專利名稱:光觸媒抗菌海綿及其枕、墊制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海綿及其制品，具體涉及光觸媒抗菌海綿及其枕、墊制品。
背景技術(shù)：
枕頭、床墊、坐墊是人們每天都要親密接觸的日常用品，其清潔程度是否帶菌對(duì)人類的健康影響很大。英國(guó)科學(xué)家在《科學(xué)》雜志上發(fā)表研究文章，報(bào)道發(fā)現(xiàn)每一克枕頭材料里就有幾千個(gè)真菌孢子，平均每只枕頭里含有100萬(wàn)個(gè)以上的真菌孢子，其中常見(jiàn)的曲霉菌最有可能引發(fā)疾病，如導(dǎo)致感冒交叉感染、曲霉菌肺炎、竇炎、哮喘病惡化等，枕頭、床墊被稱為看不見(jiàn)的、易被忽略的殺手。
目前對(duì)枕頭、床墊的殺菌消毒方法非常有限，醫(yī)學(xué)專家們的勸告依然是經(jīng)常放在太陽(yáng)下暴曬，最好一兩個(gè)月清洗一次，一兩年換一個(gè)枕頭。這些傳統(tǒng)的方法治標(biāo)不能治本，只能一時(shí)地殺死部分細(xì)菌，不能長(zhǎng)久地保持殺菌效果，費(fèi)事費(fèi)力。而且經(jīng)常更換枕頭、床墊對(duì)很多人來(lái)說(shuō)經(jīng)濟(jì)上承受不了，不是值得提倡的辦法。也有人提出在室內(nèi)裝置紫外線或臭氧殺菌器對(duì)枕頭、床墊進(jìn)行殺菌，這種方法的缺點(diǎn)是殺菌沒(méi)有選擇性、持久性，對(duì)室內(nèi)鐵制家具、電器等具有腐蝕作用，而且這種設(shè)備價(jià)格較高，不利于推廣。
最近幾年也有些殺菌枕、墊的研究發(fā)明提出，其一是用絲綿、腈綸綿、羽絨等柔軟材料做芯材，先進(jìn)行高溫殺菌、再進(jìn)行藥物處理，如一種抗菌健康枕，枕套和枕芯面料均為經(jīng)過(guò)抗菌防臭整理劑處理的抗菌布料，枕芯由三層構(gòu)成，分別為中藥植物層，羽絨毛片層和負(fù)離子纖維層，集抑菌、抗菌、清心明目、提神醒腦、殺菌除味、凈化空氣多種保健功能于一體；也有以海綿為枕芯，在海綿中加入添加劑，先將擬加的藥物制成粉末或液體，再與海綿原、配料混合，充分?jǐn)嚢?，然后放入所設(shè)計(jì)成型的模具中，按正常發(fā)泡工藝發(fā)泡成型，此種藥物海綿是視所加入藥物的不同而制成具有消毒殺菌作用的浴用海綿或醫(yī)療保健作用的坐墊、床墊等，也可作為藥物載體，這類制品起到一定的殺菌和保健作用，也能保持枕頭床墊的舒適性，但殺菌作用不能持久，隨著藥物的散發(fā)，或因洗滌而造成藥物流失，殺菌作用很快消失；另一類是部分或全部用蕎麥殼、山楂核、竹碳、中草藥等經(jīng)殺菌處理后為填充材料，如一種藥枕的生產(chǎn)方法是將太空棉和雪山一枝蒿、杜仲葉、金銀花的半成品作枕頭的填料，經(jīng)消毒、殺菌制成，這類制品一般舒適性差，有異味。
人工合成的殺菌消毒材料可分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類，由于有機(jī)類抗菌材料存在抗菌性較弱，耐熱性、穩(wěn)定性較差，自身分解產(chǎn)物和揮發(fā)物可能對(duì)人體有害，不適合用于高溫加工等缺點(diǎn)，限制了其使用；傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)類抗菌劑由銀、銅、鋅等金屬離子擔(dān)載于沸石、磷酸鋯、易熔玻璃、硅膠、活性炭等載體組成；消毒劑有臭氧、過(guò)氧乙酸、次氯酸鹽、穩(wěn)定氧化二氯等。近年來(lái)，以納米二氧化鈦為代表的光催化材料的殺菌消毒作用得到了廣泛的研究。
TiO2價(jià)帶和空的導(dǎo)帶間的帶隙為3.2eV，在大于3.2eV能量的光照條件下，電子可從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶，同時(shí)在價(jià)帶產(chǎn)生相應(yīng)的空穴，空穴易與表面吸附的H2O或OH-反應(yīng)形成具有強(qiáng)氧化性的活性羥基，電子則與表面吸附的氧分子反應(yīng)，生成超氧離子(O2·-)，超氧離子可與水進(jìn)一步反應(yīng)，生成過(guò)羥基(·OOH)和雙氧水(H2O2)，活性羥基、超氧離子、過(guò)羥基和雙氧水都可與生物大分子如脂類、蛋白質(zhì)、酶類以及核酸大分子反應(yīng)，直接損害或通過(guò)一系列氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)而對(duì)生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)引起廣泛的損傷性破壞，同時(shí)還能將空氣中的甲醛、苯、甲苯等有害氣體降解或分解成無(wú)害物質(zhì)，達(dá)到凈化空氣的目的。
納米TiO2光催化具有以下特點(diǎn)(1)抗菌與殺菌效果迅速，殺菌力強(qiáng)，活性羥基很高的反應(yīng)活性，能迅速有效地分解構(gòu)成細(xì)菌的有機(jī)物，再加上其它活性氧物質(zhì)的協(xié)同作用，因此，與同樣具有較強(qiáng)抗菌效應(yīng)的銀擔(dān)載型無(wú)機(jī)類抗菌材料相比，其作用效果更為迅速；(2)同時(shí)具有抗菌和殺菌效應(yīng)，TiO2通過(guò)光催化產(chǎn)生的活性羥基能分解細(xì)菌的生長(zhǎng)與繁殖需要有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，抑制細(xì)菌增強(qiáng)和發(fā)育，從而在很大程度上減少了細(xì)菌數(shù)量，達(dá)到抗菌和殺菌的目的；(3)徹底的殺滅性，銀、銅、鋅等金屬離子擔(dān)載的無(wú)機(jī)殺菌劑能使細(xì)胞失去活性，但細(xì)菌被殺死后，可釋放出致熱和有毒的組分如內(nèi)毒素，內(nèi)毒素可引起傷寒、霍亂等疾病，而光催化作用不僅能消弱細(xì)菌的生命力，而且能攻擊細(xì)菌的外層細(xì)胞，穿透細(xì)胞膜，破壞細(xì)菌的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而徹底的殺滅細(xì)菌；(4)具有防霉效應(yīng)；(5)適用性廣和穩(wěn)定性好，TiO2對(duì)人安全無(wú)害，作為化妝品、牙膏填料、白色涂料等已得到廣泛應(yīng)用，TiO2抗菌材料作用效果持久，利用太陽(yáng)光、熒光燈中含有的紫外光作激發(fā)源就可具有抗菌效應(yīng)。
1985年，日本的Tadashi Matsunaga等首先發(fā)現(xiàn)了TiO2在紫外光照射下有殺菌作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)道，與負(fù)載TiO2顆粒共同培養(yǎng)的乳桿嗜酸細(xì)菌、酵母菌、大腸桿菌在金屬鹵化物燈照射下，可以被徹底殺滅。將TiO2固定在醋酸纖維素膜上進(jìn)行流動(dòng)連續(xù)殺菌實(shí)驗(yàn)研究，同樣取得了良好的效果。大量的研究表明，TiO2納米膜對(duì)細(xì)菌、病毒、腫瘤細(xì)胞具有殺滅作用。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種光觸媒抗菌海綿及其枕墊制品，利用納米TiO2光觸媒材料生產(chǎn)抗菌海綿及其枕墊制品，提高海綿及枕墊的殺菌效率，延長(zhǎng)抗菌時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該光觸媒抗菌海綿由下列組份依傳統(tǒng)工藝制造而成晶型為銳鈦礦型的Tio2光觸媒材料，孔目數(shù)1200目以上，添加量為聚醚多無(wú)醇的1-8％；聚醚多元醇，其中一種平均分子量400-1500，羥值100-350，另一種平均分子量1500-5000，羥值35-80，配比為1.5-1∶1；異氰酸酯，商品名為TDI80/20，指數(shù)為85-115；胺類催化劑，添加量為聚醚多元醇的0.5-2％；辛酸亞錫催化劑，用量為聚醚多元醇的0.1-1.5％；泡沫穩(wěn)定劑的添加量為聚醚多元醇的1％-2％；發(fā)泡劑水的添加量為聚醚多元醇的1-3％。
本發(fā)明的光觸媒抗菌海綿中，胺類催化劑為三乙烯二胺、五乙烯四胺或已二胺。
本發(fā)明的光觸媒抗菌海綿中，泡沫穩(wěn)定劑為商品名L580、Y8002或8123。
二氧化鈦光催化殺菌原理可表示為TiO2+h v→h++e-(1)OH-+h+→·OH (2)H2O+h+→·OH+H+(3)O2+e-→O2·-(4)O2·-+H2O→·OOH+OH- (5)2·OOH→H2O2+O2(6)
·OOH+H2O+e-→H2O2+OH- (7)H2O2+e-→·OH+OH-(8)·OH+·OH→H2O2(9)細(xì)胞或病毒體內(nèi)生物分子在·OOH、H2O2、O2·-等氧化物種的作用下，發(fā)生氧化降解，直至生成二氧化碳和水。
本發(fā)明的光觸媒抗菌海綿及其枕、墊制品具有如下優(yōu)點(diǎn)1.殺菌徹底、效率高；2.生產(chǎn)成本低，使用方便，壽命長(zhǎng)；3.不產(chǎn)生新的污染；4.性能穩(wěn)定具體實(shí)施方式
該光觸媒抗菌海綿由下列組份依傳統(tǒng)工藝制造而成晶型為銳鈦礦型的TiO2光觸媒材料，孔目數(shù)1200目以上，添加量為聚醚多元醇的1-8％；聚醚多元醇，其中一種平均分子量400-1500，羥值100-350，另一種平均分子量1500-5000，羥值35-80，配比為1.5-1∶1；異氰酸酯，商品名為TDI80/20，指數(shù)為85-115；胺類催化劑，添加量為聚醚多元醇的0.5-2％；辛酸亞錫催化劑，用量為聚醚多元醇的0.1-1.5％；泡沫穩(wěn)定劑添加量為聚醚多元醇的1％-2％；發(fā)泡劑水的添加量為聚醚多元醇的1-3％。
本發(fā)明的光觸媒抗菌海綿及其枕、墊制品中，胺類催化劑為三乙烯二胺、五乙烯四胺或已二胺。
本發(fā)明的光觸媒抗菌海綿中，泡沫穩(wěn)定劑為商品名L580、Y8002或8123。
實(shí)施例1該光觸媒抗菌海綿由下列組份依傳統(tǒng)工藝制造而成晶型為銳鈦礦型的TiO2光觸媒材料，孔目數(shù)1200目以上，添加量為聚醚多元醇的1％；聚醚多元醇，其中一種平均分子量400，羥值100，另一種平均分子量1500，羥值35，配比為1.5∶1；異氰酸酯，商品名為TDI80/20，指數(shù)為85-115；胺類催化劑三乙烯二胺，添加量為聚醚多元醇的0.5％；辛酸亞錫催化劑，用量為聚醚多元醇的0.1％；泡沫穩(wěn)定劑商品名L580，添加量為聚醚多元醇的1％；發(fā)泡劑水的添加量為聚醚多元醇的1％。
實(shí)施例2該光觸媒抗菌海綿由下列組份依傳統(tǒng)工藝制造而成晶型為銳鈦礦型的TiO2光觸媒材料，孔目數(shù)1200目以上，添加量為聚醚多無(wú)醇的4.58％；聚醚多元醇，其中一種平均分子量950，羥值230，另一種平均分子量3300，羥值60，配比為1.3；異氰酸酯，商品名為TDI80/20，指數(shù)為85-115；胺類催化劑五乙烯四胺，添加量為聚醚多元醇的1.2％；辛酸亞錫催化劑，用量為聚醚多元醇的0.8％；泡沫穩(wěn)定劑商品名Y8002，添加量為聚醚多元醇的1.5％；發(fā)泡劑水的添加量為聚醚多元醇的1.5％。
實(shí)施例3該光觸媒抗菌海綿由下列組份依傳統(tǒng)工藝制造而成晶型為銳鈦礦型的TiO2光觸媒材料，孔目數(shù)1200目以上，添加量為聚醚多無(wú)醇的8％；聚醚多元醇，其中一種平均分子量1500，羥值350，另一種平均分子量5000，羥值80，配比為1∶1；異氰酸酯，商品名為TDI80/20，指數(shù)為85-115；胺類催化劑已二胺，添加量為聚醚多元醇的2％；辛酸亞錫催化劑，用量為聚醚多元醇的1.5％；泡沫穩(wěn)定劑商品名8123，添加量為聚醚多元醇的2％；發(fā)泡劑水添加量為聚醚多元醇的3％。
該聚氨酯海綿的密度在20kg/m3-1000kg/m3，制成的海綿具有對(duì)大腸菌等分解作用，分解率達(dá)98％，檢出數(shù)小于500個(gè)/cc。
權(quán)利要求
1.光觸媒抗菌海綿，該光觸媒抗菌海綿由下列組份依傳統(tǒng)工藝制造而成晶型為銳鈦礦型的TiO2光觸媒材料，孔目數(shù)1200目以上，添加量為聚醚多元醇的1-8％；聚醚多元醇，其中一種平均分子量400-1500，羥值100-350，另一種平均分子量1500-5000，羥值35-80，配比為1.5-1∶1；異氰酸酯，商品名為TDI80/20，指數(shù)為85-115；胺類催化劑，添加量為聚醚多元醇的0.5-2％；辛酸亞錫催化劑，用量為聚醚多元醇的0.1-1.5％；泡沫穩(wěn)定劑添加量為1-2％；發(fā)泡劑水的添加量為聚醚多元醇的1-3％。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的光觸媒抗菌海綿，其特征在于胺類催化劑為三乙烯二胺、五乙烯四胺或己二胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的光觸媒抗菌海綿，其特征在于泡沫穩(wěn)定劑為商品名L580、Y8002或8123。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的光觸媒抗菌海綿，其特征在于由光觸媒抗菌海綿生產(chǎn)枕、墊制品。
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了光觸媒抗菌海綿及其枕、墊制品，該光觸媒抗菌海綿由下列組份依傳統(tǒng)工藝制造而成晶型為銳鈦礦型的TiO
文檔編號(hào)B68G7/00GK1995089SQ200610166477
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月22日
發(fā)明者李康, 相偉琳 申請(qǐng)人:淮安康維化工科技有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan