專利名稱：一種新型多功能納米組裝無機抗菌劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種無機抗菌劑及其制備方法，尤其涉及一種具有抗菌、防霉、抗藻多 功能納米組裝無機抗菌劑及其制備方法。
背景技術：
現代生活中，在人們周圍的環境大量存在的病毒、細菌、真菌等微生物，不僅污染 著環境，還直接導致很多疾病的產生和傳染，微生物對人類健康造成的隱患和威脅是不容 忽視的。據世界衛生組織1996年統計，1995年因細菌引起的疾病造成1700萬人死亡，占死 亡總數的三分之一。1996年發生在日本的致病性大腸桿菌0-157食物中毒事件，曾一度引 起全世界的恐慌。2003年春季，在世界部分地區流行的“非典型肺炎(SARS) ”，是一種新的 冠狀病毒，有極強的傳染性，是人們尚未了解的新型的傳染病，由于醫學界尚沒有針對性很 強的有效防治方法，再次引起人們的恐慌，這種病毒傳染病在我國部分省市的爆發，直接危 害了我國人民的身體健康和生命安全，也給正在蓬勃發展的國民經濟造成嚴重損失。盡管 科學技術的進步發明了抗生素及疫苗等藥物和生物制劑，加強了衛生安全防范措施，使傳 染病有所控制，但是目前傳染病的發病率仍占全世界每年總發病率的第一位。近年來國際 社會和我國都對因各種因素造成的對環境的破壞和污染，包括病原微生物對人類安全和健 康的損害都給予了高度重視，都在通過采取立法和行政管理的措施，也在通過國際合作降 低其對環境的破壞和污染，特別是采用高新科技手段改善環境狀況，保護人類健康已形成 了一個新興的綠色產業。人們在呼吁立即行動起來，搞綠色設計，綠色健康材料和用品，推 廣清潔生產技術和抗菌材料，在經濟全球化的今天，這也是各國經濟可持續發展的重要條 件。自1999年以來，僅抗菌塑料的應用就已涉及家電、櫥衛、日用、衛生保健、玩具、包 裝、建材、通訊等十多個行業。1998年我國塑料抗菌劑產量40噸，銷售額300萬元，抗菌制 品產值30億元；1999年抗菌劑產量150噸，銷售額1200萬元，抗菌制品100億元；2000年， 僅抗菌劑銷售量就達200噸。預計2005年以后，將發展到抗菌劑產量數千噸，抗菌制品達 數億元。資料顯示如果以日本使用抗菌制品為100計，歐美則為1，中國僅為0. 5 1，市 場潛力和市場容量都非常巨大。近年，由于受“非典型肺炎”，“禽流感”的刺激和帶動，人們 的衛生意識將大大提高，對健康環保產品的需求也將大大增加，抗菌材料及制品產業的發 展將比預計的要樂觀得多。目前，常用的抗菌劑存在著功能單一、應用領域有局限性、產品性能不穩定、生產 成本較高等不足之處。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有抗菌、防霉、抗藻多功能納米組裝無機抗菌劑及其 制備方法。實現本發明目的制備方法是將具有納米孔徑的二氧化硅(粒徑1 2微米)或納米二氧化硅(粒徑20 100納米)載體均勻分散于AgN03、CuSO4或ZnSO4水溶液中，在 一定的溶液濃度、反應溫度、反應時間等工藝參數下，通過分散打漿、納米微孔組裝、反應陳 化、過濾、洗滌、干燥、焙燒、球磨等制備工藝，制備出Ag-Cu--Zn-SiO2型多功能納米組裝無 機抗菌劑。實現本發明目的制備工藝參數是=AgNO3濃度為0. 1 0. 9mol/L、CuSO4濃度為 0. 1 0. 7mol/L、ZnS04濃度為0. 5 3. 5mol/L，反應溫度為25 75°C，反應時間為0. 5 3h，溶液pH值3 8，分散打漿至載體粒度小于2微米，反應后降至室溫后再陳化1 3h， 干燥溫度200 300°C，焙燒溫度300 800°C，焙燒時間2 5h，球磨至抗菌劑粒度小于2 微米。
具體實施例方式1、將IOOkg粒徑為2微米的沉淀二氧化硅載體置于IOOkg去離子水中，常溫通過 高速分散機分散打漿至載體粒度小于2微米為止。2、將溶液濃度調配至AgNO3濃度0. 3mol/L、CuSO4濃度為0. 3mol/L、ZnSO4濃度為 2. Omol/Lο3、控制制備工藝條件為pH值=6，反應時間2h，反應溫度50°C，在載體納米微孔 中組裝銀、銅、鋅等抗菌組分。4、反應后降至室溫后再陳化2h。5、通過板框壓濾機進行過濾、洗滌，至pH值至7為止。6、將濾餅送至噴霧干燥機中，在280°C條件下干燥，得到顆粒狀白色固體粉末。7、將白色固體粉末送至焙燒爐中，在焙燒溫度800°C焙燒2h，冷卻至室溫。8、將冷卻至室溫的白色固體粉末放入球磨機中，球磨至粒度小于粒度小于2微 米，得到新型多功能納米組裝無機抗菌劑產品。本發明抗菌劑實施例的所具有的抗菌、防霉、抗藻多功能效果如下1、按照化工行業標準HG/T 3794-2005《無機抗菌劑--性能及評價》對本發明抗
菌劑實施例進行檢測，經廣東省微生物分析檢測中心檢測表明其對大腸埃希氏菌最小抑 菌濃度彡25mg/L，對金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度彡50mg/L。2、將本發明抗菌劑實施例按2% (wt)的添加量添加到普通建筑內墻乳膠漆中，制 備得到具有抗菌、防霉、抗藻多功能的內墻乳膠漆產品，經廣東省微生物分析檢測中心對該 內墻乳膠漆產品進行檢測表明該乳膠漆干膜涂層對大腸埃希氏菌的抗菌率> 99. 99%, 對金黃色葡萄球菌的抗菌率> 99. 48% ；干膜涂層防霉、抗藻等級均為0級。
權利要求
一種新型多功能納米組裝無機抗菌劑及其制備方法。該抗菌劑以食品級具有納米孔徑的二氧化硅(粒徑1～2微米)或納米二氧化硅(粒徑20～100納米)為載體，在載體的納米微孔中組裝銀、銅、鋅等抗菌組分，得到兼具抗菌、防霉、抗藻功效的新型多功能納米組裝無機抗菌劑產品。通過控制抗菌組分銀、銅、鋅的種類及含量，可自由調控抗菌劑產品的抗菌、防霉、抗藻功效。
2.根據權利要求1所述具有抗菌、防霉、抗藻多功能的無機抗菌劑制備方法，其特征在 于將具有納米孔徑的二氧化硅(粒徑1 2微米)或納米二氧化硅(粒徑20 100納 米)載體均勻分散于AgNO3、CuSO4或ZnSO4水溶液中，在一定的溶液濃度、反應溫度、反應時 間、PH值等制備工藝參數下，通過分散打漿、納米微孔組裝、反應陳化、過濾、洗滌、干燥、焙 燒、球磨等制備工藝，制備出Ag-Cu--Zn-SiO2型多功能納米組裝無機抗菌劑。
3.根據權利要求1所述具有抗菌、防霉、抗藻多功能的無機抗菌劑制備工藝參數，其特 征在于AgN03濃度為0. 1 0. 9mol/LXuSO4濃度為0. 1 0. 7mol/L、ZnS04濃度為0. 5 3. 5mol/L,反應溫度為25 75°C，反應時間為0. 5 3h，溶液pH值3 8，分散打漿至載體 粒度小于2微米，反應后降至室溫后再陳化1 3h，干燥溫度200 300°C，焙燒溫度300 800°C，焙燒時間2 5h，球磨至抗菌劑粒度小于2微米。
全文摘要
本發明涉及一種新型多功能納米組裝無機抗菌劑及其制備方法。本發明新型多功能納米組裝無機抗菌劑是以食品級具有納米孔徑的二氧化硅(粒徑1～2微米)或納米二氧化硅(粒徑20～100納米)為載體，在載體的納米微孔中組裝銀、銅、鋅等抗菌組分，得到兼具抗菌、防霉、抗藻功效的新型多功能納米組裝無機抗菌劑產品。通過控制抗菌組分銀、銅、鋅的種類及含量，可自由調控抗菌劑產品的抗菌、防霉、抗藻功效。本發明抗菌劑具有高效廣譜抗菌、防霉、抗藻，長效安全無毒，對皮膚無刺激，抗菌持久性、耐高溫性、穩定性好，綜合成本低、性價比較高等突出特點，可作為內墻乳膠漆、飲用水專用涂料、游泳池專用涂料、食品倉庫專用涂料和糧倉專用涂料等衛生安全產品的功能性添加劑。
文檔編號A01N59/16GK101889582SQ20091014320
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月20日 優先權日2009年5月20日
發明者鄔慶偉 申請人:鞍山力德防腐新材料有限公司