一种用纳米改性竹炭塑料、及其制作方法以及制作的文具
专利汇可以提供一种用纳米改性竹炭塑料、及其制作方法以及制作的文具专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 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。本发明还涉及以该纳米改性竹炭塑料制成的书写文具部件，以及含有该部件的文具。，下面是一种用纳米改性竹炭塑料、及其制作方法以及制作的文具专利的具体信息内容。
1.一种纳米改性竹炭塑料，其组成为：
竹材制成的高吸附能力粉状炭；
纳米TiO2
纳米TiO2抗菌剂
分散剂，
白油，
热塑性弹性体(TPR)
水。
2.权利要求1的纳米改性竹炭塑料，以混合物的总重量为基准，其重量比 计，其组成为：
纳米改性竹炭光催化吸附、
杀菌材料的乳液液 5％：
分散剂 0.5％；
白油 0.6％；
热塑性弹性体(TPR) 93.9％，
其中，纳米改性竹炭光催化吸附、杀菌材料的乳液的组成为：
5倍体积的20％(重量/体积)竹材制成的高吸附能力粉状炭—水悬 浮液：1倍体积的0.5-4％(W/V)的纳米TiO2和0.5-3％(W/V) 的纳米TiO2抗菌剂与水的混合乳液。
3.权利要求2的纳米改性竹炭塑料，
其中，纳米改性竹炭光催化吸附、杀菌材料的乳液的组成为： 5倍体积的20％(重量/体积)竹材制成的高吸附能力粉状炭—水悬 浮液：1倍体积的4％(重量/体积)的纳米TiO2和3％(重量/体 积)的纳米TiO2抗菌剂与水的混合乳液。
4.权利要求1-3之任一的纳米改性竹炭塑料，其中，纳米TiO2抗菌剂是 HTB-01。
5.权利要求1-3之任一的纳米改性竹炭塑料，其中分散剂是脂肪醇与环 氧乙烷的缩合物。
6.权利要求5的纳米改性竹炭塑料，其中脂肪醇与环氧乙烷的缩合物是 M002。
7.权利要求1-3之任一的纳米改性竹炭塑料，其中，白油为10#。
8.权利要求1-3之任一的纳米改性竹炭塑料，其中，TPR是以SEBS、 SBS为基材的，有着类似交联橡胶性能的高分子合金材料。
9.权利要求8的纳米改性竹炭塑料，其中，高分子合金材料是DT351。
10.权利要求1-9之任一的纳米改性竹炭塑料的制备方法，包括以下步骤：，
a.将竹材制成高吸附能力粉状炭；
b.再将纳米TiO2和纳米TiO2抗菌剂搅拌制成混合乳液；
c.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；
d.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；
e.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。
11.权利要求10的方法，其中，在步骤a中，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。
12.权利要求10的方法，步骤e中，加温至165-195℃充分混炼。
13.权利要求1-9的任一的纳米改性竹炭塑料制成的书写工具部件。
14.权利要求13的部件，该部件是一手握部件。
15.含有权利要求13或14的部件的书写工具。
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
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
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。
将制成的纳米TiO2和纳米TiO2抗菌剂混合乳液加入到高温炭-水悬浮 液中以1：5的体积比充分搅拌后，得到纳米改性竹炭光催化吸附、杀菌 材料的乳液，其中，；
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5％的纳米改性竹炭光催化吸附、杀菌材料，优选0.5％的分 散剂，0.6％的白油，93.9％的热塑性弹性体(TPR)，放入混料机内充分 搅拌，再放入螺杆式挤出机内加温至165-195℃充分混炼，并造粒制成纳 米改性竹炭塑料。
其中，纳米TiO2例如HTTi-01(南京海泰纳米材料有限公司)，纳米 TiO2抗菌剂例如HTB-01(南京海泰纳米材料有限公司)，分散剂，例如 脂肪醇与环氧乙烷的缩合物，更具体地，例如M002(上海正通色料化工 有限公司)白油为分子量在300-400的烷经和环烷经组成的矿物油脂，例 如10#(上海浦达贸易有限公司)，TPR是以SEBS、SBS为基材的，有 着类似交联橡胶性能的高分子合金材料，例如DT351(台湾优能膠材料有 限公司)。
实施例1：纳米改性竹炭塑料的制备，并用其制造握手零件
如图1所示，先将竹材锯成规定长度放入烘烤窑内，逐步加温至 600-800℃，并保温约3小时，然后再逐步冷却，制成竹炭。
将竹炭粉碎成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)；
同时将4％(重量/体积)的纳米TiO2和3％(重量/体积)的纳米TiO2 抗菌剂在水中搅拌制成混合乳液，并以1：5的比例(体积比)加入到高 温炭-水悬浮液中充分搅拌后，即得到纳米改性竹炭光催化吸附、杀菌材料 的乳液。
如图2所示，将纳米改性竹炭光催化吸附、杀菌材料、分散剂、白油 和热塑性弹性体(TPR)按以下的比例(以混合物的总重量为基准，重量 比)混合：
改性竹炭光催化吸附、杀菌材料5％；
分散剂 0.5％；
白油 0.6％；
热塑性弹性体(TPR) 93.9％。
在混料机内充分搅拌后，放入螺杆式挤出机内加温至175℃(充分混 炼，随后挤出造粒(SJL-Z-90型造粒机)，制成纳米改性竹炭塑料。
如图3所示，根据产品外观造型和尺寸规格制造注塑模具，并安装在 注塑机上(FB-200R)，按注塑工艺要求制造出笔的握手零件，最终组装 在笔上(如图4的⑤所示)。
实施例2抑制和杀灭细菌效果
1.(提供实验步骤)
a)在1m3的试验仓中，将细菌试剂放在表面皿中，挥发12小时后；
b)将50支能量笔(试样)平铺在实验箱的中间位置，然后迅速采 集试验仓中的空气样品10cm3，并检测出细菌数量，记为初始数量；
c)经过24小时后，再次采集实验箱中的空气样品10cm3，并检 测出细菌数量，记为48小时数量；
d)以下列公式计算去除率：
试验结果：
在1m3的试验仓中空气中细菌总数为2650/m3，放入试样笔后48h 后，杀菌率达到53.58％。
实施例3：吸附有毒有害物质效果
试验步骤：
①在1m3的环境实验箱中，将浓度为30％的甲醛溶液2.0ml；分析 纯的苯溶液1.0ml；分析纯的30％氨溶液2.0ml分别放在表面皿中，挥发 24小时后；
②将50支能量笔(试样)平铺在实验箱的中间位置，然后迅速采 集实验箱中的空气样品，记为初始浓度；
③经过48小时后，再次采集实验箱中的空气样品，记为48小时浓 度；
④以下列公式计算去除率：
试验结果：在1m3的试验仓中，甲醛、苯、氨的初始浓度如下：
甲醛 0.95mg/m3
苯 1.55mg/m3
氨 1.55mg/m3
放入试样笔后48h后，去除率分别达到：
甲醛 38.95％
苯 44.44％
氨 39.22％。
实施例4.释放负离子效果
在1m3的试验仓中，负离子的初始浓度为156个/cm3，放入试笔后48h 后，负离子增加86个/cm3。
实施例5.远红外辐射效果
在测试温度50℃，用红外辐射测量仪(IRL-1型红外辐射测量仪) 测得试样的法向辐射率为0.87-0.89，波长在8-25μm。
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