一种以秸秆为基材的复合吸水材料的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种以秸秆为基材的复合吸水材料的制备方法，先取新鲜秸秆，晒干，粉碎成细粉，再将细粉加至含有复合酶的磷酸盐缓冲液中，升温熏蒸，然后将活化后的秸秆细粉、过硫酸钾、硅烷偶联剂、水、十二烷基磺酸酯化淀粉、聚甘油蓖麻油酸酯混合，在70～90℃下反应，得到接枝物，将卵磷脂、明胶、三乙酸甘油酯、钛酸正丁酯加至所得接枝物中，滴加NaOH溶液，搅拌，在40～50℃反应，最后将反应物滤出，清洗、烘干，即得吸水材料。本发明吸水材料的最大吸水倍率为633.33g/g，最大吸盐水倍率为133.33 g/g，最大吸人工尿倍率为133.33 g/g，耐盐性强、吸水保水性能好。
【专利说明】
一种以秸秆为基材的复合吸水材料的制备方法
技术领域
[0001]本发明属于吸水材料技术领域，具体涉及一种以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]高吸水树脂(Superabsorbent Polymers简称SAP)是指通过水合作用能迅速吸收自身质量几十倍乃至上千倍的液态水而呈凝胶状，且保水性好的一种轻度交联的高分子聚合物，是近十几年来发展起来的一种新型化工制剂。常用的保水剂有固态和液态两种，固态的又有粉末、薄片和纤维状三种，以粉末状应用最广。由于它大多数是由低分子物质经聚合反应合成的高聚物或者由高分子化合物经化学反应制成，称作高吸水剂(林润雄、黄毓礼、吕仪军，1998)。它有吸贮水分的性能，它能够迅速吸收和保持达自身重量几百倍乃至上千倍的水。吸水膨胀后生成凝胶，水分不易离析。保水剂的吸水性能与其形态、形状、粒径大小有关。高吸水性材料不但吸水能力强，而且保水能力非常高，吸水后无论加多大压力也不脱水，因此又叫高保水性材料。
[0004]在医疗卫生用品领域，人们利用高吸水性树脂的吸收尿液、血液、药物等特性作为吸收材料，如卫生巾、尿布、餐巾纸、失禁片、医用药棉等。高吸水性树脂的超强吸水能力和保水能力使得生理卫生方面的产品大大轻便化、小型化、舒适化、消除了人们很多苦恼。在美国、日本、欧洲等国家和地区用高吸水性树脂作卫生材料已基本普及。此外，近年来高吸水性树脂在医药缓慢释放技术中的应用也引起了人们的重视。采用高吸水性树脂作为医药释放材料最有利之处是可以通过调节其结构以适宜生物体特点及含水率，达到控制药物释放的速度。
[0005]但是，高吸水树脂存在着制造成本高，容易对环境产生污染，直接接触皮肤时会对皮肤产生刺激作用，限制了其应用范围。因此，有必要通过其它方式对其进行改进。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法，该吸水材料耐盐性强、吸水保水性能好。
[0008]—种以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，取新鲜秸杆，晒干，粉碎成细粉；
步骤2，将步骤I的细粉加至含有I?5wt%复合酶的磷酸盐缓冲液中，升温熏蒸，得到活化后的秸杆细粉；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得细粉10?20份、过硫酸钾2?6份、硅烷偶联剂I?4份、水5?15份、十二烷基磺酸酯化淀粉2?6份、聚甘油蓖麻油酸酯I?4份混合，在70?90°C下反应，得到接枝物； 步骤4，以重量份计，将卵磷脂3?6份、明胶2?5份、三乙酸甘油酯I?4份、钛酸正丁酯3?5份加至步骤3所得接枝物中，滴加10?20wt%Na0H溶液，搅拌，在40?50 °C反应；
步骤5，将步骤4的反应物滤出，清洗、烘干，S卩得吸水材料。
[0009]进一步地，步骤I中细粉粒度在80?120目。
[0010]进一步地，步骤2中复合酶是果胶酶和胃蛋白酶的混合物，其中果胶酶和胃蛋白酶的重量比为1:1。
[0011]进一步地，步骤2中细粉和含有复合酶的磷酸盐缓冲液的重量体积比为1g:30?40mL，熏蒸温度为35?45°C、时间为2?5h。
[0012]进一步地，步骤2中硅烷偶联剂为KH-550或KH-792。
[0013]进一步地，步骤5中烘干温度为120?140 °C、时间为1?12h。
[0014]本发明吸水材料的最大吸水倍率为633.33g/g，最大吸盐水倍率为133.33g/g，最大吸人工尿倍率为133.33 g/g，耐盐性强、吸水保水性能好。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]实施例1
一种以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，取新鲜秸杆，晒干，粉碎成细粉；
步骤2，将步骤I的细粉加至含有lwt%复合酶的磷酸盐缓冲液中，升温熏蒸，得到活化后的秸杆细粉；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得细粉10份、过硫酸钾2份、硅烷偶联剂I份、水5份、十二烷基磺酸酯化淀粉2份、聚甘油蓖麻油酸酯I份混合，在70°C下反应，得到接枝物；
步骤4，以重量份计，将卵磷脂3份、明胶2份、三乙酸甘油酯I份、钛酸正丁酯3份加至步骤3所得接枝物中，滴加10wt%Na0H溶液，搅拌，在40 °C反应；
步骤5，将步骤4的反应物滤出，清洗、烘干，S卩得吸水材料。
[0017]其中，步骤I中细粉粒度在80目；步骤2中复合酶是果胶酶和胃蛋白酶的混合物，其中果胶酶和胃蛋白酶的重量比为1:1，细粉和含有复合酶的磷酸盐缓冲液的重量体积比为10g: 30mL，熏蒸温度为35°C、时间为5h;步骤2中硅烷偶联剂为KH-550;步骤5中烘干温度为120°C、时间为 12h。
[0018]所得吸水材料对0.9%盐水、人工尿、自来水、蒸馏水的吸液倍数依次为133.3g/g、142.5g/g、245.7g/g、615.8g/g。
[0019]
实施例2
一种以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，取新鲜秸杆，晒干，粉碎成细粉；
步骤2，将步骤I的细粉加至含有2wt%复合酶的磷酸盐缓冲液中，升温熏蒸，得到活化后的秸杆细粉；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得细粉13份、过硫酸钾5份、硅烷偶联剂2份、水8份、十二烷基磺酸酯化淀粉4份、聚甘油蓖麻油酸酯3份混合，在75°C下反应，得到接枝物； 步骤4，以重量份计，将卵磷脂4份、明胶4份、三乙酸甘油酯2份、钛酸正丁酯4份加至步骤3所得接枝物中，滴加13wt%NaOH溶液，搅拌，在40 °C反应；
步骤5，将步骤4的反应物滤出，清洗、烘干，S卩得吸水材料。
[0020]其中，步骤I中细粉粒度在100目；步骤2中复合酶是果胶酶和胃蛋白酶的混合物，其中果胶酶和胃蛋白酶的重量比为1:1，细粉和含有复合酶的磷酸盐缓冲液的重量体积比SlOg: 35mL，熏蒸温度为40 °C、时间为4h;步骤2中硅烷偶联剂为KH-792;步骤5中烘干温度为130°C、时间为10h。
[0021 ]所得吸水材料对0.9%盐水、人工尿、自来水、蒸馏水的吸液倍数依次为152.3g/g、139.7g/g、256.2g/g、634.5g/g。
[0022]
实施例3
一种以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，取新鲜秸杆，晒干，粉碎成细粉；
步骤2，将步骤I的细粉加至含有4wt%复合酶的磷酸盐缓冲液中，升温熏蒸，得到活化后的秸杆细粉；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得细粉17份、过硫酸钾5份、硅烷偶联剂3份、水9份、十二烷基磺酸酯化淀粉5份、聚甘油蓖麻油酸酯3份混合，在80°C下反应，得到接枝物；
步骤4，以重量份计，将卵磷脂5份、明胶4份、三乙酸甘油酯2份、钛酸正丁酯4份加至步骤3所得接枝物中，滴加17wt%Na0H溶液，搅拌，在45 °C反应；
步骤5，将步骤4的反应物滤出，清洗、烘干，S卩得吸水材料。
[0023]其中，步骤I中细粉粒度在120目；步骤2中复合酶是果胶酶和胃蛋白酶的混合物，其中果胶酶和胃蛋白酶的重量比为1:1，细粉和含有复合酶的磷酸盐缓冲液的重量体积比SlOg: 30mL，熏蒸温度为40 °C、时间为3h;步骤2中硅烷偶联剂为KH-792;步骤5中烘干温度为135°C、时间为10h。
[0024]所得吸水材料对0.9%盐水、人工尿、自来水、蒸馏水的吸液倍数依次为161.5g/g、143.5g/g、249.7g/g、654.2g/g。
[0025]
实施例4
一种以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，取新鲜秸杆，晒干，粉碎成细粉；
步骤2，将步骤I的细粉加至含有5wt%复合酶的磷酸盐缓冲液中，升温熏蒸，得到活化后的秸杆细粉；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得细粉20份、过硫酸钾6份、硅烷偶联剂4份、水15份、十二烷基磺酸酯化淀粉6份、聚甘油蓖麻油酸酯4份混合，在90°C下反应，得到接枝物；
步骤4，以重量份计，将卵磷脂6份、明胶5份、三乙酸甘油酯4份、钛酸正丁酯5份加至步骤3所得接枝物中，滴加20wt%Na0H溶液，搅拌，在50 °C反应；
步骤5，将步骤4的反应物滤出，清洗、烘干，S卩得吸水材料。
[0026]其中，步骤I中细粉粒度在120目；步骤2中复合酶是果胶酶和胃蛋白酶的混合物，其中果胶酶和胃蛋白酶的重量比为1:1，细粉和含有复合酶的磷酸盐缓冲液的重量体积比为1g: 40mL，熏蒸温度为45 V、时间为2h;步骤2中硅烷偶联剂为KH-550;步骤5中烘干温度为140°C、时间为10h。
[0027]所得吸水材料对0.9%盐水、人工尿、自来水、蒸馏水的吸液倍数依次为152.3g/g、139.7g/g、256.2g/g、634.5g/g。
【主权项】
1.一种以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤I，取新鲜秸杆，晒干，粉碎成细粉； 步骤2，将步骤I的细粉加至含有I?5wt%复合酶的磷酸盐缓冲液中，升温熏蒸，得到活化后的秸杆细粉； 步骤3，以重量份计，将步骤2所得细粉1?20份、过硫酸钾2?6份、硅烷偶联剂I?4份、水5?15份、十二烷基磺酸酯化淀粉2?6份、聚甘油蓖麻油酸酯I?4份混合，在70?90°C下反应，得到接枝物； 步骤4，以重量份计，将卵磷脂3?6份、明胶2?5份、三乙酸甘油酯I?4份、钛酸正丁酯3?5份加至步骤3所得接枝物中，滴加10?20wt%Na0H溶液，搅拌，在40?50 °C反应； 步骤5，将步骤4的反应物滤出，清洗、烘干，S卩得吸水材料。2.根据权利要求1所述的以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于:步骤I中细粉粒度在80?120目。3.根据权利要求1所述的以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于:步骤2中复合酶是果胶酶和胃蛋白酶的混合物，其中果胶酶和胃蛋白酶的重量比为1:1。4.根据权利要求1所述的以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于:步骤2中细粉和含有复合酶的磷酸盐缓冲液的重量体积比为1g: 30?40mL，熏蒸温度为35?45°C、时间为2?5h。5.根据权利要求1所述的以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于:步骤2中硅烷偶联剂为KH-550或KH-792。6.根据权利要求1所述的以秸杆为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于:步骤5中烘干温度为120?140 °C、时间为10?12h。
【文档编号】C08K5/103GK105860544SQ201610275758
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】金仲恩, 全春兰, 张帆, 喻国贞, 欧阳智琨, 陈晋纳
【申请人】苏州蔻美新材料有限公司