一种基于纳米银的抗菌生态板材的制作方法

文档序号:28611861发布日期:2022-01-22 12:32阅读:128来源:国知局

1.本发明涉及一种板材,尤其是涉及一种基于纳米银的抗菌生态板材。


背景技术:

2.学校、地铁、火车站、医院、娱乐场所等公共环境中,使用的饰面材料为常规生态板。在日常清洁和消毒工作不够,往往会成为微生物和细菌繁殖的有利场所,从而会增加疾病的传播、影响人们的健康。特别是全世界人民经受了“非典”、“禽流感”,“新型冠状病毒”的冲击后。人民更加懂得健康的重要性。日常生活中更加注重饰面板装修材料的环保健康功能。板材制品在全屋定制产品大量使用:如办公桌,衣柜,鞋柜,书柜等家具。居家环境中使用越来越多。对板材的能否杀菌,除菌,抗菌已经成为是人们普遍关注的问题。尤其是与人体直接接触的办公家具,书桌,椅子,衣柜等产品的抗菌性能更为重要。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提供一种具有抗菌性的板材。
4.本发明的目的通过以下技术方案实现:一种基于纳米银的抗菌生态板材,包括板材层以及附着在基层一面或多面的抗菌层;所述抗菌层上附着有纳米银。
5.在日常使用环境中,本发明的纳米银会适度的释放出银离子。微生物本身表面带有负电荷,而带有正电荷的银离子会被牵引至微生物表面,因为电荷不平衡使细胞壁破裂。另外,当银离子进入微生物内部后,会与微生物体内的酶产生反应,破坏微生物体内脱氢酶的巯基,阻止其繁殖复制。所述板材层可选用任意一种复合材料板材、重组木板材等常见的板材实现。抗菌层可以采用任意一种可以附着纳米银材料的现有技术实现。本发明采用物理方式抑菌杀菌,抗菌效果良好持久,且对人体及环境无毒副作用,采用本发明的板材生产家居,能够显著提高家居及居住环境的洁净程度,减少疾病的传播,让消费者使用起来安心、省心。
6.进一步的,所述抗菌层包括柔性基层,所述柔性基层的背向于板材层的表面设有阵列状分布的菱形凸起;抗菌层还包括热固性或光固性的抗菌涂层,所述抗菌涂层内包含纳米银。
7.所述背向于板材层指的是在板材成品中朝向外部的一面,与之相对的,本发明中面向于板材层指的是与板材层结合的一面。柔性基层的背向于板材层的表面设有阵列状分布的菱形凸起,其目的在于在形成热固性或光固性的抗菌涂层时(主要针对采用浸渍方式施加涂层的工艺),对液态的热固性或光固性的抗菌涂层材料吸附以及阻流,避免抗菌涂层因滴落而吸附不足而过薄,同时也可以避免涂层在固化过程中因蒸发及表面张力的原因聚集在局部而导致涂层厚度不均。菱形凸起可以采用任意一种技术实现,如模压、化学蚀刻等。采用化学蚀刻时,可使用保护膜对需要保留的部位进行覆盖保护,使得需要去除的部分与蚀刻溶液反应而成分流失。具体采用何种蚀刻溶液和保护膜,可以根据柔性基层的材料性质而决定。
8.更进一步的,所述菱形凸起其两对相对的内角分别为60
°
、120
°

9.在浸渍时,使菱形凸起60
°
角沿上下分布则具有最优的阻流、吸附效果,又可避免阻流过大而在菱形凸起边缘形成液滴导致表面不平。
10.更进一步的,所述板材层包括芯板以及覆盖于芯板一侧面或两侧面的缓冲层。
11.芯板可以选用任意一种芯板实现,如重组木板、欧松板、拼接板等。其作用是为板材提供支持强度。所述缓冲层可选用任一种具有一定形变能力的材料实现,如牛皮纸、木皮等,起作用是对芯板表面提供缓冲,避免芯板受冲击而损坏。
12.优选的,所述柔性基层为三聚氰胺浸渍纸,所述菱形凸起为在三聚氰胺浸渍纸冲压形成。
13.优选的,所述柔性基层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层,所述菱形凸体通过在柔性基层表面附着铜箔后蚀刻而成。
14.在这种优选方式中,可以选用聚对苯二甲酸乙二醇酯层表面覆盖铜箔的覆铜板来实现,使用曝光菲林及显影液在覆铜板上形成菱形图案图案后,使用蚀刻液对无图案的区域进行蚀刻便可得到阵列的菱形凸起。采用此种方法成本较高,但是形成的菱形凸起精密度较高,金属的菱形凸起也具有较好的耐久度,不易因变形失效。除此以外,可以采用磁控溅射的形式在柔性基层上形成菱形凸起。
15.可选择的,所述抗菌层为热固化涂层,其原料为按重量计的0.1-0.5%的粒径平均为5nm-7nm的纳米银颗粒,1-5份的稳定剂以及余量的大豆蛋白胶,所述稳定剂包括序列如seq id no.1所示的多肽;或所述抗菌层为热固化涂层,其原料为按重量计的0.1-0.5%的粒径平均为5nm-7nm的纳米银颗粒以及余量的水性聚氨脂。
16.大豆蛋白胶无甲醛等挥发性有害物质,环保健康,且可热固化,工艺简单,深受市场欢迎。可选用任意一种现有的大豆蛋白胶黏剂实现。但是大豆蛋白胶有非常明显的缺点:胶合强度低、耐水性差、抗微生物降解能力低,通常需要通过酚醛改性,添加异氰酸酯(二苯基甲烷二异氰酸酯mdi胶)才能提高相关稳定性,这是一种有毒的化学物质,主要经呼吸道吸入轻则引起眼睛和上呼吸道的刺激和损伤,重则可引起皮肤水肿,组织坏死,支气管痉挛致窒息也可导致化学性肺炎与肺水肿,甚至引起ards(急性呼吸窘迫综合征),日久尚可形成肺纤维化。为解决大豆蛋白胶的问题,本发明特别提供一种短链多肽型的稳定剂,其序列为asp cys asn asn gln glu cys glu his asn asp ile glu asn arg arg gln asp his cys gln gln glu cys glu his。该稳定剂在涂层固化前及冷却的末期(温度低于50℃)时以肽含量20-60%的溶液形式喷洒的形式添加入涂层中,可以显著改善涂层的胶合强度和耐水性,且可以使得涂层具备一定的导电性,有利于离子在涂层内运转。该改性剂无毒、环保,只需要定期喷涂改性剂养护,便可使得涂层具有长效的抗菌特性。热固化涂层也可以使用现有的水性聚氨脂作为胶合剂,以降低生产成本。
17.可选择的,所述大豆蛋白胶其原料包括按重量计的大豆粉100份,水300份,石灰乳60份,30wt%的氢氧化钠溶液8份,硅酸钠15份。
18.上述大豆蛋白胶无任何酚醛改性剂,有利于人体健康。
19.本发明采用物理方式抑菌杀菌,抗菌效果良好持久,且对人体及环境无毒副作用,采用本发明的板材生产家居,能够显著提高家居及居住环境的洁净程度,减少疾病的传播,让消费者使用起来安心、省心,具有较大的市场价值和环保效益。
具体实施方式
20.下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
21.实施例1本实施例提供一种基于纳米银的抗菌生态板材,包括板材层以及附着在基层一面的抗菌层;所述抗菌层上附着有纳米银。除本实施所提供的结构外,对于其他各面也裸露于外的产品,也可以在其他裸露的面设置抗菌层。
22.进一步的,所述抗菌层包括柔性基层,所述柔性基层的背向于板材层的表面设有阵列状分布的菱形凸起;抗菌层还包括热固性或光固性的抗菌涂层,所述抗菌涂层内包含纳米银。
23.更进一步的,所述菱形凸起其两对相对的内角分别为60
°
、120
°

24.更进一步的,所述板材层包括芯板以及覆盖于芯板两侧面的缓冲层。
25.本实施例的芯板为欧松板,缓冲层为平剖木皮层。
26.优选的,所述柔性基层为三聚氰胺浸渍纸,所述菱形凸起为在三聚氰胺浸渍纸采用模具加热压制形成。
27.优选的,所述抗菌层为热固化涂层,其原料为按重量计的0.5%的粒径平均为5nm-7nm的纳米银颗粒,5份的稳定剂以及余量的大豆蛋白胶,所述稳定剂包括序列如seq id no.1所示的多肽以及质量为多肽5倍的缓冲液(tris30.2g(0.25摩尔),gly188g(2.5摩尔),加水溶解定容至1l而得缓冲液,调节ph为8.1)。
28.本实施例中,三聚氰胺浸渍纸在加入了三分之二稳定剂的热固化涂层溶液中浸渍30秒,并采用90℃烤箱进行热固化,热固化时间10分钟。在冷却至50℃时,喷洒上剩余的稳定剂,风干后便可获得涂层。
29.优选的,所述大豆蛋白胶其原料包括按重量计的大豆粉100份,水300份,石灰乳60份,30wt%的氢氧化钠溶液8份,硅酸钠15份。
30.实施例2本实施例提供一种基于纳米银的抗菌生态板材,其物理结构与实施例1一致。
31.优选的,本实施例柔性基层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层,所述菱形凸体通过在柔性基层表面附着铜箔后蚀刻而成。
32.优选的,所述抗菌层为热固化涂层,其原料为按重量计的0.1%的粒径平均为5nm-7nm的纳米银颗粒,3份的稳定剂以及余量的大豆蛋白胶,所述稳定剂包括序列如seq id no.1所示的多肽。
33.优选的,所述大豆蛋白胶其原料包括按重量计的大豆粉100份,水300份,石灰乳60份,30wt%的氢氧化钠溶液8份,硅酸钠15份。
34.实施例3本实施例提供一种基于纳米银的抗菌生态板材,其物理结构与实施例1一致。
35.优选的,所述柔性基层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层,所述菱形凸体通过在柔性基层表面附着铜箔后蚀刻而成。具体而言,可采用菲林在有显影液或显影膜的覆铜板表面曝光形成图案,除去未曝光区域的显影液或膜层,对铜层进行蚀刻,便可获得菱形的铜凸体。
36.优选的,本实施例菌层为热固化涂层,其原料为按重量计的0.5%的粒径平均为5nm-7nm的纳米银颗粒以及余量的水性聚氨脂。
37.实施例4本实施例提供一种基于纳米银的抗菌生态板材,其物理结构与实施例1一致。
38.优选的,所述柔性基层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层,所述菱形凸体通过在柔性基层表面附着铜箔后蚀刻而成。
39.优选的,所述抗菌层为光固化涂层,其原料为按重量计的0.3%的粒径平均为5nm-7nm的纳米银颗粒,70%双酚a型环氧丙烯酸酯,25%三缩丙二醇双丙烯酸酯以及余量的1
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羟基环己基苯甲酮,以 200mw/cm2的紫外光,照射200s 使涂料固化。
40.实施例5本实施例提供一种基于纳米银的抗菌生态板材,其物理结构与实施例1一致。
41.优选的,所述柔性基层为三聚氰胺浸渍纸,所述菱形凸起为在三聚氰胺浸渍纸冲压形成。
42.优选的,所述抗菌层为热固化涂层,其原料为按重量计的0.5%的粒径平均为5nm-7nm的纳米银颗粒,以及余量的大豆蛋白胶。
43.优选的,所述大豆蛋白胶其原料包括按重量计的大豆粉100份,水300份,石灰乳60份,30wt%的氢氧化钠溶液8份,硅酸钠15份。
44.实施例6本实施例提供一种基于纳米银的抗菌生态板材,其结构与实施例1相同。
45.优选的,所述柔性基层为三聚氰胺浸渍纸,所述菱形凸起为在三聚氰胺浸渍纸冲压形成。
46.优选的,所述抗菌层为热固化涂层,其原料为按重量计的0.5%的粒径平均为5nm-7nm的纳米银颗粒,5份谷氨酸以及余量的大豆蛋白胶。谷氨酸以肽含量40%的溶液形式喷涂在固化后的涂层表面。
47.优选的,所述大豆蛋白胶其原料包括按重量计的大豆粉100份,水300份,石灰乳60份,30wt%的氢氧化钠溶液8份,硅酸钠15份。
48.实验例1抗菌性测试配置浓度为5
×
10^5cfu/ml的金黄色葡萄球菌悬液,喷涂在0.3m2以上实施例的板材抗菌层表面,喷洒量为10ml.在遮光气密保存60min,使用500ml纯水冲洗板材抗菌层,收集冲洗液5ml,涂覆在bp平板培养基上34℃培养60小时,对其中的菌落进行计数。每实施例进行3组测试,其结果的中位数如下:实施例金黄色葡萄球菌菌落数/个1227324351168配置浓度为5
×
10^5cfu/ml的绿脓杆菌悬液,喷涂在0.3m2以上实施例的板材抗菌层表面,喷洒量为10ml.在遮光气密保存60min,使用500ml纯水冲洗板材抗菌层,收集冲洗
液5ml,涂覆在平板完全培养基上35℃培养72小时,对其中的菌落进行计数。每实施例进行3组测试,其结果的中位数如下:实施例绿脓杆菌菌落数/个132632405868实验例2胶合强度测试实施例(gb/t9286)刻划法/级112131405465实验例3耐水性实施例(gb/t1733-1993)水浸法处理后外观1无变化2无变化3无变化4起泡、脱落,干燥后遍布裂纹5起泡、脱落,干燥后遍布裂纹虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的,但是,熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此,所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
49.序列表《110》深圳市松博宇科技股份有限公司《120》一种基于纳米银的抗菌生态板材《160》1《170》siposequencelisting1.0《210》1《211》26《212》prt《213》人工序列(artificialsequence)《400》1
asp cys asn asn gln glu cys glu his asn asp ile glu asn arg arg1
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