CN105461940B - 一种天然高分子吸水材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然高分子吸水材料及其制备方法，采用天然高分子江蓠多糖和海藻酸钠为主要原料，对人特别是婴幼儿具有高度的安全性，吸水倍数达到自身重量的数十到数百倍，拉伸强度大，且具有良好的持水性能，产品可自然降解。

Description

一种天然高分子吸水材料及其制备方法
技术领域
本发明属于吸水材料领域，具体涉及一种主要成分为江蓠多糖和海藻酸钠的高强度天然高分子吸水材料。
背景技术
高吸水材料是一种含有大量亲水性基团的物质，能吸收达到自身重量数十倍到上千倍的水分，被广泛应用于婴儿纸尿布，妇女卫生巾，宠物垫，园艺等领域，为一项非常有意义的研究内容。
以往开发的吸水材料多分为两大类，一类是在天然高分子如淀粉、纤维素上进行接枝反应，加入功能有机单体从而形成高吸水材料；另一类是由一种或者几种有机单体聚合形成。这两类吸水材料的安全性都受到加工工艺的制约，如若有剩余有机单体残留，对使用者，特别是婴幼儿的安全和健康将构成严重威胁。如中国发明专利CN102382264 A和CN104193884，这些传统的吸水材料运用了大量的丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯等化工原料，毒性大，且无法自然降解，对环境的污染也大，而以纯天然材料制备的具有较高强度的吸水材料罕见报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有吸水材料使用有机单体为原材料成分所存在的问题，提供了一种采用海藻产物海藻酸钠和江蓠多糖为原料制备的纯天然高性能吸水材料及其制备方法。所制备的吸水材料具有高吸水性、高凝胶强度、高持水性等优良特性，且生产过程无污染，对人特别是婴幼儿具有高度的安全性。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种天然高分子吸水材料的原料组成按重量份计包括：海藻酸钠0.2-6份，江蓠0.2-6份，水70-99.5份，氯化钙0.2-20份。
所述的天然高分子吸水材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将江蓠在2-20 wt% NaOH溶液中于60-85℃下浸泡0.5-8小时，用水洗至中性后，在80-100℃水中煮1-8小时，提取并过滤得到江蓠多糖，得到的江蓠多糖经烘干、酒精洗涤并粉碎后过20目筛备用；
（2）将海藻酸钠溶解在水中，然后加入江蓠多糖，搅拌均匀；
（3）用针筒吸取浓度为0.2-20 wt%氯化钙溶液滴入步骤（2）的混合液中进行凝胶，凝胶时间0.05-6小时；
（4）将凝胶后的产品烘干即得天然高分子吸水材料。
所述的天然高分子吸水材料应用于婴儿纸尿布、妇女卫生巾和宠物垫等领域。
本发明的有益效果在于：
（1）所制备的天然高分子吸水材料具有高吸水倍率，吸水倍率达到自身重量的数十到数百倍；
（2）所制备的天然高分子吸水材料具有很高的强度，拉伸强度能达到104-106 Pa；
（3）所制备的天然高分子吸水材料具有良好的保水性，半小时内保水性达到80%以上；
（4）所制备的天然高分子吸水材料无毒且可自然降解，对人特别是婴幼儿具有高度的安全性。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
将3份江蓠在10 wt% NaOH溶液中于85℃下浸泡4小时，用水洗至中性后在90 ℃水中煮3小时，提取并过滤得到江蓠多糖，得到的江蓠多糖经烘干、酒精洗涤和粉碎后过20目筛备用。95.5份水中溶解6份海藻酸钠，并加入江蓠多糖，搅拌均匀，用针筒滴入10份10 wt%浓度的氯化钙溶液进行凝胶，凝胶时间0.05小时，随后将产品烘干即得天然高分子吸水材料。用该法得到的吸水材料其吸水后的重量为自身干重的46倍，吸0.9 wt%生理盐水后的重量为自身干重的31倍，吸水后材料的拉伸强度为0.13 MPa，具有良好的保水性，半小时内保水性达到83%。
实施例2
将0.2份江蓠在2 wt% NaOH溶液中于60℃下浸泡8小时，用水洗至中性后在80℃水中煮8小时，提取并过滤得到江蓠多糖，得到的江蓠多糖经烘干、酒精洗涤和粉碎后过20目筛备用。70份水中溶解0.2份海藻酸钠，并加入江蓠多糖，搅拌均匀，用针筒滴入20份0.2wt%浓度的氯化钙溶液进行凝胶，凝胶时间6小时，随后将产品烘干即得天然高分子吸水材料。用该法得到的吸水材料其吸水后的重量为自身干重的45倍，吸0.9 wt%生理盐水后的重量为自身干重的32.5倍，吸水后材料的拉伸强度为0.16 MPa，具有良好的保水性，半小时内保水性达到84%。
实施例3
将6份江蓠在20 wt% NaOH溶液中于70℃下浸泡0.5小时，用水洗至中性后在100℃水中煮1小时，提取并过滤得到江蓠多糖，得到的江蓠多糖经烘干、酒精洗涤和粉碎后过20目筛备用。85份水中溶解3份海藻酸钠，并加入江蓠多糖，搅拌均匀，用针筒滴入0.2份20wt%浓度的氯化钙溶液进行凝胶，凝胶时间3小时，随后将产品烘干即得天然高分子吸水材料。用该法得到的吸水材料其吸水后的重量为自身干重的46.5倍，吸0.9 wt%生理盐水后的重量为自身干重的33倍，吸水后材料的拉伸强度为0.2 MPa，具有良好的保水性，半小时内保水性达到85%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种天然高分子吸水材料的制备方法，其特征在于：所述天然高分子吸水材料的原料组成按重量份计包括：海藻酸钠0.2-6份，江蓠0.2-6份，水70-99.5份，氯化钙0.2-20份；其制备方法具体包括以下步骤：
（1）将江蓠在2-20 wt% NaOH溶液中于60-85℃下浸泡0.5-8小时，用水洗至中性后，在80-100℃水中煮1-8小时，提取并过滤得到江蓠多糖，得到的江蓠多糖经烘干、酒精洗涤并粉碎后过20目筛备用；
（2）将海藻酸钠溶解在水中，然后加入步骤（1）得到的江蓠多糖，搅拌均匀；
（3）用针筒吸取浓度为0.2-20 wt%氯化钙溶液滴入步骤（2）的混合液中进行凝胶，凝胶时间0.05-6小时；
（4）将凝胶后的产品烘干即得天然高分子吸水材料。
2.一种如权利要求1所述的制备方法制得的天然高分子吸水材料的应用，其特征在于：所述的天然高分子吸水材料应用于婴儿纸尿布、妇女卫生巾和宠物垫领域。
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