一种抗菌除臭的塑料改性材料制备方法与流程

本发明属于复合材料，尤其涉及一种抗菌除臭的复合材料制备方法。

背景技术：

1、在城市生活垃圾收集点、垃圾中转站中，垃圾腐臭的问题显得尤其突出，若不进行除臭处理，其臭味可达到4级；臭气是世界七大公害之一，常导致细菌的滋生以及病毒扩散；臭气污染容易对人类产生危害，甚至严重的恶臭对人体的内分泌系统会造成影响，使内分泌系统紊乱，降低代谢活动；

2、比如垃圾桶盛装食品、厨余垃圾、生活废弃物等，在气温较高时，垃圾桶内的食品类废弃物在细菌、微生物的作用下，容易发生分解腐败，从而产生硫化氢、氨类等难闻气体，影响环境以及人们的心情，从而需要一种抗菌除臭的复合材料。

技术实现思路

1、本发明提供一种抗菌除臭的复合材料制备方法，旨在解决上述的问题。

2、本发明是这样实现的，一种抗菌除臭的复合材料制备方法，包括如下步骤：

3、1)称取以下按照重量份的原料：改性伊利石40-60份、改性沸石粉30-50份、抗菌剂10-20份、纤维材料10-20份、润滑剂1-3份、抗氧剂2-4份、偶联剂1-2份、塑料80-120份；

4、2)通过微纳米级球磨机对改性伊利石、改性沸石粉进行研磨，获得微纳米级改性伊利石和改性沸石粉；

5、微纳米级的高分子材料，颗粒直径更加细微，一般物质的组成是分子，分子由原子组成，原子有原子核和核外电子，核外电子按照八隅结构，形成稳定的外围电子结构，由于稳定的八隅结构需要8个电子，但并不是所有的外围电子都是按照这个层级排列的，那就存在活跃的电子在原子的最外端，当吸收到光能时，电子获得能量，脱离原子核的吸引，成为独立的电子，电子本身带负电，根据电子的得失理论，从物质的氧化-还原的角度出发，这个自由电子就是强还原剂，能和空气中的臭气分子强还原，还原的最大好处就是拟制自由基，自由基是物质腐烂变质的最大帮凶，通过大量释放自由电子，中和自由基，延缓了物质的变质，臭气的产生就变得少了，从而起到了除臭的效果；

6、另外已经产生变质的物质，释放出的异味散发到空气中，也就是我们所能闻到的垃圾桶及其周边的气味，散发出来的电子也能和空气中的臭气分子形成氧化还原反应，有效的去除空气中的臭气和异味；

7、3)将微纳米级改性伊利石和改性沸石粉、抗菌剂、纤维材料、润滑剂、抗氧剂和偶联剂充分混合并干燥，得到混合物；

8、4)将步骤3)得到的混合物与塑料混合，然后进行挤出成型，得到抗菌除臭的复合材料。

9、优选地，步骤1)中称取以下按照重量份的原料：改性伊利石45-55份、改性沸石粉35-45份、抗菌剂12-18份、纤维材料13-17份、润滑剂1.5-2.5份、抗氧剂2.5-3.5份、偶联剂1.2-1.8份、塑料90-110份。

10、优选地，步骤1)中称取以下按照重量份的原料：改性伊利石50份、改性沸石粉40份、抗菌剂15份、纤维材料15份、润滑剂2份、抗氧剂3份、偶联剂1.5份、塑料100份。

11、优选地，所述改性伊利石的制备方法如下：将伊利石粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，置于马弗炉中程序升温至800-900℃，恒温焙烧2-3h，然后加入十六烷基三甲基溴化铵和镁盐得到混合物a，伊利石与十六烷基三甲基溴化铵和镁盐的质量比为40-50:1-2：1；向混合物a中加入10-20倍重量的水及入0.1-0.3倍重量的木质素磺酸钠搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于3000-4000r/mi n的离心机中离心处理10-30mi n，真空抽滤，喷雾干燥即得改性伊利石，伊利石常呈极细小的鳞片状晶体，呈不规则的或带棱角的薄片状，经过改性后，会发生阳离子交换反应，使有机基团覆盖在伊利石表面或插入其层间，从而使其表面能发生变化，增大了层间距，使伊利石剥离分散成更薄的单晶片，能够吸附更多的臭气和抗菌剂，提高除臭和抗菌性能，并且呈纳米级别分散，充分与其他组分结合为网络结构，提高材料的力学性能。

12、优选地，所述改性沸石粉的制备方法如下：按重量比15-25:1称取沸石粉和氯化钠混合，然后在600-700℃温度下煅烧1-2h，然后再放入-40℃冷冻30-50mi n；之后在醋酸溶液中浸泡20-30mi n，接着在500-600℃温度下再煅烧30-50mi n，然后用40-60mhz超声波超声处理30-40mi n；最后用-30℃的氮气对滑石粉冷吹20-30mi n，冷却至室温，即得改性沸石粉，通过对滑石粉进行煅烧-冷冻-煅烧-冷冻的方式，通过沸石粉的晶格破坏成更小的晶格，可以吸附更多臭气和抗菌剂，提高除臭和抗菌性能。

13、优选地，所述抗菌剂包括壳聚糖10-20重量份、纳米银溶液4-8重量份和马齿苋提取液6-10重量份。

14、优选地，所述纤维材料为活性炭纤维、甲壳素纤维以及竹纤维中的一种或者几种的混合物。

15、优选地，所述润滑剂包括油酸酰胺、芥酸酰胺中的至少一种。

16、优选地，所述抗氧剂由重量比2:1的四季戊四醇酯和三亚磷酸酯混合而成。

17、优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂wd-10。

18、与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

19、本发明所提供的抗菌除臭的复合材料制备方法通过加入改性伊利石，改性伊利石剥离分散成更薄的单晶片，能够吸附更多的臭气和抗菌剂，提高除臭和抗菌性能，并且呈纳米级别分散，充分与其他组分结合为网络结构，提高材料的力学性能，通过加入改性沸石粉，通过对滑石粉进行煅烧-冷冻-煅烧-冷冻的方式，通过沸石粉的晶格破坏成更小的晶格，可以吸附更多臭气和抗菌剂，提高除臭和抗菌性能，伊利石和沸石粉具有较好的抑菌效果，加入改性伊利石与改性沸石粉协同配合，增效促进，极大的提高除臭和抗菌性能。

技术特征：

1.一种抗菌除臭的塑料改性材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的抗菌除臭的复合材料制备方法，其特征在于，步骤1)中称取以下按照重量份的原料：改性伊利石45-55份、改性沸石粉35-45份、抗菌剂12-18份、纤维材料13-17份、润滑剂1.5-2.5份、抗氧剂2.5-3.5份、偶联剂1.2-1.8份、塑料90-110份。

3.如权利要求2所述的抗菌除臭的复合材料制备方法，其特征在于，步骤1)中称取以下按照重量份的原料：改性伊利石50份、改性沸石粉40份、抗菌剂15份、纤维材料15份、润滑剂2份、抗氧剂3份、偶联剂1.5份、塑料100份。

4.如权利要求1所述的抗菌除臭的复合材料制备方法，其特征在于，所述改性伊利石的制备方法如下：将伊利石粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，置于马弗炉中程序升温至800-900℃，恒温焙烧2-3h，然后加入十六烷基三甲基溴化铵和镁盐得到混合物a，伊利石与十六烷基三甲基溴化铵和镁盐的质量比为40-50:1-2：1；向混合物a中加入10-20倍重量的水及入0.1-0.3倍重量的木质素磺酸钠搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于3000-4000r/min的离心机中离心处理10-30min，真空抽滤，喷雾干燥即得改性伊利石。

5.如权利要求1所述的抗菌除臭的复合材料制备方法，其特征在于，所述改性沸石粉的制备方法如下：按重量比15-25:1称取沸石粉和氯化钠混合，然后在600-700℃温度下煅烧1-2h，然后再放入-40℃冷冻30-50min；之后在醋酸溶液中浸泡20-30min，接着在500-600℃温度下再煅烧30-50min，然后用40-60mhz超声波超声处理30-40min；最后用-30℃的氮气对滑石粉冷吹20-30min，冷却至室温，即得改性沸石粉。

6.如权利要求1所述的抗菌除臭的复合材料制备方法，其特征在于，所述抗菌剂包括壳聚糖10-20重量份、纳米银溶液4-8重量份和马齿苋提取液6-10重量份。

7.如权利要求1所述的抗菌除臭的复合材料制备方法，其特征在于，所述纤维材料为活性炭纤维、甲壳素纤维以及竹纤维中的一种或者几种的混合物。

8.如权利要求1所述的抗菌除臭的复合材料制备方法，其特征在于，所述润滑剂包括油酸酰胺、芥酸酰胺中的至少一种。

9.如权利要求1所述的抗菌除臭的复合材料制备方法，其特征在于，所述抗氧剂由重量比2:1的四季戊四醇酯和三亚磷酸酯混合而成。

10.如权利要求7所述的抗菌除臭的复合材料制备方法，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂wd-10。

技术总结
本发明适用于复合材料技术领域，提供了一种抗菌除臭的塑料改性材料制备方法，包括如下步骤：1)称取以下原料：改性伊利石、改性沸石粉、抗菌剂、纤维材料、润滑剂、抗氧剂、偶联剂、塑料；2)通过微纳米级球磨机对改性伊利石、改性沸石粉进行研磨，获得微纳米级改性伊利石和改性沸石粉；3)将微纳米级改性伊利石和改性沸石粉、抗菌剂、纤维材料、润滑剂、抗氧剂和偶联剂充分混合并干燥，得到混合物；4)将步骤3)得到的混合物与塑料混合，然后进行挤出成型，得到抗菌除臭的复合材料，本发明通过加入改性伊利石和改性沸石粉，可以吸附更多臭气和抗菌剂，提高除臭和抗菌性能，协同配合，增效促进，极大的提高除臭和抗菌性能。

技术研发人员：解永利,李嘉翊
受保护的技术使用者：浙江职信通信科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13