CN114569991A - 一种抑菌排汗的匹克球拍及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抑菌排汗的匹克球拍及其生产工艺，属于体育用品技术领域，该抑菌排汗匹克球拍的基板采用较为轻质的铝合金材质，拍面采用轻量化网状设计，使用起来更加轻便，美观耐用；用盐酸去除拍面的氧化膜后，采用电解的方式使拍面的表面产生粗糙的形貌结构，形成类似与荷叶表面的乳突，通过硬脂酸的乙醇溶液浸渍镀膜后具有较好的疏水效果，在使用过程中方便将汗液和其他污渍甩落，便于清洁，从而有利于防止汗液等物质对球拍产生腐蚀；防滑层采用溶解有环糊精且分散有抗菌剂的甘油作为主要原料，抗菌剂可以增加防滑层的抗菌性能，而且该抑菌排汗的匹克球拍的握持感良好。
Description
技术领域
本发明属于体育用品技术领域，具体涉及一种抑菌排汗的匹克球拍及其生产工艺。
背景技术
匹克球是从西雅图班布里奇岛兴起的一项运动，随着人们对运动的重视逐渐开始普及。
匹克球的球拍有较多材质选择，常见的有木质和碳纤维材质，木质球拍容易损坏，而碳纤维材质的球拍往往价格昂贵，采用铝合金球拍虽然会有所增加质量，但是价格便宜，并且击球震感优异；不过长时间使用容易疲劳，需要改进握柄以增加握持感，但常规握柄材质吸汗或沾有污渍后不仅容易滋生细菌，而且影响使用体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抑菌排汗的匹克球拍及其生产工艺，以解决背景技术中的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种抑菌排汗的匹克球拍，包括拍面和握柄，握柄包括中间层，中间层两侧设置有木质层，木质层外设置有防滑层；
该抑菌排汗的匹克球拍的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：用铝合金材料铸造一体化底板，底板包括拍面和握柄的中间层；将拍面通过蚀刻镀膜工艺处理后，将中间层的两侧分别用水性聚氨酯胶粘剂粘接上木质层，得到半成品球拍；
步骤二：向烧瓶中加入甘油，再加入环糊精和抗菌剂，在80-90℃的条件下搅拌3-5h，得到抗菌前体；将抗菌前体加入烧瓶中并且在65℃的条件下，加入蒸馏水、催化剂、交联剂和稳定剂搅拌5-10min，混合后再加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯在1200-1500r/min的条件下搅拌15-20s，得到防滑层材料；
步骤三：将半成品球拍固定在内壁涂有脱模剂的模具中，向模具中加入新配制的防滑层材料，使防滑层材料自由发泡，待防滑层材料发泡完全后，将半成品球拍从模具中取出，对握柄部分的防滑层进行修整，并在24-30℃的条件下熟化1-2天，制得抑菌排汗的匹克球拍；
进一步地，步骤二中抗菌剂通过纳米银粉末和纳米二氧化钛粉末按照1：2.3-2.5的质量比混合而成；
进一步地，步骤二中甘油、环糊精和抗菌剂的用量比为10g：5g：1-2g；
进一步地，步骤二中抗菌前体、蒸馏水、催化剂、交联剂、稳定剂和多亚甲基多苯基多异氰酸酯的用量比为120g：2.7g：1.35g：0.45g：2.4g：56g；
进一步地，步骤二中催化剂为二月桂酸二丁基锡，交联剂为三乙醇胺，稳定剂为购买于济宁棠邑化工有限公司的AK-8805泡沫稳定剂；
进一步地，防滑层的厚度为0.3-0.8cm；
进一步地，木质层材质为椴木、桧木、梨花木和云杉木中的任意一种；
进一步地，该匹克球拍的拍面上均匀设置有若干个直径为2-4mm的圆形小孔，使拍面呈网状结构；
进一步地，步骤一中蚀刻镀膜工艺的具体方法为：将铝合金拍面浸入质量分数为12-15％的盐酸溶液中处理10-15min，去除拍面铝合金表面的氧化膜，然后用蒸馏水淋洗3-5min，在70-90℃的条件下干燥1-2h；控制电流密度为1.3-1.8A/dm2，将拍面浸入电解液中作为阳极，将石墨浸入电解液中作为阴极，电解反应15-20min后取出拍面用蒸馏水淋洗3-5min，在70-90℃条件下干燥；将干燥后的拍面浸入质量分数为2-3％的硬脂酸的乙醇溶液中，浸渍5-10s后取出风干；
进一步地，电解液包括质量分数为17％的硫酸溶液、草酸、重铬酸钾、氯化钠、甘油和蒸馏水；硫酸溶液、草酸、重铬酸钾、氯化钠、甘油和蒸馏水的用量比为1L：7.11g：20g：15.02g：101.3g：200-300mL；
进一步地，水性聚氨酯胶粘剂为购买于安徽安大华泰新材料有限公司的AH-0201C水性聚氨酯复合胶；脱模剂为购买于南京天诗新材料科技有限公司的发泡聚氨酯脱模剂。
本发明的有益效果：
该抑菌排汗匹克球拍的基板采用较为轻质的铝合金材质，拍面采用轻量化网状设计，使用轻便，美观耐用；用盐酸去除拍面的氧化膜后，采用电解的方式使拍面的表面产生粗糙的形貌结构，形成类似于荷叶表面的乳突，通过硬脂酸的乙醇溶液浸渍镀膜后具有较好的疏水效果，在使用过程中防止汗液和其他污渍的吸附，从而有利于防止汗液等物质对球拍产生腐蚀；
中间层贴合有木质层，增加了握柄的结构强度；与常见的采用胶带缠缚的握柄相比，该抑菌排汗匹克球拍采用聚氨酯泡沫作为防滑层，通过模具成型并牢固地粘附在木质层外，整体性较好；防滑层采用溶解有环糊精且分散有抗菌剂的甘油作为主要原料，抗菌剂可以增加防滑层的抗菌性能；水作为发泡剂，在催化剂、交联剂和稳定剂的配合下加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯，环糊精可以增加反应体系的黏度，并且甘油能使环糊精中的羟基充分暴露，增加反应物的交联度，发泡过程中减小产生的气体的逸散，从而减小制备出的防滑层的密度，保证该聚氨酯型发泡防滑层的轻度的同时，也有利于增加其弹性，具有良好的握持感且便于在握持过后恢复形态。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
制备半成品球拍，包括如下步骤：
步骤一：用牌号为5052的铝合金材料铸造一体化底板，底板包括拍面和握柄的中间层；铸造后的拍面上均匀设置有若干个直径为2mm的圆形小孔，使拍面呈网状结构；
步骤二：将1L质量分数为17％的硫酸溶液、7.11g草酸、20g重铬酸钾、15.02g氯化钠、101.3g甘油和200mL蒸馏水混合，配制出电解液；将铝合金拍面浸入质量分数为12％的盐酸溶液中处理10min，去除拍面铝合金表面的氧化膜，然后用蒸馏水淋洗3min，在70℃的条件下干燥1h；控制电流密度为1.3A/dm2，将拍面浸入电解液中作为阳极，将石墨浸入电解液中作为阴极，电解反应15min后取出拍面用蒸馏水淋洗3min，在70℃条件下干燥；将干燥后的拍面浸入质量分数为2％的硬脂酸的乙醇溶液中，浸渍5s后取出风干，完成拍面的蚀刻镀膜；
步骤三：将中间层的两侧分别用AH-0201C水性聚氨酯复合胶粘接上椴木材质的木质层，得到半成品球拍。
实施例2
制备半成品球拍，包括如下步骤：
步骤一：用牌号为5083的铝合金材料铸造一体化底板，底板包括拍面和握柄的中间层；铸造后的拍面上均匀设置有若干个直径为3mm的圆形小孔，使拍面呈网状结构；
步骤二：将1L质量分数为17％的硫酸溶液、7.11g草酸、20g重铬酸钾、15.02g氯化钠、101.3g甘油和250mL蒸馏水混合，配制出电解液；将铝合金拍面浸入质量分数为13％的盐酸溶液中处理12min，去除拍面铝合金表面的氧化膜，然后用蒸馏水淋洗4min，在80℃的条件下干燥1.5h；控制电流密度为1.5A/dm2，将拍面浸入电解液中作为阳极，将石墨浸入电解液中作为阴极，电解反应18min后取出拍面用蒸馏水淋洗4min，在80℃条件下干燥；将干燥后的拍面浸入质量分数为2.5％的硬脂酸的乙醇溶液中，浸渍8s后取出风干，完成拍面的蚀刻镀膜；
步骤三：将中间层的两侧分别用AH-0201C水性聚氨酯复合胶粘接上桧木材质的木质层，得到半成品球拍。
实施例3
制备半成品球拍，包括如下步骤：
步骤一：用牌号为5A05的铝合金材料铸造一体化底板，底板包括拍面和握柄的中间层；铸造后的拍面上均匀设置有若干个直径为4mm的圆形小孔，使拍面呈网状结构；
步骤二：将1L质量分数为17％的硫酸溶液、7.11g草酸、20g重铬酸钾、15.02g氯化钠、101.3g甘油和300mL蒸馏水混合，配制出电解液；将铝合金拍面浸入质量分数为15％的盐酸溶液中处理15min，去除拍面铝合金表面的氧化膜，然后用蒸馏水淋洗5min，在90℃的条件下干燥2h；控制电流密度为1.8A/dm2，将拍面浸入电解液中作为阳极，将石墨浸入电解液中作为阴极，电解反应20min后取出拍面用蒸馏水淋洗5min，在90℃条件下干燥；将干燥后的拍面浸入质量分数为3％的硬脂酸的乙醇溶液中，浸渍10s后取出风干，完成拍面的蚀刻镀膜；
步骤三：将中间层的两侧分别用AH-0201C水性聚氨酯复合胶粘接上云杉木材质的木质层，得到半成品球拍。
实施例4
制备抑菌排汗的匹克球拍，包括如下步骤：
步骤S1：将10g纳米银粉末和23g纳米二氧化钛粉末混合，制得抗菌剂；向烧瓶中加入100g甘油，再加入50g环糊精和10g抗菌剂，在80℃的条件下搅拌3h，得到抗菌前体；将120g抗菌前体加入烧瓶中并且在65℃的条件下，加入2.7g蒸馏水、1.35g二月桂酸二丁基锡、0.45g三乙醇胺和2.4g AK-8805泡沫稳定剂搅拌5min，混合后再加入56g多亚甲基多苯基多异氰酸酯在1200r/min的条件下搅拌15s，得到防滑层材料；
步骤S2：将实施例1照片呢制得的半成品球拍固定在内壁涂有发泡聚氨酯脱模剂的模具中，向模具中加入新配制的防滑层材料，使防滑层材料自由发泡，待防滑层材料发泡完全后，将半成品球拍从模具中取出，对握柄部分的防滑层进行修整，并在24℃的条件下熟化1天，制得抑菌排汗的匹克球拍。
实施例5
制备抑菌排汗的匹克球拍，包括如下步骤：
步骤S1：将10g纳米银粉末和24g纳米二氧化钛粉末混合，制得抗菌剂；向烧瓶中加入100g甘油，再加入50g环糊精和15g抗菌剂，在85℃的条件下搅拌4h，得到抗菌前体；将120g抗菌前体加入烧瓶中并且在65℃的条件下，加入2.7g蒸馏水、1.35g二月桂酸二丁基锡、0.45g三乙醇胺和2.4g AK-8805泡沫稳定剂搅拌8min，混合后再加入56g多亚甲基多苯基多异氰酸酯在1300r/min的条件下搅拌18s，得到防滑层材料；
步骤S2：将实施例2中制得的半成品球拍固定在内壁涂有发泡聚氨酯脱模剂的模具中，向模具中加入新配制的防滑层材料，使防滑层材料自由发泡，待防滑层材料发泡完全后，将半成品球拍从模具中取出，对握柄部分的防滑层进行修整，并在28℃的条件下熟化1.5天，制得抑菌排汗的匹克球拍。
实施例6
制备抑菌排汗的匹克球拍，包括如下步骤：
步骤S1：将10g纳米银粉末和25g纳米二氧化钛粉末混合，制得抗菌剂；向烧瓶中加入100g甘油，再加入50g环糊精和10-20g抗菌剂，在90℃的条件下搅拌5h，得到抗菌前体；将120g抗菌前体加入烧瓶中并且在65℃的条件下，加入2.7g蒸馏水、1.35g二月桂酸二丁基锡、0.45g三乙醇胺和2.4g AK-8805泡沫稳定剂搅拌10min，混合后再加入56g多亚甲基多苯基多异氰酸酯在1500r/min的条件下搅拌20s，得到防滑层材料；
步骤S2：将实施例3中制得的半成品球拍固定在内壁涂有发泡聚氨酯脱模剂的模具中，向模具中加入新配制的防滑层材料，使防滑层材料自由发泡，待防滑层材料发泡完全后，将半成品球拍从模具中取出，对握柄部分的防滑层进行修整，并在30℃的条件下熟化2天，制得抑菌排汗的匹克球拍。
对比例1：在实施例6的基础上，不添加抗菌剂，其余步骤和参数保持不变，制备出匹克球拍。
对比例2：在实施例6的基础上，不添加环糊精，其余步骤和参数保持不变，制备出匹克球拍。
对比例3：在实施例6的基础上，不添加环糊精和抗菌剂，其余步骤和参数保持不变，制备出匹克球拍。
根据GB/T 8813-2008测试，对实施例4-6和对比例1-3进行抗压强度测试，结果如表1所示：
表1
| 项目 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| 抗压强度/MPa | 0.389 | 0.390 | 0.391 | 0.389 | 0.273 | 0.273 |
由表1可以看出，添加有环糊精的防滑层的抗压强度更好。
根据琼脂平皿扩散法，评价实施例4-6和对比例1-3中匹克球拍的抗菌性能，具体方法为：取活化的大肠杆菌在营养肉汤中培养24h，用蒸馏水稀释至原体积的20倍；准备6只洁净后的培养皿，向培养皿中均加入三分之一容积的琼脂培养基，向各培养基中加入100μL的稀释菌液，用无菌环将稀释菌液涂抹均匀；
取实施例4-6和对比例1-3中的匹克球拍的防滑层，均剪切成厚度为5mm，直径为10mm的圆片，用蒸馏水清洗30s后用无菌镊放置在各培养皿的中央，置于37℃培养箱中培养24h，培养结束后测量各自抑菌圈直径(包括圆片的直径)。结果如表2所示：
表2
| 项目 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| 抑菌圈直径/mm | 13.6 | 13.6 | 13.7 | 10.9 | 13.6 | 10.9 |
由表2可以看出，实施例4-6中制得的匹克球拍的防滑层具有较好的抑菌效果。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种抑菌排汗的匹克球拍的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：用铝合金材料铸造一体化底板，底板包括拍面和握柄的中间层；将拍面通过蚀刻镀膜工艺处理后，在中间层两侧粘结木质层，得到半成品球拍；
步骤二：向烧瓶中加入甘油、环糊精和抗菌剂，在80-90℃的条件下搅拌3-5h，得到抗菌前体；在65℃的条件下，将抗菌前体、蒸馏水、催化剂、交联剂和稳定剂搅拌5-10min，加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯在1200-1500r/min的条件下搅拌15-20s，得到防滑层材料；
步骤三：将半成品球拍固定在涂有脱模剂的模具中，向模具中加入防滑层材料，待防滑层材料发泡完全后脱模、修整，获得防滑层，在24-30℃的条件下熟化1-2天，制得抑菌排汗的匹克球拍。
2.根据权利要求1所述的一种抑菌排汗的匹克球拍的生产工艺，其特征在于，步骤二中抗菌剂通过纳米银粉末和纳米二氧化钛粉末按照1：2.3-2.5的质量比混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种抑菌排汗的匹克球拍的生产工艺，其特征在于，步骤二中甘油、环糊精和抗菌剂的用量比为10g：5g：1-2g。
4.根据权利要求1所述的一种抑菌排汗的匹克球拍的生产工艺，其特征在于，步骤二中抗菌前体、蒸馏水、催化剂、交联剂、稳定剂和多亚甲基多苯基多异氰酸酯的用量比为120g：2.7g：1.35g：0.45g：2.4g：56g。
5.根据权利要求1所述的一种抑菌排汗的匹克球拍的生产工艺，其特征在于，防滑层的厚度为0.3-0.8cm。
6.根据权利要求1所述的一种抑菌排汗的匹克球拍的生产工艺，其特征在于，该匹克球拍的拍面上均匀设置有若干个直径为2-4mm的圆形小孔，拍面呈网状结构。
7.一种抑菌排汗的匹克球拍，其特征在于，由权利要求1-6中任意一项所述的生产工艺制得。
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