[发明专利]一种环保抗菌型海绵及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保抗菌型海绵及其制备方法，采用纳米Ag‑Zn/壳聚糖抗菌剂，克服了单独使用纳米银抗菌剂所存在的自身化学性质活泼导致易老化和变色等缺点，将纳米银‑锌复合抗菌剂加入到海绵中，其杀菌效果更好，稳定性更强；所用组分均为绿色环保可降解材料，所制得的产品也更加绿色环保，具有良好的生物相容性，制备过程和使用过程对人体无危害。

技术领域

本发明属于海绵制品领域，具体涉及一种环保抗菌型海绵及其制备方法。

背景技术

海绵是一种极为常见的多孔材料，具有良好的吸水性，部分具有良好的弹性、变形恢复性等等性能，能够用于清洁物品或用于生产一些舒适柔软的座垫。

人造海绵作为一种日常生活用品,已经存在了几十年的历史。现在市场上销售的海绵类用品,主要由聚氨酯和聚苯乙烯制备而成,不但其生产过程会污染环境,而且废弃后的海绵很难降解。人造海绵的原料主要来源于石油,随着石油资源的不断减少,原料来源也将是一个严重的问题。进入二十一世纪后,人们对环保有了进一步的认识,势必要有一种新的环保型海绵将其替代。

目前来说，市场上海绵的生成成本与海绵密度呈正相关，密度越高成本也越高，但低密度海绵的物理性能往往不如高密度海绵，特别是在作为座垫等方面的使用，因而寻求一种低密度却有良好力学性能能够符合国际上座垫海绵所需力学性能标准的低密度高弹性海绵是一大发展方向。同时目前海绵的制备过程中产生的污染较大，海绵多为人造高聚物难以降解，发泡剂在发泡过程中对人造成危害、对环境造成污染，也是一个亟待解决的问题。

发明内容

为解决目前海绵的制备过程中产生的污染较大，人造高聚物难以降解，发泡剂在发泡过程中对人造成危害、对环境造成污染的问题，本发明提供了一种环境友好且具备优良力学性能的环保抗菌型海绵。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种环保抗菌型海绵，所述环保抗菌型海绵的制备原料包括以下重量份数的物质：纳米纤维素60～70份，抗菌剂3～10重量份，瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵30～45重量份，十二烷基硫酸钠1～5份，甘油2.5～4.5重量份和硼酸1.1～2.5重量份。

作为优选，所述环保抗菌型海绵的制备原料包括以下重量份数的物质：纳米纤维素65～70份，抗菌剂5～8重量份，瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵35～40重量份，十二烷基硫酸钠2.1～3.5份，甘油3～4.5重量份和硼酸1.5～2.2重量份。

作为优选，所述的抗菌剂为纳米Ag-Zn/壳聚糖，通过将纳米银和纳米锌共同负载于壳聚糖上获得，其中纳米银和纳米锌的摩尔比例为1:10～20。

作为优选，所述环保抗菌型海绵的制备原料还包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1～1重量份。

作为优选，所述的纳米纤维素的颗粒或纤维的直径优选为1～20nm，最优选为5～10nm。

所述环保抗菌型海绵的制备方法包括以下制备步骤：

S1、纳米Ag-Zn/壳聚糖抗菌剂的制备：

1)按摩尔比为1:10～20称取AgNO3、ZnCl2溶于去离子水中，然后加入AgNO3和ZnCl2总质量的80％～150％的PVP混合，待样品完全溶解后置于微波炉中，加热反应5～10min，制得的混合溶液；

2)称取一定量的壳聚糖加入到步骤1)中制备的混合溶液中，超声10min后，过滤，250℃下真空干燥，制得微纳米Ag-Zn/壳聚糖抗菌材料；

S2、环保抗菌型海绵的制备：

1)将纳米纤维素材料溶解于稀醋酸溶液中，随后滴加0.1N的氢氧化钠溶液，直至溶液pH值为7.5～8.0，析出并过滤得到凝胶溶液；