一種抗菌多孔復合材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種抗菌多孔復合材料的制備方法，包括步驟S11，原料預處理：將低密度聚乙烯粉碎成粉末；步驟S12，配制組分材料：將所述聚乙烯粉末、抗菌劑、可溶性淀粉和/或無水葡萄糖在攪拌機中攪拌混合；步驟S13，注塑成型：將粉末于注塑機內進行注塑成型為圓片；及步驟S14，制孔：將圓片與溶劑混合，放入提取管內，提取圓片中的可溶性淀粉和/或無水葡萄糖，提取完成后，將圓片放入真空干燥箱干燥。此制備方法采用去離子水作為溶劑，制孔材料為可溶性淀粉和無水葡萄糖，避免了有機溶劑對人體和環(huán)境造成危害，同時其操作工藝不需要化學接枝合成、澆鑄、燒結、涂覆等復雜流程，工藝簡單，因此應用前景廣闊。
【專利說明】一種抗菌多孔復合材料的制備方法 【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種化工材料的制備方法，尤其涉及一種抗菌多孔復合材料的制備方 法。 【【背景技術】】
[0002] 隨著生活水平的提高，人們對健康的日益重視使得抗菌材料的發(fā)展十分迅速?？?菌材料的制備一般是通過向普通材料中添加一種或幾種具有抗菌功能的成分，或者將抗菌 基團引入材料中，使其獲得抗菌性。這種方法已經(jīng)廣泛用于抗菌塑料的制備。另一方面，含 有一定孔洞的材料被稱為多孔材料，因其密度小、質量輕、內部有大量的氣孔、孔隙率高、孔 的尺寸小、比表面積大、對物質（氣體、離子等)有選擇性透過作用等一系列特點，被廣泛應 用于航空、航天、化工、建材、冶金、原子能、石化、機械、醫(yī)藥和環(huán)保等諸多領域。
[0003] 當多孔材料獲得抗菌性時，由于其比表面積比致密材料更大，可以使抗菌劑更好 地發(fā)揮效用。然而現(xiàn)有的抗菌多孔材料以粉體、陶瓷、凝膠和薄膜為主，其制備方法主要為 化學合成、澆鑄、燒結等，過程相對復雜，且得到的產(chǎn)品部分抗菌性弱，成本較高，部分使用 有機溶劑，對人體和環(huán)境造成影響，而且很多并不能直接應用，還有一些采用涂覆的方式使 多孔材料獲得抗菌性，這樣的方式則容易破壞材料的多孔結構，抗菌物質也有可能團聚堵 住涂覆層多孔材料的內部氣孔，從而導致材料的比表面積降低。相比之下應用更廣的塑料 制品一旦獲得抗菌性能和多孔結構，在過濾、凈化和醫(yī)用等方面的前景都非常廣闊。 【
【發(fā)明內容】
】
[0004] 為克服現(xiàn)有抗菌多孔材料制備過程相對復雜，需要化學合成、澆鑄、燒結等的技術 問題，本發(fā)明提供一種抗菌多孔復合材料的制備方法。
[0005] 本發(fā)明解決技術問題的技術方案是提供一種抗菌多孔復合材料的制備方法，包括 步驟S11，原料預處理:將低密度聚乙烯粉碎成粉末;步驟S12,配制組分材料:將所述聚乙烯 粉末、抗菌劑、可溶性淀粉和/或無水葡萄糖在攪拌機中攪拌混合;步驟S13,注塑成型:將粉 末于注塑機內進行注塑成型為圓片;及步驟S14,制孔:將圓片與溶劑混合，放入提取管內， 提取圓片中的可溶性淀粉和/或無水葡萄糖，提取完成后，將圓片放入真空干燥箱干燥;本 抗菌多孔復合材料其原料和質量份數(shù)的組份為低密度聚乙烯70-90份，抗菌劑5-15份，可溶 性淀粉和/或無水葡萄糖5-15份。
[0006] 優(yōu)選地，所述在步驟S11中將低密度聚乙烯顆粒放入粉碎機中，粉碎的粉末粒徑為 50-300um〇
[0007] 優(yōu)選地，所述在步驟S12中將低密度聚乙烯粉末、抗菌劑和可溶性淀粉和/或無水 葡萄糖在精密增力電動攪拌機中進行混合，攪拌20分鐘。
[0008] 優(yōu)選地，所述在步驟S12中采用的低密度聚乙烯粉末70-90份、抗菌劑10-15份和可 溶性淀粉和/或無水葡萄糖5-10份。
[0009]優(yōu)選地，所述抗菌劑為納米銀和納米氧化鋅的混合。
[0010] 優(yōu)選地，所述在步驟S13中將混合好的低密度聚乙烯、抗菌劑和制孔劑粉末利用注 塑機在160-190°C下進行注塑成型，制成圓片。
[0011] 優(yōu)選地，所述在步驟S13中注塑機溫度設置為170-180 °C。
[0012] 優(yōu)選地，所述在步驟S14中將去離子水與圓片樣品置于提取管中，使用索氏提取器 抽提圓片樣品中的可溶性淀粉或葡萄糖溶液，蒸餾溫度為100-120°C，抽提6-8小時，完成之 后，將圓片放入真空干燥箱中干燥24小時，干燥溫度為40-60°C，去除殘留溶液。
[0013] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明一種抗菌多孔復合材料的制備方法具有以下優(yōu)點：將復 合材料制成多孔基材，增加了材料的比表面積，可以增大抗菌劑的接觸面積，從而提高產(chǎn)品 的殺菌效果，同時所制得的產(chǎn)品可以直接加工應用。此制備方法采用去離子水作為溶劑，制 孔材料為可溶性淀粉和無水葡萄糖，避免了有機溶劑對人體和環(huán)境造成危害。同時其操作 工藝為原料粉碎、材料混合攪拌、熔融并注塑成型、水洗制孔再進行干燥，不需要化學接枝 合成、澆鑄、燒結、涂覆等復雜流程，工藝簡單。 【【附圖說明】】
[0014] 圖1是本發(fā)明第一實施方式之一種抗菌多孔復合材料的制備方法工藝流程示意 圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明第二實施方式之一種抗菌多孔復合材料的制備方法工藝流程示意 圖。
[0016] 圖3是本發(fā)明第三實施方式之一種抗菌多孔復合材料的制備方法工藝流程示意 圖。
[0017] 圖4是本發(fā)明第四實施方式之一種抗菌多孔復合材料的制備方法工藝流程示意 圖。
[0018] 圖5是本發(fā)明第五實施方式之一種抗菌多孔復合材料的制備方法工藝流程示意 圖。
[0019] 圖6是本發(fā)明第六實施方式之一種抗菌多孔復合材料的制備方法工藝流程示意 圖。
[0020] 圖7是本發(fā)明第七實施方式之一種抗菌多孔復合材料的制備方法工藝流程示意 圖。
[0021] 圖8是本發(fā)明第八實施方式之一種抗菌多孔復合材料的制備方法工藝流程示意 圖。 【【具體實施方式】】
[0022]為了使本發(fā)明的目的，技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施實例， 對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明， 并不用于限定本發(fā)明。
[0023]本發(fā)明結合以下具體實施例進行闡述。
[0024] 實施例1
[0025] 請參考圖1，抗菌多孔復合材料的制備流程包括步驟S11原料預處理、步驟S12配制 組分材料、步驟S13注塑成型及步驟S14制孔，其工藝具體實施步驟為：
[0026] 步驟Sll，原料預處理:將70-90份低密度聚乙稀(Low Density Polyethylene，簡 稱LDPE)顆粒放入粉碎機中，優(yōu)選為80份，粉碎成粒徑為50-300μπι的粉末備用。
[0027]步驟S12，配制組分材料:將LDPE粉末，5-15份抗菌劑，5-15份可溶性淀粉在精密增 力電動攪拌機中進行混合攪拌20分鐘，優(yōu)選為15份抗菌劑，5份可溶性淀粉，得到均勻混合 的粉末待用，其中抗菌劑為納米銀和納米氧化鋅兩種混合的材料，由于納米銀材料昂貴，因 此氧化鋅的添加能降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本;其中可溶性淀粉作為制孔材料。
[0028]步驟S13,注塑成型:將混合好待用的粉末利用注塑機在180Γ下進行注塑成型，制 成直徑為l〇mm的圓片。
[0029]步驟S14,制孔：以去離子水為溶劑，將去離子水與圓片樣品置于提取管中，使用索 氏提取器蒸餾抽提圓片樣品中的可溶性淀粉溶液，蒸餾溫度為100-120°C，蒸餾6-8小時，完 成之后，將圓片放入真空干燥箱中干燥24小時，真空干燥溫度為40-60°C，去除殘留溶液，得 到可直接應用的抗菌多孔復合材料。
[0030]最后對此樣品材料進行抗菌性能測試，測得其殺菌效果為94.1%。
[0031] 實施例2
[0032] 請參考圖2,抗菌多孔復合材料的制備流程包括步驟S21原料預處理、步驟S22配制 組分材料、步驟S23注塑成型及步驟S24制孔，其工藝具體實施步驟為：
[0033] 步驟S21，原料預處理:將70-90份LDPE顆粒放入粉碎機中，優(yōu)選為80份，粉碎成粒 徑為50-300μπι的粉末備用。
[0034]步驟S22，配制組分材料:將LDPE粉末，5-15份抗菌劑，5-15份無水葡萄糖在精密增 力電動攪拌機中進行混合攪拌20分鐘，15份抗菌劑，5份無水葡萄糖，得到均勻混合的粉末 待用，其中無水葡萄糖作為制孔材料。
[0035]步驟S23,注塑成型:將混合好待用的粉末利用注塑機在180°C下進行注塑成型，制 成直徑為l〇mm的圓片。
[0036]步驟S24,制孔：以去離子水為溶劑，將去離子水與圓片樣品置于提取管中，使用索 氏提取器蒸餾抽提圓片樣品中的葡萄糖溶液，蒸餾溫度為100-120°C，蒸餾6-8小時，完成之 后，將圓片放入真空干燥箱中干燥24小時，真空干燥溫度為40-60°C，去除殘留溶液，得到可 直接應用的抗菌多孔復合材料。
[0037]最后對此樣品材料進行抗菌性能測試，測得其殺菌效果為93.7 %。
[0038] 實施例3
[0039] 請參考圖3,抗菌多孔復合材料的制備流程包括步驟S31原料預處理、步驟S32配制 組分材料、步驟S33注塑成型及步驟S34制孔，其工藝具體實施步驟為：
[0040] 步驟S31，原料預處理:將70-90份LDPE顆粒放入粉碎機中，粉碎成粒徑為50-300μπι 的粉末備用。
[0041 ]步驟S32，配制組分材料:將LDPE粉末，5-15份抗菌劑，5-15份無水葡萄糖在精密增 力電動攪拌機中進行混合攪拌20分鐘，優(yōu)選為5份抗菌劑，15份無水葡萄糖，得到均勻混合 的粉末待用。
[0042] 步驟S33,注塑成型:將混合好待用的粉末利用注塑機在180°C下進行注塑成型，制 成直徑為l〇mm的圓片。
[0043] 步驟S34,制孔：以去離子水為溶劑，將去離子水與圓片樣品置于提取管中，使用索 氏提取器蒸餾抽提圓片樣品中的葡萄糖溶液，蒸餾溫度為100-120°C，蒸餾6-8小時，完成之 后，將圓片放入真空干燥箱中干燥24小時，真空干燥溫度為40-60°C，去除殘留溶液，得到可 直接應用的抗菌多孔復合材料。
[0044] 最后對此樣品材料進行抗菌性能測試，測得其殺菌效果為90.6%。
[0045] 實施例4
[0046] 請參考圖4,抗菌多孔復合材料的制備流程包括步驟S41原料預處理、步驟S42配制 組分材料、步驟S43注塑成型及步驟S44制孔，其工藝具體實施步驟為：
[0047] 步驟S41，原料預處理:將70-90份LDPE顆粒放入粉碎機中，優(yōu)選為80份，粉碎成粒 徑為50-300μπι的粉末備用。
[0048]步驟S42，配制組分材料:將LDPE粉末，5-15份抗菌劑，5-15份可溶性淀粉和無水葡 萄糖混合在精密增力電動攪拌機中進行混合攪拌20分鐘，優(yōu)選為10份抗菌劑，10份可溶性 淀粉和無水葡萄糖混合，得到均勻混合的粉末待用。
[0049] 步驟S43,注塑成型:將混合好待用的粉末利用注塑機在180Γ下進行注塑成型，制 成直徑為l〇mm的圓片。
[0050] 步驟S44,制孔:將去離子水與圓片樣品置于提取管中，使用索氏提取器抽提圓片 樣品中的可溶性淀粉或葡萄糖溶液，蒸餾溫度為100-120°C，蒸餾6-8小時，完成之后，將圓 片放入真空干燥箱中干燥24小時，真空干燥溫度為40-60°C，去除殘留溶液，得到可直接應 用的抗菌多孔復合材料。
[0051] 最后對此樣品材料進行抗菌性能測試，測得其殺菌效果為95.3%。
[0052] 實施例5
[0053] 請參考圖5，抗菌多孔復合材料的制備流程包括步驟S51原料預處理、步驟S52配制 組分材料、步驟S53注塑成型及步驟S54制孔，其工藝具體實施步驟為：
[0054] 步驟S51，原料預處理:將70-90份LDPE顆粒放入粉碎機中，優(yōu)選為80份，粉碎成粒 徑為50-300μπι的粉末備用。
[0055] 步驟S52，配制組分材料:將LDPE粉末，5-15份抗菌劑，5-15份可溶性淀粉和無水葡 萄糖混合在精密增力電動攪拌機中進行混合攪拌20分鐘，優(yōu)選為10份抗菌劑，10份可溶性 淀粉和無水葡萄糖混合，得到均勻混合的粉末待用。
[0056] 步驟S53,注塑成型:將混合好待用的粉末利用注塑機在170°C下進行注塑成型，制 成直徑為l〇mm的圓片。
[0057] 步驟S54,制孔:將去離子水與圓片樣品置于提取管中，使用索氏提取器抽提圓片 樣品中的可溶性淀粉或葡萄糖溶液，蒸餾溫度為100-120°C，蒸餾6-8小時，完成之后，將圓 片放入真空干燥箱中干燥24小時，真空干燥溫度為40-60°C，去除殘留溶液，得到可直接應 用的抗菌多孔復合材料。
[0058]最后對此樣品材料進行抗菌性能測試，測得其殺菌效果為94.8%。
[0059] 實施例6
[0060] 請參考圖6,抗菌多孔復合材料的制備流程包括步驟S61原料預處理、步驟S62配制 組分材料、步驟S63注塑成型及步驟S64制孔，其工藝具體實施步驟為：
[0061 ] 步驟S61，原料預處理:將70-90份LDPE顆粒放入粉碎機中，優(yōu)選為80份，粉碎成粒 徑為50-300μπι的粉末備用。
[0062] 步驟S62，配制組分材料:將LDPE粉末，5-15份抗菌劑，5-15份可溶性淀粉和無水葡 萄糖混合在精密增力電動攪拌機中進行混合攪拌20分鐘，優(yōu)選為10份抗菌劑，10份可溶性 淀粉和無水葡萄糖混合，得到均勻混合的粉末待用。
[0063] 步驟S63,注塑成型:將混合好待用的粉末利用注塑機在160°C下進行注塑成型，制 成直徑為l〇mm的圓片。
[0064] 步驟S64,制孔:將去離子水與圓片樣品置于提取管中，使用索氏提取器抽提圓片 樣品中的可溶性淀粉或葡萄糖溶液，蒸餾溫度為100-120°C，蒸餾6-8小時，完成之后，將圓 片放入真空干燥箱中干燥24小時，真空干燥溫度為40-60°C，去除殘留溶液，得到可直接應 用的抗菌多孔復合材料。
[0065]最后對此樣品材料進行抗菌性能測試，測得其殺菌效果為93.4%。
[0066] 實施例7
[0067] 請參考圖7,抗菌多孔復合材料的制備流程包括步驟S71原料預處理、步驟S72配制 組分材料、步驟S73注塑成型及步驟S74制孔，其工藝具體實施步驟為：
[0068] 步驟S71，原料預處理:將70-90份LDPE顆粒放入粉碎機中，優(yōu)選為80份，粉碎成粒 徑為50-300μπι的粉末備用。
[0069] 步驟S72，配制組分材料:將LDPE粉末，5-15份抗菌劑，5-15份可溶性淀粉和無水葡 萄糖混合在精密增力電動攪拌機中進行混合攪拌20分鐘，優(yōu)選為10份抗菌劑，10份可溶性 淀粉和無水葡萄糖混合，得到均勻混合的粉末待用。
[0070] 步驟S73,注塑成型:將混合好待用的粉末利用注塑機在190°C下進行注塑成型，制 成直徑為l〇mm的圓片。
[0071] 步驟S74,制孔:將去離子水與圓片樣品置于提取管中，使用索氏提取器抽提圓片 樣品中的可溶性淀粉或葡萄糖溶液，蒸餾溫度為100-120°C，蒸餾6-8小時，完成之后，將圓 片放入真空干燥箱中干燥24小時，真空干燥溫度為40-60°C，去除殘留溶液，得到可直接應 用的抗菌多孔復合材料。
[0072]最后對此樣品材料進行抗菌性能測試，測得其殺菌效果為93.1%。
[0073] 實施例8
[0074] 請參考圖8,抗菌多孔復合材料的制備流程包括步驟S81原料預處理、步驟S82配制 組分材料及步驟S83注塑成型，其工藝具體實施步驟為：
[0075] 步驟S81，原料預處理:將70-90份LDPE顆粒放入粉碎機中，優(yōu)選為80份，粉碎成粒 徑為50-300μπι的粉末備用。
[0076] 步驟S82，配制組分材料:將LDPE粉末，5-15份抗菌劑，5-15份可溶性淀粉和無水葡 萄糖混合在精密增力電動攪拌機中進行混合攪拌20分鐘，優(yōu)選為10份抗菌劑，10份可溶性 淀粉和無水葡萄糖混合，得到均勻混合的粉末待用。
[0077] 步驟S83,注塑成型:將混合好待用的粉末利用注塑機在180°C下進行注塑成型，制 成直徑為l〇mm的圓片。
[0078]然后對此樣品材料進行抗菌性能測試，測得其殺菌效果為91.1 %。
[0079]表1是實施例1-8制得的抗菌多孔復合膜的相應制備原料與工藝參數(shù)。
[0080]表1:
[0081]
[0082] 由上所述可知，實施例1和實施例2說明采用同等分量的可溶性淀粉或無水葡萄 糖，經(jīng)相同的工藝流程及工藝參數(shù)制得的抗菌多孔材料的殺菌效果相近，考慮誤差允許范 圍可知兩種成分在產(chǎn)品成孔方面有相同效益;實施例2和實施例3比較可得出復合材料中抗 菌劑的含量高時殺菌效果好，抗菌劑的含量直接決定復合材料的殺菌性;實施例1和實施例 4比較可以得出適量的添加可溶性淀粉和/或葡萄糖的含量，能增加孔的數(shù)目，增加抗菌多 孔材料的總比表面積，因此對殺菌具有輔助作用，因而優(yōu)選抗菌劑10-15份，可溶性淀粉和/ 或無水葡萄糖5-10份;實施例4一7說明注塑機溫度適宜設置在160-190°C，其中，注塑溫度 設置為170_180°C時抗菌效果相對較好;實施例4與實施例8比較可得出抗菌材料制備成多 孔材料時殺菌效果好。
[0083] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用一種抗菌多孔復合材料的制備方法制備的產(chǎn)品具有 以下優(yōu)點：將復合材料制成多孔基材，增加了材料的比表面積，可以增大抗菌劑的接觸面 積，從而提高產(chǎn)品的殺菌效果，同時所制得的產(chǎn)品可以直接加工應用。此制備方法采用去離 子水作為溶劑，制孔材料為可溶性淀粉或無水葡萄糖，避免了有機溶劑對人體和環(huán)境造成 危害。同時其操作工藝為原料粉碎、材料混合攪拌、熔融并注塑成型、水洗制孔再進行干燥， 不需要化學接枝合成、澆鑄、燒結、涂覆等復雜流程，工藝簡單。
[0084] 以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明原則之 內所作的任何修改，等同替換和改進等均應包含本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種抗菌多孔復合材料的制備方法，其特征在于，包括： 步驟Sl 1，原料預處理:將低密度聚乙烯粉碎成粉末； 步驟S12,配制組分材料:將所述聚乙烯粉末、抗菌劑、可溶性淀粉和/或無水葡萄糖在 攪拌機中攪拌混合； 步驟S13，注塑成型:將粉末于注塑機內進行注塑成型為圓片； 及步驟S14,制孔:將圓片與溶劑混合，放入提取管內，提取圓片中的可溶性淀粉和/或 無水葡萄糖，提取完成后，將圓片放入真空干燥箱干燥； 本抗菌多孔復合材料其原料和質量份數(shù)的組份為低密度聚乙烯70-90份，抗菌劑5-15 份，可溶性淀粉和/或無水葡萄糖5-15份。2. 如權利要求1所述的一種抗菌多孔復合材料的制備方法，其特征在于:在步驟SI 1中 將低密度聚乙烯顆粒放入粉碎機中，粉碎的粉末粒徑為50-300μπι。3. 如權利要求1所述的一種抗菌多孔復合材料的制備方法，其特征在于:在步驟SI 2中 將低密度聚乙烯粉末、抗菌劑和可溶性淀粉和/或無水葡萄糖在精密增力電動攪拌機中進 行混合，攪拌20分鐘。4. 如權利要求3所述的一種抗菌多孔復合材料的制備方法，其特征在于:在步驟Sl 2中 采用的低密度聚乙烯粉末70-90份、抗菌劑10-15份和可溶性淀粉和/或無水葡萄糖5-10份。5. 如權利要求1所述的一種抗菌多孔復合材料的制備方法，其特征在于:所述抗菌劑為 納米銀和納米氧化鋅的混合。6. 如權利要求1所述的一種抗菌多孔復合材料的制備方法，其特征在于:在步驟S13中 將混合好的低密度聚乙烯、抗菌劑和制孔劑粉末利用注塑機在160-190°C下進行注塑成型， 制成圓片。7. 如權利要求6所述的一種抗菌多孔復合材料的制備方法，其特征在于:在步驟S13中 注塑機溫度設置為170-180 °C。8. 如權利要求1所述的一種抗菌多孔復合材料的制備方法，其特征在于:在步驟S14中 將去離子水與圓片樣品置于提取管中，使用索氏提取器抽提圓片樣品中的可溶性淀粉或葡 萄糖溶液，蒸餾溫度為100-120 °C，抽提6-8小時，完成之后，將圓片放入真空干燥箱中干燥 24小時，干燥溫度為40-60°C，去除殘留溶液。
【文檔編號】C08K3/08GK105906834SQ201610261422
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】馮秋潔, 向勇, 臧亮
【申請人】寧波國際材料基因工程研究院有限公司