专利名称：一种植物滤芯颗粒材料及其制备方法
一种植物滤芯颗粒材料及其制备方法技术领域
本发明是涉及空气过滤材料技术领域，具体地说是涉及一种具有抑菌除害作用的 (消除相对密闭环境大气致病菌群)负压洗脱植物滤芯颗粒材料及其制备方法。
背景技术：
随着人们生活水平的不断提高，空调、加湿等环境温度湿度改善系统正在成为日常生活不可或缺主要电气设备。但是由于空调、加湿等系统的使用需要一个相对密闭的空间，且在这个空间内人员相对比较密集。这种相对密闭的、人员较密集的空间使得单位空间内的病菌、病毒的数量大幅增加，从而大幅提高了人类感染疾病的概率。
因此如何安全、有效、低成本的杀灭和抑制相对密闭空间内的病菌、病毒，从而达到反疾病感染传播，一直是困扰空调、加湿等环境温度湿度调节系统使用者的一个重要问题。
目前，在日用空气调节系统中对于环境有害物去除报道中的主要研究方向主要集中于去除空气中的粉尘、甲醛的危害性成分。但对于一般条件下相对密闭环境病菌、病毒的控制还鲜见报道。虽然，专业洁净系统计数已经很成熟，由于制造和运行成本高昂，在日常生活中人们普遍采用如在环境中喷洒消毒剂或在空间中放置一些具有杀菌作用的物质和植物如酸醋、大蒜等，来达到这样的目的，但这些方法都存在诸多的缺陷。
1、大量喷洒消毒剂虽然效果很好，但需要专业人员操作，一般人群难以确切掌握其使用量和使用方法，故在使用极不方便并容易造成安全性问题。且有效持续时间短。
2、放置具有杀菌作用的物质和植物如酸醋、大蒜等易于操作无安全性问题，由于其空间扩散效果差难以达到预期目的。
3、使用专业的空气循环调节系统可以很好的解决上述问题但造价昂贵不可能规模化推广。发明内容
本发明的目的是提供一种植物活性物缓释过滤颗粒材料及其制备方法。它能在空气中以一定流量范围流经颗粒时释放出一定量的植物挥发性活性成分，实现具有特定功效的植物活性成分在空气循环过程中的均勻释放。
本发明的技术构思1、植物中的具有杀菌、抑菌作用的活性成分往往来源于存在于植物细胞组织内的特定物质。这些性成分在植物生长成熟过程中逐步富集于植物的某些特定部位。
2、植物挥发性活性物质的保持与缓释使用真空冷冻干燥技术对目标植物进行干燥处理，整个干燥过程均在_5°C以下完成，能实现在物料干燥过程中基本不造成原有挥发性活性物质的流失，并且不会对具有最佳活性物质缓释能力天然植物细胞结构形成破坏。
3、活性物质的均勻释放使用超声波破壁技术对天然植物细胞进行处理，使其细胞壁上出现适当的裂纹，当空气循环系统工作压力升高时由于挤压的原理，细胞膜上的裂纹扩大形成裂缝，释放出活性物质，压力降低时裂缝关闭活性物质释放停止，从而达到活性物质随空气压力变化均勻释放的目的。
本发明的具体方法如下 1、活性植物粉末微粒的制备(0、制浆将目标植物物料与水按质量比1 10制浆后滤除较大纤维物质(根据不同植物特性选择合适的制浆固液比及磨碎时间)。
(2)、破壁使用超声波细胞破碎机处理浆料(处理强度根据不同植物细胞壁厚度调整)使浆料中的植物细胞壁出现适当的裂纹(裂纹多少、大小根据滤芯产品设计释放压力调整)。
(3)、冻干将处理完的浆料送入真空冷冻干燥机进行冻干，预冻2-3小时，预冻温度< _35°C，冻干温度_5°C，冻干干燥后要求物料含水率7-9%，冻干后即得活性植物缓释粉末微粒。
2、应用载体颗粒的制备由于植物活性缓释粉末微粒物理结构比较脆弱，难以满足绝大多数滤芯产品的加工强度要求。因此，必须通过相应的载体来实现活性性植物香味缓释粉末微粒在滤芯产品中的实际应用。通过反复试验论证选用了负载性能较好的食用级多孔硅酸盐颗粒作为颗粒粒核的基材。应用载体颗粒制备方法如下(1)、筛分使用多层振动筛(根据不同滤芯产品设计工艺需要筛分出不同粒径的多孔硅酸盐颗粒)，得到10-60目的多孔硅酸盐颗粒；(2)、比重调节液的制备由于多孔硅酸盐材料本身密度非常低仅为40-80Kg/m3难以满足实际生产需要，因此必须根据不同滤芯产品的使用要求对多孔硅酸盐颗粒进行密度调节。用不同配比的食盐、苹果酸盐、柠檬酸盐以一定比例调配，以水为溶剂，制成质量比1 : 8 12的溶液，对多孔硅酸盐颗粒密度进行调节；(3)、颗粒孔径调节液的制备根据不同植物微粒对负载孔径大小的要求对多孔硅酸盐颗粒进行孔径的调节。将多孔植物纤维制成超微粉以水为溶剂，以质量比1 : 8 12配制成颗粒孔径调节液(悬浊液)备用；(4)、应用载体颗粒的制备将多孔硅酸盐颗粒、比重调节液、颗粒孔径调节液(根据实际比重及孔径大小的需要)按质量比2 5 : 3 6 : 1 4投入滚筒式搅拌器充分混勻， 混勻后的湿料放入连续式微波干燥机烘干至物料含水率7 - 9%即得应用载体颗粒，使其松散密度达 100-500Kg/m3。
3、植物活性均勻缓释颗粒的制备(1)、植物粉末微粒负载液的制备将配方植物粉末微粒按质量比1: 1 2加入由水、乙醇、丙二醇配制混合溶剂中，进行均质搅拌，制得植物粉末微粒负载液备用；(2)、植物活性均勻缓释颗粒的制备将植物粉末微粒与应用载体颗粒负载液按质量比1 1-2，在滚筒式搅拌器中混合搅拌负载，负载后湿料送入连续微波干燥机快速低温干燥后即得植物活性均勻缓释颗粒，干燥时间< 5min，干燥温度< 60°C，物料干燥后水分为8-10%ο
活性植物缓释粉末微粒可用两种以上按质量比1 : 1 2加入由水、乙醇、丙二醇按质量比6 2 2配制的混合溶剂中，进行均质搅拌，制得配方植物粉末微粒负载液。
本发明与现有技术相比较具有以下积极效果1、当使用植物硅酸盐基植物滤芯材料的滤芯负压升高时，由于“负压挤压”的原理，细胞膜上的裂纹扩大形成裂缝，释放出植物活性物质；无负压时裂缝关闭活性成分释放停止。 从而达到活性物质随气流变化均勻释放的效果。
2、所用植物活性成分缓释颗粒物质释放活性物均勻，有效使用时间长。
本发明突破了现有技术存在的使用成本高昂、专业要求高、安全性差、扩散能力不足等缺陷。
图1为本发明的活性植物粉末微粒的制备工艺流程图； 图2为本发明的载体颗粒制备的工艺流程图；图3为本发明的植物活性成分均勻缓释颗粒制备的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1 一种具有抗流感、传染性上呼吸道感染的蓝桉-大蒜性植物活性均勻缓释颗粒的制备1、将新鲜蓝桉叶、大蒜与水按质量比1 : 10 (质量比，下同)在磨浆机中分别制成浆料， 用150目滤布进行过滤。对滤液使用超声波细胞破碎仪进行破壁处理。超声波频率20KHZ， 功率1200W，处理时间3min。将破壁处理后的浆料预冻至_35°C后，送入热板式真空冷冻干燥机在_5°C温度下冻干至含水率7-9%的蓝桉叶和大蒜活性植物缓释粉末微粒，备用。
2、将食盐和柠檬酸钾按1 : 2混合后与水按质量比1 : 10制成比重调节剂备用； 将120目灯心草粉按质量比1 : 10均质搅拌后制成颗粒孔径调节剂备用；将多孔硅酸盐颗粒材料用多层振动筛筛分取20-40目多孔硅酸盐颗粒备用。
3、按质量比比重调节剂颗粒孔径调节剂多孔硅酸盐颗粒=5 41的比例放入滚筒式搅拌器中混勻。混勻后的湿料放入连续微波干燥器干燥至含水率7-9%后即得应用载体颗粒核心，其技术参数如下含水率7-9% 松散密度200-220Kg/m3粒径:20-40目4、将1、步骤制备的蓝桉叶活性植物缓释粉末微粒、大蒜活性植物缓释粉末微粒按4 1混合均勻后得配方活性植物缓释粉末微粒，放入搅拌器与由水丙二醇乙醇=6 : 2 : 2的混合溶剂搅勻即得植物粉末微粒负载液，活性植物缓释粉末微粒混合溶剂=1 2。
5、将植物粉末微粒负载液与应用载体颗粒按质量比2 1的比例加入滚筒式搅拌器充分混勻(负载)。混勻后湿料送入低温微波连续干燥器干燥，干燥后即得蓝桉-大蒜性植物活性均勻缓释颗粒。干燥器出口颗粒表面温度<40°C (红外测温仪)，干燥时间<5min， 干燥后产品含水率8-10%。
最终产品技术参数如下 含水率8-10% ；松散密度210-230 Kg/m3 ； 粒径:20-40目。
实施例2一种具有抑菌兼具提神醒脑作用的薄荷-薰衣草均勻缓释颗粒的制备 1、将薄荷、薰衣草ι 5 (质量比，下同)在磨浆机中分别制成浆料，用150目滤布进行过滤。将滤液用超声波细胞破碎仪进行破壁处理。超声波频率20KHZ，功率1200W，处理时间3min。将破壁处理后的浆料预冻至_38°C后，送入热板式真空冷冻干燥机在_6°C温度下冻干至含水率7-9%的活性植物缓释粉末微粒，备用。
2、将苹果酸钾和柠檬酸钾按1 : 1混合后与水按质量比1 : 12制成比重调节剂备用；将120目灯心草微粉按质量比1 : 8质搅拌后制成颗粒孔径调节剂备用；将多孔硅酸盐颗粒材料用多层振动筛筛分取10-12目多孔硅酸盐颗粒备用。
3、按比重调节剂颗粒孔径调节剂多孔硅酸盐颗粒=2 53的比例放入滚筒式搅拌器中混勻。混勻后的湿料放入连续微波干燥器干燥至含水率7-9%后即得应用载体颗粒核心，其技术参数如下含水率7-9% 松散密度190-210Kg/m3 粒径10-12目4、将1、步骤制备的薄荷、薰衣草粉末微粒放入搅拌器与由水丙二醇乙醇=6 2 2的混合溶剂搅勻即得植物粉末微粒负载液，其中薄荷、薰衣草微粉混合溶剂=1 2。
5、将薄荷、薰衣草植物粉末微粒负载液与应用载体颗粒按质量比1 : 1的比例加入滚筒式搅拌器充分混勻负载；混勻后湿料送入低温微波连续干燥器干燥，干燥后即得复合果香型方便食品用热敏性植物香味均勻缓释颗粒。干燥器出口颗粒表面温度< 40°C (红外测温仪)，干燥时间彡5min，干燥后产品含水率8-10%。
最终产品技术参数如下 含水率8-10% ；松散密度200-220 Kg/m3 ； 粒径10-12目。
权利要求
1.一种植物滤芯颗粒材料的制备方法，其特征在于按以下步骤进行1)活性植物缓释粉末微粒的制备(1)制浆将目标植物物料与水按质量比1 10制浆后滤除较大纤维物质；⑵破壁用超声波细胞破碎机处理浆料，使浆料中的植物细胞壁出现适当的裂纹；(3)冻干将超声波处理完的浆料送入真空冷冻干燥机进行冻干，预冻2-3小时，预冻温度< _35°C，冻干温度< _5°C，冻干干燥后物料含水率7-9%，冻干后即得活性植物缓释粉末微粒；2)应用载体颗粒的制备(1)筛分用多层振动筛获得10-60目的多孔硅酸盐颗粒；⑵比重调节液的制备用食盐、苹果酸盐、柠檬酸盐中的一种或几种，以水为溶剂，按质量比1 : 8 12的比例调配，制成比重调节液，用于多孔硅酸盐颗粒的密度调节；(Φ颗粒孔径调节液的制备将多孔植物纤维制成超微粉，以水为溶剂，以质量比1 : 8 12配制成颗粒孔径调节液备用；⑷应用载体颗粒的制备将多孔硅酸盐颗粒、比重调节液、颗粒孔径调节液按2 5 : 3 6 : 1 4比例投入滚筒式搅拌器充分混勻，混勻后的湿料干燥至物料含水率7 — 9%， 即得应用载体颗粒，其松散密度达100 500Kg/m3 ；；3)植物活性均勻缓释颗粒的制备(1)植物粉末微粒负载液的制备将活性植物缓释粉末微粒按质量比1: 1 2加入由水、乙醇、丙二醇按6 2 2配制的混合溶剂中，进行均质搅拌，制得植物粉末微粒负载液，备用；(2)植物活性均勻缓释颗粒的制备将植物粉末微粒负载液与应用载体颗粒按质量比 1 1-3，在滚筒式搅拌器中混合搅拌负载，负载后湿料快速低温干燥，物料干燥后水分为 8-10%,即得植物活性均勻缓释颗粒。
2.根据权利要求1所述的植物滤芯颗粒材料的制备方法，其特征3)步骤的植物活性均勻缓释颗粒的制备中活性植物缓释粉末微粒用两种以上按质量比1 : 1 2加入由水、 乙醇、丙二醇按6 2 2配制的混合溶剂中，进行均质搅拌，制得植物粉末微粒负载液。
3.一种用权利要求1所述的植物滤芯颗粒材料的制备方法制备的植物滤芯颗粒材料。
全文摘要
本发明是一种植物滤芯颗粒材料及其制备方法。包括以下步骤1)活性植物缓释粉末微粒的制备⑴将目标植物物料与水制浆、⑵破壁、⑶冻干；2)应用载体颗粒的制备⑴筛分、⑵比重调节液的制备、⑶颗粒孔径调节液的制备、⑷应用载体颗粒的制备；3)植物活性均匀缓释颗粒的制备⑴植物粉末微粒负载液的制备、⑵植物活性均匀缓释颗粒的制备，最终即得植物活性均匀缓释颗粒。本发明突破了现有技术存在的使用成本高昂、专业要求高、安全性差、扩散能力不足等缺陷。
文档编号A61L9/00GK102499991SQ201110409438
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者崔举峰 申请人:崔举峰