CN110607006A - 一种抗菌鞋及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌鞋及其制备方法，涉及鞋子的技术领域，该抗菌鞋包括鞋底和鞋面，按重量份数计，所述鞋底原料包括以下组分：丁苯橡胶55‑60份；顺丁橡胶45‑50份；EVA15‑20份；氧化锌3‑5份；磷酸锆载银粉4‑6份；硼酸酯偶联剂3‑5份；硫磺1.5‑1.8份；硫化促进剂2‑4份。其制备方法包括以下步骤：S1，塑炼；S2，混炼；S3，活化；S4，加硫；S5，成型，获得鞋底；S6，拼接，将裁切缝制好的鞋面缝合并粘贴于鞋底上。该抗菌鞋通过各组分之间的协同，具有良好的抗撕裂强度、抗张强度、伸长率以及抗菌率。

Description

一种抗菌鞋及其制备方法
技术领域
本发明涉及鞋子的技术领域，更具体地说，它涉及一种抗菌鞋及其制备方法。
背景技术
鞋子在日常使用的过程中，通常会为细菌等微生物提供一个良好的生活环境，因此细菌等微生物能够得以在鞋子内快速繁殖，进而威胁人们的脚步健康。
公告号为CN101438869B的中国专利公开了一种具有抗菌防静电/导电功能的鞋，该鞋子包括鞋底和鞋帮，鞋底包括基体、分布在基体中的碳纤维导电网络、以及散布在基体中的载银磷酸锆颗粒；基体的材料包括PVC、增塑剂、稳定剂、发泡剂、润滑剂和CaCO3；其中各种材料的重量比为，PVC20-50％；增塑剂15-30％；稳定剂0.1-2％；发泡剂0.1-1％；润滑剂0.1-5％；CaCO31-10％；碳纤维1-20％；载银磷酸锆1-15％。
上述技术方案中，其主要抗菌成分为载银磷酸锆，其抗菌原理较为单一，抗菌效果较为有限，有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗菌鞋，具有良好的抗菌效果。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种抗菌鞋，包括鞋底和鞋面，按重量份数计，所述鞋底原料包括以下组分，
通过采用上述技术方案，丁苯橡胶具有良好的耐磨、耐热和耐老化性能，且与硫更易结合，使鞋底获得更好的硫化效果。顺丁橡胶橡胶于丁苯橡胶，其弹性、耐寒性、耐屈挠性好。EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)发泡材料具有质量轻、柔软性好、电绝缘性优异、耐热性能和耐化学药品腐蚀好等特点，被广泛地应用于鞋材、运动垫板等制品领域。
磷酸锆载银粉是以磷酸锆为载体的银系无机抗菌剂。它是以层状磷酸锆为载体，银锌等多种金属离子为抗菌离子以及多种助剂制成的无机类抗菌剂，它具有高安全性极易良好的耐热性和化学稳定性，可添加到各类树脂中，起到抗菌作用，可对各类细菌进行高效光谱的杀灭和去除。
氧化锌是一种宽禁带半导体氧化物，具有和二氧化钛相近的禁带宽度，具有较强的光催化作用，光照条件可影响其抗菌性能。且氧化锌通过破坏细菌细胞膜导致细胞内容物的溶出，阻碍有利于细胞新陈代谢的合成，破坏遗传因子，从而使细胞丧失其生物学活性等而完成杀菌过程。此外，氧化锌还可以干扰肽聚糖的合成，阻碍细胞壁的形成，抑制细胞的繁殖与生长。之后，锌离子进一步穿透细胞壁，取代细胞膜表面阳离子的位置，与蛋白质或其他阴离子基团结合，破坏细胞膜的代谢和结构。同时，氧化锌能够提高橡胶料的抗撕裂性能，且能够作为硫化活性剂，促进硫化进程。
硼酸酯偶联剂处理后的磷酸锆载银粉表面将会接枝上硼酸酯偶联剂基团，进而有效降低磷酸锆载银粉在体系上的粘度，并由亲水性向疏水性过度。使得磷酸锆载银粉颗粒之间不会发生团聚现象，有利于其均匀分散，并提高了磷酸锆载银粉和橡胶料基体之间的相容性，以充分发挥并提高磷酸锆载银粉的抗菌效果。
进一步地，所述硫化促进剂采用促进剂TMTM。
通过采用上述技术方案，橡胶促进剂TMTM又称为一硫化四甲基秋兰姆，可以加快硫磺在体系中的硫化进程，提高硫化效果。
进一步地，按重量份数计，所述鞋底原料包括竹炭纤维15-20份。
通过采用上述技术方案，通过在体系中添加竹炭纤维，能够有效提高鞋底的耐拉伸强度和抗撕裂强度。此外，竹炭纤维具有较多的微孔，能够吸附并承载磷酸锆载银粉，使得抗菌离子能够在竹炭纤维上进行缓释，提高抗菌效果的持久性。
进一步地，按重量份数计，所述鞋底原料包括油酸酰胺10-12份。
通过采用上述技术方案，油酸酰胺具有一定的润滑效果，能够提高橡胶料体系的流动性，以提高体系中各组分的均匀分散。此外，油酸酰胺能够进一步降低磷酸锆载银粉的表面能，从组织粒子间的团聚，提高磷酸锆载银粉在橡胶体系中的相容性。
进一步地，按重量份数计，所述鞋底原料包括对氯苯甲酸5-6份。
通过采用上述技术方案，对氯苯甲酸亲油性较大，一穿透细菌的细胞膜并进入细胞体内，进而干扰细胞膜的通透性，抑制细胞膜对氨基酸的吸收，且对氯苯甲酸能影响细菌体内酶类的活性，从而达到抑菌效果，而对氯苯甲酸在鞋底制备的过程中会产生微量的水解生成对羟基苯甲酸，从而加强抑菌效果。
进一步地，按重量份数计，所述鞋底原料包括聚二甲基硅氧烷2-3份。
通过采用上述技术方案，聚二甲基硅氧烷具有良好的润滑效果，能够提高橡胶料体系的流动性，以提高体系中各组分的分散均匀度，提高鞋底脱模后表面的光亮度。通过在体系中添加聚二甲基硅氧烷，能够有效提高鞋底的撕裂强度和抗张强度等力学性能。
本申请的另一目的在于提供一种抗菌鞋的制备方法，包括以下步骤：
S1，塑炼，将丁苯橡胶、顺丁橡胶以及EVA在常温下通过塑炼机进行塑炼20-30min，获得复合橡胶料；
S2，混炼，将磷酸锆载银粉、硼酸酯偶联剂、竹炭纤维、油酸酰胺、对氯苯甲酸和聚二甲基硅氧烷和复合橡胶料放入密炼机中进行混炼40-50min，混炼温度为150-170℃，获得复合鞋底料；
S3，活化，将复合鞋底料、氧化锌、促进剂TMTM投入开炼机中混炼30-40min，混炼温度为30-40℃；
S4，加硫，将活化的复合鞋底料和硫磺投入开炼机中混炼40-50min，混炼温度为30-40℃；
S5，成型，将加硫后的复合鞋底料放入硫化剂中的鞋底模具内进行硫化成型，硫化温度为120-140℃，硫化时间为20-50min，获得鞋底；
S6，拼接，将裁切缝制好的鞋面缝合并粘贴于鞋底上。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.磷酸锆载银粉是以磷酸锆为载体的银系无机抗菌剂。它是以层状磷酸锆为载体，银锌等多种金属离子为抗菌离子以及多种助剂制成的无机类抗菌剂，它具有高安全性极易良好的耐热性和化学稳定性，可添加到各类树脂中，起到抗菌作用，可对各类细菌进行高效光谱的杀灭和去除；
2.氧化锌是一种宽禁带半导体氧化物，具有和二氧化钛相近的禁带宽度，具有较强的光催化作用，光照条件可影响其抗菌性能。且氧化锌通过破坏细菌细胞膜导致细胞内容物的溶出，阻碍有利于细胞新陈代谢的合成，破坏遗传因子，从而使细胞丧失其生物学活性等而完成杀菌过程。此外，氧化锌还可以干扰肽聚糖的合成，阻碍细胞壁的形成，抑制细胞的繁殖与生长。之后，锌离子进一步穿透细胞壁，取代细胞膜表面阳离子的位置，与蛋白质或其他阴离子基团结合，破坏细胞膜的代谢和结构。同时，氧化锌能够提高橡胶料的抗撕裂性能，且能够作为硫化活性剂，促进硫化进程；
3.硼酸酯偶联剂处理后的磷酸锆载银粉表面将会接枝上硼酸酯偶联剂基团，进而有效降低磷酸锆载银粉在体系上的粘度，并由亲水性向疏水性过度。使得磷酸锆载银粉颗粒之间不会发生团聚现象，有利于其均匀分散，并提高了磷酸锆载银粉和橡胶料基体之间的相容性，以充分发挥并提高磷酸锆载银粉的抗菌效果；
4.通过在体系中添加竹炭纤维，能够有效提高鞋底的耐拉伸强度和抗撕裂强度。此外，竹炭纤维具有较多的微孔，能够吸附并承载磷酸锆载银粉，使得抗菌离子能够在竹炭纤维上进行缓释，提高抗菌效果的持久性；
5.油酸酰胺具有一定的润滑效果，能够提高橡胶料体系的流动性，以提高体系中各组分的均匀分散。此外，油酸酰胺能够进一步降低磷酸锆载银粉的表面能，从组织粒子间的团聚，提高磷酸锆载银粉在橡胶体系中的相容性；
6.对氯苯甲酸亲油性较大，一穿透细菌的细胞膜并进入细胞体内，进而干扰细胞膜的通透性，抑制细胞膜对氨基酸的吸收，且对氯苯甲酸能影响细菌体内酶类的活性，从而达到抑菌效果，而对氯苯甲酸在鞋底制备的过程中会产生微量的水解生成对羟基苯甲酸，从而加强抑菌效果；
7.聚二甲基硅氧烷具有良好的润滑效果，能够提高橡胶料体系的流动性，以提高体系中各组分的分散均匀度，提高鞋底脱模后表面的光亮度。通过在体系中添加聚二甲基硅氧烷，能够有效提高鞋底的撕裂强度和抗张强度等力学性能。
附图说明
图1是本发明提供的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例
实施例1
一种抗菌鞋，包括鞋底和鞋面，按重量份数计，该鞋底原料组分如表1所示。
如图1所示，该抗菌鞋的制备方法包括以下步骤：
S1，塑炼，将丁苯橡胶、顺丁橡胶以及EVA在常温下通过塑炼机进行塑炼20min，获得复合橡胶料；
S2，混炼，将磷酸锆载银粉、硼酸酯偶联剂、竹炭纤维、油酸酰胺、对氯苯甲酸和聚二甲基硅氧烷和复合橡胶料放入密炼机中进行混炼40min，混炼温度为150℃，获得复合鞋底料；
S3，活化，将复合鞋底料、氧化锌、促进剂TMTM投入开炼机中混炼30min，混炼温度为30℃；
S4，加硫，将活化的复合鞋底料和硫磺投入开炼机中混炼40min，混炼温度为30℃；
S5，成型，将加硫后的复合鞋底料放入硫化剂中的鞋底模具内进行硫化成型，硫化温度为120℃，硫化时间为20min，获得鞋底；
S6，拼接，将裁切缝制好的鞋面缝合并粘贴于鞋底上。
实施例2
一种抗菌鞋，包括鞋底和鞋面，按重量份数计，该鞋底原料组分如表1所示。
该抗菌鞋的制备方法包括以下步骤：
S1，塑炼，将丁苯橡胶、顺丁橡胶以及EVA在常温下通过塑炼机进行塑炼25min，获得复合橡胶料；
S2，混炼，将磷酸锆载银粉、硼酸酯偶联剂、竹炭纤维、油酸酰胺、对氯苯甲酸和聚二甲基硅氧烷和复合橡胶料放入密炼机中进行混炼45min，混炼温度为160℃，获得复合鞋底料；
S3，活化，将复合鞋底料、氧化锌、促进剂TMTM投入开炼机中混炼35min，混炼温度为35℃；
S4，加硫，将活化的复合鞋底料和硫磺投入开炼机中混炼45min，混炼温度为35℃；
S5，成型，将加硫后的复合鞋底料放入硫化剂中的鞋底模具内进行硫化成型，硫化温度为130℃，硫化时间为35min，获得鞋底；
S6，拼接，将裁切缝制好的鞋面缝合并粘贴于鞋底上。
实施例3
一种抗菌鞋，包括鞋底和鞋面，按重量份数计，该鞋底原料组分如表1所示。
该抗菌鞋的制备方法包括以下步骤：
S1，塑炼，将丁苯橡胶、顺丁橡胶以及EVA在常温下通过塑炼机进行塑炼30min，获得复合橡胶料；
S2，混炼，将磷酸锆载银粉、硼酸酯偶联剂、竹炭纤维、油酸酰胺、对氯苯甲酸和聚二甲基硅氧烷和复合橡胶料放入密炼机中进行混炼50min，混炼温度为170℃，获得复合鞋底料；
S3，活化，将复合鞋底料、氧化锌、促进剂TMTM投入开炼机中混炼40min，混炼温度为40℃；
S4，加硫，将活化的复合鞋底料和硫磺投入开炼机中混炼50min，混炼温度为40℃；
S5，成型，将加硫后的复合鞋底料放入硫化剂中的鞋底模具内进行硫化成型，硫化温度为140℃，硫化时间为50min，获得鞋底；
S6，拼接，将裁切缝制好的鞋面缝合并粘贴于鞋底上。
实施例4
与实施例2的区别在于，按重量份数计，鞋底原料组分如表1所示。
实施例5
与实施例2的区别在于，按重量份数计，鞋底原料组分如表1所示。
实施例6
与实施例2的区别在于，按重量份数计，鞋底原料组分如表1所示。
对比例
对比例1
与实施例2的区别在于，按重量份数计，鞋底原料组分如表1所示。
性能检测试验
撕裂强度测试：参照GB/T 3903.12-2005《鞋类外底试验方法撕裂强度》中规定的试验方法对各实施例和对比例样品进行撕裂强度检测，检测结果如表2所示。
抗张强度和伸长率测试：参照GB/T 3903.22-2008《鞋类外底试验方法抗张强度和伸长率》中规定的试验方法，对各实施例和对比例样品进行抗张强度和伸长率检测，检测结果如表2所示。
抗菌率测试：参照QB/T 2881-2013《鞋类和鞋类部件抗菌性能技术条件》中振荡法部分的试验方法，对各实施例和对比例进行金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率测试，测试结果如表2所示。
表1(鞋底配方表)
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 对比例1
丁苯橡胶 55 58 60 58 58 58 58
顺丁橡胶 45 47 50 47 47 47 47
EVA 15 18 20 18 18 18 18
氧化锌 3 4 5 4 4 4 4
磷酸锆载银粉 4 5 6 5 5 5 5
硼酸酯偶联剂 3 4 5 4 4 4 /
硫磺 1.5 1.7 1.8 1.7 1.7 1.7 1.7
促进剂TMTM 2 3 4 3 3 3 3
竹炭纤维 15 17 20 17 17 17 17
油酸酰胺 10 11 12 / 11 11 11
对氯苯甲酸 5 6 6 6 / 6 6
聚二甲基硅氧烷 2 3 3 3 3 / 3
表2(鞋底样品性能测试表)
从表1和表2可以看出，油酸酰胺和硼酸酯偶联剂的添加，能够对撕裂强度、抗张强度、伸长率以及抗菌率上均产生少量提升。对氯苯甲酸的添加，能够对抗菌率产生显著提升，对撕裂强度、抗张强度以及伸长率产生少量提升。而聚二甲基硅氧烷在显著提高撕裂强度、抗张强度以及伸长率的同时，也能够少量提升样品的抗菌率。由此可见，体系中的各组分之间存在较为良好的相互协同作用，在试验的各性能方面均获得有效提升。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种抗菌鞋，包括鞋底和鞋面，其特征在于：按重量份数计，所述鞋底原料包括以下组分，
丁苯橡胶 55-60份；
顺丁橡胶 45-50份；
EVA 15-20份；
氧化锌 3-5份；
磷酸锆载银粉 4-6份；
硼酸酯偶联剂 3-5份；
硫磺 1.5-1.8份；
硫化促进剂 2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌鞋，其特征在于：所述硫化促进剂采用促进剂TMTM。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌鞋，其特征在于：按重量份数计，所述鞋底原料包括竹炭纤维15-20份。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌鞋，其特征在于：按重量份数计，所述鞋底原料包括油酸酰胺10-12份。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌鞋，其特征在于：按重量份数计，所述鞋底原料包括对氯苯甲酸5-6份。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌鞋，其特征在于：按重量份数计，所述鞋底原料包括聚二甲基硅氧烷2-3份。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种抗菌鞋的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1，塑炼，将丁苯橡胶、顺丁橡胶以及EVA在常温下通过塑炼机进行塑炼20-30min，获得复合橡胶料；
S2，混炼，将磷酸锆载银粉、硼酸酯偶联剂、竹炭纤维、油酸酰胺、对氯苯甲酸和聚二甲基硅氧烷和复合橡胶料放入密炼机中进行混炼40-50min，混炼温度为150-170℃，获得复合鞋底料；
S3，活化，将复合鞋底料、氧化锌、促进剂TMTM投入开炼机中混炼30-40min，混炼温度为30-40℃；
S4，加硫，将活化的复合鞋底料和硫磺投入开炼机中混炼40-50min，混炼温度为30-40℃；
S5，成型，将加硫后的复合鞋底料放入硫化剂中的鞋底模具内进行硫化成型，硫化温度为120-140℃，硫化时间为20-50min，获得鞋底；
S6，拼接，将裁切缝制好的鞋面缝合并粘贴于鞋底上。
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