一種片狀水凝膠材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種片狀水凝膠材料及其制備方法，其中，片狀水凝膠材料按原料總重量的百分含量計，由如下原料組成：聚乙烯醇占4-18％、聚乙烯吡咯烷酮占0-12％、聚氧化乙烯占0-2％、海藻酸鈉占0-3％、殼聚糖占0-0.5％、黃原膠占0-1.5％、聚丙烯酸鈉占0-1.5％、水占69.99-93.5％。所述片狀水凝膠材料制備方法如下：將原料升溫攪拌至透明、粘稠狀溶液，取出降溫并涂于兩層離型膜之間，低溫冷藏預(yù)成型，通過電子加速器輻射成型，裁切并裝入包裝物，輻射滅菌，得到所述片狀水凝膠材料。通過本方法制備的水凝膠片材具有較高的含水量、生物相容性及安全性，且片材的厚度均一性較目前技術(shù)有較大提高；所述制備方法簡單易行，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)能耗低，可應(yīng)用于水凝膠片材規(guī)?；a(chǎn)。
【專利說明】一種片狀水凝膠材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種片狀水凝膠材料及其制備方法，屬于化學(xué)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 水凝膠是一種具有三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠大量溶脹吸附及釋放水而保持原有結(jié) 構(gòu)形態(tài)的高分子化合物，由于其具有良好的保水性能，且機械性能可調(diào)，被廣泛應(yīng)用于農(nóng) 業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、醫(yī)療護(hù)理產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。水凝膠材料可以通過物理、化學(xué)方法合成制得。通 過物理合成方法的合成水凝膠，其空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)通過分子間作用力或分子鏈的糾纏形成， 在高溫或其他特殊條件下其形態(tài)及性能穩(wěn)定性差，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域?；瘜W(xué)方法合成水凝 膠材料是通過添加引發(fā)劑、交聯(lián)劑或高能射線照射，使水溶性高分子材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形 成共價鍵，實現(xiàn)交聯(lián)制得。由于引發(fā)劑、交聯(lián)劑多為性能活潑的小分子，未發(fā)生反應(yīng)的此類 添加劑導(dǎo)致通過此類方法制備的水凝膠的生物相容性及安全性無法得到保證，無法用于醫(yī) 療、生物工程等高端應(yīng)用領(lǐng)域，而高能射線能夠使親水性高分子化合物分子之間直接發(fā)生 反應(yīng)，無需添加小分子活性成分，因此具有更高的生物相容性、安全性，及更為廣泛的應(yīng)用 領(lǐng)域。
[0003] 由于用于制備水凝膠材料的親水性高分子聚合物水溶液固含量較低，導(dǎo)致料液粘 度小，流動性強，目前多采用向模具中注入用于合成水凝膠材料的親水性高分子聚合物水 溶液，再將盛有料液的模具通過高能射線輻射后制得水凝膠材料的技術(shù)方案。但此工藝受 到模具尺寸的限制，無法生產(chǎn)面積較大的片材，而由于模具在轉(zhuǎn)移及其他工藝環(huán)節(jié)中，容易 出現(xiàn)傾斜，導(dǎo)致水凝膠片材厚度不均，產(chǎn)品質(zhì)量不一致等問題。為解決以上技術(shù)問題，已有 專利報道通過將料液注入模具或涂膜后，先通過反復(fù)凍融工藝使凝膠成型后，再將已經(jīng)成 型的水凝膠材料通過高能射線輻射合成水凝膠片材或薄膜。但通過反復(fù)凍融工藝時間及能 源消耗都非常高，且在反復(fù)凍融過程中，水凝膠材料中容易形成結(jié)晶而影響水凝膠材料的 透明度，而使其應(yīng)用領(lǐng)域受到局限。
[0004] 總之，現(xiàn)有技術(shù)合成水凝膠材料的缺陷在于：
[0005] 1.由于料液粘度低、流動性高，模具注入料液后不便于移動；
[0006] 2.由于模具的移動及傾斜導(dǎo)致注模一輻射工藝無法制備較薄的片材；
[0007] 3.凍融工藝合成時間長，能源消耗高，導(dǎo)致成本提高；
[0008] 4.凍融工藝會導(dǎo)致水凝膠材料透明度降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種合成片狀水凝膠材料及其制備方法，本方 法生產(chǎn)的水凝膠片材具有較高的含水量，由于采用的原料具有較高的安全性，并且采用輻 射工藝合成，水凝膠片材具有較高的生物相容性及安全性。
[0010] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種合成片狀水凝膠材料，按原料總 重量的百分含量計，由如下原料組成：
[0011] 聚乙烯醇占4-18 %、聚乙烯吡咯烷酮占0-12 %、聚氧化乙烯占0-2 %、海藻酸鈉占 0-3%、殼聚糖占0-0? 5%、黃原膠占O-L 5%、聚丙烯酸鈉占O-L 5%、水占69. 99-93. 5%。
[0012] 本發(fā)明還提供一種片狀水凝膠材料的制備方法，包括：
[0013] 1)按原料總重量的百分含量計，取如下原料：聚乙烯醇占4-18%、聚乙烯吡咯 烷酮占0-12%、聚氧化乙烯占0-2%、海藻酸鈉占0-3%、殼聚糖占0-0. 5%、黃原膠占 O-L 5%、聚丙烯酸鈉占O-L 5%、水占69. 99-93. 5% ;
[0014] 2)將上述原料投入具備攪拌及加熱功能的反應(yīng)設(shè)備中，將反應(yīng)設(shè)備升溫至 90-98°C后，攪拌原料至得到透明、粘稠狀溶液，即料液；
[0015] 3)將料液轉(zhuǎn)移至盛料筒中放置，待料液溫度降至20°C后，通過涂布設(shè)備將料液涂 于兩層離型膜之間，涂布厚度為0. 5-10mm，將涂布制得的片材放入冷藏設(shè)備中冷藏，對片材 進(jìn)行預(yù)成型；
[0016] 4)將預(yù)成型后的片材通過電子加速器輻射成型，將成型后的片材裁切并裝入包裝 物中，輻射滅菌，每次輻射滅菌劑量為5-20kGy，輻射滅菌次數(shù)為2次，得到片狀水凝膠材 料。
[0017] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0018] 進(jìn)一步，在3)中，所述冷藏溫度為-3-5°C，冷藏時間為4-24h。
[0019] 進(jìn)一步，在4)中，所述片材通過電子加速器輻射成型，每次輻射劑量為10_25kGy， 輻照次數(shù)為2-6次。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是：
[0021] 1.本方法生產(chǎn)的水凝膠片材具有較高的含水量，由于采用的原料具有較高的安全 性，并且采用輻射工藝合成，水凝膠片材具有較高的生物相容性及安全性。
[0022] 2.同現(xiàn)有技術(shù)相較，所提供的配方加入增稠成分，能夠提升料液粘度，降低料液的 流動性，使料液能夠通過涂布設(shè)備制成片材，突破了模具對片材尺寸的限制，避免了因操作 不當(dāng)導(dǎo)致片材厚度不均。
[0023] 3.本發(fā)明通過低溫冷藏工藝使涂布獲得的水凝膠片材初步成型，避免料液流淌或 因擠壓造成厚度不均；
[0024] 4.本方法操作簡易、生產(chǎn)周期短、能耗小，適用于水凝膠片材規(guī)?；笈可a(chǎn)。

【具體實施方式】
[0025] 以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限 定本發(fā)明的范圍。
[0026] 實施例中所用聚乙烯醇的牌號為1799，
[0027] 聚乙烯吡咯烷酮的牌號為K90，
[0028] 聚氧化乙烯的相對分子量為20000-100000，
[0029] 海藻酸鈉購自廣州利源化工有限公司，
[0030] 殼聚糖購自海斯摩爾生物科技有限公司，
[0031] 聚丙烯酸鈉的牌號為N70。
[0032] 實施例1
[0033] 按表1中組分，將原料投入具備攪拌及加熱功能的反應(yīng)設(shè)備中，根據(jù)附表2給出的 工藝參數(shù)，將反應(yīng)設(shè)備升溫至95°C后攪拌至料液呈透明、粘稠狀溶液，將料液轉(zhuǎn)移至盛料筒 中放置，待料液溫度降至20°C后，將料液通過涂布設(shè)備將料液涂于兩層離型膜之間，涂布厚 度為3_，將涂布制得的片材放入冷藏設(shè)備中冷藏，冷藏溫度為0°C，冷藏時間為8h，對片材 進(jìn)行預(yù)成型，將預(yù)成型后的片材通過電子加速器輻射成型，每次輻射劑量為20kGy，輻照次 數(shù)為3次，將輻射成型的片材裁切并裝入包裝物中，進(jìn)行輻射滅菌，每次滅菌劑量為lOkGy， 輻射次數(shù)為2次，得到所述水凝膠片材。
[0034]表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種片狀水凝膠材料，其特征在于，按原料總重量的百分含量計，由如下原料組成： 聚乙烯醇占4-18%、聚乙烯吡咯烷酮占0-12%、聚氧化乙烯占0-2%、海藻酸鈉占 0-3%、殼聚糖占0-0? 5%、黃原膠占0-1. 5%、聚丙烯酸鈉占0-1. 5%、水占69. 99-93. 5%。
2. -種片狀水凝膠材料的制備方法，其特征在于，包括： 1) 按原料總重量的百分含量計，取如下原料：聚乙烯醇占4-18%、聚乙烯吡咯烷酮占 0-12%、聚氧化乙烯占0-2%、海藻酸鈉占0-3%、殼聚糖占0-0. 5%、黃原膠占0-1. 5%、聚 丙烯酸鈉占0-1. 5%、水占69. 99-93. 5% ; 2) 將上述原料投入具備攪拌及加熱功能的反應(yīng)設(shè)備中，將反應(yīng)設(shè)備升溫至90-98°C 后，攪拌原料至得到透明、粘稠狀溶液，即料液； 3) 將料液轉(zhuǎn)移至盛料筒中放置，待料液溫度降至20°C后，通過涂布設(shè)備將料液涂于兩 層離型膜之間，涂布厚度為0. 5-10mm，將涂布制得的片材放入冷藏設(shè)備中冷藏，對片材進(jìn)行 預(yù)成型； 4) 將預(yù)成型后的片材通過電子加速器輻射成型，將成型后的片材裁切并裝入包裝物 中，輻射滅菌，每次輻射滅菌劑量為5-20kGy，輻射滅菌次數(shù)為2次，得到片狀水凝膠材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，在3)中，所述冷藏溫度為-3-5°C，冷 藏時間為4-24h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，在4)中，所述片材通過電子加速 器輻射成型，每次輻射劑量為10_25kGy，輻射次數(shù)為2-6次。
【文檔編號】A61L15/28GK104474583SQ201410668812
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】王靖哲, 荊晶, 余航, 于春暖, 王栗, 陳亮 申請人:長春吉原生物科技有限公司, 郭慶辀