本發(fā)明涉及一種用于木塑復合材料的抗菌劑,屬于抗菌材料技術領域。
背景技術:
木塑復合材料(Wood-Plastic Composites,WPC)是以熱塑性塑料作為基體,以經過預處理的植物粉末或木纖維作為填料或增強體,按一定比例與添加所需的各種助劑進行混合,經過擠出、層壓、模壓或者注塑的方式制備成的一種復合材料。其具有較好的彈性模量、抗壓、抗彎曲、耐用等性能,同時還具有原料資源化、成本經濟化、產品可塑化、使用環(huán)保化和回收再生化等特點。因此,木塑復合材料在許多領域都有著廣泛的應用。
隨著木塑復合材料的應用與發(fā)展,人們發(fā)現:木塑復合材料容易被霉腐和腐朽真菌侵害,甚至降解,減輕質量,大大影響其使用性能和使用壽命。為克服此不足,本領域技術人員通過在木塑復合材料中添加適量的抗菌劑,使得木塑復合材料具有一定防腐抗菌作用,可以大大提高木塑復合材料的使用性能和延長使用壽命,從而促進木塑復合材料的應用與發(fā)展。例如,中國專利公告號為CN101787167B公開了名為“一種高性能抗菌木塑復合材料及其制備方法”的專利,其將含有季銨鹽活性抗菌單體和惡唑烷酮類抗菌單體的無水乙醇溶液噴灑在植物纖維粉表面,經攪拌、干燥、氮化及Co60輻射進行表面接枝改性植物纖維粉來提高木塑復合材料的抗菌性。雖然其能獲得一定的抗菌性能,但是殺菌效果并不十分理想。因此,繼續(xù)探索與研究木塑復合材料的抗菌性能是必要的。
技術實現要素:
針對上述現有技術的不足,本發(fā)明所要解決的技術問題是提出了一種能有效地提高抗菌效果的用于木塑復合材料的抗菌劑。
一種用于木塑復合材料的抗菌劑,由以下重量份配比的各組分制成:光催化陶瓷粉40~50份、植物提取物25~30份、殼聚糖10~15份、三氯生3~7份、海泡石粉10~15份、硅藻土粉10~15份、硼酸鋅3~6份、聚六亞甲基胍鹽酸鹽4~6份、納米氧化銅1~3份。
進一步,
一種用于木塑復合材料的抗菌劑,由以下重量份配比的各組分制成:光催化陶瓷粉45份、植物提取物28份、殼聚糖12份、三氯生5份、海泡石粉12份、硅藻土粉12份、硼酸鋅5份、聚六亞甲基胍鹽酸鹽5份、納米氧化銅2份。
進一步,
所述的光催化陶瓷粉是由5~10份Bi2W2O9陶瓷粉、5~10份Bi2W3O12陶瓷粉和5~9份K6Nb10.8O30陶瓷粉組成。
進一步,
所述的光催化陶瓷粉是由7份Bi2W2O9陶瓷粉、8份Bi2W3O12陶瓷粉和7份K6Nb10.8O30陶瓷粉組成。
進一步,
所述的植物提取物是由以下重量份配比的各組分制成:牛蒡根4~6份、番瀉葉5~8份、穿心蓮2~4份、竹葉15~20份、車前草6~8份、兩面針3~6份、大蒜10~20份。
進一步,
所述的植物提取物是由以下重量份配比的各組分制成:牛蒡根5份、番瀉葉7份、穿心蓮3份、竹葉18份、車前草7份、兩面針5份、大蒜15份。
進一步,
所述的植物提取物是按照以下步驟制備得到:
1)將按重量份準確稱好的植物提取物組成成分粉碎成粗粉,過100~120目篩,加80~90份水,升溫至90~100℃進行熱水浸提2~3次,且每次提取30~40min,過濾,合并濾液;
2)調節(jié)pH值至4.0~6.0,加入1~3%纖維素和2~4%果膠酶酶解,酶解溫度為40~50℃,酶解時間為1~2h;
3)將酶解液進行超聲提取,超聲溫度為40~50℃、超聲頻率為30~40kHz、超聲提取時間為0.5~1h;
4)加乙醇調節(jié)醇濃度到60~80%,靜置,待沉淀完全后,傾出上清液,過濾,濃縮,干燥,過200~300目篩后得到植物提取物。
與現有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明具有更優(yōu)異的抗菌效果:通過不同抗菌功能的活性抗菌單體復合,不但充分利用了無機抗菌單體的抗菌殺菌功能,而且還利用了高分子抗菌單體的抗菌殺菌功能,實現了長時高效的多重殺菌功能。
2、本發(fā)明通過Bi2W2O9陶瓷粉、Bi2W3O12陶瓷粉和K6Nb10.8O30陶瓷粉三種光催化陶瓷復合,同時還結合納米氧化銅,大大地提高了在有光源狀態(tài)下抗菌能力,有效地將細菌等殺死或抑制,延長木塑復合材料的壽命。植物提取物、殼聚糖、三氯生、硼酸鋅和聚六亞甲基胍鹽酸鹽能在無光源狀態(tài)下繼續(xù)發(fā)揮強的抗菌能力,提高抗菌劑的抗菌性能。此外,植物提取物是采用多種抗菌成分組成的植物提取物,實現了多重殺菌功能,使抗菌性更持久。
3、海泡石粉和硅藻土粉既能作為抗菌單體的載體,均勻地分布在木塑復合材料中,同時還保持高效的吸附性能,提高木塑復合材料的抗菌性能,又能與光催化陶瓷粉作為木塑復合材料的填充劑,提高木塑復合材料的力學性能,使其應用領域更廣泛。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種用于木塑復合材料的抗菌劑,為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確,以下對本發(fā)明進一步詳細說明。
一種用于木塑復合材料的抗菌劑,由以下重量份配比的各組分制成:光催化陶瓷粉40~50份、植物提取物25~30份、殼聚糖10~15份、三氯生3~7份、海泡石粉10~15份、硅藻土粉10~15份、硼酸鋅3~6份、聚六亞甲基胍鹽酸鹽4~6份、納米氧化銅1~3份。
進一步,
所述的光催化陶瓷粉是由5~10份Bi2W2O9陶瓷粉、5~10份Bi2W3O12陶瓷粉和5~9份K6Nb10.8O30陶瓷粉組成。
進一步,
所述的光催化陶瓷粉是由7份Bi2W2O9陶瓷粉、8份Bi2W3O12陶瓷粉和7份K6Nb10.8O30陶瓷粉組成。
進一步,
所述的植物提取物是由以下重量份配比的各組分制成:牛蒡根4~6份、番瀉葉5~8份、穿心蓮2~4份、竹葉15~20份、車前草6~8份、兩面針3~6份、大蒜10~20份。
進一步,
所述的植物提取物是由以下重量份配比的各組分制成:牛蒡根5份、番瀉葉7份、穿心蓮3份、竹葉18份、車前草7份、兩面針5份、大蒜15份。
進一步,
所述的植物提取物是按照以下步驟制備得到:
1)將按重量份準確稱好的植物提取物組成成分粉碎成粗粉,過100~120目篩,加80~90份水,升溫至90~100℃進行熱水浸提2~3次,且每次提取30~40min,過濾,合并濾液;
2)調節(jié)pH值至4.0~6.0,加入1~3%纖維素和2~4%果膠酶酶解,酶解溫度為40~50℃,酶解時間為1~2h;
3)將酶解液進行超聲提取,超聲溫度為40~50℃、超聲頻率為30~40kHz、超聲提取時間為0.5~1h;
4)加乙醇調節(jié)醇濃度到60~80%,靜置,待沉淀完全后,傾出上清液,過濾,濃縮,干燥,過200~300目篩后得到植物提取物。
實施例1
一種用于木塑復合材料的抗菌劑,由以下重量份配比的各組分制成:光催化陶瓷粉45份、植物提取物28份、殼聚糖12份、三氯生5份、海泡石粉12份、硅藻土粉12份、硼酸鋅5份、聚六亞甲基胍鹽酸鹽5份、納米氧化銅2份。
實施例2
一種用于木塑復合材料的抗菌劑,由以下重量份配比的各組分制成:光催化陶瓷粉40份、植物提取物25份、殼聚糖10份、三氯生3份、海泡石粉10份、硅藻土粉10份、硼酸鋅3份、聚六亞甲基胍鹽酸鹽4份、納米氧化銅1份。
實施例3
一種用于木塑復合材料的抗菌劑,由以下重量份配比的各組分制成:光催化陶瓷粉50份、植物提取物30份、殼聚糖15份、三氯生7份、海泡石粉15份、硅藻土粉15份、硼酸鋅6份、聚六亞甲基胍鹽酸鹽6份、納米氧化銅3份。
在背景技術(CN101787167B中實施例1且植物纖維粉沒有經過表面處理)配方的基礎上,將添加上述實施例1-3制得的用于木塑復合材料的抗菌劑與未添加抗菌劑(空白組)制備得到的木塑復合材料采用現有技術進行力學性能測試,測試結果如下表1所示:
表1木塑復合材料力學性能測試結果
同時,還對上述實施例1-3制得的用于木塑復合材料的抗菌劑采用現有技術進行抗菌性能測試,測試結果如下表2所示:
表2抗菌劑抗菌性能測試結果
當然,上面只是本發(fā)明優(yōu)選的具體實施方式作了詳細描述,并非以此限制本發(fā)明的實施范圍,凡依本發(fā)明的原理、構造以及結構所作的等效變化,均應涵蓋于本發(fā)明的保護范圍內。