CN115746519B - 键盘壳体的生产方法及具有抗菌功能的键盘 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种键盘壳体的生产方法及具有抗菌功能的键盘，采用双色注塑成型工艺将包含抗菌聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯及凹凸棒石粘土的复合材料颗粒与ABS颗粒、TPR颗粒注塑成型得到键盘的上盖和下盖，形成键盘壳体，从而使得键盘壳体具备抗菌性能、良好的机械性能及耐热性能。能够带给用户舒适的体验，可应用于公共场合，例如网吧、学校机房、医院及保密机构等，不占用额外空间，无需另外开模成本，可不受键盘尺寸的限制，成型简单、力学性能好、便于批量生产，具有广阔的应用前景及良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及键盘技术领域，尤其涉及一种键盘壳体的生产方法及具有抗菌功能的键盘。
背景技术
随着信息化的发展，电脑(包括台式机、笔记本电脑等)迅速普及，市场调查发现，在一些人流动量大的公用场合，如网吧、图书馆、医院等场所，电脑作为一种公共设备，使用率非常高，键盘使用时需要用户不断点击键盘的按键，此过程有人体手指与键盘进行大量的接触，留下的汗液或者一些人体分泌物都蕴含有细菌等微生物。但相关单位却大多缺乏有效的清洁消毒措施，使用者在此方面的卫生预防意识也非常薄弱，因此，电脑的键盘成为藏污纳垢之所和细菌传染的源头，而且使用过久不清理的键盘也容易滋生细菌、病毒和一些有害微生物，此时用户继续使用会对人体产生负面的影响，不利于人体的身体健康；同时，长时间使用后的按键色泽暗淡、甚至表面磨损严重、印字不清晰。
聚乳酸(PLA)是一种可再生的绿色环保材料，掩埋后可生物降解，不会造成温室效应，越来越多的应用于各个领域，但普通聚乳酸塑料并不具备抗菌和抑菌的作用，这一点限制了聚乳酸塑料的更广泛应用。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种生物降解型酯，聚丁二酸丁二醇酯链比较柔软、熔点低、耐热性好，是一种很好的聚乳酸改良材料。通过将聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯共混可以制备综合性能优于聚乳酸或聚丁二酸丁二醇酯单一组分的共混聚合物材料。聚合物基粘土复合材料是目前的研究热点，既有助于改善聚合物的材料性能，又拓展了粘土这一天然资源的高附加值应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种键盘壳体的生产方法，生产出的键盘壳体具备抗菌性能、良好的机械性能及耐热性能，能够带给用户舒适的体验。
本发明的目的还在于提供一种具有抗菌功能的键盘，其键盘壳体具备抗菌性能、良好的机械性能及耐热性能，能够带给用户舒适的体验。
为了实现上述目的，本发明提供一种键盘壳体的生产方法，包括以下步骤：
步骤S1、提供壳聚糖，将壳聚糖制备成壳聚糖抗菌纤维；
步骤S2、采用乙二醛作为交联剂与壳聚糖抗菌纤维进行交联反应，得到改性壳聚糖抗菌纤维；
步骤S3、将壳聚糖抗菌纤维与聚乳酸混合共挤出抗菌聚乳酸基料；
步骤S4、将改性壳聚糖抗菌纤维与抗菌聚乳酸基料进行高温低速共混，制成抗菌聚乳酸；
步骤S5、提供丙交酯，将丙交酯在乙酸乙酯中重结晶精制；
步骤S6、将精制丙交酯、丙交酯开环反应催化剂、凹凸棒石粘土和溶剂的混合体系进行丙交酯开环反应以获得表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土；
步骤S7、将表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土、抗菌聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯切片经混合配料、熔融共混挤出，制得复合材料；
步骤S8、将复合材料颗粒、ABS颗粒和TPR颗粒分别倒入筛选机内，通过筛选机去除复合材料颗粒、ABS颗料和TPR颗粒中的杂质和灰尘；并通过磁选机分别去除复合材料颗粒、ABS颗粒和TPR颗粒中夹杂的金属颗粒；
步骤S9、将复合材料颗粒、ABS颗料和TPR颗粒分别放入干燥机内进行烘干；
步骤S10、提供双色注塑成型机，将干燥后的复合材料颗粒和ABS颗料熔融后经喷嘴高压射入模具型腔中，保压20～60S，降温至65～75℃，固化成第一色产品，经周期开模，第一色产品留在公模，成型机动模板旋转180度合模，将干燥后的TPR颗粒熔融后经喷嘴高压射入模具型腔中，保压15～30S；
步骤S11、根据预设的冷却时间，对模具型腔内的原料进行冷却；
步骤S12、冷却后打开模具，成型机上的顶出装置会把顶出杆顶出，将制品推出，即得到键盘的上盖及下盖；
步骤S13、将上盖及下盖进行抛光打磨和清洁清理，再将所述上盖及下盖进行组装形成键盘壳体。
所述步骤S1具体包括：步骤S101、在搅拌下将壳聚糖溶解在由浓度为4.5％～5.5％的乙酸和浓度为0.5％～1.5％的尿素组成的混合水溶液中；
步骤S102、保持恒温26～32℃，高速搅拌2～3小时并真空脱泡，得到浓度为3～4％的纺丝浆液；
步骤S103、进行纺丝，将纺丝浆液挤出到室温的凝固浴中；
步骤S104、用温水洗涤，在70～90℃于张力状态下干燥0.5～1.5小时，即得壳聚糖抗菌纤维；
所述步骤S103中，采用干湿法进行纺丝，且喷头拉伸比为1～1.5。
所述步骤S2中，乙二醛的浓度为25～35％；
所述步骤S3中，聚乳酸与壳聚糖抗菌纤维的比例范围为100:1～100:5，在挤压前预混3～5分钟；混合共挤的设备为双螺杆挤出机，设定温度为180～200℃，螺杆转速为300～400r/min，挤出的粒料在80～100℃环境下先干燥2.5～3.5小时；
所述步骤S4中，抗菌聚乳酸基料与改性壳聚糖抗菌纤维的比例为1:1～20:1。
所述步骤S5具体包括：将丙交酯加入乙酸乙酯中，在温度为70～90℃的条件下搅拌使其充分溶解，弃去不溶解的残渣后，将溶液采用程序降温的方法逐步降低溶液的温度至室温，时间为2.5～3.5小时，丙交酯呈白色针状结晶沉淀析出，经过滤得到沉淀析出的丙交酯滤饼，滤液可回收蒸馏再用，滤饼重复上述精制操作，共计4～6次，精制的丙交酯晶体置于真空干燥箱中于45～55℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥20～28小时。
所述步骤S6具体包括：首先，将凹凸棒石粘土在浓度为2.0～3.0mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡36～48小时，再经去离子水洗涤至pH值为8～9后离心过滤，置于真空干燥箱中于100～110℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥处理9～15个小时；然后，向反应器中加入上述表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土、丙交酯开环反应催化剂辛酸亚锡和溶剂二甲苯，表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土的质量为精制丙交酯质量的30～50％，丙交酯开环反应催化剂辛酸亚锡的质量为精制丙交酯质量的0.02～0.04％，溶剂二甲苯的质量为丙交酯质量的950～1050％，搅拌1～3分钟后超声振荡0.4～0.6小时；接着，向反应器中加入精制丙交酯，并通入干燥的高纯氮气作为保护气氛，迅速加热到115～125℃，充分搅拌使丙交酯溶解，再升温到135～145℃，在恒温搅拌下进行丙交酯开环反应24～48小时，丙交酯开环反应得到表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土；最后，反应完毕，将溶液冷却至室温，放入离心机中高速离心，弃去上层清液，向下层沉淀中加入二氯甲烷，搅拌，高速离心，重复上述操作，共计2～4次，上层清液回收蒸馏再用，表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土沉淀物于70～90℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥10～14小时。
所述步骤S7具体包括：先将抗菌聚乳酸与聚丁二酸丁二醇酯的混合体系中加入0.3～0.7％的增容剂二苯基甲烷二异氰酸酯混合均匀，再将1～2重量份的表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土、55～95重量份的抗菌聚乳酸、及5～45重量份的聚丁二酸丁二醇酯切片混合均匀，混合均匀的配料在双螺杆挤出机中于最高加热区温度179～185℃条件下熔融共混挤出，制得复合材料；其中，抗菌聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯切片均已分别经50～70℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥3～5小时预处理；
所述步骤S8中，ABS颗粒的含量为53～75重量份，TPR颗粒的含量为5～10重量份。
所述步骤S9中，干燥的时间为170～190min，干燥的温度为80～90℃；
所述步骤S10中，模具温度为50～80℃，注射压力为80～130Mpa，射胶时间为4～6S，保压压力为60～80Mpa，注塑过程中料筒温度为200～250℃；
所述步骤S11中，预设的冷却时间为35～50S。
本发明还提供一种具有抗菌功能的键盘，包括键盘壳体及设于键盘壳体内的按键模组，所述键盘壳体采用上述键盘壳体的生产方法产出；
所述键盘壳体包括相对设置的上盖与下盖，所述按键模组设于上盖与下盖之间。
所述具有抗菌功能的键盘还包括安装于上盖上的触摸板。
所述键盘壳体的材料包括1～2重量份的表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土、55～95重量份的抗菌聚乳酸、5～45重量份的聚丁二酸丁二醇酯、53～75重量份的ABS及5～10重量份的TPR。
本发明的有益效果：本发明键盘壳体的生产方法及具有抗菌功能的键盘，采用双色注塑成型工艺将包含抗菌聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯及凹凸棒石粘土的复合材料颗粒与ABS颗粒、TPR颗粒注塑成型得到键盘的上盖和下盖，形成键盘壳体，从而使得键盘壳体具备抗菌性能、良好的机械性能及耐热性能。能够带给用户舒适的体验，可应用于公共场合，例如网吧、学校机房、医院及保密机构等，不占用额外空间，无需另外开模成本，可不受键盘尺寸的限制，成型简单、力学性能好、便于批量生产。因此，本发明可应用在工作环境相对恶劣的场合，例如对于抗菌性能优异兼顾良好的机械性能及耐热性能具有较高标准的PC(即个人电脑，包括台式电脑、平板电脑、笔记本电脑等)、智能电视等应用领域，具有广阔的应用前景及良好的经济效益。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明键盘壳体的生产方法的流程图；
图2为本发明键盘壳体的生产方法的步骤S1的流程图；
图3为本发明具有抗菌功能的键盘的立体图；
图4为本发明具有抗菌功能的键盘的分解图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明提供一种键盘壳体的生产方法，包括以下步骤：
步骤S1、提供壳聚糖，将壳聚糖制备成壳聚糖抗菌纤维；
步骤S2、采用乙二醛作为交联剂与壳聚糖抗菌纤维进行交联反应，得到改性壳聚糖抗菌纤维；
步骤S3、将壳聚糖抗菌纤维与聚乳酸混合共挤出抗菌聚乳酸基料；
步骤S4、将改性壳聚糖抗菌纤维与抗菌聚乳酸基料进行高温低速共混，制成抗菌聚乳酸；
如图2所示，所述步骤S1具体包括：步骤S101、在搅拌下将壳聚糖溶解在由浓度为4.5％～5.5％的乙酸和浓度为0.5％～1.5％的尿素组成的混合水溶液中。优选地，乙酸的浓度为5％，尿素的浓度为1％，它们组成的混合水溶液使壳聚糖能够纤维化，且效果最好。
步骤S102、保持恒温26～32℃，高速搅拌2～3小时并真空脱泡，使细小的纤维组织能够绞在一起，且纤维细丝之间连接紧密，无空泡，避免影响最后抗菌塑料的强度，得到浓度为3～4％的纺丝浆液。高速搅拌的时间优选为2.5小时。
步骤S103、进行纺丝，将纤维状的壳聚糖纺成粗细均匀的细丝,将纺丝浆液挤出到室温的凝固浴中，进行状态的稳定。
步骤S104、用温水洗涤，在70～90℃于张力状态下干燥0.5～1.5小时，避免纤维的收缩，使其厚度变薄，能够达到使用要求，即得壳聚糖抗菌纤维。优选地，在80℃于张力状态下干燥1小时。
具体地，步骤S103中，采用干湿法进行纺丝，且喷头拉伸比为1～1.5，干湿法纺丝使原液细流能在空气中经受显著的喷丝头拉伸，拉伸区长度远超过液流胀大区的长度，在这样长距离内发生的液流轴向形变，速度梯度不大，实际上在胀大区没有很大的形变，在较小的喷丝头拉伸下丝条不会发生断裂，能提高喷头拉伸倍数和纺纱速度，还能较有效地控制纤维的结构形成过程。凝固浴为8～12g/L的氢氧化钠，优选为10g/L的氢氧化钠。
具体地，步骤S2中，乙二醛的浓度为25～35％，优选为30％，此为进行交联反应的最适合浓度。
步骤S3中，聚乳酸与壳聚糖抗菌纤维的比例范围为100:1～100:5，此比例范围是实验对比所得的最佳比例范围，在挤压前预混3～5分钟，保证聚乳酸与壳聚糖抗菌纤维混合充分，使抗菌聚乳酸基料内的性质稳定，能与改性壳聚糖抗菌纤维共同制成长效的抗菌聚乳酸塑料，能有效延长壳聚糖纤维在聚乳酸塑料里的有效抗菌时间、抗菌活性。
混合共挤的设备为双螺杆挤出机，设定温度为180～200℃，此温度状态下，有利于聚乳酸与壳聚糖抗菌纤维的混合挤压，螺杆转速为300～400r/min，优选为350r/min；挤出的粒料在80～100℃环境下先干燥2.5～3.5小时，优选地，挤出的粒料在90℃环境下先干燥3小时。
步骤S4中，抗菌聚乳酸基料与改性壳聚糖抗菌纤维的比例为1:1～20:1。
经检测，依据《消毒技术规范》(卫生部，2002版)，上述方法制成的抗菌聚乳酸原液，作用1分钟对大肠杆菌的平均杀灭对数值＞5.00，对白色念珠菌平均杀灭对数值＞4.00，对金黄色葡萄球菌平均杀灭对数值＞5.00，所以对常见的细菌菌落的杀灭效果良好，即具有实际的杀菌效果。并且采用抗菌聚乳酸原液作为消毒剂时，浓度为1％的组氨酸、浓度为0.5％的硫代硫酸钠、浓度为2％的吐温-80、及浓度为0.2％的卵磷脂溶液可有效中和溶液中大肠杆菌及白色念珠菌菌体表面残留的该消毒剂对受试菌的作用，且中和剂及中和产物对受试菌及培养基无不良影响。
步骤S5、提供丙交酯，将丙交酯在乙酸乙酯中重结晶精制；
步骤S6、将精制丙交酯、丙交酯开环反应催化剂、凹凸棒石粘土和溶剂的混合体系进行丙交酯开环反应以获得表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土；
步骤S7、将表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土、抗菌聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯切片经混合配料、熔融共混挤出，制得复合材料；
所述步骤S5具体包括：将丙交酯加入乙酸乙酯中，在温度为70～90℃的条件下，优选为80℃，搅拌使其充分溶解，弃去不溶解的残渣后，将溶液采用程序降温的方法逐步降低溶液的温度至室温，时间为2.5～3.5小时，优选为3小时，丙交酯呈白色针状结晶沉淀析出，经过滤得到沉淀析出的丙交酯滤饼，滤液可回收蒸馏再用，滤饼重复上述精制操作，共计4～6次，优选5次，精制的丙交酯晶体置于真空干燥箱中于45～55℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥20～28小时，优选地，精制的丙交酯晶体置于真空干燥箱中于50℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥24小时。
所述步骤S6具体包括：首先，将凹凸棒石粘土在浓度为2.0～3.0mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡36～48小时，再经去离子水洗涤至pH值为8～9后离心过滤，置于真空干燥箱中于100～110℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥处理9～15个小时，优选地，置于真空干燥箱中于105℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥处理12个小时；然后，向反应器中加入上述表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土、丙交酯开环反应催化剂辛酸亚锡和溶剂二甲苯，表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土的质量为精制丙交酯质量的30～50％，丙交酯开环反应催化剂辛酸亚锡的质量为精制丙交酯质量的0.02～0.04％，溶剂二甲苯的质量为丙交酯质量的950～1050％，优选1000％，搅拌1～3分钟后超声振荡0.4～0.6小时，优选地，搅拌2分钟后超声振荡0.5小时；接着，向反应器中加入精制丙交酯，并通入干燥的高纯氮气作为保护气氛，迅速加热到115～125℃，优选120℃，充分搅拌使丙交酯溶解，再升温到135～145℃，优选140℃，在恒温搅拌下进行丙交酯开环反应24～48小时，丙交酯开环反应得到表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土；最后，反应完毕，将溶液冷却至室温，放入离心机中高速离心，弃去上层清液，向下层沉淀中加入二氯甲烷，搅拌，高速离心，重复上述操作，共计2～4次，优选3次，上层清液回收蒸馏再用，表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土沉淀物于70～90℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥10～14小时，优选地，表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土沉淀物于80℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥12小时。
所述步骤S7具体包括：先将抗菌聚乳酸与聚丁二酸丁二醇酯的混合体系中加入0.3～0.7％的增容剂二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)混合均匀，形成的共混体系相容性得到改善，流动性增加。优选地，MDI加入的量为0.5％，塑化时间与抗菌聚乳酸及聚丁二酸丁二醇酯的混合体系相比缩短33秒，断裂伸长率提高了1.57倍，最大扭矩和平衡扭矩都略有提升，至少分别提升38.2N·m和2.6N·m。另外加入MDI后，共混体系形成聚氨酯，共混体系的复数黏度提高了83.44Pa·S，储能模量和损耗模量分别提高了58238.1Pa和23446.5Pa，熔融温度提升了2.37℃。起始分解温度和最大分解温度分别降低了13.324℃和13.66℃。其中，MDI与其它改性剂增容相比，加入MDI后的共混体系属于反应型增容，反应生成线型结构的聚氨酯，线型结构聚氨酯热塑性好、强度高、伸长率大且具有两亲性，两亲物可以作为基体组分和分散相组分的增容剂，协同共混体系增容。
再将1～2重量份的表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土、55～95重量份的抗菌聚乳酸、及5～45重量份的聚丁二酸丁二醇酯切片混合均匀，其中，所述表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土的含量优选为1.5重量份混合均匀的配料在双螺杆挤出机中于最高加热区温度179～185℃条件下熔融共混挤出，制得复合材料。其中，抗菌聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯切片均已分别经50～70℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥3～5小时预处理，优选地，抗菌聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯切片均已分别经60℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥4小时预处理。
步骤S8、将复合材料颗粒、53～75重量份的ABS(由丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三个单体组成的三元共聚物)颗粒和5～10重量份的TPR(Thermo-Plastic-Rubbermaterial，热塑性橡胶材料)颗粒分别倒入筛选机内，通过筛选机去除复合材料颗粒、ABS颗料和TPR颗粒中的杂质和灰尘；并通过磁选机分别去除复合材料颗粒、ABS颗粒和TPR颗粒中夹杂的金属颗粒；
步骤S9、将复合材料颗粒、ABS颗料和TPR颗粒分别放入干燥机内进行烘干，干燥时间为170～190min，优选180min，干燥温度为80～90℃，优选85℃，在干燥的同时进行搅拌；
步骤S10、提供双色注塑成型机，将干燥后的复合材料颗粒和ABS颗料熔融后经喷嘴高压射入模具型腔中，保压20～60S，降温至65～75℃，固化成第一色产品，经周期开模，第一色产品留在公模，成型机动模板旋转180度合模，将干燥后的TPR颗粒熔融后经喷嘴高压射入模具型腔中，保压15～30S；
步骤S11、根据预设的冷却时间，对模具型腔内的原料进行冷却；
具体地，所述预设的冷却时间根据产品的厚度设定，预设的冷却时间设定的标准是产品出模后冷却没有缩水为基准来设定，冷媒经过精密注塑模具上的冷却孔，对模腔内的原料进行冷却；
步骤S12、冷却后打开模具，成型机上的顶出装置会把顶出杆顶出，将制品推出，即得到键盘的上盖21及下盖22；
本发明的一优选实施例中，成型后上盖21及下盖22的拉伸强度为48.65MPa、断裂伸长率为191.12％、冲击强度为56.52kJ/m2、热变形温度为68.4℃，反映此时上盖和下盖内部氢键和交联网络最完善,协同作用效果达到最佳状态，因此机械及耐热性能也最优。
步骤S13、将上盖21及下盖22进行抛光打磨和清洁清理，保证外观的光滑程度，再将所述上盖21及下盖22进行组装形成键盘壳体。
其中，TPR的熔融温度低于ABS的熔融温度。模具温度为50～80℃，注射压力为80～130Mpa，射胶时间为4～6S，保压压力为60～80Mpa，预设的冷却时间为35～50S。注塑过程中料筒温度为200～250℃。以上拉伸强度和断裂伸长率按照GB/T1040-2006测定，冲击强度按照GB/T1043-2008测定，热变形温度按照GB/T1634-2004测定。
基于上述键盘壳体的生产方法，本发明还提供一种具有抗菌功能的键盘，如图3及图4所示，所述具有抗菌功能的键盘包括键盘壳体2、设于键盘壳体2内的按键模组23、及设于键盘壳体2上的触摸板24，所述键盘壳体2采用上述键盘壳体的生产方法产出；
所述键盘壳体2包括相对设置的上盖21与下盖22，所述按键模组23设于上盖21与下盖22之间，所述触摸板24安装于上盖21上。
所述具有抗菌功能的键盘可以为高行程键盘、静音键盘或超薄二合一键盘。
所述键盘壳体2的材料包括1～2重量份的表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土、55～95重量份的抗菌聚乳酸、5～45重量份的聚丁二酸丁二醇酯、53～75重量份的ABS及5～10重量份的TPR。
综上所述，本发明提供一种键盘壳体的生产方法及具有抗菌功能的键盘，采用双色注塑成型工艺将包含抗菌聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯及凹凸棒石粘土的复合材料颗粒与ABS颗粒、TPR颗粒注塑成型得到键盘的上盖和下盖，形成键盘壳体，从而使得键盘壳体具备抗菌性能、良好的机械性能及耐热性能。能够带给用户舒适的体验，可应用于公共场合，例如网吧、学校机房、医院及保密机构等，不占用额外空间，无需另外开模成本，可不受键盘尺寸的限制，成型简单、力学性能好、便于批量生产。因此，本发明可应用在工作环境相对恶劣的场合，例如对于抗菌性能优异兼顾良好的机械性能及耐热性能具有较高标准的PC(即个人电脑，包括台式电脑、平板电脑、笔记本电脑等)、智能电视等应用领域，具有广阔的应用前景及良好的经济效益。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种键盘壳体的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、提供壳聚糖，将壳聚糖制备成壳聚糖抗菌纤维；
步骤S2、采用乙二醛作为交联剂与壳聚糖抗菌纤维进行交联反应，得到改性壳聚糖抗菌纤维；
步骤S3、将壳聚糖抗菌纤维与聚乳酸混合共挤出抗菌聚乳酸基料；
步骤S4、将改性壳聚糖抗菌纤维与抗菌聚乳酸基料进行高温低速共混，制成抗菌聚乳酸；
步骤S5、提供丙交酯，将丙交酯在乙酸乙酯中重结晶精制；
步骤S6、将精制丙交酯、丙交酯开环反应催化剂、凹凸棒石粘土和溶剂的混合体系进行丙交酯开环反应以获得表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土；
步骤S7、将表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土、抗菌聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯切片经混合配料、熔融共混挤出，制得复合材料；
步骤S8、将复合材料颗粒、ABS颗粒和TPR颗粒分别倒入筛选机内，通过筛选机去除复合材料颗粒、ABS颗料和TPR颗粒中的杂质和灰尘；并通过磁选机分别去除复合材料颗粒、ABS颗粒和TPR颗粒中夹杂的金属颗粒；
步骤S9、将复合材料颗粒、ABS颗料和TPR颗粒分别放入干燥机内进行烘干；
步骤S10、提供双色注塑成型机，将干燥后的复合材料颗粒和ABS颗料熔融后经喷嘴高压射入模具型腔中，保压20～60S，降温至65～75℃，固化成第一色产品，经周期开模，第一色产品留在公模，成型机动模板旋转180度合模，将干燥后的TPR颗粒熔融后经喷嘴高压射入模具型腔中，保压15～30S；
步骤S11、根据预设的冷却时间，对模具型腔内的原料进行冷却；
步骤S12、冷却后打开模具，成型机上的顶出装置会把顶出杆顶出，将制品推出，即得到键盘的上盖(21)及下盖(22)；
步骤S13、将上盖(21)及下盖(22)进行抛光打磨和清洁清理，再将所述上盖(21)及下盖(22)进行组装形成键盘壳体；
所述步骤S1具体包括：步骤S101、在搅拌下将壳聚糖溶解在由浓度为4.5％～5.5％的乙酸和浓度为0.5％～1.5％的尿素组成的混合水溶液中；
所述步骤S3中，聚乳酸与壳聚糖抗菌纤维的比例范围为100:1～100:5。
2.如权利要求1所述的键盘壳体的生产方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：步骤S102、保持恒温26～32℃，高速搅拌2～3小时并真空脱泡，得到浓度为3～4％的纺丝浆液；
步骤S103、进行纺丝，将纺丝浆液挤出到室温的凝固浴中；
步骤S104、用温水洗涤，在70～90℃于张力状态下干燥0.5～1.5小时，即得壳聚糖抗菌纤维；
所述步骤S103中，采用干湿法进行纺丝，且喷头拉伸比为1～1.5。
3.如权利要求1所述的键盘壳体的生产方法，其特征在于，所述步骤S2中，乙二醛的浓度为25～35％；
所述步骤S3中，在挤压前预混3～5分钟；混合共挤的设备为双螺杆挤出机，设定温度为180～200℃，螺杆转速为300～400r/min，挤出的粒料在80～100℃环境下先干燥2.5～3.5小时；
所述步骤S4中，抗菌聚乳酸基料与改性壳聚糖抗菌纤维的比例为1:1～20:1。
4.如权利要求1所述的键盘壳体的生产方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：将丙交酯加入乙酸乙酯中，在温度为70～90℃的条件下搅拌使其充分溶解，弃去不溶解的残渣后，将溶液采用程序降温的方法逐步降低溶液的温度至室温，时间为2.5～3.5小时，丙交酯呈白色针状结晶沉淀析出，经过滤得到沉淀析出的丙交酯滤饼，滤液可回收蒸馏再用，滤饼重复上述精制操作，共计4～6次，精制的丙交酯晶体置于真空干燥箱中于45～55℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥20～28小时。
5.如权利要求1所述的键盘壳体的生产方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：首先，将凹凸棒石粘土在浓度为2.0～3.0mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡36～48小时，再经去离子水洗涤至pH值为8～9后离心过滤，置于真空干燥箱中于100～110℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥处理9～15个小时；然后，向反应器中加入上述表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土、丙交酯开环反应催化剂辛酸亚锡和溶剂二甲苯，表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土的质量为精制丙交酯质量的30～50％，丙交酯开环反应催化剂辛酸亚锡的质量为精制丙交酯质量的0.02～0.04％，溶剂二甲苯的质量为丙交酯质量的950～1050％，搅拌1～3分钟后超声振荡0.4～0.6小时；接着，向反应器中加入精制丙交酯，并通入干燥的高纯氮气作为保护气氛，迅速加热到115～125℃，充分搅拌使丙交酯溶解，再升温到135～145℃，在恒温搅拌下进行丙交酯开环反应24～48小时，丙交酯开环反应得到表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土；最后，反应完毕，将溶液冷却至室温，放入离心机中高速离心，弃去上层清液，向下层沉淀中加入二氯甲烷，搅拌，高速离心，重复上述操作，共计2～4次，上层清液回收蒸馏再用，表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土沉淀物于70～90℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥10～14小时。
6.如权利要求1所述的键盘壳体的生产方法，其特征在于，所述步骤S7具体包括：先将抗菌聚乳酸与聚丁二酸丁二醇酯的混合体系中加入0.3～0.7％的增容剂二苯基甲烷二异氰酸酯混合均匀，再将1～2重量份的表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土、55～95重量份的抗菌聚乳酸、及5～45重量份的聚丁二酸丁二醇酯切片混合均匀，混合均匀的配料在双螺杆挤出机中于最高加热区温度179～185℃条件下熔融共混挤出，制得复合材料；其中，抗菌聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯切片均已分别经50～70℃、-0.09MPa以下真空度条件干燥3～5小时预处理；
所述步骤S8中，ABS颗粒的含量为53～75重量份，TPR颗粒的含量为5～10重量份。
7.如权利要求1所述的键盘壳体的生产方法，其特征在于，所述步骤S9中，干燥的时间为170～190min，干燥的温度为80～90℃；
所述步骤S10中，模具温度为50～80℃，注射压力为80～130Mpa，射胶时间为4～6S，保压压力为60～80Mpa，注塑过程中料筒温度为200～250℃；
所述步骤S11中，预设的冷却时间为35～50S。
8.一种键盘，其特征在于，包括键盘壳体(2)及设于键盘壳体(2)内的按键模组(23)，所述键盘壳体(2)采用如权利要求1所述的键盘壳体的生产方法产出；
所述键盘壳体(2)包括相对设置的上盖(21)与下盖(22)，所述按键模组(23)设于上盖(21)与下盖(22)之间。
9.如权利要求8所述的键盘，其特征在于，还包括安装于上盖(21)上的触摸板(24)。
10.如权利要求8所述的键盘，其特征在于，所述键盘壳体(2)的材料包括1～2重量份的表面经低聚乳酸接枝修饰的凹凸棒石粘土、55～95重量份的抗菌聚乳酸、5～45重量份的聚丁二酸丁二醇酯、53～75重量份的ABS及5～10重量份的TPR。
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| CN202211390954.9A CN115746519B (zh) | 2022-11-07 | 2022-11-07 | 键盘壳体的生产方法及具有抗菌功能的键盘 |
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