CN106977810B - 一种抗菌菜板及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗菌菜板及其制备工艺，其技术方案要点是包括有可降解的抗菌本体及包覆在抗菌本体边缘的防滑体，所述抗菌本体包括有如下重量份数的组分，3~5份竹炭，5~10份淀粉，70~80份可降解塑料，2~6份第一抗菌剂；可降解塑料选择降解PP树脂或降解稻壳纤维合成树脂。设置的抗菌菜板既具有抗菌的效果，同时还具有可降解的功能，在使用时不易滋生细菌，同时废旧的菜板也能较快的降解，对环境的污染小。

Description

一种抗菌菜板及其制备工艺

技术领域

本发明涉及厨房用品领域，特别涉及一种抗菌菜板及其制备工艺。

背景技术

菜板，又称砧板、菜墩，是人们用来切剁肉类、蔬菜等食品不可缺少的厨房用具，传统的菜板多为木头菜板，优点是天然、密度高、无毒、耐腐蚀；缺点是笨重、吸水性大、易霉烂变质，且表面硬度低，易产生刀痕，起屑掉渣，表面出现下凹，加之木头本身易受潮裂缝，藏污纳垢，极易滋生细菌、霉菌等致病性微生物，污染食物，严重危害人体健康。同时木头菜板的广泛使用就必须砍伐大量树木，破坏生态环境，不符合低碳环保的理念。因此，木头菜板已越来越少被使用。

塑料菜板通常采用注塑成型工艺加工而成，具有重量轻，吸水性小、形态美观，表面毛细孔小且不会受潮开裂，不易霉变，使用寿命长等优点，所以被越来越多的人们喜欢。但由于塑料菜板大多采用聚丙烯材料，当塑料菜板在使用一段时间后受到破损后需要更换新的菜板，而旧的菜板废弃后在自然条件下降解缓慢，如此长期积累就会造成环境污染。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗菌菜板，该抗菌菜板能在自然条件下较快的分解，对环境的污染小。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种抗菌菜板，包括有可降解的抗菌本体及包覆在抗菌本体边缘的防滑体，所述抗菌本体包括有如下重量份数的组分，3～5份竹炭，5～10份淀粉，70～80份可降解塑料，2～6份第一抗菌剂；可降解塑料选择降解PP树脂或降解稻壳纤维合成树脂。

通过上述技术方案，竹炭是以三年生以上高山毛竹为原料，经近千度高温烧制而成的一种炭，竹炭具有疏松多孔的结构，其分子细密多孔，质地坚硬，有很强的吸附能力，能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌驱虫，与人体接触能去湿吸汗，促进人体血液循环和新陈代谢，缓解疲劳，经科学提炼加工后，已广泛应用于日常生活中；由于炭质本身有着无数的孔隙，这种炭质气孔能有效地吸附空气中一部分浮游物质，对硫化物、氢化物、甲醇、苯、酚等有害化学物质起到吸附、分解异味和消臭作用，同时竹炭的孔隙能够增强与材料间的连接强度，提高材料的结构强度；设置的淀粉一方面是由于淀粉具备可降解性，另一方面熔融状的淀粉具有一定的粘性，如此就能够增强各组分间的粘接强度；然后设置的可降解塑料可以选择降解PP树脂也可以选择降解稻壳纤维合成树脂，降解的PP树脂材料较之PP树脂具有很好的降解性，降解速度较快，同时竹炭的设置能增加PP树脂的降解速度，然后降解稻壳纤维合成树脂更加具备环保性，其容易降解，质量稳定，而且成本低廉；然后加入的抗菌剂能够赋予抗菌菜板优良的抗菌性，能够抑制甚至杀死病原微生物，则使用时更加安全。

本发明进一步设置为：所述防滑体包括有重量份数为70～80份PP和/或PE，2～6份第二抗菌剂和5～10份淀粉。

通过上述技术方案，设置的防滑体能够增强菜板与放置台之间的摩擦力，一定程度上避免在切割时菜板放生滑移造成的切割不方便，然后设置的防滑体的材料为PP和/或PE，且能与抗菌本体之间很好的粘合，然后防滑体中还包括有第二抗菌剂，第二抗菌剂也能够起到抗菌的作用效果，减少细菌微生物在菜板上的滋生，设置的淀粉同样能够增强PP和/或PE之间的粘性，同样赋予防滑体一定的粘性，则防滑体就能够在抗菌本体上粘合牢固，同时设置的淀粉作为填充剂减少PP和/或PE的使用，则防滑体的降解性能就增强。

本发明进一步设置为：所述第一抗菌剂和第二抗菌剂均选择酸性的纳米氧化锌。

通过上述技术方案，第一抗菌剂和第二抗菌剂选择酸性的纳米氧化锌，由于纳米氧化锌在酸性的条件下的抗菌性能更强，而且选择纳米粒子的氧化锌具有较高的表面活性和较大的比表面积，则就增加了与细菌接触和反应的面积，而且纳米氧化锌在竹炭的作用下会在组分中分散的比较均匀，同时竹炭能够吸附细小的纳米氧化锌颗粒，则纳米氧化锌颗粒，粘附牢固，则抗菌效果就比较持久。

本发明进一步设置为：所述降解PP树脂包括有如下的制备过程，

步骤1、将无机填料碳酸钙、滑石粉、聚乙烯低分子蜡，直接加入PP树脂中，通过高速混合机混合，并通过双螺杆挤出机塑炼和造粒得到PP树脂母粒，挤出机温度控制在200～220℃；

步骤2、将淀粉、聚乙烯低分子蜡，直接加入PP树脂中，通过高速混合机混合，并通过双螺杆挤出机塑炼和造粒，得到降解母粒；

步骤3、PP树脂母粒和降解母粒按重量份数比为10∶1的比例均匀拌和。

通过上述技术方案，PP树脂包括有PP树脂母粒和降解母粒，则既能够保证结构强度，又能够具有优良的降解性能。

本发明进一步设置为：所述降解稻壳纤维合成树脂包括有如下的制备过程，

a、按照重量份数称取50～70份稻壳研磨成100～200目的微小颗粒稻壳粉；

b、将步骤a中的稻壳粉放入高温高速混合机中，加入重量份数为10～25份的纤维素和10～35份淀粉混合均匀，并在混合过程中加入重量份数为10～35份的PP，然后取出冷却，得到稻壳纤维粉；

c、将重量份数为15～35份的天然树脂和65～85份木质素放入反应釜内，再将重量份数为10～20份PP加入釜内搅拌均匀成浆，加温100～300℃，然后加入重量份数为5～15份纳米二氧化硅继续搅拌均匀后，将釜温降至120℃以下，再加入30～7份的稻壳纤维粉继续搅拌，物料搅拌均匀冷却后取出，制成糊状物料；

d、将步骤c的糊状物料直接注入闪蒸干燥机，干燥过程中热风温度控制在60～120℃，含水率在5～15％时出料，制成褐黄色粉末的稻壳纤维合成树脂粉；

e、将步骤d的稻壳纤维合成树脂粉冷却后包装储存。

通过上述技术方案，制备的稻壳纤维中加入的PP能够包覆稻壳纤维粉，则合成树脂具有一定的防水性能，则在使用过程中就不易滋生细菌微生物。

本发明进一步设置为：步骤2中的混合机的温度为30～35℃。

通过上述技术方案，温度设置在该范围内能够初步的少部分的融化，则能够使得个组分间初步交联，部份交联就能够避免稻壳粉在混合过程中飞散。

本发明进一步设置为：步骤c中的天然树脂选择食用明胶、氢化松香中至少一种。

通过上述技术方案，食用明胶、氢化松香均能够起胶黏的作用效果，如此就能够使得降解稻壳纤维合成树脂交联紧密。

本发明另一发明目的，一种抗菌菜板的制备工艺，包括有如下的制备步骤：

步骤A：按照重量份称取3～5份竹炭，5～10份淀粉，70～80份可降解塑料，2～6份抗菌剂依次加入至塑料注塑机中，将注塑机的温度加热至200～210℃，各组分充分溶解后经过注塑机注入菜板模具中注塑形成抗菌本体，待模具冷却后拿出抗菌本体；

步骤B：将步骤A中的抗菌本体放置在菜板冷却压制装置上进行冷却；

步骤C：将步骤B中冷却后的抗菌本体放置在注塑机上，将重量份数为70～80份PP或PE，2～6份抗菌剂，5～10份淀粉加入注塑机料斗中，经200～210℃的温度加热后挤出形成包覆在抗菌本体上的防滑体，冷却后拿出成型的抗菌菜板。

通过上述技术方案，制备过程中利用冷却压制设置进行冷却，能够加速菜板的冷却过程，而且能够一定程度上防止菜板在冷却过程中发生卷翘的现象，则生产处的菜板结构规整。

本发明进一步设置为：可降解塑料选择降解稻壳纤维合成树脂时，步骤A中首先对塑料注塑机中的各组分与70～95℃下烘干2h再将温度升高至200～210℃溶解。

通过上述技术方案，可降解塑料选择降解稻壳纤维合成树脂时该材料容易吸收，则首先进行烘干能够减少在加工过程中温度较高时水分蒸发出现加工的菜板上出现凹坑等现象。

本发明进一步设置为：步骤A中经菜板模具注塑形成的抗菌本体上形成有若干密布分布的凸起。

通过上述技术方案，凸起的设置能够在刀具进行切割时刀具切割在凸起的表面，则能够减少在平面的抗菌本体上产生的划痕造成的大量的细菌滋生的现象。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

1、设置的抗菌菜板既具有抗菌的作用效果，还具有可降解的功能，在使用时不易滋生细菌，同时废旧的菜板降解的较快，对环境的污染小；

2、菜板的防水性能优良，则能够有效避免在湿润的状态下的易腐化的现象。

附图说明

图1为实施例的第一视角结构图，旨在表示抗菌本体上表面与防滑体的位置关系；

图2为实施例的第二实施例的结构图，旨在表示抗菌体的下表面与防滑体的位置关系。

附图标记：1、抗菌本体；2、防滑体；3、凸起。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种抗菌菜板，包括有可降解的抗菌本体1及包覆在抗菌本体1边缘的防滑体2，在抗菌本体1上设置有若干密布分布的凸起3；

抗菌本体1包括有如下重量份数的组分，3份竹炭，5份淀粉，70份降解PP树脂，2份纳米氧化锌；

防滑体2包括如下重量分数的组分，70份PP，2份纳米氧化锌和5份淀粉。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在与抗菌本体1和防滑体2组分的重量份数的不同；抗菌本体1包括有如下重量份数的组分，4份竹炭，6份淀粉，72份降解稻壳纤维合成树脂，3份纳米氧化锌；

防滑体2包括如下重量分数的组分，72份PP，3份纳米氧化锌和6份淀粉。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在与抗菌本体1和防滑体2组分的重量份数的不同；抗菌本体1包括有如下重量份数的组分，5份竹炭，7份淀粉，74份降解PP树脂，4份纳米氧化锌；

防滑体2包括如下重量分数的组分，74份PP，4份纳米氧化锌和7份淀粉。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在与抗菌本体1和防滑体2组分的重量份数的不同；抗菌本体1包括有如下重量份数的组分，5份竹炭，8份淀粉，76份降解稻壳纤维合成树脂，5份纳米氧化锌；

防滑体2包括如下重量分数的组分，76份PP，5份纳米氧化锌和8份淀粉。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在与抗菌本体1和防滑体2组分的重量份数的不同；抗菌本体1包括有如下重量份数的组分，4份竹炭，9份淀粉，78份降解PP树脂，6份纳米氧化锌；

防滑体2包括如下重量分数的组分，30份PP，48份PE，6份纳米氧化锌和9份淀粉。

实施例6

实施例6与实施例1的区别在与抗菌本体1和防滑体2组分的重量份数的不同；抗菌本体1包括有如下重量份数的组分，3份竹炭，10份淀粉，80份降解稻壳纤维合成树脂，6份纳米氧化锌；

防滑体2包括如下重量分数的组分，40份PP，40份PE，6份纳米氧化锌和10份淀粉。

实施例7

一种抗菌菜板的制备工艺，包括有如下的制备步骤：

步骤A：按照重量份称取实施例1～7中抗菌本体1组分依次加入至塑料注塑机中，将注塑机的温度加热至200～210℃，各组分充分溶解后经过注塑机注入菜板模具中注塑形成抗菌本体1，待模具冷却后拿出抗菌本体1；

步骤B：将步骤A中的抗菌本体1放置在菜板冷却压制装置上进行冷却；

步骤C：将步骤B中冷却后的抗菌本体1放置在注塑机上，称取实施例1～7中的防滑体2组分加入至注塑机料斗中，经200～210℃的温度加热后挤出形成包覆在抗菌本体1上的防滑体2，冷却后拿出制得抗菌菜板。

实验检测

1、外观：无裂缝、油污和杂质，废边修整光滑；

2、跌落性能：试样在-15℃的冷冻室内放置3h后取出，置于1.5m高处，平行于平整的水泥地面自由跌落，检查是否龟裂、开裂现象；

3、抗菌性：通过定量接种细菌于待检测菜板上，用贴膜的方法使细菌均匀接触样品，经过一定的时间培养后，测菜板上的活菌数，计算出菜板的抑菌率；

4、降解性能：将按实施例1～6的组分制成的菜板在自然暴晒或氙灯人工加速曝晒，测出断裂伸长率≤5％，重均相对分子量下降率≥80％。

表1实施例1～6的实验检测结果

根据表1中的数据可以得出实施例1～6的组分经加工制成的菜板均符合要求，具有优良的强度，抗菌性能和降解性能，其中选择实施例6作为参考实施例。

对比例1

对比例1与实施例6的区别在于抗菌本体的组分中不含有竹炭，其他均与实施例5保持一致。

对比例2

对比例2与实施例6的区别在于降解稻壳纤维合成树脂的制备步骤b中加入10～35份的水，未加入PP，其他均与实施例6保持一致。

对比例3

对比例3与实施例7的区别在于当可降解塑料选择降解稻壳纤维合成树脂时，步骤A中直接塑料注塑机中的各组分升高至200～210℃溶解，其他均与实施例7保持一致。

实验检测，按照实施例1～7中的实验检测方法进行检测

表2对比例1～3的实验检测结果

检测项目	对比例1	对比例2	对比例3	实施例6
					外观	合格	有微孔	有微孔	合格
跌落性能	合格	合格	合格	合格
					抑菌率/％	97	可见霉菌	可见霉菌	99.2
断裂伸长率/％	4.7	6.1	5.2	4
					重均相对分子量下降率/％	82	89	85	88

对比对比例1与实施例6的实验结果，可以看出在抑菌性能方面发生了改变，如此申请人可以合理的推导出加入的竹炭能够与第一抗菌剂相交联。则能够增强第一抗菌剂的附着牢度，则抗菌效果就能比较持久，而且对比例1中组分中不含竹炭时，材料的降解性能降低，多以申请人能够合理的推导出加入的竹炭能与降解塑料直接存在协同的效果，增强材料的降解性能；再对比对比例2与实施例6中的组分，其中在降解稻壳纤维合成树脂的制备方法中，将PP替换为水，材料的抑菌率明显降低，则说明加入的水的降解稻壳纤维其生成的孔隙比较大，在放置备用时，孔隙会吸收水分，则在加工成型菜板时高温下水分蒸发，菜板上会出现微孔，微孔中会积聚水分长时间储存下易造成细菌的滋生，加速菜板的腐坏影响到菜板的结构强度；最后对比对比例3与实施例7，在菜板的加工过程中，不先经过一个干燥的过程同样生成的菜板中会存在较多的孔隙，容易滋生细菌微生物。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (4)

1.一种抗菌菜板，包括有可降解的抗菌本体(1)及包覆在抗菌本体(1)边缘的防滑体(2)，其特征是：所述抗菌本体(1)包括有如下重量份数的组分，3~5份竹炭，5~10份淀粉，70~80份可降解塑料，2~6份第一抗菌剂；可降解塑料选择降解PP树脂或降解稻壳纤维合成树脂；所述防滑体(2)包括有重量份数为70~80份PP或PE，2~6份第二抗菌剂和5~10份淀粉；所述第一抗菌剂和第二抗菌剂均选择酸性的纳米氧化锌；

所述降解PP树脂包括有如下的制备过程，

步骤1、将无机填料碳酸钙、滑石粉、低分子聚乙烯蜡，直接加入PP树脂中，通过高速混合机混合，并通过双螺杆挤出机塑炼和造粒得到聚丙烯树脂母粒，挤出机温度控制在200~220℃；

步骤2、将淀粉、低分子聚乙烯蜡，直接加入PP树脂中，通过高速混合机混合，并通过双螺杆挤出机塑炼和造粒，得到降解母粒；

步骤3、PP树脂母粒和降解母粒按重量份数比为10∶1的比例均匀拌和；

所述降解稻壳纤维合成树脂包括有如下的制备过程，

a、按照重量份数称取50~70份稻壳研磨成100~200目的微小颗粒稻壳粉；

b、将步骤a中的稻壳粉放入高温高速混合机中，加入重量份数为10~25份的纤维素和10~35份淀粉混合均匀，并在混合过程中加入重量份数为10~35份的PP，然后取出冷却，得到稻壳纤维粉；

c、将重量份数为 15~35份的天然树脂和 65~85份木质素放入反应釜内，再将重量份数为10~20份PP加入釜内搅拌均匀成浆，加温100~300℃，然后加入重量份数为5~15份纳米二氧化硅继续搅拌均匀后，将釜温降至120℃以下，再加入7-30份的稻壳纤维粉继续搅拌，物料搅拌均匀冷却后取出，制成糊状物料；

d、将步骤c的糊状物料直接注入闪蒸干燥机，干燥过程中热风温度控制在60 ~120℃，含水率在5 ~ 15% 时出料，制成褐黄色粉末的稻壳纤维合成树脂粉；

e、将步骤d的稻壳纤维合成树脂粉冷却后包装储存；

抗菌菜板的制备工艺，包括有如下的制备步骤：

步骤A：按照重量份称取3~5份竹炭，5~10份淀粉，70~80份可降解塑料，2~6份第一抗菌剂依次加入至塑料注塑机中，将注塑机的温度加热至200~210℃，各组分充分熔融后经过注塑机注入菜板模具中注塑形成抗菌本体(1)，待模具冷却后拿出抗菌本体(1)；

步骤B：将步骤A中的抗菌本体(1)放置在菜板冷却压制装置上进行冷却；

步骤C：将步骤B中冷却后的抗菌本体(1)放置在注塑机上，将重量份数为70~80份PP或PE，2~6份第二抗菌剂，5~10份淀粉加入注塑机料斗中，经200~210℃的温度加热后挤出形成包覆在抗菌本体(1)上的防滑体(2)，冷却后拿出成型的抗菌菜板；

步骤A中经菜板模具注塑形成的抗菌本体(1)上形成有若干密布分布的凸起(3)。

2.根据权利要求1所述的一种抗菌菜板，其特征是：步骤2中的混合机的温度为30~35℃。

3.根据权利要求1所述的一种抗菌菜板，其特征是：步骤c中的天然树脂选择食用明胶、氢化松香中至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种抗菌菜板，其特征是：可降解塑料选择降解稻壳纤维合成树脂时，步骤A中首先对塑料注塑机中的各组分于70~95℃下烘干2h再将温度升高至200~210℃熔融。

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