[發明專利]一種輕質氣凝膠材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810243299.1
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108353797B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 王宇昕
• 申請（專利權）人: 王宇昕
• 主分類號: A01K1/015
• 分類號: A01K1/015
• 代理公司: 北京中慧創科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11721
• 代理人: 由元

1.一種輕質氣凝膠材料，其特征在于，由以下原料制備而成：

高分子材料，10-50重量份；

粘土，10-50重量份；

所述輕質氣凝膠材料具有微米級多孔結構和納米級片層結構；

所述輕質氣凝膠材料的密度為0.1-0.5g/cm³；

所述高分子材料為果膠、殼聚糖、聚乙烯醇、生物纖維素、植物纖維素、淀粉改性吸水樹脂和丙烯酸系吸水樹脂中的任意一種或多種；

所述粘土為蒙脫土、高嶺土、膨潤土、凹凸棒土中的任意一種或多種的組合；

所述輕質氣凝膠材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）將特定重量份的高分子材料和粘土混合，加入水作為媒介攪拌變為黏稠狀態；

（2）在-10℃到-190℃的溫度條件下冷凍，將物料由液態變為固態；

（3）在20-30℃的溫度條件下進行凍干處理，終止凍干處理時物料的含水量為3wt%-5wt%，完成凍干處理后即得到所述輕質氣凝膠材料。

2.根據權利要求1所述的輕質氣凝膠材料，其特征在于，所述原料中還包括添加劑，所述添加劑為無機填料和吸附劑中的至少一種，其中，所述無機填料為玉米秸稈粉、麥秸稈粉、棉秸稈粉、稻谷秸稈粉中的任意一種或多種的組合，所述吸附劑為活性炭、珊瑚礁粉、藻酸鹽及其衍生物中的任意一種或多種的組合。

3.根據權利要求2所述的輕質氣凝膠材料，其特征在于，步驟（1）中將特定重量份的高分子材料和粘土混合時，還加入添加劑共同進行混合。

4.根據權利要求1-3任一項所述的輕質氣凝膠材料，其特征在于，還添加有用于貓類尿液或糞便檢測的顯色指示劑，結合制備方法中采用的凍干操作，能夠在不破壞顯色指示劑活性的同時，保證固色穩定且不易析出。

5.根據權利要求4所述的輕質氣凝膠材料，其特征在于，所述高分子材料為淀粉改性吸水樹脂和丙烯酸系吸水樹脂中的至少一種，所述淀粉改性吸水樹脂和丙烯酸系吸水樹脂的平均粒徑為1-100微米。

6.一種輕質氣凝膠材料，其特征在于，制備原料中包括：高分子材料，20重量份；粘土，30重量份；所述高分子材料為果膠，所述粘土為蒙脫土；所述輕質氣凝膠材料的制備方法為：

（1）將20重量份的果膠、30重量份的蒙脫土以及1重量份的抗菌劑在常溫下混合，并加入100重量份的水，加熱至40攝氏度，并放入攪拌器以450-500轉/分的速度攪拌10分鐘以形成一定粘度的水凝膠，所述抗菌劑為竹子提取液；

（2）將液體倒入平盤中，在平盤中的液體的厚度為10mm，并放入零下40攝氏度冷凍室內保持12小時；

（3）將平盤放入冷凍干燥機內，將冷凍干燥機內的溫度設置為25℃，壓強設置為40Pa，冷凍干燥24小時后，在氣凝膠的含水率以質量百分比計為5wt%時取出所得氣凝膠；

（4）將凍干的樣品投入破碎機粉碎成15-20mm的混合氣凝膠小塊，密度為0.5g/cm³的成品即為所述輕質氣凝膠材料；

其中，所述輕質氣凝膠材料具有微米級多孔結構和納米級片層結構。