CN109942983A - 一种耐磨型抑菌地板革的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐磨型抑菌地板革的制备方法，属于装饰材料技术领域。本发明从甘蔗渣和豆渣中提取出蔗糖、蛋白质以及植物纤维，利用鲜猪大肠中各微生物对蔗糖、蛋白质以及植物纤维进行分解使蔗糖大分子降解生成麦芽糖、葡萄糖等分子链较短的糖份分子，本发明将铝离子引入地板革中，铝离子络合在植物纤维之上，经过反应生成氧化铝成分，嵌合于有机纤维分子中，利用氧化铝的刚性加强纤维分子的力学强度，利用本身具有的氧化性使微生物、细菌难以得到电离平衡从而起到良好的抑菌杀菌性能，同时二氧化钛本身具有良好的力学强度和耐酸碱腐蚀性，有利于提高地板革耐磨性，避免被酸碱液腐蚀，具有良好的应用前景。

Description

一种耐磨型抑菌地板革的制备方法

技术领域

本发明涉及一种耐磨型抑菌地板革的制备方法，属于装饰材料技术领域。

背景技术

地板革（不是PVC塑胶地板），是一种铺地材料，属于塑料制品，是现代居室装饰不可或缺的地面材料之一，厚度2.0毫米以下，耐磨层一般小于等于0.1毫米，塑料地板革属于软质地板。

PVC地板革是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入适当助剂，在片状连续基层材料上经涂敷或压延等工艺生产的地板卷材，其片状连续基材为发泡的PVC材料，厚度一般占地板革成品的80%以上。PVC发泡工艺复杂，而且需要加入大量增塑剂、稳定剂、抗氧剂等助剂，原料的复杂性直接决定了PVC地板革产品的安全隐患，极易造成有机组分的超量挥发和重金属污染。

目前市售的PVC地板革主要有全塑PVC地板革、无纺布基炕布革及发泡复合地板革。发泡复合地板革由于其厚度、手感以及使用的舒适程度都比普通全塑地板革要好，再加上该类地板具有保温、隔音、耐腐蚀、耐磨损、易更换、易清洗等特点，因此备受消费者青睐。现在生产发泡地板革主要采用的是压延发泡技术，该技术通常包括以下步骤：压延发泡底层；将透明耐磨层、印花图案层、发泡底层复合；复合层经24m发泡机发泡后，进入6m回火室降温、定型。该方法中所采用的24m发泡机分4个区段，并由8台热油式热交换器、8台循环风机分别控制温度；6m回火室由1台冷风机、1台冷却器及2台排风机组成。

目前，市场上汽车地板革种类繁多，如亚麻地板革、橡胶地板革、塑料地板革、立体地板革等。虽然能起到不同程度地防尘、防水和防泥的作用，保护了车内地毯，但使用过程中，地板革本身容易藏污、纳垢、滋生细菌，会出现材料老化、变薄、变形等情况。而且，车用地板革一般都是单层或双层结构，这些地板革容易产生断裂、变形与走样的现象，表面一般耐磨性不高，经常出现表面磨破、损坏的现象，在使用过程中渗水后也容易产生沿边分离翘起的现象，直接影响使用寿命。此外，耐酸碱腐蚀性能不好。

因此，发明一种抑菌性好、耐磨性好且耐酸碱腐蚀性好的地板革对装饰材料技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前地板革耐磨性能差、易滋生细菌，耐酸碱腐蚀性能不足的缺陷，提供了一种耐磨型抑菌地板革的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种耐磨型抑菌地板革的制备方法为：

称取固体产物、PVC树脂和亚麻酸投入反应釜中，在温度为155～175℃、转速为300～350r/min的条件下混合搅拌50～70min制得初步产物，称取初步产物、碳酸钙、硼酸锌和二氧化硅投入双螺杆挤出机中，在转速为70～90r/min和温度为135～145℃的条件下挤出即得耐磨型抑菌地板革；

固体产物的制备方法为：

（1）将改性混合液置于旋转蒸发仪中，在转速为300～350r/min、温度为75～85℃的条件下浓缩8～10h制得浓缩产物，将浓缩产物投入烘箱中，在温度为105～125℃的条件下烘干3～5h，烘干后研磨制得干燥产物，将干燥产物与四氯化钛粉末投入共混机中混合均匀制得预制产物；

（2）将预制产物置于烧杯中，以20～30mL/min的滴加速率向烧杯中滴加质量分数为20～24%的氨水，滴加后用搅拌器以300～340r/min的转速混合搅拌60～80min制得固液混合物，将固液混合物投入真空干燥箱中，在真空度为100～120Pa和温度为75～85℃的条件下静置直至产物质量恒定，制得固体产物；

改性混合液的制备方法为：

（1）将豆渣与甘蔗渣混合投入行星球磨机中，在球料质量比为1：10和转速为200～240r/min的条件下混合研磨80～100min制得研磨产物，将研磨产物与质量分数为6～8%的氢氧化钾溶液投入烧杯中，用搅拌器以300～350r/min的转速混合搅拌30～40min，搅拌后投入水浴温度为65～75℃的水浴锅中恒温加热80～100min制得反应液；

（2）向反应液中滴加质量分数为4～6%的盐酸调节pH值至中性，倒入发酵罐中，再将新鲜猪肠打碎投入发酵罐中，将发酵罐敞口置于温度为38～42℃的温室中，恒温静置6～8天，静置后将发酵罐密封，继续静置3～5天，制得反应混合物；

（3）将反应混合物过滤得到滤液，将滤液倒入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为95～100℃的水浴锅中，恒温加热3～4h制得反应混合液，向三口烧瓶中加入反应混合液质量3～5%的氯化铝粉末，用搅拌器以500～600r/min的转速混合搅拌50～60min制得改性混合液。

按重量份数计，固体产物为8～10份、PVC树脂为22～26份、亚麻酸为1～2份。

按重量份数计，初步产物为20～24份、碳酸钙为0.6～0.8份、硼酸锌为0.3～0.5份、二氧化硅为1.2～1.6份。

固体产物的制备方法中干燥产物与四氯化钛粉末的质量比为10：1。

固体产物的制备方法中向烧杯中滴加质量分数为20～24%的氨水的质量为预制产物质量的60～80%。

改性混合液的制备方法中豆渣与甘蔗渣的质量比为3：1。

改性混合液的制备方法中研磨产物与质量分数为6～8%的氢氧化钾溶液的质量比为1：5。

改性混合液的制备方法中投入发酵罐中新鲜猪肠的质量为反应液质量的5～9%。

改性混合液的制备方法中向三口烧瓶中加入的氯化铝粉末的质量为反应混合液质量的3～5%。

本发明的有益技术效果是：

（1）本发明首先将甘蔗渣与豆渣混合研磨，研磨后用氢氧化钾高温浸泡，浸泡后加入调节pH值至中性后加入打碎的鲜猪大肠进行发酵处理，处理后过滤得到滤液，将滤液高温加热并投入氯化铝混合搅拌制得改性混合液，再浓缩干燥与四氯化钛混合，混合后向其中滴加氨水反应，反应后干燥制得固体产物，最后将固体产物与树脂以及其它助剂混合，挤出造粒即得耐磨型抑菌地板革，本发明从甘蔗渣和豆渣中提取出蔗糖、蛋白质以及植物纤维，利用鲜猪大肠中各微生物对蔗糖、蛋白质以及植物纤维进行分解使蔗糖大分子降解生成麦芽糖、葡萄糖等分子链较短的糖份分子，蛋白质分解生成氨基酸、多肽等，植物纤维分解生成分子链较短的纤维素以及其它有机纤维，从而生成大量的羟基、氨基、羧基基团，有利于粘结地板革中各分子，提高地板革中微管结构的交联密度，使地板革的力学强度增强，从而提高地板革的耐磨性；

（2）本发明将铝离子引入地板革中，铝离子络合在植物纤维之上，经过反应生成氧化铝成分，嵌合于有机纤维分子中，利用氧化铝的刚性加强纤维分子的力学强度，进而加强地板革的力学强度，随后再将四氯化钛引入发酵得到的固体产物中，使四氯化钛与各有机成分混合粘结，经过氨水反应后，生成二氧化钛，二氧化钛均匀分散于地板革中，利用本身具有的氧化性使微生物、细菌难以得到电离平衡从而起到良好的抑菌杀菌性能，同时二氧化钛本身具有良好的力学强度和耐酸碱腐蚀性，有利于提高地板革耐磨性，避免被酸碱液腐蚀，具有良好的应用前景。

具体实施方式

将豆渣与甘蔗渣按质量比3：1混合投入行星球磨机中，在球料质量比为1：10和转速为200～240r/min的条件下混合研磨80～100min制得研磨产物，将研磨产物与质量分数为6～8%的氢氧化钾溶液按质量比1：5投入烧杯中，用搅拌器以300～350r/min的转速混合搅拌30～40min，搅拌后投入水浴温度为65～75℃的水浴锅中恒温加热80～100min制得反应液；向上述反应液中滴加质量分数为4～6%的盐酸调节pH值至中性，倒入发酵罐中，再将反应液质量5～9%的新鲜猪肠打碎投入发酵罐中，将发酵罐敞口置于温度为38～42℃的温室中，恒温静置6～8天，静置后将发酵罐密封，继续静置3～5天，制得反应混合物；将反应混合物过滤得到滤液，将滤液倒入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为95～100℃的水浴锅中，恒温加热3～4h制得反应混合液，向三口烧瓶中加入反应混合液质量3～5%的氯化铝粉末，用搅拌器以500～600r/min的转速混合搅拌50～60min制得改性混合液；将上述改性混合液置于旋转蒸发仪中，在转速为300～350r/min、温度为75～85℃的条件下浓缩8～10h制得浓缩产物，将浓缩产物投入烘箱中，在温度为105～125℃的条件下烘干3～5h，烘干后研磨制得干燥产物，将干燥产物与四氯化钛粉末按质量比10：1投入共混机中混合均匀制得预制产物；将上述预制产物置于烧杯中，以20～30mL/min的滴加速率向烧杯中滴加预制产物质量60～80%的质量分数为20～24%的氨水，滴加后用搅拌器以300～340r/min的转速混合搅拌60～80min制得固液混合物，将固液混合物投入真空干燥箱中，在真空度为100～120Pa和温度为75～85℃的条件下静置直至产物质量恒定，制得固体产物；按重量份数计，称取8～10份上述固体产物、22～26份PVC树脂和1～2份亚麻酸投入反应釜中，在温度为155～175℃、转速为300～350r/min的条件下混合搅拌50～70min制得初步产物，按重量份数计，称取20～24份初步产物、0.6～0.8份碳酸钙、0.3～0.5份硼酸锌和1.2～1.6份二氧化硅投入双螺杆挤出机中，在转速为70～90r/min和温度为135～145℃的条件下挤出即得耐磨型抑菌地板革。

反应混合物的制备：将豆渣与甘蔗渣按质量比3：1混合投入行星球磨机中，在球料质量比为1：10和转速为200r/min的条件下混合研磨80min制得研磨产物，将研磨产物与质量分数为6%的氢氧化钾溶液按质量比1：5投入烧杯中，用搅拌器以300r/min的转速混合搅拌30min，搅拌后投入水浴温度为65℃的水浴锅中恒温加热80min制得反应液；

向上述反应液中滴加质量分数为4%的盐酸调节pH值至中性，倒入发酵罐中，再将反应液质量5%的新鲜猪肠打碎投入发酵罐中，将发酵罐敞口置于温度为38℃的温室中，恒温静置6天，静置后将发酵罐密封，继续静置3天，制得反应混合物。

固体产物的制备：将反应混合物过滤得到滤液，将滤液倒入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为95℃的水浴锅中，恒温加热3h制得反应混合液，向三口烧瓶中加入反应混合液质量3%的氯化铝粉末，用搅拌器以500r/min的转速混合搅拌50min制得改性混合液。

将上述改性混合液置于旋转蒸发仪中，在转速为300r/min、温度为75℃的条件下浓缩8h制得浓缩产物，将浓缩产物投入烘箱中，在温度为105℃的条件下烘干3h，烘干后研磨制得干燥产物，将干燥产物与四氯化钛粉末按质量比10：1投入共混机中混合均匀制得预制产物；

将上述预制产物置于烧杯中，以20mL/min的滴加速率向烧杯中滴加预制产物质量60%的质量分数为20%的氨水，滴加后用搅拌器以300r/min的转速混合搅拌60min制得固液混合物，将固液混合物投入真空干燥箱中，在真空度为100Pa和温度为75℃的条件下静置直至产物质量恒定，制得固体产物。

耐磨型抑菌地板革的制备：按重量份数计，称取8份上述固体产物、22份PVC树脂和1份亚麻酸投入反应釜中，在温度为155℃、转速为300r/min的条件下混合搅拌50min制得初步产物，按重量份数计，称取20份初步产物、0.6份碳酸钙、0.3份硼酸锌和1.2份二氧化硅投入双螺杆挤出机中，在转速为70r/min和温度为135℃的条件下挤出即得耐磨型抑菌地板革。

反应混合物的制备：将豆渣与甘蔗渣按质量比3：1混合投入行星球磨机中，在球料质量比为1：10和转速为220r/min的条件下混合研磨90min制得研磨产物，将研磨产物与质量分数为7%的氢氧化钾溶液按质量比1：5投入烧杯中，用搅拌器以320r/min的转速混合搅拌35min，搅拌后投入水浴温度为70℃的水浴锅中恒温加热90min制得反应液；

向上述反应液中滴加质量分数为5%的盐酸调节pH值至中性，倒入发酵罐中，再将反应液质量7%的新鲜猪肠打碎投入发酵罐中，将发酵罐敞口置于温度为40℃的温室中，恒温静置7天，静置后将发酵罐密封，继续静置4天，制得反应混合物。

固体产物的制备：将反应混合物过滤得到滤液，将滤液倒入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为97℃的水浴锅中，恒温加热3.5h制得反应混合液，向三口烧瓶中加入反应混合液质量4%的氯化铝粉末，用搅拌器以550r/min的转速混合搅拌55min制得改性混合液。

将上述改性混合液置于旋转蒸发仪中，在转速为320r/min、温度为80℃的条件下浓缩9h制得浓缩产物，将浓缩产物投入烘箱中，在温度为110℃的条件下烘干4h，烘干后研磨制得干燥产物，将干燥产物与四氯化钛粉末按质量比10：1投入共混机中混合均匀制得预制产物；

将上述预制产物置于烧杯中，以25mL/min的滴加速率向烧杯中滴加预制产物质量70%的质量分数为22%的氨水，滴加后用搅拌器以320r/min的转速混合搅拌70min制得固液混合物，将固液混合物投入真空干燥箱中，在真空度为110Pa和温度为80℃的条件下静置直至产物质量恒定，制得固体产物。

耐磨型抑菌地板革的制备：按重量份数计，称取9份上述固体产物、24份PVC树脂和1份亚麻酸投入反应釜中，在温度为165℃、转速为320r/min的条件下混合搅拌60min制得初步产物，按重量份数计，称取22份初步产物、0.7份碳酸钙、0.4份硼酸锌和1.4份二氧化硅投入双螺杆挤出机中，在转速为80r/min和温度为140℃的条件下挤出即得耐磨型抑菌地板革。

反应混合物的制备：将豆渣与甘蔗渣按质量比3：1混合投入行星球磨机中，在球料质量比为1：10和转速为240r/min的条件下混合研磨100min制得研磨产物，将研磨产物与质量分数为8%的氢氧化钾溶液按质量比1：5投入烧杯中，用搅拌器以350r/min的转速混合搅拌40min，搅拌后投入水浴温度为75℃的水浴锅中恒温加热100min制得反应液；

向上述反应液中滴加质量分数为6%的盐酸调节pH值至中性，倒入发酵罐中，再将反应液质量9%的新鲜猪肠打碎投入发酵罐中，将发酵罐敞口置于温度为42℃的温室中，恒温静置8天，静置后将发酵罐密封，继续静置5天，制得反应混合物。

固体产物的制备：将反应混合物过滤得到滤液，将滤液倒入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为100℃的水浴锅中，恒温加热4h制得反应混合液，向三口烧瓶中加入反应混合液质量5%的氯化铝粉末，用搅拌器以600r/min的转速混合搅拌60min制得改性混合液。

将上述改性混合液置于旋转蒸发仪中，在转速为350r/min、温度为85℃的条件下浓缩10h制得浓缩产物，将浓缩产物投入烘箱中，在温度为125℃的条件下烘干5h，烘干后研磨制得干燥产物，将干燥产物与四氯化钛粉末按质量比10：1投入共混机中混合均匀制得预制产物；

将上述预制产物置于烧杯中，以30mL/min的滴加速率向烧杯中滴加预制产物质量80%的质量分数为24%的氨水，滴加后用搅拌器以340r/min的转速混合搅拌80min制得固液混合物，将固液混合物投入真空干燥箱中，在真空度为120Pa和温度为85℃的条件下静置直至产物质量恒定，制得固体产物。

耐磨型抑菌地板革的制备：按重量份数计，称取10份上述固体产物、26份PVC树脂和2份亚麻酸投入反应釜中，在温度为175℃、转速为350r/min的条件下混合搅拌70min制得初步产物，按重量份数计，称取24份初步产物、0.8份碳酸钙、0.5份硼酸锌和1.6份二氧化硅投入双螺杆挤出机中，在转速为90r/min和温度为145℃的条件下挤出即得耐磨型抑菌地板革。

对比例1：与实例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少反应混合物。

对比例2：与实例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少固体产物。

对比例3：福建某公司生产的耐磨型抑菌地板革。

断裂强度测试按FZ/T60005标准进行检测。

耐磨性测试：将实例1～3和对比例中的地板革用于汽车铺设中，使用三个月后，观察表面是否有明显磨损痕迹。

耐酸性测试：将实例1～3和对比例中的地板革在20％盐酸溶液48h，观察表面是否腐烂。

耐碱性测试：将实例1～3和对比例中的地板革在20％盐酸溶液48h，观察表面是否腐烂。

大肠杆菌抑菌率测试按LYT1926-2010的规定进行抑菌性能检测。

金黄色葡萄球菌抑菌率测试按LYT1926-2010的规定进行抑菌性能检测。

表1地板革性能测定结果

根据上述检测数据可知本发明制得的耐磨型抑菌地板革强度高，耐磨性好，使用3个月后表面无明显磨损痕迹，耐酸碱性好，抑菌率高，不易滋生细菌，具有广阔的应用前景。

以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种耐磨型抑菌地板革的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

称取固体产物、PVC树脂和亚麻酸投入反应釜中，在温度为155～175℃、转速为300～350r/min的条件下混合搅拌50～70min制得初步产物，称取初步产物、碳酸钙、硼酸锌和二氧化硅投入双螺杆挤出机中，在转速为70～90r/min和温度为135～145℃的条件下挤出即得耐磨型抑菌地板革；

所述的固体产物的具体制备步骤为：

（1）将改性混合液置于旋转蒸发仪中，在转速为300～350r/min、温度为75～85℃的条件下浓缩8～10h制得浓缩产物，将浓缩产物投入烘箱中，在温度为105～125℃的条件下烘干3～5h，烘干后研磨制得干燥产物，将干燥产物与四氯化钛粉末投入共混机中混合均匀制得预制产物；

（2）将预制产物置于烧杯中，以20～30mL/min的滴加速率向烧杯中滴加质量分数为20～24%的氨水，滴加后用搅拌器以300～340r/min的转速混合搅拌60～80min制得固液混合物，将固液混合物投入真空干燥箱中，在真空度为100～120Pa和温度为75～85℃的条件下静置直至产物质量恒定，制得固体产物；

所述的改性混合液的具体制备步骤为：

（1）将豆渣与甘蔗渣混合投入行星球磨机中，在球料质量比为1：10和转速为200～240r/min的条件下混合研磨80～100min制得研磨产物，将研磨产物与质量分数为6～8%的氢氧化钾溶液投入烧杯中，用搅拌器以300～350r/min的转速混合搅拌30～40min，搅拌后投入水浴温度为65～75℃的水浴锅中恒温加热80～100min制得反应液；

（2）向反应液中滴加质量分数为4～6%的盐酸调节pH值至中性，倒入发酵罐中，再将新鲜猪肠打碎投入发酵罐中，将发酵罐敞口置于温度为38～42℃的温室中，恒温静置6～8天，静置后将发酵罐密封，继续静置3～5天，制得反应混合物；

（3）将反应混合物过滤得到滤液，将滤液倒入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为95～100℃的水浴锅中，恒温加热3～4h制得反应混合液，向三口烧瓶中加入反应混合液质量3～5%的氯化铝粉末，用搅拌器以500～600r/min的转速混合搅拌50～60min制得改性混合液。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨型抑菌地板革的制备方法，其特征在于：优选的按重量份数计，所述的固体产物为8～10份、PVC树脂为22～26份、亚麻酸为1～2份。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨型抑菌地板革的制备方法，其特征在于：优选的按重量份数计，所述的初步产物为20～24份、碳酸钙为0.6～0.8份、硼酸锌为0.3～0.5份、二氧化硅为1.2～1.6份。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨型抑菌地板革的制备方法，其特征在于：固体产物的具体制备步骤（1）中所述的干燥产物与四氯化钛粉末的质量比为10：1。

5.根据权利要求1所述的一种耐磨型抑菌地板革的制备方法，其特征在于：固体产物的具体制备步骤（2）中所述的向烧杯中滴加质量分数为20～24%的氨水的质量为预制产物质量的60～80%。

6.根据权利要求1所述的一种耐磨型抑菌地板革的制备方法，其特征在于：改性混合液的具体制备步骤（1）中所述的豆渣与甘蔗渣的质量比为3：1。

7.根据权利要求1所述的一种耐磨型抑菌地板革的制备方法，其特征在于：改性混合液的具体制备步骤（1）中所述的研磨产物与质量分数为6～8%的氢氧化钾溶液的质量比为1：5。

8.根据权利要求1所述的一种耐磨型抑菌地板革的制备方法，其特征在于：改性混合液的具体制备步骤（2）中所述的投入发酵罐中新鲜猪肠的质量为反应液质量的5～9%。

9.根据权利要求1所述的一种耐磨型抑菌地板革的制备方法，其特征在于：改性混合液的具体制备步骤（3）中所述的向三口烧瓶中加入的氯化铝粉末的质量为反应混合液质量的3～5%。