一种高吸水材料及其制备方法、应用、及加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高吸水材料及其制备方法、应用、及加工装置，S1.将海藻酸盐纤维在酸溶液里进行处理；S2.将步骤S1处理后的海藻酸盐纤维在交联溶液中改性处理得到改性海藻酸纤维；S3.将改性海藻酸纤维进行盐溶液处理后、干燥制备得到高吸水材料。氨基交联改性反应使得聚乙烯亚胺与海藻酸的羧基反应生成离子键，由于聚乙烯亚胺阳离子和海藻酸阴离子之间的静电作用，构成一种相互交叉的网格结构，这种网状结构能够吸收大量的水，且拉伸强度好，再将改性后的纤维进行盐处理，进一步提高纤维的吸水性。该制备方法简单方便，制备得到的海藻酸盐纤维吸水性好，具有良好的韧性，能够应用于医用敷料的制备。用敷料的制备。用敷料的制备。

【技术实现步骤摘要】
一种高吸水材料及其制备方法、应用、及加工装置


[0001]本专利技术涉及材料
，具体而言，涉及一种高吸水材料及其制备方法、应用、及加工装置。

技术介绍

[0002]海藻酸一般是由褐藻提取的线性多糖，是B
‑
D
‑
甘露糖醛酸(M单元)和a
‑
L
‑
古洛糖醛酸(G单元)的无规嵌段共聚物，具有顺二醇结构。海藻酸与海藻酸盐属于天然高分子，生物降解性、相容性较好，使其在化工、医疗卫生、食品和统织印染等行业有较为广泛的应用。海藻酸钠是海藻酸纤维的主要原料，海藻酸钠经湿法纺丝，常用二价阳离子/水溶液做海藻酸钠的固化剂，生成海藻酸钙(二价阳离子)纤维。
[0003]近些年，非织造布行业快速发展，以海藻酸钙纤维制成的非织造布，具有良好的生物相容性，亲和肌肤，柔软透气，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌均具有显著抗菌效果。
[0004]网状结构的亲水性聚合物，是通过交联而形成三维固体，水则充当分散介质具有极高的吸水性。网状结构材料组成的新型伤口敷料，具有超高吸收创面渗出液的作用，并保持创面的湿润度，利于愈合。
[0005]海藻酸钠很容易与二价阳离子键合形成交联结构。在海藻酸钠水溶液中加入Ca2+、Sr+、Ba2+等阳离子后，G单元上的Na与二价离子发生离子交换反应，G基团堆积而形成交联网络结构。
[0006]医用敷料是一类用于各种创伤、创口表面进行临时覆盖的医用材料。现有海藻酸钙纤维作为一种创面敷料，在医疗卫生领域发挥了重要作用。虽然具有许多优点但是其应用并不令人十分满意。其吸液量不够大，需要经常更换，由此有可能因换药而用作医用敷料时，纤维与伤口渗出液接触，其中的钠离子又与二价阳离子发生置换，形成线性结构，大大的降低了吸液量。
[0007]公开号为CN 113355769 B的现有技术公开了一种羟基化海藻酸纤维及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将二价海藻酸盐进行粉碎，粉碎后添加到聚乙烯醇水溶液中，再进行搅拌、脱泡、计量、凝固、牵伸和定型，得到羟基化海藻酸纤维；向一价海藻酸盐水溶液中添加过量的交联剂，进行暴聚反应，形成交联剂对应的二价海藻酸盐；所述交联剂为二价阳离子，为Ca2+、Mg2+、Ba2+、Cu2+、Zn2+或Fe2+中的任一种。该现有技术中形成的只有二价海藻酸盐纤维，当用纤维处理伤口渗出液时，二价阳离子与钠离子与发生置换，形成线性结构，大大的降低了吸液量。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种高吸水材料及其制备方法、应用、及加工装置。以解决现有技术中形成的是二价海藻酸盐纤维，当用纤维处理伤口渗出液时，二价阳离子与钠离子与发生置换，形成线性结构，大大的降低了吸液量的问题。
[0009]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0010]一种高吸水材料的制备方法，包括如下步骤；
[0011]S1.将海藻酸盐纤维在酸溶液里进行处理；
[0012]S2.将步骤S1处理后的海藻酸盐纤维在交联溶液中改性处理得到改性海藻酸纤维；
[0013]S3.将改性海藻酸纤维进行盐溶液处理后、干燥制备得到高吸水材料。
[0014]该设置制备方法简单方便，在实现离子交换的基础上，兼顾聚乙烯亚胺作为海藻酸的交联剂，制备得到的高吸水材料，吸水性好，具有良好的韧性，能够应用于医用敷料的制备。
[0015]进一步地，所述海藻酸盐纤维长丝的线密度为1.0～2.0dtex。
[0016]进一步地，所述海藻酸盐包括藻酸酸钙、海藻酸锌、海藻酸铅、海藻酸锰或海藻酸铜中的至少一种。
[0017]进一步地，步骤S1中所述酸溶液包括醇、水、第一pH调节剂，其中，醇与水的质量比为(39～95)：(5～61)，第一pH调节剂调节酸溶液的pH，pH为1.0～5.0。
[0018]进一步地，所述第一pH调节剂可以采用一元酸、二元酸或三元酸的一种或多种。
[0019]进一步地，所述酸性溶液中的醇包括CH3OH、CH3CH2OH、C3H8O中的至少一种。
[0020]进一步地，所述交联溶液包括聚乙烯亚胺、碱、第二pH调节剂、醇、水，其中，醇和水的质量比为(39～95)：(5～61)，第二pH调节剂调节交联溶液的pH，pH为9.50～12.50。
[0021]进一步地，所述改性处理为采用含聚乙烯亚胺的溶液对所述海藻酸纤维进行处理。
[0022]该设置使得实现交联反应的同时，避免纤维的溶解。此外，聚乙烯亚胺的加入碱里面的目的，出于聚乙烯亚胺在酸中活性太高，导致海藻酸交联度严重不一。在碱中聚乙烯亚胺非常稳定，遇酸洗后的海藻酸纤维即发生交联反应，反应均匀而温和。
[0023]进一步地，所述含聚乙烯亚胺的溶液中聚乙烯亚胺的浓度范围为0.05mg/L～30mg/L。
[0024]进一步地，所述聚乙烯亚胺的分子量为300～10000道尔顿。聚乙烯亚胺作为海藻酸的交联剂在向羧基的进攻过程中有明显的空间位阻效应，由此，大分子量的聚乙烯亚胺交联表观反应速率较低。从而，限制聚乙烯亚胺使用分子量范围为300～10000道尔顿。
[0025]进一步地，所述第二pH调节剂包括碳酸钠、氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种。所述第二pH调节剂调节含聚乙烯亚胺的溶液的pH。
[0026]进一步地，所述含聚乙烯亚胺的溶液中的醇包括CH3OH、CH3CH2OH、C3H8O中的至少一种。
[0027]进一步地，所述盐溶液包括盐、第三pH调节剂、醇、水，其中，醇和水的质量比为(39～95)：(5～61)，第三pH调节剂调节盐溶液的pH，pH为5.15～7.15。该设置进一步提高材料吸水性的同时，避免纤维的溶解，且稳定的聚乙烯亚胺/海藻酸交联结构，有赖于等电点。等电点是一个分子表面不带电荷时的pH值。已知，氨基pK＝10.3；羧基pK＝2.0。聚乙烯亚胺/海藻酸所构成的盐键为pI＝(2.0+10.3)/2＝6.15。
[0028]进一步地，所述盐溶液中盐的质量浓度为0.9％～2％，经过盐浴可以在COO—上加一个一价离子，增加亲水性。
[0029]进一步地，所述盐溶液中的盐包括氯化钠或氯化钾中的至少一种。
[0030]进一步地，所述盐溶液中的醇包括CH3OH、CH3CH2OH、C3H8O中的至少一种。
[0031]进一步地，所述第三pH调节剂为一元酸、二元酸或三元酸的一种或多种。
[0032]进一步地，所述盐溶液处理之后还包括干燥步骤，以去除纤维中的水分。
[0033]一种高吸水材料，使用上述所述的制备方法，该材料吸水性能好，具有较好的韧性。
[0034]一种高吸水材料的应用，使用上述所述的高吸收材料，海藻盐纤维在医用敷料的应用。由于该海藻酸盐纤维，吸水性好，具有良好的韧性，能够应用于医用敷料中。
[0035]一种高吸水材料的加工装置，用于制备上述所述的高吸收材料，按工艺流程方向，依次包括第一浸浴槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高吸水材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤；S1.将海藻酸盐纤维在酸溶液里进行处理；S2.将步骤S1处理后的海藻酸盐纤维在交联溶液中改性处理得到改性海藻酸纤维；S3.将改性海藻酸纤维进行盐溶液处理后、干燥制备得到高吸水材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中的海藻酸纤维的线密度为1.0～2.0dtex。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述酸溶液包括醇、水、第一pH调节剂，其中，醇与水的质量比为(39～95)：(5～61)，第一pH调节剂调节酸溶液的pH，pH为1.0～5.0。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交联溶液包括聚乙烯亚胺、碱、第二pH调节剂、醇、水，其中，醇和水的质量比为(39～95)：(5～61)，第二pH调节剂调节交联溶液的pH，pH为9.50～12.50。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述盐溶液包括盐、第三pH调节剂、醇、水，其中，醇和水的质量比为(39～95)：(5～61)，第三pH调节剂调节盐溶液的pH...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵世忠，邵美琪，万祁磊，
申请(专利权)人：青岛格诚经纬生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：