CN114854167A

CN114854167A - 一种抗菌型abs塑料母粒

Info

Publication number: CN114854167A
Application number: CN202210593152.1A
Authority: CN
Inventors: 肖晗; 吴锐
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-05-27
Filing date: 2022-05-27
Publication date: 2022-08-05

Abstract

本发明属于抗菌塑料技术领域，具体的说是一种抗菌型ABS塑料母粒，本发明通过将携带高浓度抗菌剂的抗菌ABS塑料通过喷雾干燥的方式制备成粉末状，并通过结合剂进行粘合后表层裹覆包覆层，并于内部添加具备加热产生气流的功能颗粒，在使用时具备由整体结构快速分解为粉末状结构的功能，进而配合机械搅拌增强抗菌型ABS塑料母粒的分散效果，进而解决了在加热温度与搅拌速率确定的塑料制备工艺中如何改善高浓度抗菌型ABS塑料母粒分散性较差的问题。

Description

一种抗菌型ABS塑料母粒

技术领域

本发明属于抗菌塑料技术领域，具体的说是一种抗菌型ABS塑料母粒。

背景技术

随着生活水平的提高以及健康意识不断增强，日常用品健康化问题已经备受关注，其中通过将抗菌剂与塑料进行结合的新型抗菌塑料已经在家电和日用品中得到广泛应用，而为了抗菌塑料的便捷性生产以及抗菌效果的充分发挥，通过将高浓度抗菌剂与塑料之间进行结合后制成塑料母粒，抗菌母粒加入塑料原料中进行加工，有利于抗菌剂的分散，能够充分发挥其抗菌效果，而母粒中含有的抗菌剂的含量则决定了其在塑料生产加工过程中的添加量，高浓度抗菌塑料母粒在运输、包装等方面更具优势。

而在实际生产实验过程中发现，当制备的抗菌塑料中抗菌剂总含量确定后，随着采用的单位抗菌塑料母粒中抗菌剂含量越高，其抗菌性能反而下降，而发表于《工程塑料应用》中的《载银抗菌ABS塑料的研制》一文中更是验证并证实了其根本原因，即随着抗菌塑料母粒浓度含量的提高，其在塑料生产加工过程中抗菌剂的分散性随之降低，而抗菌剂在塑料中的分散性不仅决定了塑料制品的抗菌性能，同时还对其力学性能存在一定的负面影响。

为了提高抗菌塑料母粒在塑料生产过程中的分散性能，现有工艺中多数通过增强机械分散效果进而达到增强分散效果的目的，而在抗菌型ABS塑料的生产中，由于ABS塑料在溶胶筒中加热、融化过程中，随着螺杆搅拌速率的加快将会导致ABS塑料件摩擦生热速率升高，由于ABS塑料在熔融加工过程中为了避免添加剂的挥发、塑料本身的裂解，需要对加热温度、加热时长等均需要严格控制，因此搅拌速率的加快导致塑料滞留时间的减少，进而导致高浓度的抗菌ABS塑料母粒在实际生产过程中，其分散效果较差，分散难度较高，直观表现即为抗菌性能的降低。

鉴于此，本发明提出了一种抗菌型ABS塑料母粒用于解决上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决在加热温度与搅拌速率确定的塑料制备工艺中如何改善高浓度抗菌型ABS塑料母粒分散性较差的问题，本发明提出了一种抗菌型ABS塑料母粒。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，包括：

分散芯，所述分散芯由抗菌颗粒与结合剂结合而成；

所述抗菌颗粒为抗菌剂占比45～48％的ABS塑料颗粒，所述抗菌颗粒粒径15～20μm；

所述结合剂用于抗菌颗粒的粘连；

包覆层，所述包覆层为膜状结构，所述包覆层位于分散芯外侧，用于将分散芯包裹；

所述结合剂与抗菌颗粒、包覆层按照重量占比为4:15:1。

优选的，所述结合剂按照重量百分比包括：

明胶10％；

去离子水65％；

所述去离子水用于溶解明胶；

优选的，所述结合剂按照重量百分比还包括：

功能颗粒25％；

所述功能颗粒填充于制得的明胶溶液中，用于加速抗菌颗粒的分散。

优选的，所述功能颗粒为硬脂酸与碳酸氢钠的混合颗粒；所述功能颗粒中硬脂酸与碳酸氢钠摩尔质量比为1.5:1。

优选的，所述分散芯的制备方法包括以下步骤：

A1：采用酒精灯将去离子水加热至50～55℃，并将清洗后的明胶颗粒置于加热后的去离子水中，在48℃左右水浴搅拌至明胶颗粒完全融化制得明胶溶液；

A2：将制得的抗菌颗粒置于搅拌釜中，控制搅拌釜温度维持在42～48℃，并采取先喷功能颗粒、后喷明胶溶液的方式将粘合剂中全部的功能颗粒与1/3的明胶溶液与抗菌颗粒均匀混合；

A3：将A2中均匀混合后的物料通入平模造粒机中，调整模具后低温压制成粗制颗粒，并将粗制颗粒冷却至常温后置于流化床中，于常温下将剩余2/3明胶溶液采取底喷的方式包覆于粗制颗粒表面，冷却凝固后即制得分散芯。

优选的，其中分散芯的制备方法还包括以下步骤：

A4：将冷却凝固后的分散芯置于干冷空间中，于-5℃～-2℃低温环境下冷风脱水15～20min。

优选的，所述明胶优选为骨明胶与皮明胶的混合明胶且骨明胶与皮明胶按照重量占比为3:1。

优选的，所述包覆层表面开孔。

优选的，所述抗菌型ABS塑料母粒整体呈椭圆状，所述包覆层开孔位于椭圆状长轴的一端；

优选的，所述碳酸氢钠与硬脂酸的结合采用流化床包衣技术；所述硬脂酸包覆于碳酸氢钠的表层。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，将分散芯由松散的粉末状转换为具备一定强度的固态结构，一方面可以有效的降低制得的抗菌型ABS塑料母粒在包装、运输、添加使用时的粉尘污染，另一方面分散芯由具备一定强度的固态结构转换为松散的粉末状时，便于分散于ABS塑料颗粒之间，可以增强制得的抗菌型ABS塑料母粒的分散性能。

2.本发明所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，通过于包覆层表面开孔，可以使分散芯与外界存在联通通道，在加热的过程中，分散芯受热分散，其中碳酸氢钠逐渐分解产生二氧化碳，二氧化碳气流顺着包覆层开孔向外界运动，在二氧化碳气流运动的过程中，抗菌颗粒受裹挟作用一同向外界运动，配合加热过程中的机械搅拌可以缓慢的将抗菌颗粒持续不断的向ABS塑料颗粒中喷发，进而增强抗菌颗粒在ABS塑料中的分散性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明分散芯制备的方法流程图；

图2是表3的示意图；

图3是表4的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术手段和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种抗菌型ABS塑料母粒，解决了：在加热温度与搅拌速率确定的塑料制备工艺中如何改善高浓度抗菌型ABS塑料母粒分散性较差的问题；

本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：本申请通过将携带高浓度抗菌剂的抗菌ABS塑料通过喷雾干燥的方式制备成粉末状，并通过结合剂进行粘合后表层裹覆包覆层，并于内部添加具备加热产生气流的功能颗粒，在使用时具备由整体结构快速分解为粉末状结构的功能，进而配合机械搅拌增强抗菌型ABS塑料母粒的分散效果。

如图1至图3所示，本发明所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，包括:

分散芯，所述分散芯由抗菌颗粒与结合剂结合而成；

所述结合剂用于抗菌颗粒的粘连；

所述结合剂与抗菌颗粒、包覆层按照重量占比为4:15:1；

在现有ABS抗菌塑料制备工艺中，为了ABS抗菌塑料的便捷性生产以及抗菌效果的充分发挥，通过将高浓度抗菌剂与ABS塑料之间进行结合后制成抗菌母粒，抗菌母粒加入塑料原料中进行加工，有利于抗菌剂的分散，能够充分发挥其抗菌效果，且高浓度的ABS抗菌塑料母粒由于含有的抗菌剂浓度较高，在运输以及包装方面均具备一定的竞争优势，但是在实际生产过程中发现，当ABS抗菌塑料母粒中的抗菌剂含量高于一定程度时，由于受到搅拌装置以及塑料加热时长、塑料本身粘度的局限，导致高浓度ABS抗菌塑料母粒在实际生产后制得的成品抗菌塑料的抗菌性能并不能达到预期的效果；

为了改善高浓度ABS抗菌母粒在实际生产加工过程中的分散效果，不仅可以在机械搅拌方面进行改进，增强母粒与塑料之间的混合、分散效果，同时还可以通过对抗菌母粒本身进行改进，进而降低高浓度ABS抗菌母粒与塑料之间的混合难度；

在抗菌型ABS塑料母粒的生产过程中，通过使用表面处理剂对抗菌剂进行表面处理，此处抗菌剂的选取可以为载银无机抗菌剂，如载银磷酸锆超细粉体，同时根据抗菌剂的种类选取合适的表面处理剂，并选取与之配合的分散剂、变色抑制剂、光稳定剂等与ABS树脂粉末在高速混合设备中进行高速混合，混合完成后通入溶胶筒中升温至215℃～235℃，充分搅拌混合之后将混合液通入压力式喷嘴中，借助高压泵的压力将混合物料通入高速离心雾化器，(旋转)喷雾成极细微的雾状液珠雾化成细小的液滴，然后与高温热空气进行快速热交换，进而干燥成为抗菌型ABS塑料颗粒，通过控制喷雾过程中液流的流速、进风温度、进风速率，进而控制生成的抗菌型ABS塑料颗粒的粒径，通过筛分去除物料中不符合要求的颗粒后即为抗菌颗粒，将抗菌颗粒与结合剂进行混合后，利用结合剂将抗菌颗粒粘连形成整体，形成分散芯，并最终利用包衣技术于分散芯表面附着一层包覆层，包覆层原料可以采用ABS树脂，进而使制得的抗菌型ABS塑料母粒具备一定的整体性，通过利用结合剂将粉末状的抗菌颗粒进行粘连，并按照工艺要求形成具备一定体积、形状的块状结构体，相较于粉末状成品物料，可以有效的降低物料在包装、转运、添加时的粉尘污染，同时在将抗菌型ABS塑料母粒与ABS塑料共混生产抗菌型ABS塑料时，可以通过调整结合剂的种类，使其在高温作用下失效，进而使分散芯由块状结构体重新恢复为粉末状，在持续旋转的双螺杆的剪切作用下，包裹于分散芯表面的包覆层破裂后，粉末状的抗菌颗粒可以快速在ABS塑料颗粒中分散，进而有效的增强抗菌型ABS塑料母粒的分散性能，避免呈块状的抗菌型塑料母粒在加工过程中，受限于搅拌速率、物料粘度等影响，其分散效率较低的问题；

同时在加工过程中，将高浓度的抗菌型ABS塑料进行喷雾干燥形成粒径较小的粉尘状结构，不仅可以增强抗菌颗粒中各组分的分散效果，同时在将制得的抗菌型ABS塑料母粒添加至ABS塑料颗粒中进行共混时，于ABS塑料颗粒熔化前进行分散、混合，相较于ABS塑料颗粒熔化后分散，一方面能够降低ABS塑料本身的粘性对物料分散的影响，另一方面能够降低抗菌型ABS塑料中各组分之间的团聚性的影响，进而增强抗菌型ABS塑料母粒的分散系数。

作为本发明的一种实施方式，所述结合剂按照重量百分比包括：

明胶10％；

去离子水65％；

所述去离子水用于溶解明胶；

在抗菌型ABS塑料母粒的生产以及使用过程中，通过采用去离子水溶解明胶，制成明胶溶液，可以有效的利用明胶本身的凝胶性能以及热效应，通过配比明胶溶液的浓度，将明胶于一定温度下溶解于去离子水中，并将功能颗粒与明胶溶液混合后施加于抗菌颗粒，在明胶溶液降温的过程中，明胶溶液的黏度逐渐升高，进而使明胶溶液转换为凝胶，而位于明胶溶液中的功能颗粒以及抗菌颗粒即由松散的颗粒状个体转化为具备一定强度的固态整体，即为分散芯，且当分散芯温度上升后，凝固的明胶溶液黏度逐渐降低，进而使分散芯由固态整体转换为松散的颗粒状个体，且由于抗菌颗粒以及功能颗粒的溶解温度均大于明胶溶液的溶解温度，通过操控制得的抗菌型ABS塑料母粒的加热温度，可以便捷的将抗菌颗粒在熔化之前分散于ABS塑料颗粒之间，进而降低抗菌型ABS塑料母粒的分散难度；

相较于呈一体化的整体的抗菌型ABS塑料母粒，本产品将分散芯由松散的粉末状转换为具备一定强度的固态结构，一方面可以有效的降低制得的抗菌型ABS塑料母粒在包装、运输、添加使用时的粉尘污染，另一方面分散芯由具备一定强度的固态结构转换为松散的粉末状时，便于分散于ABS塑料颗粒之间，可以增强制得的抗菌型ABS塑料母粒的分散性能。

作为本发明的一种实施方式，所述结合剂按照重量百分比还包括：

功能颗粒25％；

所述功能颗粒填充于制得的明胶溶液中，用于通过产生气流加速抗菌颗粒的分散；

功能颗粒的添加可以配合抗菌型ABS塑料母粒加热过程中的变化作为变量，进而产生气流促进抗菌颗粒的扩散，进一步增强抗菌颗粒的分散效果。

作为本发明的一种实施方式，所述功能颗粒为硬脂酸与碳酸氢钠的混合颗粒；所述功能颗粒中硬脂酸与碳酸氢钠摩尔质量比为1.5:1；

由于抗菌型ABS塑料母粒作为添加剂在加热溶解的过程中，其最明显的变化量即为温度的改变，因此采取碳酸氢钠作为功能颗粒的一部分，利用碳酸氢钠在加热过程中不断分解、产生二氧化碳气体和水，同时分解产物碳酸钠在水以及高温的作用下与硬脂酸进一步反应，再次释放二氧化碳，充足的二氧化碳释放于包覆层的内部，由于碳酸氢钠的分解温度高于明胶溶液的溶解温度，此时若抗菌型ABS塑料母粒未被双螺杆剪切破裂，则在搅拌过程中气体的释放可以有效的增强包覆层内部的气压，进而在包覆层破裂的过程中，增强抗菌颗粒向包覆层外分散的效果，若抗菌型ABS塑料母粒于碳酸氢钠分解前破裂，则源源不断的二氧化碳的产生也可以促使抗菌颗粒相互远离、分散在ABS塑料颗粒中，同时硬脂酸与碳酸钠的反应产物为硬脂酸钠以及过量的硬脂酸均可以做为常规润滑剂、助流剂，一方面可以促进碳酸氢钠的产物碳酸钠的进一步反应，另一方面生产的产物还可以作为助流剂、润滑剂，进而降低破碎后的抗菌型ABS塑料母粒中的抗菌颗粒在ABS塑料中扩散、分散的难度，配合此时的双螺杆挤出机的搅拌作用，使抗菌型ABS塑料母粒中蕴含的抗菌剂均匀的扩散于ABS塑料中，进而避免抗菌剂分散不均匀导致制得的抗菌型ABS塑料的抗菌效果的降低、力学性能的降低。

作为本发明的一种实施方式，所述分散芯的制备方法包括以下步骤：

A3：将A2中均匀混合后的物料通入平模造粒机中，调整模具后低温压制成粗制颗粒，并将粗制颗粒冷却至常温后置于流化床中，于常温下将剩余2/3明胶溶液采取底喷的方式包覆于粗制颗粒表面，冷却凝固后即制得分散芯；

在分散芯的制备过程中，通过将部分明胶溶液、功能颗粒与抗菌颗粒先一步混合，一方面使功能颗粒与抗菌颗粒混合难度降低，另一方面利用明胶溶液降温后的粘性，使其两者之间具备一定的粘性，进而便于颗粒之间的结合，此时的混合物虽然经过压制后得到粗制颗粒，但是由于明胶溶液添加量较少，将会导致其颗粒与颗粒之间的结合力较小、颗粒间结合强度不大，因此将剩余的明胶溶液通过底喷的方式喷覆在粗制颗粒外层，并逐渐渗透入粗制颗粒内部，在喷涂、包覆、渗透的过程中明胶溶液逐渐降温，明胶溶液在制得的分散芯中的分布由内至外含量逐渐增多，进而使制得的分散芯由内至外其结构强度逐渐增强，因此制得的分散芯在保证其一体化的同时可以降低明胶溶液在抗菌型ABS塑料母粒中的占比，在节省材料的同时还能避免明胶溶液过多对制得的抗菌型ABS塑料的负面影响。

作为本发明的一种实施方式，其中分散芯的制备方法还包括以下步骤：

A4：将冷却凝固后的分散芯置于干冷空间中，于-5℃～-2℃低温环境下冷风脱水15～20min；

当明胶溶液凝固包覆在粗制颗粒外侧之后，随着温度的降低逐渐形成具备一定结构强度的固体，此时将其置于干冷空间中，由于明胶在低于0℃的环境中，其结晶晶格的引力超过了明胶分子对水分子的引力,其凝胶网络中含有的水分子将会逐渐凝结成冰晶，且在气流的吹拂下具备升华、脱离主体的能力，因此于干冷空间中使用冷风对其进行干燥处理，可以快速的使分散芯中含有的明胶凝胶体系中的水分脱离，一方面对分散芯中的凝胶进行浓缩、增强其力学性能，另一方面水分的脱离使凝胶形成立体网络状，进而在保持分散芯完整的同时使其内部存在较多的孔隙，便于抗菌型ABS塑料母粒在升温使用过程中配合二氧化碳气体对其进行破碎、分散。

作为本发明的一种实施方式，所述明胶优选为骨明胶与皮明胶的混合明胶且骨明胶与皮明胶按照重量占比为3:1；

市面上的明胶是经胶原适度水解和热变性得到的产物,生产明胶的原料主要是动物的皮、骨及制革业废料等，而其生产原料的不同导致制得的明胶分子结构和组织并不完全相同，其中采用骨骼作为原料生产的骨明胶在低温脱水的过程中由于其内部的水分的自由运动能力更强，因此冰晶在其外表面凝结、产生的速率较快，而皮质材料生产的皮明胶在脱水后形成的立体网络结构相较于骨明胶更加完整，因此通过将骨明胶与皮明胶进行混合使用，在低温脱水的过程中，使水分于制得的分散芯表层凝结，配合干燥的冷风吹拂可以有效的加速水分的脱离，同时内部结构的完整仍旧得以保存。

作为本发明的一种实施方式，所述包覆层表面开孔；

由于包覆层采用ABS树脂制成，在加热的过程中ABS树脂的熔化温度远高于碳酸氢钠的分解温度，因此于包覆层表面开孔，可以使分散芯与外界存在联通通道，在加热的过程中，分散芯受热分散，其中碳酸氢钠逐渐分解产生二氧化碳，二氧化碳气流顺着包覆层开孔向外界运动，在二氧化碳气流运动的过程中，抗菌颗粒受裹挟作用一同向外界运动，配合加热过程中的机械搅拌可以缓慢的将抗菌颗粒持续不断的向ABS塑料颗粒中喷发，进而增强抗菌颗粒在ABS塑料中的分散性。

作为本发明的一种实施方式，所述抗菌型ABS塑料母粒整体呈椭圆状，所述包覆层开孔位于椭圆状长轴的一端；

抗菌型ABS塑料母粒在制备过程中，先于平模造粒机中制备粗制颗粒，通过调整平模造粒机参数可以使制成的粗制颗粒呈椭圆状，进而使最终制得的分散芯呈椭圆状，在将包覆层与分散芯结合时，可以采取挤出包覆的方式进行，在加工过程中通过使用隔热管道输送分散芯，并将ABS树脂材料溶解后挤出的薄膜包覆于分散芯表面，并于包覆、分切后立刻进行冷却，通过调整挤出机的分切参数、物料输送速度，可以使包覆于分散芯表面的包覆层一端闭口、一端开口，即包覆层于椭圆状长轴一端开孔，椭圆形的外形本身便于运动，且于其长轴端开口、外放气流，可以有效的使制得的抗菌型ABS塑料母粒配合机械搅拌在ABS塑料颗粒中的运动能力增强，进而降低抗菌型ABS塑料母粒的分散难度。

作为本发明的一种实施方式，所述碳酸氢钠与硬脂酸的结合采用流化床包衣技术；所述硬脂酸包覆于碳酸氢钠的表层；

在制造时将硬脂酸包覆于碳酸氢钠外侧，可以增强碳酸氢钠与外界的隔绝效果，进而延缓热量的传递，降低碳酸氢钠在后续加工过程中的分解度，尽可能的保留碳酸氢钠分解对物料分散的促进作用。

为了研究抗菌型ABS塑料母粒在实际生产过程中制备的成品的抗菌性能、分散性能，本申请通过选取Ag系无机抗菌剂,并采用不同制备工艺制备抗菌母料，测定不同制备工艺下抗菌母料的抗菌性能；

1、实验部分

1.1主要原材料

载银无机抗菌剂:为载银磷酸锆超细粉体(平均粒径0.5μm，含银量4.1％)；

ABS树脂；

表面处理剂:将铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂按1:1比例混合均匀；

分散剂：硬脂酸、硬脂酸钠、PE蜡按照3:1:1的比例混合均匀；

变色抑制剂：甲基苯并三唑；

光稳定剂；

明胶溶液：骨明胶与皮明胶按照3:1比例均匀混合后通入6.5倍的去离子水中，于水浴42℃溶解；

功能颗粒：表面包覆有1.5倍硬脂酸的碳酸氢钠颗粒，总含量为明胶溶液的1/3；

1.2实验仪器

高速混合机GH-10，北京塑料机械厂生产；喷雾造粒机Yc-30；双螺杆挤出机:TE-34型，南京科亚公司；切粒机SCP160，张家港二轻机槭研究所生产；平模造粒机WY-071济宁旺源机械公司生产；压力成型机SL-45；塑料万能拉力试验机；

1.3抗菌母粒的制备

先使用表面处理剂对载银无机抗菌剂进行表面处理，表面处理剂的使用含量为载银无机抗菌剂的1.5％，然后按照重量百分比将载银无机抗菌剂48％与ABS树脂43.5％、分散剂6％、变色抑制剂2.0％、光稳定剂0.5％一起通入高速混合搅拌机中进行高速混合搅拌，最后通入双螺杆挤出机中进行造粒即制得含抗菌剂48％的抗菌型塑料母粒，将制得的抗菌塑料母粒(48％)均分为5份；

配置组1

将1份抗菌塑料母粒(48％)置于双螺杆挤出机中与ABS树脂按照1:1的比例进行高速混合搅拌后再次进行挤出造粒后制得样品1(抗菌剂含量24％,粒径为3±0.1mm)；

配置组2

将1份抗菌塑料母粒(48％)置于双螺杆挤出机中与ABS树脂按照1:0.6的比例进行高速混合搅拌后再次进行挤出造粒后制得样品2(抗菌剂含量30％,粒径为3±0.1mm)；

配置组3

将1份抗菌塑料母粒(48％)置于双螺杆挤出机中与ABS树脂按照3:1的比例进行高速混合搅拌后再次进行挤出造粒后制得样品3(抗菌剂含量36％,粒径为3±0.1mm)；

配置组4

将1份抗菌塑料母粒(48％)置于双螺杆挤出机中与ABS树脂按照3:1的比例进行高速混合搅拌后通入喷雾造粒机中，经离心喷雾干燥后经过筛选制得粒径为15～20μm的样品4(抗菌剂含量36％，粉末状)；

配置组5

将1份抗菌塑料母粒(48％)于高温下融化后通入喷雾造粒机中，经离心喷雾干燥后经过筛选制得粒径为15～20μm的抗菌颗粒，将抗菌颗粒与功能颗粒、1/3明胶溶液于流化床中均匀混合后通入平模造粒机中，冷却后再次通入流化床中与剩余的2/3明胶溶液进行包衣处理，并经低温干燥脱水后采用挤出包覆的方式附着一层占比5％的ABS树脂薄膜包覆层后制得样品5(抗菌剂含量36％，粒径为3±0.1mm)；

1.4抗菌塑料的制备

分别将样品1、样品2、样品3、样品4、样品5与ABS树脂按照不同的重量比(使抗菌剂含量为1％)通入双螺杆挤出机的筒体加热器中，加热溶解后随即在双螺杆的搅拌、输送作用下挤出造粒，并将造粒后的抗菌型塑料颗粒通入压力成型机中制成规格相同的抗菌塑料试片；

1.5测试抗菌性所用菌种准备

本实验分别选取金黄色葡萄球菌以及大肠杆菌为抗菌性实验菌种，实验前分别将金黄色葡萄球菌、大肠杆菌接种于琼脂培养基中，并转种培养3～4次后，制成浓度为1.0*10⁶cfu/ML的菌悬液；

1.6抗菌试验

分别将样品1至样品5制备的抗菌塑料试片编号为实验组1～实验组5，并另取一份不含抗菌剂的ABS塑料试片作为对照组，编号为对照组1；

分别提取2ml菌悬液涂布于实验组以及对照组试片表面，将实验组以及对照组试片放置于相对湿度为100％的培养皿中，于37℃的培养箱中培养24h；

培养完成后采用磷酸盐缓冲溶液对试片进行冲洗后并进行稀释后采用倾注法测定活菌数，并输出数据表格，重复进行两次后即分别得到金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌实验；

表1抗菌性能参数(金黄色葡萄球菌)

表2抗菌性能参数(大肠杆菌)

表3实验组1、2、3抗菌性能对比(见说明书附图2)

表4实验组3、4、5抗菌性能对比(见说明书附图3)

1.7力学性能实验

将抗菌实验后的试片采用去离子水清洗完毕后，于常温下晾干，将一份样品1至样品5制成的抗菌塑料试片标号为实验组6～实验组10，并另取一份不含抗菌剂的ABS塑料试片编号为对照组2，并分别选用合适的夹具，试片先夹于拉力试验机上夹具后，启动马达使移动板上下夹具提升到适当位置夹持试片，此时的试片夹持时不能受到张力或者压迫，启动塑料拉力试验机测试软件就可以把力值、位移自动清零后使移动板上升、下降开始测试，直到试件断裂的时候，荷重保持值，记录数值后，取下断裂试件，将记录数值输出后即完成力学性能实验；

表5力学性能参数

1.8实验结果

参照上述实验数据进行对比后发现，表3中选取实验组1、实验组2、实验组3进行对比，由于这三组实验采取的工艺步骤完全相同，区别仅在于制得的抗菌型ABS塑料母粒中含有的抗菌剂浓度存在差异，根据表3显示可知，当采取的工艺完全相同时，随着抗菌型ABS塑料母粒中抗菌剂含量在一定程度上逐渐增高时，其抗菌性能逐渐降低，这是因为在确定了试片中的抗菌剂总含量后，抗菌型ABS塑料母粒中抗菌剂含量越多，使用的抗菌型ABS塑料母粒数量越少，进而导致抗菌型ABS塑料母粒内部含有的抗菌剂无法有效的分散，进而导致抗菌性能的降低。

同时参照表4中对比数据发现，当制得的抗菌型ABS塑料母粒中抗菌剂含量相同时，分散形成粉末的抗菌型ABS塑料母粒在添加使用时，其抗菌性能明显优于呈大颗粒形的抗菌型ABS塑料母粒，而采取本申请制造方法进行生产的抗菌型ABS塑料母粒在抗菌性能优于粉末形抗菌型ABS塑料母粒的同时，由于其整体性的结构，明显便于运输、包装，且其不会导致粉尘污染，同时其抗菌性能相较于同为整体性的实验组3，其抗菌性能明显优越。

而表5中数据显示，抗菌剂的添加本身对制成的成品的拉伸强度以及断裂伸长率均存在一定的影响，这是因为抗菌剂的添加导致材料间的分散均匀程度降低，进而导致应力集中，对其力学性能造成了负面影响，而当成品中含有的抗菌剂总量相同时，根据其力学性能的差异可以明显的区分出添加的塑料母粒在成品中的分散性能。

通过以上实验以及数据，可以有效的验证本申请中工艺步骤可以促进抗菌型ABS塑料母粒的分散的同时还能保持其整体颗粒形状的运输、包装以及使用的便利性，相较于现有技术中的颗粒状塑料母粒以及粉末状的塑料母粒均存在性能上的明显进步，具备一定的实用价值。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种抗菌型ABS塑料母粒，其特征在于：包括：

分散芯，所述分散芯由抗菌颗粒与结合剂结合而成；

所述结合剂用于抗菌颗粒的粘连；

所述结合剂与抗菌颗粒、包覆层按照重量占比为4:15:1。

2.根据权利要求1所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，其特征在于：所述结合剂按照重量百分比包括：

明胶10％；

去离子水65％；

所述去离子水用于溶解明胶。

3.根据权利要求2所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，其特征在于：所述结合剂按照重量百分比还包括：

功能颗粒25％；

4.根据权利要求3所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，其特征在于：所述功能颗粒为硬脂酸与碳酸氢钠的混合颗粒；所述功能颗粒中硬脂酸与碳酸氢钠摩尔质量比为1.5:1。

5.根据权利要求4所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，其特征在于：所述分散芯的制备方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，其特征在于：其中分散芯的制备方法还包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，其特征在于：所述明胶优选为骨明胶与皮明胶的混合明胶且骨明胶与皮明胶按照重量占比为3:1。

8.根据权利要求2或4所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，其特征在于：所述包覆层表面开孔。

9.根据权利要求8所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，其特征在于：所述抗菌型ABS塑料母粒整体呈椭圆状，所述包覆层开孔位于椭圆状长轴的一端。

10.根据权利要求4所述的一种抗菌型ABS塑料母粒，其特征在于：所述碳酸氢钠与硬脂酸的结合采用流化床包衣技术；所述硬脂酸包覆于碳酸氢钠的表层。