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CN106366442A - 一种基于紫外光吸收型抗菌树脂 - Google Patents

一种基于紫外光吸收型抗菌树脂 Download PDF

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CN106366442A
CN106366442A CN201610797364.6A CN201610797364A CN106366442A CN 106366442 A CN106366442 A CN 106366442A CN 201610797364 A CN201610797364 A CN 201610797364A CN 106366442 A CN106366442 A CN 106366442A
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Abstract

本申请涉及一种基于紫外光吸收型抗菌树脂，述抗菌树脂为先将抗菌剂与树脂混炼，获得抗菌母料，再将抗菌母料与树脂混炼，经过注塑、挤出等工艺得到所述抗菌树脂。

Description

一种基于紫外光吸收型抗菌树脂
技术领域
本申请涉及抗菌树脂领域，尤其涉及一种基于紫外光吸收型抗菌树脂。
背景技术
生产生活中，由于有害病菌的无处不在，其对人们的健康造成很大威胁。利用杀菌抗菌材料抑制和杀灭有害细菌的生长、繁殖是防止细菌传播的有效途径。当前，抗菌材料已经广泛应用于人们的日常生产与生活中，比如应用于塑料产品与卫生洁具中。
抗菌材料是一种对微生物具有强大杀灭能力或抑制能力的新型材料，现已广泛应用于人们日常生活与工农业发展中，目前，抗菌材料更多是指添加一定的抗菌物质——抗菌剂，从而使材料具有抑制或杀灭附着在其表面自身的微生物的能力，比如抗菌陶瓷、抗菌金属、抗菌纤维、抗菌塑料等。
现有抗菌材料仍然存在抗菌能力需要提高，抗变色能力不强，稳定性差等问题。
发明内容
本发明旨在提供一种基于紫外光吸收型抗菌树脂，以解决上述提出问题。
本发明的实施例中提供了一种基于紫外光吸收型抗菌树脂，所述抗菌树脂为先将抗菌剂与树脂混炼，获得抗菌母料，再将抗菌母料与树脂混炼，经过注塑、挤出等工艺得到所述抗菌树脂。
优选地，所述树脂为聚丙烯树脂，所述抗菌剂为载银锌铜沸石抗菌剂，所述抗菌剂中银、锌、铜的摩尔比为3：1：2，所述抗菌剂粒径为4μm。
优选地，所述抗菌树脂中还含有紫外吸收剂和红外吸收剂，所述紫外吸收剂为羟基碳酸铝镁，所述红外吸收剂为TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子。所述紫外吸收剂和红外吸收剂在抗菌树脂中质量分数为0.05％～0.010％。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明的抗菌树脂，其对大肠杆菌和金黄色葡萄糖菌具有明显的杀菌效果，同时由于添加剂的使用，该抗菌树脂的变色效果不明显，从而解决了上述提出问题。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明所述抗菌树脂的制作流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
生产生活中，由于有害病菌的无处不在，其对人们的健康造成很大威胁。利用杀菌抗菌材料抑制和杀灭有害细菌的生长、繁殖是防止细菌传播的有效途径。当前，抗菌材料已经广泛应用于人们的日常生产与生活中，比如应用于塑料产品与卫生洁具中。
抗菌材料是一种对微生物具有强大杀灭能力或抑制能力的新型材料，现已广泛应用于人们日常生活与工农业发展中，目前，抗菌材料更多是指添加一定的抗菌物质——抗菌剂，从而使材料具有抑制或杀灭附着在其表面自身的微生物的能力，比如抗菌陶瓷、抗菌金属、抗菌纤维、抗菌塑料等。
抗菌剂通常分为有机抗菌剂和无机抗菌剂。有机抗菌剂是以有机酸类、酚类、季铵盐类等有机物为抗菌成分的抗菌剂，无机抗菌剂主要是利用银、铜、锌等金属本身具有的抗菌能力，通过物理吸附或离子交换等方法，将银、铜、锌等金属固定于多孔材料的表面或孔道内，然后将其加入到制品中获得具有抗菌性的材料。其中，有机抗菌剂能有效抑制有害病菌、霉菌的产生于繁殖，见效快，但是存在稳定性差、易分解、持久性差、毒性大等缺点，长期使用对人体有害；无机抗菌剂是目前研究的重点，具有低毒性、耐热性、持久性等优点，是纤维、塑料、建材等生活制品适宜抗菌品种。
此外，沸石是一种碱金属或碱土金属的结晶型硅铝酸盐，又名分子筛，其结构为硅氧四面体和铝氧四面体共用氧原子而构成的三维骨架结构，具有较大的比表面积，由于骨架中的铝-氧四面体电价不平衡，为达到静电平衡，结构中必须结合钠、钙等金属阳离子，其可以被其它阳离子交换，使得沸石具有很强的阳离子交换能力；当制备沸石抗菌剂时，将沸石浸渍于溶液中，银离子置换沸石结构内的碱金属或碱土金属离子，利用银离子的抗菌性能，使得沸石具有抗菌能力。
然而，现有载银沸石抗菌剂仍然存在抗菌能力需要提高，抗变色能力不强，稳定性差等问题。
应用场景一：
本申请的实施例涉及一种基于紫外光吸收型抗菌树脂，所述抗菌树脂为先将抗菌剂与树脂混炼，获得抗菌母料，再将抗菌母料与树脂混炼，经过注塑、挤出等工艺得到所述抗菌树脂。
抗菌剂与树脂两次混炼，能够保证得到的抗菌树脂中抗菌剂分散均匀，进而使得该抗菌材料整体抗菌性的均一。
优选地，所述树脂为聚丙烯树脂，所述抗菌剂为载银锌铜沸石抗菌剂，所述抗菌剂中银、锌、铜的摩尔比为3：1：2，所述抗菌剂粒径为4μm。
沸石由于具有多孔结构，比表面积较大，并且沸石结构中含有金属阳离子，具有很强的阳离子交换能力，是一种天然的抗菌剂载体；银离子、锌离子、铜离子均具有较强的杀菌能力，三者按比例混合使用，对杀菌能力的提高起到协同作用。
优选地，所述抗菌树脂中还含有紫外吸收剂和红外吸收剂，所述紫外吸收剂为羟基碳酸铝镁，所述红外吸收剂为TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子。所述紫外吸收剂和红外吸收剂在抗菌树脂中质量分数为0.05％。
所述抗菌树脂中含有银离子，由于银离子的还原和树脂的老化，造成该树脂易变色，长时间后树脂会变黄色，本申请在抗菌树脂中添加有紫外吸收剂和红外吸收剂，所述紫外吸收剂为羟基碳酸铝镁，红外吸收剂为TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子，紫外吸收剂和红外吸收剂的添加，使得所述抗菌树脂能够有效吸收紫外光与红外光，避免了银离子的还原，对抗菌树脂的变色起到很好的保护。
更进一步优选的，如图1，所述抗菌材树脂的制备步骤如下：
步骤一，制备载银锌铜沸石抗菌剂：
首先，将沸石活化处理：取沸石放置在400℃的热处理炉中，煅烧2h，以去除沸石孔道中残留的有机物杂质；
然后取10g活化沸石，分散到100ml去离子水中，用稀硝酸调节pH值为3.9，在50℃水浴下加入硝酸银、硝酸锌和硝酸铜混合溶液进行离子交换，离子交换后，将固体颗粒过滤、分离，然后用去离子水清洗至没有NO3-存在，清洗后将粉体在120℃下干燥20h，经过研磨筛选后保留粒径为4μm的载银锌铜沸石抗菌剂粉末。
步骤二，制备抗菌树脂：
首先，取聚丙烯树脂5份、载银锌铜沸石抗菌剂1份在210℃下混炼，得到抗菌母料；
然后，取抗菌母料1份、聚丙烯树脂19份、紫外吸收剂羟基碳酸铝镁、红外吸收剂TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子混合均匀后混炼，经过注塑和挤出等工艺后得到抗菌树脂。
优选地，将混炼后的抗菌树脂压片后制成树脂片，清洗后将菌悬液涂布于抗菌树脂表面，在培养箱中37℃下培养24h，计数显示其对大肠杆菌24小时杀菌率为99.88％，对金黄色葡萄球菌24小时杀菌率为99.89％；同时由于紫外吸收剂和红外吸收剂的添加，经过紫外光100h照射后，抗菌树脂的颜色变化不明显。
应用场景二：
本申请的实施例涉及一种基于紫外光吸收型抗菌树脂，所述抗菌树脂为先将抗菌剂与树脂混炼，获得抗菌母料，再将抗菌母料与树脂混炼，经过注塑、挤出等工艺得到所述抗菌树脂。
抗菌剂与树脂两次混炼，能够保证得到的抗菌树脂中抗菌剂分散均匀，进而使得该抗菌材料整体抗菌性的均一。
优选地，所述树脂为聚丙烯树脂，所述抗菌剂为载银锌铜沸石抗菌剂，所述抗菌剂中银、锌、铜的摩尔比为3：1：2，所述抗菌剂粒径为4μm。
沸石由于具有多孔结构，比表面积较大，并且沸石结构中含有金属阳离子，具有很强的阳离子交换能力，是一种天然的抗菌剂载体；银离子、锌离子、铜离子均具有较强的杀菌能力，三者按比例混合使用，对杀菌能力的提高起到协同作用。
优选地，所述抗菌树脂中还含有紫外吸收剂和红外吸收剂，所述紫外吸收剂为羟基碳酸铝镁，所述红外吸收剂为TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子。所述紫外吸收剂和红外吸收剂在抗菌树脂中质量分数为0.06％。
所述抗菌树脂中含有银离子，由于银离子的还原和树脂的老化，造成该树脂易变色，长时间后树脂会变黄色，本申请在抗菌树脂中添加有紫外吸收剂和红外吸收剂，所述紫外吸收剂为羟基碳酸铝镁，红外吸收剂为TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子，紫外吸收剂和红外吸收剂的添加，使得所述抗菌树脂能够有效吸收紫外光与红外光，避免了银离子的还原，对抗菌树脂的变色起到很好的保护。
更进一步优选的，如图1，所述抗菌材树脂的制备步骤如下：
步骤一，制备载银锌铜沸石抗菌剂：
首先，将沸石活化处理：取沸石放置在400℃的热处理炉中，煅烧2h，以去除沸石孔道中残留的有机物杂质；
然后取10g活化沸石，分散到100ml去离子水中，用稀硝酸调节pH值为3.9，在50℃水浴下加入硝酸银、硝酸锌和硝酸铜混合溶液进行离子交换，离子交换后，将固体颗粒过滤、分离，然后用去离子水清洗至没有NO3-存在，清洗后将粉体在120℃下干燥20h，经过研磨筛选后保留粒径为4μm的载银锌铜沸石抗菌剂粉末。
步骤二，制备抗菌树脂：
首先，取聚丙烯树脂5份、载银锌铜沸石抗菌剂1份在210℃下混炼，得到抗菌母料；
然后，取抗菌母料1份、聚丙烯树脂19份、紫外吸收剂羟基碳酸铝镁、红外吸收剂TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子混合均匀后混炼，经过注塑和挤出等工艺后得到抗菌树脂。
优选地，将混炼后的抗菌树脂压片后制成树脂片，清洗后将菌悬液涂布于抗菌树脂表面，在培养箱中37℃下培养24h，计数显示其对大肠杆菌24小时杀菌率为99.82％，对金黄色葡萄球菌24小时杀菌率为99.79％；同时由于紫外吸收剂和红外吸收剂的添加，经过紫外光100h照射后，抗菌树脂的颜色变化不明显。
应用场景三：
本申请的实施例涉及一种基于紫外光吸收型抗菌树脂，所述抗菌树脂为先将抗菌剂与树脂混炼，获得抗菌母料，再将抗菌母料与树脂混炼，经过注塑、挤出等工艺得到所述抗菌树脂。
抗菌剂与树脂两次混炼，能够保证得到的抗菌树脂中抗菌剂分散均匀，进而使得该抗菌材料整体抗菌性的均一。
优选地，所述树脂为聚丙烯树脂，所述抗菌剂为载银锌铜沸石抗菌剂，所述抗菌剂中银、锌、铜的摩尔比为3：1：2，所述抗菌剂粒径为4μm。
沸石由于具有多孔结构，比表面积较大，并且沸石结构中含有金属阳离子，具有很强的阳离子交换能力，是一种天然的抗菌剂载体；银离子、锌离子、铜离子均具有较强的杀菌能力，三者按比例混合使用，对杀菌能力的提高起到协同作用。
优选地，所述抗菌树脂中还含有紫外吸收剂和红外吸收剂，所述紫外吸收剂为羟基碳酸铝镁，所述红外吸收剂为TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子。所述紫外吸收剂和红外吸收剂在抗菌树脂中质量分数为0.07％。
所述抗菌树脂中含有银离子，由于银离子的还原和树脂的老化，造成该树脂易变色，长时间后树脂会变黄色，本申请在抗菌树脂中添加有紫外吸收剂和红外吸收剂，所述紫外吸收剂为羟基碳酸铝镁，红外吸收剂为TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子，紫外吸收剂和红外吸收剂的添加，使得所述抗菌树脂能够有效吸收紫外光与红外光，避免了银离子的还原，对抗菌树脂的变色起到很好的保护。
更进一步优选的，如图1，所述抗菌材树脂的制备步骤如下：
步骤一，制备载银锌铜沸石抗菌剂：
首先，将沸石活化处理：取沸石放置在400℃的热处理炉中，煅烧2h，以去除沸石孔道中残留的有机物杂质；
然后取10g活化沸石，分散到100ml去离子水中，用稀硝酸调节pH值为3.9，在50℃水浴下加入硝酸银、硝酸锌和硝酸铜混合溶液进行离子交换，离子交换后，将固体颗粒过滤、分离，然后用去离子水清洗至没有NO3-存在，清洗后将粉体在120℃下干燥20h，经过研磨筛选后保留粒径为4μm的载银锌铜沸石抗菌剂粉末。
步骤二，制备抗菌树脂：
首先，取聚丙烯树脂5份、载银锌铜沸石抗菌剂1份在210℃下混炼，得到抗菌母料；
然后，取抗菌母料1份、聚丙烯树脂19份、紫外吸收剂羟基碳酸铝镁、红外吸收剂TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子混合均匀后混炼，经过注塑和挤出等工艺后得到抗菌树脂。
优选地，将混炼后的抗菌树脂压片后制成树脂片，清洗后将菌悬液涂布于抗菌树脂表面，在培养箱中37℃下培养24h，计数显示其对大肠杆菌24小时杀菌率为99.72％，对金黄色葡萄球菌24小时杀菌率为99.65％；同时由于紫外吸收剂和红外吸收剂的添加，经过紫外光100h照射后，抗菌树脂的颜色变化不明显。
应用场景四：
本申请的实施例涉及一种基于紫外光吸收型抗菌树脂，所述抗菌树脂为先将抗菌剂与树脂混炼，获得抗菌母料，再将抗菌母料与树脂混炼，经过注塑、挤出等工艺得到所述抗菌树脂。
抗菌剂与树脂两次混炼，能够保证得到的抗菌树脂中抗菌剂分散均匀，进而使得该抗菌材料整体抗菌性的均一。
优选地，所述树脂为聚丙烯树脂，所述抗菌剂为载银锌铜沸石抗菌剂，所述抗菌剂中银、锌、铜的摩尔比为3：1：2，所述抗菌剂粒径为4μm。
沸石由于具有多孔结构，比表面积较大，并且沸石结构中含有金属阳离子，具有很强的阳离子交换能力，是一种天然的抗菌剂载体；银离子、锌离子、铜离子均具有较强的杀菌能力，三者按比例混合使用，对杀菌能力的提高起到协同作用。
优选地，所述抗菌树脂中还含有紫外吸收剂和红外吸收剂，所述紫外吸收剂为羟基碳酸铝镁，所述红外吸收剂为TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子。所述紫外吸收剂和红外吸收剂在抗菌树脂中质量分数为0.08％。
所述抗菌树脂中含有银离子，由于银离子的还原和树脂的老化，造成该树脂易变色，长时间后树脂会变黄色，本申请在抗菌树脂中添加有紫外吸收剂和红外吸收剂，所述紫外吸收剂为羟基碳酸铝镁，红外吸收剂为TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子，紫外吸收剂和红外吸收剂的添加，使得所述抗菌树脂能够有效吸收紫外光与红外光，避免了银离子的还原，对抗菌树脂的变色起到很好的保护。
更进一步优选的，如图1，所述抗菌材树脂的制备步骤如下：
步骤一，制备载银锌铜沸石抗菌剂：
首先，将沸石活化处理：取沸石放置在400℃的热处理炉中，煅烧2h，以去除沸石孔道中残留的有机物杂质；
然后取10g活化沸石，分散到100ml去离子水中，用稀硝酸调节pH值为3.9，在50℃水浴下加入硝酸银、硝酸锌和硝酸铜混合溶液进行离子交换，离子交换后，将固体颗粒过滤、分离，然后用去离子水清洗至没有NO3-存在，清洗后将粉体在120℃下干燥20h，经过研磨筛选后保留粒径为4μm的载银锌铜沸石抗菌剂粉末。
步骤二，制备抗菌树脂：
首先，取聚丙烯树脂5份、载银锌铜沸石抗菌剂1份在210℃下混炼，得到抗菌母料；
然后，取抗菌母料1份、聚丙烯树脂19份、紫外吸收剂羟基碳酸铝镁、红外吸收剂TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子混合均匀后混炼，经过注塑和挤出等工艺后得到抗菌树脂。
优选地，将混炼后的抗菌树脂压片后制成树脂片，清洗后将菌悬液涂布于抗菌树脂表面，在培养箱中37℃下培养24h，计数显示其对大肠杆菌24小时杀菌率为99.71％，对金黄色葡萄球菌24小时杀菌率为99.76％；同时由于紫外吸收剂和红外吸收剂的添加，经过紫外光100h照射后，抗菌树脂的颜色变化不明显。
应用场景五：
本申请的实施例涉及一种基于紫外光吸收型抗菌树脂，所述抗菌树脂为先将抗菌剂与树脂混炼，获得抗菌母料，再将抗菌母料与树脂混炼，经过注塑、挤出等工艺得到所述抗菌树脂。
抗菌剂与树脂两次混炼，能够保证得到的抗菌树脂中抗菌剂分散均匀，进而使得该抗菌材料整体抗菌性的均一。
优选地，所述树脂为聚丙烯树脂，所述抗菌剂为载银锌铜沸石抗菌剂，所述抗菌剂中银、锌、铜的摩尔比为3：1：2，所述抗菌剂粒径为4μm。
沸石由于具有多孔结构，比表面积较大，并且沸石结构中含有金属阳离子，具有很强的阳离子交换能力，是一种天然的抗菌剂载体；银离子、锌离子、铜离子均具有较强的杀菌能力，三者按比例混合使用，对杀菌能力的提高起到协同作用。
优选地，所述抗菌树脂中还含有紫外吸收剂和红外吸收剂，所述紫外吸收剂为羟基碳酸铝镁，所述红外吸收剂为TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子。所述紫外吸收剂和红外吸收剂在抗菌树脂中质量分数为0.010％。
所述抗菌树脂中含有银离子，由于银离子的还原和树脂的老化，造成该树脂易变色，长时间后树脂会变黄色，本申请在抗菌树脂中添加有紫外吸收剂和红外吸收剂，所述紫外吸收剂为羟基碳酸铝镁，红外吸收剂为TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子，紫外吸收剂和红外吸收剂的添加，使得所述抗菌树脂能够有效吸收紫外光与红外光，避免了银离子的还原，对抗菌树脂的变色起到很好的保护。
更进一步优选的，如图1，所述抗菌材树脂的制备步骤如下：
步骤一，制备载银锌铜沸石抗菌剂：
首先，将沸石活化处理：取沸石放置在400℃的热处理炉中，煅烧2h，以去除沸石孔道中残留的有机物杂质；
然后取10g活化沸石，分散到100ml去离子水中，用稀硝酸调节pH值为3.9，在50℃水浴下加入硝酸银、硝酸锌和硝酸铜混合溶液进行离子交换，离子交换后，将固体颗粒过滤、分离，然后用去离子水清洗至没有NO3-存在，清洗后将粉体在120℃下干燥20h，经过研磨筛选后保留粒径为4μm的载银锌铜沸石抗菌剂粉末。
步骤二，制备抗菌树脂：
首先，取聚丙烯树脂5份、载银锌铜沸石抗菌剂1份在210℃下混炼，得到抗菌母料；
然后，取抗菌母料1份、聚丙烯树脂19份、紫外吸收剂羟基碳酸铝镁、红外吸收剂TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子混合均匀后混炼，经过注塑和挤出等工艺后得到抗菌树脂。
优选地，将混炼后的抗菌树脂压片后制成树脂片，清洗后将菌悬液涂布于抗菌树脂表面，在培养箱中37℃下培养24h，计数显示其对大肠杆菌24小时杀菌率为99.44％，对金黄色葡萄球菌24小时杀菌率为99.32％；同时由于紫外吸收剂和红外吸收剂的添加，经过紫外光100h照射后，抗菌树脂的颜色变化不明显。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (3)

1.一种基于紫外光吸收型抗菌树脂，其特征在于，所述抗菌树脂为先将抗菌剂与树脂混炼，获得抗菌母料，再将抗菌母料与树脂混炼，经过注塑、挤出等工艺得到所述抗菌树脂。
2.根据权利要求1所述的紫外光吸收型抗菌树脂，其特征在于，所述树脂为聚丙烯树脂，所述抗菌剂为载银锌铜沸石抗菌剂，所述抗菌剂中银、锌、铜的摩尔比为3：1：2，所述抗菌剂粒径为4μm。
3.根据权利要求2所述的紫外光吸收型抗菌树脂，其特征在于，所述抗菌树脂中还含有紫外吸收剂和红外吸收剂，所述紫外吸收剂为羟基碳酸铝镁，所述红外吸收剂为TiO2、K2Ti6O3和Fe3O4混合粒子。所述紫外吸收剂和红外吸收剂在抗菌树脂中质量分数为0.05％～0.010％。
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