一种纳米级抗菌塑料制品的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种纳米级抗菌塑料制品的制备方法，属于抗菌塑料制备技术领域。本发明将迷迭香叶、臭冷杉叶进行超声提取后过滤，将收集的滤液透过减压蒸馏制得混合提取液，随即将其与溶菌酶、β?甘露聚糖酶、β?1,3?葡聚糖酶、纳米二氧化硅等搅拌过滤，分别收集滤渣和滤液，再将甲基异丙烯基甲酮、丙烯聚合后再与聚乙二醇、1,4?丁二醇反应得到可降解改性聚氨酯，然后再与备用的滤渣搅拌反应，使聚氨酯将纳米颗粒进行包覆，再与滤液、桐油等搅拌，得到的混合料与聚乳酸搅拌混合反应后经注塑机中注塑成型，得到一种纳米级抗菌塑料制品。本发明制备工艺简单，制得的抗菌塑料抗菌功能持久、高效、稳定，原料环保，具有广阔市场前景。
【专利说明】
一种纳米级抗菌塑料制品的制备方法
技术领域
[0001]本发明公开了一种纳米级抗菌塑料制品的制备方法，属于抗菌塑料制备技术领域。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展和进步以及物质生活水平的日益提高，人们对生活、工作环境，尤其是卫生环境的要求越来越高。近几年来，抗菌塑料作为一种功能塑料已被越来越多的人们所接受已广泛应用于国民经济中的各个行业，市场前景广阔。
[0003]抗菌塑料是一类在使用环境中本身对沾污在塑料上的细菌、霉菌、醇母菌、藻类甚至病毒等起抑制或杀灭作用的塑料，通过抑制微生物的繁殖来保持自身清洁。目前，抗菌塑料主要通过在普通塑料中添加少量抗菌剂的方法获得。
[0004]抗菌塑料使用中首先要满足塑料作为基本材料使用时对其物理、化学、机械等性能的必要要求，同时要考虑具备抗菌这一特殊功能的要求以及由此产生的附加因素。因此，抗菌塑料要有良好的力学强度外观、化学稳定性，良好的可加工性。在抗菌性方面，要求抗菌塑料能够适应使用环境，并应当有高效、广谱、长效的抗菌性。由于抗菌塑料中含有少量抗菌剂，因此要求所用的抗菌剂达到规定的卫生安全性，并使终极的抗菌塑料成品达到无毒、无异味、对环境无害的要求。
[0005]现有的抗菌塑料其抗菌作用会随着抗菌剂的释放，抗菌活性越来越小，抗菌剂易失活、失效而达不到抗菌目的，且抗菌剂的释放对环境会造成污染。
【发明内容】
[0006]本发明主要解决的技术问题:针对现有的抗菌塑料其抗菌作用会随着抗菌剂的释放，抗菌活性越来越小，抗菌剂易失活、失效而达不到抗菌目的，且抗菌剂的释放对环境会造成污染的问题，提供一种纳米级抗菌塑料制品的制备方法，该方法将迷迭香叶、臭冷杉叶进行超声提取后过滤，将收集的滤液透过减压蒸馏制得混合提取液，随即将其与溶菌酶、β_甘露聚糖酶、β-1，3-葡聚糖酶、纳米二氧化硅等搅拌过滤，分别收集滤渣和滤液，再将甲基异丙烯基甲酮、丙烯聚合后再与聚乙二醇、I，4_丁二醇反应得到可降解改性聚氨酯，然后再与备用的滤渣搅拌反应，使聚氨酯将纳米颗粒进行包覆，再与滤液、桐油等搅拌，得到的混合料与聚乳酸搅拌混合反应后经注塑机中注塑成型，得到一种纳米级抗菌塑料制品，本发明制备工艺简单，制得的纳米级抗菌塑料具有广谱抗菌、高效、长效、稳定和安全的抗菌功能，且制备过程中使用的原料环保，利用纳米粉体作为抗菌载体，不会对环境造成污染，具有广阔市场前景。
[0007 ]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(I)分别称取10?20g迷迭香叶、10?20g臭冷杉叶加入到烧杯中，再加入200?300mL去离子水，并将烧杯置于超声波振荡仪中，在200?220W、60?70°C下，超声提取I?2h，过滤，收集滤液，将滤液进行减压蒸馏，得到黄绿色透明液体，即混合提取液； (2)向上述混合提取液中依次加入0.3?0.5g溶菌酶、0.1?0.3gi3-甘露聚糖酶，搅拌5?1min，随后依次加入0.05?0.08g^-l, 3-葡聚糖酶、0.03?0.05g几丁质酶，搅拌20?30min，再依次加入5?1g纳米二氧化娃、3?5g纳米二氧化钛，搅拌10?12h，过滤，分别收集滤渣和滤液，备用；
(3)称取3?5g甲基异丙烯基甲酮加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在70?80°C，再加入100?200mL无水乙醇，向烧瓶中以I?3L/min的速率通入0.3?0.5L丙烯，搅拌10?20min，再加入0.1?0.3g过氧化月桂酰，搅拌反应2?3h，再依次加入3?5g聚乙二醇、4?6gl ,4-丁二醇，搅拌5?1min，再依次加入0.1?0.3g二月桂酸二丁基锡，搅拌反应3?4h，得到可降解改性聚氨酯；
(4)将上述步骤(2)备用的滤渣加入到上述可降解改性聚氨酯中，搅拌反应30?40min，再依次加入5?1g桐油、上述步骤(2)备用的滤液、I?2g纤维素，搅拌10?20min，得到混合料；
(5)称取500?600g聚乳酸加入到烧杯中，将烧杯置于油浴锅中，控制温度为70?80°C，搅拌2?3h，再加入上述混合料，搅拌30?40min，再加入到注塑机中注塑成型，得到一种纳米级抗菌塑料制品。
[0008]本发明的应用方法是:将本发明制得的抗菌纳米塑料制品制成沥水篮，经过对抗菌塑料制品的抗菌性能进行测试，本发明的抗菌塑料制品对细菌的抑制率在92.0?95.0%之间，具有较强抗菌作用，尤其是对大肠杆菌具有超强抑制作用，抑制率在97.0%以上，使用3?5年后，产品的抗菌性能未出现明显下降，具有长效、稳定的抗菌性能。
[0009]本发明的有益效果是:
(1)本发明制备工艺简单，利用纳米粉体为抗菌载体，制得的纳米级抗菌塑料制品抗菌功效持久、尚效、稳定；
(2)本发明制得的纳米级抗菌塑料制品具有良好的力学强度外观、化学稳定性及良好的可加工性，具有广泛的应用前景。
【具体实施方式】
[0010]首先分别称取10?20g迷迭香叶、10?20g臭冷杉叶加入到烧杯中，再加入200?300mL去离子水，并将烧杯置于超声波振荡仪中，在200?220W、60?70°C下，超声提取I?2h，过滤，收集滤液，将滤液进行减压蒸馏，得到黄绿色透明液体，即混合提取液;随后向上述混合提取液中依次加入0.3?0.5g溶菌酶、0.1?0.3gi3-甘露聚糖酶，搅拌5?1min，随后依次加入0.05?0.08g^-l,3-葡聚糖酶、0.03?0.05g几丁质酶，搅拌20?30min，再依次加入5?1g纳米二氧化娃、3?5g纳米二氧化钛，搅拌10?12h，过滤，分别收集滤渣和滤液，备用;再称取3?5g甲基异丙烯基甲酮加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在70?80°C，再加入100?200mL无水乙醇，向烧瓶中以I?3L/min的速率通入0.3?0.5L丙烯，搅拌10?20min，再加入0.1?0.3g过氧化月桂酰，搅拌反应2?3h，再依次加入3?5g聚乙二醇、4?6gl ,4-丁二醇，搅拌5?1min，再依次加入0.1?0.3g二月桂酸二丁基锡，搅拌反应3?4h，得到可降解改性聚氨酯；随后将上述步骤备用的滤渣加入到上述可降解改性聚氨酯中，搅拌反应30?40min，再依次加入5?1g桐油、上述步骤备用的滤液、I?2g纤维素，搅拌10?20min，得到混合料;最后称取500?600g聚乳酸加入到烧杯中，将烧杯置于油浴锅中，控制温度为70?80°C，搅拌2?3h，再加入上述混合料，搅拌30?40min，再加入到注塑机中注塑成型，得到一种纳米级抗菌塑料制品。
[0011]实例I
首先分别称取1g迷迭香叶、1g臭冷杉叶加入到烧杯中，再加入200mL去离子水，并将烧杯置于超声波振荡仪中，在200W、60°C下，超声提取lh，过滤，收集滤液，将滤液进行减压蒸馏，得到黄绿色透明液体，即混合提取液；随后向上述混合提取液中依次加入0.3g溶菌酶、0.1gP-甘露聚糖酶，搅拌5min，随后依次加入0.05g^-l，3-葡聚糖酶、0.03g几丁质酶，搅拌20min，再依次加入5g纳米二氧化娃、3g纳米二氧化钛，搅拌1h，过滤，分别收集滤渣和滤液，备用;再称取3g甲基异丙烯基甲酮加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在7 O °C，再加入1 O m L无水乙醇，向烧瓶中以IL / m i η的速率通入
0.3L丙稀，搅拌1min，再加入0.1g过氧化月桂酰，搅拌反应2h，再依次加入3g聚乙二醇、4gl，4-丁二醇，搅拌5min，再依次加入0.4二月桂酸二丁基锡，搅拌反应31!，得到可降解改性聚氨酯；随后将上述步骤备用的滤渣加入到上述可降解改性聚氨酯中，搅拌反应30min，再依次加入5g桐油、上述步骤备用的滤液、Ig纤维素，搅拌lOmin，得到混合料；最后称取500g聚乳酸加入到烧杯中，将烧杯置于油浴锅中，控制温度为70°C，搅拌2h，再加入上述混合料，搅拌30min，再加入到注塑机中注塑成型，得到一种纳米级抗菌塑料制品。
[0012]本实例操作简便，使用时，将本发明制得的抗菌纳米塑料制品制成沥水篮，经过对抗菌塑料制品的抗菌性能进行测试，本发明的抗菌塑料制品对细菌的抑制率在92.0%之间，具有较强抗菌作用，尤其是对大肠杆菌具有超强抑制作用，抑制率在97.5%，使用3年后，产品的抗菌性能未出现明显下降，具有长效、稳定的抗菌性能。
[0013]实例2
首先分别称取15g迷迭香叶、15g臭冷杉叶加入到烧杯中，再加入250mL去离子水，并将烧杯置于超声波振荡仪中，在210W、65°C下，超声提取1.5h，过滤，收集滤液，将滤液进行减压蒸馏，得到黄绿色透明液体，即混合提取液;随后向上述混合提取液中依次加入0.4g溶菌酶、0.2g0-甘露聚糖酶，搅拌8min，随后依次加入0.07g^-l，3-葡聚糖酶、0.04g几丁质酶，搅拌25min，再依次加入8g纳米二氧化娃、4g纳米二氧化钛，搅拌I Ih，过滤，分别收集滤渣和滤液，备用;再称取4g甲基异丙烯基甲酮加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在75°C，再加入150mL无水乙醇，向烧瓶中以2L/min的速率通入
0.4L丙烯，搅拌15min，再加入0.2g过氧化月桂酰，搅拌反应2.5h，再依次加入4g聚乙二醇、5gl，4-丁二醇，搅拌8min，再依次加入0.2g 二月桂酸二丁基锡，搅拌反应3.5h，得到可降解改性聚氨酯；随后将上述步骤备用的滤渣加入到上述可降解改性聚氨酯中，搅拌反应35min，再依次加入8g桐油、上述步骤备用的滤液、1.5g纤维素，搅拌15min，得到混合料;最后称取550g聚乳酸加入到烧杯中，将烧杯置于油浴锅中，控制温度为75°C，搅拌2.5h，再加入上述混合料，搅拌35min，再加入到注塑机中注塑成型，得到一种纳米级抗菌塑料制品。
[0014]本实例操作简便，使用时，将本发明制得的抗菌纳米塑料制品制成沥水篮，经过对抗菌塑料制品的抗菌性能进行测试，本发明的抗菌塑料制品对细菌的抑制率在94.0%之间，具有较强抗菌作用，尤其是对大肠杆菌具有超强抑制作用，抑制率在98.0%，使用4年后，产品的抗菌性能未出现明显下降，具有长效、稳定的抗菌性能。
[0015]实例3 首先分别称取20g迷迭香叶、20g臭冷杉叶加入到烧杯中，再加入300mL去离子水，并将烧杯置于超声波振荡仪中，在220W、70°C下，超声提取2h，过滤，收集滤液，将滤液进行减压蒸馏，得到黄绿色透明液体，即混合提取液；随后向上述混合提取液中依次加入0.5g溶菌酶、0.3g0-甘露聚糖酶，搅拌1min，随后依次加入0.08g^-l，3-葡聚糖酶、0.05g几丁质酶，搅拌30min，再依次加入1g纳米二氧化娃、5g纳米二氧化钛，搅拌12h，过滤，分别收集滤渣和滤液，备用;再称取5g甲基异丙烯基甲酮加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在80°C，再加入200mL无水乙醇，向烧瓶中以3L/min的速率通入0.5L丙稀，搅拌20min，再加入0.3g过氧化月桂酰，搅拌反应3h，再依次加入5g聚乙二醇、6gl，4-丁二醇，搅拌lOmin，再依次加入0.3g 二月桂酸二丁基锡，搅拌反应4h，得到可降解改性聚氨酯；随后将上述步骤备用的滤渣加入到上述可降解改性聚氨酯中，搅拌反应40min，再依次加入1g桐油、上述步骤备用的滤液、2g纤维素，搅拌20min，得到混合料;最后称取600g聚乳酸加入到烧杯中，将烧杯置于油浴锅中，控制温度为80°C，搅拌3h，再加入上述混合料，搅拌40min，再加入到注塑机中注塑成型，得到一种纳米级抗菌塑料制品。
[0016]本实例操作简便，使用时，将本发明制得的抗菌纳米塑料制品制成沥水篮，经过对抗菌塑料制品的抗菌性能进行测试，本发明的抗菌塑料制品对细菌的抑制率在95.0%之间，具有较强抗菌作用，尤其是对大肠杆菌具有超强抑制作用，抑制率在99.0%，使用5年后，产品的抗菌性能未出现明显下降，具有长效、稳定的抗菌性能。
【主权项】
1.一种纳米级抗菌塑料制品的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)分别称取10?20g迷迭香叶、10?20g臭冷杉叶加入到烧杯中，再加入200?300mL去离子水，并将烧杯置于超声波振荡仪中，在200?220W、60?70°C下，超声提取I?2h，过滤，收集滤液，将滤液进行减压蒸馏，得到黄绿色透明液体，即混合提取液； (2)向上述混合提取液中依次加入0.3?0.5g溶菌酶、0.1?0.3gi3-甘露聚糖酶，搅拌5?1min，再依次加入0.05?0.08g^-l, 3-葡聚糖酶、0.03?0.05g几丁质酶，搅拌20?30min，再依次加入5?1g纳米二氧化娃、3?5g纳米二氧化钛，搅拌10?12h，过滤，分别收集滤渣和滤液，备用； (3)称取3?5g甲基异丙烯基甲酮加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在70?80°C，再加入100?200mL无水乙醇，向烧瓶中以I?3L/min的速率通入0.3?0.5L丙烯，搅拌10?20min，再加入0.1?0.3g过氧化月桂酰，搅拌反应2?3h，再依次加入3?5g聚乙二醇、4?6gl ,4-丁二醇，搅拌5?1min，再依次加入0.1?0.3g二月桂酸二丁基锡，搅拌反应3?4h，得到可降解改性聚氨酯； (4)将上述步骤(2)备用的滤渣加入到上述可降解改性聚氨酯中，搅拌反应30?40min，再依次加入5?1g桐油、上述步骤(2)备用的滤液、I?2g纤维素，搅拌10?20min，得到混合料； (5)称取500?600g聚乳酸加入到烧杯中，将烧杯置于油浴锅中，控制温度为70?80°C，搅拌2?3h，再加入上述混合料，搅拌30?40min，再加入到注塑机中注塑成型，得到一种纳米级抗菌塑料制品。
【文档编号】C08L67/04GK106046727SQ201610637406
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月5日 公开号201610637406.X, CN 106046727 A, CN 106046727A, CN 201610637406, CN-A-106046727, CN106046727 A, CN106046727A, CN201610637406, CN201610637406.X
【发明人】金峰, 孟浩影, 薛蕾
【申请人】宁波金特信钢铁科技有限公司