一种可降解吸水海绵制造技术

本发明专利技术涉及海绵领域，尤其涉及一种环境友好且具备优良力学性能的可降解吸水海绵，所述可降解吸水海绵的制备原料包括以下重量份数的物质：细菌纤维素水凝胶块100重量份，A添加剂4～8重量份，B添加剂3～6重量份，甲醛0.2～0.6重量份，氧化锌0.35～0.75重量份，氟硅酸钠1.95～2.85重量份，A促进剂2.15～3.5重量份，B促进剂0.35～0.55重量份和添加剂5.5～8.5重量份。其所用基体材料及其中大量组分均为绿色环保可降解材料，所制得的产品也更加绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解吸水海绵
本专利技术涉及海绵领域，尤其涉及一种环境友好且具备优良力学性能的可降解吸水海绵。
技术介绍
海绵是一种极为常见的多孔材料，具有良好的吸水性，部分具有良好的弹性、变形恢复性等等性能，能够用于清洁物品或用于生产一些舒适柔软的座垫。人们常用的海绵由木纤维素纤维或发泡塑料聚合物制成。另外，也有由海绵动物制成的天然海绵，大多数天然海绵用于身体清洁或绘画。另外，还有三类其他材料制成的合成海绵，分别为低密度聚醚(不吸水海绵)、聚乙烯醇(高吸水材料，无明显气孔)和聚酯。目前来说，市场上海绵的生成成本与海绵密度呈正相关，密度越高成本也越高，但低密度海绵的物理性能往往不如高密度海绵，特别是在作为座垫等方面的使用，因而寻求一种低密度却有良好力学性能能够符合国际上座垫海绵所需力学性能标准的低密度高弹性海绵是一大发展方向。同时目前海绵的制备过程中产生的污染较大，海绵多为人造高聚物难以降解，发泡剂在发泡过程中对人造成危害、对环境造成污染，也是一个亟待解决的问题。中国专利局于2017年2月15日公布了一个一种低密度高承载海绵及制作工艺的专利技术专利申请文件，申请公布号为CN106397711A，该专利技术专利通过降低海绵的发泡密度，使得生产相同体积的海绵时所需的生产物料大幅减少，降低了生产成本，另一方面选用了聚醚多元醇和聚合物多元醇提高了海绵的硬度，避免了因密度过低而造成物理性能下降的问题。但其仍存在海绵的制备过程中产生的污染较大，人造高聚物难以降解，发泡剂在发泡过程中对人造成危害、对环境造成污染的问题。
技术实现思路
为解决上述高密度海绵生产成本过高，低密度海绵力学性能较差无法符合座垫海绵标准，且目前海绵的制备过程中产生的污染较大，人造高聚物难以降解，发泡剂在发泡过程中对人造成危害、对环境造成污染的问题，本专利技术提供了一种环境友好且具备优良力学性能的可降解吸水海绵。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种可降解吸水海绵，所述可降解吸水海绵的制备原料包括以下重量份数的物质：细菌纤维素水凝胶块100重量份，A添加剂4～8重量份，B添加剂3～6重量份，甲醛0.2～0.6重量份，氧化锌0.35～0.75重量份，氟硅酸钠1.95～2.85重量份，A促进剂2.15～3.5重量份，B促进剂0.35～0.55重量份和添加剂5.5～8.5重量份。作为优选，所述可降解吸水海绵的制备原料包括以下重量份数的物质：细菌纤维素水凝胶块100重量份，A添加剂4.5～6.2重量份，B添加剂3.75～5.1重量份，甲醛0.35～0.5重量份，氧化锌0.45～0.55重量份，氟硅酸钠2.05～2.25重量份，A促进剂2.85～3.25重量份，B促进剂0.45～0.5重量份和添加剂7～7.75重量份。作为优选，所述可降解吸水海绵的制备原料包括以下重量份数的物质：细菌纤维素水凝胶块100重量份，A添加剂5.75重量份，B添加剂4.15重量份，甲醛0.475重量份，氧化锌0.5重量份，氟硅酸钠2.15重量份，A促进剂2.95重量份，B促进剂0.475重量份和添加剂7.25重量份。细菌纤维素以纯纤维素的形式存在，具有与植物或海藻产生的纤维素类似的结构，其具有致密的三维网络结构，纤维直径在30～100nm之间，是植物纤维素纤维的1/10～1/100之间，其化学结构分子式中含有丰富的羟基基团，分子内和分子间又存在大量的氢键，且其分子中吡喃葡萄糖的相邻六个碳原子呈稳定的椅式结构，稳定性极佳，同时具备极高的弹性性能。因此，细菌纤维素具有几个独特的物理化学性质：低密度、高纯度、高结晶度、超精细纳米网络结构、高持水能力、高弹性模量、良好的生物相容性和生物合成的可调控性。因此以细菌纤维素水凝胶块为基体材料制备海绵体，可使得所制备的海绵体具有极为优秀的力学性能和极为稳定的化学性质，并且生物相容性极为优秀，相较于普通海绵体的人造成分，其对人体危害几乎为零，并且在自然条件下可进行讲解，对环境极为友好，是一种绿色环保的基体材料。作为优选，所述添加剂为凤梨麻超微粉悬液。作为优选，所述凤梨麻超微粉悬液的制备方法包括以下制备步骤：a-1)将凤梨麻置于超微粉碎机中进行超微粉碎，粉碎时间15～60min，得到凤梨麻超微粉；a-2)将步骤a-1)所得凤梨麻超微粉中加入至酪蛋白溶液中，所使用的酪蛋白溶液重量为凤梨麻重量的75～80％，搅拌均匀得到混合物；a-3)向步骤a-2)所得混合物加入适量水搅拌，配制成总固含量为9～11％的凤梨麻超微粉悬液。凤梨麻是一种力学性能极为优异的天然植物纤维材料，具有抗菌防臭、良好的吸附性能、易降解等特点，是一种健康绿色环保的天然材料。凤梨麻具有纵向裂纹，表面粗糙，有突起，突起上有大量的孔洞，形成一种极小尺寸的三维结构，大大增加了其比表面积，使其具有良好的毛细效应、吸附性和透气性。但由于凤梨麻是一种天然植物纤维，在很多情况下由于凤梨种植者不知其用途而对其进行焚烧或填埋等处理，使其废弃，既污染了环境又浪费了资源，因而本专利技术对凤梨麻的利用也是一种对环境的保护和资源的回收利用。在细菌纤维素水凝胶块内加入凤梨麻能够在一定程度上实现对资源的回收利用，同时大大强化了细菌纤维素基体的力学性能。由于凤梨麻微粒与细菌纤维素结合，由于凤梨麻的比表面积大，与细菌纤维素结合作用好，对细菌纤维素基体中的网络结构的支撑作用比较大，能够起到缓冲效果，提升了细菌纤维素基体的回弹性能，并且增强泡沫恢复原形的能力，降低了压缩永久变形值。作为优选，步骤a-2)所述酪蛋白溶液为10wt％的酪蛋白溶液。作为优选，所述A添加剂为聚乙烯醇。作为优选，所述B添加剂为聚乙二醇。聚乙烯醇是一种安全性极为优秀的高分子材料，由于其具有环境友好和高生物相容性的特点，因此在生物材料和组织工程领域均有应用，并且其水溶性良好，具有高度的结晶性、化学稳定性、热稳定性和机械强度，与细菌纤维素基体的协同作用能够极大的增强基体材料的力学性能，在加以聚乙二醇配合能够对力学性能作出进一步的提高。作为优选，所述A促进剂为二苄基二硫代氨基甲醇锌。作为优选，所述B促进剂为2-巯醇基苯并噻唑。二苄基二硫代氨基甲醇锌和2-巯醇基苯并噻唑均属于硫化剂，其中二苄基二硫代氨基甲醇锌作为一种常规硫化剂，2-巯醇基苯并噻唑是一种酸性硫化剂，硫化温度较低，具有中等的硫化速度，本身具有较好的硫化作用，在制备过程中能够起到良好的促进作用，二苄基二硫代氨基甲醇锌在2-巯醇基苯并噻唑的协同作用下能够大大强化其硫化效果和硫化效率。本专利技术的有益效果是：1)所用基体材料及其中大量组分均为绿色环保可降解材料，所制得的产品也更加绿色环保；2)具有良好的生物相容性，制备过程和使用过程对人体无危害；3)具有良好的化学稳定性；4)具有极为优秀的弹性和吸水性。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步清楚详细的描述说明。实施例1一种可降解吸水海绵，所述可降解吸水海绵的制备原料包括以下重量份数的物质：细菌纤维素水凝胶块100重量份，聚乙烯醇4重量份，聚乙二醇3重量份，甲醛0.2重量份，氧化锌0.35重量份，氟硅酸钠1.95重量份，二苄基二硫代氨基甲醇锌2.15重量份，2-巯醇基苯并噻唑0.35重量份和添加剂5.5重量份；其中添加剂为凤梨麻超微粉悬液，凤梨麻超微粉悬液的制备方法包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降解吸水海绵，其特征在于，所述可降解吸水海绵的制备原料包括以下重量份数的物质：细菌纤维素水凝胶块100重量份，A添加剂4～8重量份，B添加剂3～6重量份，甲醛0.2～0.6重量份，氧化锌0.35～0.75重量份，氟硅酸钠1.95～2.85重量份，A促进剂2.15～3.5重量份，B促进剂0.35～0.55重量份和添加剂5.5～8.5重量份。

【技术特征摘要】
1.一种可降解吸水海绵，其特征在于，所述可降解吸水海绵的制备原料包括以下重量份数的物质：细菌纤维素水凝胶块100重量份，A添加剂4～8重量份，B添加剂3～6重量份，甲醛0.2～0.6重量份，氧化锌0.35～0.75重量份，氟硅酸钠1.95～2.85重量份，A促进剂2.15～3.5重量份，B促进剂0.35～0.55重量份和添加剂5.5～8.5重量份。2.根据权利要求1所述的一种可降解吸水海绵，其特征在于，所述可降解吸水海绵的制备原料包括以下重量份数的物质：细菌纤维素水凝胶块100重量份，A添加剂4.5～6.2重量份，B添加剂3.75～5.1重量份，甲醛0.35～0.5重量份，氧化锌0.45～0.55重量份，氟硅酸钠2.05～2.25重量份，A促进剂2.85～3.25重量份，B促进剂0.45～0.5重量份和添加剂7～7.75重量份。3.根据权利要求1所述的一种可降解吸水海绵，其特征在于，所述可降解吸水海绵的制备原料包括以下重量份数的物质：细菌纤维素水凝胶块100重量份，A添加剂5.75重量份，B添加剂4.15重量份，甲醛0.475重量份，氧化锌0.5重量份，氟硅酸钠2.15重量份，A促进剂2.95重量份，B促进剂0.4...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢伟，蔡盼盼，
申请(专利权)人：德清顾舒家华高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33