具有抗菌功能的環保給水軟管的製作方法

2023-05-05 19:34:36

專利名稱：：具有抗菌功能的環保給水軟管的製作方法
技術領域：
：本發明涉及供水管網的塑料管領域，尤其是一種給水軟管。技術背景當飲用水中的有機物含量高時，即使在自來水出廠時保持很高的餘氯，給水管道內仍可檢出幾十種細菌，主要是以有機物為基質的異養菌。隨著水管內存貯水的時間延長，管內水體的濁度和異養菌均呈增高趨勢，當水體內的有機物被消耗完時，細菌會主動遷移到管內壁生存，水管內壁存在著增塑劑等有機遷移物，使得細菌可得以繼續大量繁殖，細菌在管壁內的長期生長形成生物膜，誘發管壁腐蝕和結垢，生物膜的老化脫落引起水體惡化，濁度和色度上升並產生異臭味。現有的給水軟管存在的缺陷抗菌性能差、不能符合安全標準要求、環保性差。
發明內容為了克服已有的給水管道的抗菌性能差、不能符合安全標準要求、環保性差的不足，本發明提供一種能有效抑制微生物生長、抗菌效果好、符合安全標準要求、具有良好的環保性能的具有抗菌功能的環保給水軟管。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種具有抗菌功能的環保給水軟管，所述環保給水軟管的材料包括PVC樹脂、增塑劑、熱穩定劑、無機有機複合抗菌劑和潤滑劑，所述PVC樹脂的平均聚合度90(M300;各個組份的質量比例為PVC樹脂100份；增塑劑:4070份;熱穩定劑2~4份；無機有機複合抗菌劑0.1~0.4份；潤滑齊!J:0.2~0.6份；所述無機有機複合抗菌劑的各個組份及其質量比例為電氣石粉90-120份；氧化鋅20-35份；納米銀10-20份；沸石粉45-55份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚10-15份。進一歩，所悉^ft有機複合抗菌劑的各個組份及其質量比例為電氣石粉100份；氧化鋅20-35份；納米銀10-20份；沸石粉45-55份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚10-15份。再進一步，所述無機有機複合抗菌劑的各個組份及其質量比例為:電氣石粉100份；氧化鋅25-30份；納米銀10-15份；沸石粉50-55份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚10-12份。更進一步，所述無機有機複合抗菌劑的各個組份及其質量比例為-電氣石粉100份；氧化鋅30份；納米銀10份；沸石粉50份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚10份。作為優選的一種方案所述環保給水軟管的材料還包括填充劑，所述填充劑的質量比例為0.1-30份。作為優選的另一種方案所述增塑劑為檸檬酸酯類增塑劑。作為優選的再一種方案所述熱穩定劑為鈣/鋅複合穩定劑。進一步，所述潤滑劑為內潤滑劑或外潤滑劑。再進一步，所述環保給水軟管的材料的各個組份的質量比例為PVC樹脂100份；增塑劑35~65份；熱穩定劑34份；無機有機複合抗菌劑0.18~0.33份；潤滑劑0.3~0.5份。更進一步，所述環保給水軟管的材料的各個組份的質量比例為-PVC樹脂100份；增塑劑50份；熱穩定劑4份；無機有機複合抗菌劑0.2份；潤滑劑0.4份。本發明的技術構思為PVC樹脂PVC樹脂的性能決定於平均聚合度的大小。平均聚合度愈大機械性能愈高，加工難度越大。平均聚合度愈小機械性能愈小，加工難度越小。結合本發明是應用於與水接觸的軟質PVC水管，選用平均聚合度在卯0-1300最為合適。增塑劑選用根據歐美等發達國家對鄰苯二甲酸脂類增塑劑的限制，本發明不含鄰苯二甲酸脂類增塑劑，檸檬酸酯類增塑劑是當今世界各國公認的無毒增塑劑，國外己做過慢性毒理試驗表明:乙醯基檸檬酸三正丁酯，無論在急性、慢性的，還是在亞急性的試驗中，不會引起明顯的病理過程。鑑於乙醯基檸檬酸三正丁酯的低毒性，美國食品和藥物管理局(FDA)不但批准它用作食品包裝及醫療用具的MM增塑劑，同時也批准它作為食品添加劑。經篩選比較乙醯基檸檬酸三正丁酯(ATBC)增塑效率高、無毒、價格低。符合本發明的要求。熱穩定劑選用本發明對重金屬含量要求特別高，既要環保又要無毒，符合本發明要求的穩定劑有三大類有機錫類穩定劑因揮發性氣味太濃不適合；稀土類穩定劑因種類小材料採購困難，難以大規模生產而不採用；複合類穩定劑中的鈣/鋅複合穩定劑為環保無毒，符合美國FDA以及歐盟EAP,且價格低能大量採購。填充料的選用普通碳酸鈣在塑料製品中能起到一種骨架作用，並且能降低材料成本，而加入經過表面處理的納米碳酸鈣對塑料製品尺寸的穩定性有很大作用，能提高製品的衝擊強度及拉伸強度，還可以提高製品的表面光澤和表面平整性。並且能降低材料成本。潤滑劑的選用硬脂酸和硬脂酸鈣的加入可降低PVC與加工機械磨擦和PVC內磨擦；ACR可提高PVC塑化過程。電氣石是一種在無光源狀態下能永久產生陽離子材料，將其作為複合抗菌劑的載體可使被添加的塑料材料表面均勻地分布陽離子，在水體中游離的微生物均帶陰離子，它們會被電氣石所產生的陽離子吸附在水管表面，而水管表面均勻地分布著納米銀、鋅等抗菌劑可有效地將除真菌(黴菌、藻類)外的所有微生物殺死或抑制其生長，而真菌類的微生物則由2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚抑制其生長。複合抗菌劑發生相互作用的機理A:納米銀、氧化鋅與沸石粉:在三維骨骼結構的沸石結構內加入抗菌性能優異的納米銀、鋅離子，使得銀、鋅離子能長期有效的有控制的釋放，達到長效抗菌效果。B:電氣石粉是一種在無光源狀態下能永久產生陽離子材料，作為複合抗菌劑的載體它充當將水體中游離的細菌吸附到管壁上的作用。C、2，4，4'一三氯一2'—羥基二苯醚是一種有機抗菌劑，它會吸附於微生物的細胞壁上，繼而穿透細胞壁，進入細胞內並與胞內的脂質和蛋白質反應，使之發生變化，從而導致低分子量的細胞內容物流出至微生物死亡。它對各類革蘭氏陽性和陰性菌、真菌、酵母菌有很強的抑殺作用。複合抗菌劑可添加到以下的PVC樹脂材料中，添加量0.1%0.4%，PP(PP畫R)PVC(UPVCCPVC)PE(HDPELDPE)ABSEVA。本發明的有益效果主要表現在能有效抑制微生物生長、抗菌效果好、符合安全標準要求、環保性能良好。圖1是具有抗菌功能的環保給水軟管的粒料製備工藝流程圖。具體實施方式下面結合附圖對本發明作進一步描述。實施例1參照圖1，一種具有抗菌功能的環保給水軟管，所述環保給水軟管的材料包括PVC樹脂、增塑劑、熱穩定劑、無機有機複合抗菌劑和潤滑劑，所述PVC樹脂的平均聚合度900-1300;各個組份的質量比例為PVC樹脂100份；增塑劑40~70份；熱穩定劑2~4份；無機有機複合抗菌劑0.10.4份；潤滑劑0.2~0.6份；所述無機有機複合抗菌劑的各個組份及其質量比例為電氣石粉90-120份；氧化鋅20-35份；納米銀10-20份；沸石粉45-55份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚10-15份。本實施例中，PVC樹脂100份；增塑劑40份；熱穩定劑2份；無機有機複合抗菌劑0.1份；潤滑劑0.2份；在無機有機複合抗菌劑中，電氣石粉90份；氧化鋅20份；納米銀IO份；沸石粉45份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚10份。本實施例的增塑劑為檸檬酸酯類增塑劑。所述熱穩定劑為鈣/鋅複合穩定劑。所述潤滑劑為內潤滑劑或外潤滑劑。在高速混合機內按材料配方的比列和先後順序加入熱混後,在單螺杆擠出機上進行擠出切粒,加工溫度控制在110-17(^C,粒徑及長度控制在3x3mm之間。再通過得到的粒料加工成軟管。實例l:按照BS6920:2000標準測試方法，對實施列的環保、無毒、抗菌軟質PVC粒料重金屬水中溶出物進行測試，結果見表ltableseeoriginaldocumentpage11表l按照BS6920:2000標準測試方法，對實施列的環保、無毒、抗菌軟質PVC粒料細胞毒素進行測試，見表2:Extract提取物Growthofelltissue(monolayer)agentblank空白對照ZincSulfatevalidationsolution(cytotoxic)硫酸鋅溶液(毒)sample樣品healthy,confluent健康celldeath細胞死亡healthy,confluent健康表2按照BS6920:2000標準測試方法，對實施列的環保、無毒、抗菌軟質PVC粒料抗菌性能進行測試，見表3:領lji式樣及參考樣(Incubationtemperature:30±1C)MDODmg/1Testcontainer(product)樣品1.63mg/1Negativereference(glass)sample玻璃0.3mg/1Positivereference(paraffinwax)sample石蠟7.1mg/1Tvieandissolvedoxygenconcentrationofthenegativecontrol原7_R8.2mg/1_________表3。實施例2本實施例中，PVC樹脂100份；增塑劑45份；熱穩定劑2.2份；無機有機複合抗菌劑0.2份；潤滑劑0.3份；在無機有機複合抗菌劑中，電氣石粉100份；氧化鋅22份；納米銀13份；沸石粉48份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚12份。本實施例中，所述環保給水軟管的材料還包括填充劑，所述填充劑的質量比例為0.1~30份；優選為填充劑5份。本實施例的其他工作過程與實施例1相同。實施例3本實施例中，PVC樹脂100份；增塑劑46份；熱穩定劑2.5份；無機有機複合抗菌劑0.3份；填充劑8份；潤滑劑0.4份；在無機有機複合抗菌劑中，電氣石粉100份；氧化鋅28份；納米銀16份；沸石粉52份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚14份本實施例的其他工作過程與實施例1相同。實施例4本實施例中，PVC樹脂100份；增塑劑48份；熱穩定劑-2.9份；無機有機複合抗菌劑0.32份；填充劑15份；潤滑劑0.52份；在無機有機複合抗菌劑中，電氣石粉110份；氧化鋅30份；納米銀18份；沸石粉54份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚15份。本實施例的其他工作過程與實施例1相同。實施例5本實施例中，PVC樹脂100份；增塑劑50份；熱穩定劑4{分；無機有機複合抗菌劑0.2份；填充劑10份；潤滑劑0.4份；在無機有機複合抗菌劑中，電氣石粉120份；氧化鋅32份；納米銀15份；沸石粉55份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚14份。本實施例的其他工作過程與實施例1相同。實施例6本實施例中，PVC樹脂100份；增塑劑60份；熱穩定劑4份；無機有機複合抗菌劑0.35份；填充劑25份；潤滑劑0.6份；在無機有機複合抗菌劑中，電氣石粉100份；氧化鋅20份；納米銀IO份；沸石粉45份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚10份。本實施例的其他工作過程與實施例1相同。實施例7本實施例中，PVC樹脂100份；增塑劑65份；熱穩定劑4份；無機有機複合抗菌劑0.4份；填充劑30份；潤滑劑0.6份；在無機有機複合抗菌劑中，電氣石粉100份；氧化鋅22份；納米銀15份；沸石粉50份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚13份。本實施例的其他工作過程與實施例1相同。實施例8本實施例中，PVC樹脂100份；增塑劑68份；熱穩定劑3.4份；無機有機複合抗菌劑0.33份；填充劑22份；潤滑劑0.5份；在無機有機複合抗菌劑中，電氣石粉1GG^;氧化鋅35份；納米銀20份；沸石粉55份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚15份。本實施例的其他工作過程與實施例1相同。實施例9本實施例中，PVC樹脂100份；增塑劑35份；熱穩定劑3份；無機有機複合抗菌劑0.18份；填充劑24.8份；潤滑劑0.3份；在無機有機複合抗菌劑中，電氣石粉100份；氧化鋅25份；納米銀IO份；沸石粉50份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚10份。本實施例的其他工作過程與實施例1相同。實施例10本實施例中，PVC樹脂100份；增塑劑65份；熱穩定劑4份；無機有機複合抗菌劑0.33份；填充劑18.5份；潤滑劑0.5份；在無機有機複合抗菌劑中，電氣石粉100份；氧化鋅28份；納米銀13.5份；沸石粉52.4份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚11.8份。本實施例的其他工作過程與實施例1相同。實施例11本實施例中，PVC樹脂100份；增塑劑44份；熱穩定劑3.65份；無機有機複合抗菌劑0.28份；填充劑25份；潤滑劑0.45艮在無機有機複合抗菌劑中，電氣石粉100份；氧化鋅30份；納米銀15份；沸石粉55份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚12份。本實施例的其他工作過程與實施例1相同。實施例12本實施例中，PVC樹脂100份；增塑劑58份；熱穩定劑3.6份；無機有機複合抗菌劑0.33份；填充劑29份；潤滑劑0.47份；在無機有機複合抗菌劑中，電氣石粉100份；氧化鋅30份；納米銀IO份；沸石粉50份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚10份。本實施例的其他工作過程與實施例1相同,權利要求1、一種具有抗菌功能的環保給水軟管，其特徵在於所述環保給水軟管的材料包括PVC樹脂、增塑劑、熱穩定劑、無機有機複合抗菌劑和潤滑劑，所述PVC樹脂的平均聚合度900-1300；各個組份的質量比例為PVC樹脂100份；增塑劑40～70份；熱穩定劑2～4份；無機有機複合抗菌劑0.1～0.4份；潤滑劑0.2～0.6份；所述無機有機複合抗菌劑的各個組份及其質量比例為電氣石粉90-120份；氧化鋅20-35份；納米銀10-20份；沸石粉45-55份；2，4，4』-三氯-2』-羥基二苯醚10-15份。2、如權利要求1所述的具有抗菌功能的環保給水軟管，其特徵在於所述無機有機複合抗菌劑的各個組份及其質量比例為電氣石粉100份；氧化鋅20-35份；納米銀10-20份；沸石粉45-55份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚10-15份。3、如權利要求2所述的具有抗菌功能的環保給水軟管，其特徵在於:所述無機有機複合抗菌劑的各個組份及其質量比例為電氣石粉100份；氧化鋅25-30份；納米銀10-15份；沸石粉50-55份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚10-12份。4、如權利要求1所述的添加於塑料供水管原料中的抗菌劑，其特徵在於所述無機有機複合抗菌劑的各個組份及其質量比例為電氣石粉100份；氧化鋅30份；納米銀10份；沸石粉50份；2，4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚10份。5、如權利要求l一5之一所述的添加於塑料供水管原料中的抗菌劑，其特徵在於所述環保給水軟管的材料還包括填充劑，所述填充劑的質量比例為0.130份。6、如權利要求l一5之一所述的添加於塑料供水管原料中的抗菌劑，其特徵在於所述增塑劑為擰檬酸酯類增塑劑。7、，如權利要求1—5之一所述的添加於塑料供水管原料中的抗菌劑，其特徵在於所述熱穩定劑為鈣/鋅複合穩定劑。8、如權利要求l一5之一所述的添加於塑料供水管原料中的抗菌劑，其特徵在於所述潤滑劑為內潤滑劑或外潤滑劑。9、如權利要求l一5之一所述的添加於塑料供水管原料中的抗菌劑，其特徵在於所述環保給水軟管的材料的各個組份的質量比例為-PVC樹脂100份；增塑劑35~65份；熱穩定劑3~4份；無機有機複合抗菌劑0.180.33份；潤滑齊IJ:0.3~0.5份。10、如權利要求9所述的添加於塑料供水管原料中的抗菌劑，其特徵在於所述環保給水軟管的材料的各個組份的質量比例為PVC樹脂100份；增塑劑50份；熱穩定劑4份；無機有機複合抗菌劑0.2份；潤滑劑0.4份。全文摘要一種具有抗菌功能的環保給水軟管，其材料包括PVC樹脂、增塑劑、熱穩定劑、無機有機複合抗菌劑和潤滑劑，所述PVC樹脂的平均聚合度900-1300；各個組份的質量比例為PVC樹脂100份；增塑劑40～70份；熱穩定劑2～4份；無機有機複合抗菌劑0.1～0.4份；潤滑劑0.2～0.6份；無機有機複合抗菌劑的各個組份及其質量比例為電氣石粉90-120份；氧化鋅20-35份；納米銀10-20份；沸石粉45-55份；2，4，4』-三氯-2』-羥基二苯醚10-15份。本發明能有效抑制微生物生長、抗菌效果好、符合安全標準要求、具有良好的環保性能。文檔編號C08K5/06GK101592271SQ20091009957公開日2009年12月2日申請日期2009年6月11日優先權日2009年6月11日發明者周錦彪申請人:周錦彪