CN104893331A - 一种抗菌木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种抗菌木塑复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104893331A CN104893331A CN201510263910.3A CN201510263910A CN104893331A CN 104893331 A CN104893331 A CN 104893331A CN 201510263910 A CN201510263910 A CN 201510263910A CN 104893331 A CN104893331 A CN 104893331A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chitosan
- antibacterial agent
- wood
- nano silver
- plastic composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种抗菌木塑复合材料及其制备方法。本发明通过将壳聚糖与纳米银复合制备得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂,并用该复合抗菌剂预处理木质纤维粉表面,再将预处理后的木质纤维粉与塑料基体、辅料及加工助剂等共混制得木塑复合材料。通过用壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理木质纤维粉,可显著提高木塑复合材料的抗菌性能。该木塑复合材料不仅对大肠埃希氏杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌具有良好抗性,且安全环保,可使木塑复合材料被用于室内家居及装饰、工艺制品、卫生用品及抗菌包装等领域。
Description
技术领域
本发明属于材料领域,具体涉及一种抗菌木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
木塑复合材料是由木质纤维、热塑性塑料及特定加工助剂复合而成的一种新型材料,兼具木材和塑料二者优点,在环境保护、缓解森林资源匮乏等方面有重要意义,目前被广泛应用于室内外建筑、园林景观、汽车行业、包装运输、仓储等领域。
木塑复合材料应用初期,由于木质纤维的含量较低且品种单一,木纤维被塑料基体有效包裹,可以较好地抵御微生物、藻类、白蚁及水分、紫外线等生物及非生物因子的侵蚀。随着填充木质纤维种类及含量的增加、产业的快速发展及应用领域的不断拓展,木塑复合材料对生物及非生物因子的抗性显著下降。当木塑复合材料被安装应用并经历高温、日晒、雨淋、紫外辐射、冰冻、土埋等环境及气候因子的侵蚀老化后,材料的生物因子抗性显著降低,木填充量高的木塑铺板和天然木材一样,也会受到真菌、细菌、白蚁、藻类、海生生物等生物因子的侵蚀,导致材料的性能下降,严重时会缩短其使用寿命。目前大多通过添加抗菌剂来提高木塑复合材料及制品的生物因子抗性,改善材料的综合性能并延长其使用寿命,但总体来说,存在使用安全性或抗菌性能不够等问题而限制了其使用范围。因此,开发一种能安全环保、高效抗菌的木塑复合材料将能进一步拓展木塑材料的应用领域,具有重要的市场价值。
发明内容
本发明的第一个目的是针对现有木塑复合材料及制品在应用过程中出现的细菌危害问题而提供一种高效抗菌的木塑复合材料。
本发明的抗菌木塑复合材料,其特征在于,其原料为:按质量份数计,包括塑料基体100份、壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉30-120份、活性碳酸钙6-30份、润滑剂2-6份、偶联剂1-8份、光稳定剂1-5份、色粉1-3份和其它加工助剂1-6份;
所述的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉是通过以下方法制备的:将木质纤维粉质量5~20%的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂喷洒于木质纤维粉表面,搅拌混合均匀得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
所述的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉优选是通过以下方法处理的,将壳聚糖-纳米银复合抗菌剂喷洒到木质纤维粉表面,于高速混合机中70-90℃、350-500r/min条件下搅拌10-30min,得到经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
所述的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂优选是通过以下方法制备的:将壳聚糖溶于0.2-2wt%的乙酸溶液中,制备得到0.5-3wt%的壳聚糖乙酸溶液,向壳聚糖乙酸溶液中加入0.02-0.2mol/L的硝酸银水溶液,壳聚糖乙酸溶液与硝酸银水溶液的体积比控制在500:1-100:1;将混合液于600-900r/min磁力搅拌器上反应10-30min后,保持搅拌条件下向混合液中缓慢滴加浓度为0.05-0.2mol/L的硼氢化钠水溶液,至混合液颜色呈黄棕色且取样后经含氯离子的溶液鉴定无沉淀产生为止,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂。
所述的木质纤维粉为木粉、竹粉、蔗渣粉、稻糠粉、玉米秸秆粉或小麦秸秆粉,粒径为40-120目。
所述的塑料基体为PP、PE、HDPE或PS中的一种或两种以上的混合物,可以为新料也可以为回收料。
所述的润滑剂为硬脂酸、PE蜡或石蜡中的一种或两种以上的组合物。
所述的偶联剂为钛酸酯、铝酸酯、马来酸酐接枝聚丙烯、双氨基硅烷、双氧基硅烷、乙烯基硅烷或甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或两种以上的组合物。
所述的其它加工助剂为滑石粉、硅藻土、热稳定剂或增塑剂中的一种或两种以上的组合物。
本发明的第二个目的是提供一种抗菌木塑复合材料的制备方法。
本发明的抗菌木塑复合材料的制备方法,其特征在于,将各组份原料按上述质量份数比称取后加入到高速混合机中,于90-120℃、80-150r/min的转速下,高速混合6-20min后冷却出料,将混合物料投入到双螺杆机中进行造粒、挤出、定型和切割,挤出温度150-200℃,螺杆转速20-50r/min,得到抗菌木塑复合材料。
壳聚糖是一种天然碱性多糖,安全无毒,具有良好的生物相容性和抗菌活性,可单独或与其他物质复合后用于抑制细菌的生长及繁殖。银是一种具有广谱杀菌作用的抗菌剂,纳米银由于粒径较小而比表面积较大,更易与微生物相接触反应,相比银盐具有更强的抗菌作用。通过将壳聚糖与纳米银二者复合,一方面可协同提高复合材料的抗菌性能并可使二者的抗菌性能更稳定,另一方面也可以减少纳米银的用量,降低材料的成本并克服纳米银易变色的缺点。
本发明的抗菌木塑复合材料的有益效果是:(1)本发明通过将生物相容性良好的壳聚糖与抗菌性能优良的纳米银二者复合,制备得到具有高效广谱抗菌活性的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂,并用该复合抗菌剂预处理木质纤维粉表面,赋予木塑复合材料良好的抗菌性能,降低细菌在木塑材料表面的生长和繁殖,进一步拓展木塑材料的应用领域,使木塑复合材料能被应用于室内家居及装饰、工艺制品、卫生用品及抗菌包装等领域;(2)由于壳聚糖具有良好的生物相容性及稳定性,可以有效改善木质纤维与塑料二者间的界面相容性,提升木塑材料的力学性能。
具体实施方式
以下给出实施例对本发明进行具体的描述,有必要指出的是,本实施范例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域熟练人员根据本发明内容做出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。
下述各实施例中,所述木质纤维粉先经过如下处理:分类--小型粉碎机粉碎--清水洗净--烘箱烘干--过筛,这都属于本领域的公知常识。以下实施例使用的壳聚糖的粘均分子量为5万-80万,脱乙酰度70-100%。
实施例1
壳聚糖-纳米银复合抗菌剂的制备:取1质量份壳聚糖(粘均分子量15万、脱乙酰度90%)溶于100质量份0.5wt%的乙酸溶液中,制备得到1.0wt%的壳聚糖乙酸溶液,向壳聚糖乙酸溶液中加入0.5体积份(即壳聚糖乙酸溶液:硝酸银溶液的体积比为100:0.5)浓度为0.05mol/L的硝酸银水溶液,将混合液于600r/min的磁力搅拌器上反应10min后,在相同转速下,向其中缓慢滴加0.05mol/L的硼氢化钠溶液,至混合液颜色呈黄棕色且取样后经0.1mol/L氯化钠溶液鉴定无沉淀产生为止,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂。
木质纤维粉的预处理:将制备好的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂均匀喷洒到80目木粉表面,壳聚糖-纳米银复合抗菌剂用量为木粉质量的8%,于70℃、350r/min条件下搅拌15min后,得到经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
抗菌木塑复合材料的制备:按质量份数比称取上述经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉80份,PP塑料基体100份,活性碳酸钙15份,硬脂酸2份,钛酸酯1份,铝酸酯1份,光稳定剂7704份,色粉2份,滑石粉3份。将上述原料加入到高速混合机中,100℃、90r/min的条件下高速搅拌混合10min冷却出料,得到预混合料。将预混料加入双螺杆挤出机中进行造粒、挤出、定型和切割,挤出机各区温度为150℃、165℃、170℃、175℃及185℃,螺杆转速20r/min,得到抗菌木塑复合材料。
实施例2
壳聚糖-纳米银复合抗菌剂的制备:取0.5质量份壳聚糖(粘均分子量5万、脱乙酰度100%)溶于100质量份1wt%的乙酸溶液中,制备得到0.5wt%的壳聚糖乙酸溶液,向壳聚糖乙酸溶液中加入0.2体积份(即壳聚糖乙酸溶液:硝酸银溶液的体积比为100:0.2)浓度为0.2mol/L的硝酸银水溶液,将混合液于800r/min的磁力搅拌器上反应15min后,在相同转速下,向其中缓慢滴加0.1mol/L的硼氢化钠溶液,至混合液颜色呈黄棕色且取样后经0.1mol/L氯化钠溶液鉴定无沉淀产生为止,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂。
木质纤维粉的预处理:将制备好的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂均匀喷洒到60目竹粉表面,壳聚糖-纳米银复合抗菌剂用量为竹粉质量的15%,于90℃、400r/min条件下搅拌30min后,得到经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
抗菌木塑复合材料的制备:按质量比称取经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉60份,PP塑料基体100份,活性碳酸钙20份,硬脂酸2份,PE蜡1份,马来酸酐接枝聚丙烯5份,光稳定剂7702份,色粉2份,滑石粉1份。将上述原料加入到高速混合机中,90℃、100r/min的条件下高速搅拌混合10min后冷却出料,得到预混合料。将预混料加入双螺杆挤出机中进行造粒、挤出、定型和切割,挤出机各区温度为155℃、165℃、175℃、180℃及190℃,螺杆转速50r/min,得到抗菌木塑复合材料。
实施例3
壳聚糖-纳米银复合抗菌剂的制备:取3质量份壳聚糖(粘均分子量20万、脱乙酰度90%)溶于100质量份2wt%的乙酸溶液中,制备得到3wt%的壳聚糖乙酸溶液,向壳聚糖乙酸溶液中加入0.4体积份(即壳聚糖乙酸溶液:硝酸银溶液的体积比为100:0.4)浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液,将混合液于700r/min的磁力搅拌器上反应20min后,在相同转速下,向其中缓慢滴加0.2mol/L的硼氢化钠溶液,至混合液颜色呈黄棕色且取样后经0.1mol/L氯化钠溶液鉴定无沉淀产生为止,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂。
木质纤维粉的预处理:将制备好的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂均匀喷洒到100目蔗渣粉表面,壳聚糖-纳米银复合抗菌剂用量为蔗渣粉质量的15%,于90℃、400r/min条件下搅拌30min后,得到经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
抗菌木塑复合材料的制备:按质量份数比称取上述经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉80份,PE塑料基体100份,活性碳酸钙15份,硬脂酸2份,钛酸酯1份,铝酸酯1份,光稳定剂7704份,色粉2份,硅藻土1份。将上述原料加入到高速混合机中,120℃、100r/min的条件下高速搅拌混合15min冷却出料,得到预混合料。将预混料加入双螺杆挤出机中进行造粒、挤出、定型和切割,挤出机各区温度为155℃、170℃、185℃、185℃及200℃,螺杆转速40r/min,得到抗菌木塑复合材料。
实施例4
壳聚糖-纳米银复合抗菌剂的制备:取2质量份壳聚糖(粘均分子量50万、脱乙酰度70%)溶于100质量份2wt%的乙酸溶液中,制备得到2wt%的壳聚糖乙酸溶液,向壳聚糖乙酸溶液中加入0.2体积份(即壳聚糖乙酸溶液:硝酸银溶液的体积比为100:0.2)浓度为0.2mol/L的硝酸银水溶液,将混合液于900r/min的磁力搅拌器上反应15min后,在相同转速下,向其中缓慢滴加0.1mol/L的硼氢化钠溶液,至混合液颜色呈黄棕色且取样后经0.1mol/L氯化钠溶液鉴定无沉淀产生为止,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂。
木质纤维粉的预处理:将制备好的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂均匀喷洒到120目玉米秸秆粉表面,壳聚糖-纳米银复合抗菌剂用量为玉米秸秆粉用量的10%,于85℃、350r/min条件下高速混合搅拌30min后,得到经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
抗菌木塑复合材料的制备:按质量份数比称取上述经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉70份,HDPE塑料基体100份,活性碳酸钙20份,硬脂酸3份,PE蜡3份,马来酸酐接枝聚丙烯8份,光稳定剂5403份,色粉2份,滑石粉2份。将上述原料加入到高速混合机中,120℃、150r/min的条件下高速搅拌混合10min冷却出料,得到预混合料。将预混料加入双螺杆挤出机中进行造粒、挤出、定型和切割,挤出机各区温度为150℃、160℃、165℃、175℃及180℃,螺杆转速50r/min,得到抗菌木塑复合材料。
实施例5
壳聚糖-纳米银复合抗菌剂的制备:取1.5质量份壳聚糖(粘均分子量5万、脱乙酰度90%)溶于100质量份1wt%的乙酸溶液中,制备得到1.5wt%的壳聚糖乙酸溶液,向壳聚糖乙酸溶液中加入0.8体积份(即壳聚糖乙酸溶液:硝酸银溶液的体积比为100:0.8)浓度为0.15mol/L的硝酸银水溶液,将混合液于800r/min的磁力搅拌器上反应20min后,在相同转速下,向其中缓慢滴加0.15mol/L的硼氢化钠溶液,至混合液颜色呈黄棕色且取样后经0.1mol/L氯化钠溶液鉴定无沉淀产生为止,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂。
木质纤维粉的预处理:将制备好的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂均匀喷洒到60目稻糠粉表面,壳聚糖-纳米银复合抗菌剂用量为稻糠粉用量的15%,于90℃、500r/min条件下高速混合搅拌10min后,得到经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
抗菌木塑复合材料的制备:按质量份数比称取上述经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉30份,PS塑料基体100份,活性碳酸钙10份,PE蜡2份,石蜡1份,双氨基硅烷1份,甲基丙烯酰氧基硅烷1份,光稳定剂5403份,色粉2份,热稳定剂1份,增塑剂DOP 5份。将上述原料加入到高速混合机中,110℃、130r/min的条件下高速搅拌混合15min冷却出料,得到预混合料。将预混料加入双螺杆挤出机中进行造粒、挤出、定型和切割,挤出机各区温度为155℃、165℃、175℃、180℃及190℃,螺杆转速40r/min,得到抗菌木塑复合材料。
实施例6
壳聚糖-纳米银复合抗菌剂的制备:取1质量份壳聚糖(粘均分子量30万、脱乙酰度95%)溶于100质量份1wt%的乙酸溶液中,制备得到1.0wt%的壳聚糖乙酸溶液,向壳聚糖乙酸溶液中加入0.5体积份(即壳聚糖乙酸溶液:硝酸银溶液的体积比为100:0.5)浓度为0.2mol/L的硝酸银水溶液,将混合液于700r/min的磁力搅拌器上反应30min后,在相同转速下,向其中缓慢滴加0.2mol/L的硼氢化钠溶液,至混合液颜色呈黄棕色且取样后经0.1mol/L氯化钠溶液鉴定无沉淀产生为止,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂。
木质纤维粉的预处理:将制备好的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂均匀喷洒到40目小麦秸秆粉表面,壳聚糖-纳米银复合抗菌剂用量为小麦秸秆粉用量的20%,于80℃、350r/min条件下高速混合搅拌30min后,得到经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
抗菌木塑复合材料的制备:按质量份数比称取上述经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉60份,PE塑料基体100份,活性碳酸钙20份,硬脂酸1份,石蜡1份,乙烯基硅烷2份,甲基丙烯酰氧基硅烷1份,光稳定剂7705份,色粉3份,滑石粉2份。将上述原料加入到高速混合机中,90℃、110r/min的条件下高速搅拌混合20min出料,得到预混合料。将预混料加入双螺杆挤出机中进行造粒、挤出、定型和切割,挤出机各区温度为155℃、160℃、175℃、175℃及195℃,螺杆转速50r/min,得到抗菌木塑复合材料。
实施例7
壳聚糖-纳米银复合抗菌剂的制备:取0.8质量份壳聚糖(粘均分子量50万、脱乙酰度85%)溶于100治理份1wt%的乙酸溶液中,制备得到0.8wt%的壳聚糖乙酸溶液,向壳聚糖乙酸溶液中加入1体积份(即壳聚糖乙酸溶液:硝酸银溶液的体积比为100:1)浓度为0.02mol/L的硝酸银水溶液,将混合液于800r/min的磁力搅拌器上反应25min后,在相同转速下,向其中缓慢滴加0.15mol/L的硼氢化钠溶液,至混合液颜色呈黄棕色且取样后经0.1mol/L氯化钠溶液鉴定无沉淀产生为止,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂。
木质纤维粉的预处理:将制备好的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂均匀喷洒到120目木粉表面,壳聚糖-纳米银复合抗菌剂用量为木粉用量的5%,于90℃、500r/min条件下高速混合搅拌30min后,得到经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
抗菌木塑复合材料的制备:按质量份数比称取上述经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉120份,PP塑料基体100份,活性碳酸钙6份,硬脂酸2份,PE蜡1份,钛酸酯2份,双氧基硅烷1份,光稳定剂7703份,色粉1.5份,滑石粉2份。将上述原料加入到高速混合机中,100℃、110r/min的条件下高速搅拌混合20min出料,得到预混合料。将预混料加入双螺杆挤出机中进行造粒、挤出、定型和切割,挤出机各区温度为150℃、165℃、170℃、175℃及190℃,螺杆转速35r/min,得到抗菌木塑复合材料。
实施例8
壳聚糖-纳米银复合抗菌剂的制备:取2质量份壳聚糖(粘均分子量80万、脱乙酰度90%)溶于100质量份1.5wt%的乙酸溶液中,制备得到2wt%的壳聚糖乙酸溶液,向壳聚糖乙酸溶液中加入0.8体积份(即壳聚糖乙酸溶液:硝酸银溶液的体积比为100:0.8)浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液,将混合液于750r/min的磁力搅拌器上反应10min后,在相同转速下,向其中缓慢滴加0.1mol/L的硼氢化钠溶液,至混合液颜色呈黄棕色且取样后经0.1mol/L氯化钠溶液鉴定无沉淀产生为止,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂。
木质纤维粉的预处理:将制备好的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂均匀喷洒到100目木粉表面,壳聚糖-纳米银复合抗菌剂用量为木粉用量的8%,于85℃、400r/min条件下高速混合搅拌20min后,得到经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
抗菌木塑复合材料的制备:按质量份数比称取上述经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉100份,HDPE塑料基体100份,活性碳酸钙10份,硬脂酸3份,钛酸酯2份,铝酸酯2份,光稳定剂7701份,色粉2份,滑石粉1份。将上述原料加入到高速混合机中,120℃、150r/min的条件下高速搅拌混合6min冷却出料,得到预混合料。将预混料加入双螺杆挤出机中进行造粒、挤出、定型和切割,挤出机各区温度为160℃、165℃、175℃、175℃及195℃,螺杆转速40r/min,得到抗菌木塑复合材料。
实施例9
壳聚糖-纳米银复合抗菌剂的制备:取1质量份壳聚糖(粘均分子量50万、脱乙酰度75%)溶于100质量份2.0wt%的乙酸溶液中,制备得到1wt%的壳聚糖乙酸溶液,向壳聚糖乙酸溶液中加入0.6体积份(即壳聚糖乙酸溶液:硝酸银溶液的体积比为100:0.6)浓度为0.15mol/L的硝酸银水溶液,将混合液于600r/min的磁力搅拌器上反应30min后,在相同转速下,向其中缓慢滴加0.05mol/L的硼氢化钠溶液,至混合液颜色呈黄棕色且取样后经0.1mol/L氯化钠溶液鉴定无沉淀产生为止,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂。
木质纤维粉的预处理:将制备好的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂均匀喷洒到60目竹粉表面,壳聚糖-纳米银复合抗菌剂用量为竹粉用量的15%,于70℃、500r/min条件下高速混合搅拌10min后,得到经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
抗菌木塑复合材料的制备:按质量份数比称取上述经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉80份,PP塑料基体100份,活性碳酸钙30份,PE蜡1份,石蜡2份,乙烯基硅烷4份,光稳定剂5405份,色粉3份,滑石粉1.5份。将上述原料加入到高速混合机中,100℃、80r/min的条件下搅拌混合10min冷却出料,得到预混合料。将预混料加入双螺杆挤出机中进行造粒、挤出、定型和切割,挤出机各区温度为165℃、170℃、175℃、180℃及195℃,螺杆转速35r/min,得到抗菌木塑复合材料。
实施例10
壳聚糖-纳米银复合抗菌剂的制备:取1质量份壳聚糖(粘均分子量30万、脱乙酰度85%)溶于100质量份2.0wt%的乙酸溶液中,制备得到1wt%的壳聚糖乙酸溶液,向壳聚糖乙酸溶液中加入1体积份(即壳聚糖乙酸溶液:硝酸银溶液的体积比为100:1)浓度为0.2mol/L的硝酸银水溶液,将混合液于900r/min的磁力搅拌器上反应30min后,在相同转速下,向其中缓慢滴加0.2mol/L的硼氢化钠溶液,至混合液颜色呈黄棕色且取样后经0.1mol/L氯化钠溶液鉴定无沉淀产生为止,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂。
木质纤维粉的预处理:将制备好的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂均匀喷洒到100目木粉表面,壳聚糖-纳米银复合抗菌剂用量为木粉用量的10%,于80℃、400r/min条件下高速混合搅拌20min后,得到经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
抗菌木塑复合材料的制备:按质量份数比称取上述经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉100份,PE塑料基体100份,活性碳酸钙15份,石蜡3份,马来酸酐接枝聚丙烯4份,光稳定剂5402份,色粉1份,滑石粉2份。将上述原料加入到高速混合机中,90℃、150r/min的条件下搅拌混合20min冷却出料,得到预混合料。将预混料加入双螺杆挤出机中进行造粒、挤出、定型和切割,挤出机各区温度为155℃、165℃、175℃、175℃及190℃,螺杆转速50r/min,得到抗菌木塑复合材料。
本发明以利用未经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉所制备的木塑复合材料为对比例。
对比例1
以未经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理过的木粉为填充木质纤维,其余配方组份及加工成型方法与实施例1相同,制备得到对比例1。
对比例2
以未经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理过的竹粉为填充木质纤维,其余配方组份及加工成型方法与实施例2相同,制备得到对比例2。
本发明所用抗菌性能测试方法如下:以大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)为试验菌株,参照QB/T2591-2003(抗菌塑料的抗菌性能试验方法)及LY/T 1926-2010(抗菌木(竹)质地板抗菌性能检验方法与抗菌效果)标准,测定木塑复合材料对上述三种细菌的抗菌性能。各实施例及对比例木塑复合材料的抗菌性能如表1所示。
表1各实施例及对比例木塑复合材料的抗菌性能
从表1可以看出,经过壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉作为填充木质纤维而制备得到的抗菌木塑复合材料,其抗菌性能显著好于未经壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉作为填充木质纤维而制备得到的木塑复合材料,由此可见经过壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉赋予木塑复合材料良好的抗菌性能,降低细菌在木塑材料表面的生长和繁殖,进一步拓展木塑材料的应用领域。
Claims (9)
1.一种抗菌木塑复合材料,其特征在于,其原料为:按质量份数计,包括塑料基体100份、壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉30-120份、活性碳酸钙6-30份、润滑剂2-6份、偶联剂1-8份、光稳定剂1-5份、色粉1-3份和其它加工助剂1-6份;
所述的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉是通过以下方法制备的:将木质纤维粉质量5~20%的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂喷洒于木质纤维粉表面,搅拌混合均匀得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
2.根据权利要求1所述的抗菌木塑复合材料,其特征在于,所述的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉是通过以下方法处理的,将壳聚糖-纳米银复合抗菌剂喷洒到木质纤维粉表面,于高速混合机中70-90℃、350-500r/min条件下搅拌10-30min,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂预处理的木质纤维粉。
3.根据权利要求1所述的抗菌木塑复合材料,其特征在于,所述的壳聚糖-纳米银复合抗菌剂是通过以下方法制备的:将壳聚糖溶于0.2-2wt%的乙酸溶液中,制备得到0.5-3wt%的壳聚糖乙酸溶液,向壳聚糖乙酸溶液中加入0.02-0.2mol/L的硝酸银水溶液,壳聚糖乙酸溶液与硝酸银水溶液的体积比控制在500:1-100:1;将混合液于600-900r/min磁力搅拌器上反应10-30min后,保持搅拌条件下向混合液中缓慢滴加浓度为0.05-0.2mol/L的硼氢化钠水溶液,至混合液颜色呈黄棕色且取样后经含氯离子的溶液鉴定无沉淀产生为止,得到壳聚糖-纳米银复合抗菌剂。
4.根据权利要求1所述的抗菌木塑复合材料,其特征在于,所述的木质纤维粉为木粉、竹粉、蔗渣粉、稻糠粉、玉米秸秆粉或小麦秸秆粉,粒径为40-120目。
5.根据权利要求1所述的抗菌木塑复合材料,其特征在于,所述的塑料基体为PP、PE、HDPE或PS中的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的抗菌木塑复合材料,其特征在于,所述的润滑剂为硬脂酸、PE蜡或石蜡中的一种或两种以上的组合物。
7.根据权利要求1所述的抗菌木塑复合材料,其特征在于,所述的偶联剂为钛酸酯、铝酸酯、马来酸酐接枝聚丙烯、双氨基硅烷、双氧基硅烷、乙烯基硅烷或甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或两种以上的组合物。
8.根据权利要求1所述的抗菌木塑复合材料,其特征在于,所述的其它加工助剂为滑石粉、硅藻土、热稳定剂或增塑剂中的一种或两种以上的组合物。
9.一种权利要求1所述的抗菌木塑复合材料的制备方法,其特征在于,按权利要求1所述的抗菌木塑复合材料的原料质量份数比,将各组份原料称取后加入到高速混合机中,于90-120℃、80-150r/min的转速下,高速混合6-20min后冷却出料,将混合物料投入到双螺杆机中进行造粒、挤出、定型和切割,挤出温度150-200℃,螺杆转速20-50r/min,得到抗菌木塑复合材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510263910.3A CN104893331B (zh) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | 一种抗菌木塑复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510263910.3A CN104893331B (zh) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | 一种抗菌木塑复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104893331A true CN104893331A (zh) | 2015-09-09 |
CN104893331B CN104893331B (zh) | 2018-01-05 |
Family
ID=54026314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510263910.3A Active CN104893331B (zh) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | 一种抗菌木塑复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104893331B (zh) |
Cited By (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105037950A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-11-11 | 界首市申发雨鞋有限责任公司 | 一种改性聚丙烯塑料 |
CN105037949A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-11-11 | 界首市申发雨鞋有限责任公司 | 一种新型改性聚丙烯塑料 |
CN105860314A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-08-17 | 福建盈浩工艺制品有限公司 | 一种利用废弃塑料制备的环保圣诞球 |
CN106084374A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 长兴中昊化工有限公司 | 一种新型hdpe复合材料 |
CN106117633A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-11-16 | 桂林舒康建材有限公司 | 一种用于木塑复合材料的抗菌剂 |
CN106188865A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-12-07 | 叶剑 | 一种装饰板用聚丙烯复合材料的制造方法 |
CN106188653A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-07 | 桂林舒康建材有限公司 | 一种新型木塑复合材料抗菌剂及其制备方法 |
CN106279792A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 桂林舒康建材有限公司 | 一种用于木塑复合材料的抗菌剂及其制备方法 |
CN106376618A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-02-08 | 桂林舒康建材有限公司 | 一种木塑复合材料抗菌剂 |
CN107141595A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-08 | 合肥市淑芹美装饰工程有限公司 | 一种高强度木塑地板及其制备方法 |
CN107386588A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-24 | 陈雪珍 | 抗菌木塑复合地板的生产工艺 |
CN108329596A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-27 | 重庆市林业科学研究院 | 用于观赏竹培育装置的木塑复合材料及其制备方法 |
CN108821734A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-11-16 | 史茜赟 | 一种填缝剂的制备方法 |
CN108948769A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-07 | 安徽锦华氧化锌有限公司 | 一种壳聚糖修饰银纳米颗粒填充改性的抗紫外老化抗菌木塑复合材料的制备 |
CN109021391A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-12-18 | 安徽省金正塑业有限公司 | 一种豆腐盒用抗霉抗菌的聚丙烯材料 |
CN109553950A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-02 | 安徽双平包装有限公司 | 一种环保型包装箱 |
CN109627629A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-16 | 山东霞光集团有限公司 | 一种自清洁抗菌木塑复合材料及其制备方法 |
CN109776923A (zh) * | 2019-02-13 | 2019-05-21 | 范斌 | 一种用于海产品运输的透明抗菌膜 |
CN110343327A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-10-18 | 泉州师范学院 | 一种壳聚糖负载纳米银抗菌聚丙烯材料及其制备方法 |
CN110591226A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 泉州宁遇新材料有限公司 | 一种高性能抗菌、防吸附pp药用塑料及其制备方法 |
CN111975899A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-24 | 湖南省春龙竹艺有限公司 | 一种抗菌驱蚊竹凉席及其制备工艺 |
CN112458622A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-09 | 上海即索实业有限公司 | 一种抗菌型面膜无纺布及其制备方法 |
CN113072780A (zh) * | 2020-01-03 | 2021-07-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 抗菌母料及其制备方法、抗菌abs树脂 |
CN113105682A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-13 | 安徽国风木塑科技有限公司 | 一种发泡hdpe木塑型材及其制备方法 |
CN115366512A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-11-22 | 浙江亚厦装饰股份有限公司 | 一种高硬度抗菌木塑的制备方法 |
CN115490946A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-20 | 广东省科学院微生物研究所(广东省微生物分析检测中心) | 一种新型纳米碳点抗菌木塑复合材料 |
CN116462976A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-07-21 | 广州市瑞合新材料科技有限公司 | 一种食品级抗菌硅橡胶及其制备方法 |
CN117659733A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 河北润尔新材料科技股份有限公司 | 一种环保型木塑复合材料及制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102144817A (zh) * | 2011-04-02 | 2011-08-10 | 中国人民解放军军事医学科学院基础医学研究所 | 一种含纳米银和壳聚糖的防护口罩及其制备方法 |
CN103102591A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-15 | 广东省微生物研究所 | 一种环保型防霉木塑复合材料及其制备方法 |
CN103242602A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-08-14 | 徐开蒙 | 一种新型抗菌木塑复合材料及制备方法 |
KR20130123746A (ko) * | 2012-05-03 | 2013-11-13 | 김기종 | 제올라이트가 함유된 고강도 난연성 합성목재 및 그 제조방법 |
-
2015
- 2015-05-20 CN CN201510263910.3A patent/CN104893331B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102144817A (zh) * | 2011-04-02 | 2011-08-10 | 中国人民解放军军事医学科学院基础医学研究所 | 一种含纳米银和壳聚糖的防护口罩及其制备方法 |
KR20130123746A (ko) * | 2012-05-03 | 2013-11-13 | 김기종 | 제올라이트가 함유된 고강도 난연성 합성목재 및 그 제조방법 |
CN103102591A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-15 | 广东省微生物研究所 | 一种环保型防霉木塑复合材料及其制备方法 |
CN103242602A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-08-14 | 徐开蒙 | 一种新型抗菌木塑复合材料及制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王婧: "壳聚糖/纳米银复合抗菌剂合成及羊毛抗菌层界面形成机理探索", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
Cited By (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105037949A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-11-11 | 界首市申发雨鞋有限责任公司 | 一种新型改性聚丙烯塑料 |
CN105037950A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-11-11 | 界首市申发雨鞋有限责任公司 | 一种改性聚丙烯塑料 |
CN105860314A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-08-17 | 福建盈浩工艺制品有限公司 | 一种利用废弃塑料制备的环保圣诞球 |
CN106084374A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 长兴中昊化工有限公司 | 一种新型hdpe复合材料 |
CN106188865A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-12-07 | 叶剑 | 一种装饰板用聚丙烯复合材料的制造方法 |
CN106376618A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-02-08 | 桂林舒康建材有限公司 | 一种木塑复合材料抗菌剂 |
CN106188653A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-07 | 桂林舒康建材有限公司 | 一种新型木塑复合材料抗菌剂及其制备方法 |
CN106279792A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 桂林舒康建材有限公司 | 一种用于木塑复合材料的抗菌剂及其制备方法 |
CN106117633A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-11-16 | 桂林舒康建材有限公司 | 一种用于木塑复合材料的抗菌剂 |
CN107141595A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-08 | 合肥市淑芹美装饰工程有限公司 | 一种高强度木塑地板及其制备方法 |
CN107386588A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-24 | 陈雪珍 | 抗菌木塑复合地板的生产工艺 |
CN108329596B (zh) * | 2018-03-16 | 2020-10-20 | 重庆市林业科学研究院 | 用于观赏竹培育装置的木塑复合材料及其制备方法 |
CN108329596A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-27 | 重庆市林业科学研究院 | 用于观赏竹培育装置的木塑复合材料及其制备方法 |
CN109021391A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-12-18 | 安徽省金正塑业有限公司 | 一种豆腐盒用抗霉抗菌的聚丙烯材料 |
CN108948769A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-07 | 安徽锦华氧化锌有限公司 | 一种壳聚糖修饰银纳米颗粒填充改性的抗紫外老化抗菌木塑复合材料的制备 |
CN108821734A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-11-16 | 史茜赟 | 一种填缝剂的制备方法 |
CN109553950A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-02 | 安徽双平包装有限公司 | 一种环保型包装箱 |
CN109627629A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-16 | 山东霞光集团有限公司 | 一种自清洁抗菌木塑复合材料及其制备方法 |
CN109776923A (zh) * | 2019-02-13 | 2019-05-21 | 范斌 | 一种用于海产品运输的透明抗菌膜 |
CN110343327A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-10-18 | 泉州师范学院 | 一种壳聚糖负载纳米银抗菌聚丙烯材料及其制备方法 |
CN110591226A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 泉州宁遇新材料有限公司 | 一种高性能抗菌、防吸附pp药用塑料及其制备方法 |
CN113072780A (zh) * | 2020-01-03 | 2021-07-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 抗菌母料及其制备方法、抗菌abs树脂 |
CN111975899A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-24 | 湖南省春龙竹艺有限公司 | 一种抗菌驱蚊竹凉席及其制备工艺 |
CN111975899B (zh) * | 2020-08-24 | 2021-06-15 | 湖南省春龙竹艺有限公司 | 一种抗菌驱蚊竹凉席及其制备工艺 |
CN112458622A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-09 | 上海即索实业有限公司 | 一种抗菌型面膜无纺布及其制备方法 |
CN113105682A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-13 | 安徽国风木塑科技有限公司 | 一种发泡hdpe木塑型材及其制备方法 |
CN115366512A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-11-22 | 浙江亚厦装饰股份有限公司 | 一种高硬度抗菌木塑的制备方法 |
CN115490946A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-20 | 广东省科学院微生物研究所(广东省微生物分析检测中心) | 一种新型纳米碳点抗菌木塑复合材料 |
CN116462976A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-07-21 | 广州市瑞合新材料科技有限公司 | 一种食品级抗菌硅橡胶及其制备方法 |
CN116462976B (zh) * | 2023-06-09 | 2023-08-15 | 广州市瑞合新材料科技有限公司 | 一种食品级抗菌硅橡胶及其制备方法 |
CN117659733A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 河北润尔新材料科技股份有限公司 | 一种环保型木塑复合材料及制备方法 |
CN117659733B (zh) * | 2024-01-31 | 2024-04-19 | 河北润尔新材料科技股份有限公司 | 一种环保型木塑复合材料及制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104893331B (zh) | 2018-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104893331A (zh) | 一种抗菌木塑复合材料及其制备方法 | |
CN104804558B (zh) | 一种管道用抗菌型粉末涂料 | |
CN110343327A (zh) | 一种壳聚糖负载纳米银抗菌聚丙烯材料及其制备方法 | |
CN104592629B (zh) | 一种Cu/ZnO 复合抗菌PP母粒的制备方法 | |
CN105670092A (zh) | 一种ldpe抗菌塑料及其制备方法 | |
CN102627795A (zh) | 防霉防静电塑木复合材料及其制备方法 | |
CN105295191A (zh) | 一种竹纤维增强材料及其制备方法 | |
CN105838047B (zh) | 一种可生物降解改性木质素颗粒及其制造方法 | |
CN101935440A (zh) | 一种淀粉/聚乳酸抗菌活性包装材料及其制备方法和应用 | |
CN108794931A (zh) | 一种阻燃型pvc板材用纳米碳酸钙的改性方法及其应用 | |
CN103205049A (zh) | 一种高阻隔抗菌pe膜及其制备方法 | |
CN104530565A (zh) | 具有抗菌功能的免喷涂聚丙烯复合材料及制备方法与应用 | |
CN105694229A (zh) | 一种pp抗菌塑料及其制备方法 | |
CN105801976B (zh) | 一种hdpe抗菌塑料及其制备方法 | |
CN108373596A (zh) | 一种硬质pvc制品用环保钙锌复合稳定剂及其制备方法 | |
CN105524444A (zh) | 一种高硬度聚碳酸酯抗菌复合材料 | |
CN107793581B (zh) | 一种高效的抗菌母料及制备方法 | |
CN109438854A (zh) | 一种聚丙烯抗菌塑料及其制备方法 | |
CN105017617A (zh) | 一种由纳米二氧化钛负载交联淀粉改性的低密度聚乙烯降解地膜及其制备方法 | |
CN105017618A (zh) | 一种由纳米沸石负载交联淀粉改性的低密度聚乙烯降解地膜及其制备方法 | |
CN105037816A (zh) | 一种适用于手机壳的抗菌塑料及其制备方法 | |
CN103351632A (zh) | 一种防白蚁型木塑复合材料及其制备工艺 | |
CN105001493A (zh) | 一种由纳米海泡石负载交联淀粉改性的能吸附重金属的低密度聚乙烯降解地膜及其制备方法 | |
CN104877272A (zh) | 一种抗藻木塑复合材料及其制备方法 | |
CN110204745A (zh) | 一种氧化亚铜抗菌母粒及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Guangzhou City, Guangdong province 510070 martyrs Road No. 100 building No. 56 Patentee after: Guangdong Institute of Microbiology (Guangdong province microbiological analysis and testing center) Address before: Guangzhou City, Guangdong province 510070 martyrs Road No. 100 Patentee before: Guangdong Institute of Microbiology |
|
CP03 | Change of name, title or address |