一种新型抗微生物海绵及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型抗微生物海绵及其制备方法，所述海绵包括以下重量份的组分：聚多元醇100份、多异氰酸酯45～68份、泡沫稳定剂1.1～2.4份、胺类催化剂0.8～1.5份、发泡剂5～13份和抗菌微胶囊3～8份，所述抗菌微胶囊包含纳米银、蜡菊提取物和茶多酚。本发明专利技术通过在海绵材料中加入纳米银、蜡菊提取物作为抗菌剂，结合不同抗菌剂的不同抗菌特点，将他们进行复配以充分发挥其抗微生物的优势。同时，本发明专利技术将蜡菊提取物、茶多酚和纳米银包载在微囊化结构中，通过微胶囊的包埋作用，使得天然抗菌剂能够缓慢释放，实现持久抗菌的效果，同时避免纳米银氧化变色，并且抗菌微胶囊的加入不影响海绵材料的回弹性。

A New Antimicrobial Sponge and Its Preparation Method

The invention discloses a new antimicrobial sponge and a preparation method thereof. The sponge comprises the following weight components: 100 polyols, 45~68 polyisocyanates, 1.1 to 2.4 parts of foam stabilizers, 0.8 to 1.5 copies of amine catalysts, 5~13 parts of foaming agents and 3~8 parts of antimicrobial microcapsules, and the antibacterial microcapsules contain nano silver, wax extract and tea polyphenols. The invention adds nano silver and wax chrysanthemum extract as antimicrobial agent in sponge material and combines the different antimicrobial characteristics of different antimicrobial agents to give full play to their antimicrobial advantages. At the same time, the invention encapsulates chrysanthemum extract, tea polyphenols and nano silver in the microencapsulated structure. Through the embedding effect of the microencapsulation, the natural antimicrobial agent can be slowly released to achieve lasting antimicrobial effect, while avoiding the oxidation and discoloration of nano silver, and the addition of the antimicrobial microcapsule does not affect the resilience of the sponge material.

【技术实现步骤摘要】
一种新型抗微生物海绵及其制备方法
本专利技术涉及海绵材料
，具体涉及一种新型抗微生物海绵及其制备方法。
技术介绍
海绵是人们家居生活的常用品，广泛应用在枕头、床垫等卧具中，而这些卧具在使用一段时间后往往由于透气性和散湿性较差，容易发生霉变或滋生细菌和其它微生物，对人体健康构成了威胁。有研究发现每个枕头材料中含有100万个以上的真菌孢子。枕头和床垫材料中含有大量的曲霉菌，而曲霉菌非常有可能引发疾病，导致感冒交叉感染、曲霉菌肺炎、哮喘病恶化等。因此，为了改善人们的睡眠环境和人体健康，有必要开发具有良好抗菌抗微生物的海绵产品，并将其应用到卧具中。目前开发有抗菌型的聚氨酯海绵，在聚氨酯海绵材料中加入价格低廉的有机抗菌材料，以提升起抗菌效果。但是，在实际使用中，有机抗菌剂的杀菌速度比较快，但存在耐热性、稳定性不足和抑制作用持续时间短的问题，且这些抗菌剂自身分解产物和挥发物可能对人体有害，限制了其在抗菌海绵中的应用。目前，在海绵中添加的TiO2抗菌剂具有光谱广谱抗菌防霉的功能，能够抑制和杀灭微生物并有除臭防霉作用，其本身对人体和环境无害，但是TiO2是基于光催化反应使有机物分解而具有抗菌作用，需要在光照条件下才能发挥抗菌抗微生物的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种新型抗微生物海绵及其制备方法，以提高海绵材料的抗菌效果。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种新型抗微生物海绵，包括以下重量份的组分：聚多元醇100份、多异氰酸酯45～68份、泡沫稳定剂1.1～2.4份、胺类催化剂0.8～1.5份、发泡剂5～13份和抗菌微胶囊3～8份，所述抗菌微胶囊包含纳米银、蜡菊提取物和茶多酚。蜡菊提取物和茶多酚是天然抗菌剂，天然抗菌剂具有良好的安全性和生物降解性，但是由于其耐热性差，持续时间短。纳米银具有广谱抗菌和持久抗菌的特点，但是存在易变色的缺陷，将纳米银包埋在微胶囊结构能够防止纳米银氧化变色。对海绵材料进行改性时，单纯的使用一种抗菌剂，往往由于其固有的缺陷使得材料的性能具有比较大的局限性。专利技术人结合不同抗菌剂的不同抗菌特点，将他们进行复配以充分发挥其抗微生物的优势。本专利技术将蜡菊提取物、茶多酚和纳米银包载在微囊化结构中，通过微胶囊的包埋作用，使得天然抗菌剂能够缓慢释放，实现持久抗菌的效果，同时避免纳米银氧化变色，并且抗菌微胶囊的加入不影响海绵材料的回弹性。作为本专利技术所述的新型抗微生物海绵，所述抗菌微胶囊中，纳米银与茶多酚的重量比0.05～0.15:1，蜡菊提取物与茶多酚的重量比为0.5～1:1。作为本专利技术所述的新型抗微生物海绵，所述抗菌微胶囊中，蜡菊提取物与茶多酚的重量比为0.6:1。专利技术人试验发现，选择抗菌剂的特定复配比例，有助于提升海绵材料的抗微生物效果，且具有良好的防霉除臭效果。作为本专利技术所述的新型抗微生物海绵，所述抗菌微胶囊的囊材包括季铵盐壳聚糖和卡拉胶。带正电荷的壳聚糖能够同时与带负电的卡拉胶反应，制备获得复合微胶囊；而季铵盐壳聚糖与一般的壳聚糖相比，在抗菌性方面具有明显的改善与提高，有助于进一步提升海绵材料的抗微生物效果。作为本专利技术所述的新型抗微生物海绵，包括以下重量份的组分：聚多元醇100份、多异氰酸酯55份、泡沫稳定剂1.8份、胺类催化剂1.0份、发泡剂9份和抗菌微胶囊5份。作为本专利技术所述的新型抗微生物海绵，包括以下重量份的组分：聚多元醇100份、多异氰酸酯62份、泡沫稳定剂1.5份、胺类催化剂1.2份、发泡剂6份和抗菌微胶囊6份。上述技术通过调整各组分的配比，使得该海绵材料具有良好的孔隙率，改善其透气性。作为本专利技术所述的新型抗微生物海绵，所述纳米银的粒径为10～100nm。作为本专利技术所述的新型抗微生物海绵，所述聚多元醇包括25～35wt％的聚氧化丙烯多元醇、35～55wt％的聚己内酯多元醇和10～40wt％的聚四氢呋喃多元醇，所述聚多元醇的平均官能度为3～3.5。采用复合聚多元醇能够有效提高其与其它原料组分的互溶性。作为本专利技术所述的新型抗微生物海绵，所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺-脲酮亚胺改性异氰酸酯中的至少一种；所述泡沫稳定剂为硅油；所述发泡剂为水或二氯甲烷；所述胺类催化剂为三乙胺、三乙烯二胺、二甲基环己胺、五甲基二乙烯三胺中的至少一种。作为本专利技术所述的新型抗微生物海绵，所述二苯基甲烷二异氰酸酯包括二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯。本专利技术还提供了一种上述的新型抗微生物海绵的制备方法，包括以下步骤：(1)按上述比例称取各组分原料；(2)制备抗菌微胶囊；(3)将聚多元醇、泡沫稳定剂、胺类催化剂和发泡剂混合，在1000～1200rpm搅拌均匀后，加入步骤(2)制备的抗菌微胶囊，搅拌均匀后，超声处理15～30min，得到混合物料A；(4)将多异氰酸酯加入到混合物料A中，搅拌至反应开始，得到混合物料B，将混合物料倒入模具中，静置反应发泡，经过熟化处理后，脱模得到所述的新型抗微生物海绵。作为本专利技术所述的新型抗微生物海绵的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，将卡拉胶、蜡菊提取物和茶多酚溶解在水中后，加入纳米银，超声分散，得到抗菌液；配制壳聚糖的乙酸溶液，逐滴加入到抗菌溶液中，调节pH至5～6，在40～50℃恒温水浴反应20～40min后，置于冰水浴中，并加入交联剂，交联固化0.5～1h后，经喷雾干燥得到所述抗菌微胶囊。带正电荷的壳聚糖能够同时与带负电的卡拉胶反应，制备获得复合微胶囊。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过在海绵材料中加入纳米银、蜡菊提取物作为抗菌剂，结合不同抗菌剂的不同抗菌特点，将他们进行复配以充分发挥其抗微生物的优势。同时，本专利技术将蜡菊提取物、茶多酚和纳米银包载在微囊化结构中，通过微胶囊的包埋作用，使得天然抗菌剂能够缓慢释放，实现持久抗菌的效果，同时避免纳米银氧化变色，并且抗菌微胶囊的加入不影响海绵材料的回弹性。附图说明图1为实施例1的海绵中蜡菊提取物与茶多酚的重量比对抑菌率的影响。图2为实施例2的海绵中纳米银与茶多酚的重量比对抑菌率和回弹时间的影响。具体实施方式为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。本专利技术所述的蜡菊提取物的制备方法为：将蜡菊粉碎处理后，用无水乙醇浸泡，蜡菊与无水乙醇的比例为1mg:15～20mL，浸泡24h后，过滤，通过旋转蒸发仪除去乙醇，得到蜡菊提取物。实施例1作为本专利技术所述的新型抗微生物海绵的制备方法的一种实施例，本实施例所述的新型抗微生物海绵的制备方法包括以下步骤：(1)按上述比例称取各组分原料聚多元醇100份、多异氰酸酯55份、泡沫稳定剂1.8份、胺类催化剂1.0份、发泡剂9份和抗菌微胶囊5份，所述聚多元醇包括25wt％的聚氧化丙烯多元醇、35wt％的聚己内酯多元醇和40wt％的聚四氢呋喃多元醇，所述聚多元醇的平均官能度为3.5；所述抗菌微胶囊中，纳米银与茶多酚的重量比0.12:1，蜡菊提取物与茶多酚的重量比分别为0.1:1、0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型抗微生物海绵，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚多元醇100份、多异氰酸酯45～68份、泡沫稳定剂1.1～2.4份、胺类催化剂0.8～1.5份、发泡剂5～13份和抗菌微胶囊3～8份，所述抗菌微胶囊包含纳米银、蜡菊提取物和茶多酚。

【技术特征摘要】
1.一种新型抗微生物海绵，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚多元醇100份、多异氰酸酯45～68份、泡沫稳定剂1.1～2.4份、胺类催化剂0.8～1.5份、发泡剂5～13份和抗菌微胶囊3～8份，所述抗菌微胶囊包含纳米银、蜡菊提取物和茶多酚。2.根据权利要求1所述的新型抗微生物海绵，其特征在于，所述抗菌微胶囊中，纳米银与茶多酚的重量比0.05～0.15:1，蜡菊提取物与茶多酚的重量比为0.5～1:1。3.根据权利要求1所述的新型抗微生物海绵，其特征在于，所述抗菌微胶囊中，蜡菊提取物与茶多酚的重量比为0.6:1。4.根据权利要求1所述的新型抗微生物海绵，其特征在于，所述抗菌微胶囊的囊材包括季铵盐壳聚糖和卡拉胶。5.根据权利要求1所述的新型抗微生物海绵，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚多元醇100份、多异氰酸酯55份、泡沫稳定剂1.8份、胺类催化剂1.0份、发泡剂9份和抗菌微胶囊5份。6.根据权利要求1所述的新型抗微生物海绵，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚多元醇100份、多异氰酸酯62份、泡沫稳定剂1.5份、胺类催化剂1.2份、发泡剂6份和抗菌微胶囊6份。7.根据权利要求1所述的新型抗微生物海绵，其特征在于，所述聚多元醇包括25～35wt％的聚氧化丙烯多元醇、35～55wt％的聚己内酯多元醇和10～40wt％的聚四氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志，
申请(专利权)人：广州市欧亚床垫家具有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44