[实用新型]一种含有纳米碳晶的牙刷丝

说明书

技术领域

本实用新型属于牙刷技术领域，涉及一种牙刷丝，特别涉及一种含纳米碳晶的牙刷丝。

背景技术

牙刷是清理牙齿、口腔的主要清洁和护理工具，而牙刷丝是直接和牙齿直接接触的牙刷部件，对牙齿的清洁和健康护理起到关键作用。牙刷丝的材质主要是PP和PBT等塑料材质，这些材质容易加工成丝，具有耐油、耐水和一定的耐磨性等特点，但存在诸多问题：譬如摩擦强度低，容易卷曲而无法有效清理；容易滋生细菌等。针对上述问题，人们对牙刷丝做了多种改进，例如在材料中加入抗菌剂和钙盐耐磨颗粒来提高其使用性能和延长使用寿命。这些方法虽然有一定作用，但是效果不明显，原因如下：

1、目前制备具有抗菌效果和增加耐磨功能牙刷丝的方法均是将抗菌剂和钙盐耐磨颗粒预先加入到PP或PBT塑料原料中，然后混合料经过高温注塑或拉丝成型制备牙刷丝。该工艺方法前期处理较为繁琐，且加工过程在200℃~300℃的高温条件下进行，高温条件下容易引起一些抗菌剂性质改变从而失去作用。

2、钙盐耐磨颗粒的粒径范围在微米级别，因粒径大于PP和PBT材料的分子链间隙而很耐与塑料原料混合均匀，从而在加工过程中容易发生“析出”效应，其最终结果是牙刷丝变脆易折断以及耐磨颗粒无法均匀分布在牙刷丝表面而无法起到有效的清除牙齿和口腔污渍的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种耐磨性好、清洁效果好且使用寿命长的含有纳米碳晶的牙刷丝。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种含有纳米碳晶的牙刷丝，牙刷丝是截面为正六边形的柱状结构；牙刷丝的表面上均布有纳米碳晶；牙刷丝内部均布有纳米碳晶；纳米碳晶为类球形形貌，碳晶表面的C原子与内层金刚石相的C原子构成C原子的二聚体结构，C原子的二聚体结构中的两个碳原子为非对称分布；纳米碳晶的平均粒径为R，1nm≤R≤10nm；纳米碳晶的C含量为99～100%。

进一步地，牙刷丝顶端的边缘处设有坡面。

纳米碳晶采用以下方法制备，步骤为：

（1）初步破碎：将金刚石原料机械破碎后，筛分出500目以上的细料，将该细料重复过筛一次以上，以保证分选粒度的准确性；

（2）再次破碎：将筛分出500目以上细料输送至气流破碎机内，利用高压气流对细料粉碎后筛分出10000目以上的细粉，筛余物返回气流破碎机进行重新破碎；

（3）酸洗：将10000目以上的细粉依次采用浓硫酸与浓硝酸混合液、稀盐酸、氢氟酸对该细粉酸洗，然后使用去离子水清洗至清洗液pH接近于7；，使用去离子水清洗至清洗液pH接近于7；所述浓硫酸与浓硝酸混合液由质量分数为98%浓硫酸和质量分数为10%浓硝酸按照质量比为5:1混合而成；

（4）分选：将清洗后的物料进行离心分离，取上层液体进行4-7天沉淀分选，去除上层清液，将下层沉淀物干燥后即得成品纳米碳晶；离心分离步骤中，离心时间为30min-2h，转速为8000rpm-20000rpm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：牙刷丝是截面为正六边形的柱状结构，可以在牙刷头上分布较多的牙刷丝，同时可利用正六边形柱体的棱边对口腔进行清除，清洁效果更好；纳米碳晶具有疏水、防滑性能，具有抗菌、抑菌功能，纳米碳晶是纯碳物质，具有很高的生物相容性，牙刷丝的表面上均布有纳米碳晶，能够提高牙刷丝的清洁效果和抗菌性能；牙刷丝内部均布有纳米碳晶，可以提高牙刷丝的耐磨性和韧性，延长牙刷的使用寿命；纳米碳晶平均粒径R，1nm≤R≤10nm；粒径小于高分子碳链之间的空隙，纳米碳晶可以均匀混合在原有的牙刷丝材料中，提高牙刷丝的耐磨性和硬度，同时纳米碳晶具有较高的表面活性，具备较强的吸附力，进一步增强牙刷丝的清洁性能；牙刷丝顶端的边缘处设有坡面，避免牙刷丝对人体口腔造成损伤。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是图1中A-A截面的示意图。

具体实施方式

实施例1

一种含有纳米碳晶的牙刷丝，如图1、图2所示，牙刷丝2是截面为正六边形的柱状结构；牙刷丝2的表面上均布有纳米碳晶1；牙刷丝2内部均布有纳米碳晶1；纳米碳晶为类球形形貌，碳晶表面的C原子与内层金刚石相的C原子构成C原子的二聚体结构，C原子的二聚体结构中的两个碳原子为非对称分布；纳米碳晶的平均粒径为10nm；纳米碳晶的C含量为99～100%。牙刷丝2顶端的边缘处设有坡面3。

实施例2