CN109880157A - 一种具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品，以塑料泡粒为基料，在塑料泡粒本体上均匀吸附抗菌剂，采用表面喷涂法使塑料泡粒表面粘附抗菌剂，其中，抗菌剂伴随添加的附着剂吸附在泡粒表面；最后用制得的塑料泡粒加工泡沫塑料制品，即得到抗菌防霉泡沫塑料制品；塑料泡粒选用高强聚苯乙烯材料、聚乙烯材料、聚丙烯材料中的一种或多种。本产品具有长效持久的抗菌防霉效果，可极大程度提高了产品安全性。

Description

一种具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品及其应用

技术领域

本发明涉及泡沫塑料制品，具体涉及一种具有哦抗菌防霉功能的泡沫塑料制品的生产方法及应用。

背景技术

泡沫塑料制品，具有重量轻，而且更具有防震、保温、隔热、隔音、防火、电气和介电绝缘性好、吸水率低、水汽渗透率低、化学稳定性好、无毒无害、机械加工快、易安装等优点。

多年来我国家电包装、蔬菜水果等农产品包装以及住宅、公寓等居住建筑隔热材料，特别是今年来快递、外卖行业发展、冷链运输发展带来的保温箱需求的大幅增长，泡沫制品的抗菌问题一直是影响家电企业、冷链运输企业及农产品包装企业的主要问题之一，由于传统的泡沫塑料制品的抗菌效果不佳，引起用户的不良反应和各厂家的重视，特别是海尔、美的、顺丰等企业发布寻求抗菌防霉材料开发合作，让泡沫塑料的抗菌防霉问题显得愈加迫切。

授权公告号CN102286176B公开了一种抗菌聚丙烯泡沫塑料及其制备方法，本发明的组合物包含有共混的基体树脂、复合抗菌剂和化学发泡剂；其中以基体树脂按100重量份计，复合抗菌剂0.5-5重量份。基体树脂选自聚丙烯与低密度聚乙烯的共混料，或高溶体强度聚丙烯。复合抗菌剂为聚胍/聚硅酸盐复合抗菌剂，是由水溶性聚胍无机酸盐或有机酸盐的水溶液和水溶性硅酸盐的水溶液混合后，加入水溶性金属盐的水溶液得到的；所述的水溶性聚胍无机酸盐或有机酸盐与水溶性硅酸盐的摩尔比例为10:1～1:50；所述的水溶性硅酸盐与水溶性金属盐的摩尔比例为5:1～1:3。本发明的聚丙烯泡沫塑料具有杀菌效率高、耐水洗性高，重量轻，隔热等诸多优点，在食品包装及家用设备等方面起到重要作用。该专利是将抗菌剂混合到基体树脂中发泡得到的，这种方式生产的抗菌泡沫塑料抗菌效果还不够理想，试用范围窄。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品及其应用，不仅满足泡沫塑料的缓冲减震、保温隔热效果，满足绿色建筑使用要求，在具有较好的强度、防水、防潮、防火、耐腐蚀性能，耐久强度高，以及高减震保温隔音功能的同时，该产品适用于任意家电、农产品、冷链运输、地暖、玩具制造，尤其是家电结构件的防霉、家庭地暖的防霉、儿童EPP泡沫玩具、EPS抱枕、懒人沙发等，同时使用本发明材料可极大程度提高了产品安全性。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品，以塑料泡粒为基料，在塑料泡粒本体上均匀吸附抗菌剂，采用表面喷涂法使塑料泡粒表面粘附抗菌剂，其中，抗菌剂伴随添加的附着剂吸附在泡粒表面；最后用制得的塑料泡粒加工泡沫塑料制品，即得到抗菌防霉泡沫塑料制品；塑料泡粒选用高强聚苯乙烯材料、聚乙烯材料、聚丙烯材料中的一种或多种。

作为本申请的优选方案之一，采用在塑料泡粒的输送管线上采取负压滴加的方式添加抗菌剂溶液，该方法实施过程中，雾状抗菌剂充满送料管线并吸附在半开孔吸水状态的塑料泡粒表面，待塑料泡粒通过输送管线(进入料仓)，表面水分挥发后，抗菌剂即吸附在100um的塑料泡粒孔隙内。

优选地，所述抗菌剂溶液是由纳米银离子抗菌剂微粉溶于水得到，浓度1000～2000ppm，溶液中还含有附着剂，纳米银离子抗菌剂微粉的质量成分是银含量3～8％，磷灰石92～97％；抗菌剂溶液的滴加速度50～150ml/min，该滴加速度对应的塑料泡粒的送料速度是200～300kg/小时。

选择磷灰石和银离子制作抗菌液，在磷灰石的钙离子可与银离子互相取代，钙离子溶解到溶液中，若溶液呈弱酸性pH调到5-6时，这种离子交换更容易，可部分银离子进入磷灰石的化学式中。

进一步地，试验发现附着剂采用单干脂或单干脂和甘三酯的混合物，所述甘三酯选自中碳链甘油三酯。附着剂是混合在抗菌剂溶液中，浓度为1000～2700ppm。单干脂(单干酯)与具有饱和分子长链，表面张力小，能够更好的附着在塑料泡粒材料表面，同时分子中含有亲水羟基，能够微溶于抗菌液，同时活泼氢与磷灰石分子中成分如P2O5、F、Cl具有化学反应性，使磷灰石与附着剂具有化学结合性，在雾化附着时，单干脂能够很好的将抗菌成分链接到塑料泡粒上，提高塑料泡粒的最终抗菌效果。塑料泡粒比表面积大，甘三酯能够降低塑料泡粒的表面张力，与塑料泡粒表面具有更好的附着能力。

区别于现有技术，通过负压方式滴加抗菌剂液体，使输送塑料泡粒的管道内充满雾状抗菌剂，利用泡粒的半开孔吸水状态，在输送时泡粒能够被均匀粘附抗菌剂，附着剂的存在能够让雾化抗菌剂均匀得包裹泡粒表面，附着更牢靠，泡粒进入料仓后，表面水分会挥发，纳米银离子抗菌剂吸附在100um的泡粒表面。

作为本申请的应用之一，是将上述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品加工成型制得适用蔬菜、水果、水产品的包装泡沫塑料制品。

作为本申请的应用之一，是将上述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品经成型机成型制得适用于冷链运输的保温箱。

作为本申请的应用之一，是将上述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品经成型机成型制得适用于快递外卖使用的保温箱。

作为本申请的应用之一，是将上述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品经成型机成型制得适用于冰箱的内循环风道。

作为本申请的应用之一，是将上述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品经成型机成型制得适用于家用电器的包装泡沫塑料，包括冰箱、洗衣机、电视机、热水器家用电器的底座、衬板、防护角、结构件等。

作为本申请的应用之一，是将上述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品经成型机成型制得适用于建筑装饰的泡沫塑料，包括泡沫线条、吸音板、护墙板、地暖保温板、隔音板等。

作为本申请的应用之一，是将上述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品经成型机成型制得适用于头盔、玩具、抱枕填充的泡沫塑料，包括安全头盔、儿童头盔、运动护具、积木、航模、抱枕、懒人沙发等。

与现有技术相比，本申请具有的有益效果：

1、本发明泡沫塑料制品可应用于家电包装、家电结构件泡沫塑料，满足家用电器在交付客户过程中及客户长期使用中的抗菌防霉技术要求。

2、本发明适用于蔬菜瓜果、农产品、水产品、冷链运输、外卖快递行业泡沫箱制造，满足泡沫箱的抗菌防霉技术要求和使用要求；

3、本发明同时也可用于建筑行业的外墙保温、地暖、隔音泡沫材料的制造，让家居更绿色。

附图说明

图1为抗菌剂浓度1000ppm的抗菌测试效果；

图2为抗菌剂浓度1500ppm的抗菌测试效果；

图3为抗菌剂浓度2000ppm的抗菌测试效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明涉及一种具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品，是以具有抗菌防霉功能的塑料泡粒加工成型制得。具有抗菌防霉功能的塑料泡粒表面粘附着抗菌剂，抗菌剂是伴随添加的附着剂吸附在塑料泡粒表面的。塑料泡粒选用聚苯乙烯(EPS)、发泡聚丙烯(EPP)、发泡苯乙烯聚乙烯共聚物(EPO)。

为了获得长效的抗菌防霉效果，不同于传统的将抗菌剂添加到基本原料中生产塑料泡粒，本申请采用的是表面吸附法，具体是采用表面喷涂法，在塑料泡粒的输送管线上采取负压滴加的方式添加抗菌剂溶液，雾状抗菌剂充满送料管线并吸附在半开孔吸水状态的塑料泡粒表面，待塑料泡粒进入料仓，表面水分挥发后，抗菌剂即吸附在100um的泡粒孔隙内。

抗菌剂溶液是将抗菌剂微粉溶于水制备得到，抗菌剂的浓度1000～2000ppm，溶液中还含有附着剂，附着剂的浓度为1700～2200ppm。其中抗菌剂微粉选用纳米银离子抗菌剂微粉：质量成分是银含量3％，粒径25nm级，氟磷灰石97％；附着剂为单干酯和中链三甘酯的混合物，二者混合比例为2:1。

在塑料泡粒通过送料管线过程中采取负压滴加方式向送料管线中添加抗菌剂溶液，抗菌剂溶液的滴加速度50～150ml/min，该滴加速度对应的塑料泡粒的送料速度是200～300kg/小时。

作为一种实施例，抗菌剂的浓度为1000ppm，滴加速度50ml/min。

作为一种实施例，抗菌剂的浓度为1000ppm，滴加速度100ml/min。

作为一种实施例，抗菌剂的浓度为1000ppm，滴加速度150ml/min。

作为一种实施例，抗菌剂的浓度为1500ppm，滴加速度100ml/min。

作为一种实施例，抗菌剂的浓度为1500ppm，滴加速度150ml/min。

作为一种实施例，抗菌剂的浓度为2000ppm，滴加速度100ml/min。

作为一种实施例，抗菌剂的浓度为2000ppm，滴加速度150ml/min。

在添加纳米银离子抗菌剂浓度达到1000ppm，滴加速度达到50ml/min时，泡沫制品即具有抗菌性能，在浓度达到2000ppm，滴加速度150ml/min时泡沫制品抗菌性能及综合物理性能达到最高值。

抗菌效果参见图1-3

测试方法：JISZ2801。

抗菌值R(log)＝Ut-At；抗菌活性值R若≥2.0，表示有抗菌效果。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品，其特征在于：以塑料泡粒为基料，在塑料泡粒本体上均匀吸附抗菌剂，采用表面喷涂法使塑料泡粒表面粘附抗菌剂，其中，抗菌剂伴随添加的附着剂吸附在泡粒表面；最后用制得的塑料泡粒加工泡沫塑料制品，即得到抗菌防霉泡沫塑料制品；所述的塑料泡粒选用高强聚苯乙烯材料、聚乙烯材料、聚丙烯材料中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品，其特征在于：所述表面喷涂法是在塑料泡粒的输送管线上采取负压滴加的方式添加抗菌剂溶液，雾状抗菌剂充满送料管线并吸附在半开孔吸水状态的塑料泡粒表面，待塑料泡粒通过输送管线，表面水分挥发后，抗菌剂即吸附在100um的泡粒孔隙内。

3.根据权利要求2所述的具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品，其特征在于：所述抗菌剂溶液是由纳米银离子抗菌剂微粉溶于水得到，抗菌剂的浓度1000～2000ppm，溶液中还含有附着剂，纳米银离子抗菌剂微粉的质量成分是银含量3～8％，磷灰石92～97％；抗菌剂溶液的滴加速度50～150ml/min，该滴加速度对应的塑料泡粒的送料速度是200～300kg/小时。

4.根据权利要求1或2或3所述的具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品，其特征在于：所述附着剂为单干脂或单干脂和甘三酯的混合物，所述甘三酯选自中碳链甘油三酯。

5.根据权利要求2或3所述的具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品，其特征在于：所述抗菌剂溶液中附着剂的浓度为1000～2700ppm。

6.一种适用蔬菜、水果、水产品的包装泡沫塑料制品，其特征在于：使用权利要求1或2或3所述的具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品加工成型制得。

7.一种适用于冷链运输的保温箱，其特征在于：使用权利要求1或2或3所述的具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品经成型机成型制得。

8.一种适用于快递外卖使用的保温箱，其特征在于：使用权利要求1或2或3所述的具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品经成型机成型制得。

9.一种适用于冰箱的内循环风道，其特征在于：使用权利要求1或2或3所述的具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品经成型机成型制得。

10.一种适用于家用电器的包装泡沫塑料，其特征在于：包括冰箱、洗衣机、电视机、热水器家用电器的底座、衬板、防护角、结构件使用权利要求1或2或3所述的具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品经成型机成型制得。

11.一种适用于建筑装饰的泡沫塑料，其特征在于：包括泡沫线条、吸音板、护墙板、地暖保温板、隔音板使用权利要求1或2或3所述的具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品经成型机成型制得。

12.一种适用于头盔、玩具、抱枕填充的泡沫塑料，其特征在于：包括安全头盔、儿童头盔、运动护具、积木、航模、抱枕、懒人沙发使用权利要求1或2或3所述的具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制品经成型机成型制得。