CN102392315A - 纳米竹质刷丝及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纳米竹质刷丝及其制备方法，包括聚酰胺尼龙丝芯以及涂覆在丝芯表面的纳米竹粉层，本发明解决了现有的牙刷制作成本高、浪费能源、无法回收利用、危害人体的技术问题，本发明的纳米竹质刷丝具有抑菌抗菌、吸附异味等功效，纳米竹质刷丝具有生物可降解性和环境相容性。

Description

纳米竹质刷丝及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种纳米竹质刷丝及其制备方法。

背景技术

据有关报刊报道：目前的“牙刷”，无论牙柄和牙毛(包括“牙刷”的包装)，都用塑料制作(或塑料+橡胶混合制作)，因此，存在三大严重的问题：

A、原料从石油中提炼，而石油资源不可再生，会越来越少(以70亿支“牙刷”计算，需要损耗500万吨石油、增加800万吨二氧化碳)，因此，导致制作成本高、浪费能源。

B、使用后没有回收，只能丢弃，造成环境污染(以70亿支”牙刷”计算，每年将造成2800万平方米的环境污染)。如果回收利用(通过粉碎挤压成为一次、二次或三次再生原料)，不但持续降低原料质量、增加毒性，而且会对环境造成更大的污染。

C、原料本身有毒(含有双酚A和氯化氢等成份)，被人体吸收后，不但影响健康，而且加重病情(牙病及各种口腔病中，有47％患者难以治愈，其中17％患者病情加重)，并且还会引起心脏病、多动症、糖尿病、肥胖症及多种癌症等的发生。

发明内容

为了解决现有的牙刷制作成本高、浪费能源、无法回收利用、危害人体的技术问题，本发明提供了一种纳米竹质刷丝及其制备方法。

本发明的技术解决方案是：

一种纳米竹质刷丝，其特殊之处在于：包括聚酰胺尼龙丝芯以及涂覆在丝芯表面的纳米竹粉层。

一种纳米竹质刷丝的制备方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1】取洁净片状竹块，去掉表面青皮和内腔薄膜；

2】蒸煮泡制：

把上述片状竹块，放入水中加热，当水温达到60～70℃时，加入配方溶液，继续加热至沸点，并保持沸点温度5～7分钟，然后取出竹块，用纯净水将竹块冲洗干净，沥干水分；

所述配方溶液包括食用醋酸、碳酸氢氨和食品级亚焦硫酸钠，该配方溶液加入水中后，食用醋酸与水的重量比为1∶10000～15000，碳酸氢氨与水的重量比为1∶4000～6000，食品级亚焦硫酸钠与水的重量比为1∶6000～10000；

3】将沥干水分的片状竹块干燥、杀菌；

4】将杀菌后的片状竹块研磨，筛选后得到不大于300目的竹粉；

5】将竹粉粉碎成10～50nm的纳米竹粉；

6】制备纳米竹质刷丝：取0.5～10重量份的纳米竹粉、90～99.5重量份聚酰胺尼龙颗粒混合成物料，

7】物料在210～250℃的温度下拉丝，制成纳米竹质刷丝。

一种纳米竹质刷丝的制备方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1】取洁净片状竹块，去掉表面青皮和内腔薄膜；

2】蒸煮泡制：

把上述片状竹块，放入水中加热，当水温达到60～70℃时，加入配方溶液，继续加热至沸点，并保持沸点温度5～7分钟，然后取出竹块，用纯净水将竹块冲洗干净，沥干水分；

所述配方溶液包括食用醋酸、碳酸氢氨和食品级亚焦硫酸钠，该配方溶液加入水中后，食用醋酸与水的重量比为1∶10000～15000，碳酸氢氨与水的重量比为1∶4000～6000，食品级亚焦硫酸钠与水的重量比为1∶6000～10000；

3】将沥干水分的片状竹块干燥、杀菌；

4】将杀菌后的片状竹块研磨，筛选后得到不大于300目的竹粉；

5】将竹粉粉碎成10～50nm的纳米竹粉；

6】制备捏合物料：取0.5～10重量份的纳米竹粉、90～99.5重量份聚酰胺尼龙颗粒的混合物料放入高速捏合机；加热至95℃-100℃，捏合时间10～15分钟；进行冷却捏合，使物料温度下降至50℃以下，出料贮存备用；

7】取捏合物料在210～250℃的温度下拉丝，制成纳米竹质刷丝。

一种纳米竹质刷丝的制备方法：其特殊之处在于：包括以下步骤：

1】取洁净片状竹块，去掉表面青皮和内腔薄膜；

2】蒸煮泡制：

把上述片状竹块，放入水中加热，当水温达到60～70℃时，加入配方溶液，继续加热至沸点，并保持沸点温度5～7分钟，然后取出竹块，用纯净水将竹块冲洗干净，沥干水分；

所述配方溶液包括食用醋酸、碳酸氢氨和食品级亚焦硫酸钠，该配方溶液加入水中后，食用醋酸与水的重量比为1∶10000～15000，碳酸氢氨与水的重量比为1∶4000～6000，食品级亚焦硫酸钠与水的重量比为1∶6000～10000；

3】将沥干水分的片状竹块干燥、杀菌；

4】将杀菌后的片状竹块研磨，筛选后得到不大于300目的竹粉；

5】将竹粉粉碎成10～50nm的纳米竹粉；

6】取聚酰胺尼龙颗粒，在拉丝机上拉至直径为0.05～0.2mm的芯丝；

7】将芯丝再次通过拉丝机，同时取0.5～10重量份的纳米竹粉、90～99.5重量份聚酰胺尼龙颗粒混合后喷涂在芯丝表面，制成纳米竹质刷丝。

本发明所具有的优点：

1、纳米竹粉实际是一种植物纤维，是自然界中最丰富的天然高分子材料之一。在聚酰胺等尼龙加入纳米竹粉，让聚酰胺等尼龙和纳米竹粉进行复合，制成纳米竹质刷丝，使其纳米竹质刷丝具有抑菌抗菌、吸附异味等功效。本发明的刷毛是用竹纤维和尼龙混合制作，优胜于塑料刷毛，“竹纤维”为丝上结构，有“纤维皇后”之称，不但具有竹碳(或竹粉)的功效，而且柔滑软暖、有绒锦感、色彩光泽亮丽、悬垂性佳、有回弹性、凉爽舒适、吸水(湿)性好和透气性强、耐磨性高。因为“竹纤维”的多种功效，目前已被广泛应用于毛巾、内衣、袜子、凉席和各种床上用品上，本发明的纳米竹质刷丝具有抑菌抗菌、吸附异味等功效。

2、纳米竹粉具有降解的特性，本发明纳米竹质刷丝里面添加了纳米竹粉，加入纳米竹粉能够使刷丝容易降解，那么纳米竹质刷丝具有生物可降解性和环境相容性。

3、因为我们牙刷的刷柄、刷毛、包装均采用了可再生材料，所以认为本产品用后丢弃后可自然溶解，不会对环境造成任何污染。

4、塑料刷毛含有对人体影响最大的化学物质，双酚A(既BPA，用于聚碳酸酯以及合成树脂的生产)和邻苯二甲盐酸(一种用来塑料柔软，耐拉化学物质)，纳米竹质刷毛代替塑料刷毛会使消费者减少患上糖尿病、心脏病、多动症和癌症的风险。

5、国务院提出优先发展和支持的七大产业，其中节能环保，新材料和新能源(因为能减轻石油压力和减少二氧化碳的排放)三大产业都与本发明的“竹质牙刷”有关，因此，纳米竹质刷毛符合目前国家的产业政策。

5、本纳米竹质刷丝具有良好的耐磨性、抗尘性、弹性回复性、等功效。

附图说明

图1为本发明一种刷毛的结构示意图；

其中附图标记为：1-丝芯，2-纳米竹粉层。

具体实施方式

如图1所示本发明纳米竹质刷丝的结构示意图包括聚酰胺尼龙丝芯1以及涂覆在丝芯表面的纳米竹粉层2。

本发明提供三种制备竹质刷丝的方法：

一、一种纳米竹质刷丝的制备方法：包括以下步骤：

1】取洁净片状竹块，去掉表面青皮和内腔薄膜；

2】蒸煮泡制：

把上述片状竹块，放入水中加热，当水温达到60～70℃时，加入配方溶液，继续加热至沸点，并保持沸点温度5～7分钟，然后取出竹块，用纯净水将竹块冲洗干净，沥干水分；

所述配方溶液包括食用醋酸、碳酸氢氨和食品级亚焦硫酸钠，该配方溶液加入水中后，食用醋酸与水的重量比为1∶10000～15000，碳酸氢氨与水的重量比为1∶4000～6000，食品级亚焦硫酸钠与水的重量比为1∶6000～10000；

3】将沥干水分的片状竹块干燥、杀菌；

4】将杀菌后的片状竹块研磨，筛选后得到不大于300目的竹粉；

5】将竹粉粉碎成10～50nm的纳米竹粉；

6】制备纳米竹质刷丝：取0.5～10重量份的纳米竹粉、90～99.5重量份聚酰胺尼龙颗粒混合成物料，

7】物料在210～250℃的温度下拉丝，制成纳米竹质刷丝。

二、一种纳米竹质刷丝的制备方法：包括以下步骤：

1】取洁净片状竹块，去掉表面青皮和内腔薄膜；

2】蒸煮泡制：

把上述片状竹块，放入水中加热，当水温达到60～70℃时，加入配方溶液，继续加热至沸点，并保持沸点温度5～7分钟，然后取出竹块，用纯净水将竹块冲洗干净，沥干水分；

所述配方溶液包括食用醋酸、碳酸氢氨和食品级亚焦硫酸钠，该配方溶液加入水中后，食用醋酸与水的重量比为1∶10000～15000，碳酸氢氨与水的重量比为1∶4000～6000，食品级亚焦硫酸钠与水的重量比为1∶6000～10000；

3】将沥干水分的片状竹块干燥、杀菌；

4】将杀菌后的片状竹块研磨，筛选后得到不大于300目的竹粉；

5】将竹粉粉碎成10～50nm的纳米竹粉；

6】制备捏合物料：取0.5～10重量份的纳米竹粉、90～99.5重量份聚酰胺尼龙颗粒的混合物料放入高速捏合机；加热至95℃-100℃，捏合时间10～15分钟；进行冷却捏合，使物料温度下降至50℃以下，出料贮存备用；

7】取捏合物料在210～250℃的温度下拉丝，制成纳米竹质刷丝。

三、一种纳米竹质刷丝的制备方法，包括以下步骤：

1】取洁净片状竹块，去掉表面青皮和内腔薄膜；

2】蒸煮泡制：

把上述片状竹块，放入水中加热，当水温达到60～70℃时，加入配方溶液，继续加热至沸点，并保持沸点温度5～7分钟，然后取出竹块，用纯净水将竹块冲洗干净，沥干水分；

所述配方溶液包括食用醋酸、碳酸氢氨和食品级亚焦硫酸钠，该配方溶液加入水中后，食用醋酸与水的重量比为1∶10000～15000，碳酸氢氨与水的重量比为1∶4000～6000，食品级亚焦硫酸钠与水的重量比为1∶6000～10000；

3】将沥干水分的片状竹块干燥、杀菌；

4】将杀菌后的片状竹块研磨，筛选后得到不大于300目的竹粉；

5】将竹粉粉碎成10～50nm的纳米竹粉；

6】取聚酰胺尼龙颗粒，在拉丝机上拉至直径为0.05～0.2mm的芯丝；

7】将芯丝再次通过拉丝机，同时取0.5～10重量份的纳米竹粉、90～99.5重量份聚酰胺尼龙颗粒混合后喷涂在芯丝表面，制成纳米竹质刷丝。

纳米竹粉加工工艺：

一、多维摆动式高能纳米球磨技术。多维摆动式高能纳米磨球机通过罐体快速的多维摆动式运动，是磨介在罐内产生巨大的冲击力，延长磨介的运动轨迹，提高冲击能，减少撞击忙点，其工作效率是传统磨球机的几十倍，可显著提高罐内磨介的冲击能量和运动次数，使被粉碎的物质颗粒达到纳米级，同时大大提高了纳米竹粉体颗粒的均匀度，粉碎粒径最小为10nm，属封闭高能磨球。多维摆动式及多层次分级式新磨球技术制备的纳米竹粉是纯物理方法加工出来的，对竹子本身无破坏，也不引入其他成分，相对的保证了竹子成分的天然性和完整性。

二、多层次分级纳米球磨技术。多层次分级纳米球磨机采用调酒师手臂动作原理，双向反复快速运转，加强了磨介轨迹变换的机率，产生高能冲击，使300目竹粉在运动中撞击球磨，微米级粉体在多机腔，多层次，多直径磨介(由大逐渐变小)流送中不断地撞击粉碎，产生分级粉碎效果，最后粉碎成10nm以上的纳米竹粉体。

Claims (4)

1.一种纳米竹质刷丝，其特征在于：包括聚酰胺尼龙丝芯以及涂覆在丝芯表面的纳米竹粉层。

2.一种纳米竹质刷丝的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】取洁净片状竹块，去掉表面青皮和内腔薄膜；

2】蒸煮泡制：

把上述片状竹块，放入水中加热，当水温达到60～70℃时，加入配方溶液，继续加热至沸点，并保持沸点温度5～7分钟，然后取出竹块，用纯净水将竹块冲洗干净，沥干水分；

所述配方溶液包括食用醋酸、碳酸氢氨和食品级亚焦硫酸钠，该配方溶液加入水中后，食用醋酸与水的重量比为1∶10000～15000，碳酸氢氨与水的重量比为1∶4000～6000，食品级亚焦硫酸钠与水的重量比为1∶6000～10000；

3】将沥干水分的片状竹块干燥、杀菌；

4】将杀菌后的片状竹块研磨，筛选后得到不大于300目的竹粉；

5】将竹粉粉碎成10～50nm的纳米竹粉；

6】制备纳米竹质刷丝：取0.5～10重量份的纳米竹粉、90～99.5重量份聚酰胺尼龙颗粒混合成物料，

7】物料在210～250℃的温度下拉丝，制成纳米竹质刷丝。

3.一种纳米竹质刷丝的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】取洁净片状竹块，去掉表面青皮和内腔薄膜；

2】蒸煮泡制：

把上述片状竹块，放入水中加热，当水温达到60～70℃时，加入配方溶液，继续加热至沸点，并保持沸点温度5～7分钟，然后取出竹块，用纯净水将竹块冲洗干净，沥干水分；

所述配方溶液包括食用醋酸、碳酸氢氨和食品级亚焦硫酸钠，该配方溶液加入水中后，食用醋酸与水的重量比为1∶10000～15000，碳酸氢氨与水的重量比为1∶4000～6000，食品级亚焦硫酸钠与水的重量比为1∶6000～10000；

3】将沥干水分的片状竹块干燥、杀菌；

4】将杀菌后的片状竹块研磨，筛选后得到不大于300目的竹粉；

5】将竹粉粉碎成10～50nm的纳米竹粉；

6】制备捏合物料：取0.5～10重量份的纳米竹粉、90～99.5重量份聚酰胺尼龙颗粒的混合物料放入高速捏合机；加热至95℃-100℃，捏合时间10～15分钟；进行冷却捏合，使物料温度下降至50℃以下，出料贮存备用；

7】取捏合物料在210～250℃的温度下拉丝，制成纳米竹质刷丝。

4.一种纳米竹质刷丝的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】取洁净片状竹块，去掉表面青皮和内腔薄膜；

2】蒸煮泡制：

把上述片状竹块，放入水中加热，当水温达到60～70℃时，加入配方溶液，继续加热至沸点，并保持沸点温度5～7分钟，然后取出竹块，用纯净水将竹块冲洗干净，沥干水分；

所述配方溶液包括食用醋酸、碳酸氢氨和食品级亚焦硫酸钠，该配方溶液加入水中后，食用醋酸与水的重量比为1∶10000～15000，碳酸氢氨与水的重量比为1∶4000～6000，食品级亚焦硫酸钠与水的重量比为1∶6000～10000；

3】将沥干水分的片状竹块干燥、杀菌；

4】将杀菌后的片状竹块研磨，筛选后得到不大于300目的竹粉；

5】将竹粉粉碎成10～50nm的纳米竹粉；

6】取聚酰胺尼龙颗粒，在拉丝机上拉至直径为0.05～0.2mm的芯丝；

7】将芯丝再次通过拉丝机，同时取0.5～10重量份的纳米竹粉、90～99.5重量份聚酰胺尼龙颗粒混合后喷涂在芯丝表面，制成纳米竹质刷丝。

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