料。将制备好的浆料研磨，最后经脱水-洗涤-再脱水后得滤饼。将洗涤后的滤饼加水制成浆料，在搅拌过程中加入表面改性剂。对表面改性后的贝壳棱柱状生物碳酸钙烘干，然后打散获得成品。本发明专利技术制备的贝壳棱柱状生物碳酸钙具有天然亲油疏水性和优异的力学性能，与基体相容性好，在基体中均匀分散。

【技术实现步骤摘要】
ー种棱柱状生物碳酸钙的制备方法
本专利技术涉及碳酸钙填料制备
，尤其涉及ー种棱柱状生物碳酸钙的制备方法。
技术介绍
贝类养殖的快速发展，产生了大量贝壳废弃物。到2010年，我国贝类养殖总产量已达1108万t，主要的养殖种类为牡蛎、蛤类、扇贝和贻贝等，牡蛎、蛤类、扇贝和贻贝的产量分别达约364、354、141、70万t。另外我国2009、2010年贝类捕捞量约为95、91万t。长期以来，大量的贝壳资源未能得到充分利用，作为废弃物倾倒于海岸、沙滩，造成了严重的海岸带污染。贝壳污染已成为沿海地区亟待解决的环境问题，且逐年堆积所造成的环境问题越来越严重。贝壳处理问题成为制约贝类养殖产业进ー步发展的瓶颈之一，贝壳废弃物的资源化开发利用势在必行。贝壳棱柱层位于珍珠质层与角质层之间，淡水贝壳的棱柱层一般为文石相，海水贝壳棱柱层中的无机相为方解石相。棱柱层力学性能与层间有机质的关系尚未受到关注，但有机/无机相复合，以及强界面相互作用等为棱柱层力学性能的控制因素。碳酸钙晶须是一种质优价廉的绿色环保材料，不仅具有強度高、模量高、耐热与隔热性好等优良特性，还弥补了碳化硅、钛酸钾等晶须成本高的不足。碳酸钙晶须在作为塑料、造纸、金属、陶瓷等改性复合材料时，显示出很好的化学、物理性能以及优异的机械性能。用碳酸钙晶须填充高分子材料不仅能改善体系的加工性能和力学性能，也能提高复合材料的硬度、热稳定性和摩擦性能。碳酸钙晶须制备的方法目前主要为碳酸化法、复分解反应法、尿素水解法、碳酸氢钙加热分解法和超重力反应结晶法等。这些方法制备的碳酸钙晶须都为无机相，进行表面改性效果差，与基体相容性差，在基体中分散不均匀。贝壳棱柱层由天然棱柱状生物碳酸钙和有机质组成，并且具有优良的力学性能。由于贝壳棱柱层含有有机基质，制备的棱柱状生物碳酸钙改性效果好，与基体相容性好，在基体中分散均匀，具有广泛的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供ー种棱柱状生物碳酸钙的制备方法。棱柱状生物碳酸钙的制备方法的步骤如下: 1)将贝壳水洗除去残余物后，在25~100で下于0.05~0.75mol/L的氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或次氯酸钠溶液中浸泡5~120分钟,水洗去除角质层； 2)将已除去角质层的贝壳在5(T200で下于0.3~5mol/L的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中浸泡30~180分钟，滚筒水洗分离贝壳棱柱层和贝壳珍珠层，得到贝壳棱柱层，将贝壳棱柱层粉碎至100~400目； 3)将粉碎后的贝壳棱柱层粉体与水和助磨剂混合，搅拌制得浆料，所述的贝壳棱柱层粉体的质量为水质量的10%~50%，所述的助磨剂的质量为贝壳棱柱层质量的0.25%~5% ；4)以氧化锆球、氧化铝球或陶瓷球作为研磨介质，将粒径分别为0.5~1.0 mmU.5^2.0mm、2.5^3.0 mm的研磨介质按照质量比3:2:1的比例放入研磨桶内，加入步骤3)制得的楽；料，磨剥介质与贝壳棱柱层的质量比为0.5~5:1，研磨60~180分钟，最后经脱水，洗涤，再脱水后得滤饼； 5)将洗涤后的滤饼加水制成质量百分比浓度为20%飞5%的浆料，在进行搅拌时前25分钟缓慢加入表面改性剂，用量为贝壳棱柱层质量的0.2~3%，搅拌3(T120分钟，搅拌速度为250~500转/分； 6)对表面改性后的贝壳棱柱状生物碳酸钙烘干干燥、闪蒸干燥或喷雾干燥，烘干干燥温度为100~250で，烘干干燥时间1.5~15小时，在1000~10000转/分的高速组织捣碎机、打散机或搅拌机中打散，打散时间为广5分钟，制得棱柱状生物碳酸钙。所述的贝壳是贻贝壳、扇贝壳或珍珠贝売。所述的助磨剂是聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅酸钠中的至少ー种。所述的脱水是在高速冷冻离心机、真空过滤机或板框压滤机上进行固液分离，所述的洗涤是指在一次脱水后重新加水配置成质量百分比浓度为109^15%的浆料，搅拌速度300^500转/分，漂洗3(T60分钟后利用高速冷冻离心机、真空过滤机或板框压滤机再次进行固液分离。所述的表面改性剂是硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、Y-(甲基丙烯酰氧基)-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三こ氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、0-(3、4环氧烷己基)-乙基二甲氧基硅烷、Y _氨丙基二こ氧基硅烷、异丙基二(异硬脂酸基)钦酸酯、异丙基二(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(焦磷酸二辛酷)钛酸酯中的至少ー种。本专利技术操作条件温和，原料来源广，エ艺简单，设备投资和能耗小；制备的贝壳棱柱状生物碳酸钙表面活性好，具有天然亲油疏水性和优异的力学性能，与基体相容性好，在基体中分散均匀，具有广泛的应用前景。促进废弃贝壳的高附加值利用，有利于减排、环保，具有良好的经济和社会效益。【附图说明】图1是贝壳棱柱层断面电镜扫描； 图2是贝壳棱柱状生物碳酸钙粉体电镜扫描。【具体实施方式】棱柱状生物碳酸钙的制备方法的步骤如下: 1)将贝壳水洗除去残余物后，在25~100で下于0.05~0.75mol/L的氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或次氯酸钠溶液中浸泡5~120分钟,水洗去除角质层； 2)将已除去角质层的贝壳在5(T200で下于0.3~5mol/L的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中浸泡30~180分钟，滚筒水洗分离贝壳棱柱层和贝壳珍珠层，得到贝壳棱柱层，将贝壳棱柱层粉碎至100~400目； 3)将粉碎后的贝壳棱柱层粉体与水和助磨剂混合，搅拌制得浆料，所述的贝壳棱柱层粉体的质量为水质量的10%~50%，所述的助磨剂的质量为贝壳棱柱层质量的0.25%~5% ；4)以氧化锆球、氧化铝球或陶瓷球作为研磨介质，将粒径分别为0.5~1.0 mmU.5^2.0mm、2.5^3.0 mm的研磨介质按照质量比3:2:1的比例放入研磨桶内，加入步骤3)制得的楽；料，磨剥介质与贝壳棱柱层的质量比为0.5~5:1，研磨60~180分钟，最后经脱水，洗涤，再脱水后得滤饼； 5)将洗涤后的滤饼加水制成质量百分比浓度为20%飞5%的浆料，在进行搅拌时前25分钟缓慢加入表面改性剂，用量为贝壳棱柱层质量的0.2~3%，搅拌3(T120分钟，搅拌速度为250~500转/分； 6)对表面改性后的贝壳棱柱状生物碳酸钙烘干干燥、闪蒸干燥或喷雾干燥，烘干干燥温度为100~250で，烘干干燥时间1.5~15小时，在1000~10000转/分的高速组织捣碎机、打散机或搅拌机中打散，打散时间为广5分钟，制得棱柱状生物碳酸钙。所述的贝壳是贻贝壳、扇贝壳或珍珠贝売。所述的助磨剂是聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅酸钠中的至少ー种。所述的脱水是在高速冷冻离心机、真空过滤机或板框压滤机上进行固液分离，所述的洗涤是指在一次脱水后重新加水配置成质量百分比浓度为109^15%的浆料，搅拌速度300^500转/分，漂洗3(T60分钟后利用高速冷冻离心机、真空过滤机或板框压滤机再次进行固液分离。所述的表面改性剂是硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、Y_(甲基丙烯酰氧基)-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三こ氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、0-(3、4环氧烷己基)-乙基二甲氧基硅烷、Y _氨丙基二こ氧基硅烷、异丙基二(异硬脂酸基)钦酸酯、异丙基二(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棱柱状生物碳酸钙的制备方法，其特征在于它的步骤如下：1)?将贝壳水洗除去残余物后，在25~100?℃下于0.05～0.75?mol/L的氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或次氯酸钠溶液中浸泡5～120分钟，水洗去除角质层；2)?将已除去角质层的贝壳在50~200?℃下于0.3～5?mol/L的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中浸泡30～180分钟，滚筒水洗分离贝壳棱柱层和贝壳珍珠层，得到贝壳棱柱层，将贝壳棱柱层粉碎至100~400目；3)?将粉碎后的贝壳棱柱层粉体与水和助磨剂混合，搅拌制得浆料，所述的贝壳棱柱层粉体的质量为水质量的10%～50%，所述的助磨剂的质量为贝壳棱柱层质量的0.25%～5%；4)?以氧化锆球、氧化铝球或陶瓷球作为研磨介质，将粒径分别为0.5~1.0?mm、1.5~2.0?mm、2.5~3.0?mm的研磨介质按照质量比3：2：1的比例放入研磨桶内，加入步骤3)?制得的浆料，磨剥介质与贝壳棱柱层的质量比为0.5～5:1，研磨60～180分钟，最后经脱水，洗涤，再脱水后得滤饼；5)?将洗涤后的滤饼加水制成质量百分比浓度为20%~65%的浆料，在进行搅拌时前25分钟缓慢加入表面改性剂，用量为贝壳棱柱层质量的0.2~3%，搅拌30~120分钟，搅拌速度为250~500转/分；6)?对表面改性后的贝壳棱柱状生物碳酸钙烘干干燥、闪蒸干燥或喷雾干燥，烘干干燥温度为100~250?℃，烘干干燥时间1.5~15小时，在1000~10000转/分的高速组织捣碎机、打散机或搅拌机中打散，打散时间为1~5分钟，制得棱柱状生物碳酸钙。...

【技术特征摘要】
1.ー种棱柱状生物碳酸钙的制备方法，其特征在于它的步骤如下: 1)将贝壳水洗除去残余物后，在25~100で下于0.05~0.75mol/L的氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或次氯酸钠溶液中浸泡5~120分钟,水洗去除角质层； 2)将已除去角质层的贝壳在5(T200で下于0.3~5mol/L的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中浸泡30~180分钟，滚筒水洗分离贝壳棱柱层和贝壳珍珠层，得到贝壳棱柱层，将贝壳棱柱层粉碎至100~400目； 3)将粉碎后的贝壳棱柱层粉体与水和助磨剂混合，搅拌制得浆料，所述的贝壳棱柱层粉体的质量为水质量的10%~50%，所述的助磨剂的质量为贝壳棱柱层质量的0.25%~5% ； 4)以氧化锆球、氧化铝球或陶瓷球作为研磨介质，将粒径分别为0.5~1.0mmU.5^2.0mm、2.5^3.0 mm的研磨介质按照质量比3:2:1的比例放入研磨桶内，加入步骤3)制得的楽；料，磨剥介质与贝壳棱柱层的质量比为0.5~5:1，研磨60~180分钟，最后经脱水，洗涤，再脱水后得滤饼； 5)将洗涤后的滤饼加水制成质量百分比浓度为20%飞5%的浆料，在进行搅拌时前25分钟缓慢加入表面改性剂，用量为贝壳棱柱层质量的0.2~3%，搅拌3(T120分钟，搅拌速度为250~500转/分； 6)对表面改性后的贝壳棱柱状生物碳酸钙烘干干...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海晏，夏枚生，邵庆均，叶瑛，肖金星，陈涛，
申请(专利权)人：浙江大学舟山海洋研究中心，
类型：发明
国别省市：