CN106267307A - 一种具有吸水作用的组合物及其制备方法与用途 - Google Patents

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Abstract

本发明属于卫生护理用品领域，具体涉及一种具有吸水作用的组合物及其制备方法与用途。该组合物的原料包括：10～90重量份矿物土、1～90重量份天然纤维；所述矿物土选自：膨润土、活性红土、活性白土、硅藻土、高岭土、凹凸棒、白绢云母中的至少一种；所述天然纤维选自：植物纤维和动物纤维中的至少一种。本发明充分考虑原料的组成和各原料相互之间的配比，使各原料在特定的配比下相互配合、共同作用，从而发挥吸水的作用；该组合物，仅仅包括2种原料，原料组成简单、生产成本较低；该组合物的制备方法，将各原料混合均匀，加入适量的水，混合、物理压制，干燥，即得所述吸水材料，制备方法较简便。

Description

一种具有吸水作用的组合物及其制备方法与用途
技术领域
本发明属于卫生护理用品领域，具体涉及一种具有吸水作用的组合物及其制备方法与用途。
背景技术
吸水材料，亦称高吸水树脂，是具有亲水基团、能大量吸收水分而溶胀又能保持住水分不外流的合成树脂，如淀粉接枝丙烯酸盐类、接枝丙烯酞胺、高取代度交联梭甲基纤维素、交联竣甲基纤维素接枝丙烯酞胺、交联型轻乙基纤维素接枝丙烯酞胺聚合物等；具有优良的吸水和保水性能，一般作为医用材料，如尿布、卫生巾等。按照原料组成，高吸水树脂可分为淀粉类、纤维素类及合成树脂类。目前，生产成本较高是制约吸水材料广泛推广的重要因素之一。
中国专利文献CN1519034A公开了：一种改性超强吸水剂配方，各组分的重量百分比为：淀粉12～22％，丙烯酰胺35～45％，交联剂0.25～0.5％、粘土15～25％、纤维6～20％、引发剂5～10％；其制备方法为：①将丙烯酰胺、交联剂、纤维及粘土按比例置入反应釜中，加2倍蒸馏水，搅拌均匀待用；②将淀粉糊化；③糊化后，反应釜温度恒定于50-70℃通氮条件下加入引发剂，搅拌得糊化物；④糊化物及混合液以1.2m/s的速度喷至糊化室混合；⑤混合液喷入聚合器得聚合物；⑥将聚合物由挤出机加氢氧化钠混炼水解得水解产物；⑦水解产物洗涤出去残留碱及丙烯酰胺到pH为7；⑧用甲醇脱水，并用无水乙醇洗去脱水物中甲醇；⑨120℃下干燥后粉碎至80目得成品。然而，上述吸水剂存在原料组成较复杂、生产成本较高、制备方法较繁琐等缺点，不利于其工业化生产，从而限制了其应用。
因此，研究新型的原料组成较简单、生产成本较低、制备方法较简便的吸水材料具有重要意义。
发明内容
因此，本发明提供一种具有吸水作用的组合物及其制备方法与用途。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供一种具有吸水作用的组合物，其原料包括：
10～90重量份矿物土、1～90重量份天然纤维；
所述矿物土选自：膨润土、活性红土、活性白土、硅藻土、高岭土、凹凸棒、白绢云母中的至少一种；
所述天然纤维选自：植物纤维和动物纤维中的至少一种。
优选地，本发明上述具有吸水作用的组合物，其原料包括：
30～70重量份矿物土、20～40重量份天然纤维；
所述天然纤维选自：竹纤维、棉纤维、蚕丝纤维和海藻纤维中的至少一种。
进一步优选地，本发明上述具有吸水作用的组合物，其原料包括：
30重量份矿物土、40重量份天然纤维；或者
70重量份矿物土、20重量份天然纤维；或者
40重量份矿物土、30重量份天然纤维；或者
50重量份矿物土、20重量份天然纤维；或者
50重量份矿物土、30重量份天然纤维；或者
60重量份矿物土、30重量份天然纤维。
进一步优选地，本发明上述具有吸水作用的组合物，其原料包括：
30重量份膨润土、40重量份天然纤维；或者
70重量份膨润土、20重量份天然纤维；或者
40重量份膨润土、30重量份天然纤维；或者
50重量份膨润土、20重量份天然纤维；或者
50重量份膨润土、30重量份天然纤维；或者
60重量份膨润土、30重量份天然纤维。
进一步优选地，本发明上述具有吸水作用的组合物，其原料包括：
30重量份膨润土、40重量份海藻纤维；或者
70重量份膨润土、20重量份海藻纤维；或者
40重量份膨润土、30重量份海藻纤维；或者
50重量份膨润土、20重量份海藻纤维；或者
50重量份膨润土、30重量份海藻纤维；或者
60重量份膨润土、30重量份海藻纤维。
进一步优选地，本发明上述具有吸水作用的组合物，其原料还包括：1～20重量份植物精油；
所述植物精油选自：薰衣草精油、玫瑰精油、雪松精油、柠檬精油、丁香精油、紫苏精油和茶树精油中的至少一种。
进一步优选地，本发明上述具有吸水作用的组合物，所述植物精油为5～15重量份。
进一步优选地，本发明上述具有吸水作用的组合物，其原料包括：
30重量份矿物土、40重量份天然纤维、5重量份植物精油；或者
70重量份矿物土、20重量份天然纤维、15重量份植物精油；或者
40重量份矿物土、30重量份天然纤维、10重量份植物精油；或者
50重量份矿物土、20重量份天然纤维、10重量份植物精油；或者
50重量份矿物土、30重量份天然纤维、10重量份植物精油；或者
60重量份矿物土、30重量份天然纤维、10重量份植物精油。
进一步优选地，本发明上述具有吸水作用的组合物，其原料包括：
30重量份膨润土、40重量份天然纤维、5重量份植物精油；或者
70重量份膨润土、20重量份天然纤维、15重量份植物精油；或者
40重量份膨润土、30重量份天然纤维、10重量份植物精油；或者
50重量份膨润土、20重量份天然纤维、10重量份植物精油；或者
50重量份膨润土、30重量份天然纤维、10重量份植物精油；或者
60重量份膨润土、30重量份天然纤维、10重量份植物精油。
进一步优选地，本发明上述具有吸水作用的组合物，其原料包括：
30重量份膨润土、40重量份海藻纤维、5重量份植物精油；或者
70重量份膨润土、20重量份海藻纤维、15重量份植物精油；或者
40重量份膨润土、30重量份海藻纤维、10重量份植物精油；或者
50重量份膨润土、20重量份海藻纤维、10重量份植物精油；或者
50重量份膨润土、30重量份海藻纤维、10重量份植物精油；或者
60重量份膨润土、30重量份海藻纤维、10重量份植物精油。
本发明还提供一种上述具有吸水作用的组合物的制备方法，包括以下步骤：
取选定重量份的矿物土和天然纤维，混合均匀，以矿物土和天然纤维的总重量为基准，加入40～60％重量倍量的水，混合、物理压制，干燥，即得。
优选地，本发明上述具有吸水作用的组合物的制备方法，包括以下步骤：
取选定重量份的矿物土和天然纤维，混合均匀，以矿物土和天然纤维的总重量为基准，加入50％重量倍量的水，混合、物理压制，干燥，即得。
本发明还提供一种上述具有吸水作用的组合物的制备方法，包括以下步骤：
取选定重量份的矿物土、天然纤维和植物精油，混合均匀，以矿物土、天然纤维和植物精油的总重量为基准，加入40～60％重量倍量的水，混合、物理压制，干燥，即得。
优选地，本发明上述具有吸水作用的组合物的制备方法，包括以下步骤：
取选定重量份的矿物土、天然纤维和植物精油，混合均匀，以矿物土、天然纤维和植物精油的总重量为基准，加入50％重量倍量的水，混合、物理压制，干燥，即得。
本发明还提供上述具有吸水作用的组合物、或者上述制备方法制备得到的具有吸水作用的组合物在制备吸收产品中的应用。
优选地，本发明上述应用，所述吸收产品为一次性卫生产品或一次性护理产品。
进一步优选地，本发明上述应用，所述吸收产品选自：纸尿裤、纸尿垫、女性用品和一次性医用毯中的至少一种。
本发明还提供包括上述具有吸水作用的组合物的吸收产品、或者包括上述制备方法制备得到的具有吸水作用的组合物的吸收产品，所述组合物加入常规辅料，按照常规工艺，制成吸收产品。
本发明的技术方案具有如下优点：
(1)本发明所述组合物，充分考虑原料的组成和各原料相互之间的配比，使各原料在特定的配比下相互配合、共同作用，从而发挥吸水的作用；该组合物制成的吸水材料，不仅具有较好的吸水性，而且透气性较好，而且含有多种矿物质和微量元素，对肌肤的亲和性较强；
(2)本发明所述组合物，仅仅包括2种原料，原料组成简单、生产成本较低；
(3)本发明所述组合物的制备方法，将各原料混合均匀，加入适量的水，混合、物理压制，干燥，即得所述吸水材料，该制备方法不仅操作步骤较少、制备过程较简单，而且通过物理压制的方法可以最大程度地保留矿物土所含的矿物质和微量元素，从而可以更好地发挥矿物土的抗菌、消炎、吸附等作用；
(4)本发明所述组合物，通过进一步研究发现，加入适量的植物精油，使得该吸水材料不仅具有吸水作用，而且具有抑菌、消炎、止痒、抗真菌、抗病毒、氨吸附、防臭、预防皮疹、预防湿疹等作用；
(5)本发明所述组合物，当矿物土为膨润土，天然纤维为海藻纤维时，该组合物的吸水作用更强，对铵离子的吸附作用更强，抑菌作用更强。
具体实施方式
实施例1
本实施例具有吸水作用的组合物的原料组成为：30g膨润土、40g竹纤维；
该组合物的制备方法，包括以下步骤：取选定重量的膨润土和竹纤维，混合均匀，喷雾加入3.5g水，混合、物理压制，干燥，即得。
实施例2
本实施例具有吸水作用的组合物的原料组成为：70g膨润土、20g棉纤维；
该组合物的制备方法，包括以下步骤：取选定重量的膨润土和棉纤维，混合均匀，喷雾加入3.6g水，混合、物理压制，干燥，即得。
实施例3
本实施例具有吸水作用的组合物的原料组成为：40g膨润土、30g蚕丝纤维；
该组合物的制备方法，包括以下步骤：取选定重量的膨润土和蚕丝纤维，混合均匀，喷雾加入4.2g水，混合、物理压制，干燥，即得。
实施例4
本实施例具有吸水作用的组合物的原料组成为：50g膨润土、30g竹纤维；
该组合物的制备方法，包括以下步骤：取选定重量的膨润土和竹纤维，混合均匀，喷雾加入4g水，混合、物理压制，干燥，即得。
实施例5
本实施例具有吸水作用的组合物的原料组成为：60g膨润土、30g蚕丝纤维；
该组合物的制备方法，包括以下步骤：取选定重量的膨润土和蚕丝纤维，混合均匀，喷雾加入4.5g水，混合、物理压制，干燥，即得。
实施例6
本实施例具有吸水作用的组合物的原料组成为：30g膨润土、40g棉纤维、5g薰衣草精油；
该组合物的制备方法，包括以下步骤：取选定重量的膨润土、棉纤维和薰衣草精油，混合均匀，喷雾加入4.5g水，混合、物理压制，干燥，即得。
实施例7
本实施例具有吸水作用的组合物的原料组成为：70g膨润土、20g竹纤维、15g玫瑰精油；
该组合物的制备方法，包括以下步骤：取选定重量的膨润土、竹纤维和玫瑰精油，混合均匀，加入4.6g水，混合、物理压制，干燥，即得。
实施例8
本实施例具有吸水作用的组合物的原料组成为：40g膨润土、30g蚕丝纤维、10g柠檬精油；
该组合物的制备方法，包括以下步骤：取选定重量的膨润土、蚕丝纤维和柠檬精油，混合均匀，喷雾加入4.8g水，混合、物理压制，干燥，即得。
实施例9
本实施例具有吸水作用的组合物的原料组成为：50g膨润土、30g蚕丝纤维、10g茶树精油；
该组合物的制备方法，包括以下步骤：取选定重量的膨润土、蚕丝纤维和茶树精油，混合均匀，喷雾加入4.5g水，混合、物理压制，干燥，即得。
实施例10
本实施例具有吸水作用的组合物的原料组成为：60g膨润土、30g棉纤维、10g丁香精油；
该组合物的制备方法，包括以下步骤：取选定重量的膨润土、棉纤维和丁香精油，混合均匀，喷雾加入4g水，混合、物理压制，干燥，即得。
实施例11
本实施例具有吸水作用的组合物的原料组成为：50g膨润土、30g海藻纤维、5g薰衣草精油；
该组合物的制备方法，包括以下步骤：取选定重量的膨润土、海藻纤维和薰衣草精油，混合均匀，喷雾加入4.5g水，混合、物理压制，干燥，即得。
实验例1本发明组合物的吸水作用的研究
1、实验方法
分别取实施例1-11制备的组合物m0，置于300mL蒸馏水中浸渍，搅拌，放置30min；然后将其置于32目的金属筛上沥干水，放置10min；最后，称量留在金属筛上的吸水后的组合物的重量m。
按照以下公式计算吸水量：吸水量＝(m-m0)/m0；式中，m0表示的是吸水前组合物的重量30g，m表示的是吸水后组合物的重量。
2、实验结果
各实施例的具体实验结果如表1所示。
表1各实施例的吸水实验的具体实验结果
编号 m0(g) m(g) 吸水量(mL/g)
实施例1 30 162 4.40
实施例2 30 167 4.57
实施例3 30 159 4.30
实施例4 30 160 4.33
实施例5 30 163 4.43
实施例6 30 157 4.23
实施例7 30 168 4.60
实施例8 30 165 4.50
实施例9 30 161 4.37
实施例10 30 156 4.20
实施例11 30 187 5.23
由表1可知，(1)实施例1-11制备的组合物的吸水量为4.20～5.43mL/g，其具有较强的吸水作用；
(2)实施例11制备的组合物的吸水量较实施例1-10制备的组合物的吸水量更大，吸水作用更强。
3、实验结论
本发明组合物具有较强的吸水作用；当矿物土为膨润土，天然纤维为海藻纤维时，该组合物的吸水作用更强。
实验例2本发明组合物对铵离子的吸附作用的研究
1、实验方法
将铵离子标准溶液稀释为浓度为500mg/L的溶液，分别将实施例1-11制备的组合物加入至上述铵离子溶液中，放置20min，测定其对铵离子的吸附率。
2、实验结果
各实施例对铵离子的吸附实验的具体实验结果如表2所示。
表2各实施例对铵离子的吸附实验的具体实验结果
由表2可知，(1)实施例1-11制备的组合物对铵离子的吸附率为45％～98％，对铵离子具有较强的吸附作用；
(2)实施例2、7中膨润土与天然纤维的比例均为7：2，其对铵离子的吸附率分别为90％和89％；实施例1、6中膨润土与天然纤维的比例为3：4，其对铵离子的吸附率分别为45％和46％；这表明，膨润土在组合物中所占的比例不同，所制备的组合物对铵离子的吸附率也就不同，随着膨润土所占比例的增加，所制备的组合物对铵离子的吸附率提高，随着膨润土所占比例的减少，所制备的组合物对铵离子的吸附率降低；
(3)实施例4中膨润土与竹纤维的比例为5：3，其对铵离子的吸附率为75％，实施例11中膨润土与海藻纤维的比例为5：3，其对铵离子的吸附率为98％；这表明，天然纤维的种类不同，所制备的组合物对铵离子的吸附率也就不同；
(4)实施例11制备的组合物对铵离子的吸附作用较实施例1-10制备的组合物对铵离子的吸附作用更强。
3、实验结论
本发明的组合物，当矿物土为膨润土，天然纤维为海藻纤维时，对铵离子的吸附作用更强。
实验例3本发明组合物抑菌作用的研究
1、实验方法
配置1/2MS培养液，分别接种常见致病菌-金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌，经过37℃恒温摇床培养30h，检测每mL菌液的菌落数量；然后，分别取1mL每个菌种的菌液洒在根据实施例1-11制备的组合物上，每个菌种做3个平行，10min后检测菌落数量，求平均值。
2、实验结果
各实施例对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌实验的具体实验结果如表3所示。
表3各实施例抑菌实验的具体实验结果
由表3可知，(1)实施例1-11制备的组合物对常见致病菌金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌均具有较强的抑制作用；
(2)实施例11制备的组合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑制作用较实施例1-10制备的组合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑制作用更强。
3、实验结论
本发明组合物对常见致病菌金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌均具有较强的抑制作用；当矿物土为膨润土，天然纤维为海藻纤维时，该组合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑制作用更强。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (16)

1.一种具有吸水作用的组合物，其特征在于，其原料包括：
10～90重量份矿物土、1～90重量份天然纤维；
所述矿物土选自：膨润土、活性红土、活性白土、硅藻土、高岭土、凹凸棒、白绢云母中的至少一种；
所述天然纤维选自：植物纤维和动物纤维中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的具有吸水作用的组合物，其特征在于，其原料包括：
30～70重量份矿物土、20～40重量份天然纤维；
所述天然纤维选自：竹纤维、棉纤维、蚕丝纤维和海藻纤维中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的具有吸水作用的组合物，其特征在于，其原料包括：
30重量份矿物土、40重量份天然纤维；或者
70重量份矿物土、20重量份天然纤维；或者
40重量份矿物土、30重量份天然纤维；或者
50重量份矿物土、20重量份天然纤维；或者
50重量份矿物土、30重量份天然纤维；或者
60重量份矿物土、30重量份天然纤维。
4.根据权利要求3所述的具有吸水作用的组合物，其特征在于，其原料包括：
30重量份膨润土、40重量份天然纤维；或者
70重量份膨润土、20重量份天然纤维；或者
40重量份膨润土、30重量份天然纤维；或者
50重量份膨润土、20重量份天然纤维；或者
50重量份膨润土、30重量份天然纤维；或者
60重量份膨润土、30重量份天然纤维。
5.根据权利要求4所述的具有吸水作用的组合物，其特征在于，其原料包括：
30重量份膨润土、40重量份海藻纤维；或者
70重量份膨润土、20重量份海藻纤维；或者
40重量份膨润土、30重量份海藻纤维；或者
50重量份膨润土、20重量份海藻纤维；或者
50重量份膨润土、30重量份海藻纤维；或者
60重量份膨润土、30重量份海藻纤维。
6.根据权利要求1-5任一项所述的具有吸水作用的组合物，其特征在于，其原料还包括：1～20重量份植物精油；
所述植物精油选自：薰衣草精油、玫瑰精油、雪松精油、柠檬精油、丁香精油、紫苏精油和茶树精油中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的具有吸水作用的组合物，其特征在于，所述植物精油为5～15重量份。
8.根据权利要求7所述的具有吸水作用的组合物，其特征在于，其原料包括：
30重量份矿物土、40重量份天然纤维、5重量份植物精油；或者
70重量份矿物土、20重量份天然纤维、15重量份植物精油；或者
40重量份矿物土、30重量份天然纤维、10重量份植物精油；或者
50重量份矿物土、20重量份天然纤维、10重量份植物精油；或者
50重量份矿物土、30重量份天然纤维、10重量份植物精油；或者
60重量份矿物土、30重量份天然纤维、10重量份植物精油。
9.根据权利要求8所述的具有吸水作用的组合物，其特征在于，其原料包括：
30重量份膨润土、40重量份天然纤维、5重量份植物精油；或者
70重量份膨润土、20重量份天然纤维、15重量份植物精油；或者
40重量份膨润土、30重量份天然纤维、10重量份植物精油；或者
50重量份膨润土、20重量份天然纤维、10重量份植物精油；或者
50重量份膨润土、30重量份天然纤维、10重量份植物精油；或者
60重量份膨润土、30重量份天然纤维、10重量份植物精油。
10.根据权利要求9所述的具有吸水作用的组合物，其特征在于，其原料包括：其原料包括：
30重量份膨润土、40重量份海藻纤维、5重量份植物精油；或者
70重量份膨润土、20重量份海藻纤维、15重量份植物精油；或者
40重量份膨润土、30重量份海藻纤维、10重量份植物精油；或者
50重量份膨润土、20重量份海藻纤维、10重量份植物精油；或者
50重量份膨润土、30重量份海藻纤维、10重量份植物精油；或者
60重量份膨润土、30重量份海藻纤维、10重量份植物精油。
11.一种权利要求1-5任一项所述的具有吸水作用的组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
取选定重量份的矿物土和天然纤维，混合均匀，以矿物土和天然纤维的总重量为基准，加入40～60％重量倍量的水，混合、物理压制，干燥，即得。
12.一种权利要求6-10任一项所述的具有吸水作用的组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
取选定重量份的矿物土、天然纤维和植物精油，混合均匀，以矿物土、天然纤维和植物精油的总重量为基准，加入40～60％重量倍量的水，混合、物理压制，干燥，即得。
13.权利要求1-10任一项所述的具有吸水作用的组合物、或者权利要求11或12所述的制备方法制备得到的具有吸水作用的组合物在制备吸收产品中的应用。
14.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，所述吸收产品为一次性卫生产品或一次性护理产品。
15.根据权利要求14所述的应用，其特征在于，所述吸收产品选自：纸尿裤、纸尿垫、女性用品和一次性医用毯中的至少一种。
16.包括权利要求1-10任一项所述的具有吸水作用的组合物的吸收产品、或者包括权利要求11或12所述的制备方法制备得到的具有吸水作用的组合物的吸收产品，其特征在于，
所述组合物加入常规辅料，按照常规工艺，制成吸收产品。
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