一种铜包覆电气石复合抗菌填料及其制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种Cu/电气石复合抗菌功能填料，属功能材料【技术领域】。该功能填料的主要原料为电气石、可溶性铜盐，其中电气石质量百分比98％-99.9％，可溶性Cu盐质量百分比0.1％-2.0％的；它以1-10微米范围的电气石作为载体，利用电气石的自发极化特性，通过固相法将金属铜离子固定在电气石表面，获得Cu包覆电气石复合抗菌功能填料。该抗菌填料制备设备简单，实现了废物的零排放，具有抗菌性能优异、成本较低、不变色等优点，可应用于涂料、塑料、日化产品、陶瓷等领域。
【专利说明】一种铜包覆电气石复合抗菌填料及其制备工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及抗菌材料领域，具体公开了一种铜包覆电气石复合抗菌填料及其制备工艺。
【背景技术】
[0002]随着人体健康和环保意识的提高，人们对日常使用的卫生用品、化学品、家用电器、建筑材料、水净化装置、食品包装、纺织用品等的抗菌性有了较高的要求，从而极大地推动了抗菌材料的发展与应用，目前抗菌产品已成为家电、建材、日化市场中最富有竞争力的品种之一。
[0003]抗菌材料主要有天然抗菌剂和人工制备的各种有机、无机及复合抗菌剂。天然抗菌剂以天然植物为原料，通过物理化学的方法提取而得，易受提取工艺复杂，资源供应不足等的限制；有机抗菌剂一般通过有机合成而得，已有较长的应用历史，但有机抗菌剂在具有较好抗菌性能的同时，也存在耐热性差、易分解、寿命短、工艺复杂等不足。
[0004]在此基础上，无机抗菌剂逐渐进入人们的视野，目前国内外的无机抗菌剂主要利用金属离子(银、铜、锌)的杀菌作用达到抗菌目的，制备方式一般是将金属离子或者金属氧化物负载于稳定性较好的无机材料(沸石、粘土、磷酸锆、磷酸钙、二氧化硅、玻璃、活性炭等)，从而实现无机材料的稳定性与金属离子的抗菌高效性、广谱性的结合，该类抗菌材料可通过多种加工方法与不同的基材进行混合制成各种抗菌制品，目前已普遍使用的包括抗菌陶瓷、抗菌涂料、抗菌塑料、抗菌纤维等。
[0005]电气石族矿物是一种具有压 电性和热电性的硼硅酸盐矿物，化学分子式为XY3Z6[Si6O18] [BO3]3(O, OH, F)4，具有优异的异级对称结构，能产生类似于磁铁磁极的自发极化。
[0006]本发明以超细电气石粉为载体，利用电气石的自发极化性，通过固相法将金属铜离子固定在电气石表面，获得铜包覆电气石复合抗菌填料。
【发明内容】
[0007]本发明的主要目的是针对上述现有抗菌剂受资源的限制、耐热性差、易分解、使用寿命短、工艺复杂等问题，提供一种抗菌性强、耐高温、耐久性好、安全性高的铜包覆电气石复合抗菌填料。进一步，本发明提供前述铜包覆电气石复合抗菌填料的制备工艺。
[0008]为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下:
[0009]一种铜包覆电气石复合抗菌填料，采用质量百分比的如下原料:
[0010]电气石粉98%~99.9%
[0011]可溶性铜盐0.1%~2%
[0012]所述的电气石粉为粒度分布在I~10微米范围内的镁电气石粉、无碱铁电气石粉或黑电气石粉；
[0013]所述的可溶性铜盐为硝酸铜、 硫酸铜或氯化铜。[0014]通过进一步优选上述各成分及其比例，本发明的铜包覆电气石复合抗菌填料具有较好的抗菌性、耐温性、耐久性、安全性。
[0015]本发明进一步包括前述铜包覆电气石复合抗菌填料的制备工艺，包括步骤:
[0016]1、称取适量I~10微米粒度范围的电气石粉，并称取适量的可溶性铜盐配制溶液，将两者共同注入研磨装置，研磨I~2次，研磨时间10~20min ；
[0017]2、研磨结束后，将均匀的混合物转移至真空干燥炉中，在100°C~200°C温度下进行真空条件下的稳定化处理，冷却取出即得铜包覆电气石复合抗菌填料。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0019]1、以I~10微米范围内的天然电极性矿物-电气石作为载体，成本较低，具有较好的热稳定性，可在高温下作为陶瓷、塑料等的填料进行使用；
[0020]2、采用0.1 %~2.0%的可溶性铜盐为抗菌组分，与银系、锌系抗菌填料相比，具有抗菌性能优异、成本较低、不变色等优点，可应用于涂料、塑料、日化产品、陶瓷、纺织纤维等领域；
[0021]3、电气石具有优异的异 级对称结构，能产生类似于磁铁磁极的自发极化，本发明以I~10微米范围内的电气石粉为载体，利用电气石的自发极化特性，通过固相法将金属铜离子固定在电气石表面，达到缓慢释放抗菌组分铜离子的目的；
[0022]4、本发明通过研磨的方式，在100°C~200°C条件下进行真空稳定化处理，工艺及生产设备简单，无需添置专用设备，且实现了废物的零排放，节能环保。
【具体实施方式】
[0023]下面结合【具体实施方式】对本发明的上述
【发明内容】
作进一步的详细描述。
[0024]实施例1
[0025]本实施例列举的铜包覆电气石复合抗菌填料，配方及质量百分比如下:
[0026]电气石粉99.60%;
[0027]可溶性铜盐0.40%。
[0028]上述电气石粉为无碱铁电气石粉，可溶性铜盐为硝酸铜。
[0029]制备工艺如上所述，抗菌性能按照中国《消毒技术规范》(2002版)记载的振荡烧瓶试验方法进行抗菌性能测试，菌种为大肠杆菌。测试结果如下表所示:
[0030]
【权利要求】
1.一种铜包覆电气石复合抗菌填料，其特征在于，采用质量百分比的如下原料: 电气石粉 98%~99.9% 可溶性铜盐0.1%~2%， 所述的电气石粉为粒度分布在I~10微米范围内的镁电气石粉、无碱铁电气石粉或黑电气石粉； 所述的可溶性铜盐为硝酸铜、硫酸铜或氯化铜。
2.根据权利要求1所述的一种铜包覆电气石复合抗菌填料的制备工艺，其特征在于是利用电气石的自发极化特性，通过固相法将抗菌金属铜离子固定在电气石表面。
3.根据权利要求1所述的一种Cu包覆电气石复合抗菌功能填料，其制备过程通过研磨的方式，并在100°c~200°C温度下 进行真空稳定化处理，从而将金属铜离子包覆在电气石表面。
【文档编号】C09C3/06GK103497544SQ201310492980
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】何登良 申请人:绵阳师范学院