CN109135382A - 一种应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料及其制造方法，该防水抗菌涂料包括三部分，分别为组份A、组份B和组份C，其中组份A是荆芥茎杆、鱼腥草根在木质素酶和稀盐酸综合作用下获得的酸化改性多糖及微量无用水溶性有机质和矿物质与水组成的水溶液，再经加热浓缩后获得的黏性溶液；组份B为活性炭微粉、壳聚糖抗菌凝胶、堡狮龙纳米乳胶漆在混于无水乙醇后与氢氧化钠反应，再经60℃‑70℃加热蒸离乙醇后获得的羟化有机质和活性炭粉的混合液；组份C是荆芥茎杆、鱼腥草根在完全脱水再经物理混合的混合干纤维。本发明制造工艺详细易实现、抗菌效果好、效果持久、绿色环保无公害、无刺激性气味、耐水、具有自洁功能。
Description
技术领域
本发明涉及环保涂料领域，尤其涉及一种应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料及其制造方法。
背景技术
防霉涂料具有建筑装饰和防霉作用的双重效果。对霉菌、酵母菌有广泛高效和较长时间的杀菌和抑制能力，与普通装饰涂料的根本区别在于防霉涂料在制造过程中加入了一定量的霉菌抑制剂或抑制霉菌的无机纳米粉体。常规的有机防霉涂料是含有生物毒性药物，而无机防霉涂料是不含有生物毒性药物就能抑制霉菌生长发展的一种防护用涂料。但有机防霉涂料具有生物毒性，一般不能用于人居环境，而无防防霉涂料由于粉料兼容问题，在实际使用中较易粉化脱落，且一般均含有贵金属(如纳米银等)，实用性和经济性都不好。
现有技术中的防水抗菌涂料受限于技术领域和实践经验的缺失，完全意义上的防水抗菌涂料还未真正出现，因此目前市场上仍没有一种制造工艺详细易实现、抗菌效果好、效果持久、绿色环保无公害、无刺激性气味、耐水、具有自洁功能的防水抗菌涂料。
因此市场上急需一种制造工艺详细易实现、抗菌效果好、效果持久、绿色环保无公害、无刺激性气味、耐水、具有自洁功能的防水抗菌涂料。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种制造工艺详细易实现、抗菌效果好、效果持久、绿色环保无公害、无刺激性气味、耐水、具有自洁功能的防水抗菌涂料。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料的制造方法，包括以下步骤：
1)原材料准备
①原材料准备：按重量份准备荆芥茎杆50份-60份、粒径范围0.1mm-0.2mm的活性炭微粉10份-12份、壳聚糖抗菌凝胶5份-8份、堡狮龙纳米乳胶漆35份-40份、鱼腥草根12份-15份、足量无水乙醇；
②分解活化辅料准备：按重量份准备足量木质素酶水剂、溶质质量分数10％的稀盐酸溶液100份-120份、溶质质量分数10％的氢氧化钠溶液100份-120份；
2)组份A制造
①将阶段1)步骤①准备的荆芥茎杆、鱼腥草根混合均匀后投入阶段1)步骤②准备的木质素酶水剂的混合溶液中，升温至35℃-40℃，保温2天-3天，获得酶解混合液；
②在步骤①获得的酶解混合液内注入阶段1)步骤②准备的稀盐酸溶液，升温至80℃-95℃，反应30min-40min，然后降温至60℃-70℃，再保温至混合溶液体积降为原混合液体积的20％-30％，滤出残余固体后获得组份A，滤出的残余固体留作待用；
3)组份B制造
①将阶段1)步骤①准备的活性炭微粉、壳聚糖抗菌凝胶、堡狮龙纳米乳胶漆混合后溶入混合物质量3倍-5倍的无水乙醇中，获得乙醇混溶液；
②在步骤①获得的乙醇混溶液中注入阶段1)步骤②准备的氢氧化钠溶液，升温至60℃-70℃，保温至混合溶液体积降为原混合液体积的30％-40％，获得组份B；
4)组份C的制造
①将阶段2)步骤②获得的残余固体晒干后采用无水乙醇漂洗至不再失重，获得待处理抗菌纤维质；
②将步骤①获得的待处理抗菌纤维质置于烘箱中进行高温烘焙，处理温度650℃-700℃，处理时间15min-20min，获得脱水干纤维，该脱水干纤维即为组份C；
5)抗霉菌防水抗菌涂料的制造
①将阶段2)获得的组份A、阶段3)获得的组份B和阶段4)获得的组份C混合后采用电动打蛋器搅拌6min-8min，然后静置30s-40s，获得乳化混浊液，该乳化混浊液即为所需应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料。
采用上述方法制造的应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料，该防水抗菌涂料包括三部分，分别为组份A、组份B和组份C，其中组份A是按重量份计荆芥茎杆50份-60份、鱼腥草根12份-15份在木质素酶和溶质质量分数10％的稀盐酸综合作用下获得的酸化改性多糖及微量无用水溶性有机质和矿物质与水组成的水溶液，再经加热浓缩后获得的黏性溶液；组份B为按重量份计活性炭微粉10份-12份、壳聚糖抗菌凝胶5份-8份、堡狮龙纳米乳胶漆35份-40份在混于无水乙醇后与溶质质量分数10％的氢氧化钠反应，再经60℃-70℃加热蒸离乙醇后获得的羟化有机质和活性炭粉的混合液；组份C是按重量份计荆芥茎杆50份-60份、鱼腥草根12份-15份在酶解木质素和漂洗有机质后完全脱水再经物理混合的混合干纤维。
与现有技术相比较，由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：(1)不同于常规技术的防水抗菌涂料直接采用高极性漆或采用硬化涂料，本身合成工艺污染大且质量控制困难，本发明采用反应过程不产生废气废液和污染产物的原材料(荆芥作为药用植物，其主要药用部分是叶、花和叶柄后端的嫩茎，而主干尤其是贴近根部的主干由于木质素较多，直径较粗，熬制和直接提取性价比较低而多为废弃物，鱼腥草根也是常见的低成本植物原料)，通过科学、合理的辅剂及相对简化的工艺流程，实现了制造工艺详细易实现、绿色环保无公害的技术目的。(2)不同于现有技术中通过纯粹光固化获得的脆性高、质量控制困难的UV防水抗菌涂料，本发明通过分别酸化改性预聚体和通过酶解作用获得粘连性强的木质素分解多糖来获得相对于现有技术更好的结合力和韧性，性能持久、材料固化后不易粉化脱落。(3)在制造组份A时采用稀盐酸酸化有机质，一是可以明显提升这种功能成份的水溶性，使其在水溶均匀性更好，另一方面可以灭活部分酶的活性，再结合80℃-95℃的高温加速反应，一方面使反应进行得更快速更彻底，一方面灭活剩余酶的活性。(4)采用木质素酶针对性地分解木质素含量极高的荆芥茎杆和鱼腥草根，主要是利用其分解后获得的多糖是黏性物质，可以在液化状态下大大提升本发明的内结合力，在完全固化后成为增韧剂，在墙体表面固化后更是作为微生物的营养成份较长远地使微生物大量存活而发挥益生功效，使本发明获得远高于现有防水涂层的除碳基有毒有害气体功能，体现在用于一般室内装修涂料时即为形成长效除甲醛功能。(5)采用氢氧化钠处理已经乙醇溶液和活性炭粉的混溶液，充分利用了乙醇与水的无限互溶的特性使得碱化(羟化)反应在互溶液体介质下进行，更加充分、稳定、高安全性，同时可以使原水溶性较差的有机质获得优良的水溶性，为后续合成防水抗菌涂料打好基础(组份A和组份B的主体部分均为水溶性物，可以轻易溶合)，再利用乙醇易挥发的原理通过加热蒸离乙醇同时浓缩水溶液，获得组份B，工艺流程获得优化。(6)充分利用酸化后的组份A对应碱化(羟化)后的组份B，加速聚合反应，使最终获得的涂层反应更加彻底、充分和快速，加快了作业效率，同时使本发明获得了稍优于现有技术的强度和高于现有技术的化学稳定性。(7)通过本发明的主体组份可以明确得知，本发明含有常规技术中没有的干纤维，通过常规技术可知纤维质用于涂料中时，虽然会影响涂料的表面光洁度(事实上用于建筑外墙时会显得更有质感，同时不会过于聚光)，但可以明显作为骨架联接各种功能组份，可以无需底涂料直接施加于水泥墙体，通过水泥墙体吸收部分水分和与空气接触面蒸发部分水分而快速干燥，此时湿润的墙体与本发明中木质素分解的多糖形成良好的粘连结合，使本发明获得与墙体更好的结合力，反应出来就是更好的施工涂覆性能和简单的施工工艺，市场应用范围广。(8)采用市售的堡狮龙纳米乳胶漆，是由于这种材料能大幅度提高抗老化性、耐洗刷性、耐水、附着力、光洁度、抗沾污性(涂膜的自洁能力)、杀菌、防霉、抗澡等性能，还具有良好的透湿性能，可以使本发明中具有抗霉菌性能的荆芥干纤维、寡壳糖、鱼腥草根干纤维更好地发挥其抗菌作用，同时使抗菌活性更加持久，而活性炭的添加更是对功能的互补，它吸湿、吸尘，能极大提升本发明的自洁性能。因此本发明具有制造工艺详细易实现、抗菌效果好、效果持久、绿色环保无公害、无刺激性气味、耐水、具有自洁功能的特性。
具体实施方式
实施例1：
一种应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料，该防水抗菌涂料包括三部分，分别为组份A、组份B和组份C，其中组份A是按重量份计荆芥茎杆50Kg、鱼腥草根12Kg在木质素酶和溶质质量分数10％的稀盐酸综合作用下获得的酸化改性多糖及微量无用水溶性有机质和矿物质与水组成的水溶液，再经加热浓缩后获得的黏性溶液；组份B为按重量份计活性炭微粉10Kg、壳聚糖抗菌凝胶5Kg、堡狮龙纳米乳胶漆35Kg在混于无水乙醇后与溶质质量分数10％的氢氧化钠反应，再经60℃加热蒸离乙醇后获得的羟化有机质和活性炭粉的混合液；组份C是按重量份计荆芥茎杆50Kg、鱼腥草根12Kg在酶解木质素和漂洗有机质后完全脱水再经物理混合的混合干纤维。
上述应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料的制造方法，包括以下步骤：
1)原材料准备
①原材料准备：按重量份准备荆芥茎杆50Kg、粒径范围0.1mm-0.2mm的活性炭微粉10Kg、壳聚糖抗菌凝胶5Kg、堡狮龙纳米乳胶漆35Kg、鱼腥草根12Kg、足量无水乙醇；
②分解活化辅料准备：按重量份准备足量木质素酶水剂、溶质质量分数10％的稀盐酸溶液100Kg、溶质质量分数10％的氢氧化钠溶液100Kg；
2)组份A制造
①将阶段1)步骤①准备的荆芥茎杆、鱼腥草根混合均匀后投入阶段1)步骤②准备的木质素酶水剂的混合溶液中，升温至35℃，保温2天，获得酶解混合液；
②在步骤①获得的酶解混合液内注入阶段1)步骤②准备的稀盐酸溶液，升温至80℃，反应30min，然后降温至60℃，再保温至混合溶液体积降为原混合液体积的20％，滤出残余固体后获得组份A，滤出的残余固体留作待用；
3)组份B制造
①将阶段1)步骤①准备的活性炭微粉、壳聚糖抗菌凝胶、堡狮龙纳米乳胶漆混合后溶入混合物质量3倍的无水乙醇中，获得乙醇混溶液；
②在步骤①获得的乙醇混溶液中注入阶段1)步骤②准备的氢氧化钠溶液，升温至60℃，保温至混合溶液体积降为原混合液体积的30％，获得组份B；
4)组份C的制造
①将阶段2)步骤②获得的残余固体晒干后采用无水乙醇漂洗至不再失重，获得待处理抗菌纤维质；
②将步骤①获得的待处理抗菌纤维质置于烘箱中进行高温烘焙，处理温度650℃，处理时间15min，获得脱水干纤维，该脱水干纤维即为组份C；
5)抗霉菌防水抗菌涂料的制造
①将阶段2)获得的组份A、阶段3)获得的组份B和阶段4)获得的组份C混合后采用电动打蛋器搅拌6min，然后静置30s，获得乳化混浊液，该乳化混浊液即为所需应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料。
实施例2
一种应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料，该防水抗菌涂料包括三部分，分别为组份A、组份B和组份C，其中组份A是按重量份计荆芥茎杆60Kg、鱼腥草根15Kg在木质素酶和溶质质量分数10％的稀盐酸综合作用下获得的酸化改性多糖及微量无用水溶性有机质和矿物质与水组成的水溶液，再经加热浓缩后获得的黏性溶液；组份B为按重量份计活性炭微粉12Kg、壳聚糖抗菌凝胶8Kg、堡狮龙纳米乳胶漆40Kg在混于无水乙醇后与溶质质量分数10％的氢氧化钠反应，再经70℃加热蒸离乙醇后获得的羟化有机质和活性炭粉的混合液；组份C是按重量份计荆芥茎杆60Kg、鱼腥草根15Kg在酶解木质素和漂洗有机质后完全脱水再经物理混合的混合干纤维。
上述应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料的制造方法，包括以下步骤：
1)原材料准备
①原材料准备：按重量份准备荆芥茎杆60Kg、粒径范围0.1mm-0.2mm的活性炭微粉12Kg、壳聚糖抗菌凝胶8Kg、堡狮龙纳米乳胶漆40Kg、鱼腥草根15Kg、足量无水乙醇；
②分解活化辅料准备：按重量份准备足量木质素酶水剂、溶质质量分数10％的稀盐酸溶液120Kg、溶质质量分数10％的氢氧化钠溶液120Kg；
2)组份A制造
①将阶段1)步骤①准备的荆芥茎杆、鱼腥草根混合均匀后投入阶段1)步骤②准备的木质素酶水剂的混合溶液中，升温至40℃，保温3天，获得酶解混合液；
②在步骤①获得的酶解混合液内注入阶段1)步骤②准备的稀盐酸溶液，升温至95℃，反应40min，然后降温至70℃，再保温至混合溶液体积降为原混合液体积的30％，滤出残余固体后获得组份A，滤出的残余固体留作待用；
3)组份B制造
①将阶段1)步骤①准备的活性炭微粉、壳聚糖抗菌凝胶、堡狮龙纳米乳胶漆混合后溶入混合物质量3倍-5倍的无水乙醇中，获得乙醇混溶液；
②在步骤①获得的乙醇混溶液中注入阶段1)步骤②准备的氢氧化钠溶液，升温至70℃，保温至混合溶液体积降为原混合液体积的40％，获得组份B；
4)组份C的制造
①将阶段2)步骤②获得的残余固体晒干后采用无水乙醇漂洗至不再失重，获得待处理抗菌纤维质；
②将步骤①获得的待处理抗菌纤维质置于烘箱中进行高温烘焙，处理温度700℃，处理时间20min，获得脱水干纤维，该脱水干纤维即为组份C；
5)抗霉菌防水抗菌涂料的制造
①将阶段2)获得的组份A、阶段3)获得的组份B和阶段4)获得的组份C混合后采用电动打蛋器搅拌8min，然后静置40s，获得乳化混浊液，该乳化混浊液即为所需应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料。
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (2)
1.一种应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1)原材料准备
①原材料准备：按重量份准备荆芥茎杆50份-60份、粒径范围0.1mm-0.2mm的活性炭微粉10份-12份、壳聚糖抗菌凝胶5份-8份、堡狮龙纳米乳胶漆35份-40份、鱼腥草根12份-15份、足量无水乙醇；
②分解活化辅料准备：按重量份准备足量木质素酶水剂、溶质质量分数10％的稀盐酸溶液100份-120份、溶质质量分数10％的氢氧化钠溶液100份-120份；
2)组份A制造
①将阶段1)步骤①准备的荆芥茎杆、鱼腥草根混合均匀后投入阶段1)步骤②准备的木质素酶水剂的混合溶液中，升温至35℃-40℃，保温2天-3天，获得酶解混合液；
②在步骤①获得的酶解混合液内注入阶段1)步骤②准备的稀盐酸溶液，升温至80℃-95℃，反应30min-40min，然后降温至60℃-70℃，再保温至混合溶液体积降为原混合液体积的20％-30％，滤出残余固体后获得组份A，滤出的残余固体留作待用；
3)组份B制造
①将阶段1)步骤①准备的活性炭微粉、壳聚糖抗菌凝胶、堡狮龙纳米乳胶漆混合后溶入混合物质量3倍-5倍的无水乙醇中获得乙醇混溶液；
②在步骤①获得的乙醇混溶液中注入阶段1)步骤②准备的氢氧化钠溶液，升温至60℃-70℃，保温至混合溶液体积降为原混合液体积的30％-40％，获得组份B；
4)组份C的制造
①将阶段2)步骤②获得的残余固体晒干后采用无水乙醇漂洗至不再失重，获得待处理抗菌纤维质；
②将步骤①获得的待处理抗菌纤维质置于烘箱中进行高温烘焙，处理温度650℃-700℃，处理时间15min-20min，获得脱水干纤维，该脱水干纤维即为组份C；
5)抗霉菌防水抗菌涂料的制造
①将阶段2)获得的组份A、阶段3)获得的组份B和阶段4)获得的组份C混合后采用电动打蛋器搅拌6min-8min，然后静置30s-40s，获得乳化混浊液，该乳化混浊液即为所需应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料。
2.采用权利要求1所述方法制造的应用于霉菌环境的建筑外墙防水抗菌涂料，其特征在于：该防水抗菌涂料包括三部分，分别为组份A、组份B和组份C，其中组份A是按重量份计荆芥茎杆50份-60份、鱼腥草根12份-15份在木质素酶和溶质质量分数10％的稀盐酸综合作用下获得的酸化改性多糖及微量无用水溶性有机质和矿物质与水组成的水溶液，再经加热浓缩后获得的黏性溶液；组份B为按重量份计活性炭微粉10份-12份、壳聚糖抗菌凝胶5份-8份、堡狮龙纳米乳胶漆35份-40份在混于无水乙醇后与溶质质量分数10％的氢氧化钠反应，再经60℃-70℃加热蒸离乙醇后获得的羟化有机质和活性炭粉的混合液；组份C是按重量份计荆芥茎杆50份-60份、鱼腥草根12份-15份在酶解木质素和漂洗有机质后完全脱水再经物理混合的混合干纤维。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190104 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |