CN113121854A - 一种使用生物基材料制备的抗菌除味片及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，由多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂粘结得到，其中，多孔抗菌活性炭由改性壳聚糖负载于多孔活性炭得到，改性壳聚糖由改性剂对壳聚糖进行改性得到，改性剂由乙内酰脲与3‑(4‑溴苯基)‑1‑丙烯反应得到。所述多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂的重量比为4～12:1。该除味片是使用多孔抗菌活性炭以及天然胶黏剂等一系列安全环保的生物基材料制备而成，具有较为优异的抗菌性和除味性，能够用于应对服饰中的VOC残留以及细菌的滋生的问题。多孔抗菌活性炭采用改性壳聚糖对活性炭进行改性得到，本发明所使用的胶黏剂是天然胶黏剂，具有原料易得、价格低廉、能够降解、不产生公害的优点。

Description

一种使用生物基材料制备的抗菌除味片及其应用
技术领域
本发明涉及生物基抗菌材料领域，具体涉及一种使用生物基材料制备的抗菌除味片及其应用。
背景技术
随着物质生活水平的提高，人们对纺织品的要求不再局限于保暖、舒适等原有的基本特性，更加的注重纺织品的健康性。在内衣内裤、文胸、T恤等贴肤穿着的服饰之中，常常需要海绵与面料的粘接，或者海绵与海绵的粘接，而最常使用的方法是使用快干胶进行粘接，然而快干胶中通常会用到大量的有机溶剂，在服饰制备成型后会有少量VOC残留，在服饰封装后，这些VOC残留得不到挥发，不仅会造成服饰具有难闻的气味，而且会导致消费者的皮肤过敏，严重时更加危害消费者的身体健康。此外，在服饰的存放过程中，常常会滋生一些细菌，而细菌也会导致一些令人不愉快气味的产生。因此，需要一种安全环保且能够抗菌除味的产品用于应对服饰中的VOC残留以及细菌的滋生。
发明内容
本发明提供一种使用生物基材料制备的抗菌除味片及其应用，该抗菌除味片安全环保且能够抗菌除味，能够用于应对服饰中的VOC残留以及细菌的滋生的问题。
为实现以上目的，本发明的技术方案为：
第一方面，本发明提供一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，由多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂粘结得到，其中，多孔抗菌活性炭由改性壳聚糖负载于多孔活性炭得到，改性壳聚糖由改性剂对壳聚糖进行改性得到，改性剂由乙内酰脲与3-(4-溴苯基)-1-丙烯反应得到。
优选地，所述改性壳聚糖与多孔活性炭的负载重量比为1:3～5；所述多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂的重量比为4～12:1。
优选地，所述天然胶黏剂包括淀粉胶黏剂、纤维素胶黏剂、蛋白质胶黏剂、单宁胶黏剂、无机胶黏剂中的一种或多种组合。
优选地，所述多孔活性炭为纳米多孔活性炭，纳米多孔活性炭的孔径为100～350nm。
优选地，所述多孔活性炭在负载前经过活化处理，活化处理是将多孔活性炭依次经过碱液煮沸处理、酸液煮沸处理和高温干燥处理。
优选地，所述改性剂的制备过程为：
S1.称取氢氧化钠加入至无水乙醇中，配置成质量分数为2％～5％的氢氧化钠溶液；称取3-(4-溴苯基)-1-丙烯加入至乙醇中，搅拌至均匀，得到3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液；
其中，3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液中，3-(4-溴苯基)-1-丙烯与乙醇的重量比为1:6～12；
S2.称取乙内酰脲加入至氢氧化钠溶液中，搅拌均匀后，升温至75～85℃，回流搅拌处理0.2～0.5h，之后降温至55～65℃，且边搅拌边滴加3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液，滴加完毕后，继续保温搅拌8～12h，反应结束后降温至室温，经过醇水体系重结晶纯化后，旋蒸除去溶剂，得到改性剂；
其中，乙内酰脲、氢氧化钠溶液与3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液的重量比为1:8～16:6～12。
优选地，所述改性壳聚糖的制备方法为：
(1)称取壳聚糖纳米粉加入至N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散至均匀，得到壳聚糖溶液；
其中，壳聚糖纳米粉与N,N-二甲基甲酰胺的重量比为1:12～15；
(2)向壳聚糖溶液中滴加三乙胺，搅拌至均匀后，通入惰性气体作为保护气，室温下边搅拌边滴加2-溴代异丁酰溴，滴加完毕后继续搅拌处理8～12h，过滤并收集固体产物，将固体产物使用丙酮冲洗3～5次后减压干燥，得到酰溴化壳聚糖；
其中，壳聚糖溶液、三乙胺与2-溴代异丁酰溴的重量比为10:0.02～0.04:0.1～0.3；
(3)将酰溴化壳聚糖加入至N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散至均匀后，在冰水浴的条件下依次加入改性剂和第一催化剂，混合至均匀后，升温至室温，通入惰性气体作为保护气，加入第二催化剂，继续搅拌反应8～12h，过滤并收集固体产物，将固体产物使用丙酮冲洗3～5次后减压干燥，得到改性壳聚糖；
其中，第一催化剂为五甲基二乙烯三胺，第二催化剂为氯化亚铜；酰溴化壳聚糖、N,N-二甲基甲酰胺、改性剂、第一催化剂和第二催化剂的重量比为1:10～15:0.2～0.6:0.005～0.01:0.004～0.008。
优选地，所述壳聚糖纳米粉的粒径为10～50nm。
优选地，所述多孔活性炭的活化处理过程为：
(a)将多孔活性炭加入至质量分数为3％～6％的氢氧化钠溶液中，煮沸处理0.3～0.6h，过滤并收集固体物，将固体物使用纯水冲洗至中性，得到活性炭初步处理物；
其中，多孔活性炭与氢氧化钠溶液的质量比为1:3～6；
(b)将活性炭初步处理物加入至质量分数为3％～6％的盐酸溶液中，煮沸处理0.3～0.6h，过滤并收集固体物，将固体物使用纯水冲洗至中性，然后置于马弗炉中180～220℃处理1～3h，得到活化后的多孔活性炭；
其中，活性炭初步处理物与盐酸溶液的质量比为1:3～6。
优选地，所述抗菌除味片是通过先将天然胶黏剂与多孔抗菌活性炭混合均匀后，再在120～250℃下干燥成型后得到。
第二方面，本发明提供一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，所述抗菌除味片应用于服饰面料的抗菌除味。
本发明的有益效果为：
本发明公开了一种生物基材料制备的抗菌除味片，该除味片是使用多孔抗菌活性炭以及天然胶黏剂等一系列安全环保的生物基材料制备而成，具有较为优异的抗菌性和除味性，能够用于应对服饰中的VOC残留以及细菌的滋生的问题。本发明所使用多孔抗菌活性炭时采用改性壳聚糖对活性炭进行改性得到，本发明所使用的胶黏剂是天然胶黏剂，具有原料易得、价格低廉、能够降解、不产生公害的优点。
本发明所使用的多孔抗菌活性炭是采用改性壳聚糖对活性炭进行改性得到，改性壳聚糖由改性剂对壳聚糖进行改性得到，改性剂由乙内酰脲与3-(4-溴苯基)-1-丙烯反应得到。壳聚糖通过氨基酰溴化处理后，能够将抗菌的乙内酰脲与3-(4-溴苯基)-1-丙烯的反应物接枝于壳聚糖上，从而提升了壳聚糖抗菌和杀菌性的同时，还能够通过接枝后的多种官能团吸附大量的VOC气体。
本发明在制备多孔抗菌活性炭的过程中，还对活性炭进行了活化处理，活化处理后的活性炭表面具有更大的活性，能够将改性壳聚糖吸附并接枝的更加牢固。
常规的活性炭大多釆用模压烧结法，但由于成型周期长、成本高等原因不利于大规模工业化生产，因此，本发明采用多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂的结合解决了如何有效连续生产、降低成本，提高活性炭的吸附性能和利用率的问题。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明，对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
壳聚糖作为可降解的生物类材料,在药物载体、靶向给药、基因治疗等生物医用领域具有重要的开发价值，作为目前发现的自然界中唯一的天然碱性多糖,并已在食品行业得到广泛应用。壳聚糖是一种天然的聚阳离子多糖，具有生物相容性好以及可生物降解等优点，虽然对阳性菌和阴性菌都有一定的抑制和杀灭作用，但是由于作用较弱，所以常常需要配合其他杀菌材料配合使用。本发明对壳聚糖进行了改性，使壳聚糖分子中接枝了大量的有机抗菌分子，使壳聚糖的抗菌和灭菌性得到了较大的提升，且赋予了壳聚糖一定的吸附有机VOC气体的性质，使其能够作为抗菌除味的材料使用。壳聚糖分子中的氨基具有杀菌作用，本发明牺牲了壳聚糖分子中部分的氨基，将其作为起点接枝了乙内酰脲和3-(4-溴苯基)-1-丙烯的反应物，从而得到了杀菌性更强的壳聚糖改性材料。
抗菌剂的抗菌效果取决于材料本身特性及接触时间及面积。乙内酰脲及其化合物可从中药独角莲、蛤蟆油、某些海洋生物及菌类等物质中进行生物提取，具有杀灭微生物、消除活性氧自由基和抗炎的作用，是一种被广泛应用于洗发水、护发素、护肤品、彩妆和粉底等日常用品中的防腐剂。而乙内酰脲具有一定的可燃性，燃烧可产生有害可燃性气体或蒸汽，因此直接使用会对环境造成危害，因此本发明将其先与氢氧化钠反应，将其酰脲基团中N-H转化成N-Na，之后再与3-(4-溴苯基)-1-丙烯反应，3-(4-溴苯基)-1-丙烯中的溴元素能够与N-Na结合生成无机盐，从而酰脲基团中的N-能够与苯环结合，得到同时含有双键烯烃、苯环和酰脲基团的化合物。之后，通过将同时含有双键烯烃、苯环和酰脲基团的化合物与酰溴化壳聚糖进行反应，双键烯烃能够与酰溴化壳聚糖内的酰溴基团发生聚合反应，从而使乙内酰脲和3-(4-溴苯基)-1-丙烯的反应物接枝于壳聚糖分子上。
下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，由多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂粘结得到，其中，多孔抗菌活性炭由改性壳聚糖负载于多孔活性炭得到，改性壳聚糖由改性剂对壳聚糖进行改性得到，改性剂由乙内酰脲与3-(4-溴苯基)-1-丙烯反应得到。
所述多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂的重量比为8:1。
所述天然胶黏剂包括淀粉胶黏剂、纤维素胶黏剂、蛋白质胶黏剂。
所述改性壳聚糖与多孔活性炭的负载重量比为1:3～5；所述多孔活性炭为纳米多孔活性炭，纳米多孔活性炭的孔径为100～350nm，所述壳聚糖纳米粉的粒径为10～50nm。
所述多孔活性炭在负载前经过活化处理，活化处理是将多孔活性炭依次经过碱液煮沸处理、酸液煮沸处理和高温干燥处理。
所述改性剂的制备过程为：
S1.称取氢氧化钠加入至无水乙醇中，配置成质量分数为2％～5％的氢氧化钠溶液；称取3-(4-溴苯基)-1-丙烯加入至乙醇中，搅拌至均匀，得到3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液；
其中，3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液中，3-(4-溴苯基)-1-丙烯与乙醇的重量比为1:8；
S2.称取乙内酰脲加入至氢氧化钠溶液中，搅拌均匀后，升温至75～85℃，回流搅拌处理0.2～0.5h，之后降温至55～65℃，且边搅拌边滴加3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液，滴加完毕后，继续保温搅拌8～12h，反应结束后降温至室温，经过醇水体系重结晶纯化后，旋蒸除去溶剂，得到改性剂；
其中，乙内酰脲、氢氧化钠溶液与3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液的重量比为1:12:10。
所述改性壳聚糖的制备方法为：
(1)称取壳聚糖纳米粉加入至N，N-二甲基甲酰胺中，超声分散至均匀，得到壳聚糖溶液；
其中，壳聚糖纳米粉与N，N-二甲基甲酰胺的重量比为1:14；
(2)向壳聚糖溶液中滴加三乙胺，搅拌至均匀后，通入惰性气体作为保护气，室温下边搅拌边滴加2-溴代异丁酰溴，滴加完毕后继续搅拌处理8～12h，过滤并收集固体产物，将固体产物使用丙酮冲洗3～5次后减压干燥，得到酰溴化壳聚糖；
其中，壳聚糖溶液、三乙胺与2-溴代异丁酰溴的重量比为10:0.03:0.2；
(3)将酰溴化壳聚糖加入至N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散至均匀后，在冰水浴的条件下依次加入改性剂和第一催化剂，混合至均匀后，升温至室温，通入惰性气体作为保护气，加入第二催化剂，继续搅拌反应8～12h，过滤并收集固体产物，将固体产物使用丙酮冲洗3～5次后减压干燥，得到改性壳聚糖；
其中，第一催化剂为五甲基二乙烯三胺，第二催化剂为氯化亚铜；酰溴化壳聚糖、N,N-二甲基甲酰胺、改性剂、第一催化剂和第二催化剂的重量比为1:12:0.4:0.008:0.006。
所述多孔活性炭的活化处理过程为：
(a)将多孔活性炭加入至质量分数为3％～6％的氢氧化钠溶液中，煮沸处理0.3～0.6h，过滤并收集固体物，将固体物使用纯水冲洗至中性，得到活性炭初步处理物；
其中，多孔活性炭与氢氧化钠溶液的质量比为1:5；
(b)将活性炭初步处理物加入至质量分数为3％～6％的盐酸溶液中，煮沸处理0.3～0.6h，过滤并收集固体物，将固体物使用纯水冲洗至中性，然后置于马弗炉中180～220℃处理1～3h，得到活化后的多孔活性炭；
其中，活性炭初步处理物与盐酸溶液的质量比为1:5。
所述抗菌除味片是通过先将天然胶黏剂与多孔抗菌活性炭混合均匀后，再在120～250℃下干燥成型后得到。
上述使用生物基材料制备的抗菌除味片，所述抗菌除味片应用于服饰面料的抗菌除味。
实施例2
一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，由多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂粘结得到，其中，多孔抗菌活性炭由改性壳聚糖负载于多孔活性炭得到，改性壳聚糖由改性剂对壳聚糖进行改性得到，改性剂由乙内酰脲与3-(4-溴苯基)-1-丙烯反应得到。
所述多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂的重量比为4:1。
所述天然胶黏剂包括蛋白质胶黏剂、单宁胶黏剂、无机胶黏剂。
所述改性壳聚糖与多孔活性炭的负载重量比为1:3；所述多孔活性炭为纳米多孔活性炭，纳米多孔活性炭的孔径为100～350nm，所述壳聚糖纳米粉的粒径为10～50nm。
所述多孔活性炭在负载前经过活化处理，活化处理是将多孔活性炭依次经过碱液煮沸处理、酸液煮沸处理和高温干燥处理。
所述改性剂的制备过程为：
S1.称取氢氧化钠加入至无水乙醇中，配置成质量分数为2％～5％的氢氧化钠溶液；称取3-(4-溴苯基)-1-丙烯加入至乙醇中，搅拌至均匀，得到3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液；
其中，3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液中，3-(4-溴苯基)-1-丙烯与乙醇的重量比为1:6；
S2.称取乙内酰脲加入至氢氧化钠溶液中，搅拌均匀后，升温至75～85℃，回流搅拌处理0.2～0.5h，之后降温至55～65℃，且边搅拌边滴加3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液，滴加完毕后，继续保温搅拌8～12h，反应结束后降温至室温，经过醇水体系重结晶纯化后，旋蒸除去溶剂，得到改性剂；
其中，乙内酰脲、氢氧化钠溶液与3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液的重量比为1:8:6。
所述改性壳聚糖的制备方法为：
(1)称取壳聚糖纳米粉加入至N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散至均匀，得到壳聚糖溶液；
其中，壳聚糖纳米粉与N,N-二甲基甲酰胺的重量比为1:12；
(2)向壳聚糖溶液中滴加三乙胺，搅拌至均匀后，通入惰性气体作为保护气，室温下边搅拌边滴加2-溴代异丁酰溴，滴加完毕后继续搅拌处理8～12h，过滤并收集固体产物，将固体产物使用丙酮冲洗3～5次后减压干燥，得到酰溴化壳聚糖；
其中，壳聚糖溶液、三乙胺与2-溴代异丁酰溴的重量比为10:0.02:0.1；
(3)将酰溴化壳聚糖加入至N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散至均匀后，在冰水浴的条件下依次加入改性剂和第一催化剂，混合至均匀后，升温至室温，通入惰性气体作为保护气，加入第二催化剂，继续搅拌反应8～12h，过滤并收集固体产物，将固体产物使用丙酮冲洗3～5次后减压干燥，得到改性壳聚糖；
其中，第一催化剂为五甲基二乙烯三胺，第二催化剂为氯化亚铜；酰溴化壳聚糖、N,N-二甲基甲酰胺、改性剂、第一催化剂和第二催化剂的重量比为1:10:0.2:0.005:0.004。
所述多孔活性炭的活化处理过程为：
(a)将多孔活性炭加入至质量分数为3％～6％的氢氧化钠溶液中，煮沸处理0.3～0.6h，过滤并收集固体物，将固体物使用纯水冲洗至中性，得到活性炭初步处理物；
其中，多孔活性炭与氢氧化钠溶液的质量比为1:3；
(b)将活性炭初步处理物加入至质量分数为3％～6％的盐酸溶液中，煮沸处理0.3～0.6h，过滤并收集固体物，将固体物使用纯水冲洗至中性，然后置于马弗炉中180～220℃处理1～3h，得到活化后的多孔活性炭；
其中，活性炭初步处理物与盐酸溶液的质量比为1:3。
所述抗菌除味片是通过先将天然胶黏剂与多孔抗菌活性炭混合均匀后，再在120～250℃下干燥成型后得到。
上述使用生物基材料制备的抗菌除味片，所述抗菌除味片应用于服饰面料的抗菌除味。
实施例3
一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，由多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂粘结得到，其中，多孔抗菌活性炭由改性壳聚糖负载于多孔活性炭得到，改性壳聚糖由改性剂对壳聚糖进行改性得到，改性剂由乙内酰脲与3-(4-溴苯基)-1-丙烯反应得到。
所述多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂的重量比为12:1。
所述天然胶黏剂包括淀粉胶黏剂、纤维素胶黏剂、单宁胶黏剂。
所述改性壳聚糖与多孔活性炭的负载重量比为1:5；所述多孔活性炭为纳米多孔活性炭，纳米多孔活性炭的孔径为100～350nm，所述壳聚糖纳米粉的粒径为10～50nm。
所述多孔活性炭在负载前经过活化处理，活化处理是将多孔活性炭依次经过碱液煮沸处理、酸液煮沸处理和高温干燥处理。
所述改性剂的制备过程为：
S1.称取氢氧化钠加入至无水乙醇中，配置成质量分数为2％～5％的氢氧化钠溶液；称取3-(4-溴苯基)-1-丙烯加入至乙醇中，搅拌至均匀，得到3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液；
其中，3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液中，3-(4-溴苯基)-1-丙烯与乙醇的重量比为1:12；
S2.称取乙内酰脲加入至氢氧化钠溶液中，搅拌均匀后，升温至75～85℃，回流搅拌处理0.2～0.5h，之后降温至55～65℃，且边搅拌边滴加3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液，滴加完毕后，继续保温搅拌8～12h，反应结束后降温至室温，经过醇水体系重结晶纯化后，旋蒸除去溶剂，得到改性剂；
其中，乙内酰脲、氢氧化钠溶液与3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液的重量比为1:16:12。
所述改性壳聚糖的制备方法为：
(1)称取壳聚糖纳米粉加入至N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散至均匀，得到壳聚糖溶液；
其中，壳聚糖纳米粉与N,N-二甲基甲酰胺的重量比为1:15；
(2)向壳聚糖溶液中滴加三乙胺，搅拌至均匀后，通入惰性气体作为保护气，室温下边搅拌边滴加2-溴代异丁酰溴，滴加完毕后继续搅拌处理8～12h，过滤并收集固体产物，将固体产物使用丙酮冲洗3～5次后减压干燥，得到酰溴化壳聚糖；
其中，壳聚糖溶液、三乙胺与2-溴代异丁酰溴的重量比为10:0.04:0.3；
(3)将酰溴化壳聚糖加入至N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散至均匀后，在冰水浴的条件下依次加入改性剂和第一催化剂，混合至均匀后，升温至室温，通入惰性气体作为保护气，加入第二催化剂，继续搅拌反应8～12h，过滤并收集固体产物，将固体产物使用丙酮冲洗3～5次后减压干燥，得到改性壳聚糖；
其中，第一催化剂为五甲基二乙烯三胺，第二催化剂为氯化亚铜；酰溴化壳聚糖、N,N-二甲基甲酰胺、改性剂、第一催化剂和第二催化剂的重量比为1:15:0.6:0.01:0.008。
所述多孔活性炭的活化处理过程为：
(a)将多孔活性炭加入至质量分数为3％～6％的氢氧化钠溶液中，煮沸处理0.3～0.6h，过滤并收集固体物，将固体物使用纯水冲洗至中性，得到活性炭初步处理物；
其中，多孔活性炭与氢氧化钠溶液的质量比为1:6；
(b)将活性炭初步处理物加入至质量分数为3％～6％的盐酸溶液中，煮沸处理0.3～0.6h，过滤并收集固体物，将固体物使用纯水冲洗至中性，然后置于马弗炉中180～220℃处理1～3h，得到活化后的多孔活性炭；
其中，活性炭初步处理物与盐酸溶液的质量比为1:6。
所述抗菌除味片是通过先将天然胶黏剂与多孔抗菌活性炭混合均匀后，再在120～250℃下干燥成型后得到。
上述使用生物基材料制备的抗菌除味片，所述抗菌除味片应用于服饰面料的抗菌除味。
对比例1
一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，由多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂粘结得到，其中，多孔抗菌活性炭由壳聚糖负载于多孔活性炭得到；所述多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂的重量比为8:1。
所述天然胶黏剂包括淀粉胶黏剂、纤维素胶黏剂、蛋白质胶黏剂。
所述壳聚糖与多孔活性炭的负载重量比为1:4；所述多孔活性炭为纳米多孔活性炭，纳米多孔活性炭的孔径为100～350nm。
所述多孔活性炭在负载前经过活化处理，活化处理是将多孔活性炭依次经过碱液煮沸处理、酸液煮沸处理和高温干燥处理。
所述多孔活性炭的活化处理过程为：
(a)将多孔活性炭加入至质量分数为3％～6％的氢氧化钠溶液中，煮沸处理0.3～0.6h，过滤并收集固体物，将固体物使用纯水冲洗至中性，得到活性炭初步处理物；
其中，多孔活性炭与氢氧化钠溶液的质量比为1:5；
(b)将活性炭初步处理物加入至质量分数为3％～6％的盐酸溶液中，煮沸处理0.3～0.6h，过滤并收集固体物，将固体物使用纯水冲洗至中性，然后置于马弗炉中180～220℃处理1～3h，得到活化后的多孔活性炭；
其中，活性炭初步处理物与盐酸溶液的质量比为1:5。
所述抗菌除味片是通过先将天然胶黏剂与多孔抗菌活性炭混合均匀后，再在120～250℃下干燥成型后得到。
对比例2
一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，由多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂粘结得到，其中，所述多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂的重量比为8:1。
所述天然胶黏剂包括淀粉胶黏剂、纤维素胶黏剂、蛋白质胶黏剂。
所述多孔活性炭为纳米多孔活性炭，纳米多孔活性炭的孔径为100～350nm。
所述多孔活性炭在负载前经过活化处理，活化处理是将多孔活性炭依次经过碱液煮沸处理、酸液煮沸处理和高温干燥处理。
所述抗菌除味片是通过先将天然胶黏剂与多孔抗菌活性炭混合均匀后，再在120～250℃下干燥成型后得到。
为了更加清晰的说明本发明所制备的抗菌除味片，将本发明实施例1～3以及对比例1～2中所制备的抗菌除味片通过以下检测，结果见表1。
1.抑菌率检测：根据标准GB/T 21510-2008对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠球菌进行抑菌率的检测；
2.洁净空气量：
使用激光粒子计数器，在温度25℃、湿度55％的条件下，检测了洁净空气量值(CADR)；
3.对VOCs的吸附能力：
称取等质量(m0)的待测物，在容器内放置，使用VOCs的混合气体(包括等体积的甲醛、甲苯和苯混合)，以1m3/h的流量不断充入容器内，在处理3h后取出，之后迅速再次称取重量(m1)，通过以下公式计算对VOCs吸附率：
对VOCs吸附率(％)＝(m1-m0)/m0×100％。
表1不同抗菌除味片的效果
Figure BDA0003033357560000101
由上表1可以看出本发明实施例1～3所制备的抗菌除味片对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠球菌均具有较强的抑菌率，洁净空气量值也较高，说明净化能力较强，对VOCs的吸附率较高，说明本身材料具有较好的吸附性。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，其特征在于，由多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂粘结得到，其中，多孔抗菌活性炭由改性壳聚糖负载于多孔活性炭得到，改性壳聚糖由改性剂对壳聚糖进行改性得到，改性剂由乙内酰脲与3-(4-溴苯基)-1-丙烯反应得到。
2.根据权利要求1所述的一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，其特征在于，所述多孔抗菌活性炭与天然胶黏剂的重量比为4～12:1。
3.根据权利要求1所述的一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，其特征在于，所述天然胶黏剂包括淀粉胶黏剂、纤维素胶黏剂、蛋白质胶黏剂、单宁胶黏剂、无机胶黏剂中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，其特征在于，所述多孔活性炭为纳米多孔活性炭，纳米多孔活性炭的孔径为100～350nm。
5.根据权利要求1所述的一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，其特征在于，所述多孔活性炭在负载前经过活化处理，活化处理是将多孔活性炭依次经过碱液煮沸处理、酸液煮沸处理和高温干燥处理。
6.根据权利要求1所述的一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，其特征在于，所述改性剂的制备过程为：
S1.称取氢氧化钠加入至无水乙醇中，配置成质量分数为2％～5％的氢氧化钠溶液；称取3-(4-溴苯基)-1-丙烯加入至乙醇中，搅拌至均匀，得到3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液；
其中，3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液中，3-(4-溴苯基)-1-丙烯与乙醇的重量比为1:6～12；
S2.称取乙内酰脲加入至氢氧化钠溶液中，搅拌均匀后，升温至75～85℃，回流搅拌处理0.2～0.5h，之后降温至55～65℃，且边搅拌边滴加3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液，滴加完毕后，继续保温搅拌8～12h，反应结束后降温至室温，经过醇水体系重结晶纯化后，旋蒸除去溶剂，得到改性剂；
其中，乙内酰脲、氢氧化钠溶液与3-(4-溴苯基)-1-丙烯溶液的重量比为1:8～16:6～12。
7.根据权利要求1所述的一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，其特征在于，所述改性壳聚糖的制备方法为：
P1.称取壳聚糖纳米粉加入至N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散至均匀，得到壳聚糖溶液；
其中，壳聚糖纳米粉与N,N-二甲基甲酰胺的重量比为1:12～15；
P2.向壳聚糖溶液中滴加三乙胺，搅拌至均匀后，通入惰性气体作为保护气，室温下边搅拌边滴加2-溴代异丁酰溴，滴加完毕后继续搅拌处理8～12h，过滤并收集固体产物，将固体产物使用丙酮冲洗3～5次后减压干燥，得到酰溴化壳聚糖；
其中，壳聚糖溶液、三乙胺与2-溴代异丁酰溴的重量比为10:0.02～0.04:0.1～0.3；
P3.将酰溴化壳聚糖加入至N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散至均匀后，在冰水浴的条件下依次加入改性剂和第一催化剂，混合至均匀后，升温至室温，通入惰性气体作为保护气，加入第二催化剂，继续搅拌反应8～12h，过滤并收集固体产物，将固体产物使用丙酮冲洗3～5次后减压干燥，得到改性壳聚糖；
其中，第一催化剂为五甲基二乙烯三胺，第二催化剂为氯化亚铜；酰溴化壳聚糖、N,N-二甲基甲酰胺、改性剂、第一催化剂和第二催化剂的重量比为1:10～15:0.2～0.6:0.005～0.01:0.004～0.008。
8.根据权利要求1所述的一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，其特征在于，所述多孔活性炭的活化处理过程为：
a.将多孔活性炭加入至质量分数为3％～6％的氢氧化钠溶液中，煮沸处理0.3～0.6h，过滤并收集固体物，将固体物使用纯水冲洗至中性，得到活性炭初步处理物；
其中，多孔活性炭与氢氧化钠溶液的质量比为1:3～6；
b.将活性炭初步处理物加入至质量分数为3％～6％的盐酸溶液中，煮沸处理0.3～0.6h，过滤并收集固体物，将固体物使用纯水冲洗至中性，然后置于马弗炉中180～220℃处理1～3h，得到活化后的多孔活性炭；
其中，活性炭初步处理物与盐酸溶液的质量比为1:3～6。
9.根据权利要求1所述的一种使用生物基材料制备的抗菌除味片，其特征在于，所述抗菌除味片是通过先将天然胶黏剂与多孔抗菌活性炭混合均匀后，再在120～250℃下干燥成型后得到。
10.一种根据权利要求1～9任一所述的使用生物基材料制备的抗菌除味片在服饰中的应用。
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