專利名稱：一種抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球?；钚蕴考捌渲苽浞椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新型功能材料與復合材料領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球粒活性炭及其制備方法。
背景技術(shù)：
活性炭具有良好的吸附性能，在飲用水處理、室內(nèi)空氣凈化各方面應用廣泛，近年來研究發(fā)現(xiàn)，活性炭在應用一段時間后，由于沒有及時處理，反而成為細菌的“溫床”，造成更大的二次污染。基于此，本課題組在《一種殼層結(jié)構(gòu)無機膠凝活性炭顆粒及其制備方法》(申請?zhí)?01210047722.3)的基礎(chǔ)上發(fā)明了一種抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球?；钚蕴坎牧?。解決了活性炭長期使用容易滋生細菌的問題。對水和空氣的深度凈化抗菌、延長活性炭使用的周期性具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球?；钚蕴考捌渲苽浞椒?，它在活性炭為主體的內(nèi)核表面上、均勻地包裹一層摻雜載銀抗菌劑的無機膠凝材料的外殼，制成既美觀適用，又能深度凈化水和空氣的多功能材料，可以廣泛地應用于工業(yè)及日常生活的諸多領(lǐng)域，在水和空氣的深度凈化抗菌、延長活性炭使用的周期性等方面均可發(fā)揮十分重要的作用。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球粒活性炭的內(nèi)部是以活性炭為主體的內(nèi)核，外表包裹一層摻雜載銀抗菌劑的無機膠凝材料的殼層。所述的無機膠凝材料是硅酸鹽水泥；所述的殼層的厚度為0.5-lmm ;所述的載銀抗菌劑具有顯著的抗菌性能。一種抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球?；钚蕴康闹苽浞椒?，采用活性炭、載銀抗菌劑與無機膠凝材料為主要原料，經(jīng)過配料、內(nèi)核成型、包殼與外殼載銀、蒸養(yǎng)和干燥這些步驟制得所述的抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球?；钚蕴?。所述的制備方法包括以下步驟:
Cl)配料:將活性炭與粘結(jié)劑按活性炭60-90wt%，普通硅酸鹽水泥10-40被％稱取后混合均勻；
(2)內(nèi)核成型:將步驟I)的混合料加水混勻并搓成直徑為l_2cm的小球；
(3)包殼:將步驟2)剛搓好的小球置于可轉(zhuǎn)動的容器內(nèi)，通過篩子均勻地將加入載銀抗菌劑的殼層材料撒落并粘附在滾動著的小球表面上，殼層材料中載銀抗菌劑配料量為5-25wt%,占顆?？偭康膌_4wt%，小球滾動至表面均勻光滑為止；
(4)蒸養(yǎng):將包裹好外殼的小球放在195°C蒸壓爸養(yǎng)護6h；
(5)干燥:將養(yǎng)護后的樣品取出自然通風干燥24h。為了獲得抗菌性能，在殼層材料中加入了載銀抗菌劑；為提高其透氣性，在無機膠凝材料中摻入PVA。本發(fā)明的效益和優(yōu)越性在于:
I)活性炭外表包裹上一層薄薄的載銀外殼后，解決了活性炭長期使用容易滋生細菌的問題。對水和空氣的深度凈化抗菌、延長活性炭使用的周期性具有重要意義。2)在外殼中加入PVA (聚乙烯醇)后，提高材料的透氣性，改善了活性炭材料的吸附性能。3)本發(fā)明的產(chǎn)品是一種能深度凈化水和空氣的多功能材料，可以廣泛地應用于工業(yè)及日常生活的諸多領(lǐng)域，既美觀又實用。


圖1是利用抑菌圈法測定樣品的抗菌性能的示意圖，參照菌種為大腸桿菌和八疊球菌。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明內(nèi)容進行具體說明，但是本發(fā)明不僅限于此: 實施例1
利用市售椰子殼活性炭粉末、普通硅酸鹽水泥、納米載銀抗菌劑為原料制備載銀殼層結(jié)構(gòu)無機膠凝活性炭顆粒，其內(nèi)核原料配方如下:椰殼活性炭60%，普通硅酸鹽水泥40% ;包外殼原料配方如下:載銀抗菌劑5wt%(約占顆?？偭康膌wt%),普通娃酸鹽水泥90wt%,造孔劑PVA (聚乙烯醇)粉末5wt% ；
制備步驟:
(O配料:將原料按上述配比稱取后混合均勻。(2)成型:將原料倒入容器中，加適量水，搓成一個個直徑約為Icm左右的小圓球，當做內(nèi)核。(3)包殼:將殼層材料混勻置于200目篩中，慢慢撒入滾動著的小圓球內(nèi)核的濕潤表面上；直至小球表面均勻光滑為止。(4)蒸養(yǎng):將包裹好外殼的小球放在195°C蒸壓爸中養(yǎng)護6小時；
(5)干燥:將養(yǎng)護后的樣品烘干，即可。性能測試:
(1)碘吸附值:591.42mg/g
(2)甲醛吸附量:208.52mg/g
(3)苯吸附量:179.71mg/g
(4)抑菌帶寬:大腸桿菌2.56mm,八疊球菌4.30mm。
實施例2
利用市售椰子殼活性炭粉末、普通硅酸鹽水泥、納米載銀抗菌劑為原料制備載銀殼層結(jié)構(gòu)無機膠凝活性炭顆粒，其內(nèi)核原料配方如下:椰殼活性炭70%，普通硅酸鹽水泥30% ;包外殼原料配方如下:載銀抗菌劑15wt% (約占球?？偭康?wt%),普通娃酸鹽水泥85wt%,造孔劑PVA (聚乙烯醇)5wt%;
制備步驟: (I)配料:將原料按上述配比稱取后混合均勻。(2)成型:將原料倒入容器中，加適量水，搓成一個個直徑約為Icm左右的小圓球，當做內(nèi)核。(3)包殼:將殼層材料混勻置于200目篩中，慢慢撒入滾動著的小圓球內(nèi)核的濕潤表面上；直至小球表面均勻光滑為止。(4)養(yǎng)護:將包裹好外殼的小球放在195°C蒸壓釜養(yǎng)護6小時；
(5)干燥:將養(yǎng)護后的樣品烘干，即可。性能測試:
(1)碘吸附值:638.56mg/g
(2)甲醛吸附量:216.68 mg/g
(3)苯吸附量:206.46mg/g
(4)抑菌帶寬:大腸桿菌4.99mm,八疊球菌5.53mm。
實施例3:
利用市售椰子殼活性炭粉末、普通硅酸鹽水泥、納米載銀抗菌劑為原料制備載銀殼層結(jié)構(gòu)無機膠凝活性炭顆粒，其內(nèi)核原料配方如下:椰殼活性炭80%，普通硅酸鹽水泥20% ;包外殼原料配方如下:載銀抗菌劑20wt% (約占球?？偭康?wt%),普通娃酸鹽水泥75wt%,造孔劑PVA (聚乙烯醇)5wt%;
制備步驟:
(O配料:將原料按上述配比稱取后混合均勻。(2)成型:將原料倒入容器中，加適量水，搓成一個個直徑約為Icm左右的小圓球，當做內(nèi)核。(3)包殼:將殼層材料混勻置于200目篩中，慢慢撒入滾動著的小圓球內(nèi)核的濕潤表面上；直至小球表面均勻光滑為止。(4)養(yǎng)護:將包裹好外殼的小球放在放在195°C蒸壓爸養(yǎng)護6小時；
(5)干燥:將養(yǎng)護后的樣品烘干，即可。性能測試:
(1)碘吸附值:693.44mg/g
(2)甲醛吸附量:250.03mg/g
(3)苯吸附量:231.28mg/g
(4)抑菌帶寬:大腸桿菌5.08mm,八疊球菌5.60_。
對比例I
利用市售椰子殼活性炭粉末、普通硅酸鹽水泥、納米載銀抗菌劑為原料制備載銀活性炭顆粒，將抗菌劑均勻混入整個球粒當中，不包外殼。配料比例為:活性炭60wt%,普通娃酸鹽水泥32wt%，載銀抗菌劑為前兩者總量的8wt%。制備步驟:
(O配料:將原料按上述配比稱取后混合均勻。(2)成型:將原料倒入容器中，加適量水，搓成一個個直徑約為Icm左右的小圓球。不包殼層。(3)養(yǎng)護:將包裹好外殼的小球放在放在195°C蒸壓釜中養(yǎng)護6小時； (4)干燥:將養(yǎng)護后的樣品烘干，即可。性能測試:
(1)碘吸附值:610.87mg/g
(2)甲醛吸附量:206.28mg/g
(3)苯吸附量:163.57mg/g
(4)抑菌帶寬:大腸桿菌1.86mm,八疊球菌3.14mm。
結(jié)論:將對比例I與實施例對比可以發(fā)現(xiàn)，將載銀抗菌劑直接混入球粒中后，抗菌效果很不明顯，這或許是活性炭會將抗菌劑中的銀離子吸附捕捉后造成的。本發(fā)明將抗菌劑包裹在活性炭球粒表面，使抗菌劑不與活性炭接觸，極大地提高了抗菌效力，同時還能將病菌與活性炭隔離。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球?；钚蕴?，其特征在于:顆粒內(nèi)部是以活性炭為主體的內(nèi)核，外表包裹一層含有載銀抗菌劑的殼層，并米用蒸壓養(yǎng)護技術(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球?；钚蕴?，其特征在于:殼層材料為普通硅酸鹽水泥，其中添加了 5-25 wt%的載銀抗菌劑；殼層的厚度為0.5-lmm。
3.一種制備如權(quán)利要求1所述的抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球粒活性炭的方法，其特征在于:包括以下步驟: Cl)配料:將活性炭與粘結(jié)劑按活性炭60-90wt%，普通硅酸鹽水泥10-40被％稱取后混合均勻； (2)內(nèi)核成型:將步驟I)的混合料加水混勻并搓成直徑為l_2cm的小球； (3)包殼:將步驟2)剛搓好的小球置于可轉(zhuǎn)動的容器內(nèi)，通過篩子均勻地將加入載銀抗菌劑的殼層材料撒落并粘附在滾動著的小球表面上，殼層材料中載銀抗菌劑配料量為5-25wt%,占顆?？偭康膌_4wt%，小球滾動至表面均勻光滑為止； (4)蒸養(yǎng):將包裹好外殼的小球放在195°C蒸壓爸養(yǎng)護6h； (5)干燥:將養(yǎng)護后的樣品取出干燥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球?；钚蕴康闹苽浞椒?，其特征在于:為提高其透氣性，在殼層中摻入5 wt%的造孔劑聚乙烯醇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球?；钚蕴考捌渲苽浞椒?，采用活性炭粉末、載銀抗菌劑與無機膠凝材料為主要原料，經(jīng)過配料、內(nèi)核成型、包殼與外殼載銀、養(yǎng)護和干燥工藝制備一種抗菌型載銀殼層結(jié)構(gòu)球?；钚蕴?。本發(fā)明在活性炭外表包裹上一層薄薄的載銀抗菌劑外殼后，解決了活性炭長期使用容易滋生細菌的問題，該產(chǎn)品是一種具有抗菌性的深度凈化水和空氣的多功能材料，可以廣泛地應用于工業(yè)及日常生活的諸多領(lǐng)域，既美觀又實用，且再生使用方便；同時，本發(fā)明的制備方法簡單易行，原料易得，無需進行高溫處理，能耗低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號B01J20/30GK103143329SQ20131009780
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者吳任平, 劉曉芳, 翟學成 申請人:福州大學