CN107163613A - 一种环保抑菌塑料地板及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保抑菌塑料地板，包括如下重量份原料：废旧塑料80‑90份、活性碳酸钙60‑80份、氯化聚乙烯4‑7份、木粉纤维2‑4份、硬脂酸钙8‑14份、无机纳米颗粒6‑12份、碱性氨基酸0.7‑2.5份、无机抑菌活性物质0.14‑0.28份、十水焦磷酸钠1.5‑4.5份、月桂基磷酸酯0.15‑0.3份、增塑剂DPO12‑18份。另外本发明还公开了一种制造上述环保抑菌塑料地板的工艺。本发明的塑料地板，充分利用了固体废弃物，保护环境，且降低了塑料地板的制造成本，同时对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种的抑制杀死率达到99.5％以上，抗菌抑菌效果明显。

Description

一种环保抑菌塑料地板及其制造工艺
技术领域
本发明涉及塑料地板技术领域，具体涉及一种环保抑菌塑料地板及其制造工艺。
背景技术
传统上市场上用于家庭、办公用房装饰的地板通常是采用实木地板或复合地板。实木地板需消耗大量的木材，且价格昂贵，其耐水性较差，且易开裂、起翘；复合地板是采用木屑、粘合剂经 混合挤压而成，其虽具有轻便、价格便宜等优点，但耐水性、耐磨性较差，机械性能低，不稳定，遇水后同样会起翘。
塑料地板，即用塑料材料铺设的地板。其质量轻，比木地板重量轻10倍，搬运方便；在使用过程中，如果出现局部破损，可以局部更换而不影响整个地面的外 观；绿色环保，无毒无害，对人体以及环境无副作用；导热保暖性好， 可以光脚走在上面，脚感好。因此塑料地板在当今世界上逐渐成为非常流行的一种新型轻体地面装饰材料。但是由于地板在长期使用过程中尤其是长期光脚在上面行走 就会在地板表面沉积大量的细菌，而且难以完全除去，所以会对人们的健康以及环境带来 危害。因此，需要一种能够长期起到抑制和消灭细菌作用的塑料地板，来保持人们以及室内环 境的健康。
由于目前抗菌塑料主要是通过在普通塑料中添加少量抗菌剂的方法制得，抗菌剂在塑料基质中的分散程度将会影响抗菌塑料抗菌性能，因此，如何提高抗菌活性金属离子在载体颗粒表面的分散和抗菌剂在抗菌塑料中的分散，是有效提高抗菌剂抗菌性能，降低抗菌剂成本的重要方式。现有技术中有将无机纳米抗菌剂粉末经过特殊的表面处理后，使抗菌剂与塑料具有良好的相容性，制得一种抗菌塑料母粒，可以直接用于制备抗菌塑料制品。但是因其通过对抗菌剂进行二次处理，改善其与塑料的相容性，增加了生产的成本。因此急需寻找一种，成本低且抑菌效果好的抑菌塑料的制备方法。
再者，为了降低塑料地板的制造成本，目前有生产厂商将废弃塑料的处理经过处理后直接应用在塑料地板的制造上，这样既节约了塑料地板的制造成本，又减少固体废弃物对环境的污染。但是废旧塑料因其已经被使用过，其各方面的性能都会有所减弱，甚至老化，例如其塑性以及抗菌性，这些方面如果处理不好而直接应用在制造塑料地板上，势必会影响塑料地板的使用效果及使用寿命。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是，提供一种环保抑菌塑料地板及其制造工艺，该塑料地板是充分回收利用废旧塑料，减少其对环境的污染，降低塑料地板的生产成本，同时采用特殊工艺制造出能够长久抑菌的塑料地板。
鉴于上述要解决的技术问题，本发明提供如下的技术解决方案：
首先提供一种环保抑菌塑料地板的各重量份原料：废旧塑料80-90份、活性碳酸钙60-80份、氯化聚乙烯4-7份、木粉纤维2-4份、硬脂酸钙8-14份、无机纳米颗粒6-12份、碱性氨基酸0.7-2.5份、无机抑菌活性物质0.14-0.28份、十水焦磷酸钠1.5-4.5份、月桂基磷酸酯0.15-0.3份、增塑剂DPO12-18份。
优选的，所述环保抑菌塑料地板包括如下重量份原料：废旧塑料85份、活性碳酸钙70份、氯化聚乙烯6份、木粉纤维3份、硬脂酸钙12份、无机纳米颗粒9份、碱性氨基酸1.6份、无机抑菌活性物质0.22份、十水焦磷酸钠3份、月桂基磷酸酯0.22份、增塑剂DPO15份。
优选的，所述碱性氨基酸为赖氨酸、精氨酸、组氨酸、色氨酸中一种或多种。
优选的，所述无机纳米颗粒为纳米级的二氧化钛或二氧化硅中的一种或两种。
优选的，所述无机抑菌活性物质为硝酸银、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、氯化铜、硫酸铜中的一种或多种。
另外本发明还提供了一种制造上述环保抑菌塑料地板的工艺，具体包括如下工艺步骤：
（1）原料准备
按照上述重量份准备各原料，即废旧塑料、活性碳酸钙、氯化聚乙烯、木粉纤维、硬脂酸钙、无机纳米颗粒、碱性氨基酸、无机抑菌活性物质、十水焦磷酸钠、月桂基磷酸酯以及增塑剂DPO；
（2）制备抑菌剂
a、将无机纳米颗粒与碱性氨基酸在35-50℃水浴中搅拌回流20-45分钟，使得碱性氨基酸均匀吸附在无机纳米颗粒表面；
b、将无机抑菌活性物质加入35-50℃水浴中继续搅拌回流20-45分钟，无机抑菌活性物质中的金属离子通过与氨基酸发生络合，也均匀吸附在无机纳米颗粒表面；
c、将十水焦磷酸钠加入35-50℃水浴中继续搅拌回流20-45分钟，进一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面；
d、将月桂基磷酸酯加入35-50℃水浴中继续搅拌回流20-45分钟，更一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面，同时提高抑菌剂与塑料的相容性；
e、静置2.5-3.5 小时，抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、研磨后得到抑菌剂粉末；
（3）制备抑菌塑料地板
a、将废旧塑料进行破碎、磨成废旧塑料粉，细度达到200-500目， 自然干燥；
b、将上述制备的废旧塑料粉与活性碳酸钙、氯化聚乙烯、木粉纤维以及硬脂酸钙经加热高速混合，得到熔化的塑料原料；
c、取增塑剂DPO以及步骤（2）中制备的抑菌剂粉末加入到上述熔化的塑料原料中，均匀混合后，经双螺杆挤出机高温挤出；
d、将上述挤出的塑料原料，在170℃-230℃的条件下经注塑机注塑压模成型，即制造成抑菌塑料地板。
优选的，所述步骤（3）中的步骤b中的加热温度为100-120℃，混合 时间为10-15分钟，混合速度为100-120转/分钟。
优选的，所述步骤（3）中的步骤c中的挤出温度为 160-220℃，螺杆转速为20-50转/分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明的环保抑菌塑料地板的主体原料是把各种废旧塑料进行有效 利用，“以废变宝”，可节约材料资源；并具有材料比重小、强度高，挤造 工艺简单的特点；所使用的各种原辅材料属于无毒环保材料，在平时或其他 特殊环境下都不会产生有毒物质或气体，是真正意义上地绿色环保产品；
（2）本发明的环保抑菌塑料地板中所选用的抑菌原料是采用生物安全性高的天然生物分子碱性氨基酸作为抑菌活性金属离子分散剂，将抑菌活性物质中金属离子均匀分散到纳米粒子表面，将制得的抑菌剂加入至塑料地板加工的塑料原料中，提高塑料地板的抑菌性能。同时采用月桂基磷酸酯对无机抑菌剂进行表面修饰，提高抑菌剂和塑料基质的相容性，改善抑菌剂在塑料地板原料中的分散，达到增强抑菌塑料地板的抑菌性能的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明的技术方案。这些实施例仅用于说明本发明的最优方案而不用于限制本发明的保护范围。
实施例1
一种环保抑菌塑料地板，包括如下重量份原料：废旧塑料80份、活性碳酸钙60份、氯化聚乙烯4份、木粉纤维2份、硬脂酸钙8份、纳米二氧化钛）6份、赖氨酸和精氨酸的混合料0.7份、硝酸银和硝酸锌的混合料0.14份、十水焦磷酸钠1.5份、月桂基磷酸酯0.15份、增塑剂DPO12份。
一种制造上述环保抑菌塑料地板的工艺，包括如下工艺步骤：
（1）原料准备
按照上述重量份准备各原料，即废旧塑料、活性碳酸钙、氯化聚乙烯、木粉纤维、硬脂酸钙、纳米二氧化钛、赖氨酸和精氨酸的混合料、硝酸银和硝酸锌的混合料、十水焦磷酸钠、月桂基磷酸酯以及增塑剂DPO；
（2）制备抑菌剂
a、将纳米二氧化钛、赖氨酸和精氨酸的混合料在35℃水浴中搅拌回流20分钟，使得赖氨酸和精氨酸均匀吸附在纳米二氧化钛颗粒表面；
b、将硝酸银和硝酸锌加入35℃水浴中继续搅拌回流20分钟，硝酸银和硝酸锌的银离子和锌离子通过与赖氨酸或/和精氨酸发生络合，也均匀吸附在纳米二氧化钛颗粒表面；
c、将十水焦磷酸钠加入35℃水浴中继续搅拌回流20分钟，进一步将银离子和锌离子固定在纳米二氧化钛颗粒表面；
d、将月桂基磷酸酯加入35℃水浴中继续搅拌回流20分钟，更一步将银离子和锌离子固定在纳米二氧化钛颗粒表面，同时提高抑菌剂与塑料的相容性；
e、静置2.5小时，抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、研磨后得到抑菌剂粉末；
（3）制备抑菌塑料地板
a、将废旧塑料进行破碎、磨成废旧塑料粉，细度达到200-500目， 自然干燥；
b、将上述制备的废旧塑料粉与活性碳酸钙、氯化聚乙烯、木粉纤维以及硬脂酸钙经加热高速混合，得到熔化的塑料原料，其中加热温度为100℃，混合 时间为10分钟，混合速度为100转/分钟；
c、取增塑剂DPO以及步骤（2）中制备的抑菌剂粉末加入到上述熔化的塑料原料中，均匀混合后，经双螺杆挤出机高温挤出，其中挤出温度为 160℃，螺杆转速为20转/分钟；
d、将上述挤出的塑料原料，在170℃的条件下经注塑机注塑压模成型，即制造成抑菌塑料地板。
经过实验测量得出，利用本发明实施例1中制造工艺制得的抗菌塑料瓶盖，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种的抑制杀死率达到99.5％，抗菌抑菌效果明显。
实施例2
一种环保抑菌塑料地板，包括如下重量份原料：废旧塑料90份、活性碳酸钙80份、氯化聚乙烯7份、木粉纤维4份、硬脂酸钙14份、纳米二氧化硅12份、组氨酸2.5份、氯化锌和氯化铜的混合料0.28份、十水焦磷酸钠4.5份、月桂基磷酸酯0.3份、增塑剂DPO18份。
一种制造上述环保抑菌塑料地板的工艺，包括如下工艺步骤：
（1）原料准备
按照上述重量份准备各原料，即废旧塑料、活性碳酸钙、氯化聚乙烯、木粉纤维、硬脂酸钙、纳米二氧化硅、组氨酸、氯化锌和氯化铜的混合料、十水焦磷酸钠、月桂基磷酸酯以及增塑剂DPO；
（2）制备抑菌剂
a、将纳米二氧化硅、组氨酸在50℃水浴中搅拌回流45分钟，使得组氨酸均匀吸附在纳米二氧化硅颗粒表面；
b、将氯化锌和氯化铜加入50℃水浴中继续搅拌回流45分钟，氯化锌和氯化铜的锌离子和铜离子通过与组氨酸发生络合，也均匀吸附在纳米二氧化硅表面；
c、将十水焦磷酸钠加入50℃水浴中继续搅拌回流45分钟，进一步将锌离子和铜离子固定在纳米二氧化硅颗粒表面；
d、将月桂基磷酸酯加入50℃水浴中继续搅拌回流45分钟，更一步将锌离子和铜离子固定在纳米二氧化硅颗粒表面，同时提高抑菌剂与塑料的相容性；
e、静置3.5 小时，抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、研磨后得到抑菌剂粉末；
（3）制备抑菌塑料地板
a、将废旧塑料进行破碎、磨成废旧塑料粉，细度达到500目， 自然干燥；
b、将上述制备的废旧塑料粉与活性碳酸钙、氯化聚乙烯、木粉纤维以及硬脂酸钙经加热高速混合，得到熔化的塑料原料，其中加热温度为120℃，混合 时间为15分钟，混合速度为120转/分钟；
c、取增塑剂DPO以及步骤（2）中制备的抑菌剂粉末加入到上述熔化的塑料原料中，均匀混合后，经双螺杆挤出机高温挤出，其中挤出温度为220℃，螺杆转速为50转/分钟；
d、将上述挤出的塑料原料，在230℃的条件下经注塑机注塑压模成型，即制造成抑菌塑料地板。
经过实验测量得出，利用本发明实施例2中制造工艺制得的抗菌塑料地板，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种的抑制杀死率达到99.7％，抗菌抑菌效果明显。
实施例3
一种环保抑菌塑料地板，包括如下重量份原料：废旧塑料85份、活性碳酸钙70份、氯化聚乙烯6份、木粉纤维3份、硬脂酸钙12份、纳米二氧化钛9份、色氨酸1.6份、硫酸锌和硫酸铜的混合物0.22份、十水焦磷酸钠3份、月桂基磷酸酯0.22份、增塑剂DPO15份。
一种制造上述环保抑菌塑料地板的工艺，包括如下工艺步骤：
（1）原料准备
按照上述重量份准备各原料，即废旧塑料、活性碳酸钙、氯化聚乙烯、木粉纤维、硬脂酸钙、纳米二氧化钛、色氨酸、硫酸锌和硫酸铜的混合物、十水焦磷酸钠、月桂基磷酸酯以及增塑剂DPO；
（2）制备抑菌剂
a、将纳米二氧化钛、色氨酸在45℃水浴中搅拌回流35分钟，使得色氨酸均匀吸附在纳米二氧化钛颗粒表面；
b、将硫酸锌和硫酸铜加入45℃水浴中继续搅拌回流35分钟，硫酸锌和硫酸铜的锌离子和铜离子通过与色氨酸发生络合，也均匀吸附在纳米二氧化钛颗粒表面；
c、将十水焦磷酸钠加入45℃水浴中继续搅拌回流35分钟，进一步将锌离子和铜离子固定在纳米二氧化钛颗粒表面；
d、将月桂基磷酸酯加入45℃水浴中继续搅拌回流35分钟，更一步将锌离子和铜离子固定在纳米二氧化钛颗粒表面，同时提高抑菌剂与塑料的相容性；
e、静置3小时，抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、研磨后得到抑菌剂粉末；
（3）制备抑菌塑料地板
a、将废旧塑料进行破碎、磨成废旧塑料粉，细度达到200-500目， 自然干燥；
b、将上述制备的废旧塑料粉与活性碳酸钙、氯化聚乙烯、木粉纤维以及硬脂酸钙经加热高速混合，得到熔化的塑料原料，其中加热温度为110℃，混合 时间为13分钟，混合速度为110转/分钟；
c、取增塑剂DPO以及步骤（2）中制备的抑菌剂粉末加入到上述熔化的塑料原料中，均匀混合后，经双螺杆挤出机高温挤出，其中挤出温度为190℃，螺杆转速为35转/分钟；
d、将上述挤出的塑料原料，在200℃的条件下经注塑机注塑压模成型，即制造成抑菌塑料地板。
经过实验测量得出，利用本发明实施例3中制造工艺制得的抗菌塑料地板，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种的抑制杀死率达到99.9％，相比实施例1和实施例2，本实施例的抗菌抑菌效果更明突出。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环保抑菌塑料地板，其特征在于，包括如下重量份原料：废旧塑料80-90份、活性碳酸钙60-80份、氯化聚乙烯4-7份、木粉纤维2-4份、硬脂酸钙8-14份、无机纳米颗粒6-12份、碱性氨基酸0.7-2.5份、无机抑菌活性物质0.14-0.28份、十水焦磷酸钠1.5-4.5份、月桂基磷酸酯0.15-0.3份、增塑剂DPO12-18份。
2.根据权利要求1所述的环保抑菌塑料地板，其特征在于，包括如下重量份原料：废旧塑料85份、活性碳酸钙70份、氯化聚乙烯6份、木粉纤维3份、硬脂酸钙12份、无机纳米颗粒9份、碱性氨基酸1.6份、无机抑菌活性物质0.22份、十水焦磷酸钠3份、月桂基磷酸酯0.22份、增塑剂DPO15份。
3.根据权利要求1所述的环保抑菌塑料地板，其特征在于：所述碱性氨基酸为赖氨酸、精氨酸、组氨酸、色氨酸中一种或多种。
4.根据权利要求1所述的环保抑菌塑料地板，其特征在于：所述无机纳米颗粒为纳米级的二氧化钛或二氧化硅中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的环保抑菌塑料地板，其特征在于：所述无机抑菌活性物质为硝酸银、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、氯化铜、硫酸铜中的一种或多种。
6.一种制造如权利要求1至5中任一项所述的环保抑菌塑料地板的工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：
（1）原料准备
按照上述重量份准备各原料，即废旧塑料、活性碳酸钙、氯化聚乙烯、木粉纤维、硬脂酸钙、无机纳米颗粒、碱性氨基酸、无机抑菌活性物质、十水焦磷酸钠、月桂基磷酸酯以及增塑剂DPO；
（2）制备抑菌剂
a、将无机纳米颗粒与碱性氨基酸在35-50℃水浴中搅拌回流20-45分钟，使得碱性氨基酸均匀吸附在无机纳米颗粒表面；
b、将无机抑菌活性物质加入35-50℃水浴中继续搅拌回流20-45分钟，无机抑菌活性物质中的金属离子通过与氨基酸发生络合，也均匀吸附在无机纳米颗粒表面；
c、将十水焦磷酸钠加入35-50℃水浴中继续搅拌回流20-45分钟，进一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面；
d、将月桂基磷酸酯加入35-50℃水浴中继续搅拌回流20-45分钟，更一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面，同时提高抑菌剂与塑料的相容性；
e、静置2.5-3.5 小时，抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、研磨后得到抑菌剂粉末；
（3）制备抑菌塑料地板
a、将废旧塑料进行破碎、磨成废旧塑料粉，细度达到200-500目， 自然干燥；
b、将上述制备的废旧塑料粉与活性碳酸钙、氯化聚乙烯、木粉纤维以及硬脂酸钙经加热高速混合，得到熔化的塑料原料；
c、取增塑剂DPO以及步骤（2）中制备的抑菌剂粉末加入到上述熔化的塑料原料中，均匀混合后，经双螺杆挤出机高温挤出；
d、将上述挤出的塑料原料，在170℃-230℃的条件下经注塑机注塑压模成型，即制造成抑菌塑料地板。
7.根据权利要求6所述的制造环保抑菌塑料地板的工艺，其特征在于：所述步骤（3）中的步骤b中的加热温度为100-120℃，混合 时间为10-15分钟，混合速度为100-120转/分钟。
8.根据权利要求6所述的制造环保抑菌塑料地板的工艺，其特征在于：所述步骤（3）中的步骤c中的挤出温度为 160-220℃，螺杆转速为20-50转/分钟。
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