[发明专利]一种可水解的环保型吸水材料和制备方法

说明书

本发明提供了一种可水解的环保型吸水材料及其制备方法，其特征在于所述吸水材料包含以下反应组分:溶解纸浆，改性天然淀粉，干酪素，氧化钙，植物纤维素纤维，丙烯酸；所述改性天然淀粉为醚化阳离子淀粉；所述改性天然淀粉，干酪素，丙烯酸的质量比为20‑30:4‑6:20‑30。制备得到的吸水材料，具有高吸水性和高韧性，适用于制造水溶解吸水纸。

技术领域

本发明属于吸水材料技术领域，具体涉及一种可水解的环保型吸水材料和制备方法。

背景技术

目前市场上对高吸水性材料的需求量越来越高，因为它在个人卫生用品、工农业生产、土木建筑等各个领域都有广泛用途。同时也要吸水性材料在保水一段时间后，能够溶解或水解于水中，尤其是在个人卫生领域，可以有效防止管道堵塞等各种问题。

吸水材料是一类含有亲水基团和交联结构的大分子，主要分为淀粉系、纤维素系、合成聚合物系几大类，其中淀粉系具有原料普通、成本低、易降解的优点，是应用最广泛的一类。传统的淀粉干酪素类吸水材料制备方法是采用化学法反相溶液聚合法，以重金属试剂为引发剂，大量的有机溶剂需要回收处理，混合反应条件难以控制，另外还存在吸水材料中重金属残留的问题。纤维素系高吸水材料是三维空间网络结构构成的高聚物，其吸水既有物理吸附，又有化学吸附，可吸收成千上百倍的水。目前纤维素系高吸水性材料的合成原理主要是自由基引发聚合，其具体过程是在引发剂的作用下，首先在纤维素大分子上产生游离基，与单体反应，形成接枝共聚物。引发方法主要以化学引发为主，另外也有物理法引发如辐射引发法、微波辐射法、等离子体辐射等。CN103819615B公开的吸水材料，制作工艺复杂，并且制成的吸水材料易破碎，不便于保存。CN102382264A公开了一种纤维素吸水材料的制备方法，所述工艺成本高，制备时间长，不适合大规模生产。

整体而言，天然材料制备的吸水材料，存在韧度不足，易破碎产生碎屑，需要添加大量化学交联剂来补强，同时生产成本过高的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种可水解的环保型吸水材料，通过使用纸浆，改性淀粉，天然纤维素纤维为主要原料，加入干酪素，氧化钙，丙烯酸等改性剂，使制备得到的吸水材料天然易分解，同时保持一定高韧度，不易破碎和产生碎屑。

本发明提供一种可水解的环保型吸水材料，其特征在于所述吸水材料包含以下反应组分:溶解纸浆，改性天然淀粉，干酪素，氧化钙，植物纤维素纤维，丙烯酸；所述改性天然淀粉为醚化阳离子淀粉；所述改性天然淀粉，干酪素，丙烯酸的质量比为20-30:4-6:20-30。

进一步地，所述改性天然淀粉的来源可以是木薯淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉中至少一种。

进一步地，所述植物纤维素纤维为以棉、麻、竹子、树、灌木、蚕丝为原料的再生纤维素纤维。

进一步地，所述改性天然淀粉为淀粉叔氨基烷基醚、季铵淀粉醚中至少一种。

进一步地，所述溶解纸浆的纤维素含量为80%-90%。

进一步地，所述溶解纸浆的来源松树、桉树、厚荚相思中至少一种。

进一步地，所述氧化钙的加入量为相对于100质量份的溶解纸浆为1-3质量份。

进一步地，所述植物纤维素纤维的加入量为相对于100质量份的溶解纸浆为5-10质量份。

进一步地，所述吸水材料包含以下质量份的组分:溶解纸浆100份，改性天然淀粉20-30份，干酪素4-6份，氧化钙1-3份，植物纤维素纤维5-10份，丙烯酸20-30份。

一种上述的可水解的环保型吸水材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）向溶解纸浆按比例添加干酪素，改性天然淀粉，丙烯酸，混匀后于70℃下预糊化3-5min；