TW201600461A - 具有抗菌除臭功效的稻穀碳化物之製造方法 - Google Patents
具有抗菌除臭功效的稻穀碳化物之製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201600461A TW201600461A TW103121696A TW103121696A TW201600461A TW 201600461 A TW201600461 A TW 201600461A TW 103121696 A TW103121696 A TW 103121696A TW 103121696 A TW103121696 A TW 103121696A TW 201600461 A TW201600461 A TW 201600461A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- carbon
- rice
- rice husk
- antibacterial
- carbide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
一種具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,其步驟依序如下:步驟一,取得潔淨乾燥稻殼;步驟二,碳化稻殼製得稻殼碳;步驟三,稻殼碳的活化處理;步驟四,稻殼碳的微細化研磨;本發明所製得稻殼碳之具有下列的功能性:其一、具有抗紫外線;其二、吸濕排汗;其三、抗菌除臭。
Description
本發明係一種具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,本發明所製得之稻殼碳具有下列的功能性:其一、具有抗紫外線;其二、吸濕排汗;其三、抗菌除臭。
米飯是人們的主食,人們大量種植水稻以滿足需求,然而在生產米的過程中會產生許多廢棄的稻殼。在傳統的農業社會,稻殼是一種農作廢棄產物,人們大部分都是利用開放焚燒,將焚燒後產物再披覆於土壤做改質,達到雜草防治的目的。而開放焚燒會產生大量二氧化碳及空氣汙染,此舉會提高環境的負擔。
是以,針對上述所存在之問題點,如何開發一種更具理想實用性之稻榖再利用的方法,實是消費者所殷切企盼,亦係相關業者須努力研發突破之目標及方向。有鑑於此,發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗,針對上述之目標,詳加設計與審慎評估後,終得一確具實用性之本發明。
為了達到上述之目的,係提供一種具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,其步驟依序如下:步驟一,取得潔淨乾燥稻殼;
步驟二,碳化稻殼製得稻殼碳;步驟三,稻殼碳的活化處理;步驟四,稻殼碳的微細化研磨;本發明完成研磨之稻殼碳係可運用於:
1.將稻殼碳製備成紗線運用於紡織工業,可達到傳統竹碳或椰碳纖維的功能,同樣符合環保節能;
2.運用印花塗佈、泡沫塗層、PU抽膜等加工過程中,加入稻殼碳,使其附著於紡織品上,以令該紡織品得到稻殼碳的功能(例如:具有抗菌、除臭、抗紫外線、吸濕排汗等多項功能)。
3.將得到的稻殼碳利用濕式球磨至粒徑於20~30微米,此粉體可運用於紡織品染色利用凡得瓦爾力附著於纖維。
該稻殼碳之功能性:其一、具有抗紫外線;其二、吸濕排汗;其三、抗菌除臭。
有關本發明所採用之技術、手段及其功效,茲舉數較佳實施例並配合圖式詳細說明於後,相信本發明上述之目的、構造及特徵,當可由之得一深入而具體的瞭解。
10‧‧‧步驟一
20‧‧‧步驟二
30‧‧‧步驟三
40‧‧‧步驟四
第1圖係本發明方法之流程之示意圖。
第2圖係本發明之具稻殼碳之其一600倍織物放大顯微照片。
第3圖係本發明之具稻殼碳之另一3000倍織物放大顯微照片。
第4圖係本發明稻殼碳之放大顯微照片。
首先,如第1圖至第4圖所示,係本發明之較佳實施例,惟此等實施例僅供說明之用,在專利申請上並不受此結構之限制。
所述該具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,如第1圖所示,其步驟依序如下:
步驟一10,取得潔淨乾燥稻殼;於碾米廠取得潔淨乾燥稻殼;
步驟二20,碳化稻殼製得稻殼碳:將欲碳化的稻殼置入一後碳化爐中(其中該後碳化爐的加熱機構是遠紅外線熱輻射),令該後碳化爐將欲碳化的稻殼加熱至850~900℃溫度下乾燥,並使原有的有機物大部分碳化,使稻殼在缺氧及高溫的條件下碳化,將原料熱解(Pyrolysis)形成多裂孔性的一稻殼碳結構體,為白色二氧化矽結晶體,含有約90%二氧化矽(SiO2)和10%的碳。此時製得已可稱為稻殼碳,但它的結構尚未細緻化,尚需進行活化處理:
步驟三30,稻殼碳的活化處理:在上述步驟碳化完成後溫度尚未下降時,用添加有5%(wt)奈米鋅及5%(wt)奈米沸石的飽和蒸氣(850~950℃)並加入惰性氣體導入後碳化爐中,來進行選擇性氧化使該稻殼碳活化。經活化的該稻殼碳可得更緻密的細小孔洞,孔洞內充滿奈米鋅及奈米沸石,這步驟可讓該稻殼碳更具有強大的吸附抗菌除臭效能。
步驟四40,稻殼碳的微細化研磨:該稻殼碳與活性碳同樣具有強大的吸附能力,它可運用於各式的濾材及抗菌防
霉的基材。在這些運用必須考慮將該稻殼碳微細化甚至奈米化,該稻殼碳的奈米化是採用物理性方法,它是將該稻殼碳採用濕式球型研磨機。微細化研磨是包含下列三階段方式製作:
1、趨微米化研磨:
將活化後的該稻殼碳置入研磨機後,取用粗研磨球粒徑為1.75~2.5mm,先用溶劑(可用純水或異丙醇稀釋液)調整該稻殼碳粘度小於10萬cps,固體成分為80~85%(wt),機器運轉約一定時間後,烘乾後即得平均粒徑約在20μm之趨微米之該稻殼碳,此趨微米化之該稻殼碳可運用於過濾基材以及醫療口罩的製造。
2、微米化研磨:
將趨微米化後的該稻殼碳置入研磨機後,取用研磨球粒徑為0.7~0.9mm,先用溶劑(可用純水或異丙醇稀釋液)調整該稻殼碳粘度小於2000cps,固體成分為70~75%(wt),機器運轉約一定時間後,烘乾後即得平均粒徑約在2μm之微米化之該稻殼碳,此微米化之該稻殼碳可運用於紡織工業的紗線製造。
3、趨奈米化研磨:
將微米化後的該稻殼碳置入研磨機後,取用研磨球粒徑為0.4~0.6mm,先用溶劑(可用純水或異丙醇稀釋液)調整該稻殼碳粘度小於100cps,固體成分為30~35%(wt),機器運轉約一定時間後,烘乾後即得平均粒徑約在0.1μm之趨奈米化之該稻殼碳,此趨奈米之該稻殼碳可運用於紡織工業的紗線製造,也可運用於紡織品的塗佈加工等等。
水稻是禾本科農作物其有個與眾不同的地方,就是矽(Si),它可以讓水稻的植株堅挺不易倒伏,稻殼當中含有矽經過高溫缺氧碳化後可製得純度高達90%以上二氧化矽(SiO2),此產物提煉過程中不會產生任何廢料,所有稻殼都可被充分利用。
從稻殼中可提取出二氧化矽(SiO2)含量約佔稻殼的25%,稻殼的雜質少可製得二氧化矽純度高。一般取二氧化矽多依靠礦石,但礦石成分複雜,需要多道工序剔除雜質才能提取出所需的成分。提取後的礦石廢渣不能被有效回收,也對環境造成威脅。
利用稻殼製作可得高純度二氧化矽(SiO2),此二氧化矽可當作良好的抗菌材料的載體。本發明運用奈米技術將鋅及沸石製作成奈米溶液,在稻殼碳化過程中的“活化過程“導入氧化鋅及沸石奈米溶液,使得該稻殼碳產生細緻微小孔洞,而孔洞間分布奈米氧化鋅及沸石,此方法可得到有效且抗菌除臭材料。
本發明完成研磨之奈米稻殼碳係可運用於:
1.將該稻殼碳製備成紗線運用於紡織工業,可達到傳統竹碳或椰碳纖維的功能,同樣符合環保節能;
2.運用印花塗佈、泡沫塗層、PU抽膜等加工過程中,加入該稻殼碳,使其附著於紡織品上,以令該紡織品得到該稻殼碳的功能(例如:具有抗菌、除臭、抗紫外線、吸濕排汗等多項功能)。
3.將該稻殼碳利用濕式球磨至粒徑於20~30微米,此粉體可運用於紡織品染色利用凡得瓦爾力附著於纖維。
該稻殼碳之功能性:其一、具有抗紫外線;其二、吸濕排汗;其三、抗菌除臭。
如第2~4圖所示,係利用本發明的製造法所產生具該稻殼碳之織物的顯微照片,由圖中可觀察到該稻殼碳的形狀係呈有菱有角的不規則狀,該稻殼碳可刺入織物的孔隙中,該織物纖維中間不會滲入該稻殼碳,僅會卡在織物的表面。
功能試驗
測試方法1:
測試樣品的抗菌特性係利用美國紡織化學師與印染師協會(American Association of Textile Chemists and Colorists,簡稱AATCC)的測試方法100(AATCC 100-2012)。係利用美國模式培養物集存庫(American type culture collection)菌株金黃色葡萄球菌6538及肺炎克雷白氏桿菌4352。
而抗菌能力測試結果如下表1:
有顯著差異時,用數值較大之數據。培養後之菌數(A):樣品組培養18~24小時後之菌數。減菌率R(%):100(B-A)/B=R
2.2.0E+2表示200,1.3E+4表示13000,依此類推。
3.試驗菌液以1/20NB調製,沖刷液為磷酸緩衝液食鹽水。
測試方法2:
測試樣品的消臭性能係利用FTTS-FA-018-2008之消臭加工紡織品驗證規範試驗方法,將10×10cm2樣品,置入含有3L-100ppm初始濃度氣體之5L-Tedlar袋中,再以檢知管測定濃度變化。
而氨氣消臭性能測試結果如下表2:
由以上的測試結果可知,本發明具該稻殼碳之織物具有抗菌及消臭能力,對於金黃色葡萄球菌的減菌率為98.1%,而對於肺炎桿菌的減菌率大於99.9%,且對於氨氣消臭率可達到95%,因此,本發明具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法確實有其功效,本發明運用奈米技術將鋅及沸石製作成奈米溶液,在稻殼碳化過程中的“活化過程“導入氧化鋅及沸石奈米溶液,使得該稻殼碳產生細緻微小孔洞,而孔洞間分布奈米氧化鋅及沸石,此方法可得到有效且抗菌除臭材料,且該織物也可包含該稻殼
碳之抗菌、除臭、保溫、吸濕排汗、抗紫外線等特性,又透過本發明提供之製作方法,可使製造過程簡易且快速可大量生產。
綜上所述,本發明確實已達突破性之結構設計,而具有改良之創作內容,同時又能夠達到產業上之利用性與進步性,且本發明未見於任何刊物,亦具新穎性,當符合專利法相關法條之規定,爰依法提出發明專利申請,懇請 鈞局審查委員授予合法專利權,至為感禱。
惟以上所述者,僅為本發明之一較佳實施例而已,當不能以之限定本發明實施之範圍;即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾,皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10‧‧‧步驟一
20‧‧‧步驟二
30‧‧‧步驟三
40‧‧‧步驟四
Claims (9)
- 一種具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,其步驟依序如下:步驟一,取得潔淨乾燥稻殼;步驟二,碳化稻殼製得稻殼碳:將欲碳化的稻殼置入一後碳化爐中,令該後碳化爐將欲碳化的稻殼加熱至850~900℃溫度下乾燥,並使原有的有機物大部分碳化,使稻殼在缺氧及高溫的條件下碳化,將原料熱解(Pyrolysis)形成多裂孔性的一稻殼碳結構體;步驟三,稻殼碳的活化處理:在上述步驟碳化完成後溫度尚未下降時,用添加有奈米鋅及奈米沸石的飽和蒸氣(850~950℃)並加入惰性氣體導入該後碳化爐中,來進行選擇性氧化使該稻殼碳活化;步驟四,稻殼碳的微細化研磨:將活化後的該稻殼碳置入一濕式球型研磨機後,研磨至0.1~20μm的該稻殼碳。
- 如請求項1所述之具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,其中,步驟二之該後碳化爐的加熱機構是遠紅外線熱輻射。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,其中該稻殼碳的微細化研磨之步驟中,進一步包括下列處理步驟:步驟1,趨微米化研磨:將活化後的該稻殼碳置入研磨機後,取用粗研磨球粒徑為1.75~2.5mm,先用溶劑調整該稻殼碳粘度小於10萬cps,固體成分為80~85%(wt),機器運轉約一定時間後,烘乾後即得平均粒徑約在20μm之趨微米之該稻殼碳;步驟2,微米化研磨:將趨微米化後的該稻殼碳置入研磨機後,取用研磨球粒徑為0.7~o.9mm,先用溶劑調整該稻殼碳粘度小於2000cps,固體成分為70~75%(wt),機器運轉約一定時間後,烘乾後即得平均粒徑約在2μm之微米化之該稻殼碳;步驟3,趨奈米化研磨:將微米化後的該稻殼碳置入研磨機後,取用研磨球粒徑為0.4~0.6mm,先用溶劑調整該稻殼碳粘度小於100cps,固體成分為30~35%(wt),機器運轉約一定時間後,烘乾後即得平均粒徑約在0.1μm之趨奈米化之該稻殼碳。
- 如請求項3所述之具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,其中,該溶劑可為純水或異丙醇稀釋液。
- 如請求項1所述之具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,其中,該稻殼碳可製備成紗線運用於紡織工業。
- 如請求項1所述之具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,其中,該稻殼碳可運用於印花塗佈、泡沫塗層及PU抽膜加工過程中,使其附著於紡織品上。
- 如請求項1所述之具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,其中,該稻殼碳可運用於紡織品染色,利用凡得瓦爾力附著於纖維。
- 如請求項1所述之具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,其中,步驟二多裂孔性的該稻殼碳結構體為白色二氧化矽結晶體,含有90%二氧化矽(SiO2)和10%的碳。
- 如請求項1所述之具有抗菌除臭功效的稻榖碳化物之製造方法,其中,步驟三係添加5%(wt)奈米鋅及5%(wt)奈米沸石的飽和蒸氣導入該後碳化爐中。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW103121696A TWI534082B (zh) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Method for manufacturing rice grain carbides with antibacterial and deodorizing effect |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW103121696A TWI534082B (zh) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Method for manufacturing rice grain carbides with antibacterial and deodorizing effect |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201600461A true TW201600461A (zh) | 2016-01-01 |
TWI534082B TWI534082B (zh) | 2016-05-21 |
Family
ID=55641141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW103121696A TWI534082B (zh) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Method for manufacturing rice grain carbides with antibacterial and deodorizing effect |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWI534082B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI633925B (zh) | 2017-06-22 | 2018-09-01 | 財團法人工業技術研究院 | 碳化材料、臭氧去除裝置、以及去除臭氧的方法 |
-
2014
- 2014-06-24 TW TW103121696A patent/TWI534082B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI534082B (zh) | 2016-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101935697B1 (ko) | 탄소 나노 구조를 가지는 복합물, 그를 사용하는 고분자 재료 및 제조방법 | |
CN105504341B (zh) | 一种复合物及其制备方法以及一种高分子材料及其制备方法 | |
JP6853249B2 (ja) | グラフェンを含む変性ラテックス及びその調製方法と使用 | |
CN104016343B (zh) | 一种高比表面积微孔竹纤维基活性炭纤维的制备方法 | |
CN102153066B (zh) | 咖啡碳粉的制造方法 | |
CN105623002A (zh) | 一种含有石墨烯的乳胶及其制备方法和应用 | |
CN112760742B (zh) | 一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维及制备方法 | |
CN103370127A (zh) | 用于吸附病毒和/或细菌的吸附剂、碳/聚合物复合物以及吸附板 | |
CN108864561B (zh) | 一种改性母粒、由其制备的改性纤维、改性无纺布及其制备方法和应用 | |
CN112933741A (zh) | 一种抗菌过滤面料及其制备方法 | |
CN103556307A (zh) | 一种竹炭纤维的加工工艺 | |
KR20130083164A (ko) | 헴프(대마) 활성탄의 제조방법 및 그 제조장치 | |
TWI534082B (zh) | Method for manufacturing rice grain carbides with antibacterial and deodorizing effect | |
CN106079761B (zh) | 一种纳米纤维高倍率亲水非织造材料及制备方法 | |
KR102150030B1 (ko) | 세라믹 코팅 항균 원단 및 이의 제조방법 | |
CN110117899A (zh) | 一种阻燃型棉织物及其制备方法 | |
CN112279244B (zh) | 一种活性炭的制备方法及应用 | |
CN106729931A (zh) | 一种载银甲壳胺医用敷料的制备方法 | |
CN114747598A (zh) | 一种改性除湿除螨杀菌球形颗粒活性炭 | |
CN105970594B (zh) | 一种拒水棕榈纤维绒的制备方法 | |
CN107385549A (zh) | 一种咖啡炭纤维及其制备方法 | |
CN112064170A (zh) | 一种抗菌保暖面料及其制备方法 | |
KR20160141499A (ko) | 활성탄소섬유의 제조방법 | |
CN105342238B (zh) | 一种抗菌防螨席 | |
KR102654557B1 (ko) | 골프웨어용 기능성 원단의 제조방법 및 이에 의해 제조된 기능성 원단 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |