本發(fā)明屬于塑料領域，涉及一種抗菌聚碳酸酯復合薄膜，本發(fā)明還涉及該抗菌聚碳酸酯復合薄膜的制備方法。
背景技術：
：自然界中存在著各種各樣的微生物，在日常生活中，微生物與人們有著密不可分的聯(lián)系，而部分細菌、真菌、病毒等作為病原菌卻嚴重危害著人類的健康，甚至危及生命。面對日益猖獗的致病細菌的危害，人類在抗菌方面不斷進行研究和探索。聚碳酸酯是一種強韌的熱塑性塑料，是一種分子結構特殊、綜合性能優(yōu)良的熱塑性工程樹脂。目前，它的應用迅速發(fā)展，在五大工程樹脂中的應用中，排名第二，僅次于尼龍的應用。聚碳酸酷的分子鏈上含有苯環(huán)和碳酸脂結構，因此，其分子鏈的剛性非常大。由于聚碳酸酷的這種特殊的分子結構，決定了聚碳酸酷的許多獨特的力學、熱學、光學等方面的性能。聚碳酸酯無色透明，耐弱酸、耐弱堿、耐中性油，耐熱、抗沖擊，在普通使用溫度內都有良好的機械性能。聚碳酸酯薄膜因為具有良好的力學性能和生物相容性，廣泛應用于生物工程、組織工程、生物檢測等領域，但這些塑料制品在使用過程中易受細菌污染，不利于人們的身體健康，為了解決這方面的問題，抗菌塑料應運而生。由于抗菌塑料可以從根本上減少或者避免人與人、人與物、物與物之間細菌的交叉感染，具有抗菌功能的塑料制品普遍受到人們的重視和歡迎。一些研究結果顯示，所用的抗菌材料要具有高效、光譜和長效抗菌以及耐熱性好、安全性高等特點。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是為了解決上述提到的現(xiàn)有技術中的不足，提供一種抗菌聚碳酸酯復合薄膜及其制備方法，該抗菌聚碳酸酯復合薄膜具有很好的力學性能和抗菌性能，具有很好的應用前景。為達上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種抗菌聚碳酸酯復合薄膜，由以下組分按重量份數(shù)制成：聚碳酸酯100-140份、玻璃纖維布10-20份、聚酯纖維10-20份、多孔羥基磷灰石6-12份、碳納米纖維6-12份、甲殼素纖維4-8份、馬來酸酐3-5份、貝殼粉6-10份、硬脂酸鋅3-5份、聚乙烯吡咯烷酮1-2份、丙酸鈣4-6份、檸檬酸鈉3-5份、木香10-20份、梔子10-20份、夏枯草8-16份、白芨8-16份、茶樹油4-6份。優(yōu)選的，一種抗菌聚碳酸酯復合薄膜，由以下組分按重量份數(shù)制成：聚碳酸酯100份、玻璃纖維布10份、聚酯纖維10份、多孔羥基磷灰石6份、碳納米纖維6份、甲殼素纖維4份、馬來酸酐3份、貝殼粉6份、硬脂酸鋅3份、聚乙烯吡咯烷酮1份、丙酸鈣4份、檸檬酸鈉3份、木香10份、梔子10份、夏枯草8份、白芨8份、茶樹油4份。優(yōu)選的，一種抗菌聚碳酸酯復合薄膜，由以下組分按重量份數(shù)制成：聚碳酸酯140份、玻璃纖維布20份、聚酯纖維20份、多孔羥基磷灰石12份、碳納米纖維12份、甲殼素纖維8份、馬來酸酐5份、貝殼粉10份、硬脂酸鋅5份、聚乙烯吡咯烷酮2份、丙酸鈣6份、檸檬酸鈉5份、木香20份、梔子20份、夏枯草16份、白芨16份、茶樹油6份。優(yōu)選的，一種抗菌聚碳酸酯復合薄膜，由以下組分按重量份數(shù)制成：聚碳酸酯120份、玻璃纖維布15份、聚酯纖維15份、多孔羥基磷灰石9份、碳納米纖維9份、甲殼素纖維6份、馬來酸酐4份、貝殼粉8份、硬脂酸鋅4份、聚乙烯吡咯烷酮1.5份、丙酸鈣5份、檸檬酸鈉4份、木香15份、梔子15份、夏枯草12份、白芨12份、茶樹油5份。本發(fā)明的另一目的是提供一種抗菌聚碳酸酯復合薄膜的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：(1)稱取玻璃纖維布耳料和聚酯纖維耳料，清洗至無泥漿、污物等，干燥至無水分，然后將干燥后的玻璃纖維布耳料和聚酯纖維耳料分別送入切段機進行切段，分別切成長度為4-5cm的小段料；(2)按配比稱取步驟(1)所得的玻璃纖維布小段料和聚酯纖維小段料，混合均勻后送入微波干燥機進行微波干燥，微波干燥溫度為150-200℃，時間為1-3min；(3)將步驟(2)微波干燥后的混合物料送入納米研磨機，進行研磨，得混合粉末；(4)將多孔羥基磷灰石、貝殼粉超微粉碎至325目，備用；(5)配制0.5mol/L的氫氧化鈉水溶液，然后將碳納米纖維、甲殼素纖維、步驟(4)超微粉碎的多孔羥基磷灰石、貝殼粉加入到配制的氫氧化鈉水溶液中，在攪拌條件下超聲處理30min，然后清洗至中性，干燥，備用；(6)稱取木香、梔子、夏枯草、白芨，總重量記為1份，加入6份蒸餾水，加熱至50±5℃浸泡1h，然后小火煎煮2h，濾過，收集濾液，將濾液進行噴霧干燥，得中藥粉末；(7)將聚乙烯吡咯烷酮、丙酸鈣、檸檬酸鈉加入到其總重量100-120倍的乙醇水溶液中，攪拌溶解分散均勻后，加入步驟(6)所得的中藥粉末，分散均勻，然后加入步驟(5)處理后的碳納米纖維、甲殼素纖維、多孔羥基磷灰石、貝殼粉，充分浸潤后，間歇超聲1h后，干燥，得抗菌混合料；(8)將聚碳酸酯、馬來酸酐、步驟(3)所得的混合粉末加入反應釜中，攪拌加熱到130-180℃后繼續(xù)攪拌30min至物料完全熔融后，再加入硬脂酸鋅、茶樹油、步驟(7)所得的抗菌混合料，充分攪拌熔融混合均勻后，將反應釜中混合物料置于雙輥開煉機上繼續(xù)熔融混合，混合溫度為140-180℃，混合時間為30min；(9)將步驟(8)經雙輥開煉機熔融混合后的混合物料采用塑料吹膜機擠出吹膜，即得所述的抗菌聚碳酸酯復合薄膜。優(yōu)選的，步驟(7)中所述的乙醇水溶液的乙醇、水的體積比為1:1。優(yōu)選的，步驟(7)中所述的間歇超聲方式為超聲頻率為20-30KHz，超聲功率為20-50w，每隔5min超聲10min。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：(1)本發(fā)明抗菌聚碳酸酯復合薄膜以聚碳酸酯為本體，選用玻璃纖維、聚酯纖維、碳納米纖維增強聚碳酸酯，進一步提高了聚碳酸酯的耐熱性、耐腐蝕性、韌性、抗疲勞性以及低溫抗裂性，大大提高了聚碳酸酯的力學性能。(2)本發(fā)明本發(fā)明選取廢棄的玻璃纖維下腳料、聚酯纖維下腳料為原料，變廢為寶，既降低了原料成本，循環(huán)經濟，又進一步提高了聚碳酸酯的耐熱性、耐腐蝕性，提高了聚碳酸酯的韌性、抗疲勞性以及低溫抗裂性，大大提高了聚碳酸酯的力學性能。(3)本發(fā)明中的丙酸鈣、檸檬酸鈉、中藥有效成分通過間歇超聲方法負載在被堿處理的多孔羥基磷灰石、碳納米纖維、甲殼素纖維、貝殼粉上，可以使它們負載的更均勻，本發(fā)明將多孔羥基磷灰石、碳納米纖維、甲殼素纖維、貝殼粉用氫氧化鈉水溶液處理后，使它們表面的極性降低，大大改善了它們在聚碳酸酯基體中的分散效果，以及它們與其他原材料共混后的相容性好，擠出后不會發(fā)生析出現(xiàn)象，同時堿處理后，在其表面引入了羥基基團，可以使丙酸鈣、檸檬酸鈉等與羥基結合吸附在其表面不易脫落。(4)本發(fā)明配方中的多孔羥基磷灰石、碳納米纖維、甲殼素纖維、貝殼粉在結合吸附抗菌材料的基礎上，又因具有多孔結構，具有一定的吸附性，使制得的聚碳酸酯薄膜具有一定的除臭的功能，同時又能使制得的復合薄膜具有一定的空氣透過性和呼吸性，過濾微細粒子，吸附細菌，以利于更好的抗菌抑菌，以及降低了聚碳酸酯復合薄膜的密度，得到一種輕量化抗菌聚碳酸酯復合薄膜。(5)本發(fā)明的制備方法中，將玻璃纖維小段料和聚酯纖維小段料現(xiàn)進行微波干燥處理后，再進行納米研磨，微波干燥處理后，使得小段料變脆，再納米研磨時，就會減少研磨時間而達到所需要的粒度，節(jié)省生產時間；所有原材料在反應釜中熔融共混后，又轉到雙輥開煉機繼續(xù)熔融共混，共混效果好，共混后相容性好，擠出后不會發(fā)生析出現(xiàn)象，擠出吹塑的薄膜表面光滑、無流痕，且對聚碳酸酯的力學性能基本無影響。(6)本發(fā)明制得的聚碳酸酯復合薄膜對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等常規(guī)性細菌具有很好的抑菌作用，且對細菌具有一定的吸附作用，促進聚碳酸酯復合薄膜抗菌抑菌，抑菌時效長，且生物可降解，對環(huán)境無污染，制備方法簡單，適合工業(yè)批量生產，具有很好的應用前景。具體實施方式為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術方案，下面通過實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。但下述的實施例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權利保護范圍，本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準。實施例1一種抗菌聚碳酸酯復合薄膜，由以下組分按重量份數(shù)制成：聚碳酸酯100份、玻璃纖維布10份、聚酯纖維10份、多孔羥基磷灰石6份、碳納米纖維6份、甲殼素纖維4份、馬來酸酐3份、貝殼粉6份、硬脂酸鋅3份、聚乙烯吡咯烷酮1份、丙酸鈣4份、檸檬酸鈉3份、木香10份、梔子10份、夏枯草8份、白芨8份、茶樹油4份。所述抗菌聚碳酸酯復合薄膜的制備方法包括以下步驟：(1)稱取玻璃纖維布耳料和聚酯纖維耳料，清洗至無泥漿、污物等，干燥至無水分，然后將干燥后的玻璃纖維布耳料和聚酯纖維耳料分別送入切段機進行切段，分別切成長度為4-5cm的小段料；(2)按配比稱取步驟(1)所得的玻璃纖維布小段料和聚酯纖維小段料，混合均勻后送入微波干燥機進行微波干燥，微波干燥溫度為150-200℃，時間為1-3min；(3)將步驟(2)微波干燥后的混合物料送入納米研磨機，進行研磨，得混合粉末；(4)將多孔羥基磷灰石、貝殼粉超微粉碎至325目，備用；(5)配制0.5mol/L的氫氧化鈉水溶液，然后將碳納米纖維、甲殼素纖維、步驟(4)超微粉碎的多孔羥基磷灰石、貝殼粉加入到配制的氫氧化鈉水溶液中，在攪拌條件下超聲處理30min，然后清洗至中性，干燥，備用；(6)稱取木香、梔子、夏枯草、白芨，總重量記為1份，加入6份蒸餾水，加熱至50±5℃浸泡1h，然后小火煎煮2h，濾過，收集濾液，將濾液進行噴霧干燥，得中藥粉末；(7)將聚乙烯吡咯烷酮、丙酸鈣、檸檬酸鈉加入到其總重量100-120倍的、乙醇、水的體積比為1:1的乙醇水溶液中，攪拌溶解分散均勻后，加入步驟(6)所得的中藥粉末，分散均勻，然后加入步驟(5)處理后的碳納米纖維、甲殼素纖維、多孔羥基磷灰石、貝殼粉，充分浸潤后，間歇超聲1h后，干燥，得抗菌混合料，所述間歇超聲方式為超聲頻率為20-30KHz，超聲功率為20-50w，每隔5min超聲10min；(8)將聚碳酸酯、馬來酸酐、步驟(3)所得的混合粉末加入反應釜中，攪拌加熱到130-180℃后繼續(xù)攪拌30min至物料完全熔融后，再加入硬脂酸鋅、茶樹油、步驟(7)所得的抗菌混合料，充分攪拌熔融混合均勻后，將反應釜中混合物料置于雙輥開煉機上繼續(xù)熔融混合，混合溫度為140-180℃，混合時間為30min；(9)將步驟(8)經雙輥開煉機熔融混合后的混合物料采用塑料吹膜機擠出吹膜，即得所述的抗菌聚碳酸酯復合薄膜。實施例2一種抗菌聚碳酸酯復合薄膜，由以下組分按重量份數(shù)制成：聚碳酸酯140份、玻璃纖維布20份、聚酯纖維20份、多孔羥基磷灰石12份、碳納米纖維12份、甲殼素纖維8份、馬來酸酐5份、貝殼粉10份、硬脂酸鋅5份、聚乙烯吡咯烷酮2份、丙酸鈣6份、檸檬酸鈉5份、木香20份、梔子20份、夏枯草16份、白芨16份、茶樹油6份。所述抗菌聚碳酸酯復合薄膜的制備方法包括以下步驟：(1)稱取玻璃纖維布耳料和聚酯纖維耳料，清洗至無泥漿、污物等，干燥至無水分，然后將干燥后的玻璃纖維布耳料和聚酯纖維耳料分別送入切段機進行切段，分別切成長度為4-5cm的小段料；(2)按配比稱取步驟(1)所得的玻璃纖維布小段料和聚酯纖維小段料，混合均勻后送入微波干燥機進行微波干燥，微波干燥溫度為150-200℃，時間為1-3min；(3)將步驟(2)微波干燥后的混合物料送入納米研磨機，進行研磨，得混合粉末；(4)將多孔羥基磷灰石、貝殼粉超微粉碎至325目，備用；(5)配制0.5mol/L的氫氧化鈉水溶液，然后將碳納米纖維、甲殼素纖維、步驟(4)超微粉碎的多孔羥基磷灰石、貝殼粉加入到配制的氫氧化鈉水溶液中，在攪拌條件下超聲處理30min，然后清洗至中性，干燥，備用；(6)稱取木香、梔子、夏枯草、白芨，總重量記為1份，加入6份蒸餾水，加熱至50±5℃浸泡1h，然后小火煎煮2h，濾過，收集濾液，將濾液進行噴霧干燥，得中藥粉末；(7)將聚乙烯吡咯烷酮、丙酸鈣、檸檬酸鈉加入到其總重量100-120倍的、乙醇、水的體積比為1:1的乙醇水溶液中，攪拌溶解分散均勻后，加入步驟(6)所得的中藥粉末，分散均勻，然后加入步驟(5)處理后的碳納米纖維、甲殼素纖維、多孔羥基磷灰石、貝殼粉，充分浸潤后，間歇超聲1h后，干燥，得抗菌混合料，所述間歇超聲方式為超聲頻率為20-30KHz，超聲功率為20-50w，每隔5min超聲10min；(8)將聚碳酸酯、馬來酸酐、步驟(3)所得的混合粉末加入反應釜中，攪拌加熱到130-180℃后繼續(xù)攪拌30min至物料完全熔融后，再加入硬脂酸鋅、茶樹油、步驟(7)所得的抗菌混合料，充分攪拌熔融混合均勻后，將反應釜中混合物料置于雙輥開煉機上繼續(xù)熔融混合，混合溫度為140-180℃，混合時間為30min；(9)將步驟(8)經雙輥開煉機熔融混合后的混合物料采用塑料吹膜機擠出吹膜，即得所述的抗菌聚碳酸酯復合薄膜。實施例3一種抗菌聚碳酸酯復合薄膜，由以下組分按重量份數(shù)制成：聚碳酸酯120份、玻璃纖維布15份、聚酯纖維15份、多孔羥基磷灰石9份、碳納米纖維9份、甲殼素纖維6份、馬來酸酐4份、貝殼粉8份、硬脂酸鋅4份、聚乙烯吡咯烷酮1.5份、丙酸鈣5份、檸檬酸鈉4份、木香15份、梔子15份、夏枯草12份、白芨12份、茶樹油5份。所述抗菌聚碳酸酯復合薄膜的制備方法包括以下步驟：(1)稱取玻璃纖維布耳料和聚酯纖維耳料，清洗至無泥漿、污物等，干燥至無水分，然后將干燥后的玻璃纖維布耳料和聚酯纖維耳料分別送入切段機進行切段，分別切成長度為4-5cm的小段料；(2)按配比稱取步驟(1)所得的玻璃纖維布小段料和聚酯纖維小段料，混合均勻后送入微波干燥機進行微波干燥，微波干燥溫度為150-200℃，時間為1-3min；(3)將步驟(2)微波干燥后的混合物料送入納米研磨機，進行研磨，得混合粉末；(4)將多孔羥基磷灰石、貝殼粉超微粉碎至325目，備用；(5)配制0.5mol/L的氫氧化鈉水溶液，然后將碳納米纖維、甲殼素纖維、步驟(4)超微粉碎的多孔羥基磷灰石、貝殼粉加入到配制的氫氧化鈉水溶液中，在攪拌條件下超聲處理30min，然后清洗至中性，干燥，備用；(6)稱取木香、梔子、夏枯草、白芨，總重量記為1份，加入6份蒸餾水，加熱至50±5℃浸泡1h，然后小火煎煮2h，濾過，收集濾液，將濾液進行噴霧干燥，得中藥粉末；(7)將聚乙烯吡咯烷酮、丙酸鈣、檸檬酸鈉加入到其總重量100-120倍的、乙醇、水的體積比為1:1的乙醇水溶液中，攪拌溶解分散均勻后，加入步驟(6)所得的中藥粉末，分散均勻，然后加入步驟(5)處理后的碳納米纖維、甲殼素纖維、多孔羥基磷灰石、貝殼粉，充分浸潤后，間歇超聲1h后，干燥，得抗菌混合料，所述間歇超聲方式為超聲頻率為20-30KHz，超聲功率為20-50w，每隔5min超聲10min；(8)將聚碳酸酯、馬來酸酐、步驟(3)所得的混合粉末加入反應釜中，攪拌加熱到130-180℃后繼續(xù)攪拌30min至物料完全熔融后，再加入硬脂酸鋅、茶樹油、步驟(7)所得的抗菌混合料，充分攪拌熔融混合均勻后，將反應釜中混合物料置于雙輥開煉機上繼續(xù)熔融混合，混合溫度為140-180℃，混合時間為30min；(9)將步驟(8)經雙輥開煉機熔融混合后的混合物料采用塑料吹膜機擠出吹膜，即得所述的抗菌聚碳酸酯復合薄膜。性能測試本發(fā)明對實施例1-3所制備的抗菌聚碳酸酯復合薄膜進行了質量檢測，測試標準和測試結果如表1所示。表1抗菌聚碳酸酯復合薄膜的力學性能測試結果特性參數(shù)測試標準實施例1實施例2實施例3表面外觀/無流痕無流痕無流痕透光率％ASTMD1003665155拉伸強度MPaASTMD638605966斷裂伸長率％ASTMD638121116123從表1數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明的聚碳酸酯復合薄膜在添加了若干種無機材料后，最后產品的斷裂伸長率并沒有下降，而且產品表面光滑、無流痕，呈半透明狀態(tài)，使產品的應用選擇性更大。本發(fā)明對實施例1-3所制備的抗菌聚碳酸酯復合薄膜按照QB/T25912003《抗菌塑料抗菌性能試驗方法和抗菌效果》標準進行了抗細菌性能的測試，測試結果如表2所示。表2抗細菌性能測試結果從表2中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的抗菌聚碳酸酯復合薄膜具有良好的抗菌性能。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其目的在于讓熟悉此項技術的人了解本
發(fā)明內容并加以實施，應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出對本發(fā)明所選用原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇，或者對上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，通過任何合適的方式進行組合等，這些等效替換及輔助成分的添加、具體技術特征的組合等也視為本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁1 2 3