一種天然高分子吸水材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于吸水材料領(lǐng)域，具體涉及一種主要成分為江蘺多糖和海藻酸鈉的高強(qiáng)度天然高分子吸水材料。
【背景技術(shù)】
[0002]高吸水材料是一種含有大量親水性基團(tuán)的物質(zhì)，能吸收達(dá)到自身重量數(shù)十倍到上千倍的水分，被廣泛應(yīng)用于嬰兒紙尿布，婦女衛(wèi)生巾，寵物墊，園藝等領(lǐng)域，為一項(xiàng)非常有意義的研究?jī)?nèi)容。
[0003]以往開(kāi)發(fā)的吸水材料多分為兩大類，一類是在天然高分子如淀粉、纖維素上進(jìn)行接枝反應(yīng)，加入功能有機(jī)單體從而形成高吸水材料；另一類是由一種或者幾種有機(jī)單體聚合形成。這兩類吸水材料的安全性都受到加工工藝的制約，如若有剩余有機(jī)單體殘留，對(duì)使用者，特別是嬰幼兒的安全和健康將構(gòu)成嚴(yán)重威脅。如中國(guó)發(fā)明專利CN102382264 A和CN104193884，這些傳統(tǒng)的吸水材料運(yùn)用了大量的丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯等化工原料，毒性大，且無(wú)法自然降解，對(duì)環(huán)境的污染也大，而以純天然材料制備的具有較高強(qiáng)度的吸水材料罕見(jiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有吸水材料使用有機(jī)單體為原材料成分所存在的問(wèn)題，提供了一種采用海藻產(chǎn)物海藻酸鈉和江蘺多糖為原料制備的純天然高性能吸水材料及其制備方法。所制備的吸水材料具有高吸水性、高凝膠強(qiáng)度、高持水性等優(yōu)良特性，且生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染，對(duì)人特別是嬰幼兒具有高度的安全性。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種天然高分子吸水材料的原料組成按重量份計(jì)包括:海藻酸鈉0.2-6份，江蘺0.2-6份，水70-99.5份，氯化鈣0.2-20份。
[0006]所述的天然高分子吸水材料的制備方法包括以下步驟:
(1)將江蘺在2-20wt% NaOH溶液中于60_85°C下浸泡0.5_8小時(shí)，用水洗至中性后，在80-100°C水中煮1-8小時(shí)，提取并過(guò)濾得到江蘺多糖，得到的江蘺多糖經(jīng)烘干、酒精洗滌并粉碎后過(guò)20目篩備用；
(2)將海藻酸鈉溶解在水中，然后加入江蘺多糖，攪拌均勻；
(3)用針筒吸取濃度為0.2-20wt%氯化鈣溶液滴入步驟(2)的混合液中進(jìn)行凝膠，凝膠時(shí)間0.05-6小時(shí)；
(4)將凝膠后的產(chǎn)品烘干即得天然高分子吸水材料。
[0007]所述的天然高分子吸水材料應(yīng)用于嬰兒紙尿布、婦女衛(wèi)生巾和寵物墊等領(lǐng)域。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:
(1)所制備的天然高分子吸水材料具有高吸水倍率，吸水倍率達(dá)到自身重量的數(shù)十到數(shù)百倍；(2)所制備的天然高分子吸水材料具有很高的強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度能達(dá)到104-106Pa；
(3)所制備的天然高分子吸水材料具有良好的保水性，半小時(shí)內(nèi)保水性達(dá)到80%以上；
(4)所制備的天然高分子吸水材料無(wú)毒且可自然降解，對(duì)人特別是嬰幼兒具有高度的安全性。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明不僅僅限于這些實(shí)施例。
[0010]實(shí)施例1
將3份江蘺在10 wt% NaOH溶液中于85°C下浸泡4小時(shí)，用水洗至中性后在90 °C水中煮3小時(shí)，提取并過(guò)濾得到江蘺多糖，得到的江蘺多糖經(jīng)烘干、酒精洗滌和粉碎后過(guò)20目篩備用。95.5份水中溶解6份海藻酸鈉，并加入江蘺多糖，攪拌均勻，用針筒滴入10份10 wt%濃度的氯化鈣溶液進(jìn)行凝膠，凝膠時(shí)間0.05小時(shí)，隨后將產(chǎn)品烘干即得天然高分子吸水材料。用該法得到的吸水材料其吸水后的重量為自身干重的46倍，吸0.9 wt%生理鹽水后的重量為自身干重的31倍，吸水后材料的拉伸強(qiáng)度為0.13 MPa,具有良好的保水性，半小時(shí)內(nèi)保水性達(dá)到83%。
[0011]實(shí)施例2
將0.2份江蘺在2 wt% NaOH溶液中于60°C下浸泡8小時(shí)，用水洗至中性后在80°C水中煮8小時(shí)，提取并過(guò)濾得到江蘺多糖，得到的江蘺多糖經(jīng)烘干、酒精洗滌和粉碎后過(guò)20目篩備用。70份水中溶解0.2份海藻酸鈉，并加入江蘺多糖，攪拌均勻，用針筒滴入20份0.2的%濃度的氯化鈣溶液進(jìn)行凝膠，凝膠時(shí)間6小時(shí)，隨后將產(chǎn)品烘干即得天然高分子吸水材料。用該法得到的吸水材料其吸水后的重量為自身干重的45倍，吸0.9 wt%生理鹽水后的重量為自身干重的32.5倍，吸水后材料的拉伸強(qiáng)度為0.16 MPa，具有良好的保水性，半小時(shí)內(nèi)保水性達(dá)到84%。
[0012]實(shí)施例3
將6份江蘺在20 wt% NaOH溶液中于70°C下浸泡0.5小時(shí)，用水洗至中性后在100°C水中煮1小時(shí)，提取并過(guò)濾得到江蘺多糖，得到的江蘺多糖經(jīng)烘干、酒精洗滌和粉碎后過(guò)20目篩備用。85份水中溶解3份海藻酸鈉，并加入江蘺多糖，攪拌均勻，用針筒滴入0.2份20的%濃度的氯化鈣溶液進(jìn)行凝膠，凝膠時(shí)間3小時(shí)，隨后將產(chǎn)品烘干即得天然高分子吸水材料。用該法得到的吸水材料其吸水后的重量為自身干重的46.5倍，吸0.9 wt%生理鹽水后的重量為自身干重的33倍，吸水后材料的拉伸強(qiáng)度為0.2 MPa，具有良好的保水性，半小時(shí)內(nèi)保水性達(dá)到85%。
[0013]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種天然高分子吸水材料，其特征在于:天然高分子吸水材料的原料組成按重量份計(jì)包括:海藻酸鈉0.2-6份，江蘺0.2-6份，水70-99.5份，氯化鈣0.2_20份。2.—種制備如權(quán)利要求1所述的天然高分子吸水材料的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將江蘺在2-20wt% NaOH溶液中于60-85°C下浸泡0.5_8小時(shí)，用水洗至中性后，在80-100°C水中煮1-8小時(shí)，提取并過(guò)濾得到江蘺多糖，得到的江蘺多糖經(jīng)烘干、酒精洗滌并粉碎后過(guò)20目篩備用； (2)將海藻酸鈉溶解在水中，然后加入步驟(1)得到的江蘺多糖，攪拌均勻； (3)用針筒吸取濃度為0.2-20wt%氯化鈣溶液滴入步驟(2)的混合液中進(jìn)行凝膠，凝膠時(shí)間0.05-6小時(shí)； (4)將凝膠后的產(chǎn)品烘干即得天然高分子吸水材料。3.—種如權(quán)利要求1所述的天然高分子吸水材料的應(yīng)用，其特征在于:所述的天然高分子吸水材料應(yīng)用于嬰兒紙尿布、婦女衛(wèi)生巾和寵物墊等領(lǐng)域。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種天然高分子吸水材料及其制備方法，采用天然高分子江蘺多糖和海藻酸鈉為主要原料，對(duì)人特別是嬰幼兒具有高度的安全性，吸水倍數(shù)達(dá)到自身重量的數(shù)十到數(shù)百倍，拉伸強(qiáng)度大，且具有良好的持水性能，產(chǎn)品可自然降解。
【IPC分類】C08J3/075, C08B37/00, C08L5/00, C08L5/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105461940
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510969536
【發(fā)明人】葉卓亮
【申請(qǐng)人】福州大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日