CN102219956A - 一种基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒及其制备方法，具体步骤为：将纳米银粉分散到非极性或弱极性溶剂中，然后添加聚丙烯切片并使其溶解。接着通过加热回流去除溶剂，干燥后研磨成粉，最后通过螺杆挤出基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒。该法生产的抗菌母粒分散性优异、稳定性好、生产工艺简单、溶剂可以循环利用、绿色环保，而且产品具有通用性强，抗菌性持久，可再加工等优异性能，具有极广的应用性。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种能够制备多种抗菌塑料纤维薄膜制品的塑料母粒，尤其涉及能够制备聚丙烯类塑料薄膜制品的塑料母粒。
背景技术
“抗菌”成为21世纪热门的词汇之一，反应了人们对于卫生和生活质量的重视。抗菌材料的制备，特别是抗菌塑料和薄膜通常是采用添加抗菌剂实现的。抗菌剂的抗菌效能和制品的效能直接相关。目前抗菌剂主要分为三类：无机，有机和天然抗菌剂。有机抗菌剂即效性强，但安全性差，化学稳定性差，有机抗菌剂耐温性差，在树脂加工温度和压力下极易分解失效，而且细菌也会对此类抗菌剂产生抗药性。无机金属抗菌剂抗菌性良好，特别是纳米银，具有光谱杀菌的良好效果，但是难分散和不耐高温。有人将其载于多孔无机物，如沸石，羟基磷灰石，磷酸盐等，以提高其可加工性，可效果不明显，如下列专利文献报道：JP、2001071411，2001；JP，2001048798，2001，CN1294144A，CN1397591A等。
发明内容
本发明针对背景技术中存在的问题，提出了一种纳米银分散性优异、稳定性好、生产工艺简单、绿色环保、产品通用性强、抗菌性持久，可再加工型优异的基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒的制备方法。这种基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒的制备方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：
(1)将纳米银粉分散到溶剂中，分散均匀后添加聚丙烯切片使其溶解；
(2)加热回流聚丙烯/纳米银体系，去除体系中的溶剂，干燥后研磨成粉；
(3)将聚丙烯/纳米银粉和树脂粉体混合，通过螺杆挤出，制备聚丙烯类抗菌母粒。
步骤(1)中所用纳米银为油溶性纳米银粉体，或者为油溶性纳米银正己烷，正庚烷，环己烷，等5-18烷等至少其中一种非极性溶剂分散液；纳米银，其特征在于其粒径为2-100nm；
步骤(1)中所用聚丙烯的MFI为15-35g/10min；
步骤(1)中所用的纳米银与聚丙烯的重量比为1∶0.01-2；
步骤(1)中所用的溶剂可以是正己烷，正庚烷，环己烷，等5-18烷中的一种或两种以上混合溶剂，也可以是甲苯，二甲苯，石油醚等弱极性溶剂中的一种或两种以上混合溶剂，或者是至少一种非极性和至少一种弱极性溶剂的混合溶剂；
步骤(2)中所用的加热回流温度为50-150℃；
步骤(2)中研磨粉体的粒径为：0.1μm-5μm；
步骤(3)中所述的树脂为聚丙烯，聚乙烯，PET，PTT，PBT，PA6，PA66，PVA，PVC，PCL等合成高分子树脂也可以是纤维素等天然高分子树脂或者是其至少两种的混合物；
步骤(3)中所述的聚丙烯/纳米银粉与树脂的重量比为：1∶0.1-10；
步骤(3)中所述的螺杆挤出温度为：150-350℃；
一种基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒，其特征在于，它既可以用于纤维，也可以塑料，薄膜；该抗菌母粒具有长久抗菌性，有效抗菌时间大于10年。
本发明的有益效果：
1、本发明对设备要求低、实施方便、工艺简单；
2、本发明制备的母粒纳米银分散均匀、稳定好、抗菌性优异；
3、该发明溶剂回收利用，无“三废”排放，符合绿色环保的要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。附图1是基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒的初生纤维及薄膜片。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1：将纳米银粉10g溶于500ml正己烷与二甲苯的混合液中，正己烷和二甲苯的质量比为1∶1，然后添加MFI为25的聚丙烯切片中100g，于广口回流装置中在130℃下加热回流直至溶解，之后升高温度至150℃蒸馏出溶剂，冷却后取出固体研磨成粉。之后再将粉体和聚丙烯粉末以1∶100的质量比加入双螺杆于190℃共混挤出切粒，即得到色泽鲜艳的聚丙烯母粒。
实施例2：将纳米银粉10g溶于500ml甲苯和二甲苯的混合液中，甲苯和二甲苯的质量比为2∶1，然后添加MFI为20的聚丙烯切片中100g，于广口回流装置中在130℃下加热回流直至溶解，之后升高温度至150℃蒸馏出溶剂，冷却后取出固体研磨成粉。之后再将粉体和PET粉末以1∶50的质量比加入双螺杆于280℃共混挤出切粒，即得到色泽鲜艳的改性PET母粒。
实施例3：将纳米银的正庚烷溶液，其中含纳米银10g与500ml正己烷与石油醚的混合液中，正己烷和石油醚的质量比为1∶1，然后添加MFI为25的聚丙烯切片中200g，于广口回流装置中在130℃下加热回流直至溶解，之后升高温度至150℃蒸馏出溶剂，冷却后取出固体研磨成粉。之后再将粉体和聚乙烯粉末以1∶100的质量比加入双螺杆于185℃共混挤出切粒，即得到色泽鲜艳的聚乙稀母粒。
实施例4：将纳米银的正庚烷和环己烷的混合溶液，其中含纳米银10g，与500ml正己烷与石油醚的混合液混合，正己烷和石油醚的质量比为1∶1，然后添加MFI为25的聚丙烯切片中200g，于广口回流装置中在130℃下加热回流直至溶解，之后升高温度至150℃蒸馏出溶剂，冷却后取出固体研磨成粉。之后再将粉体和PVA树脂以1∶100的质量比加入双螺杆于185℃共混挤出切粒，即得到色泽鲜艳的PVA母粒。
Claims (8)
1.一种基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒及其制备方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：
(1)将纳米银粉分散到溶剂中，分散均匀后添加聚丙烯切片使其溶解；
(2)加热回流聚丙烯/纳米银体系，去除体系中的溶剂，干燥后研磨成粉；
(3)将聚丙烯/纳米银粉和树脂混合，通过螺杆挤出，制备聚丙烯类抗菌母粒。
2.根据权利要求项1所述的一种基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒及其制备方法，其特征在于；步骤(1)中所用纳米银为油溶性纳米银粉体，或者为油溶性纳米银正己烷，正庚烷，环己烷，等5-18烷等至少其中一种非极性溶剂分散液，其粒径为2-100nm。
3.根据权利要求项1所述的一种基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒及其制备方法，其特征在于；步骤(1)中所用聚丙烯的MFI为15-35g/10min，其与纳米银的总量比为10-10000∶1。
4.根据权利要求项1所述的一种基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒及其制备方法，其特征在于；步骤(1)中所用的溶剂可以是正己烷、正庚烷、环己烷，等5-18烷中的一种或两种以上混合溶剂，也可以是甲苯、二甲苯、石油醚等弱极性溶剂中的一种或两种以上混合溶剂，或者是至少一种非极性和至少一种弱极性溶剂的混合溶剂。
5.根据权利要求项1所述的一种基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒及其制备方法，其特征在于；步骤(2)中所用的加热回流温度为50-150℃。
6.根据权利要求项1所述的一种基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒及其制备方法，其特征在于；步骤(2)中研磨粉体的粒径为：0.1μm-5μm。
7.根据权利要求项1所述的一种基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒及其制备方法，其特征在于；步骤(3)中所述的树脂为聚丙烯、聚乙烯、PET、PTT、PBT、PA6、PA66、PVA、PVC、PCL等合成高分子树脂也可以是纤维素等天然高分子树脂或者是其至少两种的混合物，其与聚丙烯/纳米银粉的重量比为10-10000∶1。
8.根据权利要求项1所述的一种基于纳米簇技术的广谱高效抗菌母粒及其制备方法，其特征在于；步骤(3)中所述的螺杆挤出温度为：150-350℃。
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