一种应用于PE给水管材的抗菌色母粒及其制备方法

摘要

本发明公开了一种应用于PE给水管材的抗菌色母粒及其制备方法，该抗菌色母粒包括聚乙烯树脂30‑35份、预处理的纳米炭黑11‑12份、抗菌成分17‑20份、润滑剂5‑8份，该抗菌色母粒能有效抑制细菌、真菌、霉菌和微生物的繁殖，通过制备成母粒缓释作用，抗菌效果明显，本发明可以对混合熔融物直接进行定型得到抗菌色母粒，无需挤出造粒，减少了工作步骤，提高了生产效率，通过本发明的母粒加工装置制备的抗菌色母粒大小一致，保证了后续生产产品时该抗菌色母粒受热融化时间一致，避免融化不均而增长加热时间，保证了通过该抗菌色母粒制得的产品质量，本发明的废料进行多次利用，避免浪费。

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗菌色母粒，具体涉及一种应用于PE给水管材的抗菌色母粒及其制备方法。

背景技术

PE(聚乙烯)材料由于其强度高、耐腐蚀、无毒等特点，被广泛应用于给水管制造领域。因为它不会生锈，所以是替代普通铁给水管的理想管材；传统抗菌色母粒抗菌效果不明显，生产步骤繁琐，生产效率低，母粒大小不一致，因此导致后续生产产品时该抗菌色母粒受热融化时间不一致，融化不均而增长加热时间，无法保证通过该抗菌色母粒制得的产品的质量，而且传统的抗菌色母粒制备时容易造成原料浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于PE给水管材的抗菌色母粒及其制备方法，本发明的抗菌成分含有载银玉石粉、载铜蒙脱石粉、纳米银、纳米氧化锌、异噻唑啉酮和苯酚，能有效抑制细菌、真菌、霉菌和微生物的繁殖，通过制备成母粒缓释作用，抗菌效果明显；本发明通过将原料从母粒加工装置的第一进料嘴加入加热炉中，通过加热炉加热融化得到熔融物，打开导管上的阀门，使熔融物通过导管落入第二进料嘴中，并进入到搅拌仓中，通过搅拌电机带动搅拌杆和搅拌叶片转动，并对熔融物进行搅拌混合，得到混合熔融物，混合熔融物通过第一出料嘴下落到两个模辊上方，通过转动电机带动两个模辊转动，两个模辊对混合熔融物进行挤压定型，使混合熔融物在两个模辊的半圆凹槽内凝固成球形颗粒，当球形颗粒随着模辊转动到下方时，球形颗粒被刮板刮落，并通过筛板筛选后落入出料通道中，得到应用于PE给水管材的抗菌色母粒，通过出料电机带动第一螺旋叶片转动，并将该抗菌色母粒传送出造粒仓进行收集，本发明可以对混合熔融物直接进行定型得到抗菌色母粒，无需挤出造粒，减少了工作步骤，提高了生产效率，通过本发明的母粒加工装置制备的抗菌色母粒大小一致，保证了后续生产产品时该抗菌色母粒受热融化时间一致，避免融化不均而增长加热时间，从而保证了通过该抗菌色母粒制得的产品质量；本发明未通过筛板的废料滑落到收料通道中，启动收料电机，收料电机带动第三转杆转动，并通过收料链条带动第二转杆转动，第二转杆带动第二螺旋叶片转动，第一螺旋叶片带动废料进入收料仓中，收料链条带动各个收料槽转动，收料槽带动收料仓内的废料上升并将废料甩至第二出料嘴中，废料落入加热炉中重新利用，本发明可以对生产中的废料进行多次利用，避免浪费，解决了传统抗菌色母粒抗菌效果不明显，生产步骤繁琐，生产效率低，母粒大小不一致，无法保证通过该抗菌色母粒制得的产品的质量，而且容易造成原料浪费的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种应用于PE给水管材的抗菌色母粒，该抗菌色母粒通过下述质量份的原料制备得到：聚乙烯树脂30-35份、预处理的纳米炭黑11-12份、抗菌成分17-20份、润滑剂5-8份。

进一步的，所述抗菌成分由载银玉石粉、载铜蒙脱石粉、纳米银、纳米氧化锌、异噻唑啉酮与苯酚按照2：2.1：0.5：0.7：1.2：1.1的质量比混合而成。

进一步的，所述预处理的纳米炭黑通过用表面增效剂、超分散剂以雾化喷淋方式对纳米炭黑进行表面处理，经干燥处理后得到。

进一步的，所述超分散剂包括聚烯烃类超分散剂、接枝共聚物类超分散剂，如水溶性高分子分散剂、乳液分散剂等。

进一步的，所述预处理的纳米炭黑原料的质量份为：纳米炭黑5-10份、聚烯烃类超分散剂3-8份、接枝共聚物类超分散剂2-6份、表面增效剂1-3份；

所述表面增效剂为钛酸酯或铝酸酯。

进一步的，所述润滑剂为聚烯烃低聚物。

一种应用于PE给水管材的抗菌色母粒的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一、将聚乙烯树脂、预处理的纳米炭黑、抗菌成分、润滑剂从母粒加工装置的第一进料嘴加入加热炉中，通过加热炉加热融化得到熔融物，打开导管上的阀门，使熔融物通过导管落入第二进料嘴中，并进入到搅拌仓中，启动搅拌电机，搅拌电机带动搅拌杆和搅拌叶片转动，并对熔融物进行搅拌混合，得到混合熔融物；

步骤二、混合熔融物通过第一出料嘴下落到两个模辊上方，启动转动电机，转动电机带动两个模辊转动，两个模辊对混合熔融物进行挤压定型，使混合熔融物在两个模辊的半圆凹槽内凝固成球形颗粒，当球形颗粒随着模辊转动到下方时，球形颗粒被刮板刮落，并通过筛板筛选后落入出料通道中，得到应用于PE给水管材的抗菌色母粒，启动出料电机，出料电机带动第一螺旋叶片转动，并将该抗菌色母粒传送出造粒仓进行收集；

步骤三、未通过筛板的废料滑落到收料通道中，启动收料电机，收料电机带动第三转杆转动，并通过收料链条带动第二转杆转动，第二转杆带动第二螺旋叶片转动，第一螺旋叶片带动废料进入收料仓中，收料链条带动各个收料槽转动，收料槽带动收料仓内的废料上升并将废料甩至第二出料嘴中，废料落入加热炉中重新利用。

进一步的，所述母粒加工装置包括造粒仓，所述造粒仓的一侧设置有支架，所述支架的顶部固定安装有加热炉，所述加热炉的顶部固定连接有第一进料嘴，所述加热炉的底部固定连接有导管，所述导管上固定安装有阀门，所述造粒仓的顶部固定安装有搅拌仓，所述搅拌仓的顶部固定安装有第二进料嘴，所述导管的一端延伸至第二进料嘴的上方，所述搅拌仓的顶部固定安装有搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴端延伸至搅拌仓内并固定安装有搅拌杆，所述搅拌杆上固定安装有搅拌叶片，所述搅拌仓的底部延伸至造粒仓的内侧，且所述搅拌仓的底部固定连接有第一出料嘴；

所述造粒仓的内侧转动安装有两个模辊，两个模辊位于第一出料嘴的下方，所述造粒仓上固定安装有转动电机，所述转动电机的输出轴端部与其中一个模辊的一端固定连接，两个模辊之间通过两个相啮合的齿轮一传动连接，两个模辊内均固定安装有水冷管，两个模辊的外周面上均开设有若干个半圆凹槽，若干个半圆凹槽呈均匀分布，所述造粒仓的内侧固定安装有两个刮板，两个刮板分别位于两个模辊的下方，且两个刮板呈对称分布，两个刮板的顶部分别与两个模辊的外周面相配合；

所述刮板的下方倾斜设置有筛板，所述造粒仓的内侧固定安装有出料通道和收料通道，所述出料通道位于筛板的下方，所述出料通道的一端与造粒仓的外部相连通，所述出料通道的内侧转动安装有第一转杆，所述第一转杆上固定安装有第一螺旋叶片，所述造粒仓上固定安装有出料电机，所述出料电机的输出轴与第一转杆的一端固定连接，所述筛板倾斜向下的一端与收料通道一侧侧壁固定连接，所述收料通道的内侧固定安装有第二转杆，所述第二转杆上固定安装有第二螺旋叶片，所述造粒仓的一侧设置有收料仓，所述第二转杆的一端延伸至收料仓内，所述收料仓内转动安装有第三转杆，所述第二转杆和第三转杆上均固定安装有齿轮二，两个齿轮二之间通过收料链条传动连接，所述收料链条上均匀固定有若干个收料槽，所述收料仓的一侧外壁固定安装有收料电机，所述收料电机的输出轴通过齿轮、链条与第三转杆传动连接，所述收料仓的另一侧固定安装有第二出料嘴，所述第二出料嘴的底部与加热炉相连通。

进一步的，两个模辊的两端均固定安装有挡板，两个模辊同一侧的挡板之间相配合。

本发明的有益效果：

本发明的抗菌成分含有载银玉石粉、载铜蒙脱石粉、纳米银、纳米氧化锌、异噻唑啉酮和苯酚，能有效抑制细菌、真菌、霉菌和微生物的繁殖，通过制备成母粒缓释作用，抗菌效果明显；

本发明通过将原料从母粒加工装置的第一进料嘴加入加热炉中，通过加热炉加热融化得到熔融物，打开导管上的阀门，使熔融物通过导管落入第二进料嘴中，并进入到搅拌仓中，通过搅拌电机带动搅拌杆和搅拌叶片转动，并对熔融物进行搅拌混合，得到混合熔融物，混合熔融物通过第一出料嘴下落到两个模辊上方，通过转动电机带动两个模辊转动，两个模辊对混合熔融物进行挤压定型，使混合熔融物在两个模辊的半圆凹槽内凝固成球形颗粒，当球形颗粒随着模辊转动到下方时，球形颗粒被刮板刮落，并通过筛板筛选后落入出料通道中，得到应用于PE给水管材的抗菌色母粒，通过出料电机带动第一螺旋叶片转动，并将该抗菌色母粒传送出造粒仓进行收集，本发明可以对混合熔融物直接进行定型得到抗菌色母粒，无需挤出造粒，减少了工作步骤，提高了生产效率，通过本发明的母粒加工装置制备的抗菌色母粒大小一致，保证了后续生产产品时该抗菌色母粒受热融化时间一致，避免融化不均而增长加热时间，从而保证了通过该抗菌色母粒制得的产品的质量；

本发明未通过筛板的废料滑落到收料通道中，启动收料电机，收料电机带动第三转杆转动，并通过收料链条带动第二转杆转动，第二转杆带动第二螺旋叶片转动，第一螺旋叶片带动废料进入收料仓中，收料链条带动各个收料槽转动，收料槽带动收料仓内的废料上升并将废料甩至第二出料嘴中，废料落入加热炉中重新利用，本发明可以对生产中的废料进行多次利用，避免浪费。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明母粒加工装置的立体图；

图2为本发明母粒加工装置的剖面图；

图3为本发明模辊的俯视图；

图4为本发明收料仓的内部结构图。

图中：1、造粒仓；2、加热炉；3、搅拌仓；4、支架；5、收料仓；6、导管；7、搅拌电机；8、搅拌杆；9、第一出料嘴；10、转动电机；11、模辊；111、半圆凹槽；12、刮板；13、筛板；14、出料通道；15、收料通道；16、第一转杆；17、第一螺旋叶片；18、第二转杆；19、第二螺旋叶片；20、收料电机；21、第三转杆；22、第二出料嘴；23、挡板；24、收料槽；25、收料链条；26、第一进料嘴；27、第二进料嘴；28、水冷管。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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

如图1-4所示，一种应用于PE给水管材的抗菌色母粒，该抗菌色母粒通过下述质量份的原料制备得到：聚乙烯树脂30份、预处理的纳米炭黑11份、抗菌成分17份、润滑剂5份。

所述抗菌成分由载银玉石粉、载铜蒙脱石粉、纳米银、纳米氧化锌、异噻唑啉酮与苯酚按照2：2.1：0.5：0.7：1.2：1.1的质量比混合而成。

所述预处理的纳米炭黑通过用表面增效剂、超分散剂以雾化喷淋方式对纳米炭黑进行表面处理，经干燥处理后得到。

所述超分散剂包括聚烯烃类超分散剂、接枝共聚物类超分散剂，如水溶性高分子分散剂、乳液分散剂等。

所述预处理的纳米炭黑原料的质量份为：纳米炭黑6份、聚烯烃类超分散剂3份、接枝共聚物类超分散剂2份、表面增效剂1份；

所述表面增效剂为钛酸酯或铝酸酯。

所述润滑剂为聚烯烃低聚物。

实施例2

如图1-4所示，一种应用于PE给水管材的抗菌色母粒，该抗菌色母粒通过下述质量份的原料制备得到：聚乙烯树脂35份、预处理的纳米炭黑12份、抗菌成分20份、润滑剂8份。

所述预处理的纳米炭黑原料的质量份为：纳米炭黑9份、聚烯烃类超分散剂8份、接枝共聚物类超分散剂6份、表面增效剂3份；

所述表面增效剂为钛酸酯或铝酸酯。

一种应用于PE给水管材的抗菌色母粒的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一、将聚乙烯树脂、预处理的纳米炭黑、抗菌成分、润滑剂从母粒加工装置的第一进料嘴26加入加热炉2中，通过加热炉2加热融化得到熔融物，打开导管6上的阀门，使熔融物通过导管6落入第二进料嘴27中，并进入到搅拌仓3中，启动搅拌电机7，搅拌电机7带动搅拌杆8和搅拌叶片转动，并对熔融物进行搅拌混合，得到混合熔融物；

步骤二、混合熔融物通过第一出料嘴9下落到两个模辊11上方，启动转动电机10，转动电机10带动两个模辊11转动，两个模辊11对混合熔融物进行挤压定型，使混合熔融物在两个模辊11的半圆凹槽111内凝固成球形颗粒，当球形颗粒随着模辊11转动到下方时，球形颗粒被刮板12刮落，并通过筛板13筛选后落入出料通道14中，得到应用于PE给水管材的抗菌色母粒，启动出料电机，出料电机带动第一螺旋叶片17转动，并将该抗菌色母粒传送出造粒仓1进行收集；

步骤三、未通过筛板13的废料滑落到收料通道15中，启动收料电机20，收料电机20带动第三转杆21转动，并通过收料链条25带动第二转杆18转动，第二转杆18带动第二螺旋叶片19转动，第一螺旋叶片带动废料进入收料仓5中，收料链条25带动各个收料槽24转动，收料槽24带动收料仓5内的废料上升并将废料甩至第二出料嘴22中，废料落入加热炉2中重新利用。

所述母粒加工装置包括造粒仓1，所述造粒仓1的一侧设置有支架4，所述支架4的顶部固定安装有加热炉2，所述加热炉2的顶部固定连接有第一进料嘴26，所述加热炉2的底部固定连接有导管6，所述导管6上固定安装有阀门，所述造粒仓1的顶部固定安装有搅拌仓3，所述搅拌仓3的顶部固定安装有第二进料嘴27，所述导管6的一端延伸至第二进料嘴27的上方，所述搅拌仓3的顶部固定安装有搅拌电机7，所述搅拌电机7的输出轴端延伸至搅拌仓3内并固定安装有搅拌杆8，所述搅拌杆8上固定安装有搅拌叶片，所述搅拌仓3的底部延伸至造粒仓1的内侧，且所述搅拌仓3的底部固定连接有第一出料嘴9；

所述造粒仓1的内侧转动安装有两个模辊11，两个模辊11位于第一出料嘴9的下方，所述造粒仓1上固定安装有转动电机10，所述转动电机10的输出轴端部与其中一个模辊11的一端固定连接，两个模辊11之间通过两个相啮合的齿轮一传动连接，两个模辊11内均固定安装有水冷管28，所述水冷管28通过外部水源进行循环供水，两个模辊11的外周面上均开设有若干个半圆凹槽111，若干个半圆凹槽111呈均匀分布，所述造粒仓1的内侧固定安装有两个刮板12，两个刮板12分别位于两个模辊11的下方，且两个刮板12呈对称分布，两个刮板12的顶部分别与两个模辊11的外周面相配合；

所述刮板12的下方倾斜设置有筛板13，所述造粒仓1的内侧固定安装有出料通道14和收料通道15，所述出料通道14位于筛板13的下方，所述出料通道14的一端与造粒仓1的外部相连通，所述出料通道14的内侧转动安装有第一转杆16，所述第一转杆16上固定安装有第一螺旋叶片17，所述造粒仓1上固定安装有出料电机，所述出料电机的输出轴与第一转杆16的一端固定连接，所述筛板13倾斜向下的一端与收料通道15一侧侧壁固定连接，所述收料通道15的内侧固定安装有第二转杆18，所述第二转杆18上固定安装有第二螺旋叶片19，所述造粒仓1的一侧设置有收料仓5，所述第二转杆18的一端延伸至收料仓5内，所述收料仓5内转动安装有第三转杆21，所述第二转杆18和第三转杆21上均固定安装有齿轮二，两个齿轮二之间通过收料链条25传动连接，所述收料链条25上均匀固定有若干个收料槽24，所述收料仓5的一侧外壁固定安装有收料电机20，所述收料电机20的输出轴通过齿轮、链条与第三转杆21传动连接，所述收料仓5的另一侧固定安装有第二出料嘴22，所述第二出料嘴22的底部与加热炉2相连通。

两个模辊11的两端均固定安装有挡板23，两个模辊11同一侧的挡板23之间相配合。

本发明的抗菌成分含有载银玉石粉、载铜蒙脱石粉、纳米银、纳米氧化锌、异噻唑啉酮和苯酚，能有效抑制细菌、真菌、霉菌和微生物的繁殖，通过制备成母粒缓释作用，抗菌效果明显；

本发明通过将原料从母粒加工装置的第一进料嘴26加入加热炉2中，通过加热炉2加热融化得到熔融物，打开导管6上的阀门，使熔融物通过导管6落入第二进料嘴27中，并进入到搅拌仓3中，通过搅拌电机7带动搅拌杆8和搅拌叶片转动，并对熔融物进行搅拌混合，得到混合熔融物，混合熔融物通过第一出料嘴9下落到两个模辊11上方，通过转动电机10带动两个模辊11转动，两个模辊11对混合熔融物进行挤压定型，使混合熔融物在两个模辊11的半圆凹槽111内凝固成球形颗粒，当球形颗粒随着模辊11转动到下方时，球形颗粒被刮板12刮落，并通过筛板13筛选后落入出料通道14中，得到应用于PE给水管材的抗菌色母粒，通过出料电机带动第一螺旋叶片17转动，并将该抗菌色母粒传送出造粒仓1进行收集，本发明可以对混合熔融物直接进行定型得到抗菌色母粒，无需挤出造粒，减少了工作步骤，提高了生产效率，通过本发明的母粒加工装置制备的抗菌色母粒大小一致，保证了后续生产产品时该抗菌色母粒受热融化时间一致，避免融化不均而增长加热时间，从而保证了通过该抗菌色母粒制得的产品的质量；

本发明未通过筛板13的废料滑落到收料通道15中，启动收料电机20，收料电机20带动第三转杆21转动，并通过收料链条25带动第二转杆18转动，第二转杆18带动第二螺旋叶片19转动，第一螺旋叶片带动废料进入收料仓5中，收料链条25带动各个收料槽24转动，收料槽24带动收料仓5内的废料上升并将废料甩至第二出料嘴22中，废料落入加热炉2中重新利用，本发明可以对生产中的废料进行多次利用，避免浪费。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。