[发明专利]一种用于快速制备水凝胶的海藻酸盐的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海藻酸盐的制备方法，尤其是涉及一种用于快速制备水凝胶的海藻酸盐的制备方法。 

背景技术

水凝胶(Hydrogel)是一种高分子网络体系，性质柔软，能吸收大量的水。凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶。作为一种高吸水保水材料，水凝胶被广泛用于多种领域，如：干旱地区的土壤保水剂，农用薄膜、建筑中的结露防止剂、调湿剂、石油化工中的堵水调剂，原油或成品油的脱水，在矿业中的抑尘剂，食品中的保鲜剂、增稠剂，医疗中的药物载体等等。 

作为一种高分子羧酸，海藻酸可以和不同的金属离子结合后形成盐。由于结合的性质和稳定性的不同，不同种类的海藻酸盐有很不相同的溶解性能。海藻酸的钠、钾、铵盐是水溶性的，但由于亲水性强，受水易成团，造成团内粉末很难再遇水溶解，从而使水溶性海藻酸盐的溶解较为困难，通常需要在高速搅拌溶解设备的作用下，充分溶解几个小时才能获得均匀的溶液。除了海藻酸镁，海藻酸和二价金属离子形成的盐是不溶于水的。水溶性的海藻酸盐在和二价的阳离子(镁除外)反应后在大分子间形成交联键。当二价的阳离子的含量逐渐增加时，海藻酸盐溶液变得越来越粘稠，直至形成凝胶。 

目前海藻酸盐水凝胶的制作，主要是以水溶性海藻酸盐为原料，将其溶解后，通过向其溶液中加入钙等二价金属离子反应制得，这种制作方式存在以下几点不足：

1、水溶性海藻酸盐的溶解较为困难，要求用户具备高速剪切溶解设备。 

2、制备凝胶时，钙等二价金属离子的加入方式、加入速度、反应时间都对凝胶性质有一定影响，要求用户具备相应的操作技术。 

受以上两个因素的影响，目前海藻酸盐水凝胶的制作必须要由专业人员利用专业设备进行批量生产，制成膏状无定型水凝胶产品。该产品为湿态，储存、运输极为不便。更为重要的是，海藻酸盐作为一种天然的高分子物质，在湿态下自然降解的速度非常迅速。降解后的海藻酸盐，无论凝胶性和保水性都会发生很大变化，直至最后凝胶化水，无法继续使用。因此，目前批量生产的湿态海藻酸盐水凝胶产品从生产到使用的期限非常短暂，极大的限制了海藻酸盐水凝胶的应用推广。 

发明内容

本发明提供了一种用于快速制备水凝胶的海藻酸盐的生产方法，该种海藻酸盐具有快速吸水溶胀的性能，与一定量水混合，不需搅拌即可获得水凝胶产品，使用方便快捷，且无需设备投资。 

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现，一种用于快速制备水凝胶的海藻酸盐的制备方法，其特征在于所述方法包括下述步骤： 

①将水溶性海藻酸盐配制成浓度为0.1～10％的均匀水溶液； 

②将可溶性二价金属盐水溶液，加入搅拌的上述海藻酸盐水溶液中，分散均匀后，静止反应10～30分钟，生成胶状物； 

③将上述胶状物用有机溶剂脱水至含水量40～70％； 

④将脱水后的物料干燥至含水量5～15％； 

⑤将干燥后的物料粉碎至80～250目，制得成品。 

所述水溶性海藻酸盐包括海藻酸钠、海藻酸钾和海藻酸铵中的一种或多种。 

所述可溶性二价金属盐为除镁外的可溶性二价金属盐。 

所述可溶性二价金属盐包括但不限于氯化钙、氯化钡、氯化铜、氯化锌、硫酸铜或硫酸锌中的一种或多种。 

所述可溶性二价金属盐水溶液的浓度为0.2～20％。 

所述有机溶剂为乙醇、丙二醇、甲醇、丙酮中的一种或多种，所述有机溶剂的浓度为40～100％。 

所述海藻酸盐粘度为100～1500mPa.s。 

所述浓度为0.1～10％的均匀水溶液的粘度为100～30000mPa.s。 

所述可溶性二价金属盐的加入量与所述海藻酸盐的物质的量满足以下关系式：n海藻酸盐∶n可溶性二价金属盐为1∶0.05～0.45。