CN114230943B - 一种抗菌封边条及其制备方法与应用 - Google Patents

一种抗菌封边条及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种抗菌封边条及其制备方法与应用，该方法通过PVC树脂、润滑剂、助剂、色粉、纳米镁基活性因子抗菌材料在打粉机器中混合均匀，用平行双螺杆造粒机制备胶粒，其中，纳米镁基活性因子抗菌材料的添加量为0.5‑1％；胶粒经锥形双螺杆挤出机于160‑170℃下挤出成型，压上纹理，印刷，得到所述抗菌封边条。所制备的抗菌封边条纳米镁基活性因子抗菌材料掺量少且均匀，成本低，抗菌效果优异，且不影响封边条的性能。

Description

一种抗菌封边条及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及家装材料技术领域，尤其涉及一种抗菌封边条及其制备方法与应用。
背景技术
封边条是室内装饰过程中必备的装修材料，其可以对家具和板材的断面进行保护、装饰和美化，现有的封边条大多为PVC封边条。然而，封边条虽然具有良好的耐热、耐腐蚀性，但是，封边条在安装后的实际使用过程中极易吸附空气中的微生物和灰尘，一旦微生物堆积过多，不仅会破坏封边条的美观，还会对人体产生危害。
为解决上述问题，便需对封边条就行抗菌处理。有机抗菌剂虽然可以抑制霉菌，但是有机抗菌剂的存在对人体毒害比较大、有效期短等缺陷。无机抗菌剂近年来被逐渐被开发，应用较多的为纳米银离子无机复合抗菌剂和纳米氧化锌；但是，其中的银离子抗菌剂容易被氧化变色，影响产品原有的色泽和亮度，且其抗菌性能降低；而纳米氧化镁具有持久和广谱的抗菌活性，可以克服银系抗菌材料的成本高、易变色、稳定性差、生物毒性等问题，也可以弥补光催化抗菌材料抗菌效率低和对紫外光依赖的不足，是一种安全无毒、环境友好、有着巨大应用潜力的抗菌材料。不过，目前氧化镁主要用于抗菌涂料来使用，存在着涂覆不均匀，抗菌能力差等缺点，将其应用于封边条还需克服上述技术缺陷。
鉴于此，有必要提供一种抗菌封边条及其制备方法，以解决或至少缓解上述技术缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种抗菌封边条及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种抗菌封边条的制备方法，包括；
S1，提供原料PVC树脂、润滑剂、助剂、色粉、纳米镁基活性因子抗菌材料，在打粉机器中混合均匀，用平行双螺杆造粒机制成胶粒；
S2，所述胶粒经锥形双螺杆挤出机于160-170℃下挤出成型，在定型过程中压上纹理并在背面均匀涂上衔接剂，得底材；
S3，在所述底材上进行印刷，得所述抗菌封边条。
进一步地，在所述胶粒中，所述纳米镁基活性因子抗菌材料的质量份数为0.5-1％。
进一步地，所述步骤S1中的混合时间为10-20min。
进一步地，所述纳米镁基活性因子抗菌材料为活性改性的纳米镁基抗菌材料。
进一步地，所述纳米镁基活性因子抗菌材料的制备方法包括步骤：
S10，提供重镁水溶液；
S20，在所述重镁水溶液中加入活性改性剂和分散剂，得混合溶液；
S30，将所述混合溶液进行雾化并闪蒸干燥后得到复合粉体材料；
S40，对所述复合粉体材料进行煅烧，并对煅烧后的产物研磨得到所述纳米镁基活性因子抗菌材料。
进一步地，所述活性改性剂为硝酸铝、硝酸钙、硝酸镧、硝酸铈、醋酸铈、醋酸镧中的一种或多种；
所述活性改性剂的添加量为所述重镁水溶液质量份数的0.5～5％；
所述分散剂为聚丙烯酰胺、纤维素衍生物、水玻璃中的一种或多种；
所述分散剂的添加量为所述重镁水溶液质量份数的0.1～2％；
所述重镁水中的碳酸氢镁浓度为20～60g/L。
进一步地，所述步骤S40中的煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为1-3h。
进一步地，所述纳米镁基活性因子抗菌材料粒径小于50纳米。
本发明还提供一种抗菌封边条，采用如上述任一项所述制备方法制备。
本发明还提供一种根据上述任一项所述制备方法制备的抗菌封边条作为装饰材料的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供了一种抗菌封边条及其制备方法与应用，该方法通过PVC树脂、润滑剂、助剂、色粉、纳米镁基活性因子抗菌材料在打粉机器中混合均匀，用平行双螺杆造粒机制备胶粒，其中纳米镁基活性因子抗菌材料添加量为0.5-1％；胶粒经锥形双螺杆挤出机于160-170℃下挤出成型，压上纹理，印刷，得到所述抗菌封边条。所制备的抗菌封边条纳米镁基活性因子抗菌材料掺量少且均匀，成本低，抗菌效果优异，且不影响封边条的性能。具体地，本发明中所采用的纳米镁基活性因子抗菌材料在制备过程中引入了特定的活性改性剂，实现了活性改性剂的金属离子置换镁离子，提高纳米氧化镁晶格缺陷浓度的目的；并且，本发明中采用了雾化和闪蒸干燥技术，不仅会使得抗菌材料具有良好的分散性，还能暴露更多的活性位点，提升抗菌性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为实施例4中抗菌封边条的表面放大图；
图2为实施例4中纳米镁基活性因子抗菌材料放大10000倍的SEM图；
图3为实施例5中市售纳米氧化镁放大10000倍的SEM图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种抗菌封边条的制备方法，包括；
S1，提供原料PVC树脂、润滑剂、助剂、色粉、纳米镁基活性因子抗菌材料，在打粉机器中混合均匀，用平行双螺杆造粒机制成胶粒；
S2，所述胶粒经锥形双螺杆挤出机于160-170℃下挤出成型，在定型过程中压上纹理并在背面均匀涂上衔接剂，得到底材；
S3，在所述底材上进行印刷，得到所述抗菌封边条。
本实施方式中，所制备的抗菌封边条在打粉过程中加入纳米镁基活性因子抗菌材料，抗菌材料掺量少且均匀，成本低，抗菌效果优异，且不影响封边条的性能。
进一步的，在所述胶粒中，所述纳米镁基活性因子抗菌材料的质量份数为0.5-1％。
进一步的，所述步骤S1中的混合时间为10-20min。
进一步的，所述纳米镁基活性因子抗菌材料为活性改性的纳米镁基抗菌材料。
进一步的，所述纳米镁基活性因子抗菌材料的制备方法包括步骤：
S10，提供重镁水溶液；
S20，在所述重镁水溶液中加入活性改性剂和分散剂，得混合溶液；
S30，将所述混合溶液进行雾化并闪蒸干燥后得到复合粉体材料；其中，通过进行雾化和闪蒸干燥可直接制备得到均匀的纳米粉体材料，不仅会使得后续得到的抗菌材料具有良好的分散性，还能暴露更多的活性位点，提高抗菌性能；
S40，对所述复合粉体材料进行煅烧，并对煅烧后的产物研磨得到所述纳米镁基活性因子抗菌材料。
进一步的，所述活性改性剂为硝酸铝、硝酸钙、硝酸镧、硝酸铈、醋酸铈、醋酸镧中的一种或多种；所述活性改性剂在所述重镁水溶液中的添加量为0.5～5％(质量比)；所述分散剂为聚丙烯酰胺、纤维素衍生物、水玻璃中的一种或多种；所述分散剂在所述重镁水溶液中的添加量为0.1～2％(质量比)；所述重镁水中的碳酸氢镁浓度为20～60g/L。
其中，活性改性剂主要作用是掺杂进入到氧化镁晶体中改变其内部结构，增加其晶体缺陷，或者形成多组分材料协同抗菌，从而提高其抗菌性能；加入分散剂主要是用于使活性改性剂均匀分布且与镁基材料充分接触，促进纳米氧化镁均匀改性。
进一步的，所述步骤S4中的煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为1-3h。
进一步的，所述纳米镁基活性因子抗菌材料粒径小于50纳米。
本发明还提供一种抗菌封边条，采用如上任一项所述制备方法制备。
本发明还提供一种根据上述任一项所述制备方法制备的抗菌封边条作为装饰材料的应用。
实施例1
取白云石(氧化镁含量20％)，通过煅烧、消解，采用二氧化碳碳化实现钙镁分离得到重镁水(含碳酸氢镁30g/L)，在重镁水中投加1.5％的硝酸铝(质量比)和1％的聚丙烯酰胺(质量比)，搅拌均匀，通过泵打入闪蒸槽中，在高速旋转的作用下，混合液雾化，与加热至200℃的热空气逆向接触，迅速干燥，得到复合粉体。复合粉体在电炉中煅烧1h，煅烧温度600℃，煅烧过程中产生的二氧化碳进一步回收。煅烧得到的抗菌粉体通过在刚玉球磨罐中以400r/min的转速进行1h时长的球磨即可得到50纳米以下的纳米镁基活性因子抗菌材料。
将上述纳米镁基活性因子抗菌材料与PVC树脂、润滑剂、助剂、色粉、纳米镁基活性因子抗菌材料在打粉机器中混合均匀，用平行双螺杆造粒机制备胶粒，纳米镁基活性因子抗菌材料在胶粒中的添加量为1％(质量比)；胶粒经锥形双螺杆挤出机于160℃下挤出成型，在成型过程中压上纹理，而后印刷，即得抗菌封边条。
对制备的抗菌封边条进行抗菌测试，结果如下表：
Figure BDA0003469013800000061
防霉等级为0级[不长，即显微镜(放大50倍)下观察未见生长]。
试验的霉菌为：黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC3.5487，绳状青霉(Penicillium funiculosum)CGMCC3.3875，绿粘帚霉(Gliocladium virens)CGMCC3.3987，出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC3.387，球毛壳霉(Chaetomium globosum)CGMCC3.3601，绿色木霉(Paecilomyces variotii)CGMCC3.2941。
由表中数据可以看出，本实施例得到的抗菌装饰纸具有良好的抗菌效果。
实施例2
取白云石(氧化镁含量20％)，通过煅烧、消解，采用二氧化碳碳化实现钙镁分离得到重镁水(含碳酸氢镁30g/L)，在重镁水中投加0.7％的硝酸铈(质量比)和1％的硅酸钠(质量比)，搅拌均匀，通过泵打入闪蒸槽中，在高速旋转的作用下，混合液雾化，与加热至200℃的热空气逆向接触，迅速干燥，得到复合粉体。复合粉体在电炉中煅烧2h，煅烧温度550℃，煅烧过程中产生的二氧化碳进一步回收。煅烧得到的抗菌粉体通过在刚玉球磨罐中以400r/min的转速进行2h的球磨即可得到50纳米以下的纳米镁基活性因子抗菌材料。
将上述纳米镁基活性因子抗菌材料与PVC树脂、润滑剂、助剂、色粉、纳米镁基活性因子抗菌材料在打粉机器中混合均匀，用平行双螺杆造粒机制备胶粒，纳米镁基活性因子抗菌材料在胶粒中的添加量为0.5％(质量比)；胶粒经锥形双螺杆挤出机于170℃下挤出成型，在成型过程中压上纹理，而后印刷，即得抗菌封边条。
对制备的抗菌封边条进行抗菌测试，结果如下表：
Figure BDA0003469013800000071
防霉等级为0级[不长，即显微镜(放大50倍)下观察未见生长]。
试验的霉菌为：黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC3.5487，绳状青霉(Penicillium funiculosum)CGMCC3.3875，绿粘帚霉(Gliocladium virens)CGMCC3.3987，出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC3.387，球毛壳霉(Chaetomium globosum)CGMCC3.3601，绿色木霉(Paecilomyces variotii)CGMCC3.2941。
由表中数据可以看出，本实施例得到的抗菌装饰纸具有良好的抗菌效果。
实施例3
取白云石(氧化镁含量20％)，通过煅烧、消解，采用二氧化碳碳化实现钙镁分离得到重镁水(含碳酸氢镁30g/L)，在重镁水中投加0.5％的硝酸镧(质量比)和1％的硅酸钠(质量比)，搅拌均匀，通过泵打入闪蒸槽中，在高速旋转的作用下，混合液雾化，与加热至200℃的热空气逆向接触，迅速干燥，得到复合粉体。复合粉体在电炉中煅烧1h，煅烧温度600℃，煅烧过程中产生的二氧化碳进一步回收。煅烧得到的抗菌粉体通过在刚玉球磨罐中以400r/min的转速进行2h的球磨即可得到50纳米以下的纳米镁基活性因子抗菌材料。
将上述纳米镁基活性因子抗菌材料与PVC树脂、润滑剂、助剂、色粉、纳米镁基活性因子抗菌材料在打粉机器中混合均匀，用平行双螺杆造粒机制备胶粒，纳米镁基活性因子抗菌材料在胶粒中的添加量为0.5％(质量比)；胶粒经锥形双螺杆挤出机于170℃下挤出成型，在成型过程中压上纹理，而后印刷，即得抗菌封边条。
对制备的抗菌封边条进行抗菌测试，结果如下表：
Figure BDA0003469013800000081
防霉等级为0级[不长，即显微镜(放大50倍)下观察未见生长]。
试验的霉菌为：黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC3.5487，绳状青霉(Penicillium funiculosum)CGMCC3.3875，绿粘帚霉(Gliocladium virens)CGMCC3.3987，出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC3.387，球毛壳霉(Chaetomium globosum)CGMCC3.3601，绿色木霉(Paecilomyces variotii)CGMCC3.2941。
由表中数据可以看出，本实施例得到的抗菌装饰纸具有良好的抗菌效果。
实施例4
取白云石(氧化镁含量20％)，通过煅烧、消解，采用二氧化碳碳化实现钙镁分离得到重镁水(含碳酸氢镁30g/L)，在重镁水中投加1％的硝酸钙(质量比)和1％的纤维素衍生物(质量比)，搅拌均匀，通过泵打入闪蒸槽中，在高速旋转的作用下，混合液雾化，与加热至200℃的热空气逆向接触，迅速干燥，得到复合粉体。复合粉体在电炉中煅烧1h，煅烧温度600℃，煅烧过程中产生的二氧化碳进一步回收。煅烧得到的抗菌粉体通过在刚玉球磨罐中以400r/min的转速进行0.5h的球磨即可得到50纳米以下的纳米镁基活性因子抗菌材料，其SEM图如图2所示。
将上述纳米镁基活性因子抗菌材料与PVC树脂、润滑剂、助剂、色粉、纳米镁基活性因子抗菌材料在打粉机器中混合均匀，用平行双螺杆造粒机制备胶粒，纳米镁基活性因子抗菌材料在胶粒中的添加量为1％(质量比)；胶粒经锥形双螺杆挤出机于170℃下挤出成型，在成型过程中压上纹理，而后印刷，即得抗菌封边条，其表面放大图如图1所示。
对制备的抗菌封边条进行抗菌测试，结果如下表：
Figure BDA0003469013800000091
防霉等级为0级[不长，即显微镜(放大50倍)下观察未见生长]。
试验的霉菌为：黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC3.5487，绳状青霉(Penicillium funiculosum)CGMCC3.3875，绿粘帚霉(Gliocladium virens)CGMCC3.3987，出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC3.387，球毛壳霉(Chaetomium globosum)CGMCC3.3601，绿色木霉(Paecilomyces variotii)CGMCC3.2941。
由表中数据可以看出，本实施例得到的抗菌装饰纸具有良好的抗菌效果。
实施例5
将购买的纯度为99.9％的50纳米氧化镁(如图3所示的市售纳米氧化镁)与PVC树脂、润滑剂、助剂、色粉、纳米氧化镁在打粉机器中混合均匀，用平行双螺杆造粒机制备胶粒，纳米氧化镁在胶粒中的添加量为1％(质量比)；胶粒经锥形双螺杆挤出机于160℃下挤出成型，在成型过程中压上纹理，而后印刷，即得所述抗菌封边条。
对制备的抗菌封边条进行抗菌测试，结果如下表：
Figure BDA0003469013800000101
防霉等级为1级[痕量生长，即肉眼可见生长，但生长覆盖面积小于10％]。
试验的霉菌为：黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC3.5487，绳状青霉(Penicillium funiculosum)CGMCC3.3875，绿粘帚霉(Gliocladium virens)CGMCC3.3987，出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC3.387，球毛壳霉(Chaetomium globosum)CGMCC3.3601，绿色木霉(Paecilomyces variotii)CGMCC3.2941。
由表中数据可以看出，本实施例得到的抗菌装饰纸具有较好的抗菌效果。
本发明的上述技术方案中，以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。

Claims (5)

1.一种抗菌封边条的制备方法，其特征在于，包括；
S1，提供原料PVC树脂、润滑剂、助剂、色粉、纳米镁基活性因子抗菌材料，在打粉机器中混合均匀，用平行双螺杆造粒机制成胶粒；
在所述胶粒中，所述纳米镁基活性因子抗菌材料的质量份数为0.5-1％；
S2，所述胶粒经锥形双螺杆挤出机于160-170℃下挤出成型，在定型过程中压上纹理并在背面均匀涂上衔接剂，得底材；
S3，在所述底材上进行印刷，得所述抗菌封边条；
所述纳米镁基活性因子抗菌材料的制备方法包括步骤：
S10，提供重镁水溶液；
所述重镁水中的碳酸氢镁浓度为20～60g/L；
S20，在所述重镁水溶液中加入活性改性剂和分散剂，得混合溶液；
所述活性改性剂为硝酸铝、硝酸钙、硝酸镧、硝酸铈、醋酸铈、醋酸镧中的一种或多种；
所述活性改性剂的添加量为所述重镁水溶液质量份数的0.5～5％；
所述分散剂为聚丙烯酰胺、水玻璃中的一种或多种；
所述分散剂的添加量为所述重镁水溶液质量份数的0.1～2％；
S30，将所述混合溶液进行雾化并闪蒸干燥后得到复合粉体材料；
S40，对所述复合粉体材料进行煅烧，并对煅烧后的产物研磨得到所述纳米镁基活性因子抗菌材料，所述纳米镁基活性因子抗菌材料粒径小于50纳米。
2.根据权利要求1所述的抗菌封边条的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的混合时间为10-20min。
3.根据权利要求1所述的抗菌封边条的制备方法，其特征在于，所述步骤S40中的煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为1-3h。
4.一种抗菌封边条，其特征在于，采用如权利要求1-3中任一项所述的制备方法制备。
5.一种根据权利要求4所述的抗菌封边条作为装饰材料的应用。
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