本發明涉及塑料地板技術領域,具體涉及一種環保抑菌塑料地板及其制造工藝。
背景技術:
傳統上市場上用于家庭、辦公用房裝飾的地板通常是采用實木地板或復合地板。實木地板需消耗大量的木材,且價格昂貴,其耐水性較差,且易開裂、起翹;復合地板是采用木屑、粘合劑經混合擠壓而成,其雖具有輕便、價格便宜等優點,但耐水性、耐磨性較差,機械性能低,不穩定,遇水后同樣會起翹。
塑料地板,即用塑料材料鋪設的地板。其質量輕,比木地板重量輕10倍,搬運方便;在使用過程中,如果出現局部破損,可以局部更換而不影響整個地面的外觀;綠色環保,無毒無害,對人體以及環境無副作用;導熱保暖性好,可以光腳走在上面,腳感好。因此塑料地板在當今世界上逐漸成為非常流行的一種新型輕體地面裝飾材料。但是由于地板在長期使用過程中尤其是長期光腳在上面行走就會在地板表面沉積大量的細菌,而且難以完全除去,所以會對人們的健康以及環境帶來危害。因此,需要一種能夠長期起到抑制和消滅細菌作用的塑料地板,來保持人們以及室內環境的健康。
由于目前抗菌塑料主要是通過在普通塑料中添加少量抗菌劑的方法制得,抗菌劑在塑料基質中的分散程度將會影響抗菌塑料抗菌性能,因此,如何提高抗菌活性金屬離子在載體顆粒表面的分散和抗菌劑在抗菌塑料中的分散,是有效提高抗菌劑抗菌性能,降低抗菌劑成本的重要方式。現有技術中有將無機納米抗菌劑粉末經過特殊的表面處理后,使抗菌劑與塑料具有良好的相容性,制得一種抗菌塑料母粒,可以直接用于制備抗菌塑料制品。但是因其通過對抗菌劑進行二次處理,改善其與塑料的相容性,增加了生產的成本。因此急需尋找一種,成本低且抑菌效果好的抑菌塑料的制備方法。
再者,為了降低塑料地板的制造成本,目前有生產廠商將廢棄塑料的處理經過處理后直接應用在塑料地板的制造上,這樣既節約了塑料地板的制造成本,又減少固體廢棄物對環境的污染。但是廢舊塑料因其已經被使用過,其各方面的性能都會有所減弱,甚至老化,例如其塑性以及抗菌性,這些方面如果處理不好而直接應用在制造塑料地板上,勢必會影響塑料地板的使用效果及使用壽命。
技術實現要素:
鑒于上述現有技術的缺陷,本發明要解決的技術問題是,提供一種環保抑菌塑料地板及其制造工藝,該塑料地板是充分回收利用廢舊塑料,減少其對環境的污染,降低塑料地板的生產成本,同時采用特殊工藝制造出能夠長久抑菌的塑料地板。
鑒于上述要解決的技術問題,本發明提供如下的技術解決方案:
首先提供一種環保抑菌塑料地板的各重量份原料:廢舊塑料80-90份、活性碳酸鈣60-80份、氯化聚乙烯4-7份、木粉纖維2-4份、硬脂酸鈣8-14份、無機納米顆粒6-12份、堿性氨基酸0.7-2.5份、無機抑菌活性物質0.14-0.28份、十水焦磷酸鈉1.5-4.5份、月桂基磷酸酯0.15-0.3份、增塑劑dpo12-18份。
優選的,所述環保抑菌塑料地板包括如下重量份原料:廢舊塑料85份、活性碳酸鈣70份、氯化聚乙烯6份、木粉纖維3份、硬脂酸鈣12份、無機納米顆粒9份、堿性氨基酸1.6份、無機抑菌活性物質0.22份、十水焦磷酸鈉3份、月桂基磷酸酯0.22份、增塑劑dpo15份。
優選的,所述堿性氨基酸為賴氨酸、精氨酸、組氨酸、色氨酸中一種或多種。
優選的,所述無機納米顆粒為納米級的二氧化鈦或二氧化硅中的一種或兩種。
優選的,所述無機抑菌活性物質為硝酸銀、硝酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅、氯化銅、硫酸銅中的一種或多種。
另外本發明還提供了一種制造上述環保抑菌塑料地板的工藝,具體包括如下工藝步驟:
(1)原料準備
按照上述重量份準備各原料,即廢舊塑料、活性碳酸鈣、氯化聚乙烯、木粉纖維、硬脂酸鈣、無機納米顆粒、堿性氨基酸、無機抑菌活性物質、十水焦磷酸鈉、月桂基磷酸酯以及增塑劑dpo;
(2)制備抑菌劑
a、將無機納米顆粒與堿性氨基酸在35-50℃水浴中攪拌回流20-45分鐘,使得堿性氨基酸均勻吸附在無機納米顆粒表面;
b、將無機抑菌活性物質加入35-50℃水浴中繼續攪拌回流20-45分鐘,無機抑菌活性物質中的金屬離子通過與氨基酸發生絡合,也均勻吸附在無機納米顆粒表面;
c、將十水焦磷酸鈉加入35-50℃水浴中繼續攪拌回流20-45分鐘,進一步將金屬離子固定在無機納米顆粒表面;
d、將月桂基磷酸酯加入35-50℃水浴中繼續攪拌回流20-45分鐘,更一步將金屬離子固定在無機納米顆粒表面,同時提高抑菌劑與塑料的相容性;
e、靜置2.5-3.5小時,抽濾、去離子水洗滌、真空干燥、研磨后得到抑菌劑粉末;
(3)制備抑菌塑料地板
a、將廢舊塑料進行破碎、磨成廢舊塑料粉,細度達到200-500目,自然干燥;
b、將上述制備的廢舊塑料粉與活性碳酸鈣、氯化聚乙烯、木粉纖維以及硬脂酸鈣經加熱高速混合,得到熔化的塑料原料;
c、取增塑劑dpo以及步驟(2)中制備的抑菌劑粉末加入到上述熔化的塑料原料中,均勻混合后,經雙螺桿擠出機高溫擠出;
d、將上述擠出的塑料原料,在170℃-230℃的條件下經注塑機注塑壓模成型,即制造成抑菌塑料地板。
優選的,所述步驟(3)中的步驟b中的加熱溫度為100-120℃,混合時間為10-15分鐘,混合速度為100-120轉/分鐘。
優選的,所述步驟(3)中的步驟c中的擠出溫度為160-220℃,螺桿轉速為20-50轉/分鐘。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:
(1)本發明的環保抑菌塑料地板的主體原料是把各種廢舊塑料進行有效利用,“以廢變寶”,可節約材料資源;并具有材料比重小、強度高,擠造工藝簡單的特點;所使用的各種原輔材料屬于無毒環保材料,在平時或其他特殊環境下都不會產生有毒物質或氣體,是真正意義上地綠色環保產品;
(2)本發明的環保抑菌塑料地板中所選用的抑菌原料是采用生物安全性高的天然生物分子堿性氨基酸作為抑菌活性金屬離子分散劑,將抑菌活性物質中金屬離子均勻分散到納米粒子表面,將制得的抑菌劑加入至塑料地板加工的塑料原料中,提高塑料地板的抑菌性能。同時采用月桂基磷酸酯對無機抑菌劑進行表面修飾,提高抑菌劑和塑料基質的相容性,改善抑菌劑在塑料地板原料中的分散,達到增強抑菌塑料地板的抑菌性能的目的。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡述本發明的技術方案。這些實施例僅用于說明本發明的最優方案而不用于限制本發明的保護范圍。
實施例1
一種環保抑菌塑料地板,包括如下重量份原料:廢舊塑料80份、活性碳酸鈣60份、氯化聚乙烯4份、木粉纖維2份、硬脂酸鈣8份、納米二氧化鈦)6份、賴氨酸和精氨酸的混合料0.7份、硝酸銀和硝酸鋅的混合料0.14份、十水焦磷酸鈉1.5份、月桂基磷酸酯0.15份、增塑劑dpo12份。
一種制造上述環保抑菌塑料地板的工藝,包括如下工藝步驟:
(1)原料準備
按照上述重量份準備各原料,即廢舊塑料、活性碳酸鈣、氯化聚乙烯、木粉纖維、硬脂酸鈣、納米二氧化鈦、賴氨酸和精氨酸的混合料、硝酸銀和硝酸鋅的混合料、十水焦磷酸鈉、月桂基磷酸酯以及增塑劑dpo;
(2)制備抑菌劑
a、將納米二氧化鈦、賴氨酸和精氨酸的混合料在35℃水浴中攪拌回流20分鐘,使得賴氨酸和精氨酸均勻吸附在納米二氧化鈦顆粒表面;
b、將硝酸銀和硝酸鋅加入35℃水浴中繼續攪拌回流20分鐘,硝酸銀和硝酸鋅的銀離子和鋅離子通過與賴氨酸或/和精氨酸發生絡合,也均勻吸附在納米二氧化鈦顆粒表面;
c、將十水焦磷酸鈉加入35℃水浴中繼續攪拌回流20分鐘,進一步將銀離子和鋅離子固定在納米二氧化鈦顆粒表面;
d、將月桂基磷酸酯加入35℃水浴中繼續攪拌回流20分鐘,更一步將銀離子和鋅離子固定在納米二氧化鈦顆粒表面,同時提高抑菌劑與塑料的相容性;
e、靜置2.5小時,抽濾、去離子水洗滌、真空干燥、研磨后得到抑菌劑粉末;
(3)制備抑菌塑料地板
a、將廢舊塑料進行破碎、磨成廢舊塑料粉,細度達到200-500目,自然干燥;
b、將上述制備的廢舊塑料粉與活性碳酸鈣、氯化聚乙烯、木粉纖維以及硬脂酸鈣經加熱高速混合,得到熔化的塑料原料,其中加熱溫度為100℃,混合時間為10分鐘,混合速度為100轉/分鐘;
c、取增塑劑dpo以及步驟(2)中制備的抑菌劑粉末加入到上述熔化的塑料原料中,均勻混合后,經雙螺桿擠出機高溫擠出,其中擠出溫度為160℃,螺桿轉速為20轉/分鐘;
d、將上述擠出的塑料原料,在170℃的條件下經注塑機注塑壓模成型,即制造成抑菌塑料地板。
經過實驗測量得出,利用本發明實施例1中制造工藝制得的抗菌塑料瓶蓋,對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等菌種的抑制殺死率達到99.5%,抗菌抑菌效果明顯。
實施例2
一種環保抑菌塑料地板,包括如下重量份原料:廢舊塑料90份、活性碳酸鈣80份、氯化聚乙烯7份、木粉纖維4份、硬脂酸鈣14份、納米二氧化硅12份、組氨酸2.5份、氯化鋅和氯化銅的混合料0.28份、十水焦磷酸鈉4.5份、月桂基磷酸酯0.3份、增塑劑dpo18份。
一種制造上述環保抑菌塑料地板的工藝,包括如下工藝步驟:
(1)原料準備
按照上述重量份準備各原料,即廢舊塑料、活性碳酸鈣、氯化聚乙烯、木粉纖維、硬脂酸鈣、納米二氧化硅、組氨酸、氯化鋅和氯化銅的混合料、十水焦磷酸鈉、月桂基磷酸酯以及增塑劑dpo;
(2)制備抑菌劑
a、將納米二氧化硅、組氨酸在50℃水浴中攪拌回流45分鐘,使得組氨酸均勻吸附在納米二氧化硅顆粒表面;
b、將氯化鋅和氯化銅加入50℃水浴中繼續攪拌回流45分鐘,氯化鋅和氯化銅的鋅離子和銅離子通過與組氨酸發生絡合,也均勻吸附在納米二氧化硅表面;
c、將十水焦磷酸鈉加入50℃水浴中繼續攪拌回流45分鐘,進一步將鋅離子和銅離子固定在納米二氧化硅顆粒表面;
d、將月桂基磷酸酯加入50℃水浴中繼續攪拌回流45分鐘,更一步將鋅離子和銅離子固定在納米二氧化硅顆粒表面,同時提高抑菌劑與塑料的相容性;
e、靜置3.5小時,抽濾、去離子水洗滌、真空干燥、研磨后得到抑菌劑粉末;
(3)制備抑菌塑料地板
a、將廢舊塑料進行破碎、磨成廢舊塑料粉,細度達到500目,自然干燥;
b、將上述制備的廢舊塑料粉與活性碳酸鈣、氯化聚乙烯、木粉纖維以及硬脂酸鈣經加熱高速混合,得到熔化的塑料原料,其中加熱溫度為120℃,混合時間為15分鐘,混合速度為120轉/分鐘;
c、取增塑劑dpo以及步驟(2)中制備的抑菌劑粉末加入到上述熔化的塑料原料中,均勻混合后,經雙螺桿擠出機高溫擠出,其中擠出溫度為220℃,螺桿轉速為50轉/分鐘;
d、將上述擠出的塑料原料,在230℃的條件下經注塑機注塑壓模成型,即制造成抑菌塑料地板。
經過實驗測量得出,利用本發明實施例2中制造工藝制得的抗菌塑料地板,對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等菌種的抑制殺死率達到99.7%,抗菌抑菌效果明顯。
實施例3
一種環保抑菌塑料地板,包括如下重量份原料:廢舊塑料85份、活性碳酸鈣70份、氯化聚乙烯6份、木粉纖維3份、硬脂酸鈣12份、納米二氧化鈦9份、色氨酸1.6份、硫酸鋅和硫酸銅的混合物0.22份、十水焦磷酸鈉3份、月桂基磷酸酯0.22份、增塑劑dpo15份。
一種制造上述環保抑菌塑料地板的工藝,包括如下工藝步驟:
(1)原料準備
按照上述重量份準備各原料,即廢舊塑料、活性碳酸鈣、氯化聚乙烯、木粉纖維、硬脂酸鈣、納米二氧化鈦、色氨酸、硫酸鋅和硫酸銅的混合物、十水焦磷酸鈉、月桂基磷酸酯以及增塑劑dpo;
(2)制備抑菌劑
a、將納米二氧化鈦、色氨酸在45℃水浴中攪拌回流35分鐘,使得色氨酸均勻吸附在納米二氧化鈦顆粒表面;
b、將硫酸鋅和硫酸銅加入45℃水浴中繼續攪拌回流35分鐘,硫酸鋅和硫酸銅的鋅離子和銅離子通過與色氨酸發生絡合,也均勻吸附在納米二氧化鈦顆粒表面;
c、將十水焦磷酸鈉加入45℃水浴中繼續攪拌回流35分鐘,進一步將鋅離子和銅離子固定在納米二氧化鈦顆粒表面;
d、將月桂基磷酸酯加入45℃水浴中繼續攪拌回流35分鐘,更一步將鋅離子和銅離子固定在納米二氧化鈦顆粒表面,同時提高抑菌劑與塑料的相容性;
e、靜置3小時,抽濾、去離子水洗滌、真空干燥、研磨后得到抑菌劑粉末;
(3)制備抑菌塑料地板
a、將廢舊塑料進行破碎、磨成廢舊塑料粉,細度達到200-500目,自然干燥;
b、將上述制備的廢舊塑料粉與活性碳酸鈣、氯化聚乙烯、木粉纖維以及硬脂酸鈣經加熱高速混合,得到熔化的塑料原料,其中加熱溫度為110℃,混合時間為13分鐘,混合速度為110轉/分鐘;
c、取增塑劑dpo以及步驟(2)中制備的抑菌劑粉末加入到上述熔化的塑料原料中,均勻混合后,經雙螺桿擠出機高溫擠出,其中擠出溫度為190℃,螺桿轉速為35轉/分鐘;
d、將上述擠出的塑料原料,在200℃的條件下經注塑機注塑壓模成型,即制造成抑菌塑料地板。
經過實驗測量得出,利用本發明實施例3中制造工藝制得的抗菌塑料地板,對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等菌種的抑制殺死率達到99.9%,相比實施例1和實施例2,本實施例的抗菌抑菌效果更明突出。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。