納米抗菌碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù)
一、項目簡介 隨著生活水平的不斷提高,人們越來越關(guān)注自身的健康狀況,對生存環(huán)境、衛(wèi)生條件等也提出了更高的要求,各種類型的抗菌劑應(yīng)運而生,但性能穩(wěn)定、應(yīng)用廣泛、適宜工業(yè)化的抗菌劑還很是缺乏。 無機抗菌劑由于其容易工業(yè)化、抗菌譜廣、耐溫性能好而備受青睞。無機抗菌劑的主要成分是負載型銀、鋅或銅等,最常用的是銀系抗菌劑。目前多以沸石、磷酸鹽、硅膠、玻璃等無機材料為載體。但這類抗菌劑存在的主要問題是:(1)抗菌劑的粒徑一般在0.5-10微米,能夠與病菌或細菌接觸的表面積較小;(2)制備工藝復(fù)雜,而且作為抗菌有效成分的金屬離子在載體表面的分布不均勻;(3)制備成本較高;(4)產(chǎn)品的白度較低,應(yīng)用在塑料、造紙、涂料等淺色或白色產(chǎn)品中影響產(chǎn)品外觀。 納米碳酸鈣廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫(yī)藥等許多與人們的生活息息相關(guān)的行業(yè),同時具有粒度均勻,比表面積大,以及其它抗菌載體(例如:沸石、膨潤土等)所不具有的高白度和低成本的優(yōu)點。故對納米抗菌碳酸鈣的研究對功能性納米碳酸鈣和抗菌劑的發(fā)展都具有非常重要的意義。 試驗結(jié)果表明:本產(chǎn)品具有長效抗菌性;產(chǎn)品透射電鏡照片顯示產(chǎn)品粒徑為納米級。本技術(shù)解決了目前國內(nèi)無機抗菌劑產(chǎn)品白度低、生產(chǎn)成本高等問題。而納米碳酸鈣本身就是一種常用的功能性填料,應(yīng)用范圍廣泛。本技術(shù)使之又具備了抗菌功能,提高了納米碳酸鈣的附加值,且應(yīng)用方便。 我國具有豐富的石灰石資源,以其為原料開發(fā)高附加值的功能性納米碳酸鈣產(chǎn)品,具有重要的應(yīng)用價值。二、項目技術(shù)成熟程度 本課題以石灰石為原料制備納米抗菌碳酸鈣,技術(shù)新穎,可行性高。通過近幾年的研究,課題組在納米碳酸鈣的晶形、粒徑、分散性、制備工藝、生產(chǎn)設(shè)備選擇等研究上取得了一定成果,在抗菌劑研究方面成功地解決了銀系抗菌劑的變黑和穩(wěn)定性問題。在實驗室進行了納米抗菌碳酸鈣的放大實驗,取得了令人滿意的結(jié)果,并就前期研究成果申請了技術(shù)發(fā)明專利。三、技術(shù)指標 該項目已獲得發(fā)明專利以納米碳酸鈣為基體的抗菌材料的制備方法,專利號為ZL200910067771.1。 外觀為白色粒子;白度>92;平均粒徑<100nm;比表面積25-50m2/g;殺菌率 99.9%(細菌總數(shù)約為200000個)。產(chǎn)品粒度分布窄、分散性好。四、市場前景 首次提出納米抗菌碳酸鈣的概念,對現(xiàn)有碳酸鈣生產(chǎn)工藝稍加改進即可生產(chǎn)本產(chǎn)品,所生產(chǎn)的納米抗菌碳酸鈣具有以下特點: 1.產(chǎn)品白度高。該產(chǎn)品白度達90以上,在其應(yīng)用領(lǐng)域如塑料、涂料、化纖、造紙等行業(yè)不會影響產(chǎn)品的外觀; 2.抗菌效果好。納米效應(yīng)和光催化效應(yīng)共同作用使得產(chǎn)品具有優(yōu)良的抗菌性,且具有長效抗菌性; 3.成本低。碳酸鈣較其它載體原料價廉易得、成本更低; 4.應(yīng)用方便。納米碳酸鈣作為一種優(yōu)質(zhì)填料和白色顏料, 廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫(yī)藥等與人民生活息息相關(guān)的行業(yè)。本技術(shù)使納米碳酸鈣同時具備了抗菌性,也就是說作填料它和基體的相容性好,同時還具有抗菌功能。 市場前景: 本技術(shù)制備的納米抗菌碳酸鈣,粒度分布均勻、白度高、成本低。在有光或無光條件下均能發(fā)揮抗菌作用。該抗菌碳酸鈣在橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫(yī)藥等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。五、規(guī)模與投資需求對于現(xiàn)有碳酸鈣生產(chǎn)廠家,只需增加一個抗菌劑負載工序即可。生產(chǎn)規(guī)模根據(jù)廠家要求而定。投資受市場影響價格會有波動。若新建廠1萬噸/年的生產(chǎn)能力,需要120萬元。六、生產(chǎn)設(shè)備在原有碳酸鈣生產(chǎn)流程基礎(chǔ)上增加1臺反應(yīng)釜、3臺抗菌劑配料釜即可。新建廠主要設(shè)備包括:石灰窯、化灰機、碳化塔、反應(yīng)釜、壓濾機、干燥機、包裝機等。七、效益分析 每1萬噸產(chǎn)品年利潤500—1000萬元人民幣。受市場影響價格會有波動。
河北工業(yè)大學(xué)
2021-04-13