一种新瓷除菌筷及其制备工艺的制作方法

1.本发明涉及生活用品技术领域，具体涉及一种新瓷除菌筷及其制备工艺。


背景技术：

2.筷子是中国人传统的用餐工具，每逢公共场合集体用餐时，首先面临就是卫生问题，筷子的卫生问题成为每个人每天必须要面对的问题。现在常用的不锈钢、塑料、木质、竹等各种材质的筷子，都存在着各种的隐患性，例如不锈钢筷子耐用，但有重金属；塑料、木质、竹等材质筷子在反复使用中，有黄曲霉素及各种细菌无法处理，而严重影响人类健康，甚至危害生命，而且非常不耐用，必须定期更换，造成对环境的污染以及增加使用成本。
3.cn201110346061.x公开了一种增强玻璃陶瓷筷子强度的方法，包括以下生产步骤：取成品玻璃陶瓷筷子，对筷子表面进行机械抛光处理；将筷子胎体置放于不锈钢托架上，放入电热辊道窑炉中，使不锈钢托架连同筷子胎体一并以匀速、定向形式向前移动110～130秒钟后出炉；将加热后出炉的筷子胎体进入常温并流动的矿物油中降温；筷子出液后，待其冷却至室温，用除油清洗液对筷子进行除油清洁处理，然后在清水中清洗干净，制成本发明的玻璃陶瓷筷子。经该方法处理的玻璃陶瓷筷子的强度大幅度提高，其抗折强度可达到300mpa，筷子从一米高度自由落体至水泥地面时，筷子不断折。以上专利提供了陶瓷筷子及其制备方法，但是随着生活水平的提高，人们对多功能产品的需求越来越大。许多微生物是人类及动、植物的病原微生物，威胁着饲养动物、栽培植物的发展，威胁着人类自身的生存与发展。
4.针对上述技术问题，故需要进行改进。


技术实现要素：

5.本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种新瓷除菌筷及其制备工艺。
6.为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：
7.一种新瓷除菌筷，按重量份包括下述组分：三聚氰胺树脂6000-7000份、抗菌料300-500份、甲醛50-200份、纸浆2000-3000份、水份200-400份、固体剂150-300份、添加剂1-3份。
8.作为本发明的一种优选方案，一种新瓷除菌筷，按重量份包括下述组分：三聚氰胺树脂6500份、抗菌料400份、甲醛100份、纸浆2500份、水份300份、固体剂199份、添加剂1份。
9.作为本发明的一种优选方案，一种新瓷除菌筷，按重量份包括下述组分：三聚氰胺树脂6400份、抗菌料450份、甲醛150份、纸浆2600份、水份210份、固体剂188份、添加剂2份。
10.作为本发明的一种优选方案，一种新瓷除菌筷，按重量份包括下述组分：三聚氰胺树脂6700份、抗菌料330份、甲醛155份、纸浆2350份、水份282份、固体剂180份、添加剂3份。
11.作为本发明的一种优选方案，所述抗菌料为载银锌铜沸石抗菌料。
12.作为本发明的一种优选方案，所述添加剂选自玻璃纤维、碳纤维、剑麻纤维、空心玻璃微珠或炭粉中的一种或一种以上。
13.作为本发明的一种优选方案，所述固体剂为脂肪族胺类、芳族胺类、酰胺基胺类、潜伏固化类。
14.一种新瓷除菌筷的制备工艺，包括以下步骤：
15.步骤一：称取上述重量份数的三聚氰胺及纸浆，加入甲醛后，充分混合，60-80℃烘干，制得混合絮状物；
16.步骤二、将所述混合絮状物，粉碎成200-300目颗粒状，制得混合颗粒物；
17.步骤三、制备抗菌料；
18.步骤四、称取上述重量份数的固体剂及添加剂，和步骤三中的抗菌料加入到步骤二中混合颗粒物中，混合均匀后，加入到模具中压铸成型，冷却，制得新瓷除菌筷毛坯件；
19.步骤五、打磨；在步骤四的基础上，对新瓷除菌筷毛坯件进行打磨抛光，即得到所需的筷子；
20.步骤六、将步骤五中的的筷子烘烤后取出放入无菌室进行冷却，冷却后即时包装，得到筷子成品。
21.作为本发明的一种优选方案，所述步骤三中，抗菌料的制备具体包括以下步骤：
22.步骤3.1、将沸石活化处理：取沸石放置在400℃的热处理炉中，煅烧2h，以去除沸石孔道中残留的有机物杂质；
23.步骤3.2、然后取一定量的活化沸石，分散到水份中，用稀硝酸调节ph值为3.9，在50℃水浴下加入硝酸银、硝酸锌和硝酸铜混合溶液进行离子交换，离子交换后，将固体颗粒过滤、分离，然后用去水清洗至没有no3-存在，清洗后将粉体在120℃下干燥20h，经过研磨筛选后保留粒径为6μm的载银锌铜沸石抗菌剂粉末。
24.作为本发明的一种优选方案，所述步骤四中，模具中压铸温度为150-170℃，时间30-90秒。
25.本发明的有益效果是：与现有技术相比，
26.1.本发明的新瓷除菌筷，抗菌性强，具有长效的抗菌性，并且提高了新瓷除菌筷的耐磨性，增加制品的韧性；能够更好的抑制细菌等微生物的数量增长，包括对细菌、真菌(霉菌)、病毒等微生物具有抑制作用。
27.2.本发明的新瓷除菌筷制备工艺能够将固体剂、抗菌料、甲醛以及添加剂更有效地均匀分散，进一步增大纸浆与三聚氰胺树脂相互作用面积及界面结合力，以使得使用该新瓷除菌筷力学性能更加优异，大幅度提高新瓷除菌筷的强度和韧性，由于抗菌料中载银锌铜沸石抗菌料的抗菌特性使得新瓷除菌筷拥有优良的抗菌性能；另外，本发明的方法工艺简单，成本低廉，实用性好。
28.3.本发明由于添加了固体剂和添加剂；利于新瓷除菌筷的成型；同时，该固体剂它能使线型或轻度支链型的低聚物转变成三维网状结构，三聚氰胺树脂预聚体作为一种热固性树脂的预聚体，需要加入固体剂使其进一步固化成型；常用的固化剂有脂肪族胺类、芳族胺类、酰胺基胺类、潜伏固化类等，对于三聚氰胺树脂预聚体来说，适于选用酰胺基胺类固化剂，一方面，酰胺基胺类固化剂为线型分子，有利于提高新瓷除菌筷的韧性；另一方面，酰胺基上的羰基能与三聚氰胺树脂预聚体的氢发生氢键缔合，具有更好的相容性。
29.5.本发明由于添加了抗菌料：抗菌料为载银锌铜沸石抗菌料，可以提高原料的混合均匀程度。使得沸石具有很强的阳离子交换能力，从而减少聚合物和加工设备之间的摩
擦力，提高新瓷除菌筷表面的光洁度以及抗污性能。
30.6.本发明由于添加了纸浆，为“阿尔法”纤维素，健康环保，增加新瓷除菌筷的韧性；在新瓷除菌筷制备过程中，提高了整体耐磨性，添加剂的添加，弥补了纸浆加入带来的三聚氰胺树脂流动性下降的缺点。
具体实施方式
31.下面对本发明实施例作详细说明。
32.实施例1：
33.一种新瓷除菌筷，按重量份包括下述组分：三聚氰胺树脂6500份、抗菌料400份、甲醛100份、纸浆2500份、水份300份、固体剂199份、添加剂1份。
34.本发明的新瓷除菌筷，抗菌性强，具有长效的抗菌性，并且提高了新瓷除菌筷的耐磨性，增加制品的韧性；能够更好的抑制细菌等微生物的数量增长，包括对细菌、真菌(霉菌)、病毒等微生物具有抑制作用。
35.其中，抗菌料为载银锌铜沸石抗菌料；抗菌料中银、锌、铜的摩尔比为3：1：2，抗菌剂粒径为6μm；本发明由于添加了抗菌料：抗菌料为载银锌铜沸石抗菌料，可以提高原料的混合均匀程度；使得沸石具有很强的阳离子交换能力，从而减少聚合物和加工设备之间的摩擦力，提高新瓷除菌筷表面的光洁度以及抗污性能。
36.添加剂选自玻璃纤维、碳纤维、剑麻纤维、空心玻璃微珠或炭粉中的一种或一种以上。固体剂为脂肪族胺类、芳族胺类、酰胺基胺类、潜伏固化类。
37.一种新瓷除菌筷的制备工艺，包括以下步骤：
38.步骤一：称取重量份数的三聚氰胺6500份及纸浆2500份，加入甲醛100份后，充分混合，60-80℃烘干，制得混合絮状物；
39.步骤二、将所述混合絮状物，粉碎成200-300目颗粒状，制得混合颗粒物；
40.步骤三、制备抗菌料400份；
41.其中，抗菌料的制备具体包括以下步骤：
42.步骤3.1、将沸石活化处理：取沸石放置在400℃的热处理炉中，煅烧2h，以去除沸石孔道中残留的有机物杂质；
43.步骤3.2、然后取30份的活化沸石，分散到300份的水份中，用稀硝酸调节ph值为3.9，在50℃水浴下加入硝酸银、硝酸锌和硝酸铜混合溶液进行离子交换，离子交换后，将固体颗粒过滤、分离，然后用去水清洗至没有no3-存在，清洗后将粉体在120℃下干燥20h，经过研磨筛选后保留粒径为6μm的载银锌铜沸石抗菌剂粉末。
44.步骤四、称取重量份数的固体剂199份及添加剂1份，和步骤三中的抗菌料400份加入到步骤二中混合颗粒物中，混合均匀后，加入到模具中压铸成型，冷却，制得新瓷除菌筷毛坯件；模具中压铸温度为150-170℃，时间30-90秒。
45.步骤五、打磨；在步骤四的基础上，对新瓷除菌筷毛坯件进行打磨抛光，即得到所需的筷子；
46.步骤六、将步骤五中的的筷子烘烤后取出放入无菌室进行冷却，冷却后即时包装，得到筷子成品。
47.本发明由于添加了固体剂和添加剂；利于新瓷除菌筷的成型；同时，该固体剂它能
使线型或轻度支链型的低聚物转变成三维网状结构，三聚氰胺树脂预聚体作为一种热固性树脂的预聚体，需要加入固体剂使其进一步固化成型；常用的固化剂有脂肪族胺类、芳族胺类、酰胺基胺类、潜伏固化类等，对于三聚氰胺树脂预聚体来说，适于选用酰胺基胺类固化剂，一方面，酰胺基胺类固化剂为线型分子，有利于提高新瓷除菌筷的韧性；另一方面，酰胺基上的羰基能与三聚氰胺树脂预聚体的氢发生氢键缔合，具有更好的相容性。
48.本发明的新瓷除菌筷制备工艺能够将固体剂、抗菌料、甲醛以及添加剂更有效地均匀分散，进一步增大纸浆与三聚氰胺树脂相互作用面积及界面结合力，以使得使用该新瓷除菌筷力学性能更加优异，大幅度提高新瓷除菌筷的强度和韧性，由于抗菌料中载银锌铜沸石抗菌料的抗菌特性使得新瓷除菌筷拥有优良的抗菌性能；另外，本发明的方法工艺简单，成本低廉，实用性好。
49.本发明由于添加了纸浆，为“阿尔法”纤维素，健康环保，增加新瓷除菌筷的韧性；在新瓷除菌筷制备过程中，提高了整体耐磨性，添加剂的添加，弥补了纸浆加入带来的三聚氰胺树脂流动性下降的缺点。
50.具体的力学性能测试：
51.拉伸强度(mpa)
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50mpa
52.压缩强度(mpa)
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62mpa
53.抗菌性测试：
54.抗菌性能检测参照中华人民共和国国轻工行业标准qb/t2591-2003，采用贴膜法，考察样品6～48h的抗菌率，菌落总数测定参照gb/t4789.2-2003计数；
55.抗菌率的计算公式如下：r％＝(b-c)/b*100，其中，r为抗菌率(％)，b为空白对照样品平均回收菌数，cfu/片，c为抗菌样板平均回收菌数，cfu/片。
56.抗菌率测试结果如下：
[0057][0058]
另外，为测试以上新瓷除菌筷的耐磨性和长期实用磨损后的抗菌效果，将新瓷除菌筷进行模拟使用磨损测试，磨损测试选用莫氏硬度为3～4的磨料，摩擦1000次来模仿使用2年后的效果。摩擦后对样品清洗烘干，并按照上述方法测试抗菌效果。
[0059]
磨损率测试结果如下：
[0060][0061]
实施例2：
[0062]
一种新瓷除菌筷，按重量份包括下述组分：三聚氰胺树脂6400份、抗菌料450份、甲醛150份、纸浆2600份、水份210份、固体剂188份、添加剂2份。
[0063]
一种新瓷除菌筷的制备工艺，包括以下步骤：
[0064]
步骤一：称取重量份数的三聚氰胺6400份及纸浆2600份，加入甲醛150份后，充分混合，60-80℃烘干，制得混合絮状物；
[0065]
步骤二、将所述混合絮状物，粉碎成200-300目颗粒状，制得混合颗粒物；
[0066]
步骤三、制备抗菌料450份；
[0067]
其中，抗菌料的制备具体包括以下步骤：
[0068]
步骤3.1、将沸石活化处理：取沸石放置在400℃的热处理炉中，煅烧2h，以去除沸石孔道中残留的有机物杂质；
[0069]
步骤3.2、然后取21份的活化沸石，分散到210份的水份中，用稀硝酸调节ph值为3.9，在50℃水浴下加入硝酸银、硝酸锌和硝酸铜混合溶液进行离子交换，离子交换后，将固体颗粒过滤、分离，然后用去水清洗至没有no3-存在，清洗后将粉体在120℃下干燥20h，经过研磨筛选后保留粒径为6μm的载银锌铜沸石抗菌剂粉末。
[0070]
步骤四、称取重量份数的固体剂188份及添加剂2份，和步骤三中的抗菌料450份加入到步骤二中混合颗粒物中，混合均匀后，加入到模具中压铸成型，冷却，制得新瓷除菌筷毛坯件；模具中压铸温度为150-170℃，时间30-90秒。
[0071]
步骤五、打磨；在步骤四的基础上，对新瓷除菌筷毛坯件进行打磨抛光，即得到所需的筷子；
[0072]
步骤六、将步骤五中的的筷子烘烤后取出放入无菌室进行冷却，冷却后即时包装，得到筷子成品。
[0073]
具体的力学性能测试：
[0074]
拉伸强度(mpa)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
44mpa
[0075]
压缩强度(mpa)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
56mpa
[0076]
抗菌率测试结果如下：
[0077][0078]
磨损率测试结果如下：
[0079][0080]
实施例3：
[0081]
一种新瓷除菌筷，其特征在于，按重量份包括下述组分：三聚氰胺树脂6700份、抗菌料330份、甲醛155份、纸浆2350份、水份282份、固体剂180份、添加剂3份。
[0082]
一种新瓷除菌筷的制备工艺，包括以下步骤：
[0083]
步骤一：称取重量份数的三聚氰胺6700份及纸浆2350份，加入甲醛155份后，充分
混合，60-80℃烘干，制得混合絮状物；
[0084]
步骤二、将所述混合絮状物，粉碎成200-300目颗粒状，制得混合颗粒物；
[0085]
步骤三、制备抗菌料330份；
[0086]
其中，抗菌料的制备具体包括以下步骤：
[0087]
步骤3.1、将沸石活化处理：取沸石放置在400℃的热处理炉中，煅烧2h，以去除沸石孔道中残留的有机物杂质；
[0088]
步骤3.2、然后取28.2份的活化沸石，分散到282份的水份中，用稀硝酸调节ph值为3.9，在50℃水浴下加入硝酸银、硝酸锌和硝酸铜混合溶液进行离子交换，离子交换后，将固体颗粒过滤、分离，然后用去水清洗至没有no3-存在，清洗后将粉体在120℃下干燥20h，经过研磨筛选后保留粒径为6μm的载银锌铜沸石抗菌剂粉末。
[0089]
步骤四、称取重量份数的固体剂180份及添加剂3份，和步骤三中的抗菌料330份加入到步骤二中混合颗粒物中，混合均匀后，加入到模具中压铸成型，冷却，制得新瓷除菌筷毛坯件；模具中压铸温度为150-170℃，时间30-90秒。
[0090]
步骤五、打磨；在步骤四的基础上，对新瓷除菌筷毛坯件进行打磨抛光，即得到所需的筷子；
[0091]
步骤六、将步骤五中的的筷子烘烤后取出放入无菌室进行冷却，冷却后即时包装，得到筷子成品。
[0092]
具体的力学性能测试：
[0093]
拉伸强度(mpa)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
53mpa
[0094]
压缩强度(mpa)
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68mpa
[0095]
抗菌率测试结果如下：
[0096][0097]
磨损率测试结果如下：
[0098][0099]
实施例4：
[0100]
一种新瓷除菌筷，按重量份包括下述组分：三聚氰胺树脂6310份、抗菌料360份、甲醛180份、纸浆2630份、水份308份、固体剂210份、添加剂2份。
[0101]
一种新瓷除菌筷的制备工艺，包括以下步骤：
[0102]
步骤一：称取重量份数的三聚氰胺6310份及纸浆2630份，加入甲醛180份后，充分混合，60-80℃烘干，制得混合絮状物；
[0103]
步骤二、将所述混合絮状物，粉碎成200-300目颗粒状，制得混合颗粒物；
[0104]
步骤三、制备抗菌料360份；
[0105]
其中，抗菌料的制备具体包括以下步骤：
[0106]
步骤3.1、将沸石活化处理：取沸石放置在400℃的热处理炉中，煅烧2h，以去除沸石孔道中残留的有机物杂质；
[0107]
步骤3.2、然后取30.8份的活化沸石，分散到308份的水份中，用稀硝酸调节ph值为3.9，在50℃水浴下加入硝酸银、硝酸锌和硝酸铜混合溶液进行离子交换，离子交换后，将固体颗粒过滤、分离，然后用去水清洗至没有no3-存在，清洗后将粉体在120℃下干燥20h，经过研磨筛选后保留粒径为6μm的载银锌铜沸石抗菌剂粉末。
[0108]
步骤四、称取重量份数的固体剂210份及添加剂2份，和步骤三中的抗菌料360份加入到步骤二中混合颗粒物中，混合均匀后，加入到模具中压铸成型，冷却，制得新瓷除菌筷毛坯件；模具中压铸温度为150-170℃，时间30-90秒。
[0109]
步骤五、打磨；在步骤四的基础上，对新瓷除菌筷毛坯件进行打磨抛光，即得到所需的筷子；
[0110]
步骤六、将步骤五中的的筷子烘烤后取出放入无菌室进行冷却，冷却后即时包装，得到筷子成品。
[0111]
具体的力学性能测试：
[0112]
拉伸强度(mpa)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
41mpa
[0113]
压缩强度(mpa)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
53mpa
[0114]
抗菌率测试结果如下：
[0115][0116]
磨损率测试结果如下：
[0117][0118]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。