CN105107295A - 一种抗菌阻燃pet骨架及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌阻燃PET骨架，包括基材和生长在基材表面的氧化锌晶体棒，所述基材为PET聚酯。其具有阻燃和抗菌功能，且制作成本低廉，便于大规模推广应用。

Description

一种抗菌阻燃PET骨架及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种PET骨架，特别是，涉及一种抗菌阻燃PET骨架及其制备方法和应用。
背景技术
在空气净化领域，当前使用的PET骨架大都不能阻燃且不具有抗菌功能，在进行空气过滤时，很容易造成细菌在骨架上的附着，长时间粉尘等堆积也容易霉变而滋生细菌，造成二次污染。为了增加抗菌效果，当前大都使用单质银或者银系络合物浸渍烘干的手法使PET获得抗菌效果，但这种方法不仅成本高昂，而且银离子容易变色，容易造成斑驳的色差，影响美观性，且无法解决PET骨架不能阻燃的缺陷，具有一定的安全隐患。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗菌阻燃PET骨架，其具有阻燃和抗菌功能，且制作成本低廉，便于大规模推广应用。
本发明还提供了一种抗菌阻燃PET骨架的制备方法和应用。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种抗菌阻燃PET骨架，包括基材和生长在基材表面的氧化锌晶体棒，所述基材为PET聚酯。
优选的，所述氧化锌晶体棒为正六棱柱，其底面对角距离为100nm～1000nm，侧棱高度为500nm～2000nm。
一种抗菌阻燃PET骨架的制备方法，包括以下步骤：
1)制备用于提供氧化锌晶体棒生长晶核的种子层前驱体溶液；
2)将基材放入制备好的种子层前驱体溶液中浸泡，浸泡后进行退火处理，退火温度为90～110℃；
3)将步骤2)中退火处理后的基材放入水热釜中水热生长，生长溶液为锌盐和六亚甲基四胺的混合乙醇水溶液，生长时间为2～5h，生长温度为100～120℃；
4)将步骤3)中生长完成后的基材取出，用水冲洗后进行烘干处理，即得表面生长氧化锌晶体棒的抗菌阻燃PET骨架。
进一步，所述种子层前驱体溶液为硝酸锌乙醇溶液或醋酸锌乙醇溶液。
进一步，所述种子层前驱体溶液中锌离子浓度为0.005～0.02mol/L。
进一步，所述步骤2)中浸泡时间为4～6h。
进一步，所述步骤3)中生长溶液内锌离子浓度为0.03～0.07mol/L，六亚甲基四胺浓度为0.05～0.15mol/L，乙醇用量为生长溶液质量分数的0.1％。
进一步，所述步骤3)中生长时间为3～3.5h，生长温度为105～115℃
进一步，所述锌盐为六水合硝酸锌。
抗菌阻燃PET骨架在空气净化器中的应用。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明在PET骨架的表面生长出纳米级的氧化锌晶体颗粒物，使得基材的骨架被氧化锌晶体颗粒包裹在里面，从而使PET骨架不能被明火接触，而表面的氧化锌晶体颗粒物具有很高的燃点，使得材料可以具有阻燃的特性；
2、本发明中生长的氧化锌晶体棒为纳米级，具有极高的抗菌防霉作用，可以有效过滤细菌，增强空气过滤效果；
3、本发明采用的锌及锌系氧化物价格低廉，相对享有技术可以大幅节约成本，便于大规模推广应用。
附图说明
图1为本发明中抗菌阻燃PET骨架结构示意图；
图2为本发明中抗菌阻燃PET骨架中氧化锌晶体棒电镜图；
其中，1为基材，2为氧化锌晶体棒。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1、2所示，本发明中抗菌阻燃PET骨架，包括基材1和密集生长在基材1表面的氧化锌晶体棒2，所述基材1由PET聚酯制成。
实施例1
制备抗菌阻燃PET骨架，包括以下步骤：
1)制备用于提供氧化锌晶体棒生长晶核的种子层前驱体溶液；所述种子层前驱体溶液为硝酸锌乙醇溶液；锌离子浓度为0.005mol/L；
2)将基材放入制备好的种子层前驱体溶液中浸泡，浸泡4h后进行退火处理，退火温度为90℃，获得表面附着晶核的基材；
3)将步骤2)中退火处理后的基材放入水热釜中水热生长，在晶核的基础上生长纳米级氧化锌晶体棒，其中，生长溶液为六水合硝酸锌和六亚甲基四胺的混合乙醇水溶液，生长溶液中锌离子浓度为0.03mol/L，六亚甲基四胺浓度为0.15mol/L，乙醇浓度为0.1％，生长时间为2h，生长温度为100℃；
4)将步骤3)中生长完成后的基材取出，用水冲洗后进行烘干处理，即得抗菌阻燃PET骨架，其上氧化锌晶体棒为正六棱柱，其底面对角距离为100nm，侧棱高度为500nm。
实施例2
制备抗菌阻燃PET骨架，包括以下步骤：
1)制备用于提供氧化锌晶体棒生长晶核的种子层前驱体溶液；所述种子层前驱体溶液为醋酸锌乙醇溶液；锌离子浓度为0.01mol/L；
2)将基材放入制备好的种子层前驱体溶液中浸泡，浸泡5h后进行退火处理，退火温度为100℃，获得表面附着晶核的基材；
3)将步骤2)中退火处理后的基材放入水热釜中水热生长，在晶核的基础上生长纳米级氧化锌晶体棒，其中，生长溶液为六水合硝酸锌和六亚甲基四胺的混合乙醇水溶液，生长溶液内锌离子浓度为0.05mol/L，六亚甲基四胺浓度为0.1mol/L，乙醇用量为生长溶液质量分数的0.1％，生长时间为4h，生长温度为110℃；
4)将步骤3)中生长完成后的基材取出，用水冲洗后进行烘干处理，即得抗菌阻燃PET骨架，其上氧化锌晶体棒为正六棱柱，其底面对角距离为500nm，侧棱高度为1000nm。
实施例3
制备抗菌阻燃PET骨架，包括以下步骤：
1)制备用于提供氧化锌晶体棒生长晶核的种子层前驱体溶液；所述种子层前驱体溶液为醋酸锌乙醇溶液；锌离子浓度为0.02mol/L；
2)将基材放入制备好的种子层前驱体溶液中浸泡，浸泡6h后进行退火处理，退火温度为110℃，获得表面附着晶核的基材；
3)将步骤2)中退火处理后的基材放入水热釜中水热生长，在晶核的基础上生长纳米级氧化锌晶体棒，其中，生长溶液为六水合硝酸锌和六亚甲基四胺的混合乙醇水溶液，生长溶液内锌离子浓度为0.07mol/L，六亚甲基四胺浓度为0.05mol/L，乙醇用量为生长溶液质量分数的0.1％，生长时间为3.5h，生长温度为120℃；
4)、将步骤3)中生长完成后的基材取出，用水冲洗后进行烘干处理，即得抗菌阻燃PET骨架，其上氧化锌晶体棒为正六棱柱，其底面对角距离为750nm，侧棱高度为1200nm。
实施例4
制备抗菌阻燃PET骨架，包括以下步骤：
1)制备用于提供氧化锌晶体棒生长晶核的种子层前驱体溶液；所述种子层前驱体溶液为醋酸锌乙醇溶液；锌离子浓度为0.02mol/L；
2)将基材放入制备好的种子层前驱体溶液中浸泡，浸泡6h后进行退火处理，退火温度为110℃，获得表面附着晶核的基材；
3)将步骤2)中退火处理后的基材放入水热釜中水热生长，在晶核的基础上生长纳米级氧化锌晶体棒，其中，生长溶液为六水合硝酸锌和六亚甲基四胺的混合乙醇水溶液，生长溶液内锌离子浓度为0.07mol/L，六亚甲基四胺浓度为0.15mol/L，乙醇用量为生长溶液质量分数的0.1％，生长时间为5h，生长温度为120℃；
4)、将步骤3)中生长完成后的基材取出，用水冲洗后进行烘干处理，即得抗菌阻燃PET骨架，其上氧化锌晶体棒为正六棱柱，其底面对角距离为1000nm，侧棱高度为2000nm。
实施例5
对实施例1～4获得的抗菌阻燃PET骨架进行检测
5.1、采用抗菌标准GB21551.2～2010测试实施例1～4获得的抗菌阻燃PET骨架及市场常见产品A的灭菌效果，其结果如下表1所示：
表1、实施例1～4与市场常见产品A灭菌效果对比表
经上表可以看出，本发明的抗菌阻燃PET骨架具有十分优异的抗菌效果。
5.2、采用阻燃标准GB8410～2006试验测试实施例1～4获得的抗菌阻燃PET骨架的阻燃效果，结果显示均达标，相对于现有产品具有更优异的阻燃效果。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗菌阻燃PET骨架，其特征在于，包括基材和生长在基材表面的氧化锌晶体棒，所述基材为PET聚酯。
2.如权利要求1所述的抗菌阻燃PET骨架，其特征在于，所述氧化锌晶体棒为正六棱柱，其底面对角距离为100nm～1000nm，侧棱高度为500nm～2000nm。
3.权利要求1所述的抗菌阻燃PET骨架的制备方法，包括以下步骤：
1)制备用于提供氧化锌晶体棒生长晶核的种子层前驱体溶液；
2)将基材放入制备好的种子层前驱体溶液中浸泡，浸泡后进行退火处理，退火温度为90～110℃；
3)将步骤2)中退火处理后的基材放入水热釜中水热生长，生长溶液为锌盐和六亚甲基四胺的混合乙醇水溶液，生长时间为2～5h，生长温度为100～120℃；
4)将步骤3)中生长完成后的基材取出，用水冲洗后进行烘干处理，即得表面生长氧化锌晶体棒的抗菌阻燃PET骨架。
4.如权利要求3所述的所述抗菌阻燃PET骨架的制备方法，其特征在于，所述种子层前驱体溶液为硝酸锌乙醇溶液或醋酸锌乙醇溶液。
5.如权利要求4所述的所述抗菌阻燃PET骨架的制备方法，其特征在于，所述种子层前驱体溶液中锌离子浓度为0.005～0.02mol/L。
6.如权利要求3所述的所述抗菌阻燃PET骨架的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中浸泡时间为4～6h。
7.如权利要求3所述的所述抗菌阻燃PET骨架的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中生长溶液内锌离子浓度为0.03～0.07mol/L，六亚甲基四胺浓度为0.05～0.15mol/L，乙醇用量为生长溶液质量分数的0.1％。
8.如权利要求3所述的所述抗菌阻燃PET骨架的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中生长时间为3～3.5h，生长温度为105～115℃。
9.如权利要求7或8所述的所述抗菌阻燃PET骨架的制备方法，其特征在于，所述锌盐为六水和硝酸锌。
10.权利要求1所述的抗菌阻燃PET骨架在空气净化器中的应用。
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