本发明涉及复合材料,尤其涉及一种抗菌石头纸箱及生产制备方法。
背景技术:
1、石头纸是一种新型复合环保材料,具备木浆纸和塑料制品的双重特性,具有防水、防潮、耐油的特性,而且还具备高分子材料的可降解性,能够进行回收利用,目前已经广泛应用于食品、药品、水果、日化、电子等产品的包装,作为普通石头纸及其制品,因石头纸不具备优异的抗菌性能,因此研究新型抗菌石头纸成为新型石头纸包装材料的研究开发重点。
2、公开号为cn 216635709 u的专利,公开了一种具有抗菌效果的石头纸,包括抗菌机构和加强机构,所述加强机构位于抗菌机构的内部,所述抗菌机构包括本体。该具有抗菌效果的石头纸,通过抗菌层可阻挡外部细菌的滋生,且抗菌层为纳米抗菌涂层,具有较高的氧化能力的高抗菌作用,能有效催化分解有害有机、无机物质,也能消除细菌和病毒,且具有分解油污、杀菌灭菌等功能,这种抗菌效果能有效防止处于阴暗潮湿、不易清洁环境下的细菌繁殖和生长,同时通过加强层为膨体聚四氟乙烯材料具有低密度且高韧性的特性,可有效地提高石头纸在使用过程中的韧性,且内置的抑菌层可抑制细菌在纸张的内部进行繁殖。
3、上述的抗菌石头纸箱,为长期保持其抗菌性能以满足后续包装材料的使用需求,添加了较多的抗菌剂,但是一方面抗菌剂无法均匀分散在石头纸中,导致石头纸的抗菌能力不均匀,另一方面石头纸原有的物理性能破坏,抗菌剂在石头纸中的有效负载也无法得到保证,基于此,本发明设计了一种抗菌石头纸箱及生产制备方法,以解决上述问题。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足,本发明提供一种抗菌石头纸箱及生产制备方法,其解决了抗菌剂在石头纸中的有效负载和均匀分布的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:
5、一种抗菌石头纸箱,包括:抗菌复合改性母粒与加工助剂,所述抗菌复合改性母粒由以下质量百分比的原料制备而成:
6、纳米无机抗菌剂:7-9%,用于赋予纸箱抗菌性能并抑制细菌、霉菌等微生物的生长;
7、超细碳酸钙粉:55-65%,用于作为主要填充材料并提高纸箱的机械强度和柔韧性;
8、偶联剂:1-2%,用于改善纳米无机抗菌剂与聚合物基体之间的界面结合力以增强材料的整体性能;
9、挤出级聚丙烯:挤出级聚丙烯15%~20%,用于作为基体树脂以提供纸箱良好的成型加工性、耐化学腐蚀性和一定的韧性。
10、优选的,所述加工助剂,包括但不限于抗氧剂、润滑剂、增塑剂等,用于改善抗菌复合改性母粒的加工性能以确保纸箱生产过程中的稳定性和最终产品的质量。
11、优选的,所述纳米无机抗菌剂选自银离子抗菌剂、锌离子抗菌剂、二氧化钛光触媒抗菌剂中的至少一种,或它们的混合物,以提供广谱抗菌效果;所述超细碳酸钙粉的平均粒径不大于1微米,以进一步提高填充效果,增强纸箱的物理性能;所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂,通过化学作用增强纳米无机抗菌剂与聚丙烯基体之间的相容性
12、优选的,所述纸箱的表面通过表面处理工艺形成一层抗菌涂层。
13、优选的,一种抗菌石头纸箱的生产制备方法,需要提供一种抗菌石头纸箱的制备装置,该制备装置包括搅拌模块、处理模块和成型模块,所述搅拌模块用于原料的混合搅拌,所述处理模块位于搅拌模块的一侧且用于浆料的处理;所述成型模块位于处理模块的一侧且用于纸箱的成型。
14、优选的,所述搅拌模块包括搅拌箱体,所述搅拌箱体的顶部安装有第一安装座,所述第一安装座的内腔中安装有第一伺服电机,所述第一伺服电机输出轴的底部安装有旋转杆,所述第一伺服电机与旋转杆之间通过联轴器固定连接,所述旋转杆的外圈安装有搅拌辊,所述搅拌箱体的顶部安装有进料口,所述搅拌箱体的底部安装有调节组件。
15、优选的,所述调节组件包括安在搅拌箱体底部的底座,所述底座的内腔中安装有第一电动推杆,所述第一电动推杆的顶部安装有滑动轮,所述搅拌箱体的底部开设有滑动槽,所述滑动轮在滑动槽的内腔中滑动,所述滑动槽与滑动轮均设置有两组且对称分布,所述搅拌箱体的正面铰接有密封板。
16、优选的,所述处理模块包括安装在底座一侧的处理框,所述处理框内腔的底部安装有处理箱,所述处理框内腔的顶部安装有液压伸缩杆,所述液压伸缩杆输出端的底部固定连接有升降板,所述处理框与升降板之间安装有限位杆连接。
17、优选的,所述成型模块包括安装在处理框一侧的成型框,所述成型框内腔的底部安装有成型箱,所述成型框内腔的顶部安装有剪刀叉组结构,所述剪刀叉组结构的底部安装有成型模具,所述成型箱的一侧安装有把手。
18、作为本发明进一步的方案:一种抗菌石头纸箱的生产制备方法,包括以下步骤:
19、ss001、搅拌,将抗菌石头纸箱所需的抗菌原料进行混合搅拌,避免混合不均匀影响后续成型效果;
20、ss002、处理,配合液压伸缩杆与升降板,将原料进一步挤压处理;
21、ss003、成模,将原料进行加工成模,最后通过表面处理工艺形成一层抗菌涂层。
22、(三)有益效果
23、1.本发明,通过设计抗菌复合改性母粒,特别是将纳米无机抗菌剂与超细碳酸钙粉、偶联剂及挤出级聚丙烯等原料科学配比并混合搅拌,确保了抗菌剂在石头纸中的均匀分散,这解决了传统方法中抗菌剂分布不均的问题,从而提高了纸箱整体的抗菌性能一致性和有效性。
24、2.本发明,选用超细碳酸钙粉作为主要填充材料,不仅提高了纸箱的机械强度和柔韧性,还通过偶联剂的加入改善了纳米无机抗菌剂与聚丙烯基体之间的界面结合力,增强了材料的整体性能,这一设计有效避免了因抗菌剂添加过多而导致的石头纸物理性能下降问题;抗菌复合改性母粒中的纳米无机抗菌剂选自银离子、锌离子、二氧化钛光触媒等多种抗菌剂或其混合物,提供了广谱抗菌效果,能有效抑制细菌、霉菌等微生物的生长,满足包装材料对卫生安全的高要求。
25、3.本发明,通过设计包括搅拌模块、处理模块和成型模块的制备装置,实现了抗菌石头纸箱生产流程的自动化和标准化,搅拌模块的精确搅拌、处理模块的进一步挤压处理以及成型模块的精确成型,确保了生产过程中的稳定性和最终产品的质量。
1.一种抗菌石头纸箱,其特征在于,包括:抗菌复合改性母粒与加工助剂,所述抗菌复合改性母粒由以下质量百分比的原料制备而成:
2.根据权利要求1所述的一种抗菌石头纸箱,其特征在于:所述加工助剂,包括但不限于抗氧剂、润滑剂、增塑剂等,用于改善抗菌复合改性母粒的加工性能以确保纸箱生产过程中的稳定性和最终产品的质量。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌石头纸箱,其特征在于:所述纳米无机抗菌剂选自银离子抗菌剂、锌离子抗菌剂、二氧化钛光触媒抗菌剂中的至少一种,或它们的混合物,以提供广谱抗菌效果;所述超细碳酸钙粉的平均粒径不大于1微米,以进一步提高填充效果,增强纸箱的物理性能;所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂,通过化学作用增强纳米无机抗菌剂与聚丙烯基体之间的相容性。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌石头纸箱,其特征在于:所述纸箱的表面通过表面处理工艺形成一层抗菌涂层。
5.根据权利要求1-4任意一所述的一种抗菌石头纸箱的生产制备方法,其特征在于:需要提供一种抗菌石头纸箱的制备装置,该制备装置包括搅拌模块(1)、处理模块(2)和成型模块(3),所述搅拌模块(1)用于原料的混合搅拌,所述处理模块(2)位于搅拌模块(1)的一侧且用于浆料的处理;所述成型模块(3)位于处理模块(2)的一侧且用于纸箱的成型。
6.根据权利要求5所述的一种抗菌石头纸箱的生产制备方法,其特征在于:所述搅拌模块(1)包括搅拌箱体(101),所述搅拌箱体(101)的顶部安装有第一安装座(102),所述第一安装座(102)的内腔中安装有第一伺服电机(103),所述第一伺服电机(103)输出轴的底部安装有旋转杆(104),所述第一伺服电机(103)与旋转杆(104)之间通过联轴器固定连接,所述旋转杆(104)的外圈安装有搅拌辊(105),所述搅拌箱体(101)的顶部安装有进料口(106),所述搅拌箱体(101)的底部安装有调节组件(4)。
7.根据权利要求6所述的一种抗菌石头纸箱的生产制备方法,其特征在于:所述调节组件(4)包括安在搅拌箱体(101)底部的底座(401),所述底座(401)的内腔中安装有第一电动推杆(402),所述第一电动推杆(402)的顶部安装有滑动轮(403),所述搅拌箱体(101)的底部开设有滑动槽(404),所述滑动轮(403)在滑动槽(404)的内腔中滑动,所述滑动槽(404)与滑动轮(403)均设置有两组且对称分布,所述搅拌箱体(101)的正面铰接有密封板(405)。
8.根据权利要求7所述的一种抗菌石头纸箱的生产制备方法,其特征在于:所述处理模块(2)包括安装在底座(401)一侧的处理框(201),所述处理框(201)内腔的底部安装有处理箱(202),所述处理框(201)内腔的顶部安装有液压伸缩杆(203),所述液压伸缩杆(203)输出端的底部固定连接有升降板(204),所述处理框(201)与升降板(204)之间安装有限位杆(205)连接。
9.根据权利要求8所述的一种抗菌石头纸箱的生产制备方法,其特征在于:所述成型模块(3)包括安装在处理框(201)一侧的成型框(301),所述成型框(301)内腔的底部安装有成型箱(302),所述成型框(301)内腔的顶部安装有剪刀叉组结构(303),所述剪刀叉组结构(303)的底部安装有成型模具(304),所述成型箱(302)的一侧安装有把手。
10.根据权利要求5所述的一种抗菌石头纸箱的生产制备方法,其特征在于,包括以下步骤: