CN111040288A - 一种eva鞋垫及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种EVA鞋垫及其制备工艺，鞋垫原料包括：EVA75‑80份；发泡剂2‑4份；交联剂1‑2份；脱模剂0.5‑1份；活化剂3‑4份；橘子皮粉5‑10份；硝酸银0.8‑1份；偶联剂0.3‑0.5份。橘子皮具有天然交换能力和吸收特性，常被人们在日常用于去除异味。橘子皮中含有橙皮苷，具有一定的抗菌效果。硝酸银自身具有良好抗菌作用，其溶液为酸性有一定的腐蚀性和氧化性，能够和橘子皮中的还原性物质发生反应，橘子皮粉中的半纤维素在酸性条件下易降解，木质素在酸性条件下有缩合反应，使得橘子皮粉的微细孔道更加细小均匀，提高了改性后的橘子皮粉的吸附能力。银离子被吸附到橘子皮粉的颗粒的表面以及微细孔道内，使得银离子能够获得缓释作用，使得鞋垫能够获得持久有效的抗菌效果。

Description

一种EVA鞋垫及其制备工艺
技术领域
本发明涉及鞋垫的技术领域，更具体地说，它涉及一种EVA鞋垫及其制备工艺。
背景技术
鞋垫不仅能够提高鞋子的柔软度和舒适度，还具有便于拆卸清洗，以保持鞋内卫生的优点。
公布号为CN103859697B的中国专利公开了一种抗菌鞋垫及其制备方法，该抗菌鞋垫由下述重量份的原料制成：苎麻纤维20-30份，棉纤维40-60份，竹纤维20-30份，复合抗菌剂0.5-1.5份；复合抗菌剂由下述组分按重量百分比组成：聚六亚甲基双胍盐酸盐85-95％和偶联剂5-15％；该偶联剂由下述组分按重量百分比组成：40-60％2-[(2-氨基乙基)氨基]乙醇锆络合物和40-60％硅烷偶联剂SI-40。
上述技术方案仅通过聚六亚甲基双胍盐酸盐来获取抗菌效果，其抗菌性能的持久性较为有效，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EVA鞋垫及其制备工艺，该EVA鞋垫具有良好的抗菌效果，且该抗菌效果具有持久的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种EVA鞋垫，按重量份数计，其原料包括以下组分：
Figure BDA0002335222170000011
通过采用上述技术方案，橘子皮中含有大量的纤维素、半纤维素、木质素等，具有天然交换能力和吸收特性，因此橘子皮常被人们在日常用于去除异味。且橘子皮中含有大量的橙皮苷，其具有抗病毒、抗菌、消炎等功效，使得橘子皮不仅能够提供抗菌、除臭的功效，还具有一定的保健效果。
硝酸银中含有的银离子具有良好的抗菌消毒作用，银离子和微生物体内含-SH基酶的亲和力较强，在很低的浓度下就能与其形成不可逆的硫银化合物，破坏微生物细胞的活性，导致其死亡，同时银离子还能破坏微生物的DNA分子。
硝酸银溶液为酸性，有一定的腐蚀性和很强的氧化性，它能够和橘子皮份中的还原性物质发生一定的反应，且橘子皮粉中的半纤维素可溶于酸，在酸性条件下易降解，而木质素在酸性条件下有缩合反应，这使得改性后的橘子皮粉的微细孔道更加细小均匀，进而提高了改性后的橘子皮粉的吸附能力。且银离子会被吸附到橘子皮粉的颗粒的表面以及微细孔道内，使得银离子能够获得缓释作用，使得鞋垫能够获得持久有效的抗菌效果。
进一步地，按重量份数计，其原料还包括壳聚糖6-8份。
通过采用上述技术方案，壳聚糖主要是从虾和蟹的壳中提炼出来的，是一种廉价、具有活性-NH2的天然高分子，具有广谱抗菌性，对霉菌、细菌都有很好的抗菌性能，且对人体无毒无刺激。
进一步地，所述偶联剂采用KH-560。
通过采用上述技术方案，KH-560是γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷简称，是一种硅烷偶联剂，通过添加KH-560则能够提高氧化锌、橘子皮粉、以及壳聚糖等和EVA体系间的相容性，从而提高体系的整体配合效果。
此外，KH-56含有环氧基，能够和壳聚糖的氨基发生反应，形成交联网状结构，从而提高EVA体系的稳定性和强度。
进一步地，所述发泡剂采用AC发泡剂。
通过采用上述技术方案，AC发泡剂在195-200℃温度区间内能够迅速分解，发气量大约为220-250ml/g，具有发气量大、易在基体内分散、廉价无毒等诸多优点，从而使得EVA体系内形成多孔结构，获得质轻且弹性佳的优点。
进一步地，所述交联剂采用DCP。
通过采用上述技术方案，过氧化二异丙苯(DCP)具有良好交联作用的同时，可使EVA泡沫材料形成细微均匀的泡孔，同时提高制品的耐热性和耐候性。
进一步地，所述脱模剂采用硬脂酸锌。
通过采用上述技术方案，硬脂酸锌能够为体系提供良好的润滑作用，并有利于产品的脱模，提高产品表面的光亮度。
进一步地，所述活化剂采用氧化锌。
通过采用上述技术方案，由于鞋内潮湿，是滋生细菌的主要条件，氧化锌在潮湿的环境中以水为介质，缓慢释放锌离子，由于锌离子的氧化还原性，当它和细菌细胞膜相结合时，与其中的有机物发生反应，破坏了膜蛋白的结构，使其失去活性，达到杀菌目的。同时，纳米氧化锌表面的空穴会产生电子，直接参与反应，空穴数量越多就会产生更多的电子，其杀菌能力就增强。而当细菌被杀死后，锌离子又会从菌体重游离处理，再与其他细菌接触，完成新的杀菌任务，所以显出很强的杀菌活性。
另外，氧化锌具有较强的光催化能力，经紫外照射的氧化锌具有强大的氧化能力，并能降解多种有机化合物。光催化抗菌原理认为，在紫外光照射下，氧化锌价带中的电子会激发到导带，形成自由移动的带负电的电子和带正电的空穴，这种空穴与媳妇在材料表面的氧气、羟基和水等反应生成氢氧根、氧负离子和过氧化氢等具有还原作用的羟基自由基及活性阳离子。可以激发空气和水中的氧变成活性氧，活性氧具有极强的氧化活性，它们能与多种位置生物中的有机物发生反应，破坏细菌细胞的增殖能力，而一直或杀灭细菌。使得鞋垫在日常清洗后，通过简单晾晒即可有效杀灭鞋垫中残留的细菌，起到良好的杀菌作用。
同时，氧化锌在体系中还起到活化作用，能使AC发泡剂的分解温度降低20-50℃左右，其活化原理主要是：在锌类化合物中，锌离子外围电子排布方式为4S24P2，有空轨道，而AC发泡剂的分子结构上具有孤对电子的N、O等原子。如果按照路易斯酸碱配位的理论，N、O上的孤对电子会进入锌离子的空轨道，形成“-N-C-”π键，因孤对电子的流失而造成“-N-C-”电子云向两边流动，电子云在中间位置的重叠程度减小，使“-N-C-”键减弱，然后断裂，从而使AC发泡剂的分解得到活化。
进一步地，所述橘子皮粉的原料选用瓯柑皮制成。
通过采用上述技术方案，瓯柑属于温州特产，相较于普通的橘子，其皮的厚度更厚，具有更多的纤维状物质，能够制备更多的橘子皮粉，且在当地获取更加方便，原料资源较为丰富。
本发明的另一目的在于提供一种EVA鞋垫的制备工艺，其包括以下步骤：
S1，通过硝酸银对橘子皮粉进行改性处理，获得改性橘子皮粉；
S2，将双辊开炼机预热至90-100℃，加入EVA粒料；
S3，待EVA熔化包辊时，加入氧化锌、硬脂酸锌混炼4-5min；
S4，加入AC发泡剂、DCP混炼5-6min；
S5，加入改性橘子皮粉、KH-560、壳聚糖，混炼8-10min，出片；
S6，将片材进行裁切，放入预热好的模具内，并置于平板硫化仪上进行发泡10-12h；
S7，冷却开模，获得EVA鞋垫。
进一步地，在步骤S1中，改性橘子皮粉的制备方法包括以下步骤：
S1.i，取新鲜瓯柑皮洗净烘干，粉碎过45目筛，获得橘子皮粉；
S1.ii，将柚子皮粉、硝酸银加水混合并搅拌均匀，烘干获得改性橘子皮粉。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.橘子皮中含有大量的纤维素、半纤维素、木质素等，具有天然交换能力和吸收特性，因此橘子皮常被人们在日常用于去除异味。且橘子皮中含有大量的橙皮苷，其具有抗病毒、抗菌、消炎等功效，使得橘子皮不仅能够提供抗菌、除臭的功效，还具有一定的保健效果；
2.硝酸银中含有的银离子具有良好的抗菌消毒作用，银离子和微生物体内含-SH基酶的亲和力较强，在很低的浓度下就能与其形成不可逆的硫银化合物，破坏微生物细胞的活性，导致其死亡，同时银离子还能破坏微生物的DNA分子；
3.硝酸银溶液为酸性，有一定的腐蚀性和很强的氧化性，它能够和橘子皮份中的还原性物质发生一定的反应，且橘子皮粉中的半纤维素可溶于酸，在酸性条件下易降解，而木质素在酸性条件下有缩合反应，这使得改性后的橘子皮粉的微细孔道更加细小均匀，进而提高了改性后的橘子皮粉的吸附能力。且银离子会被吸附到橘子皮粉的颗粒的表面以及微细孔道内，使得银离子能够获得缓释作用，使得鞋垫能够获得持久有效的抗菌效果；
4.KH-560是一种硅烷偶联剂，通过添加KH-560则能够提高氧化锌、橘子皮粉、以及壳聚糖等和EVA体系间的相容性，从而提高体系的整体配合效果。此外，KH-56含有环氧基，能够和壳聚糖的氨基发生反应，形成交联网状结构，从而提高EVA体系的稳定性和强度；
5.由于鞋内潮湿，是滋生细菌的主要条件，氧化锌在潮湿的环境中以水为介质，缓慢释放锌离子，由于锌离子的氧化还原性，当它和细菌细胞膜相结合时，与其中的有机物发生反应，破坏了膜蛋白的结构，使其失去活性，达到杀菌目的。同时，纳米氧化锌表面的空穴会产生电子，直接参与反应，空穴数量越多就会产生更多的电子，其杀菌能力就增强。而当细菌被杀死后，锌离子又会从菌体重游离处理，再与其他细菌接触，完成新的杀菌任务，所以显出很强的杀菌活性；
6.氧化锌具有较强的光催化能力，经紫外照射的氧化锌具有强大的氧化能力，并能降解多种有机化合物。光催化抗菌原理认为，在紫外光照射下，氧化锌价带中的电子会激发到导带，形成自由移动的带负电的电子和带正电的空穴，这种空穴与媳妇在材料表面的氧气、羟基和水等反应生成氢氧根、氧负离子和过氧化氢等具有还原作用的羟基自由基及活性阳离子。可以激发空气和水中的氧变成活性氧，活性氧具有极强的氧化活性，它们能与多种位置生物中的有机物发生反应，破坏细菌细胞的增殖能力，而一直或杀灭细菌。使得鞋垫在日常清洗后，通过简单晾晒即可有效杀灭鞋垫中残留的细菌，起到良好的杀菌作用。
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EVA鞋垫，按重量份数计，其原料组分如表1所示。
如图1所示，该EVA鞋垫的制备方法包括以下步骤：
S1，取新鲜瓯柑皮洗净，在阳光下晾晒并通过鼓风干燥箱烘干，用粉碎机粉碎后过45目筛，获得橘子皮粉，将柚子皮粉、硝酸银加水混合并搅拌均匀，放入鼓风干燥箱内烘干获得改性橘子皮粉；
S2，将双辊开炼机预热至90-100℃，加入EVA粒料；
S3，待EVA熔化包辊时，加入氧化锌、硬脂酸锌混炼4-5min；
S4，加入AC发泡剂、DCP混炼5-6min；
S5，加入改性橘子皮粉、KH-560、壳聚糖，混炼8-10min，出片；
S6，将片材进行裁切，放入预热好的模具内，并置于平板硫化仪上，在温度为165-170℃、模压为10MPa的条件下进行发泡10-12h；
S7，冷却开模，获得EVA鞋垫。
实施例2
一种EVA鞋垫，按重量份数计，其原料组分如表1所示。
该EVA鞋垫的制备方法包括以下步骤：
S1，取新鲜瓯柑皮洗净，在阳光下晾晒并通过鼓风干燥箱烘干，用粉碎机粉碎后过45目筛，获得橘子皮粉，将柚子皮粉、硝酸银加水混合并搅拌均匀，放入鼓风干燥箱内烘干获得改性橘子皮粉；
S2，将双辊开炼机预热至90-100℃，加入EVA粒料；
S3，待EVA熔化包辊时，加入氧化锌、硬脂酸锌混炼4-5min；
S4，加入AC发泡剂、DCP混炼5-6min；
S5，加入改性橘子皮粉、KH-560、壳聚糖，混炼8-10min，出片；
S6，将片材进行裁切，放入预热好的模具内，并置于平板硫化仪上，在温度为165-170℃、模压为10MPa的条件下进行发泡10-12h；
S7，冷却开模，获得EVA鞋垫。
实施例3
一种EVA鞋垫，按重量份数计，其原料组分如表1所示。
该EVA鞋垫的制备方法包括以下步骤：
S1，取新鲜瓯柑皮洗净，在阳光下晾晒并通过鼓风干燥箱烘干，用粉碎机粉碎后过45目筛，获得橘子皮粉，将柚子皮粉、硝酸银加水混合并搅拌均匀，放入鼓风干燥箱内烘干获得改性橘子皮粉；
S2，将双辊开炼机预热至90-100℃，加入EVA粒料；
S3，待EVA熔化包辊时，加入氧化锌、硬脂酸锌混炼4-5min；
S4，加入AC发泡剂、DCP混炼5-6min；
S5，加入改性橘子皮粉、KH-560、壳聚糖，混炼8-10min，出片；
S6，将片材进行裁切，放入预热好的模具内，并置于平板硫化仪上，在温度为165-170℃、模压为10MPa的条件下进行发泡10-12h；
S7，冷却开模，获得EVA鞋垫。
对比例
对比例1
一种EVA鞋垫，按重量份数计，其原料组分如表1所示。
该EVA鞋垫的制备方法包括以下步骤：
S1，将活性炭粉、硝酸银加水混合并搅拌均匀，放入鼓风干燥箱内烘干获得吸附有硝酸银的活性碳粉。
S2，将双辊开炼机预热至90-100℃，加入EVA粒料；
S3，待EVA熔化包辊时，加入氧化锌、硬脂酸锌混炼4-5min；
S4，加入AC发泡剂、DCP混炼5-6min；
S5，加入改性橘子皮粉、KH-560、壳聚糖，混炼8-10min，出片；
S6，将片材进行裁切，放入预热好的模具内，并置于平板硫化仪上，在温度为165-170℃、模压为10MPa的条件下进行发泡10-12h；
S7，冷却开模，获得EVA鞋垫。
对比例2
一种EVA鞋垫，按重量份数计，其原料组分如表1所示。
该EVA鞋垫的制备方法包括以下步骤：
S1，取新鲜瓯柑皮洗净，在阳光下晾晒并通过鼓风干燥箱烘干，用粉碎机粉碎后过45目筛，获得橘子皮粉；
S2，将双辊开炼机预热至90-100℃，加入EVA粒料；
S3，待EVA熔化包辊时，加入氧化锌、硬脂酸锌混炼4-5min；
S4，加入AC发泡剂、DCP混炼5-6min；
S5，加入橘子皮粉、KH-560、壳聚糖，混炼8-10min，出片；
S6，将片材进行裁切，放入预热好的模具内，并置于平板硫化仪上，在温度为165-170℃、模压为10MPa的条件下进行发泡10-12h；
S7，冷却开模，获得EVA鞋垫。
性能检测试验
抗菌性能检测：参照BFZ/T73023-2006《抗菌织物检测方法》中的附录D：振荡法予以检测。培养基、缓冲液均采用标准方法配置，红色毛癣菌和白色念珠菌选用适合其生长的沙氏培养基。
操作工艺流程为：0.5cm2材料0.75±0.05g包好→103KPa，121℃灭菌15min→倒入70ml磷酸缓冲液中→向烧瓶中加入5ml已准备好的接种菌液→置于振荡器在24±1℃，150r/min，振荡18h→从各个烧瓶中取出1ml用磷酸缓冲液10倍稀释4次→取出稀释后的溶液1ml→向培养皿倒入约为15ml培养基，并标记→室温放置3h→在37±1℃的人工培养箱培养48～72h→计数。其中放置3h的目的为减小由于操作时间的先后带来的误差。
菌悬液的制备方法为：取接种环将3～10代菌种在倒入培养基的平皿上划线→37±1℃培养18～24h→得新鲜培养物→加5ml缓冲液反复吹吸，洗下菌苔→将洗液移至另一无菌试管→手摇振荡80次→用吸管吸取2～3ml加入到9ml缓冲液中→混合均匀，稀释至活菌数为2.5×105～3×105即可。
Figure BDA0002335222170000071
表1、EVA鞋垫配方
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
EVA 75 76 80 76 76
AC发泡剂 2 3 4 3 3
DCP 1 1.4 2 1.4 1.4
硬脂酸锌 0.5 0.7 1 0.7 0.7
氧化锌 3 3.4 4 3.4 3.4
橘子皮粉 5 7 10 / 7
活性碳粉 / / / 7 /
硝酸银 0.8 0.9 1 0.9 /
KH-560 0.3 0.4 0.5 0.4 0.4
壳聚糖 6 7 8 7 7
表2、抗菌性能表
Figure BDA0002335222170000072
Figure BDA0002335222170000081
由表2可以看出，本发明中，通过硝酸银改性橘子皮粉，并通过橘子皮粉负载硝酸银的方案，能够使得体系获得良好的抗菌性能。
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 (10)

1.一种EVA鞋垫，其特征在于：按重量份数计，其原料包括以下组分，
EVA 75-80份；
发泡剂 2-4份；
交联剂 1-2份；
脱模剂 0.5-1份；
活化剂 3-4份；
橘子皮粉 5-10份；
硝酸银 0.8-1份；
偶联剂 0.3-0.5份。
2.根据权利要求1所述的EVA鞋垫，其特征在于：按重量份数计，其原料还包括壳聚糖6-8份。
3.根据权利要求1所述的EVA鞋垫，其特征在于：所述偶联剂采用KH-560。
4.根据权利要求1所述的EVA鞋垫，其特征在于：所述发泡剂采用AC发泡剂。
5.根据权利要求1所述的EVA鞋垫，其特征在于：所述交联剂采用DCP。
6.根据权利要求1所述的EVA鞋垫，其特征在于：所述脱模剂采用硬脂酸锌。
7.根据权利要求1所述的EVA鞋垫，其特征在于：所述活化剂采用氧化锌。
8.根据权利要求1所述的EVA鞋垫，其特征在于：所述橘子皮粉的原料选用瓯柑皮制成。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的EVA鞋垫的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤，
S1，通过硝酸银对橘子皮粉进行改性处理，获得改性橘子皮粉；
S2，将双辊开炼机预热至90-100℃，加入EVA粒料；
S3，待EVA熔化包辊时，加入氧化锌、硬脂酸锌混炼4-5min；
S4，加入AC发泡剂、DCP混炼5-6min；
S5，加入改性橘子皮粉、KH-560、壳聚糖，混炼8-10min，出片；
S6，将片材进行裁切，放入预热好的模具内，并置于平板硫化仪上进行发泡10-12h；
S7，冷却开模，获得EVA鞋垫。
10.根据权利要求9所述的EVA鞋垫的制备工艺，其特征在于：在步骤S1中，改性橘子皮粉的制备方法包括以下步骤，
S1.i，取新鲜瓯柑皮洗净烘干，粉碎过45目筛，获得橘子皮粉；
S1.ii，将柚子皮粉、硝酸银加水混合并搅拌均匀，烘干获得改性橘子皮粉。
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