[发明专利]天然植物源抑菌型高吸水树脂的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明属于高分子聚合物基复合材料领域，具体涉及天然植物源抑菌型高吸水树脂的制备方法。

【背景技术】

高吸水树脂是一类具有一定的交联度，不溶于水，吸水膨胀性的功能高分子材料，能吸收大量的水，目前广泛应用于医疗卫生、农林园艺、食品加工、环境保护、美容化妆、土木建筑、石油开采等领域。淀粉系高吸水树脂主要是指以淀粉为骨架，通过与其他单体接枝共聚形成的一类高分子材料，这类高吸水树脂除具有合成高吸水树脂的高吸水，强保水的优点外，同时还具有可生物降解的特性，在使用遗弃中可以减少对环境的污染，且因淀粉原料来源广泛、种类繁多、产量丰富、价格低廉，所以其研究一直是热点。由于淀粉是一种多糖，很容易给微生物提供C源和N源，所以淀粉系高吸水树脂很容易滋生细菌和霉变，给淀粉系高吸水树脂的使用和存储造成了很大的问题。

为了解决上述问题，从业人员研发制备出具有抑菌性能的吸水树脂，但往往存在着一定缺陷，例如：1、公开号为CN101559234A、名称为“新型高吸水树脂/抗菌剂复合材料及其制备方法和用途”的中国专利，其所揭露的新型高吸水树脂是通过将吸水树脂颗粒添加到含有银离子、锌离子、氧化钛及其混合物的分散液中，搅拌静置，经干燥成为含抗菌剂的复合材料；但该复合材料由于银离子的水溶性，在遇到水时易溶于水中而未附着于吸水材料表面，且对于锌离子、氧化钛复合材料需要在光催化条件下才具备抗菌功能。2、申请号为CN201110121713.X的中国专利中公开了一种具有抑菌性能吸水树脂的制备方法及工艺步骤，制备的壳聚糖吸水树脂产品具备高吸水性能的同时也具备良好的抑菌效果，但天然抗菌剂-壳聚糖及其衍生物类由于其制备成本较高，从而限制了工业化生产。

此外，合成抗菌剂在各领域的应用越来越广泛，能够解决一些抗菌性问题，但它也产生了一系列的问题，给人类的生存环境带来了严重污染：无机抗菌剂，有些有很大毒副作用，像金属离子汞、银、铜、铅等会对皮肤有致癌性，同时受资源的限制，应用推广有一定困难；有机抗菌剂虽有30多年的应用历史，除安全性外（如毒副作用，某些单体甚至有致癌作用），还存在耐热性差、易分解和使用寿命短等问题。

基于上述合成抗菌剂的各种缺陷，天然植物源抗菌剂随之应运而生，天然植物源抗菌剂与合成抗菌剂相比，具有很多优点：（1）无毒无害，对皮肤无过敏性和致癌性；具有较好的生物可降解性和环境相容性；（2）环保：它取自天然的植物，不是化学合成，提取过程和应用过程中一般不会有危害人体和环境的物质生成，且成本低。但是，国内对植物源杀菌剂的研究主要是从天然植物中提取抑菌剂应用于农业病害的防治，直接将含农药活性物质的植物或提取其有效成分加工成农药；或者将不同植物活性成分进行有机和合理配伍后加工成农药；从天然植物中提取抑菌剂在制备天然防腐剂中也有应用；然而将天然植物中提取的活性物质应用于高效吸水树脂方面的研究报道尚未发现。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供天然植物源抑菌型高吸水树脂的制备方法。

本发明是通过以下两种技术方案解决上述技术问题的：

技术方案之一：

一种天然植物源抑菌型高吸水树脂的制备方法，包括如下具体操作：

将氢氧化钾在水中充分溶解后加入丙烯酸溶液，中和后加入糊化的淀粉，其中淀粉、氢氧化钾与丙烯酸的加入量之比，以重量计为淀粉：氢氧化钾：丙烯酸=5～20：50.5～62.2：100；之后调节中和度为65～80%，使反应完全得中和液，冷却中和液备用；

将浓度为100～160mg/ml的抑菌剂加至冷却后的中和液中，搅拌后加入引发剂、交联剂进行接枝共聚反应，其中抑菌剂、中和液、引发剂和交联剂的加入量之比，以重量计为抑菌剂：中和液：引发剂：交联剂=9.5～38.1：50.5～62.2:0.1～0.7：0.005～0.050；且接枝共聚反应于65～80℃条件下进行，反应至溶液呈粘稠状，然后继续反应1～6h得到具有抑菌性能的淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂即所述天然植物源抑菌型高吸水树脂；

其中，抑菌剂为氧化苦参碱、苦参碱或苦参总碱中的任一种。

进一步地，将所得天然植物源抑菌型高吸水树脂置于65℃烘箱中烘干至质量恒定，然后粉碎得到粉末状产品。

进一步地，所述引发剂采用过硫酸钾。

进一步地，所述的交联剂采用N，N′-亚甲基双丙烯酰胺。

技术方案之二：

一种天然植物源抑菌型高吸水树脂的制备方法，包括如下具体操作：