一种抗菌防霉负离子墙衣干粉及其制备方法与流程

1.本发明涉及建筑涂料技术领域，具体是一种抗菌防霉负离子墙衣干粉及其制备方法。


背景技术：

2.墙衣是继油漆、墙纸等内墙装饰材料之后出现的第三类新型内墙装饰材料，其以天然纤维和人工合成纤维为主要原料，经特殊科学工艺加工而成，具有美观、不含有害挥发物质。
3.目前市场上现有的墙衣最大的特点就是美观、保温和隔音，随着人们健康意识的不断提升，人们对墙面的装饰材料的要求越来越高，不仅要求美观还要求墙衣具有多种功能，尤其是现在的负离子墙衣，添加的负离子具有释放负氧离子、改善居住环境的功能，受到人们的青睐。但目前市场上的墙衣主要由木质纤维和天然纤维混合而成，自身不具备防霉功能，当空气湿度较大时，容易发生霉变，造成部分脱落，影响美观，为了防止墙衣材料发霉，一般生产厂家会添加酚类或有机金属盐等防霉剂与墙衣材料混合，但这一类防霉剂仅是物理吸附于墙衣材料表面，随时间延长，会自然降解，使墙衣丧失防霉功能。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种抗菌防霉负离子墙衣干粉及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗菌防霉负离子墙衣干粉，包括以下重量份的原料：纤维粉末100-300份、负离子材料粉末100-200份、水溶性植物胶粉80-120份、柔顺剂2-10份、整理剂2-10份、碳纳米管2-6份、硅藻土8-20份、纳米银颗粒1-3份、纳米氧化锌1-3份。
6.进一步的，所述负离子材料粉末由包括以下重量份的原料制成：砭石5-15份、麦饭石1-15份、锗石10-35份、电气石10-25份、天然水晶盐矿石10-40份、天然海洋石10-20份、蛋白石10-30份、岫岩玉石10-25份、稀土5-10份、六环石5-10份。
7.进一步的，所述的纤维包括天然纤维和人工合成纤维，所述的天然纤维包括天然动物纤维和天然植物纤维。
8.进一步的，所述天然动物纤维包括动物毛发、分泌物中的一种或多种所制纤维；所述天然植物纤维包括植物的根、茎、叶、籽、皮、浆果中的一种或多种所制纤维。
9.进一步的，所述人工合成纤维包括涤纶、氨纶、腈纶、尼龙、芳纶、维纶、丙纶中的一种或多种。
10.一种抗菌防霉负离子墙衣干粉的制备方法，所述方法包括以下步骤：
11.s1：分别对纤维粉末和负离子材料粉末进行超微粉碎处理；
12.s2：将碳纳米管至于纯水中，采用超声波对碳纳米管进行分散得到碳纳米管悬浮液，将硅藻土加入碳纳米管悬浮液中混合，加热回流反应12-24h，离心、干燥后得到载碳纳
米管硅藻土粉体，将纳米银颗粒加入载碳纳米管硅藻土粉体充分搅拌反应，再加入纳米氧化锌充分搅拌反应，将得到的溶液固液分离，干燥后得到复合粉剂；
13.s3：将步骤s1中的纤维粉末和负离子粉末、步骤s2中的复合粉剂以及水溶性植物胶粉、柔顺剂、整理剂加入去离子水按比例混合搅拌15-20min后，加热烘干得到墙衣干粉；
14.s4：对步骤s3中墙衣干粉用粉碎机粉碎至60-80目，即得成品。
15.进一步的，所述负离子材料粉末的制备方法包括以下步骤：
16.s101：将重量份为5-15份的砭石、1-15份的麦饭石、10-35份的锗石、10-25份的电气石、10-40份的天然水晶盐矿石、10-20份的天然海洋石、10-30份的蛋白石、10-25份的岫岩玉石、5-10份的稀土、5-10份的六环石混合后粉碎成100-200um的混合原料；
17.s102：将步骤s01中的混合原料在500-700℃下煅烧2-5h，然后冷却至室温，粉碎成粒径为30-60um的颗粒；
18.s103：加入适量的去离子水，搅拌制成40-60％的悬浮液，然后用浓度为10％的naoh溶液调节悬浮液ph至9，经微波处理2h，磁力振荡1h，再用浓度为10％的hcl溶液调节悬浮液ph至6，经微波处理2h，超声振荡2h，最后用浓度为15％的小苏打溶液中和悬浮液ph至7；
19.s104：将步骤s103制得的悬浮液在1500-2000r/min的转速下离心30min，静置24h，过滤，干燥去除水分至含水率小于1％，得矿物原料；
20.s105：将步骤s04制得的矿物原料进行二次煅烧，煅烧温度为600-900℃，煅烧时间为2-3小时，冷却至室温；
21.s106：将步骤s105中的矿物原料在12000-20000r/min的转速下球磨至颗粒粒径为400-500nm，即得纳米级负离子材料。
22.进一步的，在步骤s2中，旋转速度为180-200r/min，加热温度为100-120℃。
23.进一步的，在步骤s2中，离心转速为1500-3000r/min，离心时间为4-8min，干燥温度为60-90℃，干燥时间为20-24h。
24.进一步的，在步骤s2中，将纳米银颗粒加入载碳纳米管硅藻土粉体时，在45-55℃下搅拌反应25-35min，将纳米氧化锌加入纳米银颗粒和载碳纳米管硅藻土粉体的体系中时，升温至85-100℃，继续搅拌反应3-5h。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制得的墙衣干粉富含负离子，能持续释放负离子和远红外线，有效净化空气，消除异味、消除悬浮在空气中的有毒有害气体和粉尘，抑制细菌和霉菌，采用硅藻土作为容器，将碳纳米管负载到硅藻土表面，提高了碳纳米管的分散性，提高了吸附效果，有效对空气中的挥发性物质进行吸附，且将纳米氧化锌和纳米银同时负载，使得纳米氧化锌和纳米银存在于墙衣内部，不仅充分发挥纳米光触媒和纳米银的协同作用，而且使得纳米氧化锌和纳米银的光催化效果具有长效性，使得墙衣长期具有较强的抗菌防霉效果，大大提高了墙衣材料的实用价值。
附图说明
26.图1为本发明抗菌防霉负离子墙衣干粉的制备方法流程图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.具体实施例1
29.本实施例提供一种抗菌防霉负离子墙衣干粉，包括以下重量份的原料：纤维粉末300份、负离子材料粉末100份、水溶性植物胶粉80份、柔顺剂2份、整理剂2份、碳纳米管2份、硅藻土8份、纳米银颗粒1份、纳米氧化锌1份，其中，所述的纤维包括天然纤维和人工合成纤维，所述的天然纤维包括天然动物纤维和天然植物纤维，所述天然动物纤维包括动物毛发和分泌物所制纤维，所述天然植物纤维包括植物的根、茎、叶、籽、皮、浆果等多种所制纤维，所述人工合成纤维包括涤纶、氨纶、腈纶、尼龙、芳纶、维纶、丙纶等；所述负离子材料粉末由包括以下重量份的原料制成：砭石15份、麦饭石1份、锗石10份、电气石10份、天然水晶盐矿石10份、天然海洋石10份、蛋白石10份、岫岩玉石10份、稀土10份、六环石10份。
30.本实施例还提供一种抗菌防霉负离子墙衣干粉的制备方法，所述方法包括以下步骤：
31.s1：分别对纤维粉末和负离子材料粉末进行超微粉碎处理；
32.s2：将碳纳米管至于纯水中，采用超声波对碳纳米管进行分散得到碳纳米管悬浮液，将硅藻土加入碳纳米管悬浮液中混合，加热回流反应12-24h，离心、干燥后得到载碳纳米管硅藻土粉体，将纳米银颗粒加入载碳纳米管硅藻土粉体充分搅拌反应，再加入纳米氧化锌充分搅拌反应，将得到的溶液固液分离，干燥后得到复合粉剂；
33.s3：将步骤s1中的纤维粉末和负离子粉末、步骤s2中的复合粉剂以及水溶性植物胶粉、柔顺剂、整理剂加入去离子水按比例混合搅拌15-20min后，加热烘干得到墙衣干粉；
34.s4：对步骤s3中墙衣干粉用粉碎机粉碎至60-80目，即得成品。
35.具体的，先制备负离子材料粉末，将重量份为15份的砭石、1份的麦饭石、10份的锗石、10份的电气石、10份的天然水晶盐矿石、10份的天然海洋石、10份的蛋白石、10份的岫岩玉石、10份的稀土、5份的六环石混合后粉碎成100um的混合原料；将上述混合原料在500℃下煅烧5h，然后冷却至室温，粉碎成粒径为30um的颗粒；加入适量的去离子水，搅拌制成40％的悬浮液，然后用浓度为10％的naoh溶液调节悬浮液ph至9，经微波处理2h，磁力振荡1h，再用浓度为10％的hcl溶液调节悬浮液ph至6，经微波处理2h，超声振荡2h，最后用浓度为15％的小苏打溶液中和悬浮液ph至7；将制得的悬浮液在2000r/min的转速下离心30min，静置24h，过滤，干燥去除水分至含水率小于1％，得矿物原料；将制得的矿物原料进行二次煅烧，煅烧温度为600℃，煅烧时间为3小时，冷却至室温；将矿物原料在20000r/min的转速下球磨至颗粒粒径为500nm，得到纳米级负离子材料；通过生物超微粉碎机对纤维进行超微粉碎至100目；对盐酸对硅藻土进行预处理，以去除硅藻土孔道和表面的杂质，使得硅藻土表面带上正电荷，烘干，将重量份为2份的碳纳米管至于重量份为100份的纯水中，采用40khz，50w/l的超声波对碳纳米管进行分散得到碳纳米管悬浮液，将重量份为8份的硅藻土加入碳纳米管悬浮液中混合，在温度为100℃、旋转速度为200r/min的条件下加热回流反应12h，并在1500r/min下离心8min后再在60℃的真空干燥箱干燥24h后得到载碳纳米管硅藻
土粉体，将重量份为1份纳米银颗粒加入载碳纳米管硅藻土粉体中，在45℃下充分搅拌反应35min，再加入重量份为1份的纳米氧化锌，升温至85℃继续充分搅拌反应5h，将得到的溶液固液分离，继续在85℃下干燥3h，得到复合粉剂；将重量份为300份的纤维粉末、重量份为100份的负离子材料粉末、得到的复合粉剂、重量份为80份的水溶性植物胶粉、重量份为2份的柔顺剂、重量份为2份的整理剂以及适量的去离子水混合搅拌15min，加热烘干，最后用粉碎机粉碎至80目，即得成品。
36.具体实施例2
37.本实施例提供一种抗菌防霉负离子墙衣干粉，包括以下重量份的原料：纤维粉末100份、负离子材料粉末200份、水溶性植物胶粉120份、柔顺剂10份、整理剂10份、碳纳米管6份、硅藻土20份、纳米银颗粒3份、纳米氧化锌3份，其中，所述的纤维包括天然纤维和人工合成纤维，所述的天然纤维包括天然动物纤维和天然植物纤维，所述天然动物纤维包括动物毛发和分泌物所制纤维，所述天然植物纤维包括植物的根、茎、叶、籽、皮、浆果等多种所制纤维，所述人工合成纤维包括涤纶、氨纶、腈纶、尼龙、芳纶、维纶、丙纶等；所述负离子材料粉末由包括以下重量份的原料制成：砭石5份、麦饭石15份、锗石35份、电气石25份、天然水晶盐矿石40份、天然海洋石20份、蛋白石30份、岫岩玉石25份、稀土5份、六环石10份。
38.本实施例提供的一种抗菌防霉负离子墙衣干粉的制备方法具体如下：
39.先制备负离子材料粉末，将重量份为5份的砭石、15份的麦饭石、35份的锗石、25份的电气石、40份的天然水晶盐矿石、20份的天然海洋石、30份的蛋白石、25份的岫岩玉石、5份的稀土、10份的六环石混合后粉碎成200um的混合原料；将上述混合原料在700℃下煅烧2h，然后冷却至室温，粉碎成粒径为60um的颗粒；加入适量的去离子水，搅拌制成60％的悬浮液，然后用浓度为10％的naoh溶液调节悬浮液ph至9，经微波处理2h，磁力振荡1h，再用浓度为10％的hcl溶液调节悬浮液ph至6，经微波处理2h，超声振荡2h，最后用浓度为15％的小苏打溶液中和悬浮液ph至7；将制得的悬浮液在1500r/min的转速下离心30min，静置24h，过滤，干燥去除水分至含水率小于1％，得矿物原料；将制得的矿物原料进行二次煅烧，煅烧温度为900℃，煅烧时间为2小时，冷却至室温；将矿物原料在12000r/min的转速下球磨至颗粒粒径为400nm，得到纳米级负离子材料；通过生物超微粉碎机对纤维进行超微粉碎至80目；对盐酸对硅藻土进行预处理，以去除硅藻土孔道和表面的杂质，使得硅藻土表面带上正电荷，烘干，将重量份为6份的碳纳米管至于重量份为300份的纯水中，采用40khz，50w/l的超声波对碳纳米管进行分散得到碳纳米管悬浮液，将重量份为20份的硅藻土加入碳纳米管悬浮液中混合，在温度为120℃、旋转速度为180r/min的条件下加热回流反应24h，并在3000r/min下离心4min后再在90℃的真空干燥箱干燥20h后得到载碳纳米管硅藻土粉体，将重量份为3份纳米银颗粒加入载碳纳米管硅藻土粉体中，在55℃下充分搅拌反应25min，再加入重量份为3份的纳米氧化锌，升温至100℃继续充分搅拌反应3h，将得到的溶液固液分离，继续在85℃下干燥3h，得到复合粉剂；将重量份为100份的纤维粉末、重量份为200份的负离子材料粉末、得到的复合粉剂、重量份为120份的水溶性植物胶粉、重量份为10份的柔顺剂、重量份为10份的整理剂以及适量的去离子水混合搅拌20min，加热烘干，最后用粉碎机粉碎至60目，即得成品。
40.具体实施例3
41.本实施例提供一种抗菌防霉负离子墙衣干粉，包括以下重量份的原料：纤维粉末
200份、负离子材料粉末150份、水溶性植物胶粉100份、柔顺剂5份、整理剂6份、碳纳米管4份、硅藻土15份、纳米银颗粒2份、纳米氧化锌2份，其中，所述的纤维包括天然纤维和人工合成纤维，所述的天然纤维包括天然动物纤维和天然植物纤维，所述天然动物纤维包括动物毛发和分泌物所制纤维，所述天然植物纤维包括植物的根、茎、叶、籽、皮、浆果等多种所制纤维，所述人工合成纤维包括涤纶、氨纶、腈纶、尼龙、芳纶、维纶、丙纶等；所述负离子材料粉末由包括以下重量份的原料制成：砭石10份、麦饭石10份、锗石20份、电气石15份、天然水晶盐矿石25份、天然海洋石15份、蛋白石20份、岫岩玉石15份、稀土8份、六环石7份。
42.本实施例提供的一种抗菌防霉负离子墙衣干粉的制备方法具体如下：
43.先制备负离子材料粉末，将重量份为10份的砭石、10份的麦饭石、20份的锗石、15份的电气石、25份的天然水晶盐矿石、15份的天然海洋石、20份的蛋白石、15份的岫岩玉石、8份的稀土、7份的六环石混合后粉碎成250um的混合原料；将上述混合原料在800℃下煅烧3h，然后冷却至室温，粉碎成粒径为50um的颗粒；加入适量的去离子水，搅拌制成50％的悬浮液，然后用浓度为10％的naoh溶液调节悬浮液ph至9，经微波处理2h，磁力振荡1h，再用浓度为10％的hcl溶液调节悬浮液ph至6，经微波处理2h，超声振荡2h，最后用浓度为15％的小苏打溶液中和悬浮液ph至7；将制得的悬浮液在1800r/min的转速下离心30min，静置24h，过滤，干燥去除水分至含水率小于1％，得矿物原料；将制得的矿物原料进行二次煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间为2.5小时，冷却至室温；将矿物原料在15000r/min的转速下球磨至颗粒粒径为450nm，得到纳米级负离子材料；通过生物超微粉碎机对纤维进行超微粉碎至70目；对盐酸对硅藻土进行预处理，以去除硅藻土孔道和表面的杂质，使得硅藻土表面带上正电荷，烘干，将重量份为4份的碳纳米管至于重量份为200份的纯水中，采用40khz，50w/l的超声波对碳纳米管进行分散得到碳纳米管悬浮液，将重量份为15份的硅藻土加入碳纳米管悬浮液中混合，在温度为110℃、旋转速度为190r/min的条件下加热回流反应18h，并在1800r/min下离心6min后再在80℃的真空干燥箱干燥21h后得到载碳纳米管硅藻土粉体，将重量份为2份纳米银颗粒加入载碳纳米管硅藻土粉体中，在50℃下充分搅拌反应30min，再加入重量份为2份的纳米氧化锌，升温至80℃继续充分搅拌反应4h，将得到的溶液固液分离，继续在85℃下干燥3h，得到复合粉剂；将重量份为200份的纤维粉末、重量份为150份的负离子材料粉末、得到的复合粉剂、重量份为100份的水溶性植物胶粉、重量份为5份的柔顺剂、重量份为5份的整理剂以及适量的去离子水混合搅拌18min，加热烘干，最后用粉碎机粉碎至70目，即得成品。
44.采用本发明提供的抗菌防霉负离子墙衣干粉制作墙衣，并对墙衣的负氧离子浓度、抑菌抗菌做了实验，实验结果如下表所示，其中，负离子浓度采用专业负离子测试仪kec-900在不同的时间测定20次所得数据的平均值。
45.实验项目市面上的墙衣产品实施例1实施例2实施例3负离子浓度/个/cm3600090001100012000抑菌抗菌/％75％88％93％91％
46.表1：实验数据
47.为了验证本发明抗菌防霉负离子墙衣干粉制得的墙衣的防霉性能，本实验将实施例3制作的墙衣和市面上购得的墙衣接种1ml的菌液后放置于一密闭箱中，密闭箱内盛放一定量的水，墙衣不接触水，于28
±
1℃培养28天，采用显微镜进行观察：市面上购得的墙衣中
细菌微量生长，而本实施例3中的墙衣无细菌生长，因此，本发明的墙衣长期具有较强的抗菌防霉效果。
48.本发明制得的墙衣干粉富含负离子，能持续释放负离子和远红外线，有效净化空气，消除异味、消除悬浮在空气中的有毒有害气体和粉尘，抑制细菌和霉菌，采用硅藻土作为容器，将碳纳米管负载到硅藻土表面，提高了碳纳米管的分散性，提高了吸附效果，有效对空气中的挥发性物质进行吸附，且将纳米氧化锌和纳米银同时负载，使得纳米氧化锌和纳米银存在于墙衣内部，不仅充分发挥纳米光触媒和纳米银的协同作用，而且使得纳米氧化锌和纳米银的光催化效果具有长效性，使得墙衣长期具有较强的抗菌防霉效果，大大提高了墙衣材料的实用价值。
49.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。