[發明專利]一種吸水纖維的制備方法

在審

• 申請號: 201510490821.2
• 申請日: 2015-08-10
• 公開（公告）號: CN105178088A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 劉洪斌;陳翠;郭虎祥
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: D21H11/20
• 分類號: D21H11/20
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

技術領域

本發明屬于高分子材料和制漿造紙領域，具體涉及一種吸水纖維的制備方法。

背景技術

高吸水性樹脂(SAPs)是現在使用得最廣泛的一種高吸水材料，它可以吸收是自身重量幾千倍的水量。因其較好的吸水性和保水性被大量應用在一次性衛生用品中。但是高吸水性樹脂主要來源于丙烯酰胺(Am)、丙烯酸(AA)單體和交聯劑，其中大部分為石油基不可再生資源，不具有生物可降解性，會造成環境污染。基于對環境的保護和資源的可持續發展，纖維素產品成為研究熱點，科研人員開始制備纖維素基高吸水材料以部分取代目前使用最多的高吸收性樹脂(SAPs)。纖維素是地球上含量最豐富的有機材料，每年的產量超過75億噸，其可再生和可生物降解性是眾所周知的。纖維素是可降解的高分子化合物，且纖維素中含有羥基和羧基等親水性基團，通過交聯、接枝等手段對其進行化學改性，引入更多的親水性基團以提高其吸水性能，由于纖維素的孔隙結構特性，在交聯、接枝共聚的過程中容易使其孔隙結構封閉，從而限制纖維素基吸水材料的吸水性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種吸水纖維的制備方法。

本發明的技術方法概述如下：

一種吸水纖維的制備方法，包括如下步驟：

1)對質量濃度為1％-5％的纖維漿料調節pH至5-6.5，在300-800rpm的轉速攪拌下，加入纖維素酶，使纖維素酶的質量分數為0.02％-0.5％，在45℃-50℃的水浴保溫處理0.5h-3h，得到纖維素酶預處理漿料；

2)將甲基乙烯基醚/馬來酸酐共聚物和聚乙二醇加水混勻得溶液1，將溶液1與纖維素酶預處理漿料混合，攪拌0.5-1.5h，在50-70℃的條件下干燥；在120-140℃的溫度下放置2-15min，得到吸水纖維，所述纖維素酶預處理漿料、甲基乙烯基醚/馬來酸酐共聚物、聚乙二醇的質量比為1:0.5-2:0.12-0.3。

纖維漿料的質量濃度優選3％。

纖維漿料為漂白針葉木硫酸鹽漿、漂白闊葉木硫酸鹽漿或機械漿。

漂白針葉木硫酸鹽漿優選云杉漂白硫酸鹽漿或南方松漂白硫酸鹽漿。

漂白闊葉木硫酸鹽漿優選楊木漂白硫酸鹽漿或桉木漂白硫酸鹽漿。

機械漿優選楊木漂白化學熱磨機械漿或楓木高得率漿。

步驟(1)所述轉速優選500rpm。

步驟(2)放置的溫度優選130℃，放置的時間優選6.5min。

聚乙二醇優選聚乙二醇3350或聚乙二醇1450。

本發明所采用的用纖維素酶處理漿料纖維，能夠使纖維素纖維產生更多的孔隙結構，為交聯、接枝共聚反應提供更多的空間和結合點，大大提高了改性后纖維素纖維的吸水性能。本發明的方法操作簡單，所獲得的吸水纖維的吸水能力高。

具體實施方式

下面的實施例是為了使本領域的技術人員能夠更好地理解本發明，但并不以任何方式限制本發明。

甲基乙烯基醚/馬來酸酐共聚物和聚乙二醇起到交聯劑的作用。

各實施例的纖維素酶的活性為700EGU/g。

實施例1

一種吸水纖維的制備方法，包括如下步驟：

1)量取四份質量濃度為3％的楊木漂白化學熱磨機械漿調節pH至5.5，在500rpm的轉速攪拌下，一份不加纖維素酶，其余三份加入纖維素酶，使纖維素酶的質量分數分別為0.02％、0.04％和0.5％，在50℃的水浴保溫處理1h，得到纖維素酶預處理漿料；

2)將甲基乙烯基醚/馬來酸酐共聚物和聚乙二醇3350加水混勻得溶液1，將溶液1與纖維素酶預處理漿料混合，攪拌1h，在65℃的條件下干燥至其質量不再改變；在130℃的溫度下放置(即固化)6.5min，得到吸水纖維，所述纖維素酶預處理漿料、甲基乙烯基醚/馬來酸酐共聚物、聚乙二醇3350的質量比為1:1.12:0.17。

將吸水纖維分散于去離子水中，調節其pH＝8使其充分潤脹，測定其吸水能力。

纖維素酶用量對楊木漂白化學熱磨機械漿纖維吸水能力的影響如表1所示，隨著纖維素酶用量的逐漸增大，吸水能力明顯上升。

表1纖維素酶用量對楊木漂白化學熱磨機械漿纖維吸水能力的影響

實施例2

一種吸水纖維的制備方法，包括如下步驟：