[发明专利]一种用纳米改性竹炭塑料、及其制作方法以及制作的文具

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米改性竹炭塑料及其制作方法，以及这种纳米改性竹炭塑料在、制作文具产品，特别是能够制作成圆珠笔、中性笔、活动铅笔和记号笔等书写工具中的用途。

背景技术

圆珠笔、中性笔、活动铅笔和记号笔等书写工具，在生产制造过程中，尤其是使用过程中会沾染上各种细菌和有毒有害物质。作为制造商可以通过采用无毒无害的材料，以及严格管理生产制造过程来防止沾染上各种细菌和有毒有害物质。但是，使用过程就很难控制，尤其是少年儿童更容易因沾染上各种细菌和有毒有害物质而影响身体健康。

本发明通过采用研制纳米改性竹炭塑料来制作产品，纳米改性竹炭塑料是一种新的材料，现有技术未见报道。纳米TiO₂的功能是会产生类似光合作用的光催化反应，产生氧化能力极强的自由基和活性氧。这些产物可把有机污染物分解成CO₂和H₂O，同时具有抑菌、杀菌作用。纳米TiO₂抗菌剂是在纳米TiO₂材料的基础上，通过吸附或者离子交换方式生产出载银等金属离子抗菌剂，其抑菌、杀菌能力更为明显使其具有一定的抑制和杀灭细菌(如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念球菌、黑曲酶菌等)的能力，同时能将吸附过来的有毒有害物质(如甲醛、氨气、苯、甲苯等)分解为无毒无害的二氧化碳和水，从而能在很大程度上缓解因沾染上各种细菌和有毒有害物质而影响使用者身体健康的问题。

纳米TiO₂的功能是会产生类似光合作用的光催化反应，产生氧化能力极强的自由基和活性氧。这些产物可把有机污染物分解成CO₂和H₂O，同时具有抑菌、杀菌作用。纳米TiO₂抗菌剂是在纳米TiO₂材料的基础上，通过吸附或者离子交换方式生产出载银等金属离子抗菌剂，其抑菌、杀菌能力更为明显。

各种书写工具在使用过程中会使手乃至身体疲劳，连续时间越长越疲劳，虽然，制造商通过改进握手部分材料的软硬度，以及外形按人体工程学原理来造型，使这种状况能够有所改善，却还是无法从根本上解决问题。而本发明在现有的基础上通过研制纳米改性竹炭塑料来制作产品，纳米改性竹碳具有释放远红外、负离子和微量元素的功能，形成一种能量场或能量环，从而刺激人体穴位，促进人体表面微血管的血液循环，使局部的体感温度上升，达到消除疲劳的作用，以及具有一定的保健功能。

目前，尚无有关纳米改性竹炭塑料以及上述各种功能结合的产品的研制和进展的报道。

发明内容

本发明的主要目的是研制一种同时具备抑菌、杀菌和吸附分解有毒有害物质功能的，又有释放远红外、负离子和微量元素的功能的新型材料，并将之用于文具的制造。

本发明的技术解决方案为：将竹材制成高吸附能力粉状炭；再将纳米TiO₂和纳米TiO₂抗菌剂搅拌制成混合乳液；将制成混合乳液加入到高温炭-水悬浮液中充分搅拌后，得到纳米改性竹炭光催化吸附、杀菌材料的乳液。经常规蒸发、干燥后，即可制得纳米改性竹炭光催化吸附、杀菌材料。

然后，将纳米改性竹炭光催化吸附、杀菌材料，分散剂，白油，热塑性弹性体(TPR)，放入混料机内充分搅拌，再放入螺杆式挤出机内加温充分混炼，并造粒制成纳米改性竹炭塑料。

将纳米改性竹炭塑料注塑成型为书写工具的部件。

书写工具在使用中与人体接触最多的是其握手部分，因此，本发明首先在握手部分采用纳米改性竹炭塑料，并以现有的注塑成型加工工艺制造产品零件，既不影响原有的使用性能和外观功能，又能同时具备一定的抑菌、杀菌和吸附分解有毒有害物质功能，以及能够释放远红外、负离子和微量元素，形成一种能量场或能量环的功能。

附图说明

图1为纳米改性竹炭光催化吸附、杀菌材料的制作过程；

图2为纳米改性竹炭塑料的制作过程；

图3为笔的握手零件的制作过程；

图4为笔以及其握手部分。

具体实施方式

将竹材用最终炭化温度为600-800℃的常规热解工艺，将竹炭粉碎，制成80-200目的高吸附能力粉状炭；放入水中加温并搅拌，形成高温炭-水悬浮液，高温炭的含量为20％(重量/体积)；

再将0.5-4％(W/V)的纳米TiO₂和0.5-3％(W/V)的纳米TiO₂抗菌剂在水中搅拌制成混合乳液。