CN108976871A - 一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂 - Google Patents

一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及节能环保新材料产业领域,公开了一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂,选择乌荆子李成熟果实、番石榴种子、向日葵花瓣、天竺葵叶片、青竹、松针等植物成分所富含的天然抗菌成分,对淀粉、氧化亚铜、黄土混合物进行改性处理,经过此配方和特殊加工工艺配制得到的添加剂,与涂料混合,表现出优异的抑菌性,对常见的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌有极强的抑菌作用,属于无毒级的添加剂,不会对接触者造成潜在的危害,并且由于多孔的淀粉基作为吸附载体,抑菌性能稳定,透气性好,防止了木制玩具易吸水,透气性差导致的内部细菌滋生,涂漆脱落等问题。

Description

一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂
技术领域
本发明属于节能环保新材料产业技术领域,具体涉及一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂。
背景技术
古时代的木制玩具 ,是单一的木制玩具,现代的木制玩具都不同程度的实用不同材质工艺的接洽和处理,达到玩具功能的多样化,多功能化。木制玩具在玩具类别中的一大门类,历史源远流长,木制玩具在欧美发达国家的历史发展的各每个阶段,在欧美所拥有的独特文化意识形态,各自的国家历史上,德国的木制玩具是最早也是最有名的。在德国的古代,就有皮带车床的出现,木制玩具就是皮带车床加工的,之后用手工抛光,这类木制玩具的大小从很小的几英尺到很大的玩具都有,这类玩具最具有代表的作品就木亚方舟。木制玩具不仅仅是智力开发上具有独特魅力,还在其他方面具有很好的特点,实用安全是第一位,由于木制玩具都是用木材加工的,无毒无味,对儿童的身心健康很有帮助,再有就是摔不坏,耐磨,耐摔打等优点,这也是国外热衷于购买中国木制玩具的因素
儿童和青少年体质较弱,呼吸道敏感,木质玩具在涂料使用上应更倾向于选择无毒害的水性涂料。当前,水性涂料在木质玩具的使用比例很大,当然,这不仅仅是出口玩具的需求,随着我国经济发展和人民生活水平的提高,对生活环境的要求也不断提高,特别是对于有老人、孩子的家庭。特别是现在大多数家庭对孩子最多接触的玩具的安全性越来越被重视,因为这直接关系孩子的健康成长。
在他们频繁接触木制玩具时,不可避免的会受到表面吸附细菌的侵害,造成免疫力下降,而现有涂料为了提高抗菌性,在其中添加一些有机抗菌剂以及无机金属抗菌剂,这些物质的抗菌性对涂料载体具有很强的选择性,在木质材料易吸水的情况下,抗菌性能并不稳定,并且安全性能弱,其中有机抗菌剂的分解产物有一定的毒副作用,无机金属在误食后也会导致中毒。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂,添加的无毒抑菌剂植物成分占60%以上,对人体无害,与木制玩具的亲和性好,能够持久抗菌,杀菌率达到99.8%以上。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂,按照重量份计由以下成分制成:乌荆子李成熟果实70-80份、番石榴种子25-35份、向日葵花瓣18-20份、天竺葵叶片10-15份、青竹7-9份、松针6-8份、乙醇110-120份、顺丁烯二酸2-3份、淀粉15-18份、氧化亚铜0.20-0.25份、黄土3-4份、柠檬酸1.0-1.2份、水150-160份、苏打水25-30份,其制备方法包括以下步骤:
(1)将所述重量份的乌荆子李成熟果实、番石榴种子、向日葵花瓣、天竺葵叶片、青竹、松针混合粉碎至粒径大小在30-40目范围,倒入水中混合搅拌,在130-140℃下加热,沸腾后持续加热搅拌1.5-2.0小时,然后将煎煮物置于单口烧瓶中,加入顺丁烯二酸和70-75%的所述重量份的乙醇,在75-80℃下加热回流3-4小时,然后继续升温至85-90℃,再次回流2-3小时,得到馏出液经过氯化钙干燥后在零下6℃下冷藏4-5小时;
(2)将淀粉、氧化亚铜、黄土混合均匀,置于150-160℃下烘烤40-50分钟,冷却后取出,边搅拌边加入苏打水,揉捏至表面光滑后,在45-50℃下静置12-15小时,然后置于零下10℃冷冻10-12小时,取出在70-80℃烘箱中干燥至含水量在3-5%范围,取出敲碎成小颗粒状;
(3)将柠檬酸加入到剩余重量份的乙醇中搅拌溶解,然后加入步骤(2)制备的小颗粒,超声振荡15-20分钟,在搅拌下以2-3℃/分钟的速度加热至沸腾,待乙醇充分挥发完后,将剩余物质置于100-110℃的烘箱中干燥5-6小时,干燥物冷却至室温,研磨成粉状,加入到步骤(1)的冷藏液中,在水浴锅中搅拌加热至80-85℃,保温20-30分钟,自然冷却即可。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述蒸馏过程中,控制溜出速度在1-2滴/秒范围。
作为对上述方案的进一步描述,所述苏打水中碳酸氢钠的质量浓度为16-18%。
作为对上述方案的进一步描述,所述氧化亚铜粒径大小在150-200目之间,黄土粒径大小在120-150目之间。
作为对上述方案的进一步描述,所述添加剂在涂料中的添加量在0.04-0.06%之间。
本发明相比现有技术具有以下优点:为了解决现有木制玩具用涂料在抑菌性上仍然存在不足的问题,本发明提供了一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂,选择乌荆子李成熟果实、番石榴种子、向日葵花瓣、天竺葵叶片、青竹、松针等植物成分所富含的天然抗菌成分,对淀粉、氧化亚铜、黄土混合物进行改性处理,经过烘烤后初步形成封闭性孔,然后经过柠檬酸液处理,多孔淀粉混合物与柠檬酸发生酯化反应,形成强存贮性的多孔结构,以此作为载体,负载植物杀菌成分,淀粉基与植物抗菌剂的亲和性好,能够持续不断达到抗菌效果,经过此配方和特殊加工工艺配制得到的添加剂,与涂料混合,表现出优异的抑菌性,对常见的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌有极强的抑菌作用,属于无毒级的添加剂,不会对接触者造成潜在的危害,并且由于多孔的淀粉基作为吸附载体,抑菌性能稳定,透气性好,防止了木制玩具易吸水,透气性差导致的内部细菌滋生,涂漆脱落等问题。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂,按照重量份计由以下成分制成:乌荆子李成熟果实70份、番石榴种子25份、向日葵花瓣18份、天竺葵叶片10份、青竹7份、松针6份、乙醇110份、顺丁烯二酸2份、淀粉15份、氧化亚铜0.20份、黄土3份、柠檬酸1.0份、水150份、苏打水25份,其制备方法包括以下步骤:
(1)将所述重量份的乌荆子李成熟果实、番石榴种子、向日葵花瓣、天竺葵叶片、青竹、松针混合粉碎至粒径大小在30-40目范围,倒入水中混合搅拌,在130℃下加热,沸腾后持续加热搅拌1.5小时,然后将煎煮物置于单口烧瓶中,加入顺丁烯二酸和70-75%的所述重量份的乙醇,在75℃下加热回流3小时,然后继续升温至85℃,再次回流2小时,得到馏出液经过氯化钙干燥后在零下6℃下冷藏4小时;
(2)将淀粉、氧化亚铜、黄土混合均匀,置于150℃下烘烤40分钟,冷却后取出,边搅拌边加入苏打水,揉捏至表面光滑后,在45℃下静置12小时,然后置于零下10℃冷冻10小时,取出在70℃烘箱中干燥至含水量在3-5%范围,取出敲碎成小颗粒状;
(3)将柠檬酸加入到剩余重量份的乙醇中搅拌溶解,然后加入步骤(2)制备的小颗粒,超声振荡15分钟,在搅拌下以2℃/分钟的速度加热至沸腾,待乙醇充分挥发完后,将剩余物质置于100℃的烘箱中干燥5小时,干燥物冷却至室温,研磨成粉状,加入到步骤(1)的冷藏液中,在水浴锅中搅拌加热至80℃,保温20分钟,自然冷却即可。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述蒸馏过程中,控制溜出速度在1-2滴/秒范围。
作为对上述方案的进一步描述,所述苏打水中碳酸氢钠的质量浓度为16%。
作为对上述方案的进一步描述,所述氧化亚铜粒径大小在150-200目之间,黄土粒径大小在120-150目之间。
作为对上述方案的进一步描述,所述添加剂在涂料中的添加量在0.04-0.06%之间。
实施例2
一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂,按照重量份计由以下成分制成:乌荆子李成熟果实75份、番石榴种子30份、向日葵花瓣19份、天竺葵叶片12份、青竹8份、松针7份、乙醇115份、顺丁烯二酸2.5份、淀粉16份、氧化亚铜0.23份、黄土3.5份、柠檬酸1.1份、水155份、苏打水28份,其制备方法包括以下步骤:
(1)将所述重量份的乌荆子李成熟果实、番石榴种子、向日葵花瓣、天竺葵叶片、青竹、松针混合粉碎至粒径大小在30-40目范围,倒入水中混合搅拌,在135℃下加热,沸腾后持续加热搅拌1.8小时,然后将煎煮物置于单口烧瓶中,加入顺丁烯二酸和73%的所述重量份的乙醇,在78℃下加热回流3.5小时,然后继续升温至88℃,再次回流2.5小时,得到馏出液经过氯化钙干燥后在零下6℃下冷藏4.5小时;
(2)将淀粉、氧化亚铜、黄土混合均匀,置于155℃下烘烤45分钟,冷却后取出,边搅拌边加入苏打水,揉捏至表面光滑后,在48℃下静置13小时,然后置于零下10℃冷冻11小时,取出在75℃烘箱中干燥至含水量在3-5%范围,取出敲碎成小颗粒状;
(3)将柠檬酸加入到剩余重量份的乙醇中搅拌溶解,然后加入步骤(2)制备的小颗粒,超声振荡18分钟,在搅拌下以2.5℃/分钟的速度加热至沸腾,待乙醇充分挥发完后,将剩余物质置于105℃的烘箱中干燥5.5小时,干燥物冷却至室温,研磨成粉状,加入到步骤(1)的冷藏液中,在水浴锅中搅拌加热至83℃,保温25分钟,自然冷却即可。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述蒸馏过程中,控制溜出速度在1-2滴/秒范围。
作为对上述方案的进一步描述,所述苏打水中碳酸氢钠的质量浓度为17%。
作为对上述方案的进一步描述,所述氧化亚铜粒径大小在150-200目之间,黄土粒径大小在120-150目之间。
作为对上述方案的进一步描述,所述添加剂在涂料中的添加量在0.04-0.06%之间。
实施例3
一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂,按照重量份计由以下成分制成:乌荆子李成熟果实80份、番石榴种子35份、向日葵花瓣20份、天竺葵叶片15份、青竹9份、松针8份、乙醇120份、顺丁烯二酸3份、淀粉18份、氧化亚铜0.25份、黄土4份、柠檬酸1.2份、水160份、苏打水30份,其制备方法包括以下步骤:
(1)将所述重量份的乌荆子李成熟果实、番石榴种子、向日葵花瓣、天竺葵叶片、青竹、松针混合粉碎至粒径大小在30-40目范围,倒入水中混合搅拌,在140℃下加热,沸腾后持续加热搅拌2.0小时,然后将煎煮物置于单口烧瓶中,加入顺丁烯二酸和75%的所述重量份的乙醇,在80℃下加热回流4小时,然后继续升温至90℃,再次回流3小时,得到馏出液经过氯化钙干燥后在零下6℃下冷藏5小时;
(2)将淀粉、氧化亚铜、黄土混合均匀,置于160℃下烘烤50分钟,冷却后取出,边搅拌边加入苏打水,揉捏至表面光滑后,在50℃下静置15小时,然后置于零下10℃冷冻2小时,取出在80℃烘箱中干燥至含水量在3-5%范围,取出敲碎成小颗粒状;
(3)将柠檬酸加入到剩余重量份的乙醇中搅拌溶解,然后加入步骤(2)制备的小颗粒,超声振荡20分钟,在搅拌下以3℃/分钟的速度加热至沸腾,待乙醇充分挥发完后,将剩余物质置于110℃的烘箱中干燥6小时,干燥物冷却至室温,研磨成粉状,加入到步骤(1)的冷藏液中,在水浴锅中搅拌加热至85℃,保温30分钟,自然冷却即可。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述蒸馏过程中,控制溜出速度在1-2滴/秒范围。
作为对上述方案的进一步描述,所述苏打水中碳酸氢钠的质量浓度为18%。
作为对上述方案的进一步描述,所述氧化亚铜粒径大小在150-200目之间,黄土粒径大小在120-150目之间。
作为对上述方案的进一步描述,所述添加剂在涂料中的添加量在0.04-0.06%之间。
对比例1
与实施例1的区别仅在于,省略乌荆子李成熟果实、番石榴种子、向日葵花瓣、天竺葵叶片、青竹、松针的添加,以季铵盐类抗菌剂替代,其余保持一致。
对比例2
与实施例2的区别仅在于,省略乌荆子李成熟果实、番石榴种子、向日葵花瓣、天竺葵叶片、青竹、松针的添加,以载银活性成分替代,其余保持一致。
对比例3
与实施例3的区别仅在于,省略淀粉的添加,其余保持一致。
对比例4
与实施例4的区别仅在于,省略氧化亚铜和黄土的添加,其余保持一致。
对比例5
与实施例5的区别仅在于,省略对淀粉、氧化亚铜和黄土的处理过程,直接添加,其余保持一致。
对比实验
分别使用实施例1-3和对比例1-5的方法制备添加剂,同时以天然抗菌剂壳聚糖作为对照组,分别应用到聚氨酯乳液涂料中,对喷漆后的木制玩具,以《抗菌制品抗菌性能的检测与评价》为依据,分别在暗条件、明条件(光照波长为365nm、光强为0.08mW·cm-2)检测试样对大肠杆菌的抗菌能力,保持试验中各组无关变量一致,结果如下表所示:
经过本申请的配方和特殊加工工艺配制得到的添加剂,与涂料混合,表现出优异的抑菌性,对常见的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌有极强的抑菌作用,属于无毒级的添加剂,不会对接触者造成潜在的危害,并且由于多孔的淀粉基作为吸附载体,抑菌性能稳定,透气性好,防止了木制玩具易吸水,透气性差导致的内部细菌滋生,涂漆脱落等问题。

Claims (5)

1.一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂,其特征在于,按照重量份计由以下成分制成:乌荆子李成熟果实70-80份、番石榴种子25-35份、向日葵花瓣18-20份、天竺葵叶片10-15份、青竹7-9份、松针6-8份、乙醇110-120份、顺丁烯二酸2-3份、淀粉15-18份、氧化亚铜0.20-0.25份、黄土3-4份、柠檬酸1.0-1.2份、水150-160份、苏打水25-30份,其制备方法包括以下步骤:
(1)将所述重量份的乌荆子李成熟果实、番石榴种子、向日葵花瓣、天竺葵叶片、青竹、松针混合粉碎至粒径大小在30-40目范围,倒入水中混合搅拌,在130-140℃下加热,沸腾后持续加热搅拌1.5-2.0小时,然后将煎煮物置于单口烧瓶中,加入顺丁烯二酸和70-75%的所述重量份的乙醇,在75-80℃下加热回流3-4小时,然后继续升温至85-90℃,再次回流2-3小时,得到馏出液经过氯化钙干燥后在零下6℃下冷藏4-5小时;
(2)将淀粉、氧化亚铜、黄土混合均匀,置于150-160℃下烘烤40-50分钟,冷却后取出,边搅拌边加入苏打水,揉捏至表面光滑后,在45-50℃下静置12-15小时,然后置于零下10℃冷冻10-12小时,取出在70-80℃烘箱中干燥至含水量在3-5%范围,取出敲碎成小颗粒状;
(3)将柠檬酸加入到剩余重量份的乙醇中搅拌溶解,然后加入步骤(2)制备的小颗粒,超声振荡15-20分钟,在搅拌下以2-3℃/分钟的速度加热至沸腾,待乙醇充分挥发完后,将剩余物质置于100-110℃的烘箱中干燥5-6小时,干燥物冷却至室温,研磨成粉状,加入到步骤(1)的冷藏液中,在水浴锅中搅拌加热至80-85℃,保温20-30分钟,自然冷却即可。
2.如权利要求1所述一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂,其特征在于,步骤(1)所述蒸馏过程中,控制溜出速度在1-2滴/秒范围。
3.如权利要求1所述一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂,其特征在于,所述苏打水中碳酸氢钠的质量浓度为16-18%。
4.如权利要求1所述一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂,其特征在于,所述氧化亚铜粒径大小在150-200目之间,黄土粒径大小在120-150目之间。
5.如权利要求1所述一种提高木制玩具涂料抑菌性的添加剂,其特征在于,所述添加剂在涂料中的添加量在0.04-0.06%之间。
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