一种用于化妆品包装的生物活性陶瓷涂层制造技术

本发明专利技术公开了一种用于化妆品包装的生物活性陶瓷涂层，由如下重量份的原料制成：基体陶瓷颗粒60‑70份、抗菌剂2‑3份、黏胶基碳纤维8‑10份、纳米Ce6‑9份、纳米炭黑10‑12份；所述生物活性陶瓷涂层由如下步骤制备而成：步骤一、化妆品包装玻璃瓶前处理；步骤二、采用喷涂法将原料喷涂在化妆品包装瓶的表面；步骤三、制备纳米炭黑分散液；步骤四、纳米炭黑进行修饰。本发明专利技术的生物活性陶瓷涂层，采用基体陶瓷颗粒、抗菌剂和黏胶基碳纤维为主要原料，通过喷涂在包装瓶的表面形成厚度为200‑220μm的涂层，该涂层具有优异的杀菌、隔热、避光的优点，能够有效保护包装瓶内的化妆品，提高化妆品的质量，在化妆品包装领域具有广阔的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种用于化妆品包装的生物活性陶瓷涂层
本专利技术属于陶瓷涂层
，具体地，涉及一种用于化妆品包装的生物活性陶瓷涂层。
技术介绍
生物活性陶瓷是一种陶瓷质材料，它的基本组成是SiO2和CaO，此外还可以加入一些其他的成分如：P2O5、Na2O和MgO等，通过改变各组分间的比例和添加一些具有特殊功能的组分可以得到许多不同用途和功能的生物活性陶瓷材料。生物活性陶瓷所特有的活性表面，不用借助任何软组织层的过渡就可以直接与活体骨组织相连接。目前最常用的生物活性陶瓷是由Hench等人开发的Bioglass-45S5，它是由45％SiO2、24.5％Na2O、24.5％CaO，和6％P2O5组成的。随着化妆品行业的快速发展，塑料软管以质量轻、结实耐用、可回收、易于挤取、加工性能及印刷适应性好等特点，受到众多化妆品生产企业的青睐，广泛应用于洁面产品、护肤品和美容美发用品等化妆品的包装中。目前，化妆品包装中常用到的包装瓶存在以下问题：会受到细菌感染，不能有效保护包装瓶内的化妆品，影响化妆品的质量，会引起消费者的不适，也极大的影响了用户体验。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于化妆品包装的生物活性陶瓷涂层，通过采用基体陶瓷颗粒作为涂层基体物质，通过抗菌剂的添加，使得涂层在黑暗或者光照条件下均具有优异的抗菌效果，通过黏胶基碳纤维的添加，提高陶瓷涂层的隔热效果，再者，涂层表面通过纳米炭黑的修饰，使得涂层能够有效吸收可见光，避免包装玻璃瓶内的化妆品在光照作用下的氧化而变质；本专利技术通过喷涂在化妆品包装瓶的表面形成厚度为200-220μm的涂层，该涂层具有优异的杀菌、隔热、避光的优点，能够有效保护包装瓶内的化妆品，提高化妆品的质量，在化妆品包装领域具有广阔的应用范围。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于化妆品包装的生物活性陶瓷涂层，由如下重量份的原料制成：基体陶瓷颗粒60-70份、抗菌剂2-3份、黏胶基碳纤维8-10份、纳米Ce6-9份、纳米炭黑10-12份；所述生物活性陶瓷涂层由如下步骤制备而成：步骤一、化妆品包装玻璃瓶前处理：1)先用无水乙醇和蒸馏水分别清洗包装玻璃瓶2-3次，再将包装玻璃瓶置于无水乙醇中超声波清洗，超声时间为10-20min；2)超声后的包装玻璃瓶在质量分数18％的HCl和质量分数48％的H2SO4混合酸溶液中浸泡30min，恒温水浴锅控制温度为60℃，处理完后用去离子水超声波清洗30min后室温干燥；其中，混合酸溶液中HCl溶液和H2SO4溶液的体积比为1:1；3)再将酸处理后的包装玻璃瓶在10mol/L的NaOH溶液中浸泡18h，保持温度60℃；4)之后用蒸馏水和无水丙酮清洗试样表面，并用滤纸吸去试样表面残余液体，室温干燥后备用；步骤二、按照重量份数将基体陶瓷颗粒、抗菌剂、黏胶基碳纤维、纳米Ce混合均匀，采用喷涂法喷涂在化妆品包装瓶的表面；其中，喷涂设备采用STR-50超音速火焰喷涂系统，以航空煤油作为燃料，氧气作为助燃气，氮气作为载气，其工艺参数：煤油流量为21-23L/h、氧气流量为48-52m3/h，送粉量为60g/min，喷涂距离为360mm，涂层厚为200-220μm；步骤三、按照料液比0.2mg：1mL将纳米炭黑颗粒加入质量分数为16％的稀硝酸中，100℃、500r/min搅拌120-130min，抽滤，用蒸馏水洗涤产物3-4次，将产物按照料液比0.75mg：1mL加入去离子水中，常温超声4h，得到纳米炭黑分散液，备用；步骤四、将步骤二中完成喷涂的化妆品包装玻璃瓶置于纳米炭黑分散液中浸泡10min，取出，放入120℃的烘箱中干燥130-140min，重复该步骤3-4次，得到用于化妆品包装的生物活性陶瓷涂层。进一步地，所述基体陶瓷颗粒为羟基磷灰石颗粒、磷酸钙颗粒、α-磷酸三钙颗粒、β-磷酸三钙颗粒、磷酸四钙颗粒、磷酸八钙颗粒、硅酸钙颗粒或HA-TCP双相陶瓷颗粒中一种或多种的组合物。进一步地，所述黏胶基碳纤维由如下方法制备：将碳纤维在惰性气氛下经2000℃高温处理2h，再研磨过600目筛，制得黏胶基碳纤维；其中，碳纤维的直径为2-20μm，平均密度为0.22g/cm3。进一步地，所述抗菌剂由如下方法制备：(1)将氧化铝粉末与8mol/L的NaOH溶液按照1g：240mL进行混合，超声30min，将混合液转移至高压反应釜中，密封反应釜，225℃下恒温反应68h；(2)反应停止后，待冷却到室温，将釜内的上层液体倒掉，下层的白色膏状物用蒸馏水抽滤洗涤6-7次，再按照料液比1g：26mL将沉淀放入0.1mol/L的稀盐酸中，先350r/min磁力搅拌40-45min，再200r/min搅拌24h进行离子交换，用蒸馏水洗涤产物5-6次，将滤饼放在82℃干燥箱内干燥4h，得到纳米承载体；(3)称取1.4g纳米承载体并加入700mL超纯水中，磁力搅拌35-40min，然后加入2.9mL浓度为0.1mol/L的硝酸银溶液，避光条件下搅拌130min，然后加入0.4mg尿素，保持85℃下恒温水浴，避光条件下磁力搅拌4h；(4)抽滤，然后将滤饼置于82℃烘箱干燥4h，最后将产物在400℃、H2和N2氛围下退火处理2h，得到抗菌剂；其中，退火处理的升温速度为6℃/min，H2和N2的流速均为28mL/min。本专利技术的有益效果：本专利技术的生物活性陶瓷涂层，在涂层原料中添加了抗菌剂，通过氧化铝制备得到的纳米承载物为纳米带，长度为12-90μm，宽度为60-180nm，表面平滑，能够高分散负载纳米颗粒；抗菌剂中金属Ag纳米颗粒成功负载于纳米承载物表面，均匀分布且十分密集，Ag颗粒尺寸很小，集中在3-5nm之间；在抗菌剂结构中，Ag颗粒与纳米带存在很强的相互作用，能够增强Ag颗粒的稳定性，大大减弱Ag颗粒的相互烧结，确保Ag颗粒高度分散；在黑暗条件下，金属Ag纳米颗粒能够与菌体细胞快速接触杀菌并且释放出银离子，银离子灭活菌体细胞；在可见光照射下，金属Ag颗粒会吸收共振光子，发生LSPR效应而产生高能量的电子-空穴对，高能电子转移至纳米带上，剩下的空穴会存留在颗粒上，实现高能电子和空穴的有效分离，分离出来的高能电子和空穴可以分别与体系中的水分子、氧气分子反应，生成有具有高反应活性的ROS(如·OH和O2-)，增强抗菌剂的灭菌活性；使得抗菌剂在黑暗条件或者光照下均具有优异的抗菌性能；本专利技术在涂层的原料中添加了黏胶基碳纤维，通过高温处理黏结碳纤维，得到的黏胶基碳纤维具有高孔隙率和低热导率的特点，通过适宜量的加入，能够提高陶瓷涂层的隔热效果；本专利技术的陶瓷涂层的表面还采用纳米炭黑进行修饰，经过硝酸处理的炭黑表面增加了大量羧基，带负电的COO-和涂层中带正电的Ca+形成正负电荷的静电吸引力，从而使纳米炭黑均匀的修饰在涂层的表面；炭黑对光有吸收性，均匀修饰在涂层的表面，能够吸收可见光，可以有效避免包装玻璃瓶内的化妆品在光照作用下的氧化而变质；本专利技术的生物活性陶瓷涂层，采用基体陶瓷颗粒作为涂层基体物质，通过抗菌剂的添加，使得涂层在黑暗或者光照条件下均具有优异的抗菌效果，通过黏胶基碳纤维的添加，提高陶瓷涂层的隔热效果，再者，涂层表面通过纳米炭黑的修饰，使得涂层能够有效吸收可见光，避免包装玻璃瓶内的化妆品在光照作用下的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于化妆品包装的生物活性陶瓷涂层，其特征在于，由如下重量份的原料制成：基体陶瓷颗粒60‑70份、抗菌剂2‑3份、黏胶基碳纤维8‑10份、纳米Ce6‑9份、纳米炭黑10‑12份；所述生物活性陶瓷涂层由如下步骤制备而成：步骤一、化妆品包装玻璃瓶前处理：1)先用无水乙醇和蒸馏水分别清洗包装玻璃瓶2‑3次，再将包装玻璃瓶置于无水乙醇中超声波清洗，超声时间为10‑20min；2)超声后的包装玻璃瓶在质量分数18％的HCl和质量分数48％的H2SO4混合酸溶液中浸泡30min，恒温水浴锅控制温度为60℃，处理完后用去离子水超声波清洗30min后室温干燥；其中，混合酸溶液中HCl溶液和H2SO4溶液的体积比为1:1；3)再将酸处理后的包装玻璃瓶在10mol/L的NaOH溶液中浸泡18h，保持温度60℃；4)之后用蒸馏水和无水丙酮清洗试样表面，并用滤纸吸去试样表面残余液体，室温干燥后备用；步骤二、按照重量份数将基体陶瓷颗粒、抗菌剂、黏胶基碳纤维、纳米Ce混合均匀，采用喷涂法喷涂在化妆品包装瓶的表面；其中，喷涂设备采用STR‑50超音速火焰喷涂系统，以航空煤油作为燃料，氧气作为助燃气，氮气作为载气，其工艺参数：煤油流量为21‑23L/h、氧气流量为48‑52m3/h，送粉量为60g/min，喷涂距离为360mm，涂层厚为200‑220μm；步骤三、按照料液比0.2mg：1mL将纳米炭黑颗粒加入质量分数为16％的稀硝酸中，100℃、500r/min搅拌120‑130min，抽滤，用蒸馏水洗涤产物3‑4次，将产物按照料液比0.75mg：1mL加入去离子水中，常温超声4h，得到纳米炭黑分散液，备用；步骤四、将步骤二中完成喷涂的化妆品包装玻璃瓶置于纳米炭黑分散液中浸泡10min，取出，放入120℃的烘箱中干燥130‑140min，重复该步骤3‑4次，得到用于化妆品包装的生物活性陶瓷涂层。...

【技术特征摘要】
1.一种用于化妆品包装的生物活性陶瓷涂层，其特征在于，由如下重量份的原料制成：基体陶瓷颗粒60-70份、抗菌剂2-3份、黏胶基碳纤维8-10份、纳米Ce6-9份、纳米炭黑10-12份；所述生物活性陶瓷涂层由如下步骤制备而成：步骤一、化妆品包装玻璃瓶前处理：1)先用无水乙醇和蒸馏水分别清洗包装玻璃瓶2-3次，再将包装玻璃瓶置于无水乙醇中超声波清洗，超声时间为10-20min；2)超声后的包装玻璃瓶在质量分数18％的HCl和质量分数48％的H2SO4混合酸溶液中浸泡30min，恒温水浴锅控制温度为60℃，处理完后用去离子水超声波清洗30min后室温干燥；其中，混合酸溶液中HCl溶液和H2SO4溶液的体积比为1:1；3)再将酸处理后的包装玻璃瓶在10mol/L的NaOH溶液中浸泡18h，保持温度60℃；4)之后用蒸馏水和无水丙酮清洗试样表面，并用滤纸吸去试样表面残余液体，室温干燥后备用；步骤二、按照重量份数将基体陶瓷颗粒、抗菌剂、黏胶基碳纤维、纳米Ce混合均匀，采用喷涂法喷涂在化妆品包装瓶的表面；其中，喷涂设备采用STR-50超音速火焰喷涂系统，以航空煤油作为燃料，氧气作为助燃气，氮气作为载气，其工艺参数：煤油流量为21-23L/h、氧气流量为48-52m3/h，送粉量为60g/min，喷涂距离为360mm，涂层厚为200-220μm；步骤三、按照料液比0.2mg：1mL将纳米炭黑颗粒加入质量分数为16％的稀硝酸中，100℃、500r/min搅拌120-130min，抽滤，用蒸馏水洗涤产物3-4次，将产物按照料液比0.75mg：1mL加入去离子水中，常温超声4h，得到纳米炭黑分散液，备用；步骤四、将步骤二中完成喷涂的化妆品包装玻璃瓶置于纳米炭黑分散液中浸泡10min，取出，放入120℃的烘箱中干燥130-140min，重复该步...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建枫，张丽霞，
申请(专利权)人：广州思薇伦特美容生物科技有限公司，张丽霞，
类型：发明
国别省市：广东,44